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遺傳學基本原理范文1

一、在充分調動學生學習興趣的基礎上發揮其主體作用

興趣是一個人工作及學習動力的一個重要來源。因為遺傳學內容相對來說較為抽象，若果說課堂上教學方法生硬，采用講授的方式定會降低學生學習的興趣，學生若培養起了濃厚的學習興趣不但有利于其提高自控注意力，而且可以有效的激發其學習情緒，提高學習效果。在教學時，采用什么樣的方法教學內容才可以引發學生學習的激情是每個教職人員應該思考的問題興趣。一般來說，教師在上課時要善于充分組織及引導的作用，做好自己的角色定位，用生動的語言來打破枯燥的說教激發學生的學習熱情，同時注意將教學與生活緊密聯系。可以借助多媒體、圖像和動畫結合的方式給學生以直觀理解。

二、引導學生自主思考，加深學習印象

學思結合是提高教學效果的一個重要方法，老師在進行課堂教學時要注意總結所授內容的關鍵問題，并注意設計適當的情境，必要時可舉適當的事例用提問的方式將主題引出，帶動學學生自主思考，積極尋找探索并主動構建相關知識體系，加深對知識的理解，這種教學方式不但能夠很好的啟發學生的思維，而且很容易帶動學生的學習興趣，課堂互動多了，氣氛活躍后，學生的學習效果自然就提高了。有研究記錄在課堂學習“連鎖遺傳”一課時，授課老師首先提出連鎖遺傳現象是在1906年貝特森和龐尼特進行香豌豆雜交試驗得出的，然后順帶提問以紫花及紅花、長花粉粒及圓花粉粒這兩對相對性狀的雜交實驗結果如何呢，因為基本的遺傳學基礎，學生自然會根據遺傳規律推導實驗的結果為9B3B3B1。之后，老師公布答案F2中4種表型和不表現型9B3B3B1比例的雜交結果，這就會讓學生懷疑，并主動思考為什么會有不同的結果呢？此時，老師接著引申，當時這兩位科學家認為這種表現為連鎖遺傳，但是確沒有合理解釋，后來到1911年摩爾根果蠅雜交試驗才提出了合理解釋，我們可以想象到這個時候所有學生應該都在自主思考并迫切想知道原因，這時老師就可以布置生物情境，分析摩爾實驗，以果蠅正常翅及殘翅、紅眼和紫眼這兩對相對性狀為研究對象進行了測交實驗并引出重點進行有針對性的講解。

綜上，老師在教學時要注意方法，可以采取先設置情境，讓學生在舊知識的不斷思考運用中自覺的接受新知識，通過不斷設置疑問對學生進行適時引導，讓其產生參與意識，并積極尋求矛盾的解決方法，加深對所學知識的熱情及印象。

三、設置必要的討論課程，讓學生自主分析總結

因為遺傳學的內容較為抽象，學生很難掌握，容易產生枯燥厭煩的心理，教師在授課時可以針對這個特點單獨安排一些即興討論，將每章節的重點及難點總結后，進行分組討論分析。如有絲分裂和減數分裂的不同比較，兩者的最主要不同處即為染色體在分裂時表現出不同的變化，遺傳學三大遺傳規律的實質及相互的聯系區別等，這些問題都能夠作為問題討論。另外，還可以通過在課后設置討論題目的方式，讓學生在課下思考，并將自己的想法以書面的形式遞交，同時盡快安排課時針對設置的問題進行討論。這些方法都能夠打破原來的老師枯燥的講授的方法，讓學生能夠獨立思考，自主總結，一方面，可以促使學生從自己的角度理解問題；另一方面，還能夠讓學生對所學知識有深入的了解，提高自身的總結分析能力。

四、將所學的理論與實際密切結合

理論是枯燥單調的，但是一旦將理論與實踐結合起來，其所發揮的效果又是巨大的。在課程中增加實驗教學是理論學習的補充、繼續及深化，在遺傳學學習中必不可少。學生通過親身實驗不但可以驗證所學習到的遺傳規律，而且能夠有效地加深對于理論知識的理解。

五、培養學生加強對信息的敏感性及自學主動性

在教學中，教師要充分利用網絡資源及共享資料，及時了解遺傳學的最新發展成果，閉幕會注意將相應的網絡遺傳資源深入到課堂教學中來，這對與及時更新遺傳學知識體系，擴展學生獲取信息的敏感素質具有重要的意義，而且能夠引導學生提高學生的自主意識及能力。

