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第1篇：遺傳學的最新進展范文

關鍵詞：醫學遺傳學；實驗教學；模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）02-0270-03

醫學遺傳學是醫學教育的重要課程，介于臨床醫學與基礎醫學之間，是一門應用性很強的學科。隨著分子生物學理論和技術的發展與進步，尤其是人類基因組計劃的實施完成，醫學遺傳學得到了空前的發展，基因組學與分子遺傳學逐漸成為了21世紀的領頭學科，在現代醫學教育體系中有著重要的地位[1]。醫學遺傳學實驗在知識與實踐、實踐與創新的鏈接上發揮重要的橋梁作用。當前社會科學和自然科學的發展變化，致使醫學教育無論在教學手段還是在教學理念都發生了深刻的變化，更早地、更多地接近社會、接近臨床，更注重人文精神，更多融入先進技術與研究成果[1～2]。而大部分醫學遺傳學實驗則還主要關注在傳統分子遺傳學相關領域的基本實驗操作，涉及遺傳病相關資料的信息化獲取與分析涉及很少，解決臨床遺傳學問題過程中存在理論與實踐脫鉤。醫學遺傳學實驗教學尚未達到提高醫學生的科學研究能力、求知探索精神、創新能力和創新意識的目的。為此，我們開展了一系列卓有成效的探索，優化了原有的醫學遺傳學課程教學體系，構建了新的實驗教學模式。

一、利用網絡課程資源，推進虛擬實驗

依托于湖北民族學院網絡中心，結合醫學遺傳學學科特點，進行數字化資源導學平臺建設。網絡平臺的主體結構分為教師主導區和師生互動區兩大部分。內容充實而全面，平臺除了內容完善的多媒體課件，與教學內容或生活實際密切相關的研究成果，解決學生在學習中遇到的實際問題，還專門開辟了“虛擬實驗室”欄目[3]。網絡課程資源在醫學遺傳學實驗教學中主要解決二大問題：

1.是醫學遺傳學實驗中所特有的一些對人體有重大危害的和涉及到比較先進實驗技術的實驗，出于安全和成本考慮，學生往往無法直接參與其中[4]。虛擬實驗可突破傳統實驗教學模式受時間、地點、方式的限制，實驗的安全性高、成本低、效率高，彌補了實驗場地設備不足、教學時空性的約束。虛擬實驗教學不但可提供良好的人機交互，還允許學生在出錯時，自行了解錯誤的根源及后果，尋找解決問題的方法，教與學的靈活交互[4]。利用網絡課程資源來培養學生隨時學習、自主學習和終生學習的能力，可充分調動學生的學習主動性，并將教師的教學行為由課堂上擴展到了課堂外。

2.是運用目前已經公開的人類基因組相關數據庫，快速準確地查找、識別遺傳病的相關遺傳學背景信息，獲取世界上最新進展的醫學信息及科研成果[5]。近年來，遺傳學領域的分子遺傳學分支迅速發展，越來越多的致病易感基因位點和區域被篩選或定位識別。不單是單基因遺傳病的致病基因被順利定位識別克隆，一些復雜多基因遺傳病，如：高血壓、糖尿病、阿茲海默氏病、心腦血管疾病及腫瘤等疾病，也篩選出了眾多與疾病發生相關的遺傳易感標記物及藥物敏感或抵抗標記物，人類對于疾病的遺傳學認知達到了空前高度[5]。如何識別查找獲取人類遺傳病相關的遺傳信息已經成為臨床醫生和基礎醫學科研工作者需要掌握的基本技能之一，因此，我們有必要在基礎醫學的教學上與時俱進，讓醫學生更早地接觸相關知識，訓練相關技能。由此，我們網絡資源課程中的“虛擬實驗”內容中專設了常見人類遺傳病致病基因的數據庫鏈接，主要以美國國家生物技術信息中心NCBI（http：//ncbi.nlm.nih.gov/）與在線人類孟德爾遺傳（Online Mendelian Inheritance in Man，OMIM）數據庫為主，并至少安排一次實驗課的時間介紹如何利用數據庫完成常見人類遺傳病相關遺傳學信息收集，包括遺傳模式、發病率、家系連鎖定位區域、在基因組上的定位信息及熱點突變位置等。

二、結合臨床實踐，開展第二課堂教學

醫學遺傳學實驗教學是對理論教學必要的補充和鞏固，通過實驗技能訓練，提高實驗的綜合能力和實驗素質，促使基礎醫學知識與臨床實踐相結合，對培養醫學生的實踐能力和創新思維影響更為積極[6]。從臨床角度出發，研究疾病的遺傳因素、病變過程及其預防、診斷和治療的相互關系，為將來走上臨床醫生崗位的臨床專業學生提供從事醫學實踐所必需的遺傳學基礎知識和臨床技能。

實驗教學具體實施上，將病例法引入到教學過程中。一方面，由教師結合具體的病例，提出實驗方案和驗過程中可能遇到的若干問題，組織學生預習課本、查閱相關資料，以團隊的形式分組討論，設計實驗方案，開展實驗、解決問題。并聯合湖北民族學院附屬民大醫院，在實驗內容、設計、取材緊密結合臨床，取臨床真實患者的血液作為實驗材料，進行真實病例分析。如人類染色體顯帶和非顯帶制備。另一方面，組織學生利用假期時間開展遺傳病的家系調查；進行家鄉遺傳病咨詢、系譜繪制和分析、再發風險估計，指導學生以論文的形式完成假期調查報告。或組織學生利用假期去當地醫院的婦產科與兒科等科室見習，了解引起遺傳病發病的環境因素和遺傳病的預防措施，與醫生或患者就某種遺傳病的臨床癥狀、傳遞方式、發病機制、再發風險以及預后進行探討，對患者及其親屬的婚姻和生育進行指導，這樣可以大大提高醫學生對遺傳病預防的認知能力[7]。

第2篇：遺傳學的最新進展范文

【關鍵詞】進化生物學 課程 教學改革

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）14-0025-02

進化生物學是在生物進化論的基礎上發展起來的一門學科。20世紀后期，隨著遺傳學、生物化學，尤其是分子生物學的發展，推動生物進化論從推理到驗證，從定性到定量，使得這門學科由模糊的理論推測日漸發展為脈絡清晰的系統學科。它從各門功能生物學科獲得研究基礎，綜合形成的一般規律和理論又成為整個生命科學的發展線索。邁爾曾說：“進化生物學是生命科學中的最大的統一理論”，是建立在生命科學各層次研究和各分支學科基礎之上的理論綜合。由于進化生物學涉及學科廣泛，是高度概括的綜合性理論，實踐環節存在困難等原因，導致進化生物學教學有其獨特性，本文從教學實踐經驗出發，就進化生物學課程改革方面進行探索。

一 課程目標的設置

針對進化生物學既是生命學科各分支學科的綜合，也是生命科學領域的一門前沿學科，又是生命科學的一個核心理論的課程特點，在課程目標的設置上力求做到以下三點：

1.牢固掌握本課程基礎知識和理論

主要包括生命及其在地球上的起源、細胞的起源與進化、生物發展歷程、微觀進化、宏觀進化、遺傳系統的進化及人類起源等問題，這些知識既是進化生物學教學的主要內容，也是學生學習的重點所在。這些內容涵蓋了各門生物學分支學科的成就，特別是把植物學、動物學、細胞學、遺傳學、生態學和分子生物學等結合起來研究有關生命進化的問題，力求讓學生在掌握生命進化的基本歷程、進化的動力機制，學會對進化現象進行正確的理論分析的基礎上，培養對生命科學各分支學科融會貫通的能力。

2.密切結合生命科學研究中各學科的最新研究進展

進化生物學是生命科學中一個相當活躍的領域，新知識、新理論層出不窮。本課程以現代達爾文綜合進化論為基礎，同時密切結合生命科學研究中的最新進展，把各個學科前沿進展融入教學過程中，如以鳥類手指同源問題講解物種特化式進化中的分歧進化，在“適應”的問題上聯系燕子為躲避車輛進化出更短的翅膀等，把一些最新進展融入理論教學中，不僅增強學生對理論知識的理解與學習興趣，更能開拓學生的知識層面，也體現了進化生物學是一門前沿學科的地位，吸引學生從事進化生物學的研究。

3.著重培養學生對自然界進化過程的正確認識和理解

進化生物學是在哲學思想指引下產生的，研究進化的過程本身就是將古論今，“現在就是過去的鑰匙”，通過學習能夠加深對生態環境系統的正確理解，單獨的思想教育往往說服力不足，課程中引入大量的數據和事實，培養學生對問題的分析能力，如讓學生從微觀進化角度對生物多樣性進行分析，探討生物大滅絕對生物環境保護的意義，從人類進化歷程角度談如何摒棄“為人獨尊”的思想等，把這種思想的教育貫穿始終，幫助學生樹立科學的世界觀，這也是對辯證唯物主義自然觀最好的驗證。

二 優化課程內容體系

進化生物學研究內容貫穿生命科學的各個分支學科，甚至其他自然科學和社會科學門類中都會觸及生命起源及進化的問題。在國外很多大學都把進化生物學列為生物學專業基礎課、研究生基礎課，甚至成為一門通識課。耶魯大學開放課程進化、生態和行為原理從2009年錄制以來風靡全球。

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* 基金項目：大慶師范學院教育教學改革項目（編號：JY1320）

在我國，很多高師院校把進化生物學課程設置為生物科學專業必修課，一般在學習最后階段開設；也作為生物學其他專業，如生物技術、生物工程的選修課，也有院校將生命起源與進化之謎作為一門通識課來開設。由于進化生物學融匯眾多交叉學科，每個學校學科課程設置各有不同，教材內容不可能完全適應具體情況，不同學校不同專業的課程內容不能一味照搬。我院曾把進化生物學作為生物科學專業必修課，生物技術專業選修課和全校學生的通識課開設，在圍繞基礎知識和原理的基礎上，對課程內容進行了如下優化：

1.對于生物科學專業師范生而言，進化生物學課程在初中、高中課本都有體現，應該詳盡系統地開設

通過對生物進化的歷史過程、原因、機制、速率、趨向和物種的形成與絕滅、系統發生以及適應的起源機制等內容的學習，使學生掌握生物進化理論中的基本概念，認識生命進化的基本歷程、進化的動力機制，學會對進化現象進行正確的理論分析，融會貫通各分支學科；同時激發學生對生命科學的學習興趣，樹立科學的世界觀，培養具有用進化理論來綜合生物學各個學科知識的能力的高素質人才。

