遗传学的分支
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遗传学的分支范文第1篇
关键词：生物信息学 遗传学 教学方法 教学内容
遗传学（Genetics）是研究自然界中生物的遗传和变异规律的科学，是生命科学领域中最为重要和基础的学科之一。它也是生物科学中一门最具活力，发展最迅速的理论科学，又是一门紧密联系生产实际的基础应用科学，对探索生命起源和本质，推动整个生物科学的发展起着巨大的作用。因此，遗传学作为生命科学相关专业的一门重要主干课程，在教学中起着举足轻重的作用。
一、生物信息学专业开设遗传学的必要性
20世纪80年代末，由分子生物学、计算机科学以及信息技术等学科的交叉和结合产生了生物信息学（Bioinformatics），它是基于分子生物学与多种学科交叉，以计算机为工具对生物相关信息进行储存、检索和分析的科学，是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一。近20年，特别是随着人类基因组计划（human genome project，HGP）不断拓进，生物信息学作为跨越和融合生命科学与信息技术的新兴学科已成为生命科学核心领域和最具活力的前沿领域之一。生物信息学专业应运而生。国内单独设立生物信息学本科专业的高校较少，且普遍较晚。
遗传学与生物信息学两个学科之间关系密切。有国内学者利用美国《科学引文索引》（SCI）数据库web of science，运用文献计量学方法对8种权威生物信息学期刊2001年至2010年于2011年1月15日之前上传至wed of science的全部文献进行统计及分析。对施引文献按跨学科强度排列的结果显示，遗传学及基因与生物信息学跨学科文章发表量居第二位，仅次于生物化学与分子生物学。这说明，生物信息学与遗传学直接的跨学科研究较多，二者交叉学科的发展关系密切。因此，生物信息学专业开设《遗传学》课程十分必要。
二、遗传学教学中存在的问题
多年来，不同专业的《遗传学》课程的教学过程中涌现出一些共性问题，这些问题在生物信息学本科专业的教学过程中也存在。一是，学科拓展深化与课时压缩之间的矛盾。随着遗传学研究范畴的不断拓展，新的学科分支相继涌现，信息量逐步扩增，待教授内容逐渐增加且显得零散。但随着大学素质教育改革的进行，更多新的选修课、实验课被引入，遗传学理论课时被压缩，课时减少与内容增多的矛盾日益突显。二是，遗传学与其他课程教学内容设置与组织易重复。学科交叉为科研工作提供源源不断的动力，但在教学工作中学科渗透也造成教学内容重叠，基础和关紧技术重复教学的问题。例如，分子遗传学是遗传学重要组成部分，是目前遗传学研究的重点和热点，与生物信息学关系最为紧密，它包括的遗传物质的本质，基因的调控，基因重组等内容也在基因工程、分子生物学、细胞学等课程中作为讲授重点。如何利用有限的理论课时，合理安排教学内容，提高教学效率值得思考。
与此同时，生物信息学作为比较新的本科专业，开设各课程之间的衔接问题也比较突出。生物信息学专业的学生在大二开始全面生命科学和信息技术相关程学习。在理论知识在实际中如何应用缺乏概念，学生达不到共鸣，这也是生物信息学专业低年级学生面临的通病。遗传学课程安排在大学二年级上学期讲授，对于刚刚接触专业课程的学生而言本来就陌生，而且信息技术和生命科学相关课程独立讲授，二者貌似是两条平行线，怎样相交碰撞出火花，对于学生来说很难结合，必须由任课老师在授课过程中充分引导。传统的《遗传学》课程教学注重以杂交分析为主的经典遗传学理论的讲解，很大篇幅集中在三大定律（分离定律、自由组合定律以及连锁和互换定律）的教授上。遗传学课程教学重点集中在经典遗传学定律，经典案例跟不上学科发展。这个问题已经被一线教育工作者认知。