一般情況下，遺傳學的課堂教材的內容均會落后于遺傳學的發展，所以僅僅通過課本來獲取知識具有一定的片面性及滯后性。所以說，在遺傳教學中充分認識到網絡共享信息資源重要性，根據教學內容提出學習的主題或是關鍵詞，引導學生自覺上網查詢，將網上最新的知識信息與教材中所學習到的內容緊密結合，并學會共享，不但可以有效地鞏固所學知識，而且還可以拓展學生的視野，豐富其知識結構，培養運用信息的能力和主動學習的能力。

遺傳學飛速發展，這對于高校的遺傳教學提出了一個很高的要求。所以，高校如何做好遺傳教學工作，尋找較為有效的教學模式，來構建一套整體的遺傳學教學體系，最大限度地培養學生綜合能力是高校遺傳教學的一個重要發展方向。針對這些特點，高校一定要從長遠出發，認真思考有效的教學模式，有針對性地改進教學方式，選擇最佳的教學方法，以適應醫學人才培養的需要。

參考文獻：

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[3]楊國輝.讓學生成為學習的主人單基因遺傳教學體會[J].衛生職業教育，2004，22（22）：79-80.

遺傳學基本原理范文2

【關鍵詞】醫學遺傳學，實驗教學，TBL教學法，系譜分析

【中圖分類號】G642.0；R-4【文獻標識碼】A【文章編號】2095-3089（2019）08-0044-01

《醫學遺傳學》（MedicalGenetics）是醫學與遺傳學相互結合、相互滲透的一門交叉學科，是遺傳學知識在醫學領域的應用。《醫學遺傳學》理論教學學時較少，對于各種臨床病例，學生沒有實踐的機會，實驗課教學實數相對多就顯得尤為重要。以團隊為基礎的教學模式（team？鄄basedlearning，TBL）是以團隊為基礎，通過將教師講授和學生討論有機結合而形成的教學模式。現將TBL教學法引入醫學遺傳學實驗教學中，對系譜分析實驗進行有效的教學改革可為其他實驗教學改革提供參考。

一、系譜分析實驗改革方案

遺傳性疾病包括單基因病，而系譜分析（pedigreeanalysis）方法是用來診斷單基因遺傳病的一種廣泛用在臨床實踐的重要技術，目前臨床上可以用此技術診斷2.4萬余種單基因病。本研究針對目前新疆醫科大學和新疆醫科大學克拉瑪依學院開展的《醫學遺傳學》實驗教學內容中的《系譜分析實驗》進行改革，將TBL教學方法結合到實驗教學中，加深學生對《醫學遺傳學》的單基因病的基本原理和遺傳規律的理解，了解人類單基因系譜分析的原理和方法，并提高醫學生分析和解決問題的能力，以適應學科發展的需要。

1.1具體實施方案

（1）課前分組。將實驗組每4至5名學生分為1個小組，每組選出1名組長。（2）教師提前2周讓學生先了解實驗目的和實驗步驟，每組同學以興趣為導向，分別收集某種單基因遺傳病的資料，包括：系譜、臨床癥狀、診斷、治療、預防以及再發風險分析等內容。（3）學生分組查閱資料。讓學生以小組為單位圍繞實驗要求，閱讀教科書中相應章節的內容，通過圖書館、網絡等途徑收集、查閱相關資料或文獻上網查閱文獻等。（4）多媒體課件準備。小組確定同學制作課件，大家進一步完善。（5）匯報討論。實驗課上各小組選派一名代表以多媒體課件的形式匯報組內討論的結果，其他小組成員可以通過提問的方式對不清楚或是有異議的內容進行發言。（6）總結討論。在多媒體課件匯報完畢后，進行總結討論。教師對一些共性的問題以及爭議較大的疑難問題進行集中解決，并對各組的實驗過程和結果進行點評。要求每名學生都要完成實驗報告。

二、改革后的系譜分析實驗優勢

改革后的系譜分析實驗，結合了TBL教學方法，是在系統全面地傳授知識的同時，以相關問題為基礎，以學生為中心，讓學生通過自主學習、反復思考、團隊討論、辯論和檢索文獻等多種方式，加深對臨床上系譜分析知識的理解和記憶，使學生的學習活動由被動變為主動，由盲目變為有針對性，激發了學生對《醫學遺傳學》的學習熱情和學習興趣。

