遗传学的作用范文

时间:2023-11-10 17:56:14

遗传学的作用篇1

摘要:目的:观察愈肝颗粒对大鼠肝癌模型的防治作用,并进一步探讨其表观遗传学机制。方法:采用甲基化特异性PCR(methylationspecificPCR,MSP)技术检测大鼠肝组织p16抑癌基因异常甲基化情况,RT-PCR法检测3种主要DNA甲基转移酶(DNMT1、DNMT3A、DNMT3B)水平变化,ELISA法检测血清AFP水平,HE染色观察肝脏病理情况。结果:HE染色显示愈肝颗粒组大鼠肝脏病理改变较轻,细胞异形性不明显,而模型对照组大鼠肝脏细胞异形性明显,癌细胞排列呈梁状或多板状或实性成片排列。结论:愈肝颗粒可对大鼠肝癌的发生有防治作用,其机制与调节DNMTs表达水平及调整p16抑癌基因基因启动子甲基化水平有关。

关键词:愈肝颗粒;大鼠;肝癌;二乙基亚硝胺;DNA甲基转移酶;p16基因;甲基化

中图分类号:R735.7文献标识码:A文章编号:1673-2197(2008)10-0026-02

原发性肝癌是临床最常见的恶性肿瘤之一。尽管近年来肝癌在诊治有很大进展,但其预后仍不乐观,因此采取预防措施降低其发生显得尤为重要。中药在防治肝癌方面有广阔的前景。本课题旨在通过动物试验,制造肝癌模型,运用现代分子生物学技术观察愈肝颗粒对DNMTs、p16抑癌基因基因启动子甲基化水平的影响,探索愈肝颗粒防治肝癌的作用机理,为临床防治肝癌提供可靠的实验依据。

1材料与方法

1.1试验材料与仪器

RNA抽提试剂盒(Trizol试剂盒)及DNA抽提试剂盒均购自上海生工生物工程技术服务有限公司;大鼠p16基因甲基化检测试剂盒购自上海杰美基因医药科技有限公司;RT试剂盒购自东洋纺(上海)生物科技有限公司;PCR试剂盒购自天根生化科技(北京)有限公司;琼脂糖凝胶购自西班牙DIOWEST公司;DNAMarker购自天根生化科技(北京)有限公司;大鼠(rat)甲胎蛋白(AFP)检测试剂盒购自美国ADL公司;二乙基亚硝胺(DEN)购自sigma公司,愈肝颗粒浸膏由泸州市中医院制剂室生产,主要成分由茵陈、栀子、党参、黄芪、白术、青皮、丹参、泽兰、茜草等13味中药组成,SD大鼠由泸州医学院动物试验中心提供。

1.2方法

1.2.1动物模型制作及分组

选用标准清洁级SD大鼠70只,体重180±30g,将其随机分至3组,空白对照组10只,模型对照组30只,愈肝颗粒组30只,每组均为雌雄各半。模型对照组、愈肝颗粒组大鼠腹腔注射40mg/kg体重的DEN,2次/周,连续8周。空白对照组则注射等体积的生理盐水。同时,自实验开始愈肝颗粒组大鼠给予愈肝颗粒浸膏(每毫升相当于原生药1.86g)灌胃,10mL/kg体重,每天一次,连续8周。模型对照组、空白对照组大鼠给予等体积生理盐水灌胃,8周末处死动物,留取标本。

1.2.2RT-PCR检测

采用Trizol法提取肝组织RNA,NanoDorpND-1000核酸蛋白测定仪定量,-70℃冰箱保存。每个样本设40μL反应体积,将2μg总RNA为底物及2μL随机引物、2μL逆转录酶、4μLdNTPs、1μLRNaseInhibitor42℃反应20min,cDNA于-20℃冰箱保存。以各样本cDNA5μL为模板,引物对按前向、反向顺序排列为:DNMT1:5′-CTGAGGAAGGCTACCTGGCTAA-3′,5-TGTCCGACTTGCTCCTCCTG-3′,扩增片段204bp,DNMT3A:5′-GGAATGTGCCAGAACTGTAAGA-3′,5′-CCTGTAGCAATCCCATCAAA-3′,扩增片段404bp,DNMT3B:5′-TGGTGAAGCGGATGATGGAGATGGC-3′,5′-CCGATGGCGTACTGCTGCTCTTAGG-3′,扩增片段329bp,GAPDH:5′-AAATCCCATCACCATCTTCC-3′,5′-CCTGCTTCACCACCTTCTTG-3′,扩增片段581bp。

PCR反应体系:逆转录反应后原液2.5μL,Primer1(10μM)1μL,Primer2(10μM)1μL,2×MasterMix12.5μL,反应体积25μL。反应循环的设置:94℃3min;94℃30sec,TM℃30sec,72℃1min,30循环;72℃延伸5min。以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehydephosphate

dehydrogenase,GAPDH)为内参照。2%-3%琼脂糖凝胶电泳,凝胶成像系统进行半定量分析以目的基因条带与内参照GAPDH基因条带吸光度值进行比较,计算其比值,并对实验分组中各样本计算结果取均值(见表1)。

表1各组大鼠肝组织中MSP与DNMTs的表达情况

(±s)

注:与空白对照组比较,P

1.3统计学分析

采用SPSS13.0进行统计分析。数据均用均数±标准差(±S)表示,计量资料采用单因素方差分析,规定P≤0.05为有统计学意义。

2结果

2.1HE染色光镜下观察结果(见图1-6)

