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遗传学的分支精选(九篇)

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遗传学的分支

第1篇:遗传学的分支范文

骨不连为骨折的常见并发症,指骨折修复过程完全停止,不经治疗不能发生骨性连接者,临床上最肯定的体征是骨折端的异常活动。在各长管状骨骨折中,最为常见的是前臂下1/3,股骨中1/3,胫骨下1/3和肱骨下1/3。对骨不连的治疗,我院以往常规采用内固定加植自体游离髂骨条治愈大量患者,临床疗效虽满意,但对患者创伤大,痛苦多,患者不愿接受。2007年4月~2008年12月,我院开展了经皮自体骨髓血移植治疗骨不连,取得了良好的疗效和社会效益。

1 资料与方法

1.1 一般资料 自2007年来,共采用经皮穿刺自体骨髓血移植治疗骨不连9例,其中5例为胫骨骨不连,2例为肱骨骨不连,1例桡骨骨不连,1例股骨骨不连。男7例,女2例,平均35岁(21~52岁),骨不连时间平均为14个月(10~18个月),其中胫骨骨不连中有2例经过2次手术,局部皮肤软组织条件差。所有病例X线片均示断端硬化、萎缩、骨髓腔闭塞。

1.2 手术方法 采用局麻或静脉镇痛,因髂后含骨髓量较大,故选择以骨穿针自髂后上嵴处穿入,抽取骨髓血,一次可抽取10 ml以上,对于胫骨及股骨骨不连须抽取两处以上,以保证充足的骨髓血量,如穿刺两处以上,两穿刺点间隔须超过2.5 cm,以保证抽取的骨髓血中不致抽到过多的静脉血而影响成骨效果。将硬膜外麻醉穿刺针或另一骨穿针在C型臂X光机透视下穿入骨不连部位,针尖要尽量穿入断端的瘢痕内或髓腔内,以利刺激成骨后形成骨连接。对于胫骨、肱骨、股骨骨不连,须注射2~3次,每次间隔3~4周。其间采用可靠的外固定,可用石膏或支具等。每月复查X线片,观察成骨情况,并与上次X线片对比。3个月后可在支具保护下站立及行走。成骨不明显者,可加注1次骨髓血。

2 结果

全部病例中仅有1例胫骨骨不连经过1年仍无愈合征象,宣布失败。其余8例均在注射部位形成骨痂,骨折愈合,局部无压痛及纵向叩击痛,无反常活动。平均愈合时间为10个月(8~15个月)。

第2篇:遗传学的分支范文

遗传学中心法则,描述从一个基因到相应蛋白质的信息流的途径。遗传信息贮存在DNA中,DNA被复制传给子代细胞,信息被拷贝或由DNA转录成RNA,然后RNA翻译成多肽。

分子遗传学是在分子水平上研究生物遗传和变异机制的遗传学分支学科。经典遗传学的研究课题主要是基因在亲代和子代之间的传递问题;分子遗传学则主要研究基因的本质、基因的功能以及基因的变化等问题。分子遗传学的早期研究都用微生物为材料,它的形成和发展与微生物遗传学和生物化学有密切关系。

(来源:文章屋网 )

第3篇:遗传学的分支范文

关键词 专业群建设 培养目标 工学结合 人才培养模式

中图分类号:G424 文献标识码:A

1 高职艺术与传媒专业群建立的依据

(1)围绕各行业市场行情或区域经济内产业链选择群内专业组建专业群。以区域经济内重点创意产业为出发点,针对产业链和职业岗位群构建与该创意产业发展方向一致、适应市场需求的链条式专业群体系。而这种思路比较适合于行业办学特色明显、专业大多面向同一产业领域且该产业已形成较成熟产业链的高职院校。以核心专业为龙头,根据产业链的发展和延伸,带动专业的开发和调整,形成专业群的效率会比较高,专业群布局也会更为科学。

(2)以学科基础相同的专业为基准构建专业群。这是大部分高职院校构建专业群采用较多的一种构建方法。因为高职教育的专业是具有一定学科基础的,本着基础教学以及师资资源共享角度,将学科基础相同的若干专业构建成一个专业群。

2 职业教育就是就业教育,培养独特艺术气质的艺术设计人才

(1)关于学生。以就业为导向,培养出符合岗位群需求的高级技能应用型人才。本专业培养拥护党的基本路线,适应生产、建设、管理、服务一线需要的, 具有必备的基础理论知识和熟练的基本技能的,德、智、体、美等方面全面发展的高素质、高技能的高等技术应用型人才。毕业后获得艺术设计从业人员基本训练的,具有创新能力的广告公司的设计人员、电脑游戏公司的原画创作人员、企事业单位的美术设计师、中小型企业产品开发设计师、模具技能人员、中小学艺术教育人员、艺术品收藏、拍卖、展览、策划人员等。

(2)关于教师。进一步凝练出独具一格、能真正融入行业企业的品牌专业,挖掘专业艺术气质,以顶级的视野确定专业带头人,以期带动专业的学术地位。

3 以创建“校内工作室”为教学平台,吸引校外合作机构,实现“工学结合”的人才培养模式

3.1 以“校内工作室”的形式实现工学结合人才培养模式

自2011年以来,中国高等职业教育面临全新的发展机遇,教育部提出高等职业教育要以提高质量为核心,以增强特色为重点,以合作办学、合作育人、合作就业、合作发展为主线,努力建设中国特色、世界水准的高等职业教育。

机不可失,失不再来,如何抓住当前的大好局势,把握政府、社会、家长和学生需要,迅速发展壮大我院艺术与传媒专业群是我们面临的重要课题。各高职院校找准“工学结合”的实训路径是我们能够长期立足的重要条件,因而,本文旨在量身定度加强专业群建设后的有效的工学结合方案。

案例分析一:学院要求分院领导召集各教研室发动社会关系联系公司洽谈“工学结合”合作事宜,经洽谈后的结果为:机电一体化专业跟江苏海外集团对外经济技术合作有限公司签订了“工学结合”的校企合作协议,组建机电一体化“海企冠名班”,工学结合期间充抵不少于一半学费,并有一定生活补助,满足贫困家庭学生获勤工学生的助学愿望;旅游管理专业建立“苏宁班”等多个工学订单班,并尝试“学校+酒店”两地循环式学习,每学年由企业向学生提供6500元助学金。这种育人模式,不仅使人才培养更加实用,而且有效地减轻了学生家庭的经济负担。而艺术设计传媒专业群却比较难执行这种与公司合作办学的方式,究其原因有三:一是区域经济内企业大部分是中小企业,能容纳的人员有限;二是中小企业为了追求效益大都愿意招聘有经验的从业人员;三是企业需要真心为企业着想的人,而现在的学生大都依赖性较强,不能吃苦,从以上三方面的因素分析,可以得出高职艺术设计的学生不好找“工学结合”路径,因此,若能在区域经济内做成“旗帜”性的榜样将会为各兄弟院校抛砖引玉,起到一定的推广作用。学院通过调研各示范性教学院校,吸纳他们的成功经验,接受专家指导,进一步反思学院以前建立的校内工作室的运行弊端,自我反省剖析后,结合目前高职院校学生心理特点、技能技术水平、就业形势、企业心理需求及对应届毕业生的需求出发,决定创建校内盈利性工作室的模式来进一步实现工学结合的有效路径。继续加强以“岗位认知实践——理论交叉实践——实训”的实践教学路线,加重基础技能技法的基本功训练比例,重技能、强实践,在实践中消化理论知识,将理论知识活跃化,以多元化的教学手段来激励学生积极性,让学生从大一开始就有机会对岗位进行实践认知;大二以后可以毛遂自荐到工作室内做“助理设计师”;大三则可以到工作室参与实际项目,做到真正的实训。

