分子遗传学的作用精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的分子遗传学的作用主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：分子遗传学的作用范文

【关键词】数量遗传学；分子遗传学；动物育种；研究进展

自20世纪80年代以来，随着现代分子生物技术和信息技术的迅速发展，动物育种计划和动物分子遗传学研究取得了大量的突破性成果，国际上的动物育种已逐渐进入分子水平，从传统的育种方法朝着快速改变动物基因型甚至是单倍体型的方向发展。

1．数量遗传学与动物育种

数量遗传学选择原理充分考虑了环境因素对微效多基因控制的数量性状的影响力，从表型方差中剖分出基因型方差，通过运用资料设计和统计模型估计有关的遗传参数，最后达到选种的目的。数量遗传学主要应用于估计遗传参数、通径分析和动物育种估计的模型方法等几个方面。

1.1遗传参数估计

从统计学上讲，遗传参数的估计可归结为方差或协方差组分估计。从亲子回归、同胞分析到方差分析法；到了20世纪50年代，C R Henderson提出了针对非均衡资料的Henderson方法Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ；之后出现了极大似然法约束极大似然法、最小范数二次无偏估计法和最小方差二次无偏估计法以及贝叶斯估计等方法。目前，约束最大似然法是世界各国育种学家采用的主要方法。

1.2育种值估计

畜禽遗传评定即评估畜禽种用价值的高低，是畜禽育种工作的中心任务。畜禽种用价值的高低是用育种值来衡量的，影响数量性状表型值的是微效多基因的加性效应值(A)、等位基因之间的显性效应值(D)和非等位基因间的上位效应值(I)。其中，只有基因的加性效应值即育种值能够稳定的遗传给后代，但是育种值不能直接测量，只能使用一定的统计学方法通过表型值对其间接加以估计，所以遗传评定的主要工作就是对育种值的估计。畜禽的估计育种值是选择种畜的主要依据，育种值估计的准确性在很大程度上影响着畜禽育种效果的好坏。用于育种值估计的方法概括起来主要有选择指数法、群体比较法和混合线性模型法。

2.分子数量遗传学与动物育种

分子数量遗传学是分子生物技术与数量遗传学相结合的一门发展中的新的交叉学科，目前仍属于数量遗传学范畴。现代分子生物技术的发展，使得从分子水平上研究数量性状的基因成为可能。

2.1对QTL作出遗传标记

目前对决定数量性状的多基因还不能准确定位，但如果能找到一个可以识别的基因或基因组的DNA多态，或是一个染色体片段与这一目标性状有密切的关联，就可作为对目标性状选择的遗传标记。遗传标记还可应用于基因转移、基因定位和基因作图等研究。

2.2 QTL的分离和克隆

分子数量遗传学的目标是要分离和克隆决定数量性状的基因，研究其结构和功能，最终达到从分子水平上改良数量性状的目的。虽然在理论上可以将分子生物学领域发展的各种基因克隆技术用于QTL，但是数量性状的遗传表达一般涉及多个基因座位。例如，奶牛的产奶量既受繁殖和泌乳的内分泌系统基因的控制，又受消化酶系统基因的控制，情况相当复杂，很难把这些基因一一分离和克隆。但也可以根据已有的知识，通过对候选基因的筛选找出一个或几个对某个数量性状有较大效应的QTL，就可以对这个QTL用一般的基因克隆方法进行克隆，作为数量性状的一个重要基因来研究。例如，有资料报道猪的雌激素受体基因可影响产仔数。

3.动物育种方法前景

动物分子育种是依据分子数量遗传学理论，利用分子生物学技术来改良畜禽品种的一门新型学科，是传统的动物育种理论和方法的新发展。从目前发展状况来看，它应包含两方面内容:以基因组分析为基础的标记辅助选择和以转基因技术为基础的转基因育种。由于动物分子育种是直接在水平上对性状DNA的基因型进行选择，因此其选种的准确性会大大提高;同时转基因技术的应用还能根据人们的需求创造出一些非常规性的畜牧产品[7-8]。可以说，动物分子育种是动物遗传育种学科发展的必然，它将是21世纪动物育种的一种重要方法，对21世纪世界畜牧业产生巨大的影响。

【参考文献】

［1］俞英，张沅.畜禽遗传评定方法的研究进展[J].遗传.

［2］李善如.遗传标记及其在动物育种中的应用[J].国外畜牧科技.

［3］吴常信.分子数量遗传学与动物育种[J].遗传.

［4］李宁，吴常信.动物分子育种:一门发展中的新型学科[J].农业生物技术学报.

［5］陈宏.现代生物技术与动物育种[J].黄牛杂志.

［6］盛志廉，陈瑶生.数量遗传学[M].北京:科学出版社.

第2篇：分子遗传学的作用范文

一、在充分调动学生学习兴趣的基础上发挥其主体作用

兴趣是一个人工作及学习动力的一个重要来源。因为遗传学内容相对来说较为抽象，若果说课堂上教学方法生硬，采用讲授的方式定会降低学生学习的兴趣，学生若培养起了浓厚的学习兴趣不但有利于其提高自控注意力，而且可以有效的激发其学习情绪，提高学习效果。在教学时，采用什么样的方法教学内容才可以引发学生学习的激情是每个教职人员应该思考的问题兴趣。一般来说，教师在上课时要善于充分组织及引导的作用，做好自己的角色定位，用生动的语言来打破枯燥的说教激发学生的学习热情，同时注意将教学与生活紧密联系。可以借助多媒体、图像和动画结合的方式给学生以直观理解。

二、引导学生自主思考，加深学习印象

学思结合是提高教学效果的一个重要方法，老师在进行课堂教学时要注意总结所授内容的关键问题，并注意设计适当的情境，必要时可举适当的事例用提问的方式将主题引出，带动学学生自主思考，积极寻找探索并主动构建相关知识体系，加深对知识的理解，这种教学方式不但能够很好的启发学生的思维，而且很容易带动学生的学习兴趣，课堂互动多了，气氛活跃后，学生的学习效果自然就提高了。有研究记录在课堂学习“连锁遗传”一课时，授课老师首先提出连锁遗传现象是在1906年贝特森和庞尼特进行香豌豆杂交试验得出的，然后顺带提问以紫花及红花、长花粉粒及圆花粉粒这两对相对性状的杂交实验结果如何呢，因为基本的遗传学基础，学生自然会根据遗传规律推导实验的结果为9B3B3B1。之后，老师公布答案F2中4种表型和不表现型9B3B3B1比例的杂交结果，这就会让学生怀疑，并主动思考为什么会有不同的结果呢？此时，老师接着引申，当时这两位科学家认为这种表现为连锁遗传，但是确没有合理解释，后来到1911年摩尔根果蝇杂交试验才提出了合理解释，我们可以想象到这个时候所有学生应该都在自主思考并迫切想知道原因，这时老师就可以布置生物情境，分析摩尔实验，以果蝇正常翅及残翅、红眼和紫眼这两对相对性状为研究对象进行了测交实验并引出重点进行有针对性的讲解。

综上，老师在教学时要注意方法，可以采取先设置情境，让学生在旧知识的不断思考运用中自觉的接受新知识，通过不断设置疑问对学生进行适时引导，让其产生参与意识，并积极寻求矛盾的解决方法，加深对所学知识的热情及印象。

三、设置必要的讨论课程，让学生自主分析总结

因为遗传学的内容较为抽象，学生很难掌握，容易产生枯燥厌烦的心理，教师在授课时可以针对这个特点单独安排一些即兴讨论，将每章节的重点及难点总结后，进行分组讨论分析。如有丝分裂和减数分裂的不同比较，两者的最主要不同处即为染色体在分裂时表现出不同的变化，遗传学三大遗传规律的实质及相互的联系区别等，这些问题都能够作为问题讨论。另外，还可以通过在课后设置讨论题目的方式，让学生在课下思考，并将自己的想法以书面的形式递交，同时尽快安排课时针对设置的问题进行讨论。这些方法都能够打破原来的老师枯燥的讲授的方法，让学生能够独立思考，自主总结，一方面，可以促使学生从自己的角度理解问题；另一方面，还能够让学生对所学知识有深入的了解，提高自身的总结分析能力。

四、将所学的理论与实际密切结合

理论是枯燥单调的，但是一旦将理论与实践结合起来，其所发挥的效果又是巨大的。在课程中增加实验教学是理论学习的补充、继续及深化，在遗传学学习中必不可少。学生通过亲身实验不但可以验证所学习到的遗传规律，而且能够有效地加深对于理论知识的理解。

五、培养学生加强对信息的敏感性及自学主动性

在教学中，教师要充分利用网络资源及共享资料，及时了解遗传学的最新发展成果，闭幕会注意将相应的网络遗传资源深入到课堂教学中来，这对与及时更新遗传学知识体系，扩展学生获取信息的敏感素质具有重要的意义，而且能够引导学生提高学生的自主意识及能力。

一般情况下，遗传学的课堂教材的内容均会落后于遗传学的发展，所以仅仅通过课本来获取知识具有一定的片面性及滞后性。所以说，在遗传教学中充分认识到网络共享信息资源重要性，根据教学内容提出学习的主题或是关键词，引导学生自觉上网查询，将网上最新的知识信息与教材中所学习到的内容紧密结合，并学会共享，不但可以有效地巩固所学知识，而且还可以拓展学生的视野，丰富其知识结构，培养运用信息的能力和主动学习的能力。

遗传学飞速发展，这对于高校的遗传教学提出了一个很高的要求。所以，高校如何做好遗传教学工作，寻找较为有效的教学模式，来构建一套整体的遗传学教学体系，最大限度地培养学生综合能力是高校遗传教学的一个重要发展方向。针对这些特点，高校一定要从长远出发，认真思考有效的教学模式，有针对性地改进教学方式，选择最佳的教学方法，以适应医学人才培养的需要。

参考文献：

[1]刘金文，孟凡刚，刘昕.遗传学教学模式的探索[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2006，19（5）：68-70.

[2]刘进平，郑成木，庄南生.遗传学的兴趣教学法[J].海南大学学报・自然科学版，2004，（2）：191-194.

[3]杨国辉.让学生成为学习的主人单基因遗传教学体会[J].卫生职业教育，2004，22（22）：79-80.