遺傳學基本原理范文3

【關鍵詞】醫學遺傳學 課程設置 教學改革

醫學遺傳學是一門橫跨基礎醫學和臨床醫學的橋梁課程，涵蓋內容較廣泛，不僅因此，如何針對當前醫學生的特點，培養面向21世紀的具有綜合素質的醫學人才，使醫學遺傳學課程更貼近臨床， 使學生更具獨立解決臨床實際問題的能力，已成為醫學遺傳學教學的重要任務， 而課程標準的實施能夠使師生在教和學的過程中更加明確學習的目的和任務，為后續課程的學習奠定堅實的基礎。2014年以來，為了能更好地適應高職院校人才培養的要求，我們制定出了一套新的課程標準，在課程標準下我們針對各專業醫學遺傳學的教學進行了以下幾個方面的實施。

1 師資隊伍建設方面

醫學遺傳學課程專任教師1人，生物學副教授；實驗教師1人，初級實驗員；兼課教師2人，生化講師。自中職模式開始，師資隊伍就是維持這一格局，升格為高職院校后，減少了初中生招生人數，醫學遺傳學課程開設在高招護理專業中也劃上了句號。課時減少，師資不能逆行增加，但無疑為課程開發、教學改革以及科研因為師資力量薄弱設置了不少障礙。

2 開設學期認定

高中畢業生有一定的生物學基礎知識，對于高招專業，醫學遺傳學開設在第一學期，與解剖學、組胚學同步進行，能起到承前啟后相輔相成的效果。隨著職業院校近十年來對教學課程的改革，生物學早已停設，沒有高中的生物學知識的基礎，對于以初中生為起點五年制的助產護理專業學生來說，醫學遺傳學中的如分子生物學、基因病的產生機制等知識對他們來說，理解起來有一定的難度。所以綜合五年制學生特點以及課程開設特點與要求，把醫學遺傳學設置為解剖學、生理學、病理學等醫學課程的后續課程，開設在第四個學期。

3 主要教學內容

理論課以課堂講授為主，要求學生按掌握、熟悉和了解三個層次認真學習，重點是遺傳的細胞和分子基礎、遺傳學的理論與方法在臨床醫學實踐中的應用。我們通過對一些醫院的醫生、護士以及助產士的調研結合人才培養方案對不同專業的要求以及本課程內容、課時特點，選取了醫學遺傳學的教學內容（見表1）。

選用教材：醫學遺傳學，上海科技出版社2013年出版。

4 總學時與理實比

醫學遺傳學是以以遺傳和基因為核心，研究人類生命現象和疾病與遺傳的關系，揭示遺傳病的遺傳規律、診斷防治措施，探索基因的奧秘，是現代醫學中日新月異發展的活躍領域。針對不同的專業對本課程知識不同的需求，我們設置了不同的學時與理實比例（見表2）。

5 實驗實訓項目

一般開設3個實訓項目：染色體核型分析、系譜分析、皮紋分析，共6學時。

我們在助產專業去掉了一項傳統的醫學生物學教學模式里的顯微鏡實驗項目，增加了2項以動手為主實訓項目，如優生咨詢項目，我們在助產專業學生開課時先以小組為單位模擬一個遺傳咨詢場景，學生根據患者提供的信息來描繪系譜，然后對系譜進行判斷與分析，確定它的遺傳方式。如皮紋分析項目，通過提取自己的指紋掌紋再進行統計對比，大大地增強了學生的學習興趣以及對知識的消化力度。也更好地體現了理實一體化的課程建設目標。

6 實驗實訓場地及實驗實訓儀器

醫學遺傳學有2間獨立的實驗室，約共80平米，實訓儀器僅有易耗品如染色體照片、印油等。建議新校區搬遷重新建立遺傳學實驗室時要參照醫院遺傳咨詢、產前診斷等實驗室重新布局，更好地體現理實一體化的特點。

7 課程考核方案

以往的教學考查多采用期末結業考試來衡量學生的學業成績，往往使大多數學生把應付考試作為學習的目的，失去了學習的主動性和興趣。新課程標準設置后，我們采取了“平時考核（占40%）+期末結業考試（60%）”模式，平時考核形式多樣，如課堂提問、課后撰寫小論文、實驗報告抽查、平時小考等等。

