遗传学在农业上的应用精选(九篇)

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第1篇：遗传学在农业上的应用范文

[关键词]动物遗传学；教学；改革

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]2095-3712（2013）01-0046-03

动物遗传学，作为遗传学的一个分支，主要研究动物性状的遗传和变异的规律、遗传改良的原理和方法。动物遗传学是动物科学本科专业必修的专业基础课程，也是家畜育种学的理论基础。本门课程的教学任务是让学生掌握该学科的基本概念、基本理论及其简单的实验操作技能，为后续学习专业课和今后从事专业工作打下坚实的动物遗传学理论基础。

为适应社会发展的需要，各高校增设了本科教学的课程数量，同时压缩传统课程的课时数。就我校来说，动物遗传学课程现仅有60学时，其中包括15学时的实验课，但课程内容却在不断更新或增加，再加上遗传学基础理论抽象、逻辑性强，课程显得枯燥，这些问题的存在促使课程教学必然作出改革。这几年来，笔者所在的教学团队不断地探索动物遗传学教学方式、手段及实验教学内容的改革工作，获得了一些体会，现总结如下：

一、精选教材，革新教案

动物遗传学课程讲述的内容包括：遗传的物质基础、遗传信息的传递与改变、遗传的基本规律及其扩展、非孟德尔遗传、群体遗传学基础、动物基因组学及动物基因工程，涵括了分子遗传学、细胞遗传学、群体遗传学及基因工程等诸多方面的一般原理与方法，教学内容理论性强、信息面广、复杂抽象。为使学生能更好地学习此门课程，选择合适的教材是关键。市面上不同版本的动物遗传学教材较多，综合考虑本校动物科学专业的培养方向和遗传学理论知识的最新发展情况，笔者所在的教研组选择由李宁主编、中国农业出版社出版的面向21世纪课程教材《动物遗传学》作为课程教材，该书涵括了动物遗传教学内容，理论知识系统，前沿性强。

为使学生更能理解和掌握动物遗传学知识，教师编写教案时力求突出教学重点，适度删减和调整教学内容，并保证授课内容的完整性和系统性。此外，课堂教学尽量使抽象理论知识和概念通俗化，理论点与实际案例相结合。例如讲授基因突变、染色体变异内容时，结合遗传疾病病例分析讲解；适时添加遗传学的最新研究进展，使学生对遗传学的最新发展、最新趋势有一定了解。革新教案，目的是增强动物遗传学课程的兴趣性，提高学生学习的积极性。

二、突出教学重点，强化教学内容系统性

遗传学的快速发展，使得动物遗传学教学内容不断丰富与革新，从三大定律到核外遗传，从细胞到分子，从个体到群体，从质量性状到数量性状的遗传，课程教学内容多而复杂，抽象概念多，缺乏直观认识，学生理解困难。笔者所在的教研组根据本校学生的特点，结合专业培养和本科教学的要求，在选定教材的基础上强调：突出内容的新颖性、前沿性，减少重复教学。例如三大定律、染色体部分内容在高中生物学中已经有学习，大学课堂在教学该内容时进行适当简单复习即可；结合研究新成果，讲授本学科基本理论知识和概念，提高学生的认知水平。调整和优化教学内容，增强知识点的系统性和层次性，从遗传物质的本质到遗传信息的传递、改变，再到基因的表达、调控，使学生逐步深入地掌握课程知识。

三、改进教学方法，提升教学成效

在实际教学中，以学生为主体，根据学生的课堂情况，适时改进教学方法和教学手段，做到因材施教，提高教学的成效。为了能充分调动学生学习的积极性和主动性，笔者所在的教研组在动物遗传学教学中，不断探索多种教学方法。例如：课前留置问题讨论，课堂提问，课后安排学生参与科研实践，章节教学完成后及时组织测试等；充分发挥计算机多媒体辅助教学手段的潜力，添加直观图片或视频来解析抽象概念和知识点，例如视频展示DNA复制、转录和翻译的基本过程，使学生更容易掌握知识点。课程教学紧密联系动物生产过程中的遗传现象和分子辅助育种技术的应用成果等，拓展学生视野，使他们认识到专业知识的应用价值和潜力，增强了学生学习的主动性。

四、改革实验教学内容和方式

遗传学是21世纪发展最快的生命学科之一，作为分支之一的动物遗传学也在不断更新。动物遗传学实验是学生验证遗传学理论和掌握遗传学实验技术手段的主要途径。因此，为适应本学科发展需要，在动物遗传学实验教学过程中需要不断革新实验项目、实验设计和实验方法。以往动物遗传学实验普遍以验证性实验为主，内容陈旧、单一，缺乏综合性实验，难以激发学生的积极性和主动性；教学模式单调，以教师主导、学生临摹为主要教学方式，缺乏对学生创新能力的培养。针对存在的不足，笔者所在的教研室综合讨论并结合学科实际建设情况，更新实验教学内容，把原来耗时长、内容简单的果蝇的饲养、杂交和唾腺染色体观察等实验删除，新增DNA提取、PCR技术等分子遗传学实验内容和群体遗传学方面的“人类指纹图谱分析及遗传统计”。探索多种形式的实验教学方式，让学生参与实验设计、实验前的准备工作，通过查阅文献、收集信息、设计方案、动手操作、分析结果与作出总结等完整的实验过程，培养学生的综合能力。在教学手段上，改变传统的黑板板书，采用数码互动显微系统，通过多媒体课件，以图片、动画等形式生动、直观地讲解，使学生能更好地掌握实验原理、方法和步骤；利用数码摄像头能直接在显示屏上观察染色体的形态变化，并能客观地保存效果理想的实验结果；通过互动网络，教师能及时监控和指导学生的实验过程，有效地建立教师与学生的互动机制，提高实验课堂教学的效率。

五、完善课程考核评价体系

成绩是督促和评价学生学习的主要方式之一，建立科学合理的考核评价制度是课程教学改革的内容之一。为了更好、更客观地检验学生的综合能力，笔者所在的教研组经过研究讨论，确定动物遗传学课程的综合考核办法：期末总评成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成，其中，期末考试成绩占 60%，平时成绩占40%（考勤占10%，课堂测试占10%，实验占20%）。平时成绩主要考查学生的学习态度、课堂纪律、实验动手能力与分析问题的能力，而期末考试的内容注重考查学生对基础理论知识和概念的掌握，以及对遗传学知识的运用能力。综合水平的考查能调动学生学习的主动性。

总之，动物遗传学是一门不断发展的学科，其知识广度和深度都在不断增加。为适应社会发展和动物科学专业本科生培养的需要，课程教材、教学内容、教学方法、实验教学与考核体系等多方面都需进行持续的改革与更新。此外，以学生为主导，以多种教学方式充分调动学生学习的热情和主动性，提高教学的成效，使学生更好地掌握动物遗传学的基础理论知识和概念，为其后续的专业课程学习及今后的就业打下坚实的基础。

参考文献：

[1] 聂庆华，刘满清，骆毅媛，张细权. 动物遗传学产学研结合教学实践与探索[J].高等农业教育，2009（2）：64-66.

[2] 张军霞，祁得林，杨葆春，胡明德. 动物遗传学教学改革探析[J].河南农业，2011（9）：24-30.

[3] 张敏. 动物遗传学教学改革的探索[J].中国校外教育，2010（4）.

[4] 杨秀芹. 动物遗传学教学现状与建议[J].黑龙江畜牧兽医， 2011（6）：174-175.

[5] 孙桂荣，王春秀，李春丽. 畜牧专业动物遗传学教学改革措施[J].现代农业科技， 2012（15）：325-326.

第2篇：遗传学在农业上的应用范文

关键词 家畜育种学 课程建设 教学方法

中图分类号：G642文献标识码：A

加强本科生的课程建设，提高教学质量是本科院校的重要任务之一。 家畜育种学是动物科学专业本科生的一门主干必修课程，在动物科学专业的课程体系中起着承前启后的作用，对构建动物科学专业知识体系起着重要作用。家畜育种学是研究改良家畜遗传素质，提高生产性能水平，培育新品种和品系，通过杂交利用杂种优势，高效优质地生产量多质优的畜产品的理论、技术和方法的一门科学。然而，由于课程内容比较抽象、枯燥，内容较难，如果加上所用教材举例少，计算比较多等会导致学生的学习兴趣不高，教学效果不理想。此外该课程需要学生具有较好的数量遗传学、统计学、计算机、线性代数等课程的较好基础，而且要求学生能够及时了解生物技术新知识、新技术。鉴于这些问题的存在，教学现实给家畜育种课程提出了尖锐的难题，即如何提高家畜育种学课程的教学效果，使家畜育种课程的抽象内容变得简单化、形象化，达到知识性、趣味性和实用性共享。本文作者通过对该门课程的学习与教学实践，对本科生家畜育种课程教学提出一些自己的看法与建议，希望能有益于今后该门课程的教学。

1 家畜育种学前期课程

1.1 家畜育种学前期课程

动物遗传学、生物统计学、线性代数、概率统计、计算机技术、生物技术、信息技术、系统工程技术等均是家畜育种学课程的前期必修课程。任课教师在课程间隙，应与学生探讨如何将与统计学、数量遗传学、动物遗传学、分子生物学中与家畜育种相关的知识加以复习和灵活运用，从而找到解决家畜育种各类问题的方法。由于数量遗传学的诞生本身就是多学科交叉渗透的结果，在此主要介绍数量遗传学和生物技术在家畜育种课程中的重要作用。

1.2 数量遗传学及其发展

数量遗传学是遗传学原理与统计学方法相结合研究群体数量性状遗传与变异规律的一门遗传学分支学科，迄今为止的动物育种方法基本上是以数量遗传学为理论依据的“数量遗传学方法”，即根据数量遗传学的原理和方法，对畜禽进行适当的选种选配，以提高育种群体的优良基因频率，降低不良基因频率。近几十年畜禽生产水平的提高，很大程度上应归功于遗传参数和育种值估计准确性的提高。在数量遗传学后来的发展过程中，它又不断地与计算机技术、分子生物学及其他生物技术相结合，从而使其得到了较快的发展。可以预见，在相当长时期内数量遗传学还将是动物育种的主导方法。因此，要想学好家畜育种学，必须具有良好的数量遗传学基础知识。

1.3 生物技术

动物育种有关的现代生物技术包括胚胎工程技术、动物克隆技术、转基因动物技术和DNA 标记辅助技术等。加上胚胎工程( 育种) 技术和动物克隆技术，则构成动物分子育种的基本技术框架。生物技术育种作为一种新的育种技术或方法，在家畜育种中已经显示出了广阔的应用前景，相关的理论体系已经建成，为此要及时学习掌握相关技术与方法。

2 教材

2.1 要有正确的指导思想

教材是育种学课程建设的重要内容。教材内容要紧密结合我国国情，适合我国畜禽实际生产情况，学生通过学习后能够在生产上用得上。而且内容要编得通俗易懂，学生即使通过自学也能够弄懂。浅显易懂的教材不代表知识不新颖，如果把教材词句编写的晦涩或一个长句子里有大量难以理解的专业术语，将会对学生的理解造成很大的障碍。而且教材中要多举例，简单易懂的例子有助于很好的理解。另外在编写教材是还要注重实用和对学生能力的培养。有了这样的一本好教材将可以起到事半功倍的作用。

2.2 及时结合该领域的新成果、新技术、新方法

即课程内容要结合一个“新”字，也将本学科新的研究成果如重要经济性状的分子生物学检测方法、标记辅助选择、最新动物保种理论及时地补充进去。使学生能及时了解本学科的发展趋势与动态。教学内容的改革不仅促使学生在课堂上认真听讲，而且能推动学生在课余时间利用互联网搜索家畜育种中应用的新技术和新成果，理论和实践的有机结合提高了学习兴趣。因此， 在家畜育种课程建设上亦应该不断地更新，不断地增添新内容。以使家畜育种课程内容跟上当前国内外家畜育种科学进展水平。可将所在学校学科在家畜育种中所取的成果等内容由重要学术带头人领衔主讲或串讲，介绍给学生，通过案例介绍给学生，对激发学生专业兴趣、了解学科前沿动态，增加专业积淀具有重要意义。

2.3 实验内容的安排

选择一本好的实验实习指导书对学好家畜育种学课程也很重要。学生除了要学习了解和掌握育种学的先进理论和先进技术外，还需具有比较熟练的操怍技术与技能。可将育种学中需要操作或需要大量计算的内容安排到实验内容里面，结合生物技术的发展要增多操作内容，加大操作技术比例，使学生真正达到理论与实践的结合。欲达到此目的须在课程中增加实践内容，让学生多看、多练、多干，方能将理论知识转水为基本技能。此外对于理论课时少的学校，可重点将计算量大的内容放入到实验内容里面，这样可利用充足的实验课时引入了计算的具体实例，让学生们积极参与计算的分析和探讨中从而提高教学的效率。