第3篇：分子遗传学的作用范文

关键词：遗传学；课堂教学；实验教学；改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）16-0150-02

遗传学是一门探索生命起源和生物进化的科学，对于推动整个生物科学和有关科学的发展都有着巨大的作用[1]。遗传学是我院各专业不可或缺的专业基础课，学好遗传学将会为后续专业课程的学习打下坚实的基础。本文根据多年来的教学经验，在遵循遗传学教学规律的基础上有利于提高该课程教学质量的各个环节进行了探索。

一、课堂教学

课堂教学是教学施过程中最基本的一种教学形式，教师是课堂教学的组织者和引导者，在课堂教学中具有主导作用。课堂教学是教师讲授知识、培养学生能力的主要方式。好的课堂教学能够使学生在轻松、有趣的课堂氛围中掌握理论知识，使知识的掌握不再成为枯燥的乏味的单纯的知识灌输。通过多年的教学，总结出了以下课堂教学经验及体会。

1.教学内容。①根据不同专业合理安排教学内容，突出重点和难点，遗传学是我校农学、种子工程与科学、生物技术、园艺、植物保护等专业必修的一门专业基础课。因不同专业教学内容的侧重点有所不同，授课学时也不同，所以教学内容的安排也不应该按统一的标准一概而论。比如，对生物技术专业来说，除了讲解遗传的基本概念、基本定理和研究方法外，还需详细地讲解现代分子遗传学概念、理论、技术以及它们在实践中的应用。②在课堂教学当中适当结合国内外学科前沿，在课堂教学中融入相关领域中最新研究成果，是提高教学水平和质量的手段之一[2]。现代科技的迅猛发展，遗传学中的理论和技术也在迅速不断更新。在进行遗传学课堂教学时，教师不能只讲授教材中的内容，应以教材为基础，补充和完善遗传学学科的新概念、新理论、新技术、新成果等新的教学内容，与时俱进，注重把本领域最新的研究成果与进展引入课堂教学当中，激发学生的学习兴趣，满足学生的不同需求[3]，从而达到提高教学质量的目的。

2.灵活应用多媒体教学方法。随着科学的进步，教学手段的现代化已成为当前实施素质教育、提高教学效率的一个重要方式。教师在课前要充分准备，注重多媒体的正确使用。同时使用的课件要灵活、内容丰富，再复杂的内容也要想方设法用简单的途径和方法展示、通过具体例子很生动的表达，善于归纳总结，并注重与教学内容的结合。

3.安排单元测验，提高教学效果。目前遗传学课程的考核方式还是以期末考试成绩为主，而过程考核没有量化。为了帮助学生注重平时的学习过程，提高学习质量和及格率，培养学生的遗传学综合应用能力。每个单元之后应安排一次小测验，测验内容反映教学目标及突出教学重点，同时要注重遗传学综合应用能力。题型包括，选择题、判断题、名词解释、填空题、问答题及计算题等。每次对测验成绩进行认真、深入的分析，实时掌握学生对该门课程的学习和掌握状态，并总结教学中存在的问题，从而提高教学效果。

4.适时安排讨论课，加深对知识点的理解。为了加深学生对理论知识的理解，启发学生独立思考和解决问题的能力，每个教学单元讲授后安排讨论课。在教师的指导下开展讨论，由全班或小组成员围绕某一中心问题发表自己的看法，达到相互学习的目的。首先要拟定讨论题目，题目应该难易适度、面向大多数学生。题目应该是教学内容的重点、难点或具有不确定性和不一致性的问题。按题目的要求写出发言提纲，在此基础上进行讨论。教师注意倾听和发现典型的、代有普遍性的问题，并重点记载学生发言的优缺点，以便更好地引导学生。最后针对学生讨论过程中存在的问题进行讲解，把学生理解不深刻、不正确的问题给予纠正和深化。学生做报告和参与讨论有助于增强学生的独立科研能力，有利于提高学生灵活运用知识的能力和独立思考的能力。

二、实验教学

遗传学实验教学是遗传学课程的重要组成部分，对培养学生的综合素质起着无可替代的作用，遗传学的快速发展给遗传学实验教学提出了更高的要求。遗传学实验教学不仅应注重学生对理论知识的掌握和科学思维的训练，而且还应加强应用技术和实际操作的训练，特别是近代遗传学新兴技术的训练。

1.实验教学内容。①注重遗传学实验的先进性，改革和创新实验教学内容，瓦特森（Watsen，J.D.）和克里克（Crick，F.H.C.）于1953年提出DNA分子结构模式理论后，遗传学的研究进入了分子水平。20世纪70年代初，分子遗传学已成功的进行了人工分离基因和人工合成基因，开始建立了遗传工程这一个新的研究领域。90年代后，遗传学的研究进入了基因组学。由于遗传学广泛应用近代化学、物理学、数学的新成就、新技术和新仪器设备，因而由宏观到微观逐步深入到研究遗传物质的结构和功能。从事遗传学研究首先要掌握遗传学研究方法、技术理论基础、应用等内容。传统遗传学教学中，实验内容安排大都以经典遗传学和细胞遗传学为主，在实验安排上跟不上遗传学教学内容的更新。因此，为解决这种现象，应根据教学内容，从简单到复杂逐步的安排分子遗传学研究技术，帮助学生了解遗传学研究方法，同时要侧重于培养学生的理论联系实际的能力、创新能力。比如讲授完DNA复制时就安排PCR（聚合酶链式反应扩增）技术；在真核生物表达调控时，讲解从真核生物体内如何提取不同RNA的方法、DNA微阵杂交等内容。②实验课内容要凸显高校遗传学研究方向，不同高校在同一个领域的研究材料和方法都有一定的区别。比如，以拟南芥为实验材料，在“核算测序”中测定拟南芥热休克转录因子的核苷酸序列。实验课内容的这种安排，一方面有助于学生通过实验掌握当前的遗传学研究方法、技术，另一方面也能够帮助学生了解高校的研究方向，如果学生在本校继续深造，就会很容易的进入研究工作。

2.教师和学生的充分准备，保证顺利完成实验教学任务。因为实验课是理论联系实际的教学活动，实验教学内容也是当前的遗传学研究技术方法。由于实验的内容先进，因而也具有一定的难度，这就要求教师和学生要有充分的准备。实验课的主要准备内容包括：一是实验教师的准备，教师提前在学生做实验的同样条件下，从头到尾把实验做一遍。二是学生的准备，教师应在第一次上课时让每一位学生准备一个实验记录本，每次新的实验开始前一周让学生预习，了解实验内容并将相关问题记录在实验记录本上。学生必须在做实验前要了解每个实验的目的、方法、操作步骤、作业等内容。有了教师和学生的充分准备，实验教学效果就能够得到有效提高。

3.撰写高质量的实验报告，培养学生从事科研及科研论文写作能力。实验报告是实验结果的总结和反映，也是实验课的继续。实验报告的书写情况是学生学习态度、思维能力及教师教学成果的综合体现。加强实验报告的书写能力，不仅利于实现实验教学目标，提高学生本身的专业素质，而且也能促进学生理论系实际的学风和实事求是的科学态度。传统的实验报告格式不利于学生分析问题和论文写作能力的培养。为此，要求学生的实验报告的书写按论文格式进行写作，包括引言、实验目的、实验方法、步骤、实验结果、讨论、结论等部分。这样有利用于学生用所学的理论知识对实验结果进行分析总结，加强学生的逻辑推导和理论联系实际的能力。这就要求教师认真地批改实验报告，如果实验报告有不清楚、错的部分，教师应该书写自己的要求并还给学生，要求学生在固定的时间内按照教师的要求更改。从而，学生也就会很重视从实验课的准备、进行、到实验报告的书写等部分，这对培养学生对提高实验教学质量具有积极促进作用。

第4篇：分子遗传学的作用范文

【关键词】系统论；基因与遗传；基因治疗

Regards between the gene and the heredity causes and effects relation with the system theory viewpoint

HU Jing-yi

【Abstract】in 1937 the American nationality Austria biologist bright Philippines proposed the general system theory principle. In the system each essential factor all is in the certain position，is playing the specific role. In ontogenesis，gene according to certain when，the spatial order have the choice expression. The gene is composes the chromosome the hereditary unit，and the proof gene makes the line spread in the chromosome. The certain gene under the certain condition，is controlling the certain metabolism process，thus manifests in the certain heredity characteristic and in the characteristic performance The gene also passable sudden change has changed. Along with the human gene spectrum gradually expounded，the genetic engineering technology full development，the gene treatment very possibly treats at the clinical disease has the revolutionary change，this needs the researcher in the practice，with natural diagnostic method system theory theory，guiding ideology，development research mentality，thus solves this single layer big difficult problem.

【Key word】system theory；Gene and heredity；Gene treatment

系统论是21世纪以来科学技术、文化和社会发展的自然亦必然的思维趋向，是比知识更有力量的一种客观存在，它是一种新的思维方式，是当代人认识对象的工具和手段。西沃尔-赖特在1929年写到：一个群体中“单个基因的选择系数(即基因的适合度)，一定受到这个群体整个基因频率系统的影响[2]”。本文从系统论观点来分析基因与遗传之间的因果联系以及基因在临床上的应用。

1 系统论相关论点

1937年贝塔朗菲提出了一般系统论原理，使人类的思维方式发生了深刻变化。以往研究问题人们总是把事物分解成若干部分，抽象出最简单的因素来，然后再以部分的性质去说明复杂事物。这种方法的着眼点在局部或要素，遵循的是单项因果决定论，它不能如实地说明事物的整体性，不能反映事物之间的联系和相互作用，它只适应认识较为简单的事物，在人类面临许多规模巨大、关系复杂、参数众多的复杂问题时，就显得无能为力了。系统中各要素不是孤立地存在着，每个要素在系统中都处于一定的位置上，起着特定的作用[3]。系统科学方法是认识、调控、改造复杂系统的有效途径，为人们提供了制定系统最佳方案以实行优化组合和优化管理的手段，为人们提供了新的思维模式，倡导从整体上进行思维。

2 基因与遗传

20世纪20年代，摩尔根学派在孟德尔的豌豆杂交试验的基础上，开展了遗传规律的研究，建立了以基因学说为基础理论的细胞遗传学，肯定了基因是遗传的基本单位，存在于细胞的染色体上。到30年代，知道染色体结构和数目的变化会影响到遗传，知道一个基因可以突变成若干等位基因。到了40年代，遗传学有了两个重要的进展或突破：一是初步发现去氧核糖核酸简称DNA，是遗传物质；一是提出了一个基因一种酶的原理。直到50年代，建立了分子遗传学，解决了有关遗传的若干重大问题。DNA和另一类核酸即核糖核酸(RNA)都是由核苷酸所组成的多聚体，是大分子。核苷酸的主要特点存在于所含的有机碱，即两种嘌呤和两种嘧啶。