空白对照组(图1,2):肝细胞以中央静脉为中心呈放射状排列,大小均一,细胞核大而圆,胞质丰富。模型对照组(图3,4):癌细胞排列呈梁状、索状或不规则。愈肝颗粒组(图5,6):细胞排列基本规则,异形性不明显。

2.2p16基因异常甲基化

24例模型对照组大鼠肝脏标本经MSP法检测,18例p16基因启动子区异常甲基化(18/24),26例愈肝颗粒组大鼠肝脏标本MSP检测,p16基因启动子区异常甲基化(16/26),而10例空白对照组大鼠肝组织检测均为阴性(图7)(备注:造模死亡10只大鼠)。

图7p16基因启动子区甲基化MSP检测结果

2.3DNNMTs半定量结果

采用优化RT-PCR反应条件,对各个样本cDNA以特定引物(DNNMTs)及内参照GAPDH引物进行扩增,表1显示为半定量结果。

3讨论

本研究结果显示:24例模型对照组大鼠肝脏标本经MSP法检测,18例p16基因启动子区异常甲基化(18/24),26例愈肝颗粒组大鼠肝脏标本MSP检测,p16基因启动子区异常甲基化(16/26),而10例空白对照组大鼠肝组织检测均为阴性,说明p16基因的失活在肝癌的发生中有重要的意义,同时也表明愈肝颗粒可能通过抑制DNA的甲基化作用防治肝癌。模型对照组和愈肝颗粒组大鼠肝组织DNMTs水平检测结果与空白对照组比较,p16基因异常甲基化阳性组DNMT3A、DNMT3B升高较明显而DNMT1则相对下降,表明DNMT3A、DNMT3B在促进p16基因异常甲基化过程中起主要作用,同时表明3种DNMTs相对水平改变及相互作用与此进程关系密切;与Kimura等在肾透明细胞癌中的研究结果不同的是,DNMT1在MSP阴性的肝癌组织中高于正对照组并略高于异常甲基化阳性组。检测26例愈肝颗粒组与24例模型对照组大鼠肝组织DNMT1、DNMT3A、DNMT3B水平,结果显示:前者三项水平均较后者低,差异明显,均P

参考文献:

[1]王宝恩,张定凤主编.现代肝脏病学[M].北京:科学出版社,2003:852-855.

遗传学的作用篇2

在保护和传承音乐类非物质文化遗产工作中,培养新一代非遗项目传承人至关重要。近年来,随着一些部级和省级音乐类非遗项目传承人的去世,以及传承地因城镇化建设导致的居民生活和劳动方式改变,江西一些音乐类非遗项目面临着消失或衰落的境地。“明者因时而变,智者随事而制”。根据时代的发展变化,破除音乐类非遗项目身口相传模式的弊端,运用“订单”模式培养新一代非遗项目传承人,是各地高师院校、文化部门亟需解决的重大课题。

一、运用“订单”模式培养音乐类非遗项目传承人切实可行

“订单”人才培养模式源于国外的“Cooperative Education”,即“合作教育”。2005年以来,江西师范大学、江西科技师范大学、南昌师范高等专科学校等一批高师院校,采取“订单”模式,培养了一批师范、药业和幼儿教育、特殊教育职业人才。笔者以为,借鉴既往教育经验,运用“订单”模式培养音乐类非遗项目传承人,不仅切实可行,而且能够实现多方共赢。

(一)有利于文化部门统筹培养传承人

据笔者统计,截止2014年12月,江西共有部级非物质文化遗产代表性项目名录70项(含扩展项目),其中音乐类(传统音乐、传统舞蹈、传统戏剧、曲艺)非遗项目34项;共有省级非遗项目488项,其中音乐类非遗项目192项。另有部级非物质文化遗产名录代表性传承人34名、省级传承人314名。根据有关规定,部级和省级非遗项目传承人应通过收徒或办学方式,积极开展传承工作,文化部门负责监督考核和资格评定。然而事实上,由于资金补助不到位、市场效益不好等原因,传承人对开展传承工作并不积极。如果文化部门监督考核不力,现有传承人去世后,极易出现传承断代现象。运用“订单”模式培养非遗项目传承人,可以倒逼文化部门履行监督考核职责,在全面摸清部级、省级非遗项目传承人开展传承工作底数的基础上,统筹制定传承人培养方案,确保音乐类非遗项目薪火相传、后继有人。

(二)有利于高师院校深入推进教育改革

当前,高等教育改革风起云涌,教育改革的突破口将是建立现代职业教育体系。运用“订单”模式培养音乐类非遗项目传承人,将有力促进高师院校职业教育体系的完善。据了解,目前江西以省文化厅名义命名的非遗研究基地共有4个,分别是九江学院、江西师范大学、景德镇陶瓷学院中国陶瓷文化研究所(景德镇手工制瓷)、赣南师范学院客家研究院(民俗、民间艺术);传承基地有2个,分别是江西省赣剧院(赣剧)和江西艺术职业学院(南昌清音)。由于没有相应的教育权,5家命名为基地的高师院校大多承担研究和推广职责,普遍面临“无人可教”的尴尬境地。如果赋予高师院校相应的教育权,通过“校地合作、订单育人”,必将充分发挥其在音乐类非遗项目研究、传承方面的基地作用。同时,也将促使高师院校调整教学思路,将音乐类非遗项目引入教育体系,确定地域特色、民族特色的音乐教学目标。如樊祖荫教授所言,“加强本土文化基因认知的自觉性,解决现行教育知识体系中本土非物质文化遗产资源认知严重欠缺的现状。”