3 教学方法

3.1 实例教学法

我们每个人在理解原理和复杂的理论时都有犯难的时候，有时候反复地推导和重复地学习也难以理解，这个时候一个恰当的例子会让我们有“柳暗花明又一村”的惊喜。家畜育种课程中理论性强、计算多、原理多，单从公式的推导、语句描述来说理解起来有一定的难度，像类似这样的课程，举例会起到事半功倍的效果。

3.2 发挥学生的主体作用

我们的教学实践告诉我们，开展启发式、参与式、研究式教学可充分发挥学生的主体作用，大大地提高教学效果。

实施启发式教学，要求教师应成为教学活动的设计者和学生学习的引导者，通过教学活动的科学设计，使学生由被动的知识接受者转变为主动思考者，以学生为主体，将课堂主动权交给学生，真正发挥学生在学习中的主体作用。比如在种、品种概念的讲解中，畜禽品种保存方法方面我们都可以设置多样的问题让学生开动脑筋，真正地通过思考来得到答案。

教学与科研相结合是把科学研究当作教育的结合点，鼓励本科生尽早参与科研活动与生产实践，充分发挥他们丰富的想象力和创造力，开发他们的科研潜力。因此，利用学校的科研条件和资源，使学生在学习家畜育种学课程的同时参与科研工作，这样既培养了学生的科研能力，提高了学生的科研兴趣，也加深了对本课程内容的理解，使学生们对家畜育种生产产生浓厚的兴趣。

互动教学可活跃课内外学习气氛，增强学生学习的主动性，提高学生查询资料、组织资料等各方面的能力。在家畜育种学的教学实践中，可选择部分专业杂志报道较多的章节内容，如家畜遗传资源多样性、分子生物技术在家畜育种中的应用等等内容让学生查资料和备课，并让学生通过PPT的形式走上讲台讲解。通过这种方式不仅提高了学生学习的积极性与主动性，而且还培养了胆量、查阅资料及语言表达能力，为今后的工作奠定了基础。

3.3 教学手段的多样化

由于现代多媒体教学具有信息量大、快捷、高效、生动等优点，好的课程课件还具有图文并茂、提纲携领、引导思维的特点，尤其对于家畜品种、品系的了解更为直观，多媒体教学目前已成为师生共同认同的现代教学手段。但家畜育种学这门课程中有大量的计算，比如选择指数的制定、育种值估计、近交系数计算等重要理论学习中涉及大量复杂的计算公式，因此，对于这部分内容的讲解要充分利用黑板、粉笔为计算和讲解提供的方便，将多媒体教学与传统黑板粉笔有机结合起来，二者相辅相成可提高教学的效果。

除了多媒体教学和板书结合之外，对于复杂的计算过程可通过结合计算机软件来解决，大量复杂的计算有时候容易让学生厌倦并使其走入一个误区，一些数学基础不好的学生更会失去学习的兴趣。比如个体遗传评定――BLUP 法的计算在实际中的应用也是借助计算机来完成的，在课堂上要涉及许多矩阵运算，费时费力，如果课时再少的话，不借助计算机则很难讲解。我们完全可以在教学过程中将种猪育种数据处理系统（GBS）搬上课堂，能够很好地解决课堂讲授的难题，学生在掌握了这一软件的应用时对于今后的生产实践也很重要。

要上好《家畜育种学》这门课程，除了以上提到的几点之外，还需要在教学内容、师资队伍、教学条件建设等方面进行不断地改革与探索，教师团队成员要不断提高自身的理论实践水平，建立起系统全面、反映学科前沿的家畜育种学教学新体系，从而为国家培养更多动物育种方面的人才。

参考文献

[1] 韩瑞丽,盛建华,陈宏.生物技术育种在家畜育种教学中的探讨[J].中国牛业科学, 2010.36(4):63-64.

[2] 刘榜,朱猛进,赵书红,等.家畜育种学课程改革互动教学模式研究[J].高等农业教育,2003.8(8):62-63.

[3] 刘胜军,贾永全,曲永利.《家畜育种学》的教学改革与实践现代农业科学[J].现代农业科学,2009(9):239-240.

[4] 廖和荣.对家畜育种学教学中互动教学的探讨[J].石河子大学学报(哲学社会科学版),2006.S1: 13-14.

[5] 鲁绍雄,连林生.《动物育种学》课程建设与改革[J].云南农业大学学报(社会科学版),2009.6:47-50.

第3篇：遗传学在农业上的应用范文

关键词：遗传学实验；整合；模块

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）51-0257-02

《遗传学》是生物科学专业的基础课之一，是一门运用严密逻辑推理和大量实验论证来揭示生命奥秘的学科。实践教学是大学生素质养成和能力培养的重要环节，是沟通理论与实践的桥梁，是培养创新能力的源头。遗传学实验课是高等学校生物学科一门实践性很强的学科，内容博大，涉及的知识面广，尤其是分子生物学的快速发展从广度和深度等层面极大地丰富和拓展了经典遗传学的内容。近年来，为了全面开展素质教育，体现实验内容改革以学生为中心，逐步培养学生创新能力和创新思维的教学理念，我系认真分析现有遗传学实验内容的现状和特点，并进行有益的探索和尝试，为学习分子生物学实验技术和基因工程实验技术打下良好的基础。

一、遗传学实验内容的现状和特点

高校实验教学的目标是训练学生有较强的动手操作能力，提高设计实验和分析解决实验问题的能力[1]。遗传学实验教学服从于理论教学，当前遗传学实验内容主要存在以下问题：教学内容陈旧，验证实验较多，综合设计实验较少，缺乏新技术、新方法的内容[2]，因此，不能满足学生掌握新技术、新方法的要求，学生分析问题解决问题的能力得不到锻炼。

为了跟上现代遗传学的快速发展，进一步提高实验教学质量，培养具有创新精神和实践能力的人才，必须进行实验体系和教学内容的改革。新体系主要以加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质为核心，重新整合实验内容，将原有实验内容分成经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学和群体遗传学四个模块，每个模块的实验内容进行整合优化，让学生参与到实验的各个环节，提高其解决实际问题和动手操作能力，为实际应用和从事科研工作打下基础[3]。

二、遗传学实验内容的整体优化

1.经典遗传学模块。传统的经典遗传学实验包括果蝇饲养以及生活史观察、果蝇的性别鉴定及突变体观察、果蝇唾腺染色体的制备与观察、果蝇单因子实验、果蝇的双因子实验、果蝇的伴性遗传和基因的连锁交换及三点测交等实验内容，整合优化后改为果蝇杂交大实验，见图1。实验材料为黑腹果蝇的纯系野生型（红眼、长翅、灰身、直刚毛）和突变型（白眼、长翅、灰身；白眼、小翅、焦刚毛；红眼、残翅、黑檀体）。并告诉同学们眼色位于果蝇的X染色体上；体色、翅型、刚毛形态均为于常染色体上。让学生根据所学的分离定律、自由组合定律、连锁互换定律、伴性遗传、三点测验等理论知识设计实验，例如正交：檀黑身（雌）×灰身小翅焦刚毛白眼；反交：灰身小翅焦刚毛白眼（雌）×檀黑身。学生通过设计实验一方面能加深对理论知识理解和应用，另一方面锻炼了学生实验设计能力。学生自己培养果蝇，观察记录，写出实验报告，并运用理论分析实验结果。

学生在实验过程中出现的问题或发现的现象可以先查阅相关资料，然后与指导老师商量，写出具体解决方案，这个过程锻炼了学生独立思考问题、解决问题的能力。传统的教学将这些实验分开来做，而且都是提前告知学生怎么做，去验证一些现象或规律等，整合后，将验证实验改为综合实验，并具有一定的连续性，学生还可以自己动手参与进来，尽管实验内容没有变，学生积极性却提高了，不仅培养了学生多种实验技能，而且增强了学生的综合素质。

2.细胞遗传学模块。细胞遗传学模块中植物细胞有丝分裂的制片和观察、植物微核实验、姊妹染色单体分染技术、植物染色体核型分析和植物多倍体的诱发及细胞学鉴定等实验内容主要是锻炼学生培养材料、制片、染色、观察、分析。整合后的内容改为蚕豆根尖细胞不同处理后的观察与分析，见图2。实验前将学生分组，把实验步骤和注意事项讲清楚，让学生自己培养材料，并鼓励学生材料和处理试剂自选，如“多倍体诱发与鉴定”实验，让学生自主选用不同的实验材料，摸索秋水仙素适宜浓度和最佳处理时间，研究探讨影响染色体加倍效果的不同因素[4]。

这样学生实验的兴趣大大地激发，主动性得到发挥，并且学生在实验过程中还会发明一些小装置，例如：在暖壶盖边缘一圈打孔穿线，做成网状，然后在孔上滴蜡封孔，制备水培的培养瓶，简单、耐用、环保、经济。

传统教学内容中，这些实验分开讲解，尽管观察的实验结果不同但是实验步骤大同小异，学生就会感觉实验过程单一，没有创新，没有兴趣，从而影响实验效果。整合后学生分组培养材料，同时制片观察实验结果，同一时间内就可完成几个实验的内容，不仅解决了实验学时少的现实问题，而且将枯燥单一的实验教学改为灵活多变的内容，提高了学生的积极性，加深了学生对理论知识的掌握。另外，学生还可以自选材料进行相应的设计研究，培养学生查阅资料、分析问题和解决问题的能力，教学效果也提高了。

3.分子遗传学模块。分子遗传学的实验主要包括突变型的筛选与检出、突变型的鉴定、DNA提取及纯化和PCR扩增及检测，整合后改为大肠杆菌基因突变型的筛选与鉴定，学生从突变体的诱导，到鉴定，每一步都需要自己查阅资料，理论联系实际进行操作。比如突变体的诱导可以通过多种方法（包括物理的和化学的），学生可以任选一种进行诱导。突变具有多方向性，实验结果没有唯一性，这样学生实验内容灵活多样，学生的主观能动性，积极主动性得到很好发挥。

4.群体遗传学模块。群体遗传学的实验主要包括人类ABO血型的群体遗传学分析、人类指纹的群体遗传学分析和人类对苯硫脲尝味能力的遗传分析，这些实验的主要目的是通过对人类群体遗传性状基因频率的分析，了解群体基因频率测算的一般方法；加深理解遗传平衡定律，了解改变群体平衡的因素。保证教学目的不变的情况下，将3个实验整合为人类群体一些遗传性状的调查和分析，学生可以任选某一感兴趣的遗传性状进行调查、分析，写出相应的调查报告。

三、教学效果

我系遗传学实验内容整合以后，经过2年的尝试，学生普遍反映良好。实验内容灵活，学生自由选择，大大激发了学生的探索热情，提高了学生的学习积极性与主动性。学生实验过程中会发现很多问题，通过查阅资料和教师讨论，得到结果，锻炼了学生科学思维的能力。大多实验是分组完成，学生在实验过程中意识到团队协作的重要性，懂得了实验的成功需要每个成员积极配合，团结协作。对今后的科学研究有一定的帮助。尽管实验内容整合以后大多数变成了综合型实验，学生参与机会多了，但是教师应该在实验前做好实验指导的关键环节，使学生在实验思想和态度的培养、实验方法和条件的确定等方面都受到系统的训练。保证实验顺利开展。同时，教师也需要不断学习和探索新的实验方法，完善教学内容，改革考核制度，跟上学科发展的步伐。

参考文献：

[1]闫绍鹏，王秋玉，王晶英.遗传学实验教学改革的思考与实践[J].实验室研究与探索，2010，29（7）：275-277.

[2]宋宇，朱昌兰.遗传学实验教学改革与实践[J].安徽农业科学，2011，39（13）：8173-8174，8177.