1953年，形成双螺旋的分子结构。根据DNA中碱基互补的原理，一个DNA分子可以成为内容一致的两个DNA分子。蛋白质是由氨基酸所组成的多聚体，是大分子。组成蛋白质的可以是一条多肽链或几条多肽链。多肽链就是由若干氨基酸前后连接而成的分子。蛋白质的合成就是遗传信息从遗传物质流入蛋白质的过程。这包括两个步骤：一是转录，一是翻译。由于组成DNA 和RNA的零件都是核苷酸，所以遗传信息从DNA流入RNA 叫做转录。由于蛋白质是由另一种另件(氨基酸)组成的，所以遗传信息从RNA流入蛋白质叫做翻译。这里的RNA叫做信使RNA，意思是说，它是基因遗传信息的使者。在分析蛋白质分子的合成中也查明了各氨基酸的遗传密码，于是建立了遗传密码理论。遗传信息都是由遗传密码组成。每一个遗传密码都由三个碱基组成，氨基酸不同，其遗传密码就不同。

从70年代开始，分子遗传学的进一步发展，诞生了基因重组技术，即生物基因工程，它开创了改造生物和创造生物的新时期。

3 用系统论的观点来看待基因与遗传的因果联系

系统科学可以把一个原子看作系统，它也可以把器官、生物机体、家庭、社区、国家、经济以至生态看作系统。生物体是由细胞构成的多层次的复杂系统。尽管在细胞和分子水平对发育的分析已取得长期的进展，但个体发育仍不能从分子水平和细胞水平的分析得到全部解释。个体发育中，基因按一定的时、空次序有选择地表达。这首先表现在细胞表面形态调节分子的变化，从而导致胚层分离、形态速成运动和组织发育等细胞的集体行为。

我们可以从两方面来考虑环境对基因的自上而下的约束与引导作用。其一，我们知道环境的改变会迫使生物个体和种群尽可能调节自身以适应环境的变化。显然生物体为适应环境变化而做的调节又必定会引起生物体内生物化学、生物磁电等的变化。在生物史上地球环境的巨变是造成大量新物种产生的直接原因。我们可以设想，基因有向缓解环境对生物压力的方向突变的趋势，如果这一假说成立的话，显然就会使来自上层变化的信息产生对下层生物体基因变异的自上而下的约束与引导作用。其二，我们知道基因的复杂结构具有巨大的信息存储能力。生物体的基因中记录了该生命体全部历史的重要信息。

4 基因治疗的前景

随着对基因治疗研究的深入，我们不能忽视子系统的系统性和整体性，不能用局限的、部分的、单一的观点来以偏概全。事实上，人体的复杂性程度，各个系统的相关性、相互作用及相互制约程度，远不是我们所能完全解释得了的，只有在系统环境中解决这些难题，才会有实用价值和临床价值。这就需要研究人员在实践中，用自然辩证法系统论理论，来指导思想，拓展研究思路，从而解决这一重大难题。

参考文献

[1] 范怊.系统论整体观在医学科学中的地位[J].科技情报开发与经济.2000，(11)1：10

[2] 欧文・拉兹洛. 系统哲学引论[M] . 钱兆华，熊继宁，刘俊生译. 北京：商务印书馆，1998. 116

第5篇：分子遗传学的作用范文

关键词 甲状腺癌 未分化 组织学

中图分类号：R736.1 文献标识码：A 文章编号：1006-1533（2016）06-0007-04

Pathological diagnosis of undifferentiated thyroid carcinoma

TANG Feng， DU Zunguo（1. Department of Pathology， Shanghai Jing ’an District Central Hospital， Shanghai 200040， China； 2. Department of Pathology， Huashan

Hospital of Fudan University， Shanghai 200040， China）

ABSTRACT Undifferentiated thyroid carcinoma （UTC） is one of the most aggressive malignant tumors with lower morbidity and higher mortality. UTC usually occurs in elderly female patients. Most cases present with a rapidly enlarging neck mass with local compressive symptoms and early metastases. The morphological features depend on admixture of three main histological patterns（spindle， giant and epithelioid cells）with marked pleomorphism and numerous mitoses. It shows sarcomatoid， epithelioid-squamoid or other rare variants changes. Tumor cells are usually immunoreactive for cytokeratin and PAX-8， but negative for thyroglobulin and TTF-1. The genetic changes include mutations of the key-points in signal pathway， aberrations of chromosomal regions， and modifications of epigenetic targets. It is widely accepted that UTC represents a terminal dedifferentiated of well differentiated thyroid carcinoma， although the definite histogenesis is not clear.

KEY WORDS thyroid carcinoma； undifferentiated； histology

甲状腺未分化癌（undifferentiated thyroid carcinoma，UTC）又称间变性癌（anaplastic thyroid carcinoma，ATC），是一种罕见的高度恶性上皮性肿瘤，在所有甲状腺癌中不足5%。UTC也是全身最致命性肿瘤之一，死亡率超过90%，占所有甲状腺癌死亡病例的半数以上，中位生存期仅6个月左右[1]。UTC全部或部分由未分化细胞构成，可直接发生于甲状腺滤泡，亦可发生于分化好的甲状腺癌，此类细胞仅能通过免疫表型或超微结构辨识其上皮源性。由于在形态学上UTC表现形式多样，与其他甲状腺原发性肿瘤可有部分形态重叠，甚至免疫与遗传学特点亦有重叠，因此其鉴别诊断非常困难。本文将对UTC病理诊断中遇到的若干问题进行探讨，以利于临床精确诊断与处理。

1 UTC的临床特点

UTC多见于老年人，中位年龄为65岁，女性占60%～70%[1-2]，通常表现为迅速增大的甲状腺肿块，易侵犯周围组织与脏器，逐渐出现压迫与牵扯症状，如声音嘶哑（77%）、吞咽困难（56%）、声带麻痹（49%）、颈部疼痛（29%）及呼吸困难（19%）[2]。约1/3的患者在初诊时已出现邻近区域淋巴结及喉返神经受累，远处转移亦常有发生，最常见的部位是肺，其次为骨[2]。肿块的快速生长可导致甲状腺内出血及坏死，偶而引起甲状腺毒症及颈部剧痛，触诊时可发现颈部巨大肿块，结节状，质实有压痛。

2 UTC的形态学特点

UTC体积大，呈灰白至灰褐色，鱼肉样，常见坏死及出血，可有边界，但大多数肿块与周围组织分界不清。细胞学检查可见少量淋巴及单核细胞背景，肿瘤细胞单个或成簇分布，细胞呈鳞状、巨细胞样或梭形。细胞质丰富，无明确边界，嗜酸性。细胞核明显异形或怪异，染色质粗块状，有单个或多个明显核仁，核分裂像多见，包括病理性核分裂像[1，3-4]。UTC组织学特点取决于梭形细胞、鳞状或上皮样细胞、巨细胞三种主要细胞成分的构成，表现为以梭形和巨细胞为主的肉瘤样形态，以上皮样细胞为主的癌样形态，或两者混合[1，3]。梭形细胞往往密集排列成束状或席纹状，细胞异形明显，与真性肉瘤（纤维或平滑肌肉瘤等）难以区分，亦可见血管外皮瘤样模式；肿瘤细胞亦可稀疏，出现明显的纤维母细胞或肌纤维母细胞增生性病变（如纤维瘤病或结节性筋膜炎），间质可胶原化玻璃样变，细胞异形不明显，但围绕血管残影的凝固性坏死、明显的核分裂像、完全蚕食血管腔都提示UTC[3-4]。巨细胞出现时，多形性明显，有奇异核、丰富的嗜酸性胞质，散在分布于略小的单核样肿瘤细胞中间，分布呈实片状、假腺样或假血管样结构，核分裂像与坏死明显，类似多形性未分化肉瘤；肿瘤内常见显著的炎性背景，尤其是中性粒细胞及淋巴细胞，类似富含炎性细胞的未分化肉瘤[1，3]。骨、软骨、横纹肌以及对应肿瘤的结构都可以出现异源性成分，尤其表现为横纹肌、破骨样多核巨细胞分化时，代表了一种少见形态变异亚型[3]。在以上皮样细胞为主时，组织形态相对均一，细胞呈多边形，胞质丰富，核圆，细胞排列成假腺样或实性巢片状，混杂有纤维性间质成分，在20%的病例中可见到鳞样分化，但往往与其他梭形、巨细胞成分混合[3]。当上皮样细胞分化较差、巢片状分布、伴大量淋巴及浆细胞浸润时，类似鼻咽癌[3]。在肿瘤取材充分的情况下，往往三种形态的细胞成分都能发现，混合存在，尤以一或两种成分为主。肿瘤往往呈浸润性生长，甲状腺滤泡成分可被完全取代或散在陷入其中，肿瘤可侵犯至甲状腺被膜外，累及神经、脂肪、血管及气管等。

3 形态学变异型

鳞癌样或表皮样型瘤细胞分化呈鳞状上皮样，与普通鳞癌类似，细胞卵圆或多边形，界限清晰，偶见角化现象，核圆或卵圆，部分呈空泡状，核仁明显[1，3]。

寡细胞型类似木样甲状腺炎，呈浸润性生长，瘤内细胞稀少，梭形细胞类似纤维母细胞，核轻度异形，间质明显致密硬化，可伴有梗死，少量淋巴细胞浸润[3，5]。破骨巨细胞型类似骨与软组织的巨细胞瘤，破骨样巨细胞散在于单个核的肿瘤细胞中，巨细胞为反应性成分，具有单核组织细胞表型[3]。横纹肌样型特征为大的多边形或卵圆形肿瘤细胞巢片状分布，黏附性差，核偏位，扭曲多变，异形明显，核仁突出，胞质丰富，嗜酸性，可见包涵体样物[3，6]。淋巴上皮瘤样型丰富的淋巴细胞背景中见巢状、条索状的上皮细胞，核大，染色质稀疏，空泡状，核仁明显[3，7]。

4 UTC的免疫表型与分子遗传学特点

UTC的免疫表型复杂多样，上皮源性标记角蛋白（CK）阳性率为40%～100%不等，单一的CK染色结果常不一致，通常联合几种CK套餐检测可提高检出率[1]。上皮膜抗原（EMA）主要表达于上皮样或鳞样分化细胞中（30%～50%），而间叶标志Vimentin在所有梭形细胞中都有表达[1，3]。肿瘤细胞不表达甲状腺球蛋白（Tg）、促甲状腺激素（TSH）受体、降钙素及甲状腺转录因子（TTF-1）等组织特异性标志，却一致性强表达TP53[3]。近来研究发现，一种转录因子配对盒基因（PAX-8）在79%的UTC（92%为鳞样分化）中有表达，而在头颈部的其他鳞癌中不表达[3]。