(三)有利于部级和省级传承人履行传承义务

据调查,目前江西的部级和省级音乐类非遗项目传承人年龄偏大,大多年过六旬,且多数身处乡镇,不以表演非遗项目为生。由于传承人教学时间不能保证,学徒质量不能保证,音乐类非遗项目的整体传承工作差强人意。如果引入“订单”模式培养非遗项目传承人,对部级和省级传承人而言,一方面可以减轻自身压力,借助高师院校这个平台,科学合理地选拔、培养下一代传承人。另一方面,也可以通过特聘授课方式,获取一份稳定的劳动收入。此外,现有传承人大多通过祖传学艺,文化水平普遍不高,与高师院校合作办学,将深入挖掘代表性作品的内涵,进一步促进表演技艺的提升。

(四)有利于年轻世代学习和传承音乐类非遗项目技艺

受现代文化多元化的冲击,传统文化正逐渐失去对年轻人的吸引力。音乐类非遗项目同样缺乏年轻人参与,濒临传承无人、技艺失传的危机。运用“订单”模式培养非遗项目传承人,为年轻世代打开学习和传承非遗项目之门,可以极大地增强他们学习传统音乐、传统舞蹈、传统戏剧和曲艺的兴趣。他们的授业老师不仅限于乡村艺人,还有学有所长的专家、教授;他们的知识不仅限于某个非遗项目,而是更为宽阔的音乐海洋。更为重要的是,因为采用“订单育人、定向分配”模式,他们学有所成后,并不需要为就业发愁,完全可以通过自身努力,获取一份光荣而稳定的职业。

二、“订单”模式培养音乐类非遗项目传承人面临的障碍

运用“订单”模式培养新一代非遗项目传承人,尽管切实可行,但是作为一项新生事物,相关各方顾虑重重。

一是文化部门心存顾虑。作为保护非物质文化遗产的主管单位,文化部门负责音乐类非遗项目传承人的资格评定、监督考核等职责。据笔者调研了解,文化部门对运用“订单”模式培养音乐类非遗项目传承人,总体上持积极态度。但是,也面临三个难题。其一,“单从何来”?当前各地群艺馆和文化馆人员普遍超编,向省里争取非遗项目传承人专项编制有一定难度。其二,“单给谁做”?除了江西省赣剧院和江西艺术职业学校以外,其余省内高师院校,在培养非遗项目传承人方面并无丰富经验。其三,“单由谁定”?现有的部级、省级非遗项目传承人,都是通过各地申报评审、社会公示、部门联系会议复核评定的。采用“订单”模式培养非遗项目传承人,学员来源、资格评定工作由谁来主导?

二是教育部门心存顾虑。笔者在高师院校从事音乐教学二十余年,对高师音乐教育工作深有体会。一方面,高师院校作为音乐基础教育合格人才的培养基地,承载着保护音乐类非物质文化遗产的历史责任,具有师资力量、学科建设、教学资源等优势,理应在保护、传承音乐类非遗项目方面大有作为。例如,呼伦贝尔学院音乐系(师范专业)开设了长调演唱大专班,贵州大学艺术学院开设了侗族大歌班,福建师大与泉州师范学院开设南音演唱传习班。另一方面,由于职责不清、部门扯皮等原因,江西高师院校在培养音乐类非遗项目传承人方面几无作为。即便采用“订单”模式培养传承人,也面临三大实际问题。其一,“教什么”?江西的部级和省级音乐类非遗项目众多,涵盖传统音乐、传统舞蹈、传统戏剧和曲艺四大门类,如何科学整合相关资源,编写一套符合江西实际的音乐类非遗教材?其二,“怎么教”?对纳入高师招生计划的定向大学生,如何合理设置公共课、理论课、专业课、实践课,如何处理好第一课堂与第二课堂的关系,使未来的传承人学有所成,并且保持非遗项目特色、提升传承技艺?其三,“谁来教”?除了培训骨干音乐教师外,如何平息部门争议,充分利用现有资源,改进身口相传的授课模式,将部级、省级音乐类非遗项目传承人引进课堂?

三是现有传承人心存顾虑。现有部级、省级音乐类非遗项目传承人,在培养下一代传承人方面,享有推荐权、教育权。虽然对传承人而言,附加的经济值不高,但因为国家重视,社会地位较高。推行“订单”模式后,现有传承人最关心两件涉及切身利益的事情。其一,“我教谁”?以前是子承父业,如果儿女不学,自己可以选徒授徒,以后的资格推荐权怎么保留,教育权怎么落实?二是“谁管我”?以前虽然得到文化部门推荐评定,但在表演、传承、生活等方面,处于无人管理的“放养”状态。“订单”模式培养的新一代传承人,从招生、教育到表演、就业,各个环节都有国家支持。如何消除差别待遇,提高现有传承人在保护、传承非遗项目的积极性?