2.對于生物技術專業的學生而言，應該有針對性地進行開設

由于生物技術專業的學生有一定的生物學基礎，進化生物學課程主要應從生命史、小進化（種內水平的進化）、大進化（種以上水平的進化）及人類的起源與演化四個主要方面講解，著重從個體、群體以及物種等不同分類群探討進化的規律，涉及學生已掌握的細胞生物學、分子生物學和發育生物學等學科領域，加深對各個學科知識的貫通，著重對學生進行生物進化思想的培養，讓學生對生物進化的本質有一個科學的認識，培養適應新時期社會高速發展的科技人才。

3.作為一門通識課，針對生物基礎知識相對薄弱的學生開設，課程學時一般為18學時

課程從宏觀角度對生物的發展歷程、人類的起源與進化等問題入手展開，介紹地球的形成與演化、環境系統的演變、生命的起源、生物與環境的協同關系等，展示人類探索生命起源、探索天外生命的科學成果和艱辛歷程。審視30億年來主要生物類群的延續發展，探索起源、分化和滅絕等問題，使學生樹立生物與環境相互聯系、生物具有適應性和多樣性的觀點，在教學過程中加強辯證唯物主義的世界觀教育，使學生正確地認識人類在自然界中的地位，人與自然協調發展的必要性，培養大學生探索科學的興趣，增強其珍惜生命和保護環境的意識。

三 課堂教學改革

進化生物學課堂教學既要符合課堂教學的一般教學規律，又要充分體現課程的獨特性。在教學過程設計上將學術性與趣味性有機結合，緊密聯系生活實際，并采用靈活多變的教法，豐富的多媒體資源，讓學生展開討論和辯論等形式激發學生學習興趣，進一步提高課堂教學質量。

1.課堂教學形式的改革，以學生活動為主體，師生角色互換

進化生物學是一門前沿的學科，有很多未知的內容等待我們去探索，對于一些前沿的問題，如恐龍滅絕之謎，地球之外是否有生命，下一次物種大滅絕的預測等問題，讓學生自行組織，用多媒體報告的形式做介紹，各小組相互提問，并按照評價表進行打分，小組成績就是小組成員的成績，以此培養團隊精神，讓學生真正融入其中，真正落實“以學生為主體”的教育理念。

2.靈活運用現代教學手段，提高教學質量和效率

對現代教學手段的大規模應用還存在褒貶不一的看法，但對于進化生物學課程而言，選擇有代表性的圖片、音像資料能吸引學生注意力，豐富課堂內容。如古生物的化石，冥古代地球表面特征等，學生理解起來有一定的難度，但用一張想象圖卻能集中學生注意力，降低學習難度。另外，借鑒并剪輯國內外大型探索片、紀錄片、科幻片中相關內容及其中涉及的電影片段，如《宇宙的誕生》《與遠古人同行》等，這些音像資料有效地提高和調動了學生的學習興趣，也為進一步探討一些科學問題提供了證據和平臺。多媒體課件具有信息豐富、形象、通俗易懂等特點，學生易于接受，便于他們掌握重點內容。

3.教學過程與觀察、實驗相結合，注重實踐教學環節

作為一門理論學科，必須要有實踐環節的支持，而生物進化的歷程有數十億年之久，無法真實再現當時的情境，這成了進化生物學實踐環節的難題。課堂教學主要從基礎課程植物學、動物學實踐教學展開，通過對以往知識的回顧、實踐結果的描述和多媒體圖片視頻展示，讓學生對生物進化歷程有一個初步的認識。對于有些歷史階段沒有化石等直接證據，則利用解剖學、胚胎學和發育生物學等知識內容，從現存的狀況去推斷過去的事件，如利用系統生物學方法通過對現生類群的研究，推斷生物的系統發育。還可以帶領學生參觀博物館、地質館，通過研究已滅絕的生物骨骼化石標本和對不同地質斷層進行分析比較的活動，讓學生獲取最直觀的認識，總的來看，效果還不錯。

四 展望

進化生物學從探索生命起源出發，融會眾多學科內容，以哲學思想概括總結出理論知識，通過認識生命來源和歷程，從而加深理解生命和尊重生命，以進化的思想升華生態環境保護的意識，樹立人類發展必須自覺地順從并維護生物與環境的協同演化的觀點，對于培養大學生系統地認識自然界具有重要意義。建議除了在生物相關專業開設必修課和選修課外，還應該在醫學院校、師范院校和綜合性院校廣泛開設公共通識課，特別是在將來從事科普工作、小學幼兒教育、心理學等相關行業工作的學生中開設通識課，以此培養學生樹立人與環境和諧可持續發展的觀念，建立正確的世界觀、人生觀、價值觀。

參考文獻

第3篇：遺傳學的最新進展范文

筆者主編的《遺傳學實驗》自2004年出版以來,承蒙讀者厚愛,連續印刷了7次。最近筆者對原教材進行了一次較大規模的修訂，修訂版教材至今重印了3次。兩版教材在本科教學中發揮了一定的作用。本文擬談談在該教材編寫及修訂中，力圖激發學生學習興趣的一些想法及做法，算是在實驗教材改革中“湊個熱鬧”，以期拋出引玉之磚與諸位同仁共同探討。

一、國內遺傳學實驗教材中存在的一些問題

據國家圖書館藏書記錄的不完全統計，自1979年以來，國內出版的普通遺傳學實驗教材約有30多種。近年來,一些作者力圖打破傳統教材的寫作模式,努力寫出一些新意，但總的來說，國內現有教材尚存在不少不盡如人意的地方。

一是背景知識介紹過于簡單，同時又沒有提供參考文獻或進一步的讀物讓學生深入閱讀。以“果蠅的形態、生活史及飼養方法”這一實驗為例。果蠅可以說是世界上研究得最為深入的生物，有關它的文獻真可謂豐富。但為數不少的教材寫這個實驗時，引言部分僅短短的一段，甚至不足300字丨很難想象如此濃縮的文字能讓學生充分了解果蠅這種經典模式生物的優點，以及它在遺傳學研究中所起的作用。遺傳學研究中除果蠅外,還有眾多的模式生物。這些模式生物都是些什么？選擇模式生物一般都考慮些什么？為什么選擇模式生物？這些問題是學生做這個實驗時問得最多的。但在這段引言中見不到只言半語。如此惜墨如金或許可以解釋為“篇幅限制”，但無論在這個章節最后,還是全書最后，都無法找到相關文獻，或引導學生課前或課后深入閱讀，或說明作者寫作時所引用的信息“典出何處”。學生要看文獻，還得自己現找，而作為初學者,學生通常是很難知道哪些是經典文獻的。這就失去了作為一本入門教材的引導作用。背景知識簡單,大多緣于二手文獻多,原始文獻少,甚至沒有。這是國內實驗教材編寫的通病,或許這也正是一些教材內容陳舊、缺乏特色、以訛傳訛、相互抄襲的重要原因。例如果蠅有多少突變性狀？不少教材寫的是400或幾百種(筆者自己在第一版教材中也傳了一次訛),而Lindsley等在文獻中記錄了4000余種自發或誘發的基因突變,9000余種染色體重排。如果我們在寫作時能認真地查一查原始文獻,就可以避免這些本不該發生的錯誤。

二是知識陳舊，缺少科學趣味。以經典實驗“果蠅睡腺染色體的制備與觀察”為例。在背景知識部分，國內教材的寫作模式幾乎如出一轍，內容大致包括睡腺染色體的形成原理、尺寸、特征、在研究中的意義。這些知識大部分還是二十世紀三四十年代的。像睡腺染色體的原位雜交技術這么重要的技術進展在這段引言中竟只字未提丨讀完這段引言,學生記住了幾個陳舊的結論。但睡腺染色體在形態上與普通的染色體有很大的差異，學生如何知道它本質上是一種染色體？這種特殊的染色體與普通的有絲分裂的染色體之間的對應關系是如何建立的？用什么材料制備、觀察果蠅的有絲分裂中期的染色體？睡腺染色體在分子遺傳學及基因組時代究竟起到什么樣的作用？諸如此類學生最感興趣、最希望了解的知識在這段引言中卻無法看到。看完這段引言,學生無從知道作者所提到的結論如何得來，感受不到前輩科學家在獲得這些結論時曾做的努力，體會不到科學研究中探索發現的樂趣，看不到科學技術“在曲折中前進”的那種脈絡,也認識不到新時代賦予這種結構的新應用。學生知道這種結構有“重要意義”但具體有什么樣的意義還是一頭霧水。

三是一些實驗的材料與儀器之準備、操作步驟或實驗結果辨析寫得太籠統,太模糊,無法真正起到指導作用。多數實驗指導的材料與儀器這部分，寫得非常籠統,無論教師準備實驗還是學生做實驗都非常不便。還以睡腺染色體的制備為例。很多教材在結果辨析部分，對睡腺染色體幾條臂的特征僅僅有幾句籠統的文字說明，甚至沒有說明。這些說明文字，如果寫給有經驗的研究人員閱讀未嘗不可,但寫給初入門的學生閱讀則嫌過簡。多年來的教學經驗表明，單憑這些文字，學生最多僅能認出第IV染色體丨再以“減數分裂過程中染色體動態觀察”為例。一些教材使用的實驗材料是蝗蟲。蝗蟲是觀察減數分裂過程的好材料,但以此觀察減數分裂過程也存在著一個非常大的問題，那就是如何僅憑著細胞學的證據將減數分裂I與減數分裂丨丨的一些時期(如中期丨與中期丨）區分開？對這個問題,許多教材并未作說明,盡管部分教材附了實驗結果照片。這就造成一個問題:學生會操作,能看到結果,但卻不知道如何合理地解釋結果。

總之，國內_些實驗教材給人的感覺：實驗課就是操作課,是照著實驗指導完成一系列操作，最后交一份報告的課程，因而在啟發學生的思路及探索精神方面,則顯得比較單薄。實驗課的特點決定了老師不可能在課堂上長篇大論地講解，與實驗相關的背景知識主要是靠學生借助教材及相關的文獻在課前預習獲得。有了豐富的背景知識,才可能正確觀察并深入解釋觀察到的結果，科研如此，實驗教學亦如此；而背景知識是否有趣則決定了學生對實驗的興趣，進而影響他對這門課程的興趣;學生照著實驗指導成功做出實驗,并真正理解了實驗的內容,這是推動學生深入學習的動力。如果實驗教材的引言索然寡味，而實驗操作又不存在挑戰性，學生做出結果又不知道該如何解釋,學生學習的熱情必然受到影響，從而不利于學生科學精神與創新精神的培養。