遗传学的累积效应是肿瘤发生与发展的始动效应，与其他肿瘤类似，UTC的分子遗传学改变也是复杂多样，但在众多差异中又有其独特性：①体细胞基因突变：主要发生于细胞信号转导通路（如MARK，PI3K，Wnt等）的几个节点[3]。在6%～50%UTC的病例中有RAS基因突变，在状癌常见RET/PTC基因重排，而在UTC中几乎未发现，类似的Braf基因突变发生率在25%左右，也远低于状癌的50%。相反，PIK3CA突变率达23%，远高于其他癌。TERT启动子的突变发生率为33%～50%，尤其在Braf或RAS突变患者，可能在疾病后期进展中发挥作用。在25%～60%的UTC存在CTNNB1（ -catenin）突变，影响细胞黏附与上皮间质转化。除了促癌基因激活，抑癌基因失活也起有重要作用，超过50%的UTC有p53基因失活性突变，而PTEN为4%～16%。②染色体异常：研究发现UTC基因组的不稳定性与DNA拷贝量的变化呈异质性，尚无特异性结果，如3p、11q获得及5q缺失都是肿瘤发生的后期事件，且染色体基因组的异常与UTC的生物学特点及结局不完全相关[3]。③表观遗传学改变：主要涉及DNA甲基化与组蛋白修饰、沉默基因表达等，在肿瘤的去分化与增殖异质性上发挥重要作用，但有关UTC的研究较少，仅陆续发现与分化相关的基因SLC5A5及NKX2-1甲基化。另外，在甲状腺癌中，组蛋白H3的乙酰化呈高水平，利用组蛋白去乙酰化抑制剂可促进甲状腺癌细胞再分化，改善其对化疗药物的敏感性，说明UTC存在明确的潜在治疗预期的表观遗传学改变[8]。

5 UTC的鉴别诊断

肉瘤样或梭形细胞形态的UTC类似软组织肿瘤，如无典型分化好的癌区域或在无法证实其上皮分化的前提下，仅从形态上两者难以鉴别。对诊断UTC有重要提示作用的是：①肿瘤地图状栅栏样坏死（类似胶质母细胞瘤的坏死）；②肿瘤侵犯大静脉或动脉；③免疫组化的辅助作用。需要谨记的是，甲状腺的原发肉瘤非常罕见，转移就更罕见，若碰到此类情况，首先考虑UTC，但需与各种间叶软组织肉瘤鉴别，另外也要考虑某些甲状腺肿瘤或病变的梭形细胞改变，具体鉴别诊断见表1。上皮样或鳞样形态UTC的鉴别诊断首先要排除邻近器官癌的直接侵犯或转移，其次应注意甲状腺肿瘤及非肿瘤性病变（表1）。

6 UTC的组织起源

UTC代表分化好的甲状腺癌去分化的终末阶段已得到绝大多数学者的认可，在长期患有甲状腺肿患者、先前存在未完善治疗的甲状腺状癌及滤泡性癌的患者中，UTC发生比例较高。同样，仔细取材检查UTC肿块，发现80%～90%患者或多或少有分化好的甲状腺癌成分[9]，因此，有人推测在未分化成分中那些边界清晰的玻璃样变性硬化结节可能是分化好的癌成分退变结果。另外，从一些甲状腺癌转移灶中可以发现瘤细胞的去分化转变，也支持此观点[3]。然而，分子遗传学研究显示，UTC与分化好的甲状腺癌并不完全类似，因此绝非所有UTC都是分化好的甲状腺癌的恶性进展。

参考文献

[1] The International Agency for Reserch on Cancer， DeLellis R， Lloyd R， et al. Pathology and genetics of tumors of endocrine organs（IARC WHO Classification of Tumors）[M]. Lyon： World Health Organization， 2004： 77-80.

[2] Lebastchi AH， Callender GG. Thyroid cancer[J]. Curr Probl Cancer， 2014， 38（2）： 48-74.

[3] Ragazzi M， Ciarrocchi A， Sancisi V， et al. Update on anaplastic thyroid carcinoma： morphological， molecular， and genetic features of the most aggressive thyroid cancer[J/OL]. Int J Endocrinol， 2014： 790834. doi： 10.1155/2014/790834.

[4] Papi G， Corrado S， LiVolsi VA. Primary spindle cell lesions of the thyroid gland， an overview[J]. Am J Clin Pathol， 2006， 125 （Suppl）： S95-S123.

[5] Canos JC， Serrano A， Matias-Guiu X. Paucicellular variant of anaplastic thyroid carcinoma： report of two cases[J]. Endocr Pathol， 2001， 12（2）： 157-161.

[6] Lai ML， Faa G， Serra S， et al. Rhabdoid tumor of the thyroid gland： a variant of anaplastic carcinoma[J]. Arch Pathol Lab Med， 2005， 129（3）： e55-e57.

[7] Dominguez-Malagon H， Flores-Flores G， Vilchis JJ. Lymphoepithelioma-like anaplastic thyroid carcinoma： report of a case not related to Epstein-Barr virus[J]. Ann Diagn Pathol， 2001， 5（1）： 21-24.

第6篇：分子遗传学的作用范文

关键词：创新型混合教学模式；自主性学习；研究性学习；遗传学；

作者简介：刘向东(1965-)，男，农学院，博士，教授，博士研究生导师。研究方向：水稻生殖发育遗传和分子细胞学研究。

遗传学是生物科学中一门最具活力、发展最迅速的理论科学，对探索生命起源和本质，以及推动整个生物科学的发展起着巨大的作用，同时又是一门紧密联系生产实际的基础应用科学，对动植物新品种选育、良种繁育和遗传性疫病防治等都具有重要的指导作用。因此，该课程也就成为生物类、农学类和医学类学生最重要的专业基础课之一。国内外的相关大学都十分重视遗传学的教学工作，并做了大量卓有成效的工作，包括教材编写和教学方法改革等。就拿我国来讲，不同版本的遗传学教材不下10种，且多数是由遗传学的名家主编；教学方法的改革与新型教学模式也层出不穷。[1，2，3，4，5，6，7，8]华南农业大学是遗传学教学改革比较早的学校之一。从20世纪90年代至今，对农科类专业的遗传学教学方法进行过多种改革。归纳起来，主要是进行了四个阶段的四种改革：一是1997年至2001年间，改变原有单一粉笔教学的模式，利用电脑制作CAI课件，进行多媒体教学。从1997年开始编写基于PPT的CAI课件，1999年试用PPT的多媒体教学，2000年在农学类专业中全面推行以PPT为主的课堂教学，取得一定的成绩。遗传学课程的主讲教师刘向东也因此于2000年获得广东省“南粤优秀教师(讲坛新秀)”称号。二是进行“基于web-quest遗传学教改试验”，即“基于网上资源遗传学自主性学习教改试验”。于2001年至2003年间制作并完成了遗传学教改试验网站——《遗传学》网站，2003年成功地应用于教学，以后结合所获得的广东省教育厅“151工程”项目开展“基于web-quest遗传学教改试验”，取得良好的效果。[4]作为该项改革的原创性教学资源网站——《遗传学》网站于2007年获得第二届全国百佳网站(十佳学术类网站)，其改革成果也于2008年1月获广东省教育厅“151工程”项目课程改革奖(三等奖)。2001年至2004年期间还开展遗传学综合性实验和双语教学。[3]三是2003年至2006年间开展研究性、探索性的教改试验。四是2006年至今在原来以单一或数种教改方法简单结合的基础上，提出较适合农科类学生的“创新型混合教学模式”遗传学教改试验。

一、“创新型混合教学模式”遗传学教改试验的教学理念和总体设计

进入21世纪后，随着信息技术的迅速发展及其在教学上的广泛应用，原有单一的多媒体教学已难以适应诸如遗传学等迅速发展学科的教学需要了。为此，国外提出“混合式学习”概念(Blending-Learning)，[2]我国的浙江大学于2007年也提出“信息化环境下遗传学课程混合教学模式”。[2]“混合式学习”是把传统课堂教学的优势和利用信息技术学习(E-Learning)的优势相结合，从而达到发挥教师的引导作用、激发学生主动学习，以及培养学生能动性和创造性的目的。于2005年在农科类专业的遗传学教学中引入混合式学习的方式，2006年在农科类专业的遗传学教学中全面采用“混合教学模式”的教学方法，取得明显成效。2007年对该教学方法以及之前的教学改革方法进行全面的总结，提出适合华南农业大学农科类专业的遗传学教学的“创新型混合教学模式”遗传学教学改革法。该法的教学理念体现在创新和“混合”两个方面：创新要求教师在教学方法的改革上与时俱进，不断发展创新，发展主要体现在教师应该根据学生情况的发展进行教学改革，具体来讲，体现以人为本和科学改革；“混合”则要求教师在教学方法的采用上，不是采用单一的模式或几种简单方法的结合，而是灵活地应用多种教学方法，包括“基于web-quest(网上资源)自主性教与学”、研究性、探索性教学、教与学角色互换、综合性实验和双语教学等多种教学方法，并把这些方法整合成有机的整体，特别是“以问题为中心”的教法贯穿整个教学过程，形成适应不同年级和专业学生的教与学模式。

二、“创新型混合教学模式”遗传学教改试验的实施步骤

根据“创新型混合教学模式”遗传学教改试验的总体设计，主要按照六个步骤(方式)进行：

第一步。框架式引导教学。在介绍框架前，首先让学生了解什么是遗传学？遗传学研究什么？学习遗传学有什么用？然后介绍遗传学课程内容的框架，即包括哪些章节等。为了便于学生了解掌握，我们把遗传学分成7个单元，即：遗传学的细胞学基础，经典遗传学(即遗传学三大规律)，细胞遗传学基础(即染色体结构和数目变异)，微生物遗传学基础(细菌和病毒的遗传)，分子遗传学基础(基因概念的发展、基因组结构特征、DNA分子标记及应用、基因组学、后基因组学和生物信息学基础)，细胞质遗传学基础，数量和群体遗传学基础。这样，学生对遗传学的结构就有一个大概的了解，学习也就有了方向性。

第二步。教师以问题为中心，讲授课程重点内容。先是提出问题，然后着重介绍有关的重要名词、基本原理、实(试)验推导、解释、验证和应用等。比如在讲授孟德尔遗传规律时，先提出性状是如何遗传的问题，然后介绍孟德尔著名的遗传试验、所获的结果、结果假设、分析、解释和进行合乎性验证等，最后归纳为杂交试验、结果分析和验证三部曲等。对于一些发展较快的知识(领域)，如分子遗传等适当地采用双语教学，要求学生掌握有关的英语名词，帮助他们能自己查阅一些有关的英文文献。