3.2 以工作室为主线,吸引校外合作机构,实现校内外双赢的合作就业机制

案例分析二:2002年学院曾经建立过校内工作室,工作室内部由艺术学院专任教师担任设计师、业务经理、会计等角色,公司一开始业务较为流畅,学生进驻工作室的机会较大,能学到一技之长,并能够锻炼对外业务能力,但是由于缺乏一定的管理性,造成工作人员工作态度散漫;专任教师担任各种角色后没能够及时处理好公司与上课之间的关系,致使教师不能集中精力做公司业务;学院方面没能够及时建立“监督管理”方面的行业指导委员会,导致工作室内部工作环境分散无力、业务疏于管理、业务外流、人员流失等问题的出现,校内工作室便成了昙花一现。因此,针对以前创建工作室的诸多问题,分院进行了深层次的反思,经过艺术设计教学指导委员会(由校内外的教授、公司企业经理、著名设计公司设计总监等人员组成)的指导,吸取以前的经验教训,考虑到艺术类学生“工学结合”的难题,决定再次走工作室的路线。经过缜密的研究后,在工作室内设置完善的监督管理制度、考核制度,送一线教师到企业培训,学习企业管理理念,锻炼业务能力。工作室步入正轨后,将进一步拓展对外合作活力,对外寻找创意产品外销、开发合作机构,或与大型的设计公司合作办学,建成设施先进、技术含量高、具有真实工作环境的融教学、培训、职业技能鉴定和项目开发于一体的校内外实训基地,成为面向市场、面向行业、面向区域的艺术设计人才的培养基地。校外合作应该本着双方双赢的观念进行相关事宜的商谈,制订管理制度,与企业签订合作协议,明确双方的职责。平时要加强对校外实训基地的指导与管理,建立定期检查指导工作等制度,营造良好的育人环境。同时面向企业提供“项目化”合作教育、技能培训与技术服务等途径,扩大合作层面,提高合作深度。学生靠敏锐的设计理念、前沿的设计思维创作创意产品或按企业考核合格后上任各类岗位为企业带来经济效益,而企业则要拿当下先进的数字化硬件设备、及按企业要求员工的态度,合理科学、地拉练学生,让学生在真实的环境里意识到责任感、时间观念、设计完善力度,最终实现“工学结合”的真实路径。

4 挖掘学生的学习能力,强化双师素质、教学实践,运用多元化教学方法,进一步深化教学改革

4.1 进一步强化学生六种技能的开发

设计的形势变了,对从事设计的人们来说,存在的机会也比以往任何时候多了。从事设计教育的人需要开发的课程,既适用于工商管理专业的学生,又适合技能、技术专业的学生,把我们的学生培养得既具备经营的悟性、又兼有企业家的技能技巧。主要包括:开发设计专业学生的工商管理意识、开发研究技能、开发创造力、开发合作技能、开发沟通技能、开发学习技能六种能力。

4.2 进一步强化师资力量,打造“双师”型专业教学团队

一方面要大力引进顶级、高水平、高学历的专业带头人和专任教师,落实青蓝工程,促使青年教师学术水平和教学能力的有效提升;另一方面在保证专业课教学的情况下,着力培养35岁以下的青年教师,通过“轮训制”等途径,保证他们深入企业一线挂职锻炼,不断丰富实践经验,力争在2013年底,使 “双师型”(讲师、工艺美术师)教师比例达到85%以上。

4.3 进一步强化教学实践

课程内容打破学科要求,着力培养学生获得知识的能力与拓展才能的能力;把课堂“搬到”企业、市场去,从实践中获取知识;注重学生创新能力的培养,个性的培养和弘扬求真务实的精神。基础课的改革突出以“适用”和“够用”为原则。专业课教学强调实用性、实践性。走出去,组织学生深入企业一线学习实践;请进来,邀请企业老总、设计师走进课堂讲授实际操作等。

4.4 以“翻转课堂”等各种多元化的教学方法来刺激学生的学习积极性

现代职业教育的学生自主学习性较差,常常出现课堂不学、课后不练的现象,为了避免这种现象的出现,我们可以想办法来逆转课堂,譬如,“翻转课堂”。教师利用业余时间将自己要讲的一堂课录制成视频,录制的视频实际上就是教师上课的内容,视频中最后要以项目化的形式给出要研究的课题或课业,这个视频就是学生的课后作业,每个学生都要看这个视频,到了上课时,教师则不要讲课,而是将预留的课题或课业拿来提问,提问完了后,将课业在课堂上进行规划、设计、制作,这个过程教师则充当了“指导教师”的作用,既可以及时纠正学生课业中的错误,又可以针对具体案例讲解说明,这样学生在实践这一块将会有较大的收获。这是一种完全跟正常课堂相反的上课程序,然而,就是这种有趣的授课方式,提起了学生的学习兴趣。

参考文献

[1] 李建军.关于成人高校加强培养高技能人才的思考[J].成功(教育),2008(12).

第4篇:遗传学的分支范文

【关键词】遗传学 教材建设 编写经验 创新思路

【中图分类号】G423.3 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)24-0072-02

《动物遗传学》是研究动物遗传和变异规律及其应用的一门专业基础课程。《动物遗传学》作为动物科学和动物医学类专业的主要试用教材,在“十一五”和“十二五”期间,我们连续申请了教育部、农业部的教材编写资助。在组织编写的过程中,笔者主讲的《动物遗传学》课程分别被评为江苏省和国家级精品课程,成为我校精品课程教育的一个窗口,这对本教材的编写质量提出了更高的目标和要求。由于目前农业院校新编的《动物遗传学》版本较多,如“面向21 世纪课程教材”“精品教材”等,使此次编写任务面临巨大的挑战。要在众多的优秀教材中突出特色,编出水平,必须明确教材编写的学术特色、指导思想、基本原则,并在此基础上采取相应的创新思路,制订相应的对策和方法。

一 指导思想

本教材自编写之初,就着重强调要密切联系生产实践,编写的内容都围绕这一特色展开。新增的拓展知识也都是近期遗传学科的一些热点,以此作为素材提供给学有余力的同学以更多的施展空间。本教材的学术思想是 :(1)传承遗传学领域的学术成就,实事求是地记述遗传学发展中的经典分析与重大发现。(2)客观陈述遗传学理论的基本规律、基本理论、基本概念和基本方法,保持学科知识的系统性和完整性。(3)多方面、多视角地展示遗传学各分支领域的新成果和前言动态。(4)全面追踪研究国外有关遗传学的知名教科书,分析其编写理念并吸取其精华。

