遗传学的研究对象范文

栏目:文库百科作者:文库宝发布:2023-11-10 17:56:16浏览:512

遗传学的研究对象

遗传学的研究对象篇1

进入21世纪后,遗传学知识得到了一定程度的普及。如果父母均为健康人,而(外)祖父母与孙辈有同样的疾病,人们也认为这是一种“遗传”。实际上,一个家族中,两系(指父系、母系)三代内只要有两位成员患同一种病,人们都能联想到“遗传”。可见,人们心中“遗传”的概念已在不断扩展。

许多传统的遗传病可以遗传,这已勿庸置疑,比如先天性智能发育不全、家族性偏头痛等。但是,随着医学的发展,人们概念中的“非遗传病”也加入了遗传的行列。医学家在很多“非遗传病”中发现了致病基因,如糖尿病基因、白血病基因、精神分裂症基因、肥胖基因等,大大突破了人们的传统观念。再发展下去,会不会发现长寿基因、智能基因、幸福基因、感冒基因、成瘾基因呢?甚至最终发现所有疾病均与基因,也就是遗传有关?

其实,当代遗传学中许多超乎常人想象的突破性发现,正是源于遗传学家持有“所有疾病都可能与遗传有关”的观念!比如,在鸦片滥用、酒精依赖、海洛因成瘾、老年性痴呆、神经性厌食、失眠症和人格障碍等中都找到了相应的致病基因。人们不禁要问:这种观念会不会太极端、太离谱呢?对此,医学家们肯定地说:这是科学的!

实际上,所有的疾病都是由内部的遗传因素和外部的环境因素结合所致,只是两种因素在不同疾病中所占的分量各不相同。如果遗传因素占主导地位(遗传相关性大于60%),这种疾病就是人们常见的遗传病;如果遗传因素不占主导地位,人们很难联想到遗传,但在遗传学家的眼中,它们还是与“遗传”有关,即使其遗传相关性不到1%,这种认识上的差异是遗传学的发展所致。

遗传学一般可分为传统的群体遗传学和现代的分子遗传学,前者以病症为研究对象,其“遗传”概念通常指病症遗传。如果某种症状具有以下三个特点,就可认为有遗传倾向:①该症状具有家族聚集现象,即在同一家族成员中发生率比普通人群发生率高;②该症状发生率在单卵双生子中比双卵双生子中高;③高发家系中的子女,即使从小寄养在正常家庭中,该症状的发生率仍比普通人群高。分子遗传学则以基因为研究对象,其“遗传”概念是指基因遗传,认为所有的遗传是通过基因传递来进行的。分子生物学的研究目的主要是寻找与疾病相关的致病基因,而研究的前提假设就是“所有疾病都可能与遗传有关”。由于许多疾病的症状并非与生俱来,但其致病基因则在出生时就已携带,所以,分子遗传学的观点比传统的群体遗传学更精确、客观和科学。比如,现代医学已经发现了老年性痴呆的致病基因,但病人的症状直到老年才出现,有的人甚至在症状还未出现时就过世了,可见依症状判断疾病是否有遗传倾向,总体上就会缩小发现疾病遗传性的可能性。许多人身上携带致病基因,但不一定出现病症,因为这还受到环境因素的影响。有些在祖辈中从未出现过的病症,在子孙中出现,也被称为遗传病,因为其致病基因是遗传的。

接下来,让我们来看看遗传是怎样“无孔不入”的:比如海洛因成瘾,一生接触不到海洛因的人,他们不存在海洛因成瘾问题,而若每天滥用海洛因,几乎百分之百的人会成瘾,可见该症受环境因素影响十分明显。但是我们应该看到,有人一生对吸毒现象耳濡目染,却毫无兴趣;而有人第一次听说毒品,就充满好奇,跃跃欲试;有人要长期吸毒才上瘾,而有人短期吸毒即上瘾;有人要大量吸毒后才上瘾,而有人只要少量吸毒就上瘾;有人上瘾后容易戒掉,而有人屡戒屡败。为什么会有这些差异呢?原因之一就是个体的人格特征、对海洛因成瘾的易感性各不相同所致,而这两者恰与遗传素质密切相关。又比如,车祸引起的外伤也与遗传有关,一般人很难接受这种假设,但实际上它仍难免与遗传有关:外部车辆的突然撞击固然是外伤的主要原因,但受伤人可能存在的冒失的个性、反应的迟钝性、行为的反应模式以及自身骨骼的韧性等也是造成外伤的充分条件,而这些因素都与遗传有关,这是人们不难想像的。

遗传学的研究对象篇2

【关键词】TBL教学法 医学遗传学 教学改革

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2014)07C-0135-02

医学遗传学是目前医学中最前沿的学科之一,其利用DNA技术研究遗传性疾病的发生机制、传递方式、诊断、治疗、预后、再发风险和预防方法,从而达到控制遗传性疾病的再发,降低其在人群中的危害,提高人类健康水平之目的。医学遗传学既是一门综合性很强的基础课程,又与临床医学紧密相连,其课程知识点繁多,覆盖面广,更新速度快,与其他学科交叉紧密,因此,在传统教学模式下,学生容易出现学科体系不清晰、重点内容不易消化、感觉教学内容枯燥乏味、学习缺乏积极性等问题。显然传统的教学模式已经无法满足新的教育环境下对医学生综合素质全面提高的要求了,这就需要新颖、高效、优质的教学模式加入,并逐步完善。以团队为基础的教学模式(team-based learning,TBL)是以团队为基础,通过将教师讲授和学生讨论有机结合而形成的教学模式,它是美国Oklahoma大学 Larry Michaelsen教授在优化改进以问题为基础的教学模式(problem-based learning,PBL)后,于2002年提出的一种新的教学理念。该教学模式体现了以学生为主体的教学思路,鼓励学生通过团队协作的方式分析问题、解决问题,有效的提高了学生的学习积极性、主动性和团队合作精神,也带来了很好的教学效果。现将TBL教学法引入医学遗传学教学中,通过积极的实践和优化,争取不断提高医学遗传学的教学质量。

一、对象与方法

(一)研究对象。选取广西卫生职业技术学院2012级检验1班和检验2班作为研究对象。检验1班58人作为实验组,检验2班58人作为对照组。两组年龄、综合素质等比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

(二)研究方法。对照组采用传统的讲授式教学方式。实验组采用TBL教学模式:授课前,教师要提前一周将与课程内容相关的预习资料发放给学生,供学生预习;对学生进行分组,每组5-7人,分组的原则是成绩优异的学生和成绩一般的学生搭配,积极主动的学生和消极被动的学生搭档,做到组内异质、组间同质。课堂内容包括4个部分:(1)个人测验(10min),先发放试题和答题卡对学生进行一次基础知识测验,由每个学生独立完成,检查学生的预习效果;(2)团队测验(20min),再次发放试题和答题卡给学生进行测试,但这次允许小组内的成员进行讨论,最后得出组内统一的意见;(3)汇报讨论(45min),各小组选派一名代表汇报组内讨论的结果,并针对问题提出相关理由,持有异议的其他小组成员可以通过相互辩论的方式发言;(4)评价总结(15min),教师点评、总结讨论发言和团队协作情况,解释同学们讨论中出现的疑问,总结知识点并提出改进意见。