第三步。教与学角色的互换，引导学生进行主动性、自主性学习。具体做法是讲完每个单元，要求学生自己出试题考察学习效果，出题的形式不拘一格。学生所出的试题交给老师汇总后，选择其中的一些题目作为期中考试和期未考试试卷的部分内容。期中考试的题目全部选自学生自己出的题，考试采用三种方式：一是抽样混合试题，即每个学生出的题目抽1-2题，集中成一份试卷，全部学生参加考核；二是交换题目彼此考查，一个学生用另一个学生出的考题考核；三是自考，学生自己出题自己考。这种教与学角色互换的方法得到学生的充分肯定。调查发现，90%以上的学生认为自己出题比纯粹由教师出题难，学习效果更好，如果没有真正掌握有关的内容是出不了好题目的。通过出题使学生从被动学习转入主动学习，调动了学习的积极性，增加学习的兴趣，而且使学生善于提炼问题和进行举一反三的思考，拓宽了思路。当然为了让学生出好题，教师开始需要做一些引导，告诉他们出题的技巧。另外，也要鼓励他们出有创意(新)的题目，通过出创意(新)题目，不但可以培养学生的创新精神，在一定程度上也培养了其应变能力。为了更好地通过考试来培养学生的创新能力，我们对期末考试也进行了较大的改革，比如出一些让学生分析遗传学现象、总结和阐述遗传规律的主观性题目，培养其透过自然界的现象探寻生命的遗传本质的能力。

第四步。选择性开展Web-quest的自主性学习。根据之前改革已取得的经验，主要是选择近年来发展较快的一些遗传学内容(如基因工程等)开展基于Web-quest的自主性学习。基本做法是以已制作的《遗传学》网站为依托，按照以下的步骤进行：(1)教师引导学习，教授遗传学章(节)重点内容(框架)；(2)学生利用《遗传学》网站进行网上自主学习和讨论；(3)教师提问；(4)教师讲解重要问题(包括疑难问题)；(5)学生开展网上测试、延伸自主学习和论坛活动；(6)学生展示延伸学习的成果和体会；(7)教师总结。期间为了增加学生学习的积极性，在学生查阅文献时，如果找到一些有关遗传学最新进展和动态的资料，鼓励学生浓缩写成快讯在《遗传学》网站交流，使他们有成就感，进一步增加主动和自主学习的兴趣和积极性。

第五步。自愿性的研究性学习。主要采用三种方式：一是结合研究生的研究工作，选择一些与遗传学课程内容关系较密切的内容，让学生分组在研究生指导下开展小实验。比如，实验室每年都有多个研究生开展DNA分子标记研究，鼓励有兴趣的学生与研究生一起开展有关的实验，包括DNA提取、PCR扩增和电泳等。通过短期的研究，一方面加深学生对遗传学基本原理的理解，另一方面也培养学生的动手能力和应用知识的能力。由于这种方式所需的时间相对较短，结果容易得到，与一般的实验教学相比，前者较为灵活、有创意、成本相对较低，所以学生普遍较欢迎。二是采用通常的研究性教学，即让学生根据兴趣，分组选择一个与遗传学相关的研究小课题，独立组织和开展研究工作，应该说，这个方式效果很好，[9][10]但往往在遗传学上课期间难以完成，在一定程度上影响效果。三是结合毕业论文工作开展研究性的学习。[11]具体做法是在学习遗传学课程的主要内容后，在指导教师的引导下，让学生选择一个与遗传学内容有关的题目作为毕业论文。为了有效地进行此项的研究性学习，抓住两个关键问题：一是毕业论文开始的时间安排在遗传学课程修读期间。遗传学课程修读的时间一般是在大学三年级上学期，也把毕业论文开始时间安排在该学期，这样就可以让学生通过边学遗传学课程边发现与遗传学有关的问题。课程结束前，在教师的引导下，选择一个与遗传学知识有关，而学生本人又有兴趣的题目，开展毕业论文的研究工作。由于毕业论文一直要做到四年级下学期，历时2年时间，所以，可以深入开展一些与遗传学有关的研究工作。二是处理好遗传学主讲教师和毕业论文指导教师的关系。其中最佳方案遗传学主讲教师既是遗传学课程的教师，同时又是毕业论文的指导教师，这样不但可以达到研究性教学的目的，也可以保证毕业论文能顺利完成。如果两者不一致，就需要遗传学的主讲教师与毕业论文的指导教师进行协调商讨确定。为了更好地开展研究性学习，结合研究性同时开展相关的综合性实验。

第六步。采用融会贯通式、生动活泼的课程大总结。一是理论总结，通过以“可遗传变异的类型、创造方法、基本原理、应用和意义”为主脉把所有单元的内容有机联系在一起，形成该课程的系统性；另外是以“遗传与健康(疾病)”为专题讲座进行形象生动的总结，通过“遗传病”提出一条主线，把遗传学各章节的内容串在一起。二是实践总结，主要是利用我们拥有的国家级重点学科作物遗传育种和广东省植物分子育种重点实验室的100多亩校内实验基地，在每学期课程学习结束后带学生到该基地进行参观和实习。由于该基地每年种植(早晚两季)的材料很丰富，包括有20多个野生稻种、2000多份不同类型的野生稻居群、各种突变体、杂种后代和特殊的遗传材料(如单片段代换系等)等，可以让学生对遗传学研究的物质实体和研究内容有较好的直观认识，并在实际中进行总结。比如，通过参观各种野生稻和栽培稻，让学生认识基因型与表现型的关系，以及遗传的多样性；通过观察各种分离世代的材料，让学生认识三大遗传规律；通过参观同源四倍体水稻，让学生认识染色体数目变异的遗传效应；通过参观水稻单片段代换系和分子标记辅助选择的后代，让学生深入认识分子遗传学的有关知识；通过参观三系和二系杂交稻，让学生认识细胞质遗传学和生殖遗传学的有关问题。通过参观田间不同世代材料，让学生认识许多数量遗传学和群体遗传学的问题。实践证明，采用以上方法的总结，不但让学生对遗传学有了直观、生动的认识，而且使学生接近自然、接近科学研究的第一线，丰富了教学的内容，达到了既教书又培养学生科学研究的思想和兴趣的目的，深受学生的欢迎。

三、“创新型混合教学模式”遗传学教改试验的成效分析

为了评估“创新型混合教学模式”遗传学教改试验的效果，2006和2007年先后对其中180名参加试验改革的学生进行匿名问卷调查，发现92.87%的学生认为“创新型混合教学模式教学改革”可激发其学习兴趣，提高主动性；91.69%的学生认为可提高自学能力；93.37%的学生认为有助于基本知识的理解和应用；93.66%的学生认为扩大了知识面；91.95%的学生认为可培养学生独立思考问题的能力；91.55%的学生认为知识收集、加工、处理能力得到提高；92.14%的学生认为提高了综合能力；91.12%的学生认为充分运用了计算机等信息技术；90.53%的学生认为有助于学习者相互学习。与之前采用单一模式或简单几种方法的效果相比较，“创新型混合教学模式”在以上每项指标的得分均比之前的方法高出10%左右。除了以上量化的结果外，还得到参试学生的书面评价，其中绝大多数的学生给予高度评价，比如有学生认为，“创新型混合教学模式”“使原本深奥的遗传学变得简单，使同学们在活跃的氛围中掌握了遗传学的基本知识”；“使学生综合和创新能力得到提高”；“能启发学生的思维、激发学习遗传学的兴趣、增强探索的欲望”；等等。这些结果充分说明我们的改革是成功的，有进一步推广的价值。

第7篇：分子遗传学的作用范文

关键词: 分子生物学 教学内容 教学方法

分子生物学是从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。自20世纪50年代以来,分子生物学的发展日新月异,逐渐成为生物学各学科的前沿与生长点,并正在与其他学科广泛交叉与渗透,成为生物科学专业非常重要的一门专业必修课。我校是一所师范类的本科院校,在生物科学和生物工程专业都开设了分子生物学课程。本课程不仅向学生介绍分子生物学的基础理论、基本技术,而且展示了当前分子生物学研究的前沿领域,使学生对分子生物学知识建立系统、整体的认识,从而适应未来21世纪生命科学发展的需要。为了提高该课程的教学质量,培养学生的学习兴趣,实现教学目标,我们根据本校学生的情况,从教学内容、教学方法等方面进行了探索性的尝试。

1.合理选用教材,构建适合师范类生物学专业的教学内容体系

1.1精选教材。

教材是学生获得知识最主要的来源,也是任课老师上好分子生物学的第一步。教材的正确选取能够帮助学生更加容易地迈进分子生物学的大门,建立条理清晰、完整的分子生物学知识体系,也能够帮助任课老师更加有效地开展教学,设计制作多媒体课件。我校为一所师范类院校,分子生物学课程是在第三学年第二学期开设的,在此之前学生已经学习了与分子生物学有部分内容交叉的两门课程――生物化学和遗传学,因此对蛋白质、核酸,以及基因的表达都有了一定的知识基础,对于一些分子生物学名词也不再陌生,不再产生较大的排斥,这将对接下来分子生物学的学习提供极大的帮助。但由于对知识的理解和掌握能力不同,学生在分子生物学的学习之中必然会产生良莠不齐的现象。因此,精选一本适合的教材对学生更好地理解、掌握知识就显得尤为重要。分子生物学发展迅速,新知识、新技术不断涌现,国内外新版教材不断面世,如孙乃恩的《分子遗传学》、阎隆飞的《分子生物学》、郜金荣的《分子生物学》、李振刚《分子遗传学》及本杰明・卢因的《基因VIII》中译本,我们通过对这些教材的比较和分析,并针对本专业学生的特点,选择了朱玉贤等主编的《现代分子生物学》,该教材主要介绍了基因的复制、转录、表达和调节控制的过程,比较全面系统地讲解了基因的本质及其分子机制,内容紧凑、逻辑性强、图文并茂,具有鲜明的特色,同时所讲的内容也很基础,符合师范类本科生的教学要求[1]。另外,我们在完成教学大纲要求讲授的内容同时,针对一些对分子生物学具有浓厚兴趣,远远不满足于课本内容的学生,参考国内外其他优秀教材加以补充,力求使所讲授的分子生物学知识更加严谨、完整、细致,并与国际接轨。

1.2优化教学内容。

在教学内容上做到重点、难点突出,避免交叉重复。由于本课程仅有54学时,因此授课内容务求精练、易懂。对于与生物化学和遗传学中的交叉内容,如蛋白质、核酸的结构与组成,我们采取复习和提问的方式,让学生提前回顾和预习,做到温故而知新,进一步加深对这些内容的记忆和理解,为难点内容的学习打好基础。同时,可以做到由易到难、循序渐进,使学生在最初接触分子生物学这门陌生、复杂的课程时得到良好的缓冲,不会出现抵制、厌学情绪。这样一方面可以突出分子生物学是以生物化学、遗传学为基础的特点,另一方面也明确了分子生物学的教学重点,保证了课程的完整性和系统性[2]。