8 教學效果

2014-2015學年，在護理、助產、臨床醫學、口腔醫學、眼視光技術等專業中開設了醫學遺傳學課程，本課程組共完成了助產專業醫學遺傳與優生學64課時；其他專業醫學遺傳學364課時。嚴格按照新課程標準執行各項教學活動，收到了較好的教學效果，學生普遍反映較好，對醫學遺傳學的實訓項目也產生了較濃厚的興趣，學生對教師教學的綜合測評平均分為96.5，學生的滿意度測評優秀率達94.5%，結業考核綜合評價結果（見表3）。

9 采取多樣化的教學方法

遺傳學基本原理范文4

遺傳標記是指可以明確反映遺傳多態性的生物特征。在經典遺傳學中，遺傳多態性是指等位基因的變異。在現代遺傳學中，遺傳多態性是指基因組中任何座位上的相對差異。遺傳標記可以幫助人們更好地研究生物的遺傳與變異規律。在遺傳學研究中遺傳標記主要應用于連鎖分析、基因定位、遺傳作圖及基因轉移等。

隨著分子遺傳學技術的發展和PCR技術的出現，人們將目光投向直接基于DNA和PCR技術的分子標記技術，如基于DNA分子雜交的RFLP和基于PCR反應的RAPD、AFLP、SSR等分子標記技術已廣泛應用于植物基因組研究[1，2]。

AFLP(Amplified Fragment Length Polymoplvism)分析技術是由Zabeau等于1992年發明并由Vos等發展起來的一種檢測DNA多態性的新方法[3，4]。由于結合了RFLP和RAPD的技術優勢，AFLP兼具了穩定性強和靈敏度高的特點，同時也因為它豐富的多態信息量（polymorphism information contents, PIC）和易操作性而被廣泛用于DNA指紋分析、遺傳圖譜構建、基因鑒定和克隆、基因表達、遺傳多樣性等方面，是近幾年發展最快的DNA分子標記技術。下面對AFLP技術的原理、操作及其在植物遺傳、進化等領域的應用進行簡要介紹。

1AFLP標記的基本原理

AFLP的基本原理(見圖1所示)是基因組DNA經限制性內切酶完全消化后，在限制性片段兩端連接上人工接頭作為擴增的模板。實際的引物與接頭和酶切位點互補，并在3'加上2～3個選擇性堿基，因此在基因組被酶切后的無數片段中，只有一小部分限制性片段被擴增，即只有那些與引物3'端互補的片段才能進行擴增，稱為選擇性擴增。為了對擴增片段的大小進行靈活的調節，一般采用兩個限制性內切酶。一個是切點多的酶，如具有4堿基識別位點的MseI，它產生較小的DN段，另一個是切點少的酶，如具有6堿基識別位點的EcoRI，它產生較大的DN段。上述兩種酶產生三種酶切片段，理論上90%以上為MseI-MseI片段，只有一小部分為EcoRI-EcoRI片段，EcoRI-Msel片段為EcoRI酶切位點的兩倍左右，擴增的片段主要是兩個酶的組合產生的酶切片段。Vos等[3]指出，多切點的酶產生小的DN段，這些片段能很好地擴增，適于在變性序列膠上分離，少切點的酸可以減少被擴增的片段，只有兩種酶組合后產生的片段即E-M才是主要擴增的片段，故采用雙酶切可以極其靈活控制被擴增片段的大小和數目。再者在合成引物時只需用同位素或熒光標記EcoRI引物或MseI引物，故采用雙酶切有可能對雙鏈PCR產物進行單鏈標記，從而避免了由于雙鏈擴增片段在變性電泳膠上不均等遷移而造成的誤差，并通過少數引物的多種組合可產生極其大量的DNA指紋。

2 AFLP的技術流程

AFLP技術流程主要包括三個步驟：①經限制性內切酶酶解后的DNA限制性片段，與雙鏈多聚核苷酸接頭（adapter）連接；②利用PCR方法，通過變性、退火、延伸循環，選擇性擴增成套的限制性片段，經過多次循環，可使目的序列擴增到0.5～1ug；③延用聚丙烯酰胺凝膠電泳分離檢測擴增的DN段。