(三)评价方法。包括:(1)学期末进行医学遗传学闭卷期末考试进行比较;(2)发放教学调查表,统计学生对TBL教学模式的满意度。相应数据使用SPSS 13.0软件进行分析,计量资料采用t检验,计数资料采用x2检验,比较两组教学效果。

二、结果

(一)两组学生医学遗传学考试成绩比较(见表1)。从表1可以知道,两组学生在医学遗传学考试成绩上存在显著差异,t=8.397,P

(二)两组学生医学遗传学教学满意度调查表(见表2)。在医学遗传学教学课程结束后,发放教学调查表,分别调查学生对传统教学模式(对照组)和TBL教学模式(实验组)的满意度,发放调查表116分,回收116份,回收率100%。实验组满意率与对照组满意率存在差异,P

三、讨论

(一)TBL教学模式能有效激发学生的学习积极性和主动性。TBL教学模式改变了传统教学模式以教师为中心的教育思路,真正体现了以“以生为本”的理念。在上新课前,学生会通过查阅医学杂志、搜索互联网等方式提前准备教师布置的预习资料,一方面提高他们的自学能力、信息检索分析能力,另一方面也增强他们的学习积极性。在TBL教学过程中,以往灌输式的讲授方式被学生分组讨论和教师指导取代,使得枯燥乏味的医学遗传学知识更容易被学生接受,在不断讨论学习的过程中他们会用这些知识点去分析问题、解决问题,因此知识点也更容易被记住、记牢。这在一定程度上会促使学生变被动为主动,激发他们的学习动力。

(二)TBL教学模式能培养学生团队协作能力。TBL教学本质上是一种以小组为单位的集体学习,它以团队为基础,团队中的成员都有不同的任务,如果一个成员不能完成他的任务,那么就会影响到整个团队的成绩,这就要求这个团队分工明确、管理合理、责任清晰才能能高效运作。学生在收集相关资料、讨论分析的过程中,就要与小组其他成员不断进行交流、学习、互助,在互动过程中就会逐渐拉近与他人的距离,培养了团队协作能力,有利于以点带面、以面带片,最终实现组内、组间及全班学生的共同进步。

(三)TBL教学模式能提高教师教学能力和水平。与以往的传统讲授式教学模式不同,TBL改变了教师为中心的模式,这也对教师的教学能力和水平有了更高的要求。在TBL教学模式中,教学的主体已由教师转变为了学生,教师在教学过程中主要的作用是组织课堂、激励团队学习、引导讨论等,这就要求教师具备更加全面、广博的知识,丰富的教学经验,而且具有较强的组织沟通能力。另外,医学遗传学是一门跨专业、融合性很强的前沿学科,知识更新快,需要教师在TBL教学前,不断的通过自学、进修、网络等方式了解本学科及相关学科的前沿知识和技术,这样才能更好地准备教案,将医学遗传学这门学科上好,同时也能不断提高教师教学能力和水平。

TBL教学模式是一种新颖的教学方法,它克服了传统教学模式的部分缺陷,在引入医学遗传学教学中后,我们发现它能有效提高学生的学习积极性和主动性、增强学生团队协作能力,并且有利于提高教师的教学能力和水平。随着TBL教学模式不断完善和改进,这种先进的教学方法必定会对医学教育改革起到推动促进作用。

【参考文献】

[1]傅松滨. 医学遗传学[M].北京:北京大学医学出版社,2009

[2]郭艳红,黄文君,辛敏,等. TBL教学模式在地方医学院校生理学教学中的应用[J].基础医学教育,2013 (2)

[3]谭波涛,潘丽萍,梁红,等. TBL结合LBL模式在生理学教学中的应用研究[J].中国高等医学教育,2012(11)

[4]万能章. TBL教学法对病理学教学效果的影响[J].中国高等医学教育,2011(8)

【作者简介】赖燕燕,女,硕士,广西卫生职业技术学院讲师,研究方向:医学遗传学教育。

遗传学的研究对象篇3

2015年,北京的秋天比以往来的更早些,借着宋晓元来北京开会的间隙,记者有幸在北京蛋白质组中心采访到这位罗彻斯特大学细胞分子和发育生物学博士、中国科学技术大学生命科学学院教授、博士生导师。在往来的众多男性科研人员中,清秀靓丽的她格外引人注目,为灰暗的秋景增添了一抹柔情。

医学还是生物学,这是一个问题

从中学开始,宋晓元就非常喜欢生物这门课程。虽然当时的内容只涉及到生物学最粗浅的部分,但并不妨碍她从中窥见生物学世界五彩斑斓的千变万化。那时,她对生命的起源、成长、变化、衰退、死亡的过程非常着迷,虽然没有明确想要从事何种职业的理想或者规划,但“如果可以从事一些跟生物有关的工作就好了”的想法已经萌芽。

曾经的宋晓元是想学医的。

这实在是一个无法回避的有意思的问题。而宋晓元在谈起她曾经的医生梦时显出了兴致勃勃:“在医院里给病人看病,能够解除病人的痛苦是件多么美好的事情。”而当问起为什么没有学医时,宋晓元则有些调皮地回答:“因为学了生物啊。”

自从格里哥・孟德尔在1865年催生并发表了遗传学诞生的著名定律――孟德尔定律之后,遗传学、生物学、基因学等伴随着科学的发展成为人类探索生命奥秘的主旋律。基因链交缠的每一个细节,都是人类关注自身和整个世界起源、发展与未来的组成部分。生命与细胞,原子与基因,各种物质、各种组合、各种发展、各种变化构成了我们生活的奇妙世界。在此基础上,生物学也演化成一个门类众多的庞大体系,多种学科都有交叉。其中,分子生物学、细胞生物学等涉及到医学领域的内容非常广泛,也就成为宋晓元的主要研究方向。

“当时在选专业的时候还是纠结了一段时间的,后来对生物学有了比较深刻的了解之后认为,如果一直从事生物方面的研究的话,就能够从根本上预防疾病的发生,而不用像医生一样需要等到病人生病了才能去看病救人。这样才坚定了我选择生物学的信念,并且一直学习研究到现在。”宋晓元解释了自己选择生物学的原因。

带着对生物学深深的喜爱,宋晓元以优异的学习成绩被保送进入北京师范大学生物系,从此踏上了生物学研究的道路。之后的多年科研生涯,无论是基因表达调控,还是表观遗传学内容等方面,宋晓元的工作始终都是围绕着可以服务于医学研究的内容展开。她希望可以解除病人痛苦的这一理想,从另一个侧面得以实现。