第4篇：遗传学在农业上的应用范文

均有着很重要的作用[1]。教育部于上个世纪90年代提出"高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划"以及《关于进_步加强高等学校本科教学工作的若干意见》，各高校都开展了_系列卓有成效的探索，对提高《遗传学》乃至整个生命科学的教学质量起到了巨大的推动作用，很多工作已在相关全国教学会议上交流，或在有关期刊/论文集中正式发表。由于遗传学是生物科学领域中发展最快的学科之一，新技术、新方法不断涌现，研究范畴不断拓宽，研究内容不断深化，遗传学知识的积累量越来越大，迫切需要有一个好的教学体系对《遗传学》教学过程加以规范和提高。我们把优质教学体系的改革思路贯穿在整个《遗传学》教学过程之中，坚持"以学生为主体、以教师为主导"的方针，以培养"宽基础、厚知识、强能力、高素质"的优秀人才为目标，改进学生学习方式，培养学生分析问题、解决问题的能力及综合素质。因此，构建优质教学体系，在整体上提高了国家精品课《遗传学》的授课质量和教学效果，促进精品教育的发展，同时也提高了《遗传学》教学平台的质量和教学资源的校内外无障碍共享，取得了明显的课程教学改革效果。

1优质教学体系的建设

1.1教学内容的优化

《遗传学》课程建设和教学内容设置要遵循现代教育理念，以培养高素质、复合型、富有创新精神和实践能力的专门人才为宗旨，从应试教育向开放教育发展。在保持学科自身完整性与系统性的基础上，始终把培养学生的遗传分析能力放在首位,使学生更好地掌握遗传学的基本规律、基本理论、基本概念和基本研究方法；在细胞、个体、群体和分子等不同层面上对遗传学有较为完整和深入的认识，更深、更广、更准确地掌握遗传学知识，为遗传学与人类健康、遗传学在动、植物育种等领域中的应用打下坚实基础，同时为后续课程的学习和从事相关工作奠定基础。为此，要高质量地修订《遗传学》课程的教学大纲，使之能充分反映和体现出本学科最新发展趋势。在内容安排上，以遗传物质的本质、传递、变异以及遗传信息的表达与调控为主线，从遗传物质的细胞学基础到分子基础、从遗传信息的载体到传递、从质量性状到数量性状、从基因突变到染色体结构变异、从性状表现到基因的表达和调控、从细胞核遗传到细胞质遗传、从个体遗传到群体遗传，知识传授由浅入深、由表及里、以简带繁、以点带面，这样能在有限的教学时间内让学生系统性地领略遗传学的全貌并融会贯通，用学到的知识灵活地解释_些与遗传学有关的生物学现象。教师在备课时将遗传学学科发展过程中形成的新知识、新案例及时补充到课堂和实验内容之中,结合实物、图片、录像等进行多媒体教学，使《遗传学》课堂教学保持_种新鲜的活力，充满知识性、趣味性和吸引力。每章布置一些精选的习题，有助于提高学生分析问题和解决问题的能力。

1.2教学方法与教学手段的改革

有效的教学手段和合理的教学方法，可以明显提高《遗传学》课程的教学效果。授课时采用启发式、探究式、开放式、讨论式、案例式等多种交互式对话的教学方法与多媒体教学手段结合，把上课、实验、讨论、考核等不同方面有机地结合起来,能最大程度地启发学生的主观能动性，在掌握基本理论知识的同时，全面提高学生分析和解决遗传学问题的能力及综合素质，培养学生自主学习和创新的能力。如在讲述遗传学三大定律时，考虑到学生在高中阶段对这部分内容已有所掌握，授课时不再直述有关定律的基本内容和实验方法，而是讲解孟德尔和摩尔根是如何采用合适的研究方法进行试验,最终获得正确的结论；授课过程中还可随时提出一些相关的问题让学生思考或回答，提高解决曰常生活中一些具体遗传学问题的能力。这样既可以让学生听得有趣，还可促使学生更好地掌握有关概念、达到融会贯通的效果。又如在进行遗传学实验时,可以设计一些合适的实验方法，引导学生通过一系列的置疑、判断、比较、选择，以及相应的分析、综合、概括等多样化的过程，由发散到收敛、求异到求同，通过实验最终得到合理的结果。通过这一求异和求同的过程，有利于学生更深入地理解所获得的知识和结论，而且也可激发学生的求知欲、培养他们创新思维的习惯和能力。在教学过程中，逐步加强双语教学，也能促进学生更好地适应遗传学学科的高速发展，了解和掌握国内外遗传学发展的现状和趋势。学期结束时的"教学情况反馈问卷"和课后征询意见制度的实施，可以多方收集学生对课程的教学意见，保持教学双向信息反馈通道的畅通。在现代教育技术应用与教学改革中，CAI教学课件制作的好坏会明显影响《遗传学》课程的教学效果[16,17]。我们在1998年自制《遗传学》教学课件基 础上，进一步编制出以文字、图片、动画(视频)、实体照片等多种媒体组成的完整教学课件[18]，方便学生有针对性地掌握遗传学知识。课件分为课堂版和网络版两种形式，可同时满足教师授课和学生自学的不同需求，同时也给教师留下了不断加工完善和改进的空间，能够适应个性化的教学。

1.3实验教学的创新

遗传学是_门实验性很强的学科。随着遗传学的迅速发展，《遗传学》的实验教学起着越来越重要的作用，影响着课程整体水平的提高[19,20]。在实验过程中，将启发性、探究性的教学方法贯彻到各个环节，使每个实验都具有背景知识的讲解和说明、过程的设计和实施、结果的总结和提高、理论的考核和评价等过程，将实验课转变成全方位培养学生创新意识和创新能力的小平台。在实验课新体系中有目的地增加国内外遗传学科的最新进展，增加设计性、应用性、综合性实验项目，适当增加实验难度，提高学生操作技能和从事实验的积极性。目前综合性实验已达到总实验量的56%，比10年前大大增加(表1)。对于一些验证性实验，也尽力将其设计成具有_定探究性的设计性实验，如"植物细胞的减数分裂"实验属于带有传统意义的验证性实验，实验时由学生利用不同的材料进行分组对比实验，最终经讨论和比较分析得出正确的答案，这样通过教学方法的改变使原来纯梓验证性实验得到了_定的改变。又如"植物染色体核型分析"实验时约有1小时材料处理的等待时间，利用这_间隙插入"人类Y染色体的进化"等学生感兴趣的实验小讲座，其内容综合了近年来在Science、Nature等杂志上发表的有关Y染色体的研究进展，讲解Y染色体的过去、现在和将来，引起了学生较大的兴趣。在实验过程中，还可依托学科优势，建立了科研与教学的共建平台，充分利用科研实验室的先进仪器设备为《遗传学》实验教学服务，可使许多实验项目的研究方法发生明显的改变。如"西瓜染色体加倍〃综合应用性实验，利用学院“211〃平台的细胞流线仪，在西瓜三叶期就可鉴定加倍苗，提高了实验的效率；"油菜籽品质遗传率测定"，利用科研平台的近红外品质分析仪，方法简便快速、不破坏样品，结果准确。使学生在实验中能充分体验到高科技的魅力，达到科研反晡教学之目的。在实验教学的改革中，还要重视室外先进实验基地建设以及实验室的开放工作，鼓励学生依据实验教学目的和自己的兴趣爱好，自主设计实验、自主完成实验、自主管理实验，可以使学生的创新愿望得以实践；同时积极鼓励学生利用所学到的遗传学知识参加教师的科研项目、争取国家和省级大学生创新项目、学校SRTP项目，引导和培养学生熟悉、参与、跟踪世界生命科学前沿领域的能力，进一步完善"开放性、研究型"的教学模式，最大程度地培养学生的创新意识和创新能力。

1.4教学团队的建设

师资队伍的建设有助于《遗传学》课程持续发展。教师作为课程教学中的主导，肩负着传授知识的重任，教师队伍的知识水平和操作技能直接影响着课程教学的效果。在长期的教学过程中，本课程坚持实行请好老师、用好教材、讲好课程，打造精品课程的教学思路。教学队伍中有教学名师或优秀

教师，采用团队主编的国家"十一五"规划教材和面向21世纪课程教材[21,22]以及获奖的教学课件，确保了《遗传学》国家精品课程的教学质量。在"学院主管、负责人总抓、团队骨干负责"的三级教学管理体制下，教学团队制定了具体建设规划，形成了分工明确、协调统一的建设模式。在具体实施过程中，以学术带头人为中心、骨干教师为主力军，青年教师为后备军，造就了学历、年龄、学缘、职称等结构合理、学术水平好的高质量教师队伍。多年来坚持首席主讲教师负责制、合作备课、教学会议研讨、学要求等方法取得了更好的教学效果。在实验教学中，多年来_直由具有博士学位的教师担任主讲，确保了《遗传学实验》改革向纵深发展。同时，利用学校学科门类多、课程设置齐全的特点,积极鼓励教师参与综合性实验的创建，选修具有最新遗传学知识和技能的研究生课程，到外校进修相关课程和切磋实验技能，掌握遗传学最新的实验技术，提高了任课教师的知识和教学水平，并减少了《遗传学》与其它相关课程在内容上的重复。教师间的观摩教学和传、帮、带，也促进了教师队伍的整体提高。

1.5考试内容和方法的改进

《遗传学》课程的考试内容和方法既要考核学生对遗传学基本规律、理论、概念和方法等知识的掌握程度，又要注重了解学生综合运用所学遗传学知识分析、解决问题的能力以及创新能力的水平。因此，考核命题要灵活多变，少出"死记硬背"题、多用"分析"和"理解"题，特别注重理论与实践的结合以及学生独立思考、分析遗传学问题和解决实际问题能力等方面的测试；考核方式也要多样化,如笔试、面试、课程论文结合，单项试题与综合分析试题相结合等。评价时不仅要注重答题结果，更应注重考核学生解答问题时的思维方式和能力，对创新方面成绩突出的学生予以表彰和加分。如2000年开始采用的"理论综合试题"，其内容能够综合全书的主要内容，在开课时提前将题目告诉学生,允许学生经过_学期的学习和思考后再行完成，有利于学生对遗传学知识的全面理解和综合应用能力的提高，且可给学生留有创新发挥的余地。《遗传学实验》考试则结合《实验情况记录表》，把实验预习、操作、报告、纪律等纳入考核范围；实验全部结束后还要单独进行实验原理和方法笔试，教师根据学生平时成绩和考试成绩给出最终成绩。

1.6精品教材的编写

教材建设是《遗传学》课程建设的重要方面，教材的选用与学生遗传学整体知识的构成有着密切关系[23]。我们根据教学课件内容创编了具有明显新意的"十一五"国家多媒体规划教材《遗传学》，具有传统印刷教材所没有的特点[21]，已被省内外多所院校在教学中采用。该教材编排独特、文字精炼、图文并茂，能够适应现代教育技术的教学新方法,特别是可以明显减少学生上课做笔记的时间，集中精力听老师讲解内容；并有利于学生根据课件内容学习和复习有关内容，现已被推荐申报"十二五"国家规划教材。在教学中还为学生提供30多本中英文参考资料，同时提供与遗传学有关的_些相关杂志，这些学习资料在学校图书馆可以借阅，帮助学生学习和理解遗传学基本知识。

1.7教学网站和教学共享平台的建设

根据国家精品课程的建设要求，我们在学校的支持下加大力度进行《遗传学》网站等共享平台的建设，使之具有鲜明特色、内容丰富、共享性强等特点。教学大纲、教学进度(曰历)、教材、教学参考书和教学辅助资料(如教案、习题和参考答案、实验指导、网络版和课堂教学版多媒体课件及其他教学资料)已全部上网，教师与学生对话式窗口，方便师生交流，形成了讲授、答疑、讨论、信息网络化的教学平台，具有"高开放"的特点。教学平台的建设现已实现了《遗传学》课程的校内外无障碍共享,学生随时可以点击"jpkc.zju.edu.en/k/531/"网<jpkc.zju.edu.en/k/531/%22%e7%bd%91>址进入网站学习，与教师在线交流，并可上网利用模拟试题自主测验学习效果。教学网站的建设方便了学生和教师的使用，为学生提供了一个跨越时间和空间的学习环境。同时为了方便学生学习，教学网站中收集和编辑了与《遗传学》课程有关的多种学习资源，包括参考文献、中外网络资源、中外遗传学重要期刊、遗传学名词英汉对照、名词解释、遗传学研究领域诺贝尔获奖者等。《遗传学》课程已按教育部的要求完成课堂教学全程录制和上网。

2优质教学体系的应用效果

2.1提高了《遗传学》课程的教学水平和教学质量

优质教学体系的构建促进了《遗传学》教学质量的提高。《遗传学》现已成为国家精品课程，《遗传学》教材为"国家十一五规划教材”实验教

材为"面向21世纪课程教材”,自创的教学课件也获得了全国"第六届高等农业院校多媒体课件评比_等奖"，教学团队师资质量好，课程教学从内容、方法和手段以及考核评价上形成一个科学优质教学体系，能够保证课程教学质量和水平。在整体上较好地解决了《遗传学》教学内容丰富、而教学时数有限的矛盾，也解决了多媒体课件好看、但笔记难记等问题，符合学生的学习和认知心理，在现代教育技术应用与教学改革中发挥了显著作用。教学效果的提高，促进学生更加扎实地掌握遗传学基本知识和基本技能，提高了分析问题和解决问题的能力，在参加教师科研项目的研究、争取国家和省级创新项目及学校SRTP项目中发挥了作用。

2.2教改成果和教学资源共享应用广泛，辐射作用明显。

《遗传学》课程教学体系优化中所做的_些教改工作以及《遗传学》网站和教学平台的创建，不但提高了课程的教学效果，也与其他一些高等院校《遗传学》等课程的教学实现了资源共享，在全国发挥了良好的辐射作用。全国已有40多所高等院校的教师引入我们创建的《遗传学》多媒体课件、教材和教学网站应用于教学中。一些学校的教师也经常来校观摩和旁听我们的《遗传学》课堂和实验教学，交流《遗传学》的教学经验。目前我们创建的《遗传学》网站点击数已经超过190000人次。精品课负责人在2010年全国遗传学教学会议上对《遗传学》多媒体教学课件创建、精品教材编写以及教学网站建设等支撑体系做了详细介绍，得到了与会人员的充分肯定。2011年我们举办了全国《遗传学》骨干教师高级研修班、全国大学生农学创新实验暑期培训班和浙江省首届植物染色体制片技能大赛,扩大了课程在全国的影响力。