2.1 DNA限制性片段的獲得及其與接頭的連接

基因組DNA通過限制性內切酶酶解產生限制性片段。一般使用兩種限制性內切酶。酶切完成后在T4連接酶作用下與接頭進行連接反應。

Fig1 the principle of Amplified Fragment Length Polymorphism

2.2限制性片段的選擇性擴增

AFLP反應一般使用兩種引物，擴增條件根據AFLP引物的選擇性堿基性質而定。對于較復雜基因組的AFLP分析一般兩步擴增策略，即先用無或單選擇堿基引物進行預擴增。一般來講，預擴增引物選擇堿基數為1個，選擇性擴增引物的選擇堿基數為3個。預擴增能夠為正式擴增提供足夠的模板，而且其中的兩個引物無需同位素標記。預擴增產物用TE（pH8.0）緩沖液稀釋10倍后用于第二步的選擇性擴增反應。其中引物的選擇性堿基為2-3個，可根據基因組大小和實際擴增情況來確定引物末端所需的選擇性核苷酸數目。經驗指出，一般大于108bp的基因組DNA可用兩個末端各有3個選擇性堿基的引物進行擴增，而105-108bp基因組DNA可用兩個分別含有2個或3個選擇性堿基的引物進行擴增。值得注意的是，當使用放射性同位素或熒光標記引物時，通常只對其中一條引物進行標記，一般優先考慮EcoRⅠ引物。

2.3擴增產物凝膠電泳分析

擴增產物的分離通常在4%-6%的變性聚丙烯酰胺凝膠上進行，膠濃度選擇可通過擴增片段大小進行調整。目前，利用放射性標記檢測AFLP結果的方法逐漸在淘汰。利用熒光標記是當前國內外開始流行的一種靈敏度可與放射元素標記法相媲美的新型檢測方法。它避免了放射性元素對人身體的傷害，另一方面通過該方法獲得的DNA指紋與相應的放射自顯影相比，減少了無意義條帶，保證了AFLP結果的高效性和可重復性。此外，銀染方法是一種成本較低廉和高靈敏度的檢測方法，盡管結果有時不穩定，但仍不失為一種可以考慮的檢測手段。

3AFLP技術的應用

3.1 遺傳作圖與基因定位

由于AFLP 能夠揭示大量的多態性位點,可以彌補傳統的RFLP 標記多態性低的缺點,因而AFLP 可以構建高密度的遺傳圖,使基因組能完全被分子標記覆蓋,無很大的標記空隙,可以檢測數量性狀基因(QTL)[5]。定位克隆技術是分離未知產物基因的重要技術,基本前提是基因定位,然后以緊密連鎖的分子標記為起點,通過染色體步行,最終克隆基因。Colwyn 等[6]在構建番茄AFLP 圖時,利用分離群體和728個引物,從42000AFLP片段篩選了3個AFLP 標記,并將其定位在番茄第1條染色體短臂上。在水稻上,Cho等[7]利用一套近等基因系,只用2個引物組合,就找到2個AFLP 標記,并分別將它們定位到第1、第9 染色體上。宋國立等[8]利用AFLP銀染技術對中棉所2號、中棉所3號、中棉所10號等8個陸地棉品種進行初步研究,結果得出8個品種的擴增帶一般在60～140 條之間, 遠遠比RFLP、RAPD、SSR 等豐富。

遺傳圖譜在許多作物及林木中得到了迅速發展,西紅柿、黃瓜、土豆、玉米、小麥、大麥等多種作物的分子圖譜已經建立。在林木中巨桉、糖松、尾葉桉、蘋果、桃等樹種的分子圖譜也已建立。以上分子圖譜構建為基因定位、分子克隆等奠定了基礎。

3.2 種質資源鑒定

AFLP的最適應用范圍,也就是M.Zabeau和P.Vos申請專利的關鍵,是利用AFLP技術鑒定品種指紋(Finger print),檢測品種的質量和純度,辨別真偽,十分靈敏。著名的美國先鋒種子公司首先引用了AFLP技術用于玉米自交系和雜交種的鑒定工作,建立它們的指紋檔案,保護品種專利。周志勇等[9]采用雙酶切的方法,將AFLP技術應用于人參、西洋參基因組指紋圖譜,發現二者在遺傳上有較近的親緣關系,但引種到我國吉林的西洋參與西洋參基因組DNA 相比有一定變異。證明了AFLP 分子標記技術有望成為一種獨立的、確實可行的手段,用于人參、西洋參等藥用植物品種的鑒別。