2.教学方法的改革

2.1充分应用现代化教学手段,使抽象内容形象化。

分子生物学内容庞大、复杂、抽象,较难理解,并且涉及大量的实验技术和操作,很难通过传统的教学方式使学生较快地理解和吸收。随着多媒体技术进入课堂,以上问题也就迎刃而解。现代化教学多媒体使高校的教学活动发生了深刻的变革,该技术利用动态画面展示事物发展的动态或推理的全过程,利用它的图画特性将抽象的、理论的东西形象化,将空间、难以想象的内容具体化,还可以在课件中展示自然界的直观现象、模拟实践过程和再现研究过程,使学生在学习中感受到乐趣[3]。为此,我们充分应用多媒体技术,通过动画、图片等制作生动的课件,并借助动画、变静态为动态、全方位、多视角、多层次地进行演示,使抽象难懂的微观生命过程具体化、可视化,便于学生理解和掌握,从而使学生产生新鲜感,提高学习热情,增强理论教学效果。例如:原核生物乳糖操纵子的调控机制,涉及很多转录因子和DNA序列的结合,学生很难理清,很容易产生枯燥、厌烦情绪。针对以上情况,我们利用Flas来演示各转录因子是如何分别与不同的DNA序列相结合,使整个调控过程更加直观化和形象化,便于学生理解和记忆,也极大地激发了学生的学习热情[4]。

2.2不实施双语教学。

所谓双语教学(Bilingual Teaching)是指同时使用两种语言――母语及一种外语(在我国主要指汉语和英语)对同一知识进行描述,从而使学生达到理解进而完全掌握并且能够熟练应用的目的[5]。虽然双语教学能够提升生物学人才的培养质量,增强学生直接利用外语从事学习和初步研究的能力,与国际高新技术领域接轨,但是由于分子生物学是生物科学最重要的专业必修课之一,也是引导学生进入崭新的分子领域的基础性课程,因此在本科教学有限的课时内强调学生对基础知识的充分理解则显得更为关键。而只有夯实了分子生物学的基础知识,才能使学生结合所学的生物化学、遗传学进行融会贯通,掌握进一步深造并通向更高学府的钥匙。所以针对师范类院校的本科教学,考虑到教师的自身水平和学生的不同层次,我们偏向于只采用母语进行讲授。

2.3理论与实践相结合,培养学生的实验操作技能。

分子生物学是一门实践性很强的学科,除理论教学外还应包括实验课,因此在分子生物学教学中开设实验课是十分必要的。实验教学相对理论教学而言具有较强的直观性、实践性、综合性和创新性,在加强学生素质教育与培养创新能力方面有着重要的、不可替代的作用[6]。我们所采用课程教材《现代分子生物学》中也花费了很大的篇幅来讲述现代常用的分子生物学实验技术,包括核酸的提取与纯化、电泳分离与鉴定、细菌的转化与目标DNA分子的增殖、PCR扩增、蛋白质印迹、噬菌体展示等。由此可见实验操作技术对于现代分子生物学的重要性。结合各种实验技术的讲解和由此发展起来的最新的分子生物学技术可激发学生的创造性,拓宽学生的视野。学生通过动手操作会增加对所学理论知识的感性认识,同时把所学理论知识运用到实践中,激发学习兴趣,主动地去学习,解决实验操作中遇到的各种问题,从而加深对分子生物学理论知识的理解、提高动手能力。我们在实验教学的内容上设置了分子生物学中最常用、最基本的实验技术,如质粒DNA的提取与酶切鉴定、大肠杆菌感受态细胞的制备及转化、基因的原核表达、蛋白质的提取与分离、PCR扩增、动物细胞的培养及传代。在实验教学的方法上,我们坚持以学生为主、教师为辅的原则,注重学生个人实验能力的培养,从试验药品、试验器材的准备到试验具体步骤的制定均由学生独立去完成。同时,我们还鼓励学生参与教师的科研工作,包括从立题、设计试验技术路线、开展科研工作、整理数据到最后撰写论文的全过程,从而培养学生把理论应用于实践中,独立思考、独立工作的能力,为今后的硕士阶段和博士阶段的学习打下良好的基础。

经过几年的教学实践,我们逐渐摸索出了分子生物学教学的一些方法和技巧,并通过教学内容和教学方法的改革提高了分子生物学的教学效果,让学生养成了独立思考的习惯,树立了理论联系实际的作风,端正了实事求是的科学态度。

参考文献:

[1]朱玉贤,李毅.现代分子生物学(第3版)[M].北京:高等教育出版社,2007.

[2]杨海灵.分子生物学实验教学改革的探索与实践[J].成都大学学报(教育科学版),2008,(4):70-71.

[3]王玲,秦永燕.分子生物学课程教学改革探索[J].当代教育论坛,2008,(4):99-100.

[4]诸葛强.改进“分子生物学”教学效果的探讨[J].中国农业教育,2004,(3).

第8篇：分子遗传学的作用范文

【关键词】基因诊断；单基因遗传病；分子诊断；血友病

1基因诊断

基因诊断(gene diagnosis)又称DNA诊断或分子诊断，通过从体内提取样本用基因检测方法直接检测基因结构及其表达水平的改变，检测病原体基因型，进而判断是否有基因异常或携带病原微生物，或利用分子生物学技术从DNA水平检测人类遗传性疾病的基因缺陷。应用基因诊断技术可以针对已确诊或拟诊遗传性疾病的患者及其家系成员，根据遗传学的基本原理，通过分子生物学的实验手段检查被检个体相关基因的异常，确定隐形携带者状态及在症状出现前的疾病易感性等，从而达到临床确诊的目的。因此，基因诊断迅速在临床诊断领域特别在遗传病研究领域得到了较为广泛的应用。目前的基因诊断方法主要有核酸分子杂交、聚合酶链反应及相关技术、DNA序列测定、DNA芯片、连锁分析等。

2单基因遗传病

单基因遗传病是指由单个基因异常导致且以孟德尔方式遗传的疾病，是我国常见出生缺陷的重要原因之一，较为常见且研究较多的有血友病、苯丙酮尿症(PKU)、肝豆状核变性、地中海贫血等等。除部分单基因遗传病可通过手术加以矫正外，绝大部分遗传病是致死、致残、致畸性疾病，且目前均无法治疗，进行遗传性疾病的产前诊断，是避免致死、致残、致畸性疾病胎儿出生的重要手段。

3基因诊断的应用

3.1在B型血友病中的应用

血友病B(hemophilia B)是因凝血因子Ⅸ(FlX)基因缺陷引起的x-连锁隐性遗传出血性疾病，在男性中的发病率约为1／30000，散发率可达患者总数的30％-50％[1]由于目前还不能根治，对于携带者和高危胎儿进行基因诊断非常必要。血友病B基因缺陷类型十分繁多，基因缺陷包括缺失、插入和点突变，其中80％左右为单个碱基突变[2]。目前已发现的突变位点中，除了导致氨基酸序列改变的突变外，还发现不少的CpG区、剪切位点的突变[3]。常用于血友病B连锁分析的方法有限制性片段多态性(restriction fragment length polymorphisms，RFLP)和短串联重复序列分析，但在中国人群中具有多态性的酶切位点很少。王学锋等[4]利用这6个短串联重复序列（STR）位点对8个血友病B家系进行连锁分析，诊断率达到99.99％。王莉等[5]在研究家系1和家系2中，发现分别有2个和3个位点可以提供信息，结果支持2例胎儿均未获得风险染色体，这与突变分析结果一致。连锁分析适于有家族史的血友病B或无家族史但携带者明确的产前诊断，且实验操作和结果分析相对简单，适用临床开展应用，是一种快速和有效的基因诊断方法

3.2在地中海贫血中的应用

地中海贫血是一组常染色体隐性遗传病。它是由于珠蛋白基因突变，使珠蛋白生物合成受阻、产量不足或缺如所致。地中海贫血常见有两种类型：α-地中海贫血和β-地中海贫血。β -地中海贫血是由于β珠蛋白基因突变导致β珠蛋白链合成障碍的慢性溶血性贫血。β珠蛋白基因位于11号染色体短臂(1lpl5)。绝大多数β-地中海贫血是由于基因发生点突变所致，少数为基因缺失所致。突变基因特异型扩增系统(amplification refractory mutation system)法能快速鉴别诊断β-地中海贫血，简便可靠，可用于中国人非缺失型地中海贫血的基因诊断和产前诊断，便于基层单位应用。α-地中海贫血是由于α-珠蛋白基因缺失或缺陷使α-珠蛋白链的合成受到部分或完全抑制而引起的遗传性溶血性贫血在我国则以南方地区多见，如广西、广东、四川、云南等地。由于大部分α-地中海贫血是由于α-基因缺失所致，因此可运用基因诊断法对α-基因进行检查，针对α-地中海贫血的诊断具有重大的现实意义。基因诊断的探测目的物至少包括DNA和mRNA。Mullis建立PCR技术，多年来，这种技术在实际运用中发挥了重要的作用，为遗传病的诊断提供了更加可靠的依据。PCR是利用DNA聚合酶等在体外条件下，催化一对引物间的特异DN段合成的基因体外扩增技术。Southern杂交是研究DNA图谱的基本技术，在分析PCR产物和遗传疾病诊断分析等方面有重要价值，它被认为是分析α珠蛋白基因缺陷的金标准。根据每个突变位点的特异扩增带来判断结果，在诊断各种缺失型α-地中海贫血时便于临床推广[6]。

文婕等[7]引进简便、快速的多重PCR技术、PCR-RFLP方法和PCR-RDB法，可准确地进行地中海贫血基因诊断。用于地贫高危胎儿的产前诊断中，对预防重型患儿出生有较好的临床价值。从112例疑似地贫的患者中检出α-珠蛋白基因突变和β-珠蛋白基因突变患者共59例,研究表明，α-地贫95％以上为缺失型，其分子基础主要是α-珠蛋白基因大片段缺失。限制性片段长度多态性(RFLP) 连锁分析法[8]是用相应的内切酶对正常产物和突变产物进行水解并电泳分离，从而检测地贫基因。基因芯片诊断技术在核酸扩增的基础上，采用荧光标记及引物延伸的方法，可提高检测结果的敏感性和特异性，由于基因芯片高通量特点，可将α、β地中海贫血基因诊断在一张芯片上完成，适用于大面积普查[9]。