二 目标定位和要求

我们此次编书的目标是:定位准确、适应发展、特色明显、结构合理、质量上乘。因此,编写的基本内容是全国大多数院校的学生在规定的课内外学时能真正学到为基本出发点。精选内容要少而精。由于学时有限,教的内容过多就会导致“消化不良”,甚至会连最基本的东西也学不到。因此,我们在编写这本书时,没有面面俱到,而是削枝强干,详略恰当。删去可有可无的次要内容,尽量线索清楚。例如,在编写遗传的分子学基础一章时,删去“DNA复制、转录和翻译过程”这一内容,而是简明扼要地讲述了中心法则。此外,我们还兼顾与前后课程的联系及其对学生能力的培养等方面。

三 基本原则

1.教材中考虑了学生的层次性

根据学生的特点,教材中尽可能地使用浅显易懂的语言,避开抽象枯燥的术语,充分运用图示。我们认为要编出精品教材,必须首先贯彻适用性和特色两个原则。如果编写的教材不被接受,就失去了编写教材的根本意义。编写内容应为动物科学专业学生学习后续课程及未来所从事的有关工作打基础,也是为其自学、深造、拓宽和创新打基础。此外,还应有少量拓宽性和普及性内容,以扩大学生的知识面。适用性是指教材的定位,《动物遗传学》教材适用于农科高等院校中对遗传学知识要求较多的动物科学与动物医学类专业,教材加重介绍了与农业院校的学生和将来生产实践中将需要着重了解的部分。

2.教材中新旧内容的选择

随着遗传学领域新技术的发展,陈旧的知识体系将不断被淘汰。因此,要求编者总结过去,着眼当前,预测未来,正确处理传承与更新的关系。要分析研究理顺教学内容,主要从四部分进行考虑:保留必须继承的,删去或精简不准确的,加强需要强化理解的,增加最新发展的。当然,传统的基础性内容大部分是要坚决继承的,而小部分属于过时的内容则要坚决删去。

四 编写思路的创新

从适用性和特色两方面综合考虑,我们在教材编写过程中从以下几方面入手,进行了编写思路和实践机制的探索与创新。

1.做好前期准备工作

前期准备工作如下:(1)了解学生特点。尽管学生的情况因人而异,但农学类学生的知识结构和水平有一定特点。只有掌握这些特点后,才能准确地编写教材,做到有的放矢、对症下药。(2)确定专业目标。明确专业的发展方向,把握专业的知识结构、能力要求,即什么样的专业需要培养什么样的人才。(3)把握课程内涵。淡化动物遗传学的数学化倾向,省略或减少需要采用复杂的生物统计学推倒和计算的过程。(4)强化创新内容。理论联系实际,加强化学理论知识在相关专业和生产实际中的应用。

2.处理好六个关系

具体关系为:(1)深度与广度的关系。要对经典的教学内容加以精选,抓住课程的精华。一方面要消除本门课程内的重复、烦琐和简单罗列的现象;另一方面要删掉一些与相关课程重复的内容。这不仅有利于减少教学时数,提高课程的教学效率,而且有利于学生掌握课程的精华,能起到举一反三的效果。(2)理论与应用的关系。编写内容以理论阐述为主,但要有实际例证。(3)难度与易度的关系。首先考虑简洁性,并追求理论性、系统性、学科性。(4)传统与创新的关系。在介绍成熟理论的同时,反映新理论、新知识、新技术。(5)利教与利学的关系。以学生为主体,利于学生自学为重,培养学生学习能力,促进学生的专业成长。(6)知识传授与技能培养的关系。以传授知识为主,培养技能的实验课为辅,体现能力本位的高教思想。

3.组织教学一线的教师参与编写

创新教材的编写应包含一支编撰精品教材的学术队伍,队伍中编者既需要有教学经历又要有科研经历;既熟悉本学科的前沿与发展方向,又要有编撰教材的经验。此次教材的编写包括了全国10余所高等学校,如南京农业大学、甘肃农业大学、山西农业大学、西北农林科技大学、内蒙古农业大学、扬州大学、华南农业大学、华中农业大学、河南农业大学、吉林农业大学、上海交通大学等,这些大学代表了我国东南西北各个区域,组成人员均为教学第一线经验丰富的教授、副教授,大多数具有博士或硕士学位,使教材既具有系统性,又具有实用性和创新性。

4.保证教材的先进性

由于科学技术的发展,为各学科提供了更完备的实验手段,发现了不少新效应、新现象,对这些问题的研究又推动了理论的发展,或对经典理论有了新的更深入的认识,因此,新编教材一定要反映这些新内容。一般来说,由于应用和理论之间的矛盾会产生新分支;而经典内容的高度综合、概括和抽象赋予原有概念新的含义而导致教材体系的更新。在我们编写教材中增加了拓展知识这一部分,如在编写中我们应用最新并且得到公认的概念、提法及基本理论(如遗传学的概念、基因组学等),介绍与所学基础知识有联系的新知识、新理论、新进展以开阔视野,明确方向。

5.内容系统性

尽量做到教材结构清楚和便于查阅。基本内容要有系统性,各部分之间是有内在联系的,应该紧密结合、前呼后应,避免在教材系统上突然出现一个前面未做任何说明的结论,否则会给学生自学和教师备课造成困难。尽量做到以下两点,使教材好教好学:(1)教材内容要富有启发性,符合学生的认识规律,不能平铺直叙。按照提出问题、解决问题、得出结论、分析结论、存在问题、如何进一步解决等步骤,启发学生的认识和思考能力。我们编写的教材每节后都有练习与思考,所列的多半是概念性的和学生容易出错的题目。(2)编写的教材不仅要传授知识,还要注重培养学生的能力。编写本教材时,我们注意教给学生分析和解决问题的思路和方法。对于同一类问题,只重点写清楚1~2个,其余让学生自行分析,达到触类旁通的培养目的。此外,教材编写要详略恰当,便于学生自学能力的培养。

参考文献

[1]孙向阳、谭笑.精品课程建设中教材编写的创新思路探索[J].北京林业大学学报(社会科学版),2005(S1):106~108

[2]秦曾煌.浅谈编写电工学教材的体会[J].电气电子教学学报,1998(2):33~35

第5篇:遗传学的分支范文

关键词: 遗传学 有限课时 遗传学史 视频辅助 人文素养

遗传学是多门生命科学课程的专业基础课,也是以实验为基础的课程。遗传学教材中每一章都是遗传学的一个分支学科,内容丰富,发展非常快。但是随着高校教育教学的改革,遗传学理论课的教学时数被不断压缩,如何在有限的课时内提高遗传学教学质量是一个普遍的难题。通过多年的《遗传学》教学体会,我总结出在《遗传学》教学中注重以下几方面可以显著增强教学效果。