二、《遺傳學實驗》編寫及修訂的一些嘗試

筆者在編寫與修訂《遺傳學實驗》時，除了分析國內外同類教材編排的實驗內容、寫作方法及其優劣得失，以期吸收其長避免其短外,還做了以下兩方面的工作：(1)查閱大量的原始文獻(而不是二手文獻,目的是弄清一些研究的來龍去脈,并力圖使教材跟上最新進展；給讀者提供準確的信息,避免以訛傳訛。所看的文獻時間跨度為1890年代直到最近。（2在每一輪的教學中留意收集反饋信息,諸如學生在課上經常問的問題、普遍犯的錯誤等,并根據學生的反饋,反復調整自己的寫作思路。寫完稿子后,請上過這門課的學生讀一遍,聽聽他們的想法。因為這本教材的主要讀者群體是與筆者的學生們知識水平大致相當的本科生，因此從筆者的大量的學生中反饋的問題具有一定的代表性。

在實驗內容上，本教材并沒有多少新技術或新材料,所列的20余實驗主要集中在經典的孟德爾遺傳、微生物遺傳、細胞遺傳這些方面，但突出了“同樣的實驗寫出不一樣的內容”這樣的思想。在寫作及修訂中，針對目前國內教材存在的問題及我國學生的實際,作了如下嘗試：

一是在篇幅許可的范圍內，背景知識盡可能介紹得詳細些，讓學生在充分了解實驗意義的基礎上再動手。像“果蠅的形態、生活史及飼養方法”這一實驗，引言中詳細介紹了果蠅作為遺傳學研究模式生物的優點、目前研究的狀況及這種生物對遺傳學的貢獻。而且這一介紹是放在遺傳學實驗選材的考慮、模式生物的選擇等注意事項這種背景中去講述,這樣就使學生能從廣闊的視野看一個小的問題。在每個實驗后,附錄大量原始文獻并對一些經典文獻做簡要點評，以引導學生深入閱讀。這就彌補了由于教材篇幅限制或教學學時限制不能詳細講述或沒有講述的不足,使學生對所做的實驗有更深入的了解,從而培養起對專業的興趣。

二是很多實驗的引言是用研究史來寫的，即在篇幅許可的范圍內，按一項研究發展的歷史,盡量將一個實驗的來龍去脈交待清楚，還原認識的過程。像果蠅睡腺染色體制備這個實驗,筆者順著研究歷史，介紹了睡腺染色體如何_步_步走進果蠅遺傳研究并成為重要的工具，使來龍去脈一清二楚。這比籠統介紹睡腺染色體形成的原理或重要意義更能給學生一個清晰的概念，更富有趣味。而前輩科學家巧妙解決科學問題的研究故事，則是啟發學生研究思路、培養學生科學精神的最好教材[7]。聽完故事,學生也明白了實驗原理，自己動起手來“重走路”也更有興味。學生自己觀察到睡腺染色體后,再對照Bridges或Lefevre的圖譜,就深深體會到什么是“看似尋常最奇崛，成如容易卻艱辛”了。國外一些優秀的遺傳學教材,如《Genetics:PrinciplesandAnalysis〉》8],都非常注重相關文獻的介紹、研究史的介紹。這也是筆者在修訂教材時增加了許多這方面內容的原因。

三是對實驗材料、器具與試劑，實驗步驟，結果辨析作出清晰的說明。“實驗材料、器具與試劑”這一部分的內容,參考了《Geneticslaboratory'nves-tigations》9]的寫法,盡可能將所需應用之物準確量化以便老師與學生準備實驗；同時,盡量采取圖文并茂的方式講解實驗步驟、結果辨析,特別是一些要點、難點更是詳細說明。如“動植物減數分裂過程中染色體標本的制備與觀察”這個實驗,在修訂本中,對學生難于理解的蝗蟲的減數分裂丨與丨丨中幾個重要的分裂相特征、識別要點進行詳細說明，讓學生不僅能操作,同時也能真正讀懂實驗結果。

除了上述三點外,在教材的寫作及修訂中，筆者還做了如下的努力：

一是在第二版中，根據多年教學反饋，特意增加了兩個放在全書的最前面的“非遺傳學實驗”的章節，分別介紹如何系統地記錄實驗結果及如何撰寫實驗報告。這么做的目的，是因為做記錄、寫報告是一個實驗完整的一部分,尤其是報告,不僅可反映學生實驗結果如何，更反映學生對一個實驗是否真正了解，可謂是一個實驗中最重要的部分。正如一項研究只有當論文公開發表才算結束一樣個實驗只有當完成報告時才可謂結束。在長期的教學過程中，筆者發現很多學生這方面的基本知識都沒有。但似乎目前國內很少有教材談及這些內容,在教學實踐中這些內容也是“無人管轄區域”。反觀國外諸多高校,則在這方面做得比我們好得多，例如，一些高校的網站上，詳細介紹記錄的方法[1W1],而一些高校則設有專門的寫作中心[?3],對諸如論文、實驗報告的寫作都有詳細的介紹。這種做法值得我們借鑒。

二是在每個實驗的最后一部分是“進一步的問題”。在這部分內容里，引導學生關注與實驗相關的問題，讓學生去思考，而不是簡單地“交一張片子”或“畫出某某結構”，以增加學生學習的興趣。如“X染色質小體檢測”這一實驗中，“進一步的問題”就是引導學生思考：染色質小體檢測如何用于重大體育賽事的女選手遺傳性別的檢測,而這種檢測存在什么樣的問題,最終為何無疾而終？三是注意科學性的同時,還盡量注意人性化。比如：在全書的開始部分，有一張“實驗安排”表，以便教師統籌規劃海個實驗的開始,則有一張或數張與該實驗相關的科學家照片及生平、成就的簡要介紹，使學生心目中的知識英雄不再是抽象的名字;版式盡可能美觀大方,看起來不讓人覺得沉悶;使用的語言也盡量平實,而不故作艱深。

三、《遺傳學實驗》在教學實踐中使用的效果

前文談到，在每一輪的教學中，筆者比較注重收集學生的反饋信息。這個信息包括學生對教材材；作為學生，他們在課上聽過課并親手做過實驗,對教材的優劣得失最有發言權。從學生反饋的信息及教學實踐看，筆者在這本教材中所做的改革嘗試收到如下的效果：

一是引言內容豐富,增加了教材的可讀性；而對研究史與研究思路的剖析,學生感覺“比較有意思”,提高了學生學習的趣味性；文后不少經典參考文獻,可供學生深入學習時參考，使他們的視野不被一本教材所拘束，加深了他們對一個實驗的理解。筆者自己在教學實踐中，在每一堂實驗課前,都推薦二到三篇的經典文獻讓學生課前預習，

而在課堂講授引言時，通常也是將一些經典文獻串起來。這些做法方面使學生加深了對一個實驗的理解，另一方面，使他們也逐漸地學會查文獻、看文獻的好習慣,而查文獻、讀文獻則是科研最重要的基本功。

第4篇：遺傳學的最新進展范文

[關鍵詞] 心力衰竭；表觀遺傳學：藥理學

[中圖分類號] R541.61 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2012）06（a）-0007-03

表觀遺傳學是研究基因的核苷酸序列不發生改變的情況下，基因及基因表達發生了可遺傳的變化。這些改變包括DNA的甲基化、多種形式的組蛋白修飾及小分子RNA（microRNA）等。個體間疾病易感性及治療反應性的差異在很大程度上取決于遺傳因素[1]。然而，根據全基因組研究，筆者不得不承認遺傳表型的改變不僅僅是核苷酸序列的變化[2-3]。表觀遺傳學與核苷酸的改變共同調控了基因的表達，因而從另一種角度解釋了個體間的差異。

表觀遺傳學研究發現，基因及其表達的遺傳性改變不僅僅是指基因突變或基因多樣性等DNA序列的變化。已知的三種可調節基因表達的表觀遺傳學改變主要是：基因組DNA的甲基化，組蛋白修飾，非編碼RNA的調節（如microRNA）。上述機制均涉及外在因素在蛋白質編碼序列不變的情況下仍可調節基因轉錄[4]。表觀遺傳學調節機制存在個體及組織差異性，并且可以隨年齡增長、環境及疾病狀態的改變而變化。表觀基因組在基因組表達過程中起關鍵作用，個體間基因表達的不同造成藥物不同的反應性，這可能是通過表觀遺傳學改變進行調節的。因此，目前認為表觀遺傳學改變可以幫助解釋基因突變在藥物反應中的作用，繼而在臨床醫學中發揮作用，這一迅速崛起的新學科稱為表觀遺傳藥理學。個體間藥物的反應性不同，該學科不僅研究表觀遺傳因子在這一過程中的作用，而且旨在開發新的藥物靶點[5]。筆者認為表觀遺傳藥理學與遺傳藥理學將共同在藥理學、臨床醫學中發揮重要作用。

目前為止，表觀遺傳藥理學的大多數研究集中于腫瘤學領域，例如，研究細胞色素p450在個體間表達的差異。幸運的是，表觀遺傳學修飾的作用已被應用于解釋其他復雜并且多源的現象，應用的范圍越來越廣。在這里，筆者總結了表觀遺傳修飾在心衰及心血管疾病治療方面最新的研究。

1 表觀遺傳修飾與心力衰竭

1.1 組蛋白的修飾

龐大的真核生物基因組在高度保守的組蛋白的作用下得到了緊密的壓縮。在核小體中，基因組DNA圍繞核心組蛋白（核心組蛋白H2A、H2B、H3、H4各兩組）折疊、壓縮，形成了染色體的基本單位。基因組DNA與染色體蛋白的相互作用有助于轉錄因子向靶基因片段聚集，從而調節轉錄活性[6]。通過這種機制，核小體利用其核心組蛋白的共價修飾傳遞表觀遺傳學信息。這些修飾包括組蛋白乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化及SUMO化修飾。核心組蛋白的氨基末端從染色質絲上伸出來，與DNA或其他組蛋白、蛋白質等相互作用。該末端上的賴氨酸、精氨酸殘基是組蛋白修飾的主要靶點。多數研究旨在了解賴氨酸乙酰化、甲基化的作用。事實證明，賴氨酸的乙酰化作用主要與染色質親和力及轉錄相關，而賴氨酸的甲基化作用取決于何種殘基被修飾。

有趣的是，正如Mano所總結的那樣，組蛋白乙酰化的調控與心肌肥厚相關。去氧腎上腺素可誘導心肌細胞肥大，這一過程需要乙酰基轉移酶介導的組蛋白乙酰化。與此結果相一致的研究是針對Ⅱ類組蛋白去乙酰基酶（HDACs）5、9的研究，其通過抑制心肌細胞增強因子2（MEF2）的活性進一步阻礙致肥厚基因（pro-hypertrophic genes）的表達來發揮抗肥厚的作用。與此相反，Ⅰ類HDACs具有相當強的致肥厚作用，其通過調節磷脂酰肌醇三磷酸酰胺磷酸酯酶的表達發揮作用。這意味著，HDACs在多水平上控制肌肉細胞的體積。