综上所述,文化部门、教育部门和现有传承人的各种顾虑,其实都是作为利益相关方,围绕非遗项目传承人的资格推荐和评定、教育培养、监督考核、就业分配等进行的权利博弈。因此,采用“订单”模式培养非遗项目传承人,必须合理关切各方利益,力求齐头并进、多方共赢。

三、运用“订单”模式培养音乐类非遗项目传承人的实现途径

运用“订单”模式培养部级、省级音乐类非遗项目传承人,全国并先例。作为一项先验性举措,需要政府加强引导,各部门密切配合,才能使之开花结果。

第一,建立“订单”模式培养音乐类非遗项目传承人工作机制。充分利用非物质文化遗产保护工作部门联席会议制度平台,健全完善“政府主导、校地合作、订单育人、定向分配”工作机制。一是制定高考优惠政策。依据将要出台的《江西省非物质文化遗产保护条例》,进一步完善相关法规制度,将“订单”培养模式纳入法制化轨道。对列入“订单”名录的非遗项目考生,给予降低文化分数、减免学费等优惠政策。二是加大公共财政投入。将音乐类非遗项目传承人培养经费纳入财政专项预算,为现有传承人提供特聘教学津贴和保护传承补贴。三是明晰各方权利义务。按照“订单”培养模式要求,进一步明确文化、教育部门的招生权、考核权等。重中之重,是要赋予现有传承人推荐权,鼓励其与地方文化部门协商,推荐文化基础好且真心学艺的年轻人进入高师院校,以避免日益严重的“家族式”传承危机。

第二,合理确定音乐类非遗项目“订单”名录。音乐类非遗项目“订单”名录表面为招生计划,实质上是下一代非遗项目传承人选。要将34项部级音乐类非遗项目、192项省级音乐类非遗项目全部纳入“订单”范畴,既不现实,也不合理。应由文化部门牵头,教育部门配合,在摸清现有传承现状的基础上,按照“试点完善、逐步推进”的原则,对社会影响广、人才稀缺或濒临技艺失传的部级音乐类非遗项目,如传统音乐类的兴国山歌、九江山歌,传统舞蹈类的婺源傩舞、南丰傩舞,传统戏剧类的赣剧、弋阳腔、青阳腔、赣南采茶戏等,率先制定若干“订单”名录,通过审议评定后执行。待取得相关经验后,再扩大“订单”名录范围。

第三,严格评定高师院校培养音乐类非遗项目传承人资质。音乐类非遗项目内容丰富,传承技法复杂,相关专业的开设一定要慎之又慎。目前,省文化厅命名为非遗研究、传承基地的高师院校,如江西师范大学、九江学院、赣南师范学院和江西艺术职业学院,在研究、推广音乐类非遗项目方面已有丰富经验,能够承担起培养音乐类非遗项目传承人的任务。此外,一些虽未被省文化厅命名为基地的地方高师院校,如井冈山大学、江西科技师范大学、上饶师范学院、南昌师范高等专科学校等,在开设音乐与舞蹈学专业课程方面具备丰富经验,经考核评定后也可授予培养资质。对保护理念落后、师资力量薄弱等不具备承担“订单”教学条件的高师院校,即便当地政府支持,也应避免“大干快上”、“扎堆抢人”,否则不能保证教学质量,只会适得其反。

遗传学的作用篇3

关键词:非物质文化遗产;区域文化;传统音乐;保护与传承

一、重庆市音乐类非物质文化遗产保护工作的有效举措

(一)完成了重庆市音乐类非物质文化遗产的普查工作

按照国家有关部门的部署,重庆市自2005年开始进行非物质文化遗产的普查工作,并于2010年基本顺利完成了初次普查任务。①根据普查情况的统计,重庆市纳入到保护范围的非物质文化遗产门类包括民间文学、传统音乐、传统舞蹈、传统美术、传统戏剧、曲艺、传统技艺等17个门类,共计4110项。其中传统音乐类有841项,传统舞蹈类287项,曲艺类122项,传统戏剧类69项。普查工作的完成,使得包括政府文化部门、不同机构和单位的研究者、学校在内方方面面,对非物质文化遗产的分布、种类、项目概况等有了初步的了解。这对于包括传统音乐在内的非物质文化遗产的保护具有重要意义。传统音乐类的项目数量高居榜首,同时传统舞蹈中所用的歌曲和乐曲、传统戏剧(绝大部分属于戏曲艺术形式)和传统曲艺当中的音乐部分也均属于传统音乐的范畴。重庆市音乐类的非物质文化遗产分布广泛、数量众多,普查工作的完成使得音乐类非物质文化遗产的保护工作有了基本的依据,为音乐类非物质文化遗产保护工作的进一步开展奠定了基础。