3优质教学体系构建的进_步设想

第_，《遗传学》课程的教学内容丰富、信息量大，需进_步整合和优化《遗传学》课程的教学内容，积极探索适应现代教育技术的教学新方法，力求在原有内容的基础上能够更好地反映出遗传学学科的最新进展，以适应不断发展的新形势教学要求。

第二，继续改进教学手段和方法，进_步完善探讨式、讨论式授课方式，在课堂上尽量多留出一点时间与学生进行交流和互动；同时鼓励学生多利用功能强大的《遗传学》网站学习，提高教学效果。同时积极与省内外有关院校交流《遗传学》教学课件，实现校内外教学资源的无障碍共享，提高《遗传学》课程在全国的知名度。

第三，通过教学体系的建设，进一步完善《遗传学》教学师资队伍，在引进高水平教师的同时着重培养和提高现有青年教师的教学水平，不断提高教师的创新素质，以适应遗传学学科飞速发展的现状。

第四，推进探究性和开放性教学，创造条件开设学生自主实验，进一步培养和提高学生的创新意识和创新能力。同时要充分发挥综合性大学一流学科的强大支撑作用，做好教学与科研的结合工作，把科研中的新成果、新发现应用到综合性实验和设计性实验中去，不断更新教学内容，激发学生勇于发现和探索的潜能。

第5篇：遗传学在农业上的应用范文

[关键词]林麝；分子遗传学；分子标记；人工繁育；泌香

林麝Moschusberezovskii又名麝鹿、香獐，属偶蹄目Artiodactyla、麝科Moschidae、麝属Moschus，是目前养殖规模较大、数量最多的麝科动物之一。雄麝香腺分泌的外激素――麝香在传统中药领域发挥着重要的作用[1-2]。由于国际香料市场和医疗行业对麝香需求量的大增，人类“杀麝取香”和对其栖息地的严重破坏，已使该物种野生种群数量急剧减少，现存麝类已面临濒危。目前，林麝已被列人CITES附录Ⅰ中，《中国濒危动物红皮书》将麝列为濒危或易危动物[3]。我国1988年颁布的野生动物保护法将林麝列为国家二级保护动物，2002年又将其提升为一级保护动物。麝的珍贵引起了许多生物学工作者的浓厚兴趣，在林麝的生态学[4]、行为学[5]、分类学[6]、生理学[7]以及麝香的药理学与临床应用[8]等方面开展了积极的探索。

近年来，随着现代生物技术的不断发展，细胞生物学、分子生物学等新兴生物技术开始被不断地运用到林麝遗传育种工作中，为林麝的育种保护工作注入新的活力。其中，以新兴发展起来的分子遗传标记技术最引人注目，分子遗传标记的出现使基于此类标记的选择育种技术有了实现的可行性，显现出了巨大的应用潜力。当前，分子遗传标记在林麝遗传育种中的应用主要体现在遗传分类、人工繁育、泌香、疾病等方面。本文就分子遗传学在林麝研究中的应用现状做一综述，并对后期研究进行了展望，以期为提高林麝的生产性能提供参考。

1林麝分子遗传标记

分子遗传标记是基于DNA差异进行个体或群体遗传多样性分析的有力工具。常用于林麝遗传多样性分析的分子标记方法有AFLP，mtDNA，微卫星DNA等。

AFLP技术在种群结构和差异的调查中起着非常重要作用[9]。陈轩[10]根据AFLP分子标记的特点，以四川养麝研究所白沙养麝场21只林麝样品和金凤山养麝场14只林麝样品为材料，对2个种群的遗传多样性进行了比较分析，结果发现四川养麝研究所白沙养麝场圈养的2个林麝种群均具有较高水平的遗传多样性，但金凤山种群具有相对较高的遗传多样性。赵莎莎[11]利用相同的原材料进一步检测了22对选择性引物组合，共获得了908个AFLP多态片段，结果证明了麝香高产组在多态位点比率（PPL）上极显著高于参照组和低产组，在遗传多样性水平上也有更高的整体竞争优势。

mtDNA是核外遗传物质，由于mtDNA的控制区富含A，T碱基，属于遗传高变区，进化速度比其他区域快，多态性丰富，常被应用到野生动物群体遗传多样性检测中。彭红元等[12]通过分析四川省3个本地种群中林麝mtDNA控制区域582bp片段，发现94个变异位点，在109个个体中检测出27个单倍型，表明3个群体间很少进行遗传交流，建议建立系谱以增加群体间基因的交流。2014年，冯慧等[13]调查了陕西省林麝1个圈养种群3个野生种群mtDNAD-Loop632bp片段的遗传多样性和种群结构，结果表明，陕西省林麝群体mtDNAD-loop区序列存在着较丰富的变异和遗传多样性，凤县野生群体和凤县养殖场群体的核苷酸多样性和单倍型多样较高，养殖场种群没有出现近亲繁殖及遗传多样性下降的情况。凤县野生群体和凤县养殖场群体两者遗传分化较小，存在着较高的基因流水平。

微卫星DNA广泛分布与真核生物基因组中，具有多态性高、共显性遗传、选择中性、易于操作等特点，是一种极具应用价值的分子遗传标记，由于微卫星重复序列在群体间和不同的个体间通常表现出很高的序列变异性，并且这种变异呈共显遗传，因而在微卫星重复序列广泛应用于物种遗传多样分析。2004年，邹方东[14]运用微卫星标记法构建了3个林麝基因组微卫星富集文库，每个文库含有上万个转化子。2005年，Zou等[15]又运用了改进的富集文库方式来分离微卫星位点，获得了野生林麝的多态位点，结果发现70%的基因组文库为（AC）_n文库，8个微卫星位点呈现高度多态性，可作为研究林麝的分子遗传标记。2006年，夏珊[16]对构建林麝的微卫星文库筛选了6个多态性好的座位，并对林麝的遗传多样性进行初步的分析，6个微卫星座位的多态信息含量（PIC）最低为0.6214，最高为0.7984，说明这6个林麝微卫星座位具有高度多态性，进一步证明了微卫星DNA是很好的分子遗传标记。

2林麝遗传分类研究

目前，对林麝的遗传分类有3种研究手段，分别为形态解剖学、细胞遗传学和分子生物学。一种是根据外形、头骨和距骨的形态特点以及生态习性、分布等认为麝确是一个独立物种[17]。陈服官等[18]根据林麝生物标本，再一次肯定了这种分类方法。林麝作为麝科动物一个亚种除了在形态解剖学上得到了明确的肯定外，从细胞遗传学特征来看，也得到了有力的支持。细胞的染色体组型和染色体带型都代表着种的特性，它为不同物种在分类研究和确定其在进化过程中的位置提供了一个重要的依据。2004年，邹方东等[19]以林麝外周血淋巴细胞为实验材料，首先建立了适合林麝淋巴细胞增殖的培养体系，并用培养出的细胞制备染色体，确定林麝核型是2N=58，且全都是端着丝粒染色体，还首次应用染色体G-带技术，对林麝染色体的G-带带型进行了研究，确定了林麝染色体是2N=58，且全都是端着丝粒染色体，这与其他鹿科动物存在较大差异。结果表明，从细胞遗传学角度将麝分为单独一科也是比较合理的。

随着分子生物学的发展，麝作为独立的科在分子水平上相继得到了印证。Kuznetsova等[20]对鹿科家族成员和其他偶蹄动物的线粒体基因12S和16SrRNA（2445bp）的序列和核β-spectrin基因（828bp）的区域进行分析，发现鹿科和麝存在几个分子共源性特征。刘学东等[21]则利用测得梅花鹿、坡鹿、原麝和林麝的线粒体12SrRNA基因全序列，与GenBank中检索到的鼷鹿、长颈鹿和牛12SrRNA基因全序列进行对比，分别应用ME，ML，MP方法重建系统树，发现3种树拓扑结构一致，结果显示麝、鹿、牛、长颈鹿均各自为单系群，且麝作为一个单系进化。此外，采用PCR技术和序列测定方法从线粒体DNA上得到367bp的细胞色素b基因片段序列，分析其序列可得出在麝、獐、麂和鹿的系统进化中，麝约在600万年前与鹿科分歧，而鹿科的3个亚科是在350～500万年前开始分歧，表明麝可单独作为麝科[22]。张亮则采用克隆SRY基因的CDS区的方法，得到林麝和马麝的SRY基因，对其进行分析显示，支持麝作为独立一科的观点[23]。2009年，彭红元等[12]测定了林麝全线粒体序列，分别运用MP，Baryes方法与其他22种反刍亚目的动物相关基因序列进行系统进化分析，表明林麝与鹿科动物的亲缘关系最为接近，并单独形成一支，在牛科和鹿科之前分化出来，为鹿科、牛科互为姐妹群。2012年，冯慧等[13]从秦岭林麝的毛发样品中提取得到线粒体DNACytb基因的部分序列，并对其进行序列分析，发现林麝、原麝、马麝、喜马拉雅麝、黑麝是5种独立的种，林麝与原麝的亲缘关系最近，进一步弥补了现有形态分类研究的不足，得到更有说服力的分析结果。截至目前，运用各种克隆方法得到的林麝DNA序列，对其分析后发现其遗传学分类与形态解剖学、细胞遗传学得到的结果是相同，对麝作为单独一个物种的结果进行了充分的肯定。

3林麝分子遗传学在人工繁育上的应用

经过50多年的发展，我国在林麝的人工繁育方面取得了不少优秀成果。但是，由于基础研究及资金等方面的问题，我国的圈养林麝规模一直徘徊在6000只左右[24]，并且在林麝养殖过程中出现的种群退化、后代抗病力下降等问题也不断凸显，因此，加大对林麝的人工繁育研究，特别是基础研究工作力度显得尤为重要。2004年，邹方东等[25]首次成功克隆了与林麝生殖相关的核β-A亚基成熟肽序列，为林麝的人工繁育和麝资源的保护利用提供了相关基础资料。也有人对俄罗斯西伯利亚地区、远东地区和萨哈林岛的麝进行遗传多样性分析，发现随着栖息地的分裂，麝的近亲繁殖遗传多样性在不断上升，进而出现种群隔离现象[26]。此外，岳碧松研究团队对四川省米亚罗、金凤、马尔康3个养殖场的林麝进行微卫星分析，表明都是有效的群体规模，其遗传结构具有重要的保护意义，并建议在林麝人工育种时应当充分考虑这种遗传结构[27]，这为林麝的选育工作提供了新的认识。2013年，岳碧松研究团队再次对四川米亚罗地区人工繁育林麝的多态性进行微卫星分析，发现由于引入新的血缘，林麝的杂合程度和遗传多样性在不断增加[28]，为林麝的人工繁殖管理提供了一种新的方法。

4分子遗传学与林麝泌香的关系

获取麝香是保护林麝遗传资源的本质因素，提高麝香的产量，对林麝泌香相关的研究已经从组织解剖水平深入到泌香分子机制的研究。陈轩[10]分析了林麝AFLP的多态性与产香量的关系，筛选出34个在高产组和低产组间等位基因频率分布有显著（P参照组>低产组（P

白康[29]采用PCR-SSCP、测序分析等生物技术手段对雄性激素受体（AR）基因外显子1，4，8进行研究，结果显示，AR基因外显子1，4，8在所做样本中不存在多态性，说明雄性林麝AR基因外显子（1，4，8）在林麝中具有高度保守性。王勤等[30]克隆了调控林麝的繁殖和泌香的重要垂体激素FSH-β和LH-β基因，这为开展林麝泌香过程中基因表达的关联分析提供了一定的理论依据。

5分子遗传学与林麝疾病相关分析

麝类疾病是长期阻碍林麝人工养殖发展的关键因素。随着分子生物学的发展，分子遗传标记技术已经运用到林麝的疾病诊治过程中，这为寻找麝类疾病起因，制定相应抗体提供了一种新的借鉴方法。罗燕等[31]对林麝肺源致病性Escherichiacoli毒力基因进行了检测及鉴定，为进一步研究林麝肺源致病性E.coli的致病机制奠定了基础，同时为防治林麝E.coli性肺炎提供了依据。2013年，邹丹丹等[32]克隆和表达了林麝IL-1β基因，为其用于林麝疾病的防治奠定基础。李灵等[33]以四川养麝研究所的115只林麝个体为对象，通过对MHCⅡ类经典的DR和DQ座位的分离、遗传变异分析和化脓性疾病相关性的分析，揭示了林麝MHCⅡ基因多态性的维持机制及其与化脓性疾病的密切关系。周鑫等[34]为调查林麝肺源致病性大肠杆菌O因子血清型以及相关耐药基因的流行状况，采用玻板凝集反应法进行O因子血清型鉴定，同时用PCR方法检测耐药基因，发现29株菌皆携带多种耐药基因，这对林麝临床科学合理用药有重要指导意义。