1.把遗传学理论的来龙去脉、历史沿革以故事的方式讲出来,激发学生的学习兴趣。

每一门学科的发展史都是教科书里轻描淡写的部分,但这部分其实最容易调动起学生的好奇心和兴趣[1]—[3]。经典遗传学中孟德尔和摩尔根的工作在中学生物学教学中都有讲解,但是在大学遗传学教学中重温这部分内容时,要采取新的思路。可以让学生抛开自己现有的遗传学知识,完全把自己置身于当时的时代背景下,体会孟德尔和摩尔根在遇到一些实验结果时怎样选取角度切入去理解当时抽象的基因,如何处理自己的实验结果,如何去设计验证实验。对遗传学每一个重要理论,都讲清楚其提出的背景、发展的脉络,这样可以激发学生投身科学的热情,让学生明白没有一个理论是横空出世,都是经过充分铺垫的;也没有一个理论是绝对正确的,都是在发展中的,都是有成立的条件的。

2.重视提问和习题在遗传学教学中的作用。

抓住学生的注意力,加强与学生的互动,提问与习题是重要的环节。为了充分调动学生的学习积极性,可在教学过程中自始至终都贯穿提问和讨论环节。提问的问题除了《遗传学辅导及习题集》上的内容、历届考研相关题目,还可以设计很多开放性的题目及没有标准答案的题目,如:你是否赞成克隆人?你是否支持转基因食品?等等。鼓励学生发表各自不同的见解,形成热烈的课堂气氛。

最好在每节课的开始都提几个问题,给大家时间思考,这样提问会取得很好的效果。每节课都拿出10—15分钟解几道代表性的习题,针对学生解题过程中的问题讲解知识点,能收到事半功倍的效果。

3.指导学生阅读相关参考书、观看相关视频材料。

要想对遗传学有全面深入的把握,仅凭教材和有限的课时是远远不够的。在每节课最后,除了给学生留必要的习题,还可以给学生列出参考书目和视频清单。比如,遗传与进化密不可分,可布置学生课下观看2009年英国为纪念达尔文诞辰200周年拍的电影Creation(造物弄人)和BBC拍的纪录片Did Darwin Kill God?(达尔文杀死了上帝吗?),也建议学生从图书馆借阅《物种起源》,真正全面了解达尔文和他的进化论,了解其对世界各个层面的影响。在随后的课堂上,可以就同学阅读的书目、收看的视频进行讨论,鼓励学生对问题有自己的见解,既提高学生的科学素养,又提高学生的人文素养。通过这两部片子观影后的讨论,学生充分了解到达尔文在当时时代背景下提出进化论所需要的勇气和付出的牺牲,也明白进化论和有神论并不是对立的,进化论不应该出于政治的需要而放在《圣经》的对立面来误导民众。甚至大家通过学习进一步认识了《圣经》,从而理性地看待这部宗教经典中历史真实的部分和神话传说的部分。这样的学习方式使得师生都对进化论与有神论之间的复杂关系及历史变迁有了更为清晰的认识。相信在对理工科学生人文素养的培养上,这种教学方式是有积极意义的[4]—[5]。

4.进行渗透式双语教学,采用灵活多变教学手段。

为了让学生有能力阅读遗传学相关英文书籍和论文,课件和板书都可以按照双语教学方式进行,提高对专业英文词汇的要求,并在考试中有一定程度的体现。

教学手段上还是基于多媒体教学,但是尽可能博采众长,学习一些重点院校的课件,查阅多本参考书,在教学课件里采用丰富生动的图片。另外,可精选部分视频内容,如Discovery相关纪录片穿插在课堂教学中。也可向学生推荐大量课后学习的视频资料,如The Private Life of Plants5集内容,如网易上世界知名学府的精彩公开课。

5.教导学生客观地认识遗传病,树立健康的婚恋观,善良宽容为人,珍爱自己。

《遗传学》在所有的生命科学课程里具有特殊性,它绝不仅仅是一门课,更关系到每个人的健康幸福与社会的和谐及可持续发展。

在这门课程里,会讨论多种遗传病,详细了解其病因和遗传情况。对于即将面临婚恋问题的大学生,尤其具有重要意义。每次讲到人23对染色体有30亿个碱基对、3万个基因的时候,都会强调没有一个人的基因会是十全十美的,只不过我们的不良基因经常是处于隐性状态而已。因此,我们每个健康的坐在课程里听课的同学都应该怀着感恩之心,生而健康这是一种幸运。更何况我们每个人诞生的概率是几亿分之一,因此我们每个人都是独特而不可替代的,都是一个生命奇迹。《遗传学》让同学们由此更加明白要珍惜自己的生命和健康,遭遇任何困难挫折都不能放弃。《遗传学》也让大家明白为何不能近亲结婚,因为近亲结婚会大幅度提高隐性基因纯合的几率而使后代不健康。相反,地域越远、亲缘关系越远的结合往往可以优生。

通过广泛学习让学生认识到多种疾病的病因和遗传学基础,提醒大家要认真对待婚检,注意双方的遗传病史,养成健康的生活习惯,努力避免一切可能致使孩子不健康的因素。这是家庭幸福、社会安定的保证。另外,对经过各种努力之后仍然出现的小概率不健康孩子,期望大家怀有仁爱之心,尊重生命。特别教育学生对各种遗传疾病患者,都不能抱有歧视之心,明白健康人常常只是更幸运而已。每个来到这世界的人,哪怕是残缺的,都有生存和被人尊重的权力。讲到这个话题,可推荐学生看美国电影《不存在的女儿》,电影讲述了一个狠心抛弃了患有21三体先天愚型女儿的父亲没有因此而轻松,18年里一直生活在痛苦之中。而那个被抛弃的女儿在养母的呵护和疼爱中成长为一个充满阳光的爱笑的姑娘,虽然智力低下。也可给学生看BBC的一些视频,看那些患有先天侏儒症的人如何开自己的运动会,如何快乐着自己的快乐;两个患侏儒症的夫妻如何在医生的帮助下生下了那个概率只有25%的健康孩子。还有,如今堪称世界第一球星的阿根廷人梅西如何从一个先天生长素分泌不足的孩子成长为一个巨星的。在遗传、变异与环境关系的讨论中,美国女孩儿莉丝·默里虽然父母吸毒,自己流落街头,却以巨大的勇气和不屈的意志考进哈佛的故事是对学生最好的励志教育。

学生在《遗传学》课堂上可以获得很多,绝不仅仅是专业知识,更有正确的人生观和价值观。相信通过我们的不懈努力,《遗传学》能够成为使学生终身受益的一门课。

参考文献:

[1]遗传学史在课堂教学创新素质培养中的作用.安徽农业科学,2010,38,(24):13539-13541.

[2]遗传学史在遗传学教学中的作用.遗传,2006,28,(8):989-992.

[3]遗传学教学中遗传学史及科学方法论的教育.生物学通报,2004,39,(7):40-42.