1.2 DNA甲基化

在真核生物中，DNA甲基化是通過將甲基團轉移到核苷酸胞嘧啶環的5''位碳原子上完成的。在哺乳動物體內，DNA甲基化主要發生在基因的5''-CG-3''序列，也指的是CpG雙核苷酸；人體內，大約70%的CpGs發生甲基化。另一方面，未甲基化的CpGs存在于許多基因的5''端調控區域，以CpG島的形式出現。與其他DNA區域相比，CpG雙核苷酸在CpG島出現的概率較高。人體內CpG島甲基化的不同是表觀遺傳學改變的組成部分。

DNA胞嘧啶甲基化有助于局部轉錄因子復合物的結合，其與組蛋白修飾共同在局部及整個基因組中影響染色體的結構。因此，DNA甲基化的一個重要作用是調控基因的表達。在這方面，CpG島超甲基化可以使基因沉默，而低甲基化使基因發生轉錄。有人認為，甲基化是一種穩定遺傳的修飾，但同時它也受到環境因素的影響。如小鼠野鼠色基因位點，可以受到其上游轉座子甲基化狀態的影響。從遺傳角度來講，完全相同的親代其野鼠色基因不同的甲基化狀態可使得后代出現不同的毛色[7]。

最近，Kao等[8]的研究結果發現，DNA甲基化在心衰特定的基因轉錄調控中發揮作用。他們發現促炎癥基因TNF-α可下調肌漿網Ca2+-ATPase（SERCA2A）的表達，這是通過增強SERCA2A啟動子的甲基化狀態完成的。Movassagh等[9]發現，在心肌病及人類心肌組織形成時甲基化的狀態是不同的。而且，他們鑒別出三個基因位點（IECAM1、PECAM1、AMOTL2），在不同的心臟樣本中，位點甲基化狀態與基因表達的調控密切相關。

1.3 MicroRNAs

MicroRNAs是短的雙鏈RNA分子，來源于細胞核及細胞質中較大的RNA前體，其可以在基因轉錄后對基因表達發揮調節作用。miRNAs可以對30%～50%的蛋白質編碼基因進行調控，這一過程主要是通過與mRNA3''端未轉錄區域的堿基對進行互補結合，繼而干擾轉錄，靶mRNAs可降解或暫時沉默[10]。miRNAs調節蛋白的表達是非常復雜的，多種miRNAs可以作用于同一基因，不同基因也可受到同一種miRNAs的調節。miRNAs的表達具有組織、疾病特異性。近年來，多種病理狀態下的miRNA分子標記已被檢測出來，如各種類型的腫瘤以及多種心血管疾病[11]。

越來越多的證據表明，miRNAs與基本的細胞功能密切相關。目前，miRNAs與心衰的關系已得到明確，在過去的幾年中，該領域的報道層出不窮。對心血管疾病的研究主要集中于兩種心臟組織特異表達的miRNA家族（miRNA-1/miRNA-133、miRNA-208）。多項研究顯示，miRNA在健康、高血壓以及不同病因所導致的人、小鼠、大鼠衰竭的心臟中均有表達，Divakaran等[12]發現心臟特異性的miRNA-208不僅可調節心肌細胞肥大、纖維化同時可在應激、甲退時調節β-肌球蛋白重鏈（β-MHC）的表達。這種miRNA由α-MHC基因的內含子編碼。該基因編碼α-MHC及一種主要的心肌收縮蛋白，使心臟變大，在應激以及激素信號作用下通過miRNA-208及其作用位點發揮調節作用。再者，定向刪除心肌特異性的miRNA，miRNA-1-2，揭示了它們在心臟中的多種功能，包括調節心臟的形態發生、電信號傳導及細胞周期的調控。Thum等[13]發現，受損心肌中miRNA標記與胚胎心中miRNA表達的類型極為相似，這說明受損心肌中重啟了胚胎基因的表達程序。Thum等[13]另一個發現是miRNA-21可以調控ERK-MAP激酶途徑，這種調控在心臟成纖維細胞中尤為明顯，心肌細胞中卻沒有這種表現，這可以影響到心臟的結構及功能。在成纖維細胞中，miRNA-21水平的增高可通過抑制特定基因來激活ERK激酶，經由這種機制，miRNA-21調節了間質纖維化、心肌肥厚。上述研究揭示了在心臟成纖維細胞中，基因調節的另一種方式是在miRNA介導的旁分泌水平上進行的。

miRNA在心臟肥厚反應中的意義得到了進一步的研究，miRNA成為基因調控的主要調節因子。到目前為止，miRNA已被證實不僅可以影響心肌，還可以影響心臟電信號轉導及調節血管再生[14]。

2 表觀遺傳篩選方法

表觀基因組學示意圖不是固定的，它因細胞類型、時間的不同而不同，并且可在生理學、病理學、藥物作用情況下發生改變。因此，作為人類基因組計劃的后續工程，表觀基因組測序是一項艱巨的任務。雖然判斷基因組序列的表觀遺傳學狀態是比較容易完成的，描繪整個表觀基因組需要對數十個基因組進行測序，覆蓋一個有機體在生命不同階段的所有細胞類型。

亞硫酸氫鹽測序法是標測DNA甲基化類型最為準確的方法。基因組DNA與亞硫酸氫鈉相作用，導致未甲基化的胞嘧啶脫氨基轉變成尿嘧啶，而甲基化的胞嘧啶保持不變。為觀察特定基因的甲基化狀態，用特異性引物對目的片段進行擴增，隨后對產物測序。在序列中，甲基化的胞嘧啶被標記為Cs，未甲基化的胞嘧啶為Ts。

近來出現了多個對甲基化進行定位的全基因組研究方法，它們都是以甲基化和未甲基化的CpGs對限制性內切酶的敏感性不同為基本原理的。限制長度的基因組掃描利用兩種酶雙酶切DNA，一種是頻繁切割的甲基化非敏感性限制內切酶，另一種是罕見的甲基化敏感性的酶如Not1，這種酶只有在非甲基化狀態時才可以酶切所識別的位點。還有一種完全不同全基因組研究方法是利用DNA芯片技術，它可以一次性標測成千上萬的CpG島的甲基化狀態。這種方法可以用來識別CpG島，相對于正常的調控過程來說，CpG島在腫瘤組織中發生甲基化。

亞硫酸鹽轉化的替代方法是ChIP-seq方法（一種與測序相結合的染色質免疫沉淀方法）。通過免疫共沉淀技術使得目的蛋白與DNA發生交聯，然后對DN段進行基因組測序。這一方法可以幫助識別任何DNA相關蛋白的DNA結合位點。該技術還可以提供組蛋白修飾的信息，如乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化、SUMO化修飾。對ChIP技術進行改進得到的DCS方法，是將ChIP與消減式PCR進行偶聯。該方法旨在避免基因組片段與芯片雜交后產生非特異性信號。

以同樣的方式可以檢測人體病理狀態下miRNA的作用，大多數研究是利用高通量的方法分析臨床病例中總miRNA的表達情況。高通量技術是以miRNA基因芯片和real-time RCP為代表的。盡管分子間的差別給這些技術帶來了巨大的挑戰，但miRNA芯片最大的優點是具有很高的特異性，而缺陷是其敏感性較低。

3 藥物可以改變表觀遺傳狀態

表觀遺傳學改變正常及疾病狀態下的表型，這可能意味著充分理解和調控表觀基因組對于人類常見疾病的防治具有重要意義。表觀遺傳學為我們提供了一個重要的窗口，來認識環境與基因在疾病發生過程中的相互作用以如何調節這些作用達到改善人類健康的目的。

miRNA派生的反義寡核苷酸是單鏈RNA分子，對其進行化學修飾可能是針對致病miRNA新的方法。但是這種方法困難重重，miRNA屬于密切相關的家族，且很難合成針對每一種miRNA的反義寡核苷酸。再者，一個單獨的miRNA可針對多種基因發揮作用，它們之中可能含有對心肌有益的分子。在這方面，寡核苷酸的化學修飾可能會特異性破壞miRNA與單個mRNA的作用，這可能是疾病治療良好的備選方案。每一種miRNA可以以不同的強度針對成百上千的基因發揮作用，所以在體內miRNA修飾的最終作用尚不明了。最終，將miRNA拮抗劑應用于臨床領域將面臨很多困難，這與我們在基因治療方面所遇到的極為相似，如導入方式、載體、特異性以及毒性等問題[15]。至少在理論上，針對特異性miRNA的方法將來可能是治療缺血性心臟病、心肌肥厚、心衰、血管再生、離子通道病的有效手段，可控制心衰的發展。

另一種方法可能是將靶DNA甲基化。一些影響基因組DNA甲基化的化學合成劑已經應用于臨床，例如5-氮胞嘧啶、抑制甲基轉移酶的氮胞嘧啶可以使DN段脫氨基。其它藥物是通過阻礙甲基化酶的活性而發揮抑制甲基化作用。更多信息可參照Gomez等[16]的文章。除了要開發可以調節DNA甲基化的藥物外，還需要設計可以影響組蛋白修飾的藥物。

在抗腫瘤藥物的發展過程中，組蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制劑占據著重要地位，它可以通過逆轉與腫瘤相關的異常表觀遺傳改變，繼而發揮作用。已有證據表明，在心肌肥厚時，HDAC抑制劑可修復基因表達程序。Gallo等證明體外試驗中，曲古霉素A、丁酸鈉可延緩心臟肥厚。

4 表觀遺傳學和環境

眾所周知，環境因素如毒素、飲食可以影響DNA甲基化和染色質修飾，并且可遺傳給下一代。雌激素、抗雄激素類物質可改變DNA甲基化狀態降低男性的生育能力，這也是可遺傳的。該假說認為，環境因素可以改變表觀遺傳學標記和基因表達形式，這可能在人類疾病研究中具有重要意義。常見疾病大多受到基因和環境因素的雙重影響，環境可誘導表觀遺傳結構發生改變，進而將基因和環境因素聯系起來[17]。

年齡在基因與環境相互作用中發揮重要作用。常見病的發病率隨著年齡的增加不斷增高，這與在人的一生中表觀遺傳學改變不斷累積有關。有研究發現，相對于年輕者而言，年長的同卵雙胞胎體內總DNA甲基化及組蛋白H3K9乙酰化的水平較高，但該研究沒有檢測同一個體中表觀遺傳學改變隨時間變化的情況。