综上，由于学科本身发展迅速，涵盖知识范围越来越广，课时压缩等原因，容易让学生在学习过程中对该课程产生“内容太发散”“课时进程快”“知识跨越大”等认识，不利于课程的学习。由此可能造成，内容广泛且繁杂“抽象且深奥”枯燥无味，容易让学生觉得难或者枯燥。学生学习主动性不高。因此，在教学实践中，针对不同专业性质和培养目标存在的差异，不同专业《遗传学》课程教学应在知识体系、内容侧重点、教学方法等方面在各专业间有所区分。特别是生物信息学这种学科交叉性强的专业，如何实施该专业本科生遗传学的教学，以达到即符合本科教学难易程度的要求，又被大多数同学接受，同时能符合生物信息学学科自身特点，需要在教学过程中逐步的探索与实践。本文将结合资深授课教师经验及笔者生物信息学本科专业《遗传学》教学经历对这一问题进行阐述。
三、教学过程中的探讨与实践
1.制定具有专业特色的教学内容
（1）优化教学内容，关注专业需求
生物信息学专业的课程教学中，遗传学相关知识是需要讲授的重点。传统遗传学课程教学将重点内容集中于经典遗传学定律及其相关知识的讲授，其优点在于能够帮助学生打牢遗传学知识基础，缺点在于教学内容过于单一，没有包含遗传学重要分支的最新知识，无法与当前的研究热点联系起来，学生学习兴趣不高。随着国际遗传学研究的深入，分子遗传学和群体遗传学得到长足发展，极大地丰富了遗传学的知识体系。为了紧跟国际研究前沿，国内许多高校对遗传学课程进行了教学改革，在经典遗传学教学的基础上，纷纷加入了分子和群体遗传学的教学内容，为后续开展更深入的专业研究和学习奠定了良好的知识基础。为了帮助学生对遗传学知识体系形成全面而系统的认识，结合生物信息学专业特点，在教学设计时借鉴了以“遗传信息”为主线的教学思想，教学内容涵盖了“经典”“分子”和“群体”三类主体遗传学内容。在现实教学中，受遗传学课时限制，对所有遗传学知识点进行了梳理和必要的删减，既把握三种遗传学知识的内在联系，做好各部分知识的教学衔接，同时注意区分三者的不同，突出教学重点，做到“主题鲜明，重点突出，点面结合，结构清晰”，使学生在掌握经典基础理论知识的同时了解最新的遗传学研究进展。
（2）生物信息学专业遗传学课程与其他课程的衔接
遗传学是研究生物遗传和变异的科学，以遗传物质结构和功能为研究对象，是生命科学的主干。因此，与其他学科在内容上有交叉或重叠无法避免。同中求异，突出遗传学的特色，是教学中值得研究的问题。遗传物质的本质、染色体畸变、基因突变、遗传调控等章节与微生物学、细胞生物学、生物化学内容重复较多，可以强调知识结构的完整性，淡化这些内容的分子结构和生化过程的讲解。例如，结合孟德尔定律和摩尔根定律案例，着重从染色体和基因角度切入，增强遗传学色彩，同时对其他课程起到提纲挈领的作用。
（3）结合生物信息学，引入最新研究成果，体现前沿性
在处理好学科衔接之后，还需要关注的就是内容与生物信息学的结合。学生在学习过程中，最想了解的莫过于，这门课程与我的专业有什么联系？因此，在讲授内容中加入生物信息学手段解决遗传学问题的新成果既体现前沿性，又能提高遗传学课程的专业针对性。教师平时要多注意积累教学素材，对于现阶段比较热点且与生物信息学相关的、应用性强的问题，要在课程基础知识讲授后，进行一定拓展。例如，在讲授基因定位和遗传图绘制时，引入用EST进行基因定位及遗传图谱绘制等内容；在讲到遗传家谱时，引入通过对患病群体或家系进行外显子组测序分析，对小家系孟德尔遗传病的致病基因进行鉴别和定位的例子。通过引入生物信息学教学例子，不仅可以使学生加深对遗传学知识的理解，还可帮助学生了解生物信息学最新进展，激发对后续生物信息学专业课程的学习兴趣。
2.教学方法多样化，提升学生学习兴趣
遗传学教学内容繁杂、理论性强，不易理解。为了提高教学效果，在教学模式上必须变“以教师为主体”为“以学生为主体”，注重采用灵活多样的教学方法和手段，开展多媒体教学、案例教学和研讨教学等，将传统抽象、枯燥的说教式教学转变为具体、生动的参与式教学，增强教与学的双向互动。
（1）多媒体教学方式