第6篇:遗传学的分支范文

关键词:表观遗传学;染色体失活;DNA甲基化;组蛋白修饰;基因组印记

遗传学是指基于基因序列改变所致基因表达水平变化,如基因突变、基因杂合丢失和微卫星不稳定等;而表观遗传学则是指基于非基因序列改变所致基因表达水平变化,如DNA甲基化和染色质构象变化等;表观基因组学则是在基因组水平上对表观遗传学改变的研究。

通俗的讲,表观遗传学是研究在没有细胞核DNA序列改变的情况时,基因功能的可逆的、可遗传的改变。也指生物发育过程中包含的程序的研究。在这两种情况下,研究的对象都包括在DNA序列中未包含的基因调控信息如何传递到(细胞或生物体的)下一代这个问题。在分子水平上,表观遗传学解释了DNA序列所不能解释的诸多奇怪的现象。如:同一等位基因可因亲源性别不同而产生不同的基因印记疾病,疾病严重程度也可因亲源性别而异。表观遗传的现象很多,主要包括:染色体失活、DNA甲基化、组蛋白修饰、基因组印记等。

1 染色体失活

在哺乳动物中,雌雄性个体X 染色体的数目不同,这类动物需要以一种方式来解决X 染色体剂量的差异。在雌性哺乳动物中,两条X 染色体有一个是失活的,称为X染色体的剂量补偿。人类存在相同的现象,女性有两条X染色体,而男性只有一条X染色体,为了保持平衡,女性的一条X染色体被永久失活。X染色体失活的选择和起始发生在胚胎发育的早期,这个过程被X 失活中心(X - inactivation center) 所控制。这个失活中心存在着X染色体失活特异性转录基因Xist (X - inactive - specifictranscript) ,当失活的命令下达时,这个基因就会产生一个17 kb 不翻译的RNA 与X 染色体结合,引发失活。Xist基因编码Xist RNA,Xist RNA包裹在合成它的X染色体上,引发X染色体失活;随着Xist RNA在X染色体上的扩展,DNA甲基化和组蛋白的修饰马上发生,这对X染色体失活的建立和维持有重要的作用。X 染色体失活是表观遗传学最典型的例子,它可以通过有丝分裂或减数分裂遗传给后代。人们可以通过了解染色体失活的原理来解释遗传规律。

2 DNA 甲基化

所谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5'碳位共价键结合一个甲基基团。它是基因组DNA 的一种主要表观遗传修饰形式,是调节基因组功能的重要手段。CpG常成簇存在,人们将基因组中富含CpG的一段DNA 称为CpG岛,通常长度在1~2 kb 左右。人类基因组中大小为100~1 000 bp左右且富含CpG二核苷酸的CpG岛总是处于未甲基化状态,并且与56%的人类基因组编码基因相关。CpG岛常位于转录调控区附近,在DNA 甲基化过程中胞嘧啶突出于DNA 双螺旋并进入与胞嘧啶甲基转移酶结合部位的裂隙中,该酶将S-腺苷甲硫氨酸(SAM) 的甲基转移到胞嘧啶的5′位,形成5 - 甲基胞嘧啶。由于DNA甲基化与人类发育和肿瘤疾病的密切关系,特别是CpG岛甲基化所致抑癌基因转录失活问题,DNA甲基化已经成为表观遗传学和表观基因组学的重要研究内容。体内甲基化状态有3种:持续的低甲基化状态、诱导的去甲基化状态和高度甲基化状态。DNA 甲基化主要是通过DNA 甲基转移酶家族来催化。DNA 甲基转移酶分两种:维持甲基化酶和重新甲基化酶。在细胞分化的过程中,基因的甲基化状态将遗传给后代细胞。但在哺乳动物的生殖细胞发育时期和植入前胚胎期,其基因组范围内的甲基化模式通过大规模的去甲基化和接下来的再甲基化过程发生重编程,从而产生具有发育潜能的细胞。

3 组蛋白修饰

组蛋白是真核生物染色体的基本结构蛋白,是一类小分子碱性蛋白质。组蛋白有两个活性末端:羧基端和氨基端。染色体的多级折叠过程中,需要DNA 同组蛋白结合在一起。这种常见的组蛋白外在修饰作用包括乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化、糖基化、ADP 核糖基化、羰基化等,它们都是组蛋白密码的基本元素。与DNA 密码不同的是,组蛋白密码和它的解码机制在动物、植物和真菌类中是不同的。我们从植物细胞保留有发育成整个植株的全能性和去分化的特性中,就可以看出它们在建立和保持表观遗传信息方面与动物是不同的。乙酰化修饰大多在组蛋白H3 的Lys9 、14 、18 、23 和H4 的Lys5 、8、12 、16 等位点。甲基化修饰主要在组蛋白H3 和H4 的赖氨酸和精氨酸两类残基上。研究也显示,在进化过程中组蛋白甲基化和DNA甲基化两者在机能上被联系在一起。在引起基因沉默的过程中,沉默信号(DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重新装配)是如何进行的目前仍处于研究阶段。当DNA量增加时,阻抑作用可消除,转录便开始进行。这说明组蛋白的阻抑作用不是抑制RNA聚合酶,而是组蛋白与DNA相结合后,将DNA束缚住使其不能转录。

4 基因组印记

第7篇:遗传学的分支范文

慧眼识才的修道院长

1822年7月20日,孟德尔出生于奥地利西里西亚的一户贫苦农家。后来迫于生计,孟德尔不幸中途辍学,于1843年进入布隆修道院,成为了一名奥古斯丁教士。

修道院所在地摩拉维亚属于农业发达地区,许多修道士对科学知识,特别对绵羊育种与植物杂交有着浓厚的兴趣,时任修道院院长的纳泊也十分支持科学方面的研究,孟德尔遂在这良好的氛围中开始学习农学。当时教士的一个任务便是要经常造访医院,给处于痛苦中或濒临死亡的人以精神安慰,但孟德尔对此感到强烈不适,并因此而患病。院长便把他调到一家中学做代课老师,为了成为正式教师,孟德尔参加了国家组织的教师资格考试,但不幸没有通过。院长力排众议,不惜经费把孟德尔送往维也纳大学进修,以便使他能够顺利通过下次考试。

在维也纳大学期间,孟德尔如饥似渴地学习各门自然科学知识,还加入了维也纳植物学会。更重要的是,在维也纳大学所受的学术训练为孟德尔以后的科学研究奠定了基础,如孟德尔在以后的实验中应用的统计学与数学方法。孟德尔还做过著名物理学家多普勒的助手,或多或少地受到了多普勒独特科学方法的影响,这是他获得突破性成功的重要砝码之一。多普勒的研究方法与当时所流行的培根方法论相反,他主张首先通过分析问题来提出假设,而后再用实验去验证这个假设,这也是孟德尔在他的豌豆实验中所恪守的方法。

豌豆:上帝赐予他的精灵

从维也纳大学学成后,不幸再次降临在这位修道士身上,孟德尔在考取教师资格的考试中再次失败,只能回到修道院继续做代课教师。在代课的闲暇,他便开始着手进行那个著名的豌豆实验。幸运的是,院长纳泊再次坚定地支持孟德尔的选择,为他提供了实验田及温室。孟德尔在这片试验田里一干就是8年,期间独立得出了遗传学上的性状分离定律与自由组合定律。