6问题及展望

6.1存在的问题

6.1.1林麝驯化程度低，对分子遗传工作的开展带来极大不便从1958年以来，全国陆陆续续开展了林麝的驯化研究，并取得了一定的成果，其中包括陕西镇坪、四川马尔康、重庆南川等养殖基地[35-37]。但由于科研经费有限及林麝养殖效益等问题，驯化研究并没有持续，这造成了林麝的驯化程度很低。这给林麝分子遗传研究过程中的样品采集、生产性能测定等工作带来极大不便，也给林麝带来强烈的应激反应。强烈的应激反应不仅给实验数据的可靠性与稳定性造成一定程度的影响，还对林麝自身的健康造成不利影响。

6.1.2林麝为一级保护动物且价格昂贵，限制了某些分子遗传相关工作的开展林麝为国家一级珍稀濒危药用动物，不允许因为科学研究而对林麝有任何伤害，因此无法及时地采集林麝内脏进行深入的分子生物学相关研究，只能采集林麝毛发、血液或因疾病死亡林麝的内脏，这给林麝分子遗传学相关研究带来了不便。同时，由于林麝资源量有限，存在非常严重的炒种情况，目前每对林麝的价格被炒到7万元，昂贵的种源成本大大降低了林麝产香的盈利能力，也大大提高了林麝研究的成本，这种现象不仅严重阻碍了林麝分子遗传相关研究，而且不利于整个林麝养殖产业的健康发展。

6.1.3相关科研人员稀缺，发展缓慢目前，相对与其他常见动物，从事林麝相关工作的人员极少，主要分布在四川养麝研究所、重庆市药物种植研究所、四川大学、华东师范大学、浙江大学、陕西动物研究所等科研院所，几乎没有进行过林麝养殖行业的专题研讨及技术交流会。因此先进的分子生物学技术在林麝上应用的时间相对靠后，这也大大地降低了林麝遗传学相关研究的进展。

6.2展望

6.2.1麝香资源奇缺是林麝分子遗传学研究开展的内在动力麝香具有极高的药用价值，但由于麝香的产量极低，远远不能满足市场需求，这使得麝香的价格长期维持在黄金的3倍左右，因此，提高麝香产量就成为了林麝养殖行业的最重要目标。但由于林麝资源量极少且驯化程度低，传统遗传育种方法很难在林麝上得到顺利开展，因此通过分子遗传学方法筛选麝香高产分子标记越来越成为关注的焦点。

6.2.2新技术新方法的应用将大大加快林麝分子遗传学研究进展林麝分子遗传学研究随着分子生物技术的不断进步已经取得了长足发展，DNA条形码鉴定物种技术[38]、DNA分子性别鉴定技术[39]已成功运用在林麝遗传资源保护与与繁育工作中。然而，相对于林麝如此丰富的遗传背景，仅靠分子生物学技术远远不够，而且相关的研究成果得不到充分应用，因此有必要进一步了解林麝的遗传结构，将传统研究方法和分子生物技术相结合，了解其遗传结构差异和特征，进行针对性保护和利用。另外，为了促进人工养麝事业的发展，提高林麝种群增长率和麝香产量，须继续加强对林麝的泌香性状、疾病抗性等表型的标记研究，为实现标记辅助选择（MAS），加速良种培育打下基础。

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第6篇：遗传学在农业上的应用范文

关键词 水稻花药培养力；评价指标；基因型效应；基因定位；标记辅助选择

中图分类号 S511.038 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）17-0025-04

Abstract Anther culture technology，combined with cross breeding，induced mutation breeding and transgenic technology，has become an important technology in rice breeding. The anther culture ability of rice is a quantitative trait and the genotype is a key factor in the rice anther culture. Characteristics used for evaluating tissue culture ability was introduced firstly and then genotypic effects and genetic control of anther culture ability in rice were discussed，to provide some useful information for the improvement of rice anther culturability by genetic manipulations.

Key words rice anther culturability；evaluating characteristics；genotypic effect；gene mapping；marker-assisted selection

组织培养技术是植物生物技术的基本方法，也是基因工程技术实际应用的先决条件，因此了解组织培养反应的遗传特性对基础研究和植物遗传改良在许多方面都具有重要意义[1-3]。花药培养是非常重要和实用的生物技术手段，也是目前获得单倍体植株和进行单倍体育种的主要方法[4]。水稻是最重要的粮食作物之一，自20世纪60年代末首次获得水稻花培植株后[5]，国内外在影响花药培养效果的因素及花培特性的遗传等基础研究方面做了大量工作；同时，紧密结合育种实践，通过花药培养选育水稻新品种也取得了令人瞩目的成果[6-10]。目前，花药培养技术与杂交育种技术、诱变育种技术及转基因育种技术等相结合，已成为水稻育种的一个重要技术手段。笔者试图对近年来有关水稻花药培养特性遗传控制的研究进展进行综合评述，为通过遗传操纵改良水稻的花药培养力提供参考。

1 评价植物组织可培养力的指标

植物组织的可培养力包括愈伤组织诱导能力和再生能力2个方面。同一基因型不同外植体的可培养力存在很大差异，但愈伤组织诱导率和绿苗分化率在不同外植体之间的相关性却表现大不相同，例如，水稻花药与幼穗、成熟胚的愈伤诱导率存在显著正相关，幼穗和幼胚的愈伤诱导率也存在极显著正相关，但同一外植体的愈伤诱导率和绿苗分化率之间不存在相关性，愈伤诱导率与绿苗分化率无关，即愈伤诱导率高，绿苗分化率不一定高[11]。对水稻花药培养力的研究结果表明，花药愈伤组织诱导能力和再生能力之间无相关性[12-24]，是2个独立的性状，这就需要分阶段采用不同的指标来综合评价水稻的花药培养力。

为了评估可培养力这种特性，人们提出了不同的评价指标（表1）。总体上反映培养力的指标可分为两大类，一类与愈伤组织诱导能力有关，涉及愈伤诱导的数量、质量、生长与形态等；另一类则与愈伤组织分化或再生能力有关，涉及到再生芽、苗或植株的产量、倍性等。这些指标可反映出植物对不同培养阶段的响应特性，为分析遗传与环境因子对植物培养能力的影响提供了测定参数。然而，由于不同的研究者对同一性状采用的测定指标不同，报道的结果往往缺乏可比性，例如，在评价再生能力时，有的采用再生频率（能分化出植株的愈伤组织百分数），有的则采用产率（平均每块愈伤组织产生的植株数），使得即使利用相同的群体对控制再生能力的QTL（quantitative trait loci，数量性状位点）定位结果也有差异[25]。相对而言，植株产率变异范围比再生频率大，可解释更多的表型变异，以其为指标更能准确反应再生能力，且检测出的QTL更多[26-28]。

2 水稻花药培养力的基因型效应

在众多影响因素中，基因型是影响水稻花药培养力的最重要因素[4，10，49-51]。从不同的研究报道来看，通常野生稻的花药培养力低于栽培稻，而在栽培种中则以粳稻培养效率较高，籼稻培养力较低，籼粳杂交后代则介于二者之间。这充分说明花药培养力是受遗传控制的，供体品种的选择对提高花培的培养力特别重要。

不同野生稻之间的花药培养力存在很大差异。对不同野生稻花药培养力的比较研究结果表明，普通野生稻>药用野生稻>疣粒野生稻[52]。这种培养力的表现和它们与栽培稻的亲缘关系有关，一般来说，基因组为B、C、E、BC和CD的野生稻花药培养力通常低于基因组A的普通野生稻[53-54]。对不同生态型的普通野生稻的研究发现，直立型普通野生稻>倾斜型普通野生稻>匍匐型普通野生稻[55]。野生稻与栽培稻杂交后，无论是粳稻与野生稻的杂种，还是籼稻与野生种的杂种，其花药培养力均可得到改善[56]。

对籼稻和粳稻花培效果的差异已有很多研究报道，总体来说粳稻的花培效率高于籼稻。籼稻花药培养力一般偏低，平均出愈率不超过5%[57-58]，有些材料甚至不能诱导出愈伤组织[20，59]，花培植株产率1%～3%[60]。相对而言，粳稻的花培效率较高，已取得良好的效果[6]。愈伤组织诱导率一般在10%以上，有的可达40%以上[20，61]。但亚种内不同材料或品种间也有很大区别，例如，在籼型亚种内，不同品种的愈伤组织诱导率可相差10倍或以上，绿苗再生率变幅甚至更大（1.6%～82.9%）[19，58]。

3 水稻花药培养力的遗传控制

3.1 杂种F1花药培养力的表现

水稻花药培养力受遗传控制，是一种可遗传的特性[62]。如果双亲的花药培养力均较高，F1代的培养力也会较强。在光（温）敏核不育两系杂交稻的花药培养中，具有较高培养力的2个亲本，其杂种F1花药培养力相对也较高，但低于最优亲本；在高×低或低×高培养力类型中，杂种F1的花药培养力介于双亲之间，并偏向高值亲本；低×低培养力类型的杂种F1培养力为最低[63]。在籼粳交及籼爪交中，2类杂种F1出愈率大致相同，均显著高于籼籼交。绿苗分化率高低为表现为籼籼交>籼粳交>籼爪交[64]。

3.2 水稻花药培养力的遗传行为

水稻花药培养力包括花药愈伤组织诱导与绿苗分化能力2个方面，但它们是独立遗传的，不存在相关性[17-24，65]。已有研究结果表明，愈伤诱导能力是条件制约型性状，受少数隐性基因控制[66-67]；高培养响应特性是隐性性状，同时受几个基因的控制[22]。

水稻花药培养力的遗传行为十分复杂，受到加性效应、非加性效应作用及细胞质效应的影响。目前，在水稻花药培养力遗传的研究中，由于所用材料不同，所获得的结果并不完全一致，大体上可以分为以下几类：①愈伤组织诱导率和再生率的遗传同时受加性效应和显性效应影响，但加性效应的贡献占主导地位[17，22，67]。②愈伤组织诱导率和再生率的遗传同时受加性效应和显性效应影响，对愈伤组织诱导率来说加性效应大于显性效应，而对再生率则主要是非加性效应的作用[18，68-69]。③愈伤组织诱导率和再生率的遗传同时受加性效应和显性效应影响，对愈伤组织诱导率来说基因加性作用和非加性作用都较重要，而绿苗分化率以基因加性作用为主[70]。④愈伤组织诱导率主要受加性效应影响[22，71]，再生能力主要由母体效应影响，加性效应较小[71]。⑤胞质效应的不确定性。有些报道认为，培养力不但受核基因的控制，还受细胞质的影响[25，67-68，72]，但也有报道认为愈伤组织诱导率和再生能力均不受细胞质效应的影响[22]。由以上可知，水稻花药愈伤组织的诱导在很大程度上受加性效应控制，非加性效应的影响较小；但对绿苗再生的研究结论尚不充分，它同时受加性效应和显性效应的控制，而且在某些杂交组合中还受母体或细胞质的影响[73]。

3.3 控制花药培养力的基因定位与标记辅助选择

近年来，随着分子标记技术的发展和应用，可以将控制数量性状位点（QTL）进行逐个解析，利用QTL作图技术可估算各控制遗传变异位点的数目，鉴定这些位点在基因组中的分布、互作及其对表型变异的贡献大小。通过QTL分析，在包括水稻在内的多种不同植物中已定位许多与不同外植体培养力相关的位点[25，74]。

对水稻花药培养力的研究结果表明，它是受多基因控制的数量性状，通过分析已鉴定出了一些与水稻花药培养力有关的QTL（表2）。通过对Nipponbare与Milyang 23杂交的加倍单倍体（DH）群体的花药培养和RFLP连锁作图，Yamagishi等[34]发现控制愈伤组织形成的基因位于第1染色体，控制绿苗与白花苗比例的基因则位于第10条染色体。何 平等将籼稻窄叶青8号与粳稻京系17杂交的11个加倍单倍体（DH）株系用同一种培养基进行花药培养，利用该DH群体已构建RFLP连锁图谱进行了有关水稻花药培养力的数量性状基因座位（QTL）分析，在第6、7、8、10、12条等5条染色体上分别检测到与愈伤组织诱导率有关的5个QTL，其加性效应均为正，在第1、第9条染色体上检测到与绿苗分化率有关的2个QTL，这2个性状间的QTL不存在连锁，在第9条染色体上有1个主效基因与白苗分化率有关，对绿苗产率则没有检测到特有的QLT[12，21]。Kwon等[41]利用Milyang 23与Gihobyeo杂交的164个重组自交系，将控制绿苗再生能力的位点qAGR-10定位在第10条染色体上，在3种不同条件下可解释表型总变异的7.6%、8.9%和17.9%。并鉴定出与之连锁的3个RFLP标记RG323、RG241和RZ400；通过对43水稻品种和2个F2群体的标记基因型分析，发现与qAGR-10连锁的分子标记RZ400能够有效地识别再生能力高（>10%）和低（