(二)民间传承模式与社会传承模式并举

重庆市音乐类非物质文化遗产保护工作中,既注重抓好民间传承的模式,同时又探索有效的社会传承模式,做到了民间传承与社会传承模式并举。在这方面巴南区采取了一些行之有效的举措,取得了良好的效果。重庆市巴南区早在2003年就提出了“像抓产业园区一样抓民间特色文化”的非物质文化遗产保护策略。这和不少地方政府片面追求GDP增长的速度的思路形成了鲜明的对比。同时,通过政府的正确引导和有效扶持,巴南区的非物质文化遗产保护工作有声有色,取得了明显的成效。巴南区于2003年出台了《抢救巴南民间文化遗产的实施意见》,在非物质文化遗产的制度建设方面走在了前列。同时,建立起重庆市首个文化遗产保护专项资金。自2004年以来,巴南区已先后投入了600万元用于非物质文化遗产的保护工作。首先,巴南区坚持民间传承模式常抓不懈。民间传承模式指的是音乐类非物质文化遗产采用口传心授的方式,将音乐技艺世代相传。民间传承模式有时采用家族式的传播方式,有时采用师徒式的传播方式。其传承活动中施教的主体是非物质文化遗产的传承人(家长或师傅),传承活动受教的主体是家庭中的晚辈或者徒弟。传承活动往往是在家庭中或特定的传统音乐场所中完成的(不是在现代意义的学校中完成)。巴南区在全区非物质文化遗产普及工作完成之后,采取有效的资助扶持,鼓励传承人以传统的民间传承方式对传统技艺进行传习。其次,巴南区探索有效的社会传承模式。社会传承的模式是在传统民间传承模式的基础上,在口传心授方式的基础上融入一些新的理念和方法,由专家施教,建立一些乐队、艺术团等组织进行音乐类非物质文化遗产的传承。这种传承方式往往会形成一些规模效应。巴南区近年来聘请了重庆市和巴南区的一些专家,对音乐类非物质文化遗产项目进行了深入的研究,并对其教学进行了思考与提炼,组织职工和农民群众参加,建立起一批乐队、艺术团。

(三)音乐类非物质文化遗产的保护与传承有效地引入到音乐教育体系中

西南大学的尹红教授主持了2006年全国教育科学“十五”规划教育部重点课题“西南少数民族地区音乐课程标准实施与民族特色音乐教学实验研究”(课题批准号:DLA050175)。在该课题实施的过程中,确立了音乐类非物质文化遗产保护的理念:在音乐教学中进行保护,在保护中结合音乐教学。②课题组对中小学校发出的口号是:唱起家乡的歌、跳起家乡的舞、奏起家乡的乐。③2006年10月8日重庆子课题组在酉阳土家族苗族自治县开题,酉阳县、秀山县、石柱县、黔江区的音乐教研员以及参与实验教学的领导和教师参会。共有15所学校参与了与课题相关的实验教学。在该课题的引领和影响下,重庆市中小学在音乐类非物质文化遗产的传承与保护工作中发挥了积极的作用。迄今为止,建设较好的传承基地有酉阳县可大乡新溪小学———酉阳摆手舞传承基地;酉阳县四中———木叶吹奏传承基地;秀山县海洋乡中心小学———秀山花灯传承基地。另外还有两所特色教学学校:秀山县第一民族小学、秀山县实验中学———花灯特色教学学校。这些学校采用选修课程以及课外活动课程的形式展开专门的音乐类非物质文化遗产的教学活动。聘请当地市级或县级的非物质文化遗产传承人担任课程的教师,专门向学生传授当地原生态的传统音乐。教学形式灵活,有集体课、小组课,也有一对一的个别指导课,每周一至两个课时。教师教学认真,学生的学习积极性很高,这些课程取得了较好的教学效果。此类课程,将音乐类非物质文化遗产的保护与传承引入到基础音乐教育体系中,充分发挥了基础教育在非物质文化遗产传承与保护方面的作用。同时,在音乐课堂教学中,也注重加强当地传统音乐的比重。专职音乐教师在课堂音乐教学中教唱传统民间歌曲,传授传统民间乐器的演奏技术,加强传统音乐欣赏方面的教学。有些学校还组织教师,成立传统乐器演奏队、合唱团等,借此形成传承传统音乐的氛围,培养学生对传统民间音乐的兴趣。有些学校还利用课间操的时间,组织动员全校学生参加全校性的传统民间歌舞集体表演。如秀山土家族苗族自治县实验初级中学利用课间操时间,2800多名学生手拿折扇,集体跳起由花灯舞改编而来的花灯操。高校主要承担起了对音乐类非物质文化遗产研究的任务,同时有些学校还注重将非物质文化遗产的研究工作同课程建设相结合,并取得了一些成果。重庆文理学院成立了专门的研究机构非物质文化遗产研究中心。该中心对包括音乐类项目在内的非物质文化遗产进行了大量的田野调查工作,积累了鲜活、丰厚的第一手资料,完成了重庆非物质文化遗产代表作简明图集的编撰,完成了重庆非物质文化遗产分布带的划分及其与经济状况之间的关系梳理。该中心还注重将非物质文化遗产的研究同校本课程的建设结合,开发了面向本科学生的公共选修课程《非物质文化遗产概论》,2007年该课程被评选为重庆市级精品课程。长江师范学院注重发挥处于乌江流域的地缘优势,对乌江流域丰富的民族民间音乐资源进行合理的研究、开发和利用,申请了国家社科基金项目“乌江流域非物质文化遗产抢救与保护”,成立了乌江流域民族民间音乐研究所,确立了以乌江流域民族民间音乐为办学特色的目标,提出了合理开发、运用乌江流域音乐类非物质文化遗产融入教学,加强特色课程建设的思路,④开发建设了《乌江流域民族民间音乐欣赏》校本课程,出版了特色课程教材《乌江流域民族民间音乐教程》。⑤长江师范学院的师生将音乐类非物质文化遗产的研究和教学有机的统一起来,师生注重运用田野工作的方式搜集有关传统音乐非物质文化遗产的第一手资料。这些资料既是科研材料,也是教学资源。将音乐类非物质文化遗产引入音乐教育体系,实现了非物质文化遗产保护传承工作与音乐教育的互惠。音乐类非物质文化遗产多了一块宝贵而有效的阵地,同时非物质文化遗产也是从教育内容方面对音乐教育的有益补充和丰富。