从1854年夏天开始,孟德尔开始对34株不同的豌豆展开了实验,继而从中选出22株做进一步研究。孟德尔从中确定了7对可明确区分的性状作为研究对象,例如高茎与矮茎、紫花与白花、圆形子叶与皱缩子叶等,并发现了奇怪的3:1比例。以高茎与矮茎豌豆为例,如果用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交后,则第一代子代(后人称之为F1代)全部为高茎,矮茎性状似乎被隐藏了起来,再把F1代的高茎豌豆进行互相杂交,则在第二代(F2代)中,上次隐藏的矮茎豌豆又有出现,而且高矮茎的比例恒为3:1。孟德尔继续做了更多的实验,用了更多的样本,甚至观测了F5、F6代,结果发现,高矮茎总体比例大致还是趋于3:1,孟德尔经过思考后给出了解释。孟德尔认为:每个亲本生物的遗传性状是由两个分别来自父本和母本的遗传因子决定的,他把可表达的称为显性因子,如豌豆的高茎性状,把不表达的称为隐性因子,如豌豆的矮茎性状。在杂交中,隐性因子并不会消失,而总是在第二代以3:1的形式出现。

从某种意义上来说,孟德尔是幸运的,他幸运地选择了豌豆作为实验对象。豌豆具有清楚的7对特殊的性状,都属于不连续变异,没有中间等级,把不同性状的植株区分开来十分容易。而且后来的研究证明,决定豌豆每一性状的基因都是位于不同的染色体上,因此孟德尔的研究并没有被基因的伴性遗传、连锁关系搞得复杂化。

不被理解的豌豆实验

在1865年布隆自然史学会会议上,孟德尔分两次报告了自己的研究结果,其论文《植物杂交实验》在次年的学会会刊上发表,会刊被送往全世界100多家图书馆及科研机构,包括大名鼎鼎的英国皇家学会。但出乎意料的是,孟德尔没有得到什么有价值的讨论和反馈。

出席会议的人员和会刊的读者对孟德尔的豌豆实验都不感兴趣,他们当时正被达尔文的进化论所震撼,从而喜欢讨论恢弘的理论,而孟德尔的实验在他们眼中只是事实的堆砌,根本就不能称之为理论框架。加上当时的生物学家大多属于博物学家,很少有人懂得数学与统计学,所以对孟德尔的论文也不一定读得懂。他们也不屑于读,认为孟德尔的论文是纯数字神秘主义的东西。而且当时受进化论的影响,科学家往往关心能够带来实用利益的遗传性状,如控制奶牛产奶多少、绵羊出毛率大小的因子,对孟德尔的实验中所表现的“没有价值”的性状如豌豆是紫花还是白花、高茎或者矮茎不屑一顾。

为了让更多的人理解自己的成果,孟德尔索要了40本他的论文的单行本,发给了许多科学家,其中就包括知名植物学家耐格里和冯·马利劳。但是耐格里却迷信当时流行的融合遗传的理论,对孟德尔的论文毫无兴趣,他向孟德尔索取豌豆种子并答应进行实验,但是估计他一直没有进行此方面的实验。同时,他建议孟德尔用山柳菊来进行更多的实验,孟德尔花了5年时间,试图杂交山柳菊,但是山柳菊却与豌豆不同,实验结果不符合分离定律与自由组合定律。后来,科学界才认识到山柳菊之所以不符合孟德尔定律,是因为它较奇特的孤雌生殖方式。

被重新发现的“遗传学之父”

在逝世前,尽管因为山柳菊实验的失败也带来些许沮丧,但孟德尔还是坚信他的研究成果会被人们记住,他对一位朋友说:我的一生充满辛酸,但也有过美好的时光,因而我得感恩,毕竟我可以尽情地完成自然科学的研究。也许没多久,世人就会承认这项研究成果吧。

第8篇:遗传学的分支范文

很多的统计学分析者特别擅长收集最初形态的数据,但是如果不擅长运用统计学的系统知识去处理这些数据,那么这些都将成为无用功。因为如果收集的数据没有价值,就像被遗弃在矿山的矿物,没有经过专门程序的炼制是不可能变成钢铁的。谈到对数据的分析、处理和完善,来自英国的葛朗特肯定当之无愧,他的著作《关于死亡公报的自然和政治观察》被称作统计学的鼻祖,并且被评为当代统计学的基石。它的地位这么高,是如何体现的呢?就比如说他提到的生命表,几乎成为了保险行业的主心骨。学习需要创新,同样知识也需要随着时代的发展而不断变化、丰富,认识来源于实践,把概率统计应用到各个方面去然后再从中去统计分析,最终肯定会使统计学的知识更加丰富,这样才能与时俱进。例如,1870年遗传学界迎来了统计热,高尔登巧妙地把统计学融合到遗传学中,结果匪夷所思,不仅使统计学得到创新,有了新的血液,还提出了一些重要的思想,如回归等。一个事件的研究总是不会单独的存在,总有那种牵一发而动全身的效果,就像伟大的学者高尔登研究遗传学却促进了统计学的发展和不断地完善,统计学在初期阶段主要集中于纯粹的统计,简单的数据汇集,随着不断地研究发展,统计学不断地走向更高的层面,不再只是停留于技术层面,而是逻辑层面的演绎和归纳。在统计学的发展史上还有许多伟大的研究者,如卡尔皮、哥色特、内曼等。当今的社会是一个发展的社会,统计学的知识已经不再局限于应用于各个学科之间,更多的是运用在日常生活和生产中去。统计学中的统计一词就是专门针对数据的,数据是统计学的根基,数据和统计学是一个不可分割的整体,我们需要知道这个公式的来龙去脉,才算真正地掌握了统计学的知识,这是当今教学中容易忽略的一个重要点。

二、概率统计的工具

当今的社会是一个信息化的时代,统计学也不再只是刘乃嘉,吉林工商学院助教,硕士,研究方向:统计学。计算一些基本的加减了,以前用一个计算器就能轻轻松松的解决,而今的统计学面对的大数字时代,需要处理大量的数据。在教学的过程中可以适当添加一些软件,既吸引学生的眼球又能提高效率,节省人力、物力,比如说SPSS、SAS、MATLAB、EXCEL表格等。SPSS的优点很多,它有学生们乐于接受的主界面,最重要的是这个软件特别的容易学,对从来接触过这个软件的同学来说,可也以在很短的时间内轻松的掌握它,非常适合非计算机专业的学生。教学的目标在于运用,SPSS自身带有许多函数计算公式和其他的计算公式,你只需找到你要计算的公式并且在键盘上输入你要计算的内容,就可以计算出概率密度、分布、随机问题等,十分便捷。EXCEL软件是大家最熟知的软件,因为在刚入学的时候就有计算机基础,里面就要求掌握这个软件的运用,是OFFICE的一个分支。在教学中选用这个工具可以降低教学难度,还可以提高学生的积极性,因为他们学的知识终于可以有用武之地了。这个软件最大的优点就是制作统计图像的功能很完善,并且还有非常完美的统计处理能力,它具备了其他软件基本上的功能,可以很好地与其他统计软件相匹配,共同运用。计算机领域还有很多的可以适用于统计学的软件,而且一般这些软件的运用对大多数的老师和学生来说都是不费吹灰之力的,在概率统计的教学中,老师们可以按照教学的需要适当的引入这些优秀而强大的软件,弥补以前教学方式中存在的缺点,增加老师和学生的互动,提高学生的学习兴趣,如果有条件可以让学生到计算机中心去亲自体验一下这些软件,学生一般比较愿意学习动手性比较强的知识,这也是教学中值得思考的问题。