计算机多媒体辅助教学改变了传统的黑板加粉笔，以教师为中心灌输式教学模式。多媒体通过实时可交互的多维动画及图像展示，可以增强教学内容的展示效果，提高课堂教学的信息量和容积率，提升学生学习兴趣，加深对枯燥晦涩知识点的理解，提高教学效率。充分利用多媒体课件的超文本功能、交互功能、网络功能的优势，比如Holliday模型是分子水平上关于遗传重组机制的重要模型，很好解释了基因转变现象。在讲到Holliday模型时，为了让学生直观了解单链交换重接及分支移动后的Holliday交叉旋转180度形成Holliday异构体的过程，采用了动画、图片、电子板书相结合的方式，很容易让学生理解空间旋转互换的过程，以及基因转变产生的原因等较难理解的知识点，反响较好。此外，声音、视频、动画、图片等便于学生拆解枯燥内容。
（2）案例教学
案例教学是一种创新型的教学方式，主要通过开放课堂、增强互动，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。案例教学需要结合本课程的专业理论知识，着眼于达成课程教学目的，编写和准备基于一定事实且具有一定场景的教学案例，这些教学案例要能够启发学生的思考，促进学生将从外部学习的知识吸收转化内在的专业素养和能力。在教学实践中，教学案例是“教”与“学”互动的桥梁和纽带，使枯燥乏味的学习过程变得活泼有趣；“教”不是告诉学生怎么去做，而是启发学生如何去思考，对学生针对案例问题提出的解决思路进行引导和评价，鼓励学生创新性思考，找到最优的问题解决方法；“学”不是被动的接受，而是主动的思考和创造，通过与他人而不仅仅是老师进行互动和交流，加深对知识的理解，培养解决实际问题的能力。
案例教学的核心是精心设计教学案例，将知识内化在符合实际又富于想象的故事情景中，使得学生通过身临其境将抽象的理论知识具体化，学会如何用概念性和原理性知识在实际工作和研究中解决问题，进而加深对特定原理和概念内涵的理解。在教学实践中，先以典型案例提高学生兴趣，把抽象的东西具体化，让学生变被动接受为主动思考，激发学生的求知欲。注重培养学生创造力和解决问题的能力。通过案例的分析，深化学生对基本原理、基本概念的理解。案例教学能很好地启发学生进行自主思考，对于理论性较强，比较枯燥的内容，通过案例式教学能激发学生学习兴趣。所举案例应具有针对性，要考虑案例产生的时间、背景和条件，要贴近生活，耳熟能详，与时俱进。在处理问题的同时，获取知识。进行案例教学过程中，要注重与学生的互动。围绕教学目的，选择合适案例，进行启发式教学，调动学生参与性。教师不能一味平铺直叙的讲案例，还要注意学生的参与度。只有学生和教师共同参与，才能达到预期教学效果。
（3）以学生为主体的教学
以往课程中，往往针对经典类型习题进行讲解，参考“标准答案”。在实际教学中发现，这样往往造成学生思想禁锢，学科交融性不够。特别是对于生物信息学专业的学生来说，传统习题课或者讨论课，没有实用效果。习题课及讨论课应注重实用性，关注遗传学与生物信息学学科发展与融合，设置开放性答案，突出培养学生创新性的应用能力。
课堂教学不仅要“授业”，更要“传道”，即培养学生如何学习和如何思维。根据教学内容和学生的认知水平，研究、讨论、交流式的教学模式的引入，有助于调动学生积极性。采用专题自学，规定材料与学生自学有机的结合起来，开展研讨，充分体现学生观点。同时，教师只起到点评引导作用，能培养学生获取信息、分析问题、创造性的解决问题的能力，有利于学生形成科研创新意识。教师如何正确引导是开展研讨式教学的重点。首先，应明确课程在相关领域中的作用和地位，了解课程的教学内容，选择课程中适合研讨的内容，并将研究与讨论贯穿教学的全过程。在选择题目时，要考虑专业相关程度及考虑不同学生层次的需求，考虑学生个体间的差异，难度适宜。
四、结语
生物信息学本科专业遗传学的教学，以孟德尔定律为基础，分析遗传物质的存在形式、传递、保存及变化，课程脉络更加清晰，通过案例教学的等教学模式，激发兴趣，并有利于与后续课程连接，在实践教学中体现了比较好的教学效果。因为生物信息学专业的需求与传统生物专业有差异，教学内容侧重点不同这给教师备课增加了难度。同时，在期末考核时，由于讲授侧重点不同，考试侧重点也应有所区别，在师资允许的前提下，引入小班教学，有利于教学侧重点突出。后续课程如果设置分子遗传学，将使知识体系更加完整。
参考文献：
[1]李巨超，李楠.适应应用型人才培养模式的遗传学教学改革与探索[J].中国科教创新导刊，2012，（2）：66.