3.3 植物分類、進化及遺傳多樣性

目前,AFLP 技術已廣泛應用于植物種質間的親緣關系分析、種質分類與品種資源遺傳多樣性的研究。美國康耐爾大學的Blair[10]利用AFLP技術評價54 份水稻品種的遺傳多樣性,研究其系統發育和分類,并與同工酶生化標記及RFLP標記比較,不僅發現其結論一致,而且認為AFLP對于研究水稻品種的遺傳變異和構建基因組圖譜更為理想。Paul 等[11]利用AFLP技術檢測來自肯尼亞和印度不同地理生態區的32個茶樹品種的遺傳多樣性,用5對引物產生了73個多態標記位點。熊立仲等[12]用AFLP方法進行水稻的連鎖遺傳圖和遺傳多樣性分析,用25個引物組合共擴增得到1314 條帶,其中228 條帶在親本間表現多態性。

綜上所述，以PCR為基礎的AFLP技術,其高度可靠性將代替RAPD 標記,AFLP 的方便性也會使其他具有高分辨率的RFLP 和微衛星失色, AFLP 技術將成為一段時期內最主要的分子工具，必將在遺傳學和分子生物學領域有著廣闊的應用前景。但AFLP也存在著對模板反應遲鈍,譜帶可能發生錯配與缺失,成本較高,對技術要求苛刻等缺點,在今后的研究工作中，我們應根據自己的研究目的，選擇合適的分子標記，或將不同標記結合起來進行綜合研究。

學習體會和建議

通過該門課的學習，使我受益匪淺。課程內容豐富，突出先進性和科學性，內容涉及國內外有關分子生態學研究最新理論與方法、技術與體系，使我深刻了解了分子生態學領域的最新研究熱點和發展趨勢，幫助我們構架從事該領域研究的思維方式與工作能力，拓寬了知識面與科研思路。

分子生態學的產生給整個生態學領域帶來了巨大的沖擊，其研究的問題、研究的方法是全新的。課程的開設可以面向更綜合性、實用性。能夠更全面地介紹分子生態學領域的最新理論與方法、技術與體系，介紹該學科與其它學科的結合點和融匯層面；另外可以增加最新的生物分子技術試驗操作技能與方法，奠定一定的理論與實踐基礎。

參考文獻：

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[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

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[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]宋國立,張春慶,賈繼曾.等.棉花AFLP銀染技術及品種指紋圖譜應用初報[J].棉花學報,1999,11(6):281～283.

[9]周志勇,周鋼,周肆清.等.AFLP法構建人參、西洋參基因組DNA 指紋圖譜〔J〕. 藥學學報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.

遺傳學基本原理范文5

關鍵詞：多媒體教學；遺傳學；傳統教學

遺傳學是探索生命本質的前沿學科，也是大學生命科學中非常重要的一門專業主干課程。遺傳學的知識抽象、邏輯性強，很多內容需要依靠嚴密的推理和細致的思考才能掌握，因此遺傳學也是一門較難學習和掌握的課程[1]。同時，隨著學科發展，遺傳學的教學內容也在增加，但學校的課時數反而減少，造成學時數少與教學內容豐富的矛盾日益突出。如何在有限的學時內，讓學生有效掌握遺傳學的基本知識與原理，提高教學效果，是每一位任課教師所思考的問題。

計算機輔助教學（CAI），即多媒體教學是隨著計算機應用的普及和發展而形成的教學手段，以其形象、直觀、信息量大、界面友好、交互性強等優勢已被教育界人士認可、接受和使用，在遺傳學教學中多媒體也被廣泛采用[2-4]。但是多媒體的應用，對于不同專業體系，不同知識結構，不同領域是不同的。我們在實踐中針對遺傳學課程的特點，探索出以傳統教學方式為主，多媒體教學為輔的教學方式，將多媒體教學手段有機地結合到傳統遺傳學教學中。

1 多媒體教學在遺傳學教學中的優勢

1.1 將微觀的內容形象化

多媒體教學能把文字、圖形、圖像、音頻和視頻等信息媒體結合起來表達教學內容，形成圖文并茂、形象生動的界面。尤其是在肉眼無法看見的微觀世界展示和生命活動動態的展現上，具有傳統教學無法比擬的優勢。例如通過有絲分裂、減數分裂、DNA的轉錄以及翻譯過程的動畫演示，能將抽象的內容形象化、直觀化，學生容易理解[5，6]，其效果是傳統圖片結合講解的教學方式無法達到的。