3.3在苯丙酮尿症中的应用

苯丙酮尿症（phenylketonuria，PKU）是儿科常见的氨基酸代谢病，因苯丙氨酸羟化酶基因突变导致PAH活性降低或丧失，过量苯丙氨酸和旁路代谢产物的神经毒性作用造成患儿严重智能障碍和继发性癫痫。国内外普遍开展的新生儿疾病筛查是诊断PKU的有效方法，而基因诊断较之生化筛查方法的优势在于能从DNA 水平了解病因，诊断特异性高，在个体发育的任何阶段，任何有核细胞都可以进行诊断，同时也为产前诊断和潜在新治疗方法的研究提供依据。Sudha Kohli等[10]采用该多态标记对一例PKU家系进行分析，结果先证者遗传了来自母亲的致病的等位基因1，而胎儿则遗传了来自母亲的正常的等位基因2，从而对胎儿作出了确诊。宋等［11］利用测序技术检测了北方地区230例PKU患儿PAH 基因全部外显子，发现75种不同的突变（94.6％），其中3种为新发现位点。基因诊断结果可能预知PKU的病情轻重程度，指导临床分类和治疗［12］。

3.4在肝豆状核变性中的应用

肝豆状核变性又称Wilson病(Wilson's disease，WD)，是一种常染色体隐性遗传铜代谢障碍性疾病。WD为目前少数可以治疗的神经遗传病之一，患者如果能在发病早期或症状前期即被确诊并得到及时治疗，大多预后良好，反之，病情逐渐加重甚至危及生命[13]。虽然典型的WD患者根据特征性临床表现及实验室铜代谢检查等不难诊断，但许多患者早期症状复杂多样，极易被误诊为其他疾病[14]，铜代谢检查又存在假阴性或假阳性结果[15]，因此，本病的早期诊断特别是症状前期和产前诊断较为困难。近年来，伴随基因组计划出现和发展起来的DNA微阵列技术以其固有的小型化、并行性和高通量等特点，在生物分子信息获取，特别是生物基因组的再测序、基因多态性的信息检测和基因表达监测等方面得到了快速的发展和应用。DNA微阵列技术与WD基因高度遗传异质性的特点相契合，是一种极具潜力的WD基因检测工具。2003年，Baner等[16]采用等位基因特异性封闭探针(allele-specific padlock probes)结合DNA微阵列技术对75例欧美裔WD患者13个基因突变及多态位点进行检测，经DNA测，序结果证实其准确率达100％。首次证实了该技术用于WD基因诊断的可行性。Harmut等开发了一种可以检测60种WD基因突变的DNA微阵列芯片，但仍不能包含一些少见的和新发现的突变[17]。因此，该技术目前尚处于研究探索阶段，加之建立DNA微阵列技术平台投入不菲，其面向临床应用尚需待以时日。

4结语

随着“人类基因组计划”的完成和“后基因组计划”的实施(即是对基因功能的研究和基因与人体疾病关系的研究)，分子生物学技术将会越来越普及、方便地运用到基因诊断领域。现代生物科学和其他学科技术的不断发展和完善，在不久的将来，即可把所有的基因都固定于1块芯片上时，就成了一块多基因疾病检测的万能芯片，它可适用于任何多基因疾病的检测，为临床检测工作带来极大的便利。总之，分子生物学和分子遗传学的飞速发展必将极大的促进基因诊断技术的进步。有理由相信，以基因诊断为基础的基因治疗必将成为人类治疗自身疾病的主流技术，并极大地促进人类卫生事业的进步。

参考文献

[1] Mukherjee S，Mukhopadhyay A，Chaudhuri K．el a1．Analysis of haemophilia B database and strategies for identification of common point mutations in the factor IX gene．Haemophilia，2003，9：187-192．

[2] Carmen E，Pilar C，Satumino H，et al，Molecular anMyms in hemophilia B families：identification of six new mutations in factor IX gene．Haematologiea，2003，88：235-236．

[3] Tagariello G，Belvini D，Salviato R，el a1．The Italian haemophilia B mutation database：n tool for genetic counselling，carrier deteetion and prenatal diagnosis Rosanna Di Gaelano．Blood Transfus，2007，5：158-163．

[4] 王学锋，刘元肪，刘湘帆，等．血友病的携带者与产前分子诊断．中华检验医学杂志，2003，26：540-542．

[5] 王莉，廖世秀，王应太等，应用两种方法对血友病B家系进行产前基因诊断[J]. 中华血液学杂志2010，31(3)：192-195.

[6] Baig SM．Molecular diagnosis of beta-thalassemia by mul-tiplex ARMS-PCR：a cost effective method for developing count ries 1ike Pakistan[J]．Prenat Diagn，2007，27(6)：580.

[7] 文婕，朱宝生，刘培玲等，9例地中海贫血患者的基因诊断研究[J],中国产前诊断杂志.2009,11:9-14

[8] Zeren F．Preliminary Data on Preimplantation Genetic Diagnosis for Hemoglobinopathies in Turkey[J]．Hemoglobin. 2007，31(2)：273．

[9] Bang-Ce Y，Hongqiong L．Zhuanfong Z，et a1．Simultaneous detection of alpha-thalassemia and beta-thalassemiaby oligonucleotide microarray [J]．Haematologica，2004，89(8)：101．

[10] Kohli S，Saxena R，Thomas E，et al．Prenatal diagnosis of phenylketonuria[J]. Indian J Med,2005,122:400-403

[11] 宋，瞿宇晋，杨艳玲，等．中国北方地区苯丙氨酸羟化酶基因的突变构成[J]．中华医学遗传学杂志，2007,24:241-246.

[12] 瞿宇晋，宋．苯酮尿症的分子研究及其基因型-表型相关性的研究进展[J]．国际儿科学杂志，2006,1:23-26．

[13] Ala A，Walker AP，Ashkan K，et a1．Wilson's disease．Lancet，2007，369：397-408．

[14 ]胡纪源，吕达平，王共强，等．肝豆状核变性的临床误诊研究．中华医学杂志，2001，81(11)：642-644．

[15] Roberts EA. Schilsky ML．A practice guideline on Wilson's disease．Hepatology，2003，37(6)：l475-l492．

第9篇：分子遗传学的作用范文

关键词：遗传学；教学改革；自主学习；过程考核

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）13-0041-03

21世纪被誉为“生命科学的世纪”，生命科学在社会经济与技术发展中发挥着重大的作用。如何培养适合21世纪生命学科发展需要的高素质人才，是教育工作者的重任。遗传学（genetics）从创立至今，不过百年历史，但是其发展非常迅速，它已成为生物科学领域中一门十分重要的基础学科。是高校生命科学系列的重要主干课程，在整个生命科学的教学中起着举足轻重的作用。随着社会经济的迅速发展，生命科学研究内容得到极大充实，作为核心学科的遗传学无论在基础理论知识和研究技术等方面更是日新月异。新世纪的遗传学教育面临巨大挑战，具体表现为遗传学研究内容的不断丰富，研究领域的不断拓宽，需要讲授的教学内容不断增多，同时根据目前本科生培养的要求，课堂授课时数不断压缩，这就要求遗传学课程在有限的学时内，完成整个体系的学习，并能使学生尽可能多地掌握现代遗传学研究的前沿及研究方法。根据这一要求，遗传学教学必须采取更具体、更有效的措施，以适应新形势的发展。目前，遗传学教学改革主要集中在以下几个方面：一是通过知识体系的重组，逐步实现课程综合化。新型的综合课程不仅包含传统的遗传学科学课程，更大程度接纳了基因组学、分子遗传学课程、分子生物学课程以及细胞遗传学课程。二是在传统的遗传学课程体系的基础上，不断更新实验课教学内容，使新的研究方法和手段不断补充到原有的实验课程中；三是引入现代教育技术，教学手段现代化步伐加快。本文在新疆农业大学教研项目《以培养学生自主学习能力和创新能力为目标的本科人才培养模式探讨》的支持下，对现行教育体制下的遗传学教学方法进行了探讨，以求寻找出适合我国新形势下对高素质人才的要求、具有特色的遗传学课程的教学模式，为打破旧的以传授知识为主的教育思想观念的束缚，建立以能力培养和素质教育为主的农业高级专门人才培养模式做出尝试。

一、树立以学生为本，培养学生自主学习能力为导向的教学理念

1.开发学生的非智力因素，提高学习效率。所谓开发学生的非智力因素，就是指通过调动学生的学习兴趣，提高学习效率。珍妮特指出，大脑的情感边缘系统部分是通向持久记忆的大门。所以，教师通过鼓励热情，就可以使学生把刚学到的东西融入到深度记忆中去。调动学生的学习积极性和学习热情，在教学过程中就必须始终坚持以学生为本，以培养学生的综合素质为导向的教学理念，改变过去的填鸭式的教学方式，让学生参与到教学活动中来，成为学习的主体。例如在讲授经典遗传学部分时，由学生组成学习小组，制作课程ppt，在课堂上充当教师的角色，进行内容的讲解，并回答其他学生的提问。在这个过程中，学生不仅学会了课下讨论学习和ppt的制作，同时通过课堂讲授也锻炼了他们讲解知识的能力。学生的参与，使授课过程有了活力，激发了学生的学习兴趣。通过多个班级的实施，这一方法得到了大多数学生的肯定。

2.应用启发式教学模式，促进思维能力的提高。遗传学被认为是生物学中覆盖面最广，学生最感兴趣，同时由于其特有的逻辑思维体系，也被认为是最难学的一门课程。在教学过程中，教师对于重要的理论和定律，除了做出全面的描述和证明之外，鼓励学生多方查阅资料，剖析著名学者创建理论的思想和方法，从而启发学生勇于探索的意识，积极创新的思维。例如：我们在课堂上提出“为什么孟德尔要采用测交证实分离规律和独立分配规律？”“为什么DNA是遗传物质？你能用学过的知识做浅显的推论吗？”等遗传学问题，引起了学生浓厚的兴趣，学生积极参与讨论，从各个角度认识问题，提出了很多自己独到的见解。在课程讲授过程中还始终注意相关学科的有机结合，改变学生在学习时割裂看问题的方式。例如：讲授DNA复制一节的内容时，讲到所有生物的DNA复制均是从5'到3'，无一例外。然后提问“为什么”，并提示：主要从已学过的物理知识和化学知识来探讨这一问题。使学生能够将已学过的知识有机地结合起来，并能以此学会对知识的活学活用以及理解所学课程之间的相互联系，给学生广阔的思维空间，展示学生的个性发展，积极思维，敢于创新的思想。利用学科发展的典型案例，吸引学生对学科热点发展的兴趣，启发学生对学科研究重点问题的科研创新的思维，引导学生对学术发展进程中的不足与缺陷的讨论与质疑。从各个不同角度分析学科前沿问题。例如：教师提出的“垃圾DNA的生物学功能”问题引起学生的讨论和注意，并对有关这个领域的学术观点提出质疑和批判，提出了虽然目前还不是很清楚“垃圾DNA”的功能，但是它的生物学地位是不可替代的，并且可以通过生物信息方法和实验来检测。