二、重庆市音乐类非物质文化遗产保护中存在的问题及改进的策略

(一)存在问题

1.文化生态环境的变迁

音乐类非物质文化遗产保护和传承同社会进步、经济发展的关系问题值得关注。大部分音乐类非物质文化遗产同其赖以生存的文化生态环境密切相关。随着时代的变迁,文化生态环境随着经济的发展发生了重大的变化,使得音乐类非物质文化遗产的保护工作面临严峻的文化生态变迁的挑战。随着科学技术的发展,生产力在不断地提高,人们的生产方式也不断地在发生着改变。工业化程度的不断加深,传统的农耕生活方式不断被机械化的工业方式所取代。传统的村落和街区遭到严重破坏,传统习俗和礼仪不断萎缩,以口传心授传承的技艺也不断衰落甚至消失。这也就意味着传统音乐赖以生存的文化生态环境发生了改变,对于传统音乐类非物质文化遗产项目而言,甚至可以说是恶化。音乐类的非物质文化遗产基本上都是农耕社会的产物,它同传统的农耕文化生态有着紧密的联系。自改革开放以来,尤其是上个世纪90年代以来,由于市场经济的影响,传统音乐不可避免的受到一些冲击。戏曲音乐、曲艺音乐、民间歌曲等音乐类非物质文化遗产都不同程度地受到一些影响。

2.非遗传承保护的意识有待提升

由于方方面面的原因,音乐类非物质文化遗产保护面临着严峻的形势。而人们非遗传承保护的意识与形势的严峻性不相称。音乐类非物质文化遗产同其他非物质文化遗产一样,属于不可再生资源,一旦失传,便不可再生。音乐技能保存在民间音乐家的头脑中,只有这些民间艺术家将它们表演出来的时候,我们才能够感受到这些民间艺术的存在。音乐类的非物质文化遗产的传承和延续,传统上更多的是靠口传心授的家庭代际传承以及师徒相袭。由于年轻人在市场经济大潮的影响下追求时尚,喜欢新的艺术形式,不愿意学习和掌握传统艺术。由于缺失强烈的非遗保护传承工作的紧迫感,一部分音乐类的非物质文化遗产形式失去了舞台和市场,生存空间逐渐减少,有些演唱和表演技艺已经失传,甚至有些乐种趋向衰亡,音乐类非物质文化遗产的传承人也日渐减少。普通公众对于非物质文化遗产保护工作认识不足,参与意识淡薄。有学者专门对此进行过调查,从调查数据来看,被访对象大部分不了解非物质文化遗产的现状。⑥由于没有强烈的紧迫感,致使有些地方的一些音乐类的非物质文化遗产没有得到足够的重视,没有被充分的挖掘和保护。在一定程度上存在着重视申报轻视保护,重视开发轻视管理的现象。

3.音乐类非物质文化遗产保护与传承经费不足

重庆市音乐类非物质文化遗产分布在全市不同区域,而且形式多样、项目数量众多。其中的戏曲、民间歌舞类的非物质文化遗产项目,需要集体完成,同时也需要服装道具,因而保护成本相对较高。同时,由于音乐类非物质文化遗产的传承人大都是农民,同时年龄偏大,收入偏低,有的甚至没有经济收入。传承人单靠自己的非物质文化遗产技艺很难养家糊口。因此,在重庆市音乐类非物质文化遗产保护工作中,面临着经费不足的困难。

(二)重庆市音乐类非物质文化遗产保护与传承工作的改进策略

1.保护文化生态环境

非物质文化遗产的传承与发展离不开生态环境的保护。随着时代的发展,文化生态环境的变迁成为必然,但我们不应该任其变化而不采取任何举措。有学者曾经提出过非物质文化遗产保护过程中应该坚持整体性的原则。⑦值得我们在对音乐类非物质文化遗产进行保护时加以借鉴。在保护过程中,我们应当不仅仅停留于对于单个的音乐类非物质文化遗产项目的保护上,还应当尽可能地保护形成这一个个非物质文化遗产项目的文化生态环境。比如,一些劳动号子类的非物质文化遗产所赖以生存的生产环境和生产方式就是其文化生态环境的重要组成部分。我们可以有针对性地对这种文化生态环境加以小范围的保留。再如傩戏、摆手舞等非物质文化遗产项目的演出场所,也应该是我们工作中注意保护的重点。还有一些与民间信仰相关的、音乐是其重要组成部分的祭祀仪式,也应该注意加以引导和保护。可以在传统文化特色较鲜明,传统习俗和信仰保存较好的社区或村落开展一些传统文化建设活动。

2.提升非遗传承保护的意识

从总体上来看,对于非物质文化遗产的意义和价值的教育、宣传和引导还不够深入和扎实。非物质文化遗产所面临的局势要求文化行政管理部门、广大群众、非遗传承人、研究者、各类学校及研究机构等提升非遗传承保护的意识,群策群力、形成合力,保护好非物质文化遗产。应该注重加强同非物质文化遗产相关的教育引导工作。各级各类政府文化部门可以开设针对不同对象的非遗学习班。街道办事处、村委会可以针对普通群众开展相关讲座,印发相关宣传资料。电视台、广播电台也可以开设非文化遗产的相关栏目,学校可大力开设相关课程。通过切实可行的举措,提高全社会的非物质文化遗产保护意识。