在罗彻斯特大学攻读博士学位期间,宋晓元开始从事表观遗传学包括组蛋白变体以及组蛋白的翻译后修饰等在基因转录调控中作用的研究。她在组蛋白磷酸化与基因表达调控的研究中,第一次证明了在体内一个组蛋白变体和另一个组蛋白翻译后修饰之间的“cross-talk”(Genes Dev. 2012)。在加州大学圣地亚哥分校(UCSD)/Howard Hughes医学院进行博士后工作期间,宋晓元继续关注表观遗传学在基因转录调控中作用的研究,但重点转到了长链非编码RNA(lncRNA)这一表观遗传因子,并在遗传毒性压力诱导的lncRNA的研究中和合作者一起证明了在CCND1基因启动子上转录的lncRNA对RNA结合蛋白TLS的变构调节并介导其转录抑制,为lncRNA在基因调控中的作用及其机制提供了早期的实验依据和研究结果(Nature 2008)。同时,她还关注三维基因组结构在转录调控中的作用。她与博士后导师 Michael G. Rosenfeld以及付向东教授共同开发并完善了一个研究全基因组范围内短程及长程基因组交互作用的低背景高分辨率的新方法3D-DSL技术。应用这一新技术,她与合作者成功地发现了与人类疾病密切相关的基因沙漠地区的基因增强子远距离的与多个基因位点相互作用,并对其起调节作用(Nature 2011)。

医学还是生物学?选择哪个其实不是一个问题。因为无论选择哪一个,都包含了宋晓元想要帮助别人的想法,都表达了她对社会浓浓的责任感以及不忘初心的信念。

衰老探寻

吾生也有涯,而知也无涯。从本科到硕博到博士后,从北师大到罗彻斯特大学到UCSD/Howard Hughes医学院,在探索生命与基因奥秘的道路上,宋晓元不断摸索着前行。

2012年6月,作为中组部第三批“青年千人”的入选者宋晓元放弃国外优越的科研生活回到国内,成为中国科学技术大学生命科学学院的一名教授和博士生导师,开始新的科研征程。而谈及10多年的国外求学和科研工作,宋晓元只淡淡表示,这只是人生的一个过程,并不是人生的全部和未来。她的生活在中国。

全球基因组技术的快速发展加速了人类对于转录过程以及它在发育、稳态、疾病、信号和包括老化/衰老的生理过程中的复杂的调控机理的认知。在国外的科研工作中,宋晓元揭示了一个基因启动子序列中的一个风险等位基因在响应遗传毒性压力时受到CTCF和另一个zinc finger蛋白的调节并调控该基因的转录调节。

在此基础上,宋晓元通过“青年千人”项目,计划进一步阐明CTCF如何完成不同的功能,尤其是如何实现转录激活或者转录抑制,以便进一步了解CTCF这一在基因组结构和边界元素中起关键作用的蛋白的作用原理。同时,宋晓元还启动了一个新的领域研究:在脑及其他组织衰老过程中以三维基因组结构为基础的转录调控,其中包括有调节作用的lncRNA和CTCF以及三维基因组结构间的协调作用。她希望该研究获得衰老过程中全基因组染色质相互作用和基因表达调节的深度机理,从而阐明衰老过程的分子机制,为延缓衰老以及衰老相关疾病设计出的新的组合治疗方案,提高治疗的效果。

根据这个新领域,宋晓元将自己的实验室起名为衰老转录调控实验室,主要研究内容有三个方面:一是以四膜虫、衰老小鼠模型及临床样本为研究对象,研究lncRNA在衰老过程中基因转录调控的作用;二是研究由DNA损伤引起的应激反应和衰老过程中以基因组染色体相互作用为基础的转录调控,也是以四膜虫、衰老小鼠模型及临床样品为研究对象;三是研究细胞老化及机体衰老的基因组表观遗传学调控,着重于染色质间相互作用、CTCF和lncRNA的三维空间调控作用。这三个方面看似分散,实际有一个凝聚点:三维基因转录调控。宋晓元团队提出的三维转录调控概念(2015年初在protein & Cell上作为受邀review发表)由lncRNA和染色质相互作用构成对转录调控的原件,强调在转录调控中加入空间的概念和思维。她在2015年获得的国家自然科学基金委重大研究计划培育项目“脑衰老过程中长链非编码RNA对学习记忆相关基因的调控功能及机制 (91540107)”中很好地诠释了这个思想。

四膜虫的“故事”

生命体本身具有一套复杂而精细的基因转录调控系统。多年的研究证明,表观遗传学在基因转录调控中发挥着关键作用。主要的表观遗传学调控包括DNA甲基化修饰、染色体重塑、组蛋白翻译后修饰、组蛋白变体以及近年来发现的IncRNAs。表观遗传异常已经被发现与癌症、遗传病、儿科疾病以及自身免疫性疾病和衰老等密切相关。随着科技的进步,人们也逐渐认识到,染色体的三维空间结构在基因调控、DNA复制和损伤修复等方面也具有重要影响。因而,细胞核及染色体空间组织结构已经成为表观遗传学研究的一个新层面,研究其机理将为防治上述疾病奠定理论基础。

为找准科研的突破口,宋晓元在小鼠自然衰老模型中研究lncRNA和三维基因组结构的同时以她博士期间就使用的、具有完善遗传学研究以及成熟基因操作技术的四膜虫作为研究对象开展研究。原生动物四膜虫对于表现遗传学研究来说是一种非常理想的模式生物:它们是单细胞真核生物,生长快,可以无菌培养。比较基因组学的研究显示,嗜热四膜虫相比酵母等模式生物和人类具有更高程度的功能保守性。此外,几项生命科学里程碑式的研究都是在四膜虫中进行的,包括两个诺贝尔奖的发现(核酶和端粒酶)以及组蛋白翻译后修饰的发现及其生理作用的研究,极大地推动了表观遗传学的发展。

在国家自然科学基金面上项目“原生动物嗜热四膜虫新月小核的三维空间转录调控分子机制”中,宋晓元团队将利用四膜虫基因特有的优势和新月小核短暂转录活跃的独特性,研究染色体相互作用和ncRNAs在四膜虫新月期小核中的转录调控作用,为理解其他物种中由ncRNAs和染色体相互作用构成的三维空间转录调控分子机制提供实验依据;鉴定出四膜虫小核基因组潜在的启动子和增强子,补充目前缺乏的四膜虫基因组中顺式作用元件的信息。通过对四膜虫结合生殖新月期小核转录调控的研究,明确这一时期转录发生的位点以及三维空间基因调控过程,更深入地理解四膜虫大核DNA删除的分子机制。

路在前方

在基因转录调控领域浸润多年,谈及国内表观遗传学研究的进展,宋晓元表示,现在做这个方向的科研人员越来越多,好的文章也在不断发表,与国际的差距正在不断缩小。lncRNA以及三维基因组结构调控细胞和组织衰老这方面的研究也正在进行,但是目前人类对它的机制了解还不够透彻,需要在科研方法上有更多的突破,以便对这个领域有更多的认识。