1.2 有利于調動學生的所有感官功能

圖畫和聲音比數字和文字更容易讓人記住，多媒體技術使教學擁有了生動的畫面、動聽的聲音等強大的信息傳播功能，從認知的角度看，更容易做到在教學中讓學生的多種感官協同感知，從而增強感知的相互作用，提高感知效應，利于學生記憶。例如通過圖片展示二倍體與多倍體在細胞大小、果實大小的差異，比單純的文字描述，更容易讓學生感知并產生深刻印象。

1.3 可以增加課堂的信息量

隨著學科發展，遺傳學的教學內容也明顯增多，課時數少與教學內容增加的矛盾日益突出。傳統教學方式的板書會占用一些課堂時間，尤其是在繪制圖表時，而應用多媒體教學，教師可以在課前把一些要講解的圖表組織在PPT圖片上。例如講解采用三點測驗進行基因定位時，先將雜交試驗結果組織在PPT上可節省大量的課堂時間，提高課堂教學效率，在一定程度上緩解課時數少與內容多的矛盾[7]。

2 多媒體教學在遺傳學教學中的不足

2.1 易導致教學速度偏快，不利于學生理解和記憶

減少了板書時間，講解的時間增多，因此利用多媒體教學容易導致教學速度偏快，如圖1中對數量性狀遺傳特征的講解，如果不放慢速度，學生很難記全筆記，同時學生思考和消化的時間也減少，不利于理解和記憶[8]。有的教師在制作幻燈片的過程中，沒有設置順序放映，這樣幻燈片上的所有內容將同時呈現，如圖1所示，當教師講上部分內容的時候，有的學生會去看下部分的內容，影響了聽講的效果。

圖1 未設置放映順序的幻燈片

2.2 易導致教師對多媒體的依賴，減少與學生的交流

筆者發現有的教師將自己要講的所有內容都寫在PPT上（如圖2所示），上課時對著多媒體講解，以減輕課前準備的壓力。這樣做容易導致“念”的成分增加，“講”的效果降低，也會減少與學生的交流。有的學生在看和聽之間不能很好地兼顧，從而影響了學習效果。同時學生反映長時間看PPT，容易疲勞和走神。

圖2 容易引起學生疲勞的幻燈片

2.3 遺傳學中的很多內容不適于使用PPT講解

遺傳學中很多內容邏輯性比較強，如鏈孢霉的連鎖分析、遺傳率的估算等，如果在PPT上講解，不利于進行推導和啟發學生，也不利于學生理解。因為一張幻燈片上能夠容納的內容有限，大部分知識往往需要在幾張幻燈片上講解，在幻燈片的切換過程中，容易打斷學生的思路，不利于前后內容的互相照應。而且有的內容放在幻燈片上講解，不如在黑板上邊畫邊講效果好。圖3是筆者下載的PPT涉及的內容，筆者認為在幻燈片上講解，不如在黑板上邊畫邊講清楚、明白。圖3a中的內容如果一次性呈現在學生面前，容易使他們迷惑，影響理解。對于雜交試驗過程，筆者的體會是如果設置了播放順序，可以利用幻燈片講解，如果沒有設置，則用板書的方式講解效果更好，可以隨時啟發學生進行推導。同時現階段遺傳學的數字化教學資源還有待進一步開發，有的沒有合適的動畫，有的圖片制作不理想，在PPT上講解，沒有傳統的教學方式好。

a b

圖3 多媒體教學不如傳統教學效果的幻燈片

3 在遺傳學教學中合理使用多媒體的嘗試

傳統教學手段和多媒體教學各有利弊。筆者在實踐中曾對兩種教學方式進行實驗，學生普遍反映采用傳統教學方式的教學效果好。可見對于遺傳學這門邏輯性強的學科，傳統的教學方式有其優勢，因此筆者在實際教學過程中嘗試對多媒體教學揚長避短，針對遺傳學的課程特點，采用以傳統教學手段為主，多媒體為輔的方式，既發揮多媒體的優勢，又避免其不足，將其有機結合到傳統教學方式中，以達到最佳的教學效果。

首先，筆者將教學內容的提綱和主線寫在多媒體上，以節約板書時間，而具體的講解和推導則大多在黑板上進行。對于需要嚴密推理的內容，如遺傳規律的驗證、基因定位分析、遺傳率的計算等，通過在黑板上一步一步地推導全過程，思路清晰，邏輯性強，學生容易理解。對于形態結構、微觀世界的動態變化等內容，如染色體的超微結構、細菌的結合過程、DNA的轉錄及翻譯過程等采用多媒體教學，利用圖片和動畫來展示微觀世界和事物發展的動態，直觀、形象，學生容易掌握，并能在腦海中留下深刻的印象。