5 結論

表觀遺傳學為研究個體在臨床療效、藥物反應及毒性間的差異，以及發現新的藥物治療靶點等方面開拓了更為廣闊的空間。隨著人類表觀基因組工程的開展，表觀遺傳學機制得到不斷完善，這有助于更為充分地了解人類疾病和表觀遺傳藥物的一系列分子靶點。表觀遺傳藥理學已被應用于腫瘤學領域，對于心血管疾病的表觀遺傳學研究不斷增多，尤其是在miRNA方面的研究最為突出。Mishra等[18]清楚地描述了心血管疾病微觀RNA組學的最新進展，以及miRNA作為一種潛在治療靶點或藥物制劑的前景。

表觀基因組學在健康或疾病狀態下表現型的形成過程中發揮重要作用，這可能意味著充分認識和合理調控表觀基因對于人類常見病的防治具有重要意義。

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第5篇：遺傳學的最新進展范文

【關鍵詞】微生物學；教學改革；師德

微生物學是高校許多專業必修的一門專業基礎課程，是一門理論性、實踐性、應用性很強很廣的學科。近幾年來，隨著分子生物學的迅猛發展，微生物學及其獨特的研究方法和手段已廣泛地滲透到生命科學的各個領域[1]。要提高該課程的教學質量，應立足課程基本要求，緊密跟蹤國際最新進展，選用和參考國內外優秀教材及教學課件，大膽改革，從教材建設、教學方法和手段、課程內容等方面進行研究。不僅要使學生獲得必要、完整、可拓展延伸的專業基礎理論知識，而且要使學生具備實踐技能和研究技能，培養其創新能力。

一、教學內容的改革與探討

微生物學課程是我校生物技術專業三年級學生開設的專業基礎課。在這之前學生已經學過細胞生物學、遺傳學、普通生物學等課程，所以對部分微生物的特性和形態已經有了一定的了解。在這之后，學生還將會接觸分子生物學、基因工程等課程，所以微生物學課程是一門承上啟下的課程，它不僅回顧了以前的部分內容，還直接影響到后續課程的學習。

（一）教材的選擇

目前，國內市場上與微生物課程有關的教材有很多種，主要內容大多包括微生物的形態、構造、功能、培養基配制及其滅菌、微生物的生長與控制等等。由于在開設微生物課程之前有遺傳學、生物化學等課程，考慮到學生已有的知識基礎，我們確定選用高等教育出版社出版的周德慶先生編寫的《微生物學教程》（第二版），因為這本教材重點難點突出，章節之間分類明確，有助于我們在內容選擇安排上做工作，可以做到就重避輕，能較好地滿足理論教學要求。同時，我們還指定了沈萍和黃秀梨編寫的《微生物學》作為主要參考書。

同時，要求教師在平時密切關注本學科在各行業中的發展應用，關注與之有關的各種新聞報道并有意識地把它們記錄下來。還要在教材內容的基礎上適當地增加一些當前的新技術、新問題、新知識，學生就能認識到本專業在現階段和未來對經濟建設和社會進步有著深遠的影響，或者說認識到當前的一些熱點問題都是可以用本課程的原理來解釋的，興趣逐步加重。如禽流感病毒，乙肝病毒等等，這些病毒的結構教材上沒有，我們需要及時給學生介紹它們的結構特性，使學生了解它們為什么有如此快的繁殖速度。

（二）減少重復、補充實例

周德慶先生編寫的《微生物學教程》這本教材最大的特點是系統性、科學性和實用性，對原理的解釋層次分明，脈絡清晰，突出介紹了學科的重點、難點以及生長點。但是對已經學過細胞生物學、免疫學及遺傳學的大三學生來說，部分內容有重復，如微生物形態、傳染與免疫、遺傳與變異等章節，同學們在遺傳學與細胞生物學等課程中已經學過，再詳細給學生講相當于是炒剩飯，只會令學生感到枯燥、乏味。

所以我們在課堂內容安排的時候盡量避免把時間耗在這方面的理論知識上，而是給學生補充更多與我們生活息息相關的實例。如在介紹細菌的形態桿菌時[2]，舉例破傷風桿菌，介紹一農民被泥土中帶銹鐵釘刺傷的例子，然后講解破傷風桿菌的各項生物學特征，再通過討論引導學生參考所學知識解釋病因和預防措施。通過創造一種良好的教學氛圍引導學生自己發現問題、解決問題到主動完成學習。

（三）開展課堂討論

為了從根本上克服學生圍著教師和書本轉的弊端，使學生成為教學的主體，充分發揮學生的主觀能動作用，我們在課堂上精心安排了幾次課堂討論。因為討論能最大限度地活躍學習氣氛，調動群體的學習積極性和主動性。可以加深學生對理論知識的理解，有助于啟發學生的獨立思考能力，同學們相互交流意見也可以培養學生分析問題、解決問題的能力和訓練口頭表達能力。討論課都是由老師課前布置預習內容和討論題，學生查閱資料預習，由學習委員主持討論課。整個討論課氣氛十分活躍，每個學生都能參與其中。課后學生們都反應這種上課形式很好，這種形式既提高了學生的學習興趣，又加深了學生對知識點的理解。

（四）實驗教學改革

高校要適應新世紀科技發展和社會日益發展的需要，培養高素質、有創新和探索精神的綜合性人才[3]。搞好微生物學實驗課教學對加深學生對微生物學理論知識的理解，培養學生的實驗技能，提高學生獨立操作的能力及分析問題和解決問題的能力是一個重要環節[4]。所以，實驗教學對學生的理論知識學習和實踐能力的培養具有舉足輕重的作用。但是長期以來我們的教育輕視學生實踐能力的培養而過分強調理解教學的傾向十分嚴重。所以在改革過程中，我們十分注意實驗教學的改革。

微生物學是一門實驗學科，微生物個體微小，看不見，摸不著，只有通過微生物學實驗才能對課堂講授的知識加深理解，因此介紹了微生物的形態后首先就是讓學生進行微生物的觀察實驗。考慮到微生物實驗的完整性和系統性，我們設計的實驗內容有微生物的形態觀察（簡單染色，革蘭氏染色，細菌、放線菌、酵母菌和絲狀真菌的形態觀察和菌落特征觀察等）；微生物生理生化特征的測定（乳酸發酵，酒精發酵，抗生素抑菌實驗）；培養基的制備和微生物的分離（平板計數法）純化等。通過這些實驗內容的學習，學生將系統地了解微生物的形態、菌落特征、微生物的生長現象、生理生化特征等等，有助于學生掌握理論知識，提高了學習該課程的興趣。

二、教學方法的改革與探討

（一）注重平時成績

為避免部分同學上課分心或做與本課程無關的事情，所以要求同學們上課做筆記，并且將筆記作為平時成績的一部分，筆記要在考試后上交，且不接受復印件的形式，這種做法其他課程都很少見。同時組織、鼓勵學生利用網上的討論園地就相關知識發表意見，進行討論。

所以在最終計算成績時，微生物學的期末考試只占總成績的60%，平時成績占40%。其中平時學習20分、平時作業0～4分、課程學習筆記0～4分、學習交流（教學論壇、課堂問答、個別交流、參與教學工作）0～12分，每一項都有非常具體的加分細則。剛開始老師在課堂上宣布這樣的記分方法時，教室里一片嘩然，但一個學期后，學生普遍反映效果很好，不僅有助于提高他們的學習興趣，同時也可以避免部分同學的懶散情緒。

（二）采用現代化教育技術

當今信息時代，科技迅速發展，新知識的總量不斷增加，傳統的文化傳播機制正面臨著前所未有的挑戰，迫切需要進行全方位的變革[5]。考慮到微生物學的特點，結合多媒體教學等現代化的教學方法和手段，改革傳統的課堂教學方式，把微觀世界用多媒體的手段宏觀地展示在學生面前，讓學生在學習概念和理論的同時，能夠聯系實際，使課堂教學增加趣味性，亦可充分調動學生的積極性和主動性。

例如在介紹噬菌體的侵入宿主細胞的過程的時候，可以通過動畫形象地表示出來。由于很多圖片動畫直接取自國外原版教材，使圖片非常清晰，說明也很詳細，講授過程中偶爾穿插一些英文，活躍了課堂氣氛。

（三）采用啟發式教學

要取得良好的教學效果，還必須追求課堂教學的藝術性，進行啟發式教學。啟發式教學以學生為中心，讓學生在學習過程中自始至終處于主動地位，讓學生主動提出問題、思考問題，讓學生主動去發現、去探索，教師只是從旁邊加以點撥，起指導和促進作用。

啟發式教學，是一種積極的雙向的教學方法。采取啟發式教學的根本目的是為了更好地發揮教師的主導作用、學生的主體作用，從而充分調動教學中各種因素發揮積極的作用。例如，在介紹噬菌體的增殖過程時，噬菌體首先要侵入宿主細胞，可讓學生先思考是否是整個噬菌體進入宿主細胞，還是只是它的組成成分蛋白質或是核酸之一進入宿主細胞。老師再旁敲側擊，使學生主動分析找到正確答案。

三、扮好教師的角色

近來對在校部分大學生進行的一次民意調查顯示：學生對于教師師德的評價和所學專業的喜好程度有直接的關系。學生常常對自己不認同的教師所講授的內容選擇排斥的態度，而且抱怨教師課堂傳授的知識陳舊，與專業的最新發展相差甚遠。而教師經常抱怨現在的學生難教，缺乏學習興趣，上課缺席、課后上網、作業不做的現象較普遍，而這些現象確實應該引起我們廣大教師的深刻反思：引起這些現象的原因何在？

可以說，一味地挑學生的毛病而忽視自己的影響肯定是不對的。我們現在有這樣的老師，有的時候常常請班上的學生來批改作業，甚至批改試卷。這樣的老師給學生的印象肯定是懶散的、不負責任的，那么就可能會使學生產生反感，從而對老師所教的課程持排斥態度。1998年10月聯合國教科文組織明確提出了“以學生為中心”的理念。作為教師，我們不應該埋怨學生，而應該充分將“以人為本”體現到教學活動中來[6]。教育者的素質是實施素質教育的關鍵，“為人師表”是教師職業道德的準則，教師是學校辦學的主體，應該有強烈的責任感和使命感。作為高校教師，一方面，要加強自身的思想修養和職業道德修養；另一方面，要提高自身的專業素質，要注意收集微生物知識和實際應用聯系的實例，在教學過程中要激發學生的學習興趣，讓學生知道為什么要學習微生物。將學生作為教學工作的主體，發揮主體的能動作用，以取得最優的教學效果[7]。