[2]巴恩斯.遗传学工作者的生物信息学[M].丁卫，李慎涛，廖晓萍，译.北京：科学出版社，2009.3.
[3]皮妍，林娟，侯嵘，等.国内高校遗传学教材发展研究[J].遗传，2009，31（1）：109-112.
[4]武妍，胡德华.生物信息学跨学科研究[J].现代生物医学进展，2012，（12）：137-141.
遗传学的分支范文第2篇
【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
遗传学的分支范文第3篇
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.
遗传学的分支范文第4篇
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
遗传学的分支范文第5篇
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。
遗传学的分支范文第6篇
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
遗传学的分支范文第7篇
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)。
遗传学的分支范文第8篇
1发育生物学课程开设现状
开设伊始由于主讲教师围绕各自的科研方向讲授，因而没有形成系统教材［2］．迄今为止，由于相关学者和科研人员对发育生物学领域研究的重视，国内外出现了各种版本的发育生物学教材，有国外的英文教材，也有我们国内学者编著的中文教材，如使用面较广的由张红卫老师主编《发育生物学》，在综合性大学生物学及生物技术专业、医学等［3］使用较多，从开始开设发育生物学课程到现在不到四十年时间，与其他学科相比发育生物学仍然处于发展的初级阶段，该领域新的热点和研究成果都在源源不断地涌入世人的视线中，因此教材内容也在不停地补充．博士生、硕士生及本科生使用的教材不一样，不同专业不同院校使用的该课程教材也不尽相同．从总体看发育生物学在我国还处在起始摸索阶段，还未能形成一个被大家普遍认可和遵循的成熟的课程体系，当然也有了探索和完善的空间．2009年起，我校为了生物科学专业的发展，将发育生物学课程列入了教学计划，但相比其他同类院校就晚了很多（如2002年曲阜师范大学开始给生物科学、生物技术两个专业开设发育生物学，山东德州学院2004年就开设了该课程）［4］．经调查进入新的世纪，本科院校的生物学专业2／3的院系先后开设了该门课程，1／3的院系也有了开设该门课程的计划，但由于师资等原因，暂时不能开出．且不同的学校，该课程的类型设定不同，多数设定为专业限选课程，少数设定为专业必修课程或专业选修课；课程计划学时不尽相同，一般授课学时36学时左右，实验学时30学时左右，但多数学校设有开设实验课；教学时间安排不同，有的在第6学期开设的．有第7学期开设的．
2地方本科院校生物科学专业发育生物学课程开设过程中面临的几个问题
第一，师资力量比较薄弱［5］．因为发育生物学在国内外起步较晚，所以教师很大一部分是没有从事过发育生物学教学和研究的专业性教师，只能是从相关的学科，比如组织学与胚胎学、遗传学、细胞生物学或生物化学与分子生物学等学科的转型的教师，刚刚开始的时候一般都存在缺乏专业的、完整的发育生物学知识体系这样的情况．这是我校和其他地方性院校面临的共同问题，如我校发育生物学课程就是由遗传专业教师来讲授．第二，课时偏少．虽然综合院校和其他老牌生物科学专业课时基本控制在36学时左右［6］，如宁波大学，理论课时为34，我校开设伊始课时也是36学时，学习效果却不很理想，因为大多数地方本科院校课程开设课时都是参考基础较好的综合院校的做法，但忽略了面对的教学对象不一样等问题，就我校生物科学专业而言，学生基本是刚刚过二本录取分数线或是其他职业高中生源，基础差，学习能力不强，同样的教材，同样的内容无法在同样时间领会掌握．第三，开设时间偏后．主要是考虑到其他相关专业课程已经学完，学生有了一定的理论基础，因此我校跟其他一些院校一样安排第7学期开设发育生物学，但没有考虑到生物科学专业历来是考研的生力军，第6学期后，大多数学生基本已经确定学习和考研方向，对此时段开设的课程也仅止于学习及格，即使有部分同学觉得该课程内容新颖，知识面广，更新快，奈何时间关系也不愿深入学习，因此学习积极性并不高．