都说做科研的人有两个家,一个是生活中的,一个是工作中的。生活中的家泽润疲惫的身体,为灵魂给养;而工作中的家则是理想所在,是漫漫黑夜中远方灯塔下的城堡,是地平线上即将绽放的微光,是生命理想的最终归宿。而在宋晓元心中,两个家对她来说都是人生道路不可或缺的组成部分。

宋晓元全身心爱着她的家,每每谈起孩子、讨论起家庭时,嘴角都会泛起微笑。因为照顾家庭的需要,她周末很少待在实验室,“当然,实验室或学生有什么事情只要通知我,我一定会在第一时间回复甚至赶过去,这是老师的职责。”

在工作中,宋晓元力求成为一位严师:“但是我性格太随和了,虽然嘴上经常说得十分严厉,但是落实到实际工作中,就心软了。学生们犯错误的时候我比他们还心急,更心疼他们的付出没有得到回报,安慰还来不及,更不要说严厉教训了。”她认为注重科研心态的平和、抗压和自我调节的能力非常重要,“在科研过程中,失败是再正常不过的事情。但是遇到失败不要轻言放弃,要更多地去寻求一些方法解决问题。”

谈及这些年的科研生涯,宋晓元坦言,自己真的从来没有明确的规划,只是顺其自然,一切就水到渠成。“其实我觉得我心里是明白自己要怎样去走这条路,只是一直没有用言语表达出来罢了。算是人们常说的‘功到自然成’吧。”但是在人生道路的选择上,宋晓元却是坚定而执着的,“这一直都是我的兴趣所在,我热爱科研工作。”

遗传学的研究对象篇4

关 键 词: 地方高校; 遗传学;实验教学; 教改;

遗传学是生物学中最富于综合性的中心学科之一,也是生命科学中发展最迅速的前沿的学科之一。自 1900 年孟德尔定律被重新发现以来,遗传学取得了很大的发展,阐明了许多遗传学现象和规律。进入 21 世纪之后,科学家对线虫、果蝇、拟南芥等动植物以及人类基因组计划的初步完成,更加突现出遗传学在生命科学中的核心与前沿学科的地位。遗传学是一门实验性很强的学科。遗传学本身的发展离不开大量而设计周密的实验研究,因此遗传实验课程是开展遗传学研究的重要基础。通过实验教学,不仅可以使学生在实验过程中加深对遗传学现象和规律的认识,更重要的是培养学生进行遗传学及相关学科研究工作的能力。

1.优化师资队伍结构

遗传学实验课程的教学在很多地方院校是由一个教师负责教学和实验,这样就会导致教学质量的下降,面对这种情况,地方院校就应优化师资队伍结构,组建一支具有较高的学术水平和教学水平、结构合理的高素质实验教学队伍,由1-2 名遗传学理论课程的教师和1-2 名多年承担遗传学实验教学的老教师为课程负责人,以硕士及以上学位、且具有从事经典和分子遗传学研究工作经历的教师,或承担过两轮以上遗传学及实验教学任务的教师作为课程教学队伍,形成一支教学经验丰富,老中青合理搭配,学缘来源广泛的遗传学及实验教学队伍。

2.建立高水平、综合性的遗传学实验教学平台

近年来,由于学科的迅速发展和植物科学领域研究工作的不断深入,许多新的实验方法和实验技术不断涌现,使得原有的实验项目不能充分满足培养创新型人才的要求,有必要增设新的实验项目。同时,为了培养学生的创新能力,要逐步减少验证性、演示性实验,增加设计性、综合性实验,通过设计性、综合性实验可以实现以学生自我训练为主的教学模式,更好地掌握实验原理、操作方法、步骤,全面了解仪器设备的性质并正确地使用仪器,锻炼学生思考问题、分析问题和解决问题的能力,提高学生的创新思维和实际动手能力,而现有的仪器设备条件不能满足综合性设计性实验的要求,降低了教学效果;另外,由于招生规模的扩大,导致原有实验设备的数量严重不足。为了改善遗传学实验课程的教学条件、提高教学水平,极有必要在现有基础上,按照人才培养目标、学科发展和社会经济发展的要求,优化实验室布局,添置新的仪器设备,增加新的实验项目,建立高水平的遗传学实验教学平台,提高实验室的共享性和和仪器设备利用率,改善实验技术条件和工作环境。提高实验教学水平和学生的专业素质,培养学生的实践能力和创新精神.

3. 完善实验教学内容

在很多地方院校的实验教学内容主要是研究动物、植物、微生物和人类的经典遗传学内容,而细胞遗传学、分子遗传学等教学内容由于条件的限制而不能开设,从而导致实验教学内容不完善。根据教育部《关于加强高等学校本科教学工作,提高教学质量的若干意见》( 教高[2001]4号) 中的有关文件要求,遗传学实验教学内容要不断进行完善:不但要涵盖经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学、发育遗传学、群体遗传学、数量遗传学、生物信息学和基因组学等,而且要涵盖动物、植物、微生物和人类等研究对象的遗传学实验。通过不断完善实验教学内容,建立“基础性综合性研究( 设计、创新) 性”逐层递进的实验教学体系,使学生从生物的整体水平、细胞水平和分子水平等方面逐渐加深对遗传学知识的理解,培养学生的实验动手能力、综合实验设计能力和创新能力。

4. 开放实验室

为提高实践教学水平,提高学生实验动手能力和创新能力,必须全面实施实验室开放。开放式实验教学是培养学生实践能力和创新意识协调发展的重要途径,也是高校实验教学改革的必经之路,是克服实验流程较长与每次实验课时有限之间矛盾的有效方法。实施全天性开放实验教学,是增强学生实验兴趣、提高实验主动性、加强动手能力培养的有效措施。

5 .加强科学研究,进行“产学研基地”的建设,培养科研人才,带动地方经济的发展

我国是世界上最大的粮食生产和消费国,粮食安全是关系国计民生的大事。粮食生产及与之配套的产业快速发展需要一大批技术人才,尤其是复合型、创新型生物科学技术人才。复合型、创新型人才的培养离不开创新技术和实践经验,社会也需要研究成果尽快转化为现实生产力,“产学研”的有机结合是培养复合型人才的关键。实验课教学不但要重视基本实验技能的培养,更重要的是发现问题、思考问题、解决问题能力的培养,这一过程更离不开大量的实践锻炼。在大型种子公司、基层农技推广站、科研院所建立高水平的“产学研基地”,不但可有效提高学生的学习兴趣,而且可有效增加社会实践能力。

综上所述,调整遗传学专业资源、提升遗传学实验教学的革新、科学有效的实现专业教学与实践基地的有机结合,是提高遗传学实验教学的有效途径,可为地方院校的遗传学的教学改革提供一个思路,同时培养大量的高素质科技人才,促进地方经济的可持续性发展。基金项目:贵州省教育厅自然科学研究项目(黔教科(2010070)号);贵州省科学技术基金项目(黔科合J字[2012]2001号);贵州省教育厅功能材料与资源化学特色重点实验室专项基金(黔教高发[2011]278号);

参考文献:

[1] 刘祖洞,江绍慧遗传学实验(第2版) [M].北京:高等教育出版社.1987.