四、結語

21世紀是生命科學的世紀。微生物學是生物科學的重要組成部分，它是繼動、植物兩大生物產業后的第三大新興產業。因此，如何使微生物教學緊跟學科的快速發展步伐，使學生及時掌握最新的微生物學理論、技術和方法，了解微生物學學科的發展趨勢，以適應21世紀的人才培養需要，使學生在日益激烈的人才競爭中打下良好的基礎，已成為高等院校微生物教學工作面臨的迫切任務。在教學過程中只有把知識傳授和能力培養有機地結合起來，提高教學效率和效果，使學生獲得完整的知識體系和全面素質，他們才能成為適應未來實際發展需要的高質量、高等技術人才。

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第6篇：遺傳學的最新進展范文

關鍵詞:生物化學 教學 體會

生物化學課是我校生命科學與工程學院各專業的專業基礎課，這門課程的教學存在諸多困難。對授課教師來說，要求高、任務重。因為生物化學內容廣泛，涉及的學科眾多，要求教師知識面很廣并且隨時掌握學科發展的最新進展;而且該課程教學內容龐雜，但課堂教學時間極其有限。對學生來說，難度大、壓力重。因為該課程涉及的知識面廣，需要記憶的內容很多;而且該課程又是后續課程遺傳學、分子生物學、免疫學等的基礎，該門課程的知識掌握得不扎實，將嚴重影響后續課程的學習①。鑒于上述情形，我在教學過程中主要從教學內容的組織、結構評分的實施、教學文件的公開、習題的解答和課堂教學秩序的維持等方面進行了實踐和探索，在此擬談談在這些方面的一些體會，以就教于同仁。

1.教學內容的精心組織是課堂教學的關鍵

生物化學課作為專業基礎課，主要強調課程內容的基礎性，即學生通過學習掌握為后續課程的學習打下基礎的知識，因此教學內容的組織最為關鍵。實際教學中，我依據培養方案確定的目標，根據教學大綱的要求，從教材的基本內容出發，首先注意整體把握哪些內容需要重點講授，哪些內容只需一般介紹，同時使各章節內容有機地銜接起來。

生物化學與前導課程無機化學、有機化學的聯系緊密，在組織教學內容時我特別注意將這些化學基礎知識融合到生物化學課中，使學生由熟知生，由已知到未知，能夠更快地接受生物化學的有關知識。生物化學又是學習遺傳學、分子生物學、免疫學等后續課程的基礎，但同時又與這些學科內容之間相互交融，在確定教學內容時，我特別注意將生物化學課與后續課程的知識相互銜接，根據不同專業的培養方案、后續課程的開設時間與學時，對生物化學課的教學內容進行取舍與組織，為學生后續課程的學習打下了良好的基礎。

在每個教學年度的教學內容的修訂過程中，我都特別注意學習、參考最新出版的國內外教科書和最新發表的科學研究成果。這樣不僅可以從中吸收許多新知識，而且可以從不同版本的教科書中學習到對內容的組織和對重要問題的分析。

對于教學內容的取舍，我不僅自己了然于胸，而且還在第一節課時，就將生物化學課的授課目錄發給全班學生，讓學生通過授課目錄也了解課程的全部講授內容，從而可以根據授課目錄自學教師在課堂上不講授的內容，也可以提前預習課堂講授的內容，這樣自然強化了學生的聽課效果，提高課堂教學的質量。

2.結構評分的實施是課堂教學的先導

成績是學生學習收獲的體現，學生對成績的評定總是異常關注的，不同的成績評定方法指揮著學生的學習方法，從而對課堂教學產生重要影響。我在生物化學課的教學中采取了結構評分方法來評定學生的成績，即總成績由期末考試(60%)、課程論文(20%)、平時作業(20%)和提問糾錯加分四個部分組成。具體的做法是:課程論文兩篇，分別在教學進程過半時和課程結束時上交，全部批改并發給學生;平時作業5~7次，根據教學內容進行安排，全部批改并發給學生。提問糾錯加分的規則是:學生每提出一個教師不能當場回答的問題加2~5分，每糾正教師或教材的一個觀點錯誤加10分，每找出教材中的一個印刷錯誤加1分。

幾年的教學實踐表明:采取結構評分可以充分地調動學生學習的積極性。實行結構評分措施后，學生無論想取得好成績還是只想過關，僅僅在考試時臨時抱佛腳都是不行的，必須重視平時的學習。

采取結構評分還有利于培養學生的懷疑意識。

結構評分的實施使學生的平時學習變得比較緊張，學生既要在課堂上認真聽講，又要在課余仔細閱讀教材和大量的參考資料，總結所閱讀的內容并進行深入思考，這樣就使大學生活成為真正的“讀”大學，而不是考時“背”大學，平時“玩”大學，考后將知識“還”給老師。

3.教學文件的公開是建立師生信任的基礎

結構評分措施的實施使平時成績在總成績中占的比重增大，學生因此非常關心自己和同學的每次作業、每篇課程論文的得分以及提問糾錯加分的情況，針對學生的這種心理，我的做法是:向學生公開教學文件，允許學生隨時查閱教師手中的成績冊，查看自己和別人的成績。授課結束時，我會把成績冊上的所有內容向全班公布。這樣就使平時成績評定的任何環節都在學生的視線范圍內，避免

了人情分，使學生對教師充分信任，同時也讓學生在監督過程中真切體會到了教師工作的巨大責任和公平公開的重要性，建立了師生之間相互信任、相互理解的良好關系。 4.習題的解答是培養學生能力的重要手段

解答習題是培養學生能力的重要手段之一。通過習題的練習，可以加強學生對課堂講授內容的消化和理解，加強學生對基本概念的掌握和運用，也可以加強各章節內容之間的聯系與整合;通過習題的講評，可以使學生將自己的解答方式與教師的解答方式進行對照，了解學習上存在的問題，開闊學生的視野，訓練學生正確的思維方式，同時也能有效地強化教學內容。

在多年的教學過程中，我收集了國內外各種生物化學的習題和研究生的試題，并融合在教學過程中:將典型的習題和試題融合在平時的作業中，讓學生進行練習，以此培養和提高學生分析、理解及解答問題的能力;將各類習題和試題融合在課堂講授的內容中，讓學生多接觸各類習題和試題，加強了課堂教學的效果，激發學生的學習熱情;將考研試題的解答主要放在平時的答疑中，滿足學生對考研題目的需求，提高學生的考研能力。事實證明，通過習題的練習、講解和答疑，極大地調動了學生學習生物化學的積極性，取得了良好的教學效果。

5.課堂秩序的維持是課堂教學的重要保證

課堂是教學工作的主陣地，教學目的的實現，主要靠教師在課堂上的講授和學生在課堂上的接受②。因此，良好的課堂秩序是課堂教學的重要保證。對教師來說，良好的課堂秩序能夠保證教師在授課時充滿激情、揮灑自如。實際教學過程中，大多數學生都能遵守課堂紀律，也希望課堂秩序良好，保證自己的學習不受影響。

為了保證教學秩序良好，課堂上如果有學生長時間講話，我會讓他自報姓名，并在點名冊上進行記錄，然后再公開點名，以防冒名。實際上，一個學期也僅有2~3名學生因為這樣的方式被教師記錄在點名冊上。有時候學生會很抱歉地承認錯誤，并保證以后不會再次發生這樣的情況，并問及有沒有處罰的措施，這時我會打消他的顧慮，告訴他沒有任何懲罰的措施，僅僅是以這樣的方式認識他而已。個別學生也會這樣“威脅”教師:難道不怕在評教的時候給你打分很低嗎?在這樣的情形下，我會明確告訴被簽名的學生:我不在乎評教分數的高低，我只注意評教后面的建議或感想。這樣也就讓學生覺得我批評他時沒有“后顧之憂”而不敢忘乎所以了。實際上，學生的評教并不會因此而很差，因為大多數的學生是希望教師嚴格要求的，良好的課堂秩序也是他們學習的先決條件和有效保證。

綜上所述，通過幾年來的教學實踐，我體會到:精心組織教學內容是保證教學質量的關鍵，也是教師多年知識和經驗積累的集中表現;實施結構評分是教學工作的良好開端，也可以有效地激勵學生的學習熱情;公開教學文件保證了結構評分的公平和公正，也建立了師生之間的相互信任;解答習題是培養學生能力的重要手段，也是提高教學質量的有效途徑;維持良好的教學秩序是課堂教學得以順利進行的保證，也是教師教學藝術的體現。

參考文獻

第7篇：遺傳學的最新進展范文

關鍵詞：植物生理學；教學改革；實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）28-0041-02

植物生理學是研究植物生命活動規律的科學[1]，是高等師范院校的基礎課程，是生物學領域中實驗性極強的學科之一。在我校，植物生理學是生物科學專業學生的必修課，包括理論教學和實驗教學兩部分。近年來，師范生的就業形勢發生了較大的變化，高等師范院校畢業的學生一部分選擇到中學教學，另一部分則選擇繼續深造，從事科研工作。因此，因材施教、分流培養，強化實踐，建立師范與非師范“立交橋”已成為高等師范院校生物科學專業人才培養方案改革和實施的重點。針對這一變化，我們在教學過程中結合本專業特點，積極進行植物生理學實驗課程教學內容和方法的改革，收到了顯著的效果。

一、教學內容的改革

1.理論課。大學生學習植物生理學基本知識的一個重要途徑就是通過理論課教學。我們選用由植物生理學教學組成員參加的，匯集全國10所高等師范院校從事植物生理學教學和研究的骨干教師合作編寫的、王寶山主編的《植物生理學》[1]作為教材，以潘瑞幟、宋占午和曹儀植以及李合生等編寫的教材作為參考教材。由于植物生理學涵蓋內容廣泛，系統性強，以植物學、有機化學、生物化學等課程為基礎，與細胞生物學、遺傳學、分子生物學相滲透。因此，要求學生在學習的過程中聯系已修課程，在理解的基礎上加強記憶，在記憶的過程中加深理解[2]。在授課前，教師通過查看大量植物生理學教材、期刊文章以及學術會議上的最新進展，寫出講授提綱；授課時，不僅要注重知識的系統性，還要兼顧重點和難點的講授，同時也要對相關領域的最新研究進展進行介紹，使學生在掌握基礎理論知識的基礎上，了解本領域最新研究動態。