Kwon等[75]进一步的研究结果展示了通过分子标记辅助选择改良水稻花药培养力的良好前景。他们将自己选育的具有较高的绿苗再生频率（可到38%以上）水稻品系MRGI079与IR64杂交，对F1、F2和BC1F2群体进行了花药培养，并利用标记RZ400进行了基因型鉴定。结果显示，在F2中具有MRGI079标记基因型个体的平均绿苗再生率为15.4%，而呈IR64标记基因型个体的平均绿苗再生率仅为2.42%，BC1F2中显示类似的结果。该研究结果证明通过该标记的辅助选择可获得高再生能力株系和改进籼稻的花药培养力，进而提高籼稻花培育种的效率。

4 存在的问题与展望

对植物培养力遗传控制的研究，促进了人们对愈伤组织诱导、生长与分化的分子机制的了解。尽管对水稻花药培养力的遗传研究取得了很大进展，但也存在一些问题。在进行花药培养力的分析时，有的研究因完全双列杂交的工作量太大而所用亲本较少，所得结果缺乏普遍意义，有的仅用了正交组合或反交组合材料而忽视了母体效应，有的未设置重复而不能准确估算误差方差，相关分析结果的可靠性可能会受到一定程度的影响。在进行花药包括其他组织培养力的QTL效应评估和定位时，由于不同杂交亲本的遗传背景、种植环境和生理状态的差异，各报道中检测的QTL位点数及其效应的大小有所不同，已定位的这些QTL的实际应用价值还有待于进一步确认。

虽然水稻花药培养已成为水稻育种比较成熟的手段，但在籼稻中仍存在愈伤组织诱导率和绿苗分化率偏低的问题，限制了花药培养技术在籼稻育种中的广泛应用。可通过3个方面来解决这一问题：一是改进培养体系。包括改善培养条件、改进培养基成分、选择合适外植体及处理方法等，建立一种对大多数籼稻基因型有效且简单易行、低成本的花培技术体系，使其在籼稻花培育种中更有效地发挥作用。二是通过亚种间杂交来改良籼稻的花药培养力。目前，水稻籼粳亚种间杂种优势利用已成为我国超级稻育种的主要途径和主攻目标之一[76-77]。不同籼稻品种间花药培养力存在差异，粳稻的花药培养力大于籼稻，籼粳亚种的花药培养力也优于籼稻。为此，可选择花药培养力高的籼粳品种杂交，一方面结合目前已鉴定出的高培养力QTL和已建立的籼粳特性分子标记进行辅助选择而改良籼稻的花药培养力；另一方面也可利用水稻花培育种优越之处快速选育超级稻的杂交亲本。三是通过基因聚合和转基因来创造适宜的材料。既可以利用标记辅助选择技术将能提高愈伤诱导率和绿苗分化率的QTLs 聚合在一起，也可以通过转基因技术将控制高培养力的位点转入籼稻，进而培育出愈伤诱导率和绿苗分化率均较高的籼型材料。

基于目前对水稻花培遗传控制的研究结果，在以后的水稻花药培养工作中，应注重高培养力材料的选育与应用，进行杂种花培育种时应注意选择高培养力材料为桥梁亲本，同时兼顾细胞质效应而关注杂交亲本组配方式；从基因效应的角度来看，则应重点关注那些对愈伤诱导率和绿苗分化率贡献率较大的QTL，利用标记辅助选择和转基因技术聚合有促进效应的主效基因，通过筛选或基因编辑技术减少或消除那些负效应的QTL，这样就有可能培养出愈伤诱导率和绿苗分化率均较高的材料，对大幅度提升水稻花药培养力将具有重要意义。

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第7篇：遗传学在农业上的应用范文

关键词：基因 基因概念 历史渊源

中图分类号：Q3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（b）-0234-03

遗传学是研究生物起源，基因和基因组结构、功能及其演变规律的学科，而基因的研究对促进遗传学发展具有重要意义。自20世纪开始以来，基因的发展经历了理论水平、细胞水平的遗传学阶段和分子水平上的遗传学阶段，在前人大量实验的基础上，人们对基因的认识不断深入，特别是随着人类基因组计划和“DNA元件百科全书”计划（Encyclopedia of DNA Elements， ENCODE）的完成，人们对基因的认识又有了新的变化，并将遗传学中基因的概念和理论应用到了计算机、商业和信息技术等领域。

如今的21世纪，随着学科交叉研究的发展，一些科学研究者开始利用物理化学工具来研究核酸结构，从分子水平上阐述遗传现象背后的化学本质。本文结合大量文献综述了基因的发展历程以及现阶段物理化学方法在遗传学研究中的应用，并展望了量子化学理论在遗传学领域的应用前景。

1 基因概念的历史渊源

19世纪，由于农业生产发展的需要，人们开始重视动植物的遗传变异现象并对这些现象进行了系统研究，这为基因概念的产生创造了条件。1868年，Darwin C.受Hippocrates和Anaxagoras的生源说影响提出了泛生论的假说，认为生物体的细胞能产生自我繁殖的微粒，这些微粒可以汇聚于生殖细胞并决定后代的遗传性状，这种观点缺乏实验论证，不过它充分肯定了生物体内部存在特殊的物质负责遗传性状的传递。之后，Weismann A.又在前人基础上提出了种质论（Germpiasm），认为种质是生物体的遗传物质，它可能作为遗传单位存在于染色体上，这对基因概念的形成奠定了理论基础[1]。

2 基因的研究发展

2.1 基因概念的提出

在前人的遗传学理论研究基础上，Mendel G.J.第一个对遗传现象做了系统的实验研究。通过豌豆杂交实验，他认为生物性状是由“遗传因子”来控制的，这些遗传现象符合分离定律和自由组合定律。之后，Devries H、Correns C.和Tschermak E.分别证实了孟德尔的实验结果，到1909年，丹麦的Johannsen W.L.首次用“基因”一词表示遗传因子。不过，当时的遗传因子没有涉及到基因的具体物质概念，只是一个经过统计学分析的理论概念。

2.2 基因学说的创立

Mendel的遗传因子学说是宏观水平上的发现，其所提出的遗传因子到底是否存在于细胞中需要进行细胞水平上的研究。随着当时工业生产的发展，用以研究生物学实验的仪器设备有了极大的改进。20世纪初，Boveri T.[2]和Sutton W.S.[3]各自在研究减数分裂时，发现遗传因子的行为与染色体行为呈平行关系，提出了基因就在染色体上的假说。然后，1910年，Morgan T. H.等[4]用果蝇作材料，进行了一系列杂交实验，发现了伴性遗传现象和基因连锁互换定律，直接证实了基因在染色体上，建立了染色体遗传理论。1926年，Morgan T.H.正式提出了基因学说，即“三位一体”的基因概念，基因首先是决定性状的功能单位，能控制蛋白质的表达，决定一定的表型效应；其次是一个突变单位，可以发生在等位基因之间，表现出变异类型；最后它是一个重组单位，只发生在基因之间，可以产生与亲本不同的基因型[5]。这把染色体和基因联系了起来，说明了基因具有物质性，不过，Morgan在其著作中并没有涉及基因的本质是什么以及基因的功能是如何发挥等问题。

2.3 基因化学本质的研究

对于基因的化学本质和功能等问题，早在1909年，英国Garrod A.E.就提出过基因产生酶的观点。之后，1941年斯坦福大学Beadle G.和Tatum E.[6]在研究真菌过程中，提出了“一个基因一个酶”的假说，认为一个基因控制一个酶的合成，基因通过酶控制生物的代谢途径，这从生物化学角度阐述了基因的功能，不过这种基因的概念仍然没有揭示基因的化学本质，只是解释了基因发挥功能的途径。到1944，Avery等通过肺炎双球菌转化实验证明了遗传物质的化学本质是DNA，然后，1956年，美国的Fraenkel又通过烟草花叶病毒实验证明了RNA也可以作为遗传物质进行传递[7]。

2.4 基因功能的研究

1953年，Watson J.D.和Crick F.H.C.[8]提出了DNA的双螺旋结构，人们开始从分子水平上认识基因的本质，即基因是DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列，是遗传物质的最小功能单位[9]，从此以后，人们对基因功能的认识开始有了深入的了解。1955年，Benzer S.[10]通过T4噬菌体感染大肠杆菌的互补实验提出了顺反子学说，认为基因就是顺反子，即一个遗传功能单位，一个顺反子决定一条多肽链，它并不是一个突变单位和交换单位。一个顺反子可以包含一系列突变子，突变子是DNA中构成的一个或若干个核苷酸，由于基因内的各个突变子之间有一定距离，所以突变子彼此之间能发生重组，重组频率与突变子之间的距离成正比[11]。

20世纪60年代之前，人们已经认识到基因是有着精细结构的DNA分子，其结构可以继续分割，不过，当时对于基因功能表达及其具体作用等问题的研究依然局限于传统的“一个基因一个酶”的学说。1961年，法国遗传学家Jacob F.和Monod J.L.[12]根据对大肠杆菌的试验，提出了大肠杆菌操纵子模型，认为DNA的不同区域存在一个调节基因和一个操纵子，操纵子模型包括若干结构基因、操纵基因和启动基因。这一模型进一步说明了基因是可分的，通过基因间的密切协作，细胞才能表现出独特的功能[13]。此后，随着DNA重组技术和DNA测序技术的发展，人们对基因的研究更加深入，发现了许多基因的其他功能和特点，极大地完善了人们对生物体各种遗传现象的认识。

2.5 基因概念的新发展

20世纪70年代以后，随着分子生物学技术的飞速发展，人们对基因的结构和功能上的特征有了更多的认识，其中比较重要的发现有假基因、重叠基因、跳跃基因、断裂基因、反转录基因、印记基因等。结合基因的这些新发现，现今人们认识基因有以下几种特点[5]：（1）基因不都是离散的，因为有重叠基因；（2）基因不一定是连续的，如断裂基因；（3）基因可以移动，其位置可以改变，如跳跃基因；（4）基因不是全能的结构单位，有很多顺式作用元件影响转录或剪接；（5）基因也不是简单的功能单位，因为基因可以通过顺式或反式剪接，产生多种蛋白质。那么，到底应该怎样给一个基因准确定义呢？近年来，有很多人对此提出了看法。

Gerstein等[14]提出，基因的定义应该和原来的定义有兼容，建立在已有的生物术语基础之上。他们认为，基因是基因组序列的联合体，这些序列可以编码具有潜在重叠功能的产品（蛋白质或RNA），基因与其调节序列是多对多关系。在此基础上，Pesole[15]则认为基因是一个离散的基因组区域，其转录可以被一个或多个启动子和远端调节成分调控，并含有合成功能蛋白质或非编码RNA的信息。基因在最终功能产物上有共同性质，这个定义主要针对真核生物基因组，强调每个基因都分布于基因组的连续区域，基因序列包含5′UTR和3′UTR。此外，还有学者从计算机角度对基因的定义做了描述，他们把基因组比喻为一个生命体的大的操作系统，而基因就是其中的一个子程序。总之，随着当今科技水平的发展，人们通过对DNA、RNA和蛋白质新功能的研究，发现基因并不是以前想得那么简单，其概念、功能和特征是随着一些特殊的生命遗传现象可以改变的。

如阮病毒的发现，朊病毒是一种只有蛋白质而没有核酸的病毒，就之前生物学家对基因的概念而言，朊病毒的复制并非以核酸为模板，而是以蛋白质为模板，这又重现了20世纪遗传物质本质问题的争议，是现阶段基因概念的新挑战。此外，2006年，《自然》杂志在New Feature栏目上刊登了“什么是基因？”一文，这篇文章结合最近的研究成果对基因的概念做了新的诠释，一些研究发现，RNA不是被动的将基因信息传递下去，而是主动地调控细胞的活动，有的RNA链不是传统认为的只由DNA的一条链转录，而是由两条链转录得来，还有一些RNA可以通过某种途径使正常基因沉默，在必要时还会作为模板纠正某些异常基因，跨世代地携带生物体遗传信息[16]。这些研究发现加深了我们对RNA的认识，深化了我们对生物体遗传现象的了解。又20世纪90年代，美籍华人牛满江教授又发现了“外基因”，即一些生物体细胞质中mtRNA能激活一些特定基因，使生物体表达特定的蛋白质，还有，2008年《自然》杂志上报告，美国科学家确认了一种可导致乳腺癌转移的超级基因，这种基因可控制肿瘤细胞中其他基因的表达，它的表达与癌症发生有密切的联系[17]。