3.开展课下小组讨论学习，培养学生自主学习的能力。尝试采用课下小组学习结合“课堂讨论”的互动式教学。将部分教学内容和学科发展的前沿列成多项小标题，由学生选择，在老师的指导下，查文献，分小组讨论学习，并制作PPT在课堂上作中心发言，其余的同学提出各种相关的问题展开课堂讨论。最后由主讲老师总结。这项教学方法的改革，使学生变被动学习为主动学习，培养了他们自主学习课外的相关知识的能力；小组讨论学习，使他们每个人都参与到学习中；课堂讲解锻炼了学生归纳总结知识点的能力和口头表达能力，培养了学生独立思考的能力、语言表达能力。如在学习数量性状遗传这一章后，让学生课下完成“你认为目前QTL定位研究的瓶颈是什么”这一题目的自主学习。通过查阅资料和小组讨论后，学生们提出了自己查阅到的观点，如：分子标记数量、做图群体大小、亲本的选择等。也有同学提出了自己的认识，如：性状考察的难易程度、性状与环境的关系等。教师点评时对学生能够提出自己的观点给予鼓励。

二、充分利用现代化教学手段，提升遗传学教学效率

心理学研究表明，人单一地从视觉或听觉获取的知识分别为25%和15%，但是如果听觉和视觉相结合，记忆效果将会提高到65%。单一的教学模式难以满足学生学习兴趣的需要，使学习效率降低。利用现代化的教学手段，可以向学生提供新颖、生动、直观的感官刺激，引起学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，这一点在遗传学教学中尤为突出。遗传学中的许多内容抽象、微观，学生深深感到看不见摸不着，学习起来非常枯燥，难以理解，久而久之，失去了学习兴趣。利用多媒体教学、视频教学、网络教学，可以使抽象的问题具体化，微观的内容形象化，让学生能够通过感官理解所讲授内容，比如减数分裂中染色体的行为、基因交换的机理等内容，通过视频教学收到了良好的理解效果。采用多种方法相结合的教学手段可以使教学内容形象、具体，加深学生对所学内容的理解。然而教学手段的应用不能只流于形式，必须是具有合理的内容结构、给学生以思考的空间、形式丰富多彩的教学手段。通过两年的研究和不断改进，我们总结出了有关遗传学教学方法的一些经验，包括多媒体制作、利用网络资源学习和课堂讨论教学等方式。其中遗传学多媒体课件制作应生动活泼，深入浅出地展示现代遗传学的魅力，同时添加部分与遗传学内容有关的我校教师的科研成果，这将会大大提高学生的注意力。在多媒体课件制作上，我们还注重以下几个方面：（1）标题醒目，内容清晰，概念准确，使学生条理清晰地理解所学内容。（2）充分运用字体、颜色、着重、斜体等手段，体现所要表达内容的内在逻辑关系及其重要性。重点突出，以利于学生对所学内容的把握。（3）尽量使用与讲述内容密切相关的彩图，并附加我校教师相关的科研图片，增加学生的理解和学习兴趣。在讲授到目前的研究热点时，则给学生布置相关题目，由学生利用网络资源查找资料，并通过课下讨论的方式进行学习。教师通过让学生撰写课程论文和课堂制作PPT汇报学习内容，来考核学生的学习情况。通过多种教学手段的应用，教学时数大大缩短，学生对抽象内容的理解大大提高，增加了学生对遗传学学习的兴趣。

三、科研融入教学，促进学生对本门课程的掌握

1.建立教学与学科发展的紧密联系，教学中融入科学研究的内容。遗传学教学内容紧紧跟随学科发展前沿，在教学中加入本教学团队开展的与遗传学相关的科研内容，让学生在学习过程中就感受到科研的氛围，学会理论在实践中的应用，同时也使教学内容随着科研的进展不断丰富和深入。这样的教学内容结构拓宽了学生的眼界，引起了学生探索的兴趣，启发了学生的思维，鼓励了学生敢于探索的勇气。使学生具备了扎实的理论基础，同时又对学科前沿有了深刻了解。如在讲基因工程一章时以我们承担的棉花转基因项目为主线，从立题思路开始讲起，介绍为什么要实施转基因？转基因可行吗？怎样实现高效转基因技术？使学生对学习内容产生了极大兴趣。鼓励本科生积极参加学院组织的学术讲座，并踊跃提问，与专家学者主动交流。彻底改变遗传学理论课程教学中自我封闭、照本宣科的状况。

2.增加综合型、设计型实验内容，提高学生动手能力。遗传学发展关键是研究方法和研究手段的不断发展和更新，过去在配套的实验课教学中，以验证型和演示型实验为主，内容陈旧，方法简单，效果差，同学们没有兴趣，难以满足学生对现代遗传学研究方法的学习和掌握。为使学生在实验课时中学到更多的现代遗传学知识，充分结合本系所承担的科研项目，尽力增加综合型、设计型实验内容，例如将基因工程编成几个主要的实验内容，从目的基因的分离到在大肠杆菌中的表达和检测等一系列的实验，这些实验具有很好的连续性、先进性和实用性，使学生初步掌握前沿的分子遗传学的研究手段，同时还能和课堂所学的内容紧密结合。在实验课教学中，通过制作实验课课程视频，拓展课堂，把实验准备的前期工作等等做成录像，在上课时播出，让学生了解课堂外的实验内容，实验课程结束后则让学生写出实验报告，实验报告中要求学生对取得的成果加以评述，让学生从“眼睛看”、“动手做”和“脑子想”三者结合中，加深对生命科学实验研究的直观认识，实验课促进了学生对理论课教学的理解，大大节约了课时数。

3.建立遗传学教学延伸到课外的教学方式。利用现达的网络，将部分课程内容设置为课后讨论题目，由学生在网络上收集相应的文献资料，课余时间分小组讨论学习，并归纳总结所学的内容，写成课程论文或者制作成PPT，同时向学生介绍目前我校遗传学研究的工作，鼓励学生课余时间参与教师的科研工作。利用现有的研究条件，为学生提供研究场地。这种训练形式可以启发学生积极创新的精神，培养学生的科研素质，对于学生个性化的培养，具有积极的意义。

四、制定新的考核办法，通过学习过程考核学生

1.改变传统的笔试方法，建立平时成绩和期末考试成绩并重的理论课考核方法。长期以来，遗传课考试期末笔试成绩占到70%以上，导致学生平时不学、期末突击、考完忘完的现象，遗传学学习流于形式，很难为后续专业课的学习奠定基础。为了督促学生，同时也为了引导学生建立肯于钻研、积极进取、学以致用的学习态度，我们尝试了对考核方式变革，把学生的学习注意力引向平时，淡化期末考试。例如前述的课后学习小组的学习成绩作为平时成绩，占总评成绩的20%，旨在培养学生自己独立思考问题，阐述观点功的能力，在实施过程中取得了良好的效果。另外，课堂提问和作业成绩作为平时成绩的另一部分，占总评成绩的20%，旨在检查学生的听课能力及对课程内容的理解能力。期末考试成绩只占总评成绩的40%，让学生在学习过程中获得分数。

2.建立课程小组学习的考核办法，促进学生自学。设置5～6人1组的课后学习小组，由小组成员推举组长，由组长组织课后学习，学习内容包括老师指定的学习内容和课后布置的作业题目，教师制定的学习内容，以课程论文或制作PPT的形式汇报，由课程学习小组组长指定的学生，在课程讨论课上发言，汇报学习结果，其他学习小组的学生提问并根据学习情况和回答问题情况打分，同时教师也参与打分（分为A+，A，A-，B+，B，B-，C+，C几级）；给出的平均分数是该小组的最高分，小组组长再根据这一分数给出小组其他成员的分数。该门课程共设置4次讨论课，由于是所有学生参与，大家的积极性都很高。这不仅促使学生课后自主学习，同时也锻炼了学生将所学知识总结归纳并表述出来的能力。

3.建立实验课考核办法，检查学生的动手能力。把实验课成绩纳入到总评成绩中，加强学生对实验课的重视程度，鼓励学生积极参与实验过程。以笔试、随堂考察动手能力及实验报告三个方面给出实验课成绩，实验课成绩占总评成绩的20%。实验课成绩在总评成绩中的比重提高，促使学生对实验课加以重视，对实验课的重视反过来又促进了理论课的学习，实现了双赢。通过总评成绩=实验课成绩20%+课程小组学习成绩20%+平时听课及作业成绩20%+期末考试成绩40%这一模式的操作，使学生更注重平时学习，改变了学生为应付期末考试而学习的弊端。

大量的教育实践告诉我们，教育核心的两个方面是教师的教和学生的学。教学改革必须充分地推进到教师的教和学生的学等行为过程中，使其在教学实践过程中接受检验并不断完善，为提高教学质量、培养大批能更好适应社会需要、具有较强独立创新能力的农业人才创造良好的环境。同时确定深化教学改革的具体思路：理论成果融入教学实践，课程内容充分体现综合与交叉，教学方法和手段力求符合教学规律，教学改革紧扣教学质量这一永恒主题。我们本着以“夯实基础、注重能力、知识全面、突出创新”、“培养终身学习型的学生”为目的，努力为国家和社会培养基础扎实、创造性、复合型人才。

参考文献：

[1]刘进平，郑成木，庄南生.遗传学的兴趣教学法[J].海南大学学报自然科学版，2004，22（2）：191-194.

[2]汤泽生，彭正松.遗传学在生物科学专业教学中的地位与作用[J].西华师范大学学报（自然科学版），2003，24（3）：356-359.

[3]珍妮特・沃斯.学习的革命[M].上海三联书店，1998.

[4]李婉涛，王文静.遗传学教学中学生创新能力的培养[J].高等农业教育，2003，06（6）：61-62.

[5]石春海，肖建富，吴建国.构建优质教学体系，促进《遗传学》精品教育[J].遗传，2012，08（30）：1-5.

[6]李亚娟.终身学习背景下高校课程设计的理论探讨[J].高教论坛，2013，02（2）：81-84.

[7]Bethany Vice Bowling，Erin E.Acra，Lihshing Wang，et al. Genetics Education[J].Genetics，2008，01（178）：15-22.