2.實驗課。植物生理學實驗作為教學的重要組成部分，不僅可加深學生對理論和實驗基本原理的理解，訓練學生的操作技能，而且在培養學生嚴謹的科學作風、提高學生分析問題和解決問題的能力及獨立工作能力等方面均具有十分重要的作用[3]。我校植物生理學課程教學組成員在長期教學實踐的基礎上，集體編寫了《植物生理學實驗技術》[3]，該實驗教材內容系統全面，包括基礎性、綜合性和設計性實驗三部分，增加了部分植物生理學實驗的新技術，使學生在掌握基本實驗操作技術的基礎上，了解更多先進的測定方法，對創新性人才的培養方面起到了重要的作用。對于從事初中或高中教學的學生，他們更需要掌握基礎性和驗證性實驗，而對于將來從事科研工作的學生，則更多的需要學會設計實驗的方法和思路，培養他們分析、解決問題和獨立進行實驗操作的能力[4]。同時，在實驗教學中，在讓學生知道古老實驗方法的同時，學習先進的方法。如在光合速率測定中，我們不僅開設了簡單可行的改良半葉法，還開設了使用便攜式光合測定儀的方法，加深學生對實驗的理解程度，學習根據實際情況來選擇不同的測定方法。在高中教學中，可以使用簡便易行、成本較低的改良半葉法，讓學生知道植物進行了光合作用，生成了有機物即可；而在進行科學研究時，則要選用先進的儀器，才能獲得精密可靠的實驗數據。

二、教學手段的改革

1.理論課教學。我們在保留傳統講授法授課的同時，還采用了啟發式、互動式等新的教學方法。理論課教學實現了“四個轉變”，由以前的全面講授變為重點、難點講授；由以前的書本知識講授變為書本知識與研究進展并重；由只重“教法”向“教法”、“學法”并重轉變；由傳統的板書教學向多媒體教學轉變，尤其是多媒體教學的應用，已開展有近十年。運用多媒體手段通過圖片、動畫、教學電影等進行教學，不僅可以改變傳統教學的單調模式，使課堂信息量在有限的時間內增多；還借助于圖片與動畫等形成的生動界面，視覺鮮明、形象逼真，能將事物或現象化虛為實、變靜為動、變抽象為具體，從而發揮文字和語言不能替代的作用，更有利于學生對知識的認識、理解和掌握[5]。

2.實驗課教學。植物生理學實驗課單獨開設，隸屬于生命科學國家級實驗教學示范中心，有實驗負責人、實驗指導教師以及相關的實驗準備人員。實驗前要求學生提前預習實驗內容；上課時，教師講清實驗原理及基本要求后，重點觀察并對學生的不當操作進行糾正；實驗后要求學生獨立完成實驗報告的撰寫，老師批改后在下節課發放給學生，指出并糾正學生在實驗報告中出現的問題。

實驗室由高級實驗師專門管理，配有多媒體演示系統和相關教學軟件，可以充分滿足植物生理學實驗教學的要求；有由生命科學國家級實驗教學示范中心提供的各種實驗儀器（如便攜式光合測定儀系統、顯微攝像系統、分光光度計等）和河南省高校道地中藥材保育及利用工程技術研究中心提供的組培室及其中試轉化基地，可以讓學生在進行實驗的同時了解相關老師的科研工作，增加學習的興趣和動力。

為了加強對實驗的管理，我們制定了一系列管理制度，如，學生必須穿白大褂進行實驗，教師必須穿白大褂且佩戴胸卡指導實驗，每間實驗室還配備有攝像頭。這樣可以使植物生理學實驗室的管理科學化、規范劃和標準化。

三、教學與科研相互促進

植物生理學課程組教師利用多年來對鐵棍山藥、懷地黃、、牡丹等植物進行科學研究的優勢，將植物生理學的教學和科研有機的結合，取得了很好的效果。

1.科研成果直接應用于植物生理學實驗。我們在對“四大懷藥”組織培養的研究中發現，懷葉片脫分化與再分化的能力比較強，于是我們就將其葉片作為設計性實驗――植物組織培養的實驗材料，不僅使學生能夠很容易觀察到葉片脫分化形成愈傷組織、再分化形成器官的過程，而且還使同學們觀察到植物生長調節劑的種類和濃度配比不同，得到的效果不同，從而使學生在植物生理學理論課中所學到的激素調控理論在他們自己的實驗中得到了驗證。這樣，將科研成果直接應用于實驗不僅提高了實驗的教學質量，而且也激發了同學們對實驗和科學研究的興趣。

2.鼓勵大學生參加教師的科研項目。十多年來，植物生理學課程組的教師先后主持有國家農業科技成果轉化資金項目、國家自然科學基金、河南省重點科技攻關等科研項目20余項。我們積極鼓勵學有余力且對植物生理學感興趣的學生參加教師主持的科研項目，如在國家農業科技成果轉化資金項目“懷地黃脫毒快繁技術研究的中試轉化”的實施中，就吸引了很多大學生參與到懷地黃脫毒試管苗的快繁、生根、馴化移栽以及大田生長發育觀察等各個環節中。將要畢業的大四學生則以完成畢業論文的形式參與到老師們主持的科研項目。同學們通過親身參加科研活動，掌握了科學研究的基本方法，開拓了科研思路，樹立起正確的科研觀點。同時，學生也從教師身上學到了實事求是的科研作風，懂得從事科學研究應具備的重要素質，為今后進行科學研究工作奠定了堅實的基礎。

3.指導大學生獨立開展科技創新活動。我們鼓勵對植物生理學有興趣的同學組成科技創新活動小組，積極申報大學生科技創新項目。小組成員結合教師科研項目或自選課題，在教師指導下，查閱大量文獻資料、撰寫項目申請書、制作PPT、申請答辯，獲得國家級和校級大學生科技創新活動項目的資助二十余項。通過對大學生科技創新項目的實施，培養了大學生查閱、分析文獻資料以及獨立進行科研工作的能力，還使他們掌握了過硬的技術，培養了團隊成員之間團結、合作、互助的精神。

通過課程的改革和實踐，我們對植物生理學教學、科研、實踐一體化的創新育人的新方法進行了探索，全面提高了植物生理學的教學質量。如我院歷屆學生對植物生理學教學效果的評價說此門課程一直是最好的課程之一，很多學生對植物生理學及其相關選修課程（如植物組織培養、高級植物生理學等）感興趣；課程組教師指導的大學生科技創新活動獲第四屆“挑戰杯”河南省大學生創業計劃競賽金獎、河南師范大學第三屆大學生科研項目優秀成果等，大學生科技創新活動項目的主持人及其主要成員，大部分都進入中科院或全國名校攻讀碩士研究生。

參考文獻：

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[2]劉雪凝.植物生理學課程教學改革措施[J].現代農業科技，2012，（22）：333.

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[4]陳明霞，張曉麗，劉萍，李明軍.植物生理學實驗教學改革與嘗試[J].教師，2011，（98）：101-102

第8篇：遺傳學的最新進展范文

關鍵詞 生物技術專業；微生物學；實踐教學

中圖分類號：G642.423文獻標識碼：B文章編號：1671-489X(2012)15-0115-02

2007年，教育部印發了關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程（質量工程）的通知，對高等學校的人才培養提出新的要求。因此，高等教育改革的質量工程在各高校不斷深入進行，目的是使學生具有良好的綜合素質。當前，生命科學以前所未有的深度和廣度迅速發展，它對生物相關專業人才提出扎實全面、復合創新及開拓型的培養要求。

微生物學是研究微生物及其生命活動規律和應用的學科，是生物學科中理論性和實驗性都很強的學科，實踐教學是不可或缺的重要教學環節[1]。隨著分子生物學、遺傳學等學科的迅速發展，微生物的研究方法已成為許多生物技術領域的基本技術和手段，其基本理論和應用研究在國際上一直是非常活躍的領域[2]。如何通過該課程幫助學生理解和鞏固知識，培養嚴肅認真的科學態度、求實創新的科學方法及綜合分析能力，鍛煉學生的動手能力，為專業奠定牢固的理論專業技術基礎，是微生物教學面臨的一項重要任務。

近年來，在總結前人經驗，并結合學生特點，以培養學生科研意識為目標，筆者對微生物學實踐教學改革進行了積極的探索，下面簡單介紹在生物技術專業微生物學實踐教學中的一些改革工作。

1 優化整合教學內容，及時引入新知識新熱點

微生物與生物化學、遺傳學、分子生物學、微生物育種學等課程在內容上相互交叉滲透，授課時間上有前有后，為避免與先修課程某些內容重復、又為后續課程留有余地，突出本課程的特有內容，必須對交叉內容進行優化整合。作為生命科學中最活躍的分支科學之一，一批新的微生物學科正孕育和形成，如微生物基因組學、微生物蛋白質組學、微生物代謝組學等。很多新技術、新方法如熒光PCR、生物芯片技術、生物信息學等在微生物學中廣泛應用，完全按照微生物學教材已不能掌握更多的新知識、新理論。因此，在保證教學內容的基礎性、系統性、完整性的前提下，向學生講授更多的有關科學前沿動態的知識，探索將課程中的經典理論和前沿科技發展有機地融合在一起，力求讓學生在有限的學時內系統掌握本門課程的基礎理論與實驗操作技能。實踐中的具體做法是：教師通過上網檢索的方法，廣泛收集有關外文教材和教輔資料，從中吸取精華，同時注重吸收國內重點大學在相關課程上的先進教學經驗，在講授過程中針對書上的興趣知識點進一步查閱該領域的最新進展，做到源于書本又高于書本。

比如在講到抗生素對細菌的作用時，引出2010年在全球多個地區出現的新德里金屬β內酰胺酶I型（NDM-1）超級細菌的案例，幫助學生更好地了解了抗生素在目前抗感染治療中的應用及目前國內外細菌對抗生素的耐藥現狀，部分興趣濃厚的學生在課外時間對目前國內大型醫院的抗生素臨床使用展開探究。

2 開展課后科研，將理論教學融入實踐，培養學

生科研創新能力

微生物學是一門與生活實踐有密切聯系的應用學科，教師在講述中要充分發揮微生物學與生活實踐有密切聯系的優勢，盡量多把生活、生產中一些與微生物生命活動有聯系的有趣實例引入到課堂中，進行剖析，用平時看得見的實例刺激學生的感官，激發、引導學生思維。比如在給學生講緒論中微生物的廣泛性時提到“微生物無處不在，但肉眼看不見、用手摸不著”，學生理解起來較為抽象。因此，在微生物大類形態及培養基內容結束之后，給學生出一道課外實驗題，請學生以實驗舉證“人類生活在微生物的海洋里”。各學生小組獨立選擇某一周圍環境，提交從該環境分離微生物的實驗方案，根據實驗方案進行實驗，并完成實驗報告。通過該課題的開展，幫助學生真正意義上理解微生物無處不在的涵義。