[2]张文霞,戴灼华.遗传学实验指导[M].北京:高等教育出版社,2007.

[3]贺竹梅.现代遗传学教程[M].广州:中山大学出版社,2008.

[4]林娟,郭滨,蔡新中,田丽芬,乔守怡.综合性大学遗传学实验教学内容的改革[J].高等理科教育,2008,80(4):88―91

[5] 张根发.遗传学实验[M].北京:北京师范大学出版社,2010.

[6]胡永红刘伟庆,欧阳平凯.推进专业基地建设.支撑专业创新发展[J].高等教育研究,2009,30(4):38-41.

遗传学的研究对象篇5

关键词:医学遗传学;LBL;PBL

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)26-0112-02

医学遗传学是一门应用遗传学理论和方法研究遗传因素在人类疾病的发生、发展、诊断、治疗以及预防等过程中的作用机制和规律的学科[1]。随着人类基因组学及后基因组学的飞速发展,医学遗传学逐渐发展成为现代医学理论与实践的重要基石,其新理论和新方法不断改变着人们对医学问题认识和解决的方式[2]。这门学科具有跨度宽、难度大、综合性强、抽象等特点,如何在有限的课堂中既让学生系统地接受遗传学的基本原理,又能通过激发学生学习的主动性,培养学生分析和解决问题的能力,是提高教学质量的关键问题[3]。将以问题为基础的PBL(Problem Based Learning)教学模式[4]和着重传统讲授的LBL(Lecture Based Learning)教学模式[5]有机结合,是解决上述问题的可行方案之一。

PBL教学法由美国神经病学教授Barrows于1969年正式提出,它的核心内涵是教学实践中应以学生为中心,以问题为导向;该教学模式主张采用学生自学和小组讨论的形式组织课堂教学,由学生就某一问题或病例进行分析讨论、探求答案,最后由教师进行总结评价。近年来,PBL教学法被广泛应用到众多的医学教学实践中,但其应用方法还有待优化。

一、现状调查分析

通过对我校不同学制的医学专业学生进行大量的问卷调查,内容涉及到开课的必要性、学习后具备的各种实践能力、授课方式、授课内容、考核方式等,统计结果显示,认为开设本课程非常必要的占61.29%,认为必要的占38.71%,认为没必要的为0;选修后认为非常好,对今后有很大帮助的占70.97%,一般的占29.03%,认为没有用而后悔的占0。在八年制班级中已经尝试了一次学生自己就某一专题讨论学习的方法,受到同学们的欢迎。问卷中同学们表示可以再多些讨论式教学(PBL)的占63.58%。这些调查研究的结果给了我们很多的启示,通过改革医学遗传学教学方法,形成有一定特色的教学模式,对提高医学生对医学遗传学的学习兴趣有重要意义,同时可以使医学生能真正掌握所学知识,并为后续的学习与临床实践打下坚实的基础。

本课题中选取的教学研究对象是八年制班级,该班级的生源良好,生物学及相关知识背景较好,理解能力及主动学习能力均较强,并且将来有较多的可能利用现代生物学的理论知识和实践方法进行临床及科研实践活动,非常适合课题组开展PBL-LBL双模教学法的实践与研究。同时,根据教学安排,每年度均有一学期可以进行教学法的实践工作,课题组可通过合理设计与操作,及时获取实践结果,及时进行必要的调整及验证,保证课题进行的系统性和完整性。

二、教学法实践

1.以LBL把握主线,以PBL丰富分支。医学遗传学的理论知识系统性较强,但由于信息量大,单纯讲授容易显得枯燥、不易理解。在课堂讲授时采用传统的LBL教学法将知识点按研究层次、研究角度进行编排,如根据医学遗传学的研究对象遗传病,首先将课程内容按研究层次分为基因病和染色体病,再根据研究角度将上述两部分内容各自分为基本原理和疾病实例两个部分,最终将主要内容划分成四个模块。为了丰富课堂教学的具体内容及形式,在每个模块的教学实践中再具体组织PBL的单元,包括提出综合性的问题和病例等形式。

2.四步式PBL教学。在组织PBL单元时,我们采取了通用的四步式的实践方法:1)在课堂中向学生提出问题。问题主要包括两种类型:一类是知识综合性的问题,目的是让学生通过联系本学科与其他相关学科的有关知识点来回答某一问题,考察的是学生对多学科知识的理解与运用能力;另一类是病例分析的问题,目的是让学生应用所学的遗传学原理去解释病例,考察的是学生对遗传学基本原理的理解和应用能力。2)学生分组、组内分工、查询资料、组内汇总。学生可自由分组,每组6~8人,教师指导学生进行关键问题分解,再由组内分工查找相关资料,然后由每组形成一份最终报告,用于展示交流。本环节通常每次设置两个问题,通过后续环节中的交流过程,让学生有交叉、互补式的学习效果。3)课堂展示交流。为了提高学生主动学习的积极性,我们设置了课堂展示交流环节。每组学生展示报告内容,同时回答其余组学生提出的问题。通过此环节的进行,让学生体验了撰写小论文的过程及要求,培养了他们的科研意识及能力。学生通过比较每组报告的同时更容易发现并提出新问题,这是对PBL单元教学的一个延续。4)教师归纳总结。教师一方面要对所提出的问题给出结论,另一方面还要对每组的报告有相对客观的评价,充分指出每组报告的优点与不足,让学生切实做到学有所获。

3.收获与启示。经过两轮的教学法实践,我们发现PBL教学法可以很好地组织医学遗传学的知识点和病例,这也与医学遗传学的课程特点有关,因此今后可以更多地采用PBL教学法组织教学单元。学生在PBL教学单元中也收获了进行主动学习的经验与信心,不少学生还因此进入到科研实践中。通过组织PBL教学单元,教师和学生之间也有了更多的沟通与交流,更有利于教学效果的提升。尽管如此,以LBL教学法组织整体的课程框架,其系统性不可忽视,尤其对于医学生而言尤为必要。

LBL-PBL双模教学法的合理高效应用需要教师投入更多的精力,做好充足的前期准备工作,如设置教学模块、设计问题、收集病例、分解知识点、归纳总结等环节都需要有全面的知识背景及丰富的教学经验才可完成,因此教师之间的合作是不可缺少的条件之一。由于学科特点,教师对学科新的发展动态的及时更新与储备也十分重要。在今后的教学实践中,我们还将进一步尝试将PBL教学法的应用进行一定的延伸,并探索相应的教学效果评价的方法,更好地指导教学法的应用。