三、结束语

第9篇:遗传学的分支范文

关键词:通识教育;人类生物学;遗传学

教育的实质应该回归以人为本,培养健全人格,全面提高人的素质,高等教育尤为如此,不仅要追求优质的专业教育,更要践行“以人为本”的通识教育。高等教育为我国现代化建设提供了人才保障,输送了大量国家所需的专业人才。我国普通本科招生规模逐渐扩大,入学率近50%,很快将跨入高等教育普及化发展阶段。高等教育工作任重道远。结合国内外教育历史与现实,我国改革开放40年的高等教育实践已经证明,通识教育与专业教育同等重要,二者相辅相成。本文将通过通识课程人类生物学的教学实践,总结和挖掘“以人为本”的教学理念和教学思路和方法,特别以人类遗传学为案例,分析人的经典属性在通识教育中的核心地位。

1通识教育的核心理念

在通识教育的实践中,各个大学都有自己的理解和实践,也都遇到各种困惑和困难,包括理念的建立和课时的安排等,例如如何从繁多的专业课程学时中给通识课程分出学时等问题。狭义上讲,通识教育是通与专的结合,而更广义的理解应该是如何践行“以人为本”的教育理念。

清华大学成立了通识教育实验区新雅学院。北京大学不仅成立了元培学院,而且在“通专”结合方面进行了各种实践。复旦大学在教与学两方面推进改革举措,建立“以人为本,以德为先”的人才培养理念。浙江大学建立了竺可桢学院,在通专结合方面开设了一批高品质的荣誉课程。武汉大学系统地发展了通识教育的核心理念,即“博雅弘毅,文明以止,成人成才,四通六识”。秉持“人文化成”之理念,以“成人”教育统领成才教育(http://gec.whu.edu.cn/tszx/zxjj.htm)。《人类生物学》作为该校最早开设的通识课程之一,始终践行上述通识教育的核心理念,坚持“以人为本”作为经典。从2008年开课以来,一直深受学生欢迎。历经“武大通识1.0”到“武大通识3.0”的建设,已经成为通识教育的重要组成部分。

2人类生物学的教学实践

2.1教学目标、大纲与教学方法

素质教育正成为当今大学教育的趋势。作为通识教育课程,《人类生物学》课程旨在培养大学生健全的人格,拓展与完善大学生的知识结构,造就更多有创新潜能的复合型人才。《人类生物学》是为各专业学生开设的全校性通识课程,适合于文科、理科、工科和医学等专业大学生学习人类自身知识的课程。该课程通过现代化多媒体教学手段进行展示,强调人类生物学知识的基础与前沿、科学性与趣味性、实用性与交叉性、热点问题与系统知识的有机组合,注重联系实际,贴近生活,易于了解和接受。教学中反映人类生物学与理、工和人文社科等学科的交叉渗透,反映现代生命科学发展的最新成果,以及地球与人类生存发展的密切关联。课程以“人是什么”为切入点,对人类自身的过去、现在和未来所涉及的生物学问题进行讲授。《人类生物学》教学内容选择上始终体现人文关怀,贴近生命和生活,按照人类生物学知识范围,设计若干知识模块。教学共分6章(表1)。为了便于各专业本科生选修的时间灵活性,在总学时上压缩到最小,安排一个学分,共16学时。在教学方法上,全部采用多媒体教学。教学手段主要包括自制幻灯片、自制多媒体链接、视频短片,VCD播放,以及精准个性化教学与小组交流等丰富多彩的方法。

2.2教学效果与评估

从“武大通识1.0”到“武大通识3.0”,《人类生物学》始终贯彻落实“通识”教育理念,满足于大学生对人类自身知识的了解和渴望。至今已开课10年,共有1470余名学生选课,每次选课平均110余人,选课学生覆盖全校文、史、理、工、农、医所有学科专业(图1)。教学评价由学院组织,百分制进行,平均得分为94.92分。不仅学生选课踊跃,而且获得了很好的教学效果。为我国培养具有通识知识背景的高级科学人才做出了贡献。

3以“通”为境界的人类生物学通识教学

3.1以“通”为人格境界的总体设计

培养健全人格,以“专”为知识纵深,以“通”为人格境界。人类生物学课程的建设始终贯穿从认识“人”、了解“人”到培养“人”,以及了解自己到了解世界,以“通”为人格境界,打通文理界限。有关人类生物学学习,已经出版了不少教材和参考书,国内以陈守良和郭明德编写的《人类生物学》较为系统[1],中文翻译本有尤瓦尔·赫拉利著的《人类简史从智人到智神》[2]。人类生物学课程教学中反映了人类生物学知识与理、工、人文社科等学科的交叉与渗透,体现了现代生命科学发展的最新成果及其产生的意义,同时关注地球与人类生存发展的密切关联。引导学生从喜欢学、主动学到无形之中塑形自我健全人格的“通”境界。

3.2人是什么?

人们对大猩猩好奇,人与大猩猩、黑猩猩以及金丝猴到底是什么关系?这就要先回答人是什么?人类生物学教学中以此问题为切入点,阐明人的属性。让学生了解自己,只有充分认识自己,才能完善人的属性,并树立健全人格。长臂猿、猩猩、大猩猩、黑猩猩与人都属于人猿超科大家族。然而,他们在不同的演化年代各自分歧独立成群,最早是长臂猿在约距今18百万年前分开独立演化,之后是猩猩在11百万年前分出,大猩猩于7~8百万年前与黑猩猩和人分开演化,最后是人类在5~7百万年前与黑猩猩分开独立演化(图2)。看来与人类更近源的是黑猩猩,而非电影中场景描述的大猩猩与人类更亲近。在教科书中没有更新关于人类的演化知识。人类生物学教学中更关注前沿热点问题,引入了新内容,使学生认识人更全面。比如,在黑猩猩与人类分开演化后不久,约4.4百万年前,人类演化的这一支出现过一类与人类更近源的猿人,即拉密达猿人。2009年美国科学家在Science杂志上发表系列报道,在埃塞俄比亚境内发现了距今已有4.4百万年的女性原始人骨骼化石[3-5],这是迄今发现的年代最久远的原始人骨骼化石,科学家根据出土的骨骼“复原”了其整体特征(图2)。她具有与猿类似的头部和脚趾,手掌、手腕以及骨盆格局,表明她可以用两只脚直立行走,类似人类,但脚掌的拇指分得更开,这有利于野外生存。这可能是目前已知的最早的人类祖先,即使不是,它也为研究者提供了新的参考,了解人类是怎样从大猩猩和黑猩猩等共同拥有的祖先那里演化来的。更多疑问留给学生课后思考,比如:拉密达猿人为什么没有成功演化,而在地球上消失?人类是否还在进一步演化?人类的未来如何?