3.多渠道保障音乐类非物质文化遗产保护与传承的经费

拓宽渠道,通过多种方式来保障音乐类非物质文化遗产保护与传承工作所需的经费。首先,各级政府应该适当在音乐类非物质文化遗产保护工作上加大经费的投入。其次,应思考借助市场,做好“非遗”相关的音乐文化产业。在保护的前提下,把音乐类非物质文化遗产项目同市场有机的结合起来,通过市场收入补贴传承人的生活,为非物质文化遗产的保护工作提供一些经费。同时,这样的方式也可以对音乐类非物质文化遗产进行很好的宣传与打造。其三,采取有效举措,吸引民间资金投入到音乐类非物质文化遗产保护工作当中。

结语

遗传学的作用篇4

摘要:遗传学是生命科学领域的核心,遗传学课程更是生物专业的核心课程之一。高等师范院校作为培养师资人才的教育摇篮,其遗传学课程的设置,从教学内容到教学方法,必需进行改革创新才能适应当下基础教育的需要。

关键词:高等师范院校;遗传学;教学改革

当今时代是生物科学蓬勃发展的时代,而处于生命科学领域核心和前沿的遗传学,也随着新理论、新技术、新方法的层出不穷而获得了极大发展。《遗传学》作为高等院校生物专业的基础课程和主干课程,研究的是生物遗传和变异的规律,与动植物育种、人类健康、疾病诊断等领域关系密切。目的是通过本课程的教学,使学生了解生物遗传和变异的规律及其物质基础,掌握遗传学的基本理论、基本知识和基本技能,提高创新意识和分析解决遗传学问题的能力,为遗传学在人类健康、动植物育种、疾病诊断等领域中的应用打下坚实的基础,同时为后续从事科研、教学和生产相关工作奠定一个良好的遗传学基础。然而伴随着知识点逐年增多的现实情况却是课时的逐年减少,如何在有限的课时内将更多的知识传授给学生,是目前高等院校遗传学教学中亟待解决的问题。同时,作为培养基础教育师资队伍的摇篮,高校生物教育专业的遗传学教学,既不同于农业院校偏重于动植物、微生物遗传,为学习育种等课程奠定基础;也不同于医学院校侧重对人类遗传变异的研究,为学习医学其他课程奠定基础。遗传学教学是要满足师范生将来从事中学生物教学的需要,要求学生主要掌握普通遗传学的基本知识和基本原理[1,2]。因此,应结合师范生未来教学实际需要,对高等师范院校遗传学课程的教学内容及教学方法做出适当的改革调整。

一、科学调整课程内容

我校遗传学教学采用的是高等教育出版社出版的由刘祖洞、乔守怡等编写的《遗传学》(第三版)。其内容涉及遗传学三大定律及其拓展、遗传的分子基础和细胞学基础、细菌和噬菌体的遗传、数量性状遗传、遗传物质的改变、细胞质遗传、个体的发育与进化、基因组、基因的表达与调控等内容。在内容选择上,既要掌握遗传学的经典理论和现代遗传学的前沿知识,又要结合师范生的实际,联系中学生物教程。因此,在教学内容应作出适当调整,将高中生物《遗传与进化》模块的内容(包括遗传的细胞基础、遗传的分子基础、遗传的基本规律、生物的变异、人类遗传病、生物的进化六部分)融入到遗传学教学中,让学生一方面学习专业知识,另一方面与教育教学法相结合,即时参与中学教学内容的有关设计,改变过去专业理论教学与教学法、中学生物教学相脱节的现象[3]。其中的基因组、基因的表达与调控等内容与分子生物学课程有所重复,不作为讲授重点。在教学实践中,将遗传学分为四部分:第一部分讲授遗传物质的传递规律,包括遗传的细胞学基础、孟德尔定律及其延伸、连锁遗传定律及伴性遗传、细菌和噬菌体的遗传等;第二部分讲授遗传物质的改变(即变异),包括染色体畸变和基因突变的发生机制及其在生产实践上的应用;第三部分讲授细胞质遗传,包括细胞质遗传的物质基础及其在遗传中的作用;第四部分讲授个体发育和进化,包括几个发育现象的遗传学分析和进化理论等。

这样的课程安排,既减少了重复性知识的学习压缩了课时,又突出重点体现遗传学课程的特点,有利于学生理论联系实际,提高学生分析问题、解决问题的能力,同时满足了师范院校对学生的培养目标。

二、研究创新教学方法

倡导探究式学习是现阶段基础教育课程改革的一大亮点,培养师资的高等师范院校在这样的大背景下,自然要针对这一改革结合自身特点,对教学方法进行研究创新。坚持理论与实践相结合,改变传统的“教师教,学生学”的教学方式,突出学生在教学活动中的主体地位,提倡研究性学习,旨在提高学生自己提出问题、解决问题的能力和创新意识。那么,在教学实践中如何实施研究性学习?如何选择研究性学习的内容,是现阶段亟待解决的问题。围绕这一问题,在遗传学教学过程中,就需要向学生渗透研究性教学理念,教师要以学生为中心,设计教学过程、提供教学资源、提供学习建议,对整个学习过程进行控制,关键环节上对学生进行启发、激励、引导和指导,并及时对学习效果进行评价,使学生从接受式的被动学习转变为探索研究式的自主学习,使学生在研究性学习过程中感受学习的乐趣,创新学习方法,为未来的中学教学工作积累经验[4]。