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對教學內容的主線和一些需要使用圖片、動畫及表格說明的內容采用多媒體教學，其他內容主要采用傳統的板書方式，因此總體講是以傳統教學為主，多媒體為輔。

圖4是筆者制作的幾張幻燈片，a只寫出了教學內容的主線（每一項內容都設置了放映順序），具體的講解則是在黑板上邊畫邊講或口頭陳述。這樣邏輯性強、條理清晰，學生更容易理解，也便于學生做筆記。有的內容需要用圖，如細菌的雜交試驗就結合有圖的幻燈片b講解。有的需要用表，如ABO血型的凝集反應，就結合有表的幻燈片c講解。可以放動畫的，就結合動畫講解，展示學生難以想象的動態過程，如DNA的轉錄及翻譯過程、DNA的點突變等。

a b c

圖4 教學用幻燈片

通過以上處理，在遺傳學教學中充分發揮了傳統教學手段和多媒體教學各自的優點，使學生在有限的時間內能有效掌握抽象、艱深的知識，教學效果較好。這門較難的課程也得到了學生的歡迎和肯定，絕大部分學生能較好掌握遺傳學的基本原理和基礎知識。有些學生說遺傳學是他們用心學并學得好的幾門課程之一，有些學生把遺傳學作為他們的考研學科，這說明以上教學實踐取得了較好效果。

參考文獻

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遺傳學基本原理范文6

關鍵詞：全基因組選擇；奶牛；育種；應用進展

中圖分類號：S823.9+12文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2013）02-0131-05

1全基因組選擇的原理

中國奶牛養殖規模和生產性能都得到大幅度提高，傳統育種為奶牛產業的發展做出了巨大貢獻，例如奶牛產奶量平均單產在過去的30年間提高了3 000 kg，其中 40% 以上得益于育種。模擬和真實數據均表明，標記輔助選擇可提高奶牛育種效率。但是標記信息所能帶來的額外準確性主要取決于它能夠解釋的遺傳變異。畜禽遺傳改良的多數目標性狀都是數量性狀，受多個基因控制，每個基因只能解釋很小比例的遺傳變異。因此，通過候選基因（candidate gene）、數量性狀基因座定位（quantitative trait loci mapping，QTL mapping）和全基因組關聯分析（genome-wide association study，GWAS）等策略發現的基因或標記也只能解釋較小比例的遺傳變異。顯然，以上策略均難以顯著提高育種值估計的準確性。

全基因組選擇（Genomic Selection，GS），即全基因組范圍的標記輔助選擇（Marker Assisted Selection，MAS），指通過檢測覆蓋全基因組的分子標記，利用基因組水平的遺傳信息對個體進行遺傳評估，以期獲得更高的育種值估計準確度。隨著2006年牛基因組結果的公布，以及高密度SNP分型芯片的開發和成本降低，獲得高覆蓋率的全基因組的標記成為可能。同時，計算機的飛速發展和分子數量遺傳學理論的進步，也為大批量數據的運算提供了技術支持。這兩者都促進了基因組選擇方法由理論變為實踐。

全基因組選擇獲得的估計育種值稱為基因組育種值（genomic estimated breeding value，GEBV）。基因組選擇的一個基本假設是，影響數量性狀的每一個 QTL 都與高密度全基因組標記圖譜中的至少一個標記處于連鎖不平衡（linkage disequilibrium，LD）狀態。因此，基因組選擇能夠追溯到所有影響目標性狀的 QTL，從而克服傳統標記輔助選擇中標記解釋遺傳方差較少的缺點，實現對育種值的準確預測[1]。

模擬研究證明，僅僅通過標記預測育種值的準確性可以達到0.85[2]。如果在犢牛剛出生時即可達到如此高的準確性，對奶牛育種工作意義深遠。另一項模擬研究表明，對于一頭剛出生的公犢牛而言，如果其GEBV的估計準確性可以達到經過后裔測定估計得到的EBV準確性，相當于可以利用2歲公牛代替5歲乃至更老的公牛作為種用，遺傳進展率將提高一倍，與奶牛常規后裔測定體系相比，可節省92% 的育種成本[3]。這引起了育種研究者和育種企業的關注。此后，基因組選擇的研究和應用報道不斷涌現。