人的属性及与其他动物的本质区别也是学生常常提出的疑问。人类生物学课程引入如下几点思考:(1)智慧:源自人类高度发育的大脑。现代人的脑容量是近亲黑猩猩的3倍以上。增大的容量使得人类大脑具有更多的神经细胞和更复杂的神经网络。同时,介绍在人群中大脑容量也存在个体差异,以及存在智商差异等问题。(2)劳动:直立人的出现解放前肢发展为手,为劳动创造了条件。劳动在人类进化中具有决定性作用,发展劳动工具为人类演化新的一步,北京人用的石锥,非洲发现的石器组合等。劳动促进了人类进化,人类的每一代人都不是简单地重复前一代人的活动,而是在继承前一代人的劳动成果,传承现存的生产力以及与之相适应的社会关系,在继承以语言文字等形式存在的文化知识成果的基础上,进行新的创造活动,从而使人类改造自然的能力不断提高,使社会生活、社会关系不断丰富和发展,人类也由此获得了新的演化。从这个意义上讲,爱劳动是人的本能,劳动不仅为人类创造财富,更是人类演化的自然属性。(3)语言﹑文字与音乐:人类的属性首先是有了交流的语言,语言的诞生就是人类的诞生。音乐是人类的共同语言。早在3500年前的商代,中国就有了编钟,这为人类的演化提供了源泉。音乐起源于劳动,劳动赋予音乐以内容,劳动的呼声赋予音乐节奏和音调,劳动的动作给予音乐舞姿。古代与现代的诗歌、音乐和舞蹈3者是一体的,音乐–舞蹈–劳动–大脑,协调演化,因此,音乐是人类演化的产物,也促进了人类向更高级的演化。人类的语言是以命名为基础的,而动物的语言则不是。动物也可以通过有声语言进行简单的沟通和情感的表达等,但都不是以对事物的命名为基础。根据考古研究成果,人类至少在40~50万年前就开始发明出口头语言,创造出最初的词语。只有到了4~5千年前,欧亚大陆的一些民族逐步创造出比较完善的文字系统。在中国就是以表意为基础的汉字,最早是甲骨文。中国的殷墟遗址出土了距今近4千年的甲骨文,清楚地记载了甲骨文字与日历。说明中华民族的近5千年的演化历史,就是近代人类的演化史。这些关键历史的介绍,极大地激发了学生的民族自豪感和爱国热情。体现了“以人为本”统领成才教育的理念。

3.3美洲人起源自亚洲

人们始终疑惑美洲人是从哪里来的?是什么时候迁移到美洲的?美洲人的起源与中国人有无关联?人类生物学教学始终关注这些科学问题的最新进展,让学生思考。考古学记录提示,西伯利亚人群于2.2~3万年前通过白令陆桥来到美洲,成为克罗维斯人(Clovis),即古印第安人[6]。近年来,古基因学技术的发展,为探索美洲人的起源开辟了新途径。考古研究显示,克罗维斯时代,有着丰富的劳动工具,称其为克罗维斯工具(图3A)。一般认为这些古克罗维斯人起源于亚洲,并与现代美洲人存在关联[7]。最近在美国蒙大拿州Anzick考古点找到一具婴儿(Anzick-1)骨遗物,考古分析显示,Anzick-1距今约1.2556~1.2707万年,并从中分离了古DNA。基因组测序和遗传学分析显示,Anzick-1起源于亚洲,并非来自欧洲。进一步的基因组参数分析显示,Anzick-1基因组特征与现代的美洲人相似,说明Anzick人群在后来的繁衍扩散到了整个北美洲,属于美洲原住民。后来演化为现代美洲人[8]。而且,Anzick-1基因组与中国汉人基因组聚类在一个大进化分支之内,提示其与中国汉族存在遗传关联。结合现代基因组和考古研究,说明北美洲原住民起源自亚洲(图3B)。然而,Anzick人是否来自中国古汉族人有待进一步探索,这一科学问题值得学生深思,比如,美国美洲原住民与中国古汉族人在演化历史上是否早就联系在一起?而美洲人起源于中国人?其实,北美洲原住民另外一支起源于贝加尔湖中南西伯利亚。在该地区发现的Ma-1少年化石属于这一支,约2.4万年前迁移至北美洲。Ma-1基因组测序分析显示,其Y染色体和常染色体序列与西部欧亚人相似,而不是东部亚洲[9]。这一支约占北美洲原住民祖先14%~38%。而大多数北美洲原住民起源于东部亚洲。

4贴近生活的教学模式

人类生物学教学以通为引领,贴近生活的教学模式最能让学生热爱通识教育,从而达到塑形自我健全人格的通识教育目的。在人类基因组与个人精准医学章节的教学中,着重讨论了人类基因组计划的前因后果,以及个人基因组计划的实施对每个人生活的影响。比如,随着个人基因组测序的普及,如何保护个人基因组的隐私。在个性化给药与精准医学方面,不仅介绍最新进展,使学生了解最新学术成果,更要让学生结合自身健康,以及生病时吃药情况进行思考。目前的治病用药基本是“One-Size-Fits-All”即“一种剂量适合所有”,精准医学的发展不久将实施“RightDrug-RightDose-RightPerson”即“正确的药物–正确的剂量–正确的人”。通过体验贴近生活的教与学,学生轻松掌握了人类基因组与个人精准医学知识。同时,也提出一些问题让学生讨论,比如,随着基因组测序费用的降低,你愿意测序你的个人基因组吗?因为人基因组记录了一个生命的全部奥秘和隐私,包括疾病基因等,一方面这对于疾病的预防、诊断与治疗很有帮助;另一方面,如何保护个人及家人的基因隐私也是普遍关心的问题。在人类遗传学章节的教学中,以色盲基因的遗传为例,让每个学生都亲自参与到教与学的教学过程中,学习和了解自己的色盲基因。为了保护个人隐私,课程通过对学生一对一的教学测试,让每个学生了解自己的视力与色盲基因的遗传方式。统计显示正常视力为绝大多数,色弱也不少,还有少数色盲(图4A)。通过贴近生活的教学活动,学生普遍关心的一些问题也就迎刃而解了,比如,为什么色盲总是出现在男生,而女生没有?因为色盲基因位于X染色体,属于性连锁遗传。为什么有些人得病是绿色盲,另一些人得红色盲,因为这是两个连锁遗传基因的控制,即红视蛋白基因(redopsin)和绿视蛋白基因(greenopsin)。为什么会得色盲?因为这两个基因的染色体区域DNA序列的相似性,在减数分裂时容易产生配对交换错配,导致产生突变配子所致(图4,B和C)。

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