总之，随着科学的不断发展，人们对于生物遗传现象的认识越来越深入，基因的概念也随着生物学的发展不断变化和完善。由于其他非生命领域的研究对象显示出了生命力及与生物基因相似的特征，现今，经济领域和计算机领域中又出现了企业基因[18]、产品基因[19]、数据基因[20]等新的定义，基因概念的基本理论已经发展到更多学科中了，对基因本质和特征的研究越来越有必要。

3 量子化学作为研究核酸方法的应用

当前，遗传学的研究已经发展到了分子水平，然而对于生物遗传现象中一些酶、核酸、激素等活性物质的构象、生物活性和其具体作用机制依然存在争议。生物系统研究的最大难题是生物分子的复杂性，常规的实验方法只能得到实验现象的宏观方面解释，而不能从微观方面对实验现象的化学本质做出解释。目前有一些研究者将物理化学方法应用到了生命科学领域，建立了从理论分析到实验优化的方法模式，他们根据实际体系在计算机上进行实验，通过比较模拟结果和实验数据检验理论模型的准确性，并在此基础上模拟生物大分子的结构、性质和反应过程。

随着计算机技术和物理化学理论的发展，以及X射线、NMR等技术的应用，人们可以利用一些物理化学工具在计算机上进行分子模拟，以此来模拟DNA、RNA和蛋白质的结构，预测蛋白质与核酸的功能和性质。而且，随着计算方法的改进，高度变化的核酸体系的精确分子模拟已成为可能，依赖强大的计算机就能模拟一些更复杂的反应，如DNA、RNA和蛋白质的催化及折叠等[21]。

其中应用比较广泛的物理化学工具就是量子化学方法，量子化学方法是应用量子化学基本原理和方法来研究化学体系的结构和化学反应性能的科学，其基本理论主要有价键理论（VB）、分子轨道理论（MO）、密度泛函理论（DFT），基本的计算方法有从头算方法（ab initio）、半经验方法（semi-empirical method）、密度泛函方法（Density Functional Theory）[22]。量子化学的原理和方法在物理化学、药学计算和生命科学领域有广泛的应用，可以很好地分析分子间相互作用的机理，解释实验中一些宏观现象的物理化学本质。如李梅杰[23]利用量子化学方法中的高精度组合从头算方法（ONIOM-G3B3）研究了核酸自由基性质和损伤机理，很好地解释了生命过程中由于自由基和电子转移导致DNA的断链损伤而引起的衰老、癌症、神经紊乱等疾病的发生。又如2002年，Starikov E.B.[24]总结了核酸中量子化学方法的应用，阐述了核酸中电荷转移过程的量子化学描述及其化学机理，并详细地讨论了不同量子化学方法在研究核酸电子构型中的优缺点。此外，于芳[25]运用量子化学工具对胞嘧啶与丙烯酰胺组成的分子体系进行了计算，以此来模拟核酸与蛋白质相互作用的反应过程，分析了DNA与蛋白质的作用形式。

对于利用量子化学方法研究蛋白质的应用，国外在这方面做得比较深入。如纽约州立大学石溪分校Simmerling C.等[26]应用量子化学方法研究了一种小分子量蛋白质，仅有20个色氨酸构成，准确地预测了蛋白质三维结构的折叠过程。又如Berriz和Shakhnovich[27]模拟了小的三螺旋束蛋白的折叠，Daggett和Fersht[28]模拟了小的单结构域蛋白的动力学折叠.还有Akira Shoji等[29]采用密度泛函理论方法优化了右手α-螺旋的PLA（聚L-丙氨酸）分子（如图1所示，即H-Ala18-OH分子），分析了αR-螺旋的PLA形成的机制，获得优化的αR-螺旋H-Ala18-OH构型外侧的1H、13C、15N、17O原子的化学位移与用高分辨率固相NMR检测的相同。

4 展望

近年来，国内外量子化学在分子生物学中的应用日趋广泛，如利用量子化学方法研究纳米微粒促进靶向给药、纯化核酸以及处理废气等技术的发展；应用量子化学方法优化生物活性分子结构，研发新型抗疾病药物；采用分子模拟的量子化学计算方法探究激素与受体以及其他活性分子与核酸的作用机理等等，很大程度上促进了分子生物学和医学的发展。从目前所作的科学研究看，量子化学完全可以作为遗传学工具来研究生物体遗传现象背后的化学本质，其在遗传学的研究中有广阔的应用前景。

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第8篇：遗传学在农业上的应用范文

关键词：独立学院；生物技术；课程体系

中图分类号：G642.0 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2016.11.150

现代生物技术的蓬勃发展从1953年弗朗西斯•克里克和詹姆斯•沃森发现DNA双螺旋结构开始，分子生物学、细胞生物学技经过60年的发展把整个生物学带入了崭新的应用领域。生物技术的最大特点是涉及的技术种类多样且复杂，是一门跨领域特性极强的综合性学科，可广泛应用于医学、农业、军事、工业、环境、能源等领域，其研究的深度和广度可以小至分子、细胞乃至纳米层次，也可大到组织、个体、群落甚至整个生态系统。如果没有生物技术的一个公认的定义，就很难区分什么不是生物技术，生物技术学科相对独立的学术体系，相对完整的理论框架将非常难于设置，人才培养课程体系的确立也无据可依。我国自1997年高校批准设立生物技术专业至今，普遍采用以基因工程、细胞工程、蛋白质与酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术对生物技术定义进行界定，在人才培养上主要以理为主，以工为辅。生物技术的定义决定了生物技术专业教学的课程体系，课程体系依赖生物技术定义，并随着定义的发展而调整。

1关于生物技术人才培养目标的确立

新的工程技术的出现，经常是在学科的边缘或交叉点上。由于一个专业要求多种学科的综合，而一个学科是在不同领域的应用[1]，在我国高校现行体制中，生物技术专业往往被等同于一个二级学科，以学科的定义成为高校教学、科研的功能单位，对教师教学、科研及为社会服务进行了界定。在这种模式下，生物技术面对大量的学科交叉应用，在教学上却固步自封，本科专业方向设置狭隘，闭门造车，教育教学和产业应用脱节严重，在医学、农业、军事、工业、环境、能源等领域甘当配角，失去了生物技术专业在学科交叉领域的大好发展机遇。生物技术专业课程体系中的专业方向课程体现的应该是专业在多种学科的综合后在某个领域的应用，是具体的人才培养应用方向。在生物技术强国美国[2]，斯坦福大学的生物学专业包括生物物理、海洋生物、分子与细胞生物学、神经生物学、生态与进化生物学方向；哈佛大学直接将生命科学划成了生物学和生物化学两个专业，生物学从遗传学和分子生物学跨越到生态学和古生物学，而生物化学专业则主要关注的是分子和细胞的结构和功能；加利福尼亚大学伯克利分校含有综合生物学与分子和细胞生物学两个专业，后者包括生物化学和分子生物学方向、细胞和发育生物学方向、遗传学和发育方向、免疫学方向以及神经生物学方向。美国一流高校在生物技术人才培养上的显著特点是：将生物学的二级学科作为本科人才培养的方向（又称为课程方案）。在我国只有“985”，“211”大学才具备将生命科学的专业分支建设为生物技术的专业培养方向的能力，其原因主要是生物技术为实验性科学、需要大量的高端生物技术相关设备以及相应的研究型学者师资。国内独立学院受师资、设备和资金的局限性，2013年办学较好的前十个独立院校中只有华中科技大学武昌分校、燕山大学里仁学院、北京师范大学珠海分校举办生物类专业，而且在传统意义上，独立学院生物技术学科布局非常不完善，不可能看齐国内外一流大学，将生物学的二级学科建设为多个人才专业方向。因此，将生物技术人才培养与产业应用相结合，跨学科建设专业方向，延展学科资源共享效益，建立特色课程体系并付诸实践是独立学院举办特色生物技术相关专业的关键步骤。珠海市食品、医药和医疗机械制造产业发达，社会对跨学科的生物技术专业体现出的能力要求表现为食品安全领域的生物技术应用需求、制药领域的生物技术应用需求以及医疗器械领域对生物技术的应用需求。北京师范大学珠海分校在学科布局上对生物技术在专业方向设置上提供了很好的跨专业资源共享平台。我们结合泛珠三角经济发展需求、依据自身实际条件首先确立如下专业培养目标：培养拥有扎实的现代生物技术基础理论，系统掌握生物技术的应用实践技能，富有利用生物技术研发生物制品的科学思维与实践能力，可从事生物制造与生物制品安全以及食品检验检疫等领域中生物技术应用的相关研发与管理工作的高素质专门化应用型人才。同时，在未来5-10年内逐步规划制药领域、医疗器械领域的应用型人才培养方向，服务珠海市生物技术跨学科应用型人才需求。

2关于课程模块的优化实践

生物技术课程模块式优化有利于适用于社会对人才培养的需求，也有利于课程设置的稳定性，容易总结经验提高教学质量。经过7年的改革实践，我校生物技术课程模块优化主要分为三个部分：一是精准勾勒专业知识模块。模块优化主要使学生清楚哪些是生物技术专业的核心课程，哪些是自己必须了解的生物基础知识。生物技术专业课程体系包括微生物学、细胞生物学、遗传学、动物学、植物学、生态学、植物生理学、动物生理学、生物化学、分子生物学、工业微生物学育种学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备、酶工程等专业内容。受限于160学分的总限制，生物技术专业不可能将所有的内容都开设成单独的课程，而且各类课程中重复性内容较多，不利于学生综合掌握专业基础知识，因此在专业课程内容设置上，必须做到“有基础，有专业”。有基础，用12个学分构建生物技术的专业基础知识结构，共5门理论课程，知识点覆盖微生物学、细胞生物学、遗传学、动物学、植物学、生态学、植物生理学、动物生理学、生物化学、分子生物学、微生物学、人体结构与生理等上游生物技术基础知识；有专业，用20个学分构建五个核心专业课程，含基因工程与分子生物学，细胞工程，发酵工程，蛋白质工程原理及应用，酶学原理与酶工程。二是构筑适应社会需求的专业应用模块。专业方向课程的设置要具备一定的灵活性，以应用性、实用性为准则，必修和选修互补，模块上除设置食品安全检验检疫生物技术必修模块外，充分考虑学生就业、升学、留学需求，尽可能提供适应学生需求的选修课程模块，满足个性发展需求。专业方向必修模块包括：现代仪器分析、HACCP原理与应用、分子生物学检测技术、食品安全控制技术、食品卫生毒理学、现代食品分析技术。专业方向选修模块包括：生物化学和分子生物学、细胞和发育生物学、遗传学、发育生物学、免疫学、神经生物学、药物设计与药物研究、生物物理学、生物仪器分析、工程制图、电工电子学等。总之，专业方向课程模块优化的方向是甩开传统学科分类包袱，以实际应用为导向，以现实资源为依托，开展交叉学科人才培养适应社会需求。三是夯实提高学生实践能力的实践模块。人才培养要做到实效性，必须用实验课程来培养学生。我们逐步取消了一课一实验配套的办法，将所有实验课整合成独立规划的实践课程，综合后分为4个阶段：第一阶段主要在各专业实验课里完成，实行课堂化管理（分为四个技能训练课程，每周4-6学时），最后考察评价，夯实基本生物技术实验能力；第二阶段在专题研究课程内完成，教师单独辅导，以开题报告，研究报告作为评价标准，获得相应学分；第三阶段主要在国内外实践基地统一组织、自由安排时间进行专业技能培训，以大量的实践、见习、参观为主要手段，融入部分毕业实习内容，独立撰写实习报告；第四阶段主要在校内外实验室完成，根据毕业论文具体要求，在相应实验结果前提下，独立撰写毕业论文，并参加答辩。

3关于保障生物技术课程体系实施的实验条件

生物技术在学科划分上理工不分，即可以发理学学位，也可以发工学学位，实验科学的特性决定了生物技术人才培养的高成本，高投入。独立学院自筹经费的特点决定了学校在举办生物类专业上与公办高校在人才、资金投入上相去甚远的现状。我校作为高等教育改革试验区，举办生物技术专业同样面临资金、人才匮乏局面。只有通过社会资源的整合，协同创新办学体制才能解决生物技术专业对高端设备的需求，同时实践基地的建设要从人才培养的角度出发，设备应符合现代生物技术人才培养以及特色专业培养目标的需求。经过文献搜索和对珠海300家企业的调研发现：与用人单位共同培养食品安全领域的生物技术应用人才符合国家和珠海地区发展的需要。2007年我校与国家进出口检验检疫局珠海局正式签署协议协同培养生物技术专业人才。通过办学模式的创新，“平等自愿、产权不变、协同建设、资源共享”的方针使得双方能够大胆持续投入，共建共享实验室，至今我校已经建立了分子生物学、卫生检验检疫两个国家级实验室，部分生物实验室达到生物安全二级水平，实验条件满足生物技术课程体系的教学实践要求。另外，在实践课程经费投入方面，生均实验材料费为750元/人，学院预算仪器购置费为2857元/生，年度生均实践环节总投入为3607元/生，将教育部2004年2号文件“学费20%直接用于教学”的规定不打折扣落到实处。

4生物技术课程体系改革实践效果

学生服务社会的能力是课程体系改革成功与否的试金石。首先，实验条件是实现生物技术专业课程体系规划的重要保障，“检学”协同创建高水平的、可持续发展的专业实验室体系为执行生物技术课程体系，进行人才培养、创造了先进的实验室基础，学生实验训练得到有力的保障；其次，通过实验室共建、资源共享，协同管理，把直接为企业提供食品安全检测的国家级区域性中心实验室对学生开放，作为学生通过高层次技术服务学习的平台，对学生具有深远的“学有所用”的意义，学生能够用自己的专业知识直接服务于社会，并作为切身利益方对课程体系设置的反馈能够直接基于社会的实际需求，这优于任何第三方去评价课程体系改革效果；最后，摸索出了适应特殊机制大学应用型生物技术人才培养课程体系，取得了明显效果，学生升学率达20%，就业率高于地区平均水平，学生得到了实实在在的收获。

参考文献：

[1]刘春惠.论“学科”与“专业”的关系[J].北京邮电大学学报(社会科学版),2006,(2):66-71.