在理論教學結束原核微生物、真核微生物及病毒這三個章節之后，讓學生根據自己的興趣，自主通過查閱文獻、互聯網或超市貨架信息等方式，用1周左右時間考慮確定開發某一個微生物相關產品。在選定研究課題之后，教師再向學生詳細介紹科研文獻的檢索方法和檢索途徑，然后小組內部分工開展文獻調研、收集相關資料，并初步設計獲得既定的微生物產品的實驗方案，同時鼓勵學生在小組內和小組間展開學術交流，發表見解并互相補充。通過反復討論，在分析歸納的基礎上，通過方案的完善及修改，達成一致意見，并最終形成結論，以PPT的形式，由學生在課堂上作匯報交流。學生開展相關微生物產品的科研活動期間，指導教師旁聽并適時加以引導，既要防止學生討論偏離學習實際，又不能過多干預學生的思維。

在學生開展上述科研活動的過程中，微生物實驗室采取開放教學，積極支持學生實驗的進行，這一方面可以鞏固教學內容，充分調動學生的學習積極性和主觀能動性；另一方面教師發揮引導作用，解疑答難，進一步提高學生分析、綜合、研究、解決問題的能力。

3 完善考核機制，正確評估學生成績

建立一套適合實踐教學機制的考核方式，完善學生成績評定標準, 正確評價學生成績。

1）取消期中考試，代之以實踐成績，實踐環節成績由“人類生活在微生物的海洋里”的驗證實驗成績、微生物產品開發的書面報告成績及現場答辯成績三部分組成。實踐環節的設置可以讓學生自己主動學習，查閱資料，把教學引向課堂外，培養學生的科研意識及主動探究問題能力，

2）改革成績評定模式。打破長期以來將期末考試作為課程主要成績的評定模式，對學生成績進行綜合評定，即由平時成績（30%）、實踐環節成績（30%）及期末考試（40%）組成。其中平時成績可以由考勤、作業和課堂表現三部分組成。這種成績綜合評價機制不但可促使學生重視平時學習，而且有利于調動學生學習的主動性和創造性，有利于學生素質和能力的全面提高。

近年來，在過去幾屆學生的微生物學課程的教學過程中，理論教學深入透徹地講解微生物學理論，實踐教學模塊突出訓練學生的創造力和動手能力，致力于培養學生的科研意識。通過實踐教學的改革與研究，學生對微生物學課程的學習興趣更為濃厚了，普遍反應從實踐教學中學到了書本上學習不到的東西。課后科研活動的開展使學生的動手能力得到鍛煉的同時，也幫助學生對實驗室和實驗設備有了較為全面的認識，為大四年級的畢業論文課題研究及以后從事生物技術行業的研究工作奠定一定的實踐基礎。

參考文獻

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[3]貢樹基,周偉.在微生物學教學中培養學生的科研意識[J].白求恩軍醫學院學報,2009,7(2):105-106.

第9篇：遺傳學的最新進展范文

關鍵詞：生物信息學；生物專業； 教學方法；學科交叉

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A

Abstract： The characteristics of the professional teaching of bioinformatics are introduced ， then the paper analyzes on the professional students of biological problems existing in the teaching of computer， biological computer curriculum teaching methods are put forward.

Keywords： Bioinformatics； biology； teaching method； course cross

0.概述

近年來，伴隨著生命科學的快速發展，有關生物的數據逐漸增多，而分析手段也很多，產生了生物信息學這個概念。生物信息學是由生物學與計算機科學、應用數學以及統計學等學科相互交叉而形成的一門新興學科，它使用計算機和信息技術對生物信息數據進行采集、處理、存儲、檢索和分析，從而達到揭示相關數據中所蘊含的生物學意義的目的[1]。為了快速有效地從海量的生物數據中獲得所需信息，提高發現問題、解決問題的能力，在生物信息學教學過程中有必要開設一些計算機課程、數學及工程相關課程，這樣可以啟發學生綜合運用數學、物理、工程科學和計算機知識的能力，拓寬其知識面，了解學科前沿和最新進展，培養跨越生命科學、計算科學、數理科學等不同領域的大科學素質和意識，為今后選擇新興交叉學科領域進行深造奠定基礎。因此很多大學增設了生物信息學這個本科專業，有的在計算機學院中增加生物信息專業本科，有的在生命學院增加生物信息本科，在本文中主要討論在生命學院中開始生物信息學專業。作為一門交叉學科，不同專業的學科體系對生物信息學課程教學提出了不同的要求，如何在生物專業學生中開展生物信息與計算機課程的結合，是培養更高理論和實踐能力的生物信息專業人才的關鍵。

1 生物信息學的特點

生物信息學涉及分子生物學、微生物學、生物化學、蛋白質化學、分子遺傳學、基因組學、生物物理學、概率論與數理統計、信息論及計算機技術等學科，學科交叉性極強。僅就計算機技術而言，計算機編程、數據庫技術和模式識別、軟件工程及網絡技術等都在生物信息學中有廣泛的應用[1，2]。因此，生物信息學是將不同領域知識高度集中的學科。

2 計算機課程的設置

對生物信息學來說，計算機技術就是一個工具，用來對生物數據進行處理。工欲善其事，必先利其器，所以要做好數據的分析工作，必須讓學生學好計算機課程，但更應該在生物信息學專業的教學計劃中把計算機課程設置恰當，讓學生受益[2]。

2.1 課程的選擇順序

生物信息學面對的是海量生物數據，所以首先需要學習使用編程工具，如JAVA或者C++語言或者Perl語言等編程工具，然后安排數據結構等課程對編程課程進行深入了解，后期安排數據庫技術、數據挖掘等課程，方便學生進行實踐應用。

2.2 教材和授課內容的合理選擇

在學習生物的學生中開設生物信息學專業，那么教材的選擇應該兼顧學生的知識背景和學習興趣，由于學生對蛋白、進化、蛋白質結構、基因序列有一些認識，但對計算機比較恐懼，因此計算機教材可選用比較簡單、易懂的，如JAVA課程主要講解編程思想，那么主要包括環境變量設置、語法和如何編程，那么選擇教材時就選包括這些內容的教材就可以了，并在上課過程中，結合一些生物信息軟件來講解，激發學生的學習興趣。同時，選擇適合的授課內容也是必不可少的環節：序列比對算法、基因識別算法、蛋白質結構預測、分子動力學模型及機器學習或模式識別算法在生物信息學中的應用等方面的內容，此外在大學初期也要加強數學、物理和計算機方面的基本知識的課程開設[2]。能夠從他們自己的知識體系出發， 闡述生物數據如何用計算機方法和技術進行獲得并處理；并且了解學生已經掌握哪些生物學知識，在授課過程中，針對學生的特點綜合使用多本教材更能達到預期效果。使學生認識到計算機技術和方法在生物學研究領域的廣闊應用空間。隨著生物信息學研究的深入，國內外出現了大量的生物信息學教材、專著和一些最新的文獻。

2.3從抽象到具體的教學理念

由于生物信息學涉及數學、統計學及算法等眾多理論知識，但有生物基礎的學生具有生物學知識儲備，缺乏計算機知識。所以在為生物學專業上進行計算機課程時盡量采用結合實例進行講解。首先，針對生物學專業學生計算機知識薄弱的特點，盡可能將生物信息學問題轉化為學生熟知領域的問題，例如，在講解蛋白質二級結構預測時，可考慮學生學習過螺旋、折疊和無規則卷曲的特征，講解模式識別算法預測二級結構的過程時用可采用一些模型如蘋果等進行形象講解更容易被學生接受了；其次，充分利用現代化教育技術及網絡資源，對于未接觸過計算機實驗學生來說，程序代碼對于他們而言是枯燥無味的，在教學過程中充分利用計算機實驗和網絡資源，讓學生了解計算機程序的運行過程和網絡中生物信息軟件的使用，從而對計算機處理生物學數據產生感性認識。例如，在講解利用聚類算法分析基因芯片數據時，可以先播放基因芯片制作過程的Flas，讓學生身臨其境，這樣不僅可以激發學生的學習興趣，更可以加深學生對知識的理解和掌握。或者講解聚類算法可以用物種分類進行類比來講解[2]。

2.4加強實驗環節

生物專業的生物信息學課程的教學過程就是讓學生了解并掌握計算機科學和技術如何處理分析生物學數據的過程。因此，進行理論教學的同時，實驗教學環節也是必不可少的[3]。計算機實驗不同于生物實驗，而是主要通過計算機進行處理，例如可通過計算機實驗直觀的了解三大核酸數據庫：蛋白質序列和結構數據庫的數據組織方式；通過實驗可以讓學生掌握如何利用Acclrys Discovery Stdio軟件進行蛋白質結構預測，感受蛋白質結構顯示軟件的強大威力，更重要的是，使學生了解到計算機技術和方法在生物數據處理過程中的舉足輕重的作用。從生物信息學實驗課中，他們可以領略到計算機科學技術的魅力，增加作為生物信息學專業學生的自豪感，并堅定學好生物信息學知識的信念。

3 后續課程的構想

在后續課程中，由于前面為學生設置數據庫原理與設計及數據挖掘等課程，可開設一些專題講座，如了解數據庫設計后，可結合生物專業的特點，可能了解了在網絡環境中三大核酸數據庫的組織結構，講解它們是如何采用數據庫知識進行組織的，并進行一些簡單數據庫的設計工作；在數據挖掘課程后可采用一些統計學軟件如MATLAB處理生物數據的一些專題[4，5]。又如開設講解生物信息學的研究熱點與與原來講解的課程進行對接。也可講解一下藥物信息學的設計、疾病靶點的選擇等，激發學生學習生物信息學的意義，讓有可能進一步深造的學生知道前進的動力。

4 結束語

作為一門新興的學科，生物信息學專業的發展非常迅速，新的理論、算法和應用程序不斷涌現。因此在進行生生物信息學專業教學中，不拘泥于現有的生物信息學教材和計算機教材時納入最新的研究成果，將相關研究領域的一些新的研究方法、網絡資源以及工具軟件介紹給學生。例如， GCG軟件是一套蛋白質、核酸序列分析軟件，一般在Linux環境下使用，包括130多個軟件，但現在這些類似功能的軟件很多可網絡上下載到Windows系統環境下進行蛋白質、核酸序列分析，因此可介紹這些軟件給同學使用，方便同學在自己的電腦里熟練使用這些軟件，同時有些軟件有更新的算法和版本也可以介紹，及時更新學生的知識體系，培養學生相關學科前沿的意識，拓展學生視野。

參考文獻：

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