第四，课程知识体系庞杂．涉及到遗传学、分子生物学、胚胎学等信息相互交叉融合，逻辑性比较强，比如体轴形成这一部分内容，有遗传学的知识，有细胞生物学的信号转导内容，还有胚胎学的知识，需要学生有一定的知识积累才能理解，而现在课堂上一般以传统的讲授和单一的多媒体教学方法进行教学，学生往往反映发育生物学很难、不好理解．教学效果不佳．第五，教学实验经费投入相对不足．发育生物学实验投入的时间经费相对较大，一些院校如德州学院、长治学院以及怀化学院都还未开设发育生物学实验课程，许多经典实验不能让学生亲自动手，无法将课堂上学到的理论知识应用到实践当中去．因此对这样一门观察实践性极强的学科的发展来说，这也是及其不利的．
3对发育生物学课程设置及常规教学过程中面临问题的解决方法
针对以上问题，我校生科专业首先是调整发育生物学课程开课时间，从第7学期提前到第6学期，课时为48学时，周课时为3节．现在一些重点大学比如华中科技大学、山东大学也都将课时量提高到54课时，湖北民族大学、长治学院对发育生物学课程课时量也有了相应的增加．开课学期也都放到了第6学期．此时生物化学、遗传学、等基础课程已经讲授完成，学生有一定的理论基础，而考研方向未定，学生的注意力和精力多数放在专业课程的学习上，这样对很多喜爱该课程的学生就多了一个学习和选择的机会，因为现在考研的形势越来越严峻，生物科学专业和生物工程专业很大一部分同学是竞争同样的学校同样的专业，难免会产生“同室操戈”的现象，多一门选择方向可以避免因专业建设不成熟而给有志向的学生造成损失．对专业教师学科背景有待加强的现象，可以让教师通过提前进修或是提高自己的学历来增加对发育生物学知识体系的掌握和理解，了解发育生物学的最新进展，备课时首先了解教学计划和教学目的，合理安排教学内容，对生物科学本科生，要求他们掌握的是发育过程中的基本现象、概念和知识，掌握并理解基本原理．
太过抽象或复杂内容则应尽量简述，同时为了便于学生理解和记忆，教学安排上应该从发育的基本原理着手，再根据模式生物个体发育的过程，在依次出现的发育现象中，掺入发育生物学的基本概念、基础知识，突出重点难点，真正做到深入浅出解决“知识抽象”这一问题．发育生物学很多的内容都是通过模式生物的发育过程来说明问题的，例如：无脊椎动物的线虫、海胆、海鞘果蝇等脊索动物文昌鱼及脊椎动物鱼类、鸟类、哺乳动物等［7］，这些生物从受精到受精卵到胚胎再到发育成成体的过程与机制几乎涵盖了整个生物物种的发育特点和模式，这样将庞杂的知识体系系统化，这样学生就不会觉得“很难、不好理解”了．课堂上灵活运用各种教学形式，充分利用多媒体手段，如山东德州学院从提高教师课件制作水平等方面着手［8］；兼用讲解式教学与探究式教学充分调动学生学习的积极性和主动性．传统课堂教学方式多采用讲解式教学，这种方式可以使学生在短时间内获取大量的知识，通常适用于一些核心、基础以及难以理解的内容的讲解，比如发育生物学中一些基本的概念，以及胚胎的器官系统发生的内容，应该应用讲解式教学．而涉及生物体轴的形成及有关干细胞发育分化的问题，则可应用探究式教学［9］．
一来检验和巩固学生对知识的掌握，还可以培养学生独立思考和创新能力，采用启发式的教学方法，不一定在课堂上将所有的知识点全部讲解完了，根据一些内容选择一些权威的科研论文，从研究者的角度去探索发育现象，加深对专业术语的了解，有些学校如广州药学院则将发育生物学的热点研究内容及现状灵活穿插在教学过程中，也有取得了一定的效果［10］．另外对有些内容，比如说卵裂这一部分内容，不可能在课堂中所有的卵裂形式都一一讲授，可以讲一到两种典型卵裂方式，然后以播放视频的方式让学生比较直观的了解各种裂解方式的特点，然后再布置学生课后去查阅并下其他动物的卵裂方式与课堂上讲述的有何异同．这样既引导学生有目的地介入教学过程中，又加深了学生对知识点的理解，提高了学生的学习兴趣．如浙江海洋学院就通过精心选择一些课外专业的阅读资料来扩展学生的视野．另外，课外可适当开展课外主题活动．课外主题活动在一些院校多个专业都有出现，有一定的教学效果．我校发育生物学由于经费设备问题没有开设实验课，因此想通过1－2次实验类的课外主题活动来稍加弥补．