第9篇：遗传学在农业上的应用范文

遗传标记是指可以明确反映遗传多态性的生物特征。在经典遗传学中，遗传多态性是指等位基因的变异。在现代遗传学中，遗传多态性是指基因组中任何座位上的相对差异。遗传标记可以帮助人们更好地研究生物的遗传与变异规律。在遗传学研究中遗传标记主要应用于连锁分析、基因定位、遗传作图及基因转移等。

随着分子遗传学技术的发展和PCR技术的出现，人们将目光投向直接基于DNA和PCR技术的分子标记技术，如基于DNA分子杂交的RFLP和基于PCR反应的RAPD、AFLP、SSR等分子标记技术已广泛应用于植物基因组研究[1，2]。

AFLP(Amplified Fragment Length Polymoplvism)分析技术是由Zabeau等于1992年发明并由Vos等发展起来的一种检测DNA多态性的新方法[3，4]。由于结合了RFLP和RAPD的技术优势，AFLP兼具了稳定性强和灵敏度高的特点，同时也因为它丰富的多态信息量（polymorphism information contents, PIC）和易操作性而被广泛用于DNA指纹分析、遗传图谱构建、基因鉴定和克隆、基因表达、遗传多样性等方面，是近几年发展最快的DNA分子标记技术。下面对AFLP技术的原理、操作及其在植物遗传、进化等领域的应用进行简要介绍。

1AFLP标记的基本原理

AFLP的基本原理(见图1所示)是基因组DNA经限制性内切酶完全消化后，在限制性片段两端连接上人工接头作为扩增的模板。实际的引物与接头和酶切位点互补，并在3'加上2～3个选择性碱基，因此在基因组被酶切后的无数片段中，只有一小部分限制性片段被扩增，即只有那些与引物3'端互补的片段才能进行扩增，称为选择性扩增。为了对扩增片段的大小进行灵活的调节，一般采用两个限制性内切酶。一个是切点多的酶，如具有4碱基识别位点的MseI，它产生较小的DN段，另一个是切点少的酶，如具有6碱基识别位点的EcoRI，它产生较大的DN段。上述两种酶产生三种酶切片段，理论上90%以上为MseI-MseI片段，只有一小部分为EcoRI-EcoRI片段，EcoRI-Msel片段为EcoRI酶切位点的两倍左右，扩增的片段主要是两个酶的组合产生的酶切片段。Vos等[3]指出，多切点的酶产生小的DN段，这些片段能很好地扩增，适于在变性序列胶上分离，少切点的酸可以减少被扩增的片段，只有两种酶组合后产生的片段即E-M才是主要扩增的片段，故采用双酶切可以极其灵活控制被扩增片段的大小和数目。再者在合成引物时只需用同位素或荧光标记EcoRI引物或MseI引物，故采用双酶切有可能对双链PCR产物进行单链标记，从而避免了由于双链扩增片段在变性电泳胶上不均等迁移而造成的误差，并通过少数引物的多种组合可产生极其大量的DNA指纹。

2 AFLP的技术流程

AFLP技术流程主要包括三个步骤：①经限制性内切酶酶解后的DNA限制性片段，与双链多聚核苷酸接头（adapter）连接；②利用PCR方法，通过变性、退火、延伸循环，选择性扩增成套的限制性片段，经过多次循环，可使目的序列扩增到0.5～1ug；③延用聚丙烯酰胺凝胶电泳分离检测扩增的DN段。

2.1 DNA限制性片段的获得及其与接头的连接

基因组DNA通过限制性内切酶酶解产生限制性片段。一般使用两种限制性内切酶。酶切完成后在T4连接酶作用下与接头进行连接反应。

Fig1 the principle of Amplified Fragment Length Polymorphism

2.2限制性片段的选择性扩增

AFLP反应一般使用两种引物，扩增条件根据AFLP引物的选择性碱基性质而定。对于较复杂基因组的AFLP分析一般两步扩增策略，即先用无或单选择碱基引物进行预扩增。一般来讲，预扩增引物选择碱基数为1个，选择性扩增引物的选择碱基数为3个。预扩增能够为正式扩增提供足够的模板，而且其中的两个引物无需同位素标记。预扩增产物用TE（pH8.0）缓冲液稀释10倍后用于第二步的选择性扩增反应。其中引物的选择性碱基为2-3个，可根据基因组大小和实际扩增情况来确定引物末端所需的选择性核苷酸数目。经验指出，一般大于108bp的基因组DNA可用两个末端各有3个选择性碱基的引物进行扩增，而105-108bp基因组DNA可用两个分别含有2个或3个选择性碱基的引物进行扩增。值得注意的是，当使用放射性同位素或荧光标记引物时，通常只对其中一条引物进行标记，一般优先考虑EcoRⅠ引物。

2.3扩增产物凝胶电泳分析

扩增产物的分离通常在4%-6%的变性聚丙烯酰胺凝胶上进行，胶浓度选择可通过扩增片段大小进行调整。目前，利用放射性标记检测AFLP结果的方法逐渐在淘汰。利用荧光标记是当前国内外开始流行的一种灵敏度可与放射元素标记法相媲美的新型检测方法。它避免了放射性元素对人身体的伤害，另一方面通过该方法获得的DNA指纹与相应的放射自显影相比，减少了无意义条带，保证了AFLP结果的高效性和可重复性。此外，银染方法是一种成本较低廉和高灵敏度的检测方法，尽管结果有时不稳定，但仍不失为一种可以考虑的检测手段。

3AFLP技术的应用

3.1 遗传作图与基因定位

由于AFLP 能够揭示大量的多态性位点,可以弥补传统的RFLP 标记多态性低的缺点,因而AFLP 可以构建高密度的遗传图,使基因组能完全被分子标记覆盖,无很大的标记空隙,可以检测数量性状基因(QTL)[5]。定位克隆技术是分离未知产物基因的重要技术,基本前提是基因定位,然后以紧密连锁的分子标记为起点,通过染色体步行,最终克隆基因。Colwyn 等[6]在构建番茄AFLP 图时,利用分离群体和728个引物,从42000AFLP片段筛选了3个AFLP 标记,并将其定位在番茄第1条染色体短臂上。在水稻上,Cho等[7]利用一套近等基因系,只用2个引物组合,就找到2个AFLP 标记,并分别将它们定位到第1、第9 染色体上。宋国立等[8]利用AFLP银染技术对中棉所2号、中棉所3号、中棉所10号等8个陆地棉品种进行初步研究,结果得出8个品种的扩增带一般在60～140 条之间, 远远比RFLP、RAPD、SSR 等丰富。

遗传图谱在许多作物及林木中得到了迅速发展,西红柿、黄瓜、土豆、玉米、小麦、大麦等多种作物的分子图谱已经建立。在林木中巨桉、糖松、尾叶桉、苹果、桃等树种的分子图谱也已建立。以上分子图谱构建为基因定位、分子克隆等奠定了基础。

3.2 种质资源鉴定

AFLP的最适应用范围,也就是M.Zabeau和P.Vos申请专利的关键,是利用AFLP技术鉴定品种指纹(Finger print),检测品种的质量和纯度,辨别真伪,十分灵敏。著名的美国先锋种子公司首先引用了AFLP技术用于玉米自交系和杂交种的鉴定工作,建立它们的指纹档案,保护品种专利。周志勇等[9]采用双酶切的方法,将AFLP技术应用于人参、西洋参基因组指纹图谱,发现二者在遗传上有较近的亲缘关系,但引种到我国吉林的西洋参与西洋参基因组DNA 相比有一定变异。证明了AFLP 分子标记技术有望成为一种独立的、确实可行的手段,用于人参、西洋参等药用植物品种的鉴别。

3.3 植物分类、进化及遗传多样性

目前,AFLP 技术已广泛应用于植物种质间的亲缘关系分析、种质分类与品种资源遗传多样性的研究。美国康耐尔大学的Blair[10]利用AFLP技术评价54 份水稻品种的遗传多样性,研究其系统发育和分类,并与同工酶生化标记及RFLP标记比较,不仅发现其结论一致,而且认为AFLP对于研究水稻品种的遗传变异和构建基因组图谱更为理想。Paul 等[11]利用AFLP技术检测来自肯尼亚和印度不同地理生态区的32个茶树品种的遗传多样性,用5对引物产生了73个多态标记位点。熊立仲等[12]用AFLP方法进行水稻的连锁遗传图和遗传多样性分析,用25个引物组合共扩增得到1314 条带,其中228 条带在亲本间表现多态性。

综上所述，以PCR为基础的AFLP技术,其高度可靠性将代替RAPD 标记,AFLP 的方便性也会使其他具有高分辨率的RFLP 和微卫星失色, AFLP 技术将成为一段时期内最主要的分子工具，必将在遗传学和分子生物学领域有着广阔的应用前景。但AFLP也存在着对模板反应迟钝,谱带可能发生错配与缺失,成本较高,对技术要求苛刻等缺点,在今后的研究工作中，我们应根据自己的研究目的，选择合适的分子标记，或将不同标记结合起来进行综合研究。

学习体会和建议

通过该门课的学习，使我受益匪浅。课程内容丰富，突出先进性和科学性，内容涉及国内外有关分子生态学研究最新理论与方法、技术与体系，使我深刻了解了分子生态学领域的最新研究热点和发展趋势，帮助我们构架从事该领域研究的思维方式与工作能力，拓宽了知识面与科研思路。

分子生态学的产生给整个生态学领域带来了巨大的冲击，其研究的问题、研究的方法是全新的。课程的开设可以面向更综合性、实用性。能够更全面地介绍分子生态学领域的最新理论与方法、技术与体系，介绍该学科与其它学科的结合点和融汇层面；另外可以增加最新的生物分子技术试验操作技能与方法，奠定一定的理论与实践基础。

参考文献：

[1]Quiros CF, Hu J. and Truco MJ.DNA-based markers Brassica maps. In: Advances in Cellular and Molecular Biology of Plants Vol. Ⅰ: DNA based Markers in Plants. (Phillips R.L., Vasil I.K., eds) Kluwer Academic Publ, Dordrecht/Boston/London, 1994,199～222

[2]Kresovich S, Szewc-McFadden AK, Bliek SM, NcFerson JR. Abundance and characterization of simple-sequence repeats SSRS isolated from a size-fractionated genomic library of Brassica napus L. rapeseed. Theor Appl Genet, 1995, 91: 206-211

[3]Vos P, Hogers R, Bleeker M, et al. AFLP: a new technique for DNA fingerprinting [J]. Nucleic Acids Res 23(21): 4407～4414

[4] Zabeau M. Selective restriction fragment amplification: a general method for DNA fingerprinting. European Patent Application. Publicaiton No. 0534858A1

[5] Ziegle J ,Weller J ,Kuiper M,et al . Animal Genetic ,1996 ,24 :71

[6] Colwyn M T , Vos P , Zabeau M, 1995. The Plant Journal , 8 ( 5) :785～794

[7] Cho－YongGu , Blair M W, Panaud O , 1996. Genome , 39( 2) :372～378

[8]宋国立,张春庆,贾继曾.等.棉花AFLP银染技术及品种指纹图谱应用初报[J].棉花学报,1999,11(6):281～283.

[9]周志勇,周钢,周肆清.等.AFLP法构建人参、西洋参基因组DNA 指纹图谱〔J〕. 药学学报2000,35(8):626～629.

[10] San Diego. International plant genome conference Ⅲ[C] ,USA. 1995.

[11]PAUL S, Wachira F N, Powell W, et al. Diversity and genetic differentiation among populations of Indian and Kenyan tea (Camellia Sinensis (L.) O. Kuntze) revealed by AFLP markers [J]. Theor. Appl. Genet,1997, 94 :255～263.