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基金项目:北京中医药大学教学科研课题XJY12053。

作者简介:赵俊云(1978-),女,讲师。

遗传学的研究对象篇6

方法:40例CML患者口服伊马替尼治疗后,定期检测血常规、染色体核型、bcr-abl融合基因,评估其疗效。

结果:中位伊马替尼治疗时间平均为26.5个月。慢性期患者累积所获得的完全血液学缓解率(CHR)、主要细胞遗传学缓解率(MCyR)、完全细胞遗传学缓解率(CCyR)和主要分子学缓解率(MM0R)分别是70.0%、80.0%、75.0%和70.0%。

结论:伊马替尼治疗慢性粒细胞白血病慢性期患者可获得较高的遗传学缓解和分子学缓解,明显延长生存时间,但是对加速期和急变期疗效则不理想。

关键词:伊马替尼慢性粒细胞白血病疗效

【中图分类号】R4【文献标识码】B【文章编号】1671-8801(2013)11-0163-02

1研究对象

2010年9月至2013年9月我院接受伊马替尼治疗并进行全面评估的CML患者40例,最低随访时间为6个月。所有的患者都经过骨髓细胞形态学、染色体核型和(或)融合基因的检查确诊。其中,男性22例,女性18例,中位发病年龄平均为45岁。根据应用伊马替尼治疗时患者的不同疾病状态,共分为慢性期20例,加速期和急变期20例。

2治疗方法

根据国际通行的标准治疗方案,给予慢性期患者口服伊马替尼中位剂量400mg/d,加速期和急变期口服伊马替尼中位剂量为600mg/d。治疗过程中,根据治疗反应调整药物剂量,最大剂量加至800mg/d。根据治疗过程中出现的不良反应及程度给予适时的短暂停药、利尿、消肿、保肝等对症治疗。

治疗初期每周检查血常规,直到血象稳定,其后每3-6个月进行一次骨髓细胞形态学、染色体核型,有条件者行Fish法检测Ph染色体,同时采用RQ-PCR或RT-PCR技术检测骨髓bcr-abl融合基因转录本。

3疗效评估标准

3.1疗效评估。完全血液学缓解(CHR):外周血白细胞计数

3.2耐药标准。原发耐药:患者口服伊马替尼≥300mg/d治疗达3个月仍未达血液学反应,口服剂量≥400mg/d治疗3个月仍未达至少次要细胞遗传学反应,6个月仍未达主要细胞遗传学反应,12个月未获得完全细胞遗传学缓解。获得性耐药(继发耐药):任何时间出现的血液学复发、Ph染色体重现、间隔时间≥3个月Ph染色体增加超过30%,或者出现Ph以外的其他异常染色体克隆。

3.3危险度分组。Sokal评分系统:评分=Exp[0.0116(年龄-43.4岁)+0.0345(脾脏大小-7.51)+0.188([血小板/700]2-0.563)+0.0887(原始细胞-2.1)]。

根据评分结果分组,1.2分为高危组。

4统计学方法

应用SPSS19.0医学统计软件,组间率的比较采用卡方检验,应用Kaplan-Meier方法进行生存分析,绘制生存曲线,生存率的比较采用log-rank检验。

5结果

5.1临床疗效评估。共分析40例患者,计算的中位治疗时间平均为26.5月,按照疾病分期,患者在慢性期、加速期及急变期累积达到的完全细胞遗传学缓解(CCyR)率和主要分子学缓解(MM0R)率的结果差异有统计学意义(P

20例观察的慢性期患者中,在用药1-3个月后18例均达到完全血液学缓解(CHR),1例患者在6个月达血液学缓解,1例在8个月时才达血液学缓解,1例患者始终未达血液学缓解,1例达主要细胞遗传学缓解,1例无细胞遗传学反应,治疗时间为9个月,1例在伊马替尼治疗5个月时因为并发严重的肺部感染死亡。

通过Sokal评分将本研究中的慢性期患者分为低危组(10例)、中危组(6例)和高危组(4例)三组,三个组之间的血液学、细胞遗传学及分子学反应疗效见表2,在血液学反应、细胞遗传学反应及分子学反应上,低危组患者的缓解率均高于中危组和高危组,并且低危组和高危组之间累积达到的MM0R差异存在统计学意义(P=0.047),剩余危险组间疗效差异则无统计学意义。

5.2不良反应。非血液学副作用:伊马替尼治疗过程中非血液学的不良反应最为常见,主要发生在治疗早期,一般表现为浅表组织水肿、恶心、肌肉痉挛、肌肉骨骼疼痛、过敏(皮疹)、肝功能异常、乏力、腹泻腹痛、头痛及骨关节痛。大部分患者出现的不良反应较轻,不需要调整剂量可耐受。

血液学副作用:血液学的不良反应主要为骨髓抑制,表现为外周血象白细胞计数、血小板计数减少,大多是发生在用药后2-4周左右,尤其以初诊患者和加速期、急变期患者多见。出现明显骨髓抑制后,短暂停药或适当减量可使血象逐步恢复,后患者可逐步耐受,表现为血液学的稳定。

6讨论

本研究采用伊马替尼治疗慢性粒细胞白血病取得了较好的临床疗效,治疗后患者的血液学疗效和遗传学疗效均较高,这一研究结果与文献报道一致。可见,伊马替尼可有效地抑制慢性粒细胞白血病阳性克隆性白血病细胞,进行有效的分子靶向治疗。本研究同时发现在治疗过程中患者也出现了白细胞、血红蛋白和血小板减少、下肢水肿以及肺部感染等不良反应。

综上所述,伊马替尼治疗慢性粒细胞白血病临床疗效确切,值得临床进一步推广使用。但在实际应用过程中应加强对患者病情的观察,随时调整药物使用剂量,以避免或降低不良反应的发生。

参考文献

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遗传学的研究对象篇7

关键词:相对性状;分离;自由自合

【中图分类号】 G633.91 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-1297(2012)07-0191-01

“假说——绎法”是一种现代科学研究中常用的科学方法。它是指在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。

格里高?孟德尔于1822年出生于奥地利一个小村庄的农民家庭。由于家境贫寒,21岁的孟德尔便进了布隆的奥古斯丁修道院,成为一名修道士。1851年到1853年,孟德尔在维也纳大学的学习,为他今后的研究发现打下了扎实的自然科学功底。孟德尔是幸运的,他选择了豌豆中某些具有简单遗传基础的相对性状作为研究对象,例如每种性状只有两种形式,由单基因控制,每一基因只有两种形式,且为完全显性或隐性。同时,孟德尔的工作也是超前的。孟德尔在发现一对相对性状的遗传规律后,继而研究两对及多对相对性状的遗传现象并最终揭示了遗传学第二定律-自由组合定律。下面笔者谈谈孟德尔当时是如何试运用“假说-演绎法”分析两对相对性状的杂交实验的探索过程,他的研究过程大致分为: “发现问题”、“ 提出假说”、“ 验证假说”、“ 得出结论”四个步骤。

一 观察现象,发现问题

孟德尔用两纯种亲本进行杂交,无论正交还是反交,结出的种子(F1)都是显性的。孟德尔又让F1自交,在产生的F2中,出现与两亲本一样的性状,这是在意料之中,奇怪的是在F2中同时也出现了不同于亲本的新性状组合?再就是F2中9:3:3:1的分离比与一对相对性状中的F2的3:1的分离比有关系吗?孟德尔首先对每一对相对性状用统计学单独进行分析,结果发现每一对相对性状的遗传都遵循了分离定律。

二 分析问题,提出假说

孟德尔认为,两对相对性状分别由两对遗传因子R、r和Y、y控制。在F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合。这样,F1产生的雌雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,数量比为1:1:1:1。受精时,雌雄配子随机结合,共有16个组合,出现9种基因型,4种表现型,表现型之比为9:3:3:1。

三 设计实验,验证假说

孟德尔设计测交实验来验证其解释是否正确。杂种子一代(F1)YyRr与隐性纯合子yyrr杂交,后代应出现4种表现型,分离比为1:1:1:1,通过种植实验证明,无论是以F1做母本还是作父本,结果符合假说,从而证明其理论的解释是正确的。

四 分析结果,得出结论

遗传学的研究对象篇8

关键词:生物科学;核心课程;逻辑关系

中图分类号:G633.91

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)21-0130-03

1 引言

生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学是生物科学专业的核心课程,由于它们相互联系,交叉渗透,因此存在逻辑关系不清,课程内容重叠较多等问题,例如原核生物和真核生物基因表达调控在生物化学、细胞生物学、分子生物学都有介绍,基因工程原理在分子生物学、基因工程学中都有介绍,导致教师教学内容难以起舍,课程顺序难以安排。要理顺生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的逻辑关系,确定各课程教学内容和教学顺序,必须把其定义,研究内容,发展历史动态结合起来。

2 生物科学专业核心课程概述

2.1 生物化学

生物化学是运用化学的理论和方法研究生物分子结构与功能、物质代谢及遗传信息传递与调控规律的科学。

生物化学是生命科学中最古老的学科之一。 随着生命科学的发展,各学科相互渗透。18世纪,一些从事化学研究的科学家转向生物领域,为生物化学的诞生播下了种子。19世纪末,生物化学从生理化学中独立。20世纪中后期又从生物化学分离出部分内容与遗传学部分内容结合为分子生物学,然后,分子生物学基因操作部分独立出来,形成基因工程学。

1920年以前,生物化学研究内容以分析生物体的化学组成、性质和含量为主,称为静态生物化学时期。

1920年-1950年,随着同位素示踪技术、色谱技术等物理学手段的广泛应用,生物化学从单纯的组成分析深入到物质代谢、能量转化,如:光合作用、生物氧化、糖、脂肪、蛋白质代谢等领域。这是生物化学飞速发展的时期,称为动态生物化学时期。

1950年以后,蛋白质化学和和核酸化学进展迅速,生物化学进入了分子生物学时期。分子生物学的发展揭示了生命本质的高度有序性和一致性,是人类在认识的巨大飞跃。根据生物化学的定义和历史,生物化学研究的内容包括以下几个方面。

2.1.1 生物的物质组成

生物是由一定的物质按特定的方式组成的,直到今天,新物质仍不断被发现。如陆续发现的干扰素、环核苷一磷酸、钙调蛋白、粘连蛋白、外源凝集素等都具有重要的生物学功能。另一方面,早已熟知的化合物也发现了新的功能,如20世纪50年代才知道肉碱是一种生长因子,而到60年代又发现其是生物氧化的载体。

2.1.2 物质代谢

生物体内绝大部分物质代谢是在酶催化下进行的,具有高度自动调节能力。一个小小的细胞内,有近2000种酶,在同一时间内,催化各种不同的化学反应。这些化学反应互不干扰,有条不紊地进行。表明生物体内的物质代谢有精确的调节控制系统。

2.1.3 结构与功能

生物大分子的功能与其特定的结构有密切关系。如酶的活性中心的结构决定其催化活性及其特异性;变构酶的活性还与其催化的代谢终末产物的结构有关。

核酸中核苷酸排列顺序的不同,其结构就不同,所含遗传信息不同。这些不同的构象对基因的表达具有调控作用。

生物体的糖包括多糖、寡糖和单糖。由于多糖链结构复杂,具有很大的信息容量,对于细胞专一地识别、相互作用具有重要作用。糖类将与蛋白质、核酸并列成为生物化学的主要研究对象。

在生物化学中,有关结构与功能关系的研究才仅仅开始,尚待大力研究的问题很多,其中重大的有:亚细胞结构中生物大分子间的结合,细胞的相互识别、细胞的接触抑制、细胞间的粘合、抗原与抗体的作用、激素、神经介质与其受体的相互作用等。

2.1.4 繁殖与遗传

生物典型特点是具有繁殖与遗传特性。基因是DNA分子中的一段核苷酸序列,现在DNA分子的核苷酸序列已不难测得,不但能在分子水平上研究遗传,而且还可能改变遗传,从而派生出基因工程学。

2.2 细胞生物学

细胞生物学是从显微水平、亚显微水平和分子水平研究细胞的结构及其生命活动规律的科学。

过去,细胞生物学主要是在光学显微镜下对细胞的形态结构和生活史进行研究,称为细胞学。20 世纪 50 年代以来,由于电子显微镜、放射性同位素、细胞结构组分分离技术、细胞培养等技术的广泛应用,特别是分子生物学的兴起,使细胞生物学研究的广度和深度都有迅猛发展,从宏观到微观、从平面到立体、从定性到定量、从分析到综合;从细胞、亚细胞、分子三个水平研究细胞的结构与功能、分裂与分化、衰老与死亡等生命活动规律及其调控机制,细胞与细胞、细胞与环境之间的相互关系。使原来以形态结构研究为主的细胞学转变成以生理功能研究为主、将结构与功能紧密结合起来的细胞生物学。由于细胞生物学在分子水平上的研究工作取得了深入的进展,因此细胞生物学又称为细胞分子生物学。细胞生物学研究内容如下。

2.2.1 细胞社会学

细胞社会学是细胞生物学中的一个新的领域。它是以系统论的观点研究细胞群体中细胞间的相互关系、细胞群体的社会行为;细胞识别、通讯、相互作用;整体和细胞群对细胞的生长、分化、形态发生和器官形成等活动的调控;细胞外环境对细胞的影响。

2.2.2 细胞的增殖、生长、分化与调控

研究细胞增殖、生长、分化及其调控机制,不仅是控制生物生长和发育的基础,而且是研究细胞癌变和逆转的重要途径。

2.2.3 细胞遗传学

细胞遗传学从细胞学角度来研究染色体的结构和行为以及染色体与细胞器的关系,从而探讨遗传与变异的机制等。

2.2.4 细胞化学

细胞化学:用切片或分离细胞成分,对单个细胞或细胞各个部分进行定性和定量的化学分析,研究细胞结构、化学成分的定位、分布及其生理功能。

2.2.5 分子细胞学

分子细胞学:从分子水平研究细胞与细胞器中蛋白质、核酸等大分子的组成、结构与功能及其遗传性状的表现和调控等,探讨细胞生命活动的分子机理。

2.3 遗传学

遗传学是研究生物遗传和变异规律的科学。孟德尔认为生物性状的遗传是受遗传因子控制的,并提出了遗传因子分离和自由组合的基本遗传规律。1900年,孟德尔的成果得到广泛重视,成为遗传学的基石。

20世纪初,利用光学显微镜发现了细胞有丝分裂和减数分裂过程中染色体及其行为,奠定了遗传的染色体理论基础。1910年左右,美国遗传学家摩尔根及其同事根据对普通果蝇的研究,提出了基因的连锁交换规律,并结合当时的细胞学成就,创立了以染色体遗传为核心的细胞遗传学。

遗传信息在分子水平上研究始于20世纪40年代。随着电子显微镜的发明,人们已能够直接观察遗传物质的结构及其在基因表达过程中的特征,使细胞遗传学的研究进入分子水平。

1953年,沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型,为进一步阐明DNA的结构、复制和遗传物质如何保持世代连续的问题奠定了基础,开创了分子遗传学这一新的学科领域。

遗传学研究的领域非常广泛,可划分成经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学和生统遗传学4个分支,各个分支领域相互联系、相互重叠、相互印证,组成了一个不可分割的整体。

经典遗传学研究从亲代到子代的遗传特性,包括遗传的分离规律;独立分配规律;连锁和交换遗传规律及机理;基因互作及其与环境的相互关系;性别决定与伴性遗传;基因及染色体变异;数量性状的特征及其多基因假说,近亲繁殖和杂种优势;细胞质遗传等。

细胞遗传学是通过细胞学手段对遗传物质进行研究。其内容包括细胞的结构和功能;染色体的形态结构;细胞的有丝分裂,减数分裂;配子的形成和受精。

分子遗传学是从分子的水平上研究遗传物质的结构及遗传信息的传递。内容包括DNA复制、转录和翻译,基因突变及修复,原核生物和真核基因表达与调控;基因、基因组及作图,遗传重组。

生统遗传学是用数理统计学方法来研究生物遗传变异规律的学科。根据研究的对象不同,又可分为数量遗传学和群体遗传学。前者研究生物体数量性状即由多基因控制的性状遗传规律,后者是研究基因频率在群体中的变化、群体的遗传结构和物种进化。

2.4 分子生物学

分子生物学是从分子水平研究核酸与蛋白质的结构与功能、遗传信息传递和调控,阐明生命本质的科学。

从19世纪后期到20世纪50年代初,确定了蛋白质是生命的主要物质基础,DNA是生物遗传的物质的载体,是现代分子生物学诞生的准备和酝酿阶段。

从20世纪50年代初到70年代初,是现代分子生物学的建立和发展阶段,1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型为现代分子生物学诞生的里程碑,确立了核酸作为遗传信息分子的结构基础,提出了硷基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式,为核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了最重要的基础。

70年代后,基因工程技术出现,人类进入认识生命本质并开始改造生命的发展阶段。

分子生物学原来是生物化学的一部分,因其太重要了,20世纪中后期从生物化学中分离出来并与遗传学结合,独立出来成为单独的学科,是生物化学的发展和延续。涉及的部分内容比生物化学更细致深入,并从整体上考虑。

分子生物学从蛋白质、核酸、基因及基因组结构开始,以中心法则为主线,阐述生物大分子在信息传导、基因表达调控中的相互作用和机理。主要内容包括蛋白质、核酸、基因和基因组的结构、DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。基因工程技术的原理和应用等。

2.5 基因工程学

20世纪70年代,随着 DNA的内部结构和遗传机制逐渐呈现在人们眼前,生物学家不再仅仅满足于探索、揭示生物遗传的秘密,而是开始设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。这就像工程设计,按照人类的需要(设计)把这种生物的某个“基因”与那种生物的某个“基因”进行“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物的工程技术被称为“基因工程”。

基因工程包括如下几个主要的内容:①目的基因的合成或提起分离。②载体的构建。③将载体转移到受体细胞并增殖。④重组DNA分子的受体细胞克隆筛选。⑤将目的基因克隆到表达载体上,导入寄主细胞,使之在新的遗传背景下实现功能表达,产生出人类所需要的物质。

3 课程间的逻辑关系,教学内容选择及课程顺序安排

从生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的定义,研究内容,发展历史动态可知,各学科的逻辑关系是:理解细胞结构及功能需要一定的生物化学基础,理解遗传物质的结构和功能需要一定的细胞生物学基础,而分子生物学是生物化学、遗传学交叉融合的产物,研究核酸和蛋白质分子结构和功能以及相互关系,而各个分子不能孤立发挥作用,必须依赖于一定的细胞结构,因此,生物化学是细胞生物学的基础;细胞生物学是遗传学和分子生物学的基础。基因工程是利用分子生物学的理论和实验技术进行转基因操作的部分独立出来的,因此分子生物学是基因工程学的基础。所以,高校应按生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程的顺序安排课程教学最为合适。

由以上可知,由于历史的原因,生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程学相互联系,交叉渗透,研究内容重复较多。因此,本研究根据其定义、逻辑关系及发展历史,同时为编写教材和教学的方便,建议生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学教学内容如下。

(1)生物化学主要教学内容主要有:蛋白质化学、核酸化学;酶学基础;糖代谢与生物氧化;脂类代谢;蛋白质的分解代谢等内容。而将DNA复制、转录、翻译、突变、修复及原核生物和真核生物基因表达调控留在分子生物学讲授。

(2)细胞生物学的教学内容主要有:细胞的基本结构;细胞生物学研究方法;细胞膜的结构与功能及物质跨膜运输;细胞质基质与细胞内膜系统;细胞通讯与信号传递;线粒体和叶绿体;细胞核与染色体;细胞骨架;细胞增殖及其调控;细胞分化、衰老与凋亡。

(3)遗传学的教学内容主要有:遗传的分离规律;独立分配规律;连锁和交换遗传规律;基因互作及其与环境的关系;基因定位与连锁遗传图;性别决定与伴性遗传;基因及染色体变异;染色体畸变;数量性状的特征及其多基因假说;近亲繁殖和杂种优势;细胞质遗传;遗传重组。

(4)分子生物学的教学内容主要有:DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。

(5)基因工程学的主要教学内容有:基因工程技术的原理和应用等。

以上各门课的教学内容相对前述和我国现行教材的教学内容作了较大调整,例如;核酸和蛋白质的组成及结构只在生物化学中讲授,细胞信号传递只在细胞生物学中讲授,基因工程原理只在基因工程学中讲授,避免了课程内容的重复。

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遗传学的研究对象范文

遗传学的研究对象篇1进入21世纪后,遗传学知识得到了一定程度的普及。如果父母均为健康人,而(外)祖父母与孙辈有同样的疾病,人们也认为这是一种“遗传”。实际上,一
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