通过这一过程不仅使学生对遗传学相关知识有所了解,而且使学生养成了研究性学习意识,为以后进入基础教育领域指导研究性学习打下了基础,同时加强了学生的合作意识。

三、合理设置实验项目

许多重要的遗传学理论都是在大量的实验基础上获得的,因此应使学生意识到实验的重要性,培养学生的科研意识和能力。然而随着技术的发展,遗传学实验的范围也在不断的深化并延伸至各个领域,从经典的细胞遗传学到现代的分子生物学领域。但伴随内容的增多课时却在逐年减少,实验内容的选择就显得尤为重要,一方面要对遗传学经典定律进行验证,培养学生的操作技能和创新性思维;另一方面又要与基础教育的教学实际相结合。因此在实验项目的设置上,要考虑中学的实验条件,有针对性地优化实验内容和操作环节,使在大学阶段所开展的实验内容在中学也能开展并符合中学的教学要求,所以师范院校的遗传学实验内容不能一味追求高、精、尖,而是要再一定程度上与中学相衔接[4]。

总之,高等师范院校作为培养基础教育中坚力量的摇篮,要结合自身实际在教学内容和教学方法上做出科学改革,才能适应基础教育的需求,为基础教育培养更多的适用型人才。(作者单位:咸阳师范学院)

参考文献:

[1]张羽.生物教育专业《遗传学》教学改革的探索[J].遗传,2008,30(2):246―250.

[2]赵志华.遗传学教学改革探析[J].高等教育研究,2007,24(4):43―45.

[3]李宗芸,潘沈元等.地方师范院校遗传学教学改革.高等院校遗传学教学改革探索.2010.34―41.

遗传学的作用篇5

自从1957年Waddington提出表观遗传学的概念后,表观遗传学和表观基因组学有了相当大的发展。表观基因组学是在全基因组水平上研究表观遗传学标志及其与基因表达的相互关系。这一新兴领域已对毒理学研究与实践产生重大的影响。国内,表观遗传学在毒理学研究已较深入地开展了一些研究,并发表了综述。

1外源化学物的表观遗传毒性

基因表达的表观遗传调控是通过DNA甲基化,组蛋白编码和相关的非编码RNA(如miRNA)来完成的。3种机制各自的贡献取决于特定基因及其环境,如物种,细胞类型,机体的发育阶段和年龄,此外,每个因素可能受到其他因素的影响。因此,表观基因组的调控是一个强大的和动态的综合过程,在发育和维持分化状态中起关键作用。虽然表观基因组不是所有的改变预期都是有害的,但有些可能产生有害结果(如发育异常,增加疾病易感性等)。在体外,动物和人类的研究已经确定了几类环境化学物,可以修饰表观遗传标志,包括金属、过氧化物酶体增殖剂、空气污染物、毒物和内分泌干扰物/生殖毒物。目前环境化学物表观遗传标志的研究大多数集中在DNA甲基化,只有少数研究涉及组蛋白修饰和miRNA(表1~3)。外源化学物引起表观遗传学改变可影响细胞应激,并是潜在可逆的;也可能是可遗传的。表观遗传毒性(epigenotoxicity)是指脱离外源化学物暴露后,可遗传的有害改变。广义的表观遗传毒性也可以包括外源化学物引起非遗传的表观遗传学改变中介的外源化学物毒效应。可遗传的表观遗传毒性和表观遗传改变中介的毒效应是有区别的。表观遗传毒性可以被分为有丝分裂的,减数分裂的或跨代遗传的3类。表观遗传毒性这一新兴研究领域对毒理学产生了重大的影响。下文主要讨论目前表观遗传毒性测试的主要发现及国际生命科学研究所(ILSI)“评估表观遗传变化”的研讨会的意见。

2表观遗传毒性的主要发现

2.1化学致癌近年来在多种肿瘤细胞观察到表观遗传事件。表观遗传事件可能引起基因表达的变化通过DNA甲基化,组蛋白修饰和/或染色质重构。并估计,在肿瘤细胞中检测到甲基化变化的数目远远多于遗传改变的数目。研究发现表观遗传事件参与环境与职业因子诱发癌变进程的引发和进展。DNA甲基化异常对肿瘤发生有因果关系作用,甲基胞嘧啶增加突变可能性,增加致癌物结合,肿瘤抑制基因沉默,DNA修复基因沉默,癌的DNA低甲基化和遗传学改变。组蛋白修饰可能通过影响DNA修复和细胞周期关卡,引起遗传学改变。传统的致癌性试验可确定表观遗传修饰诱导肿瘤的可能性。许多不同的啮齿类致肝癌物已被确定,而研究发现这些化合物的作用模式并无遗传毒性,与人类也无关联性。例如过氧化物酶体增殖物激活受体-α(PPAR-A)介导的和构成性雄甾烷受体(CAR)介导的啮齿类动物癌变。肝肿瘤促长剂苯巴比妥(PB),其与CAR的激活和随后的效果相关。PB诱导的啮齿类表观遗传学改变包括甲基化改变的区域,基因表达的特殊改变和外源性及内源性化合物的代谢。持续的核受体介导的肝脏致癌物的分子分析,将更加明确地表征每个受试化合物的作用模式。表观基因组正常变异性的表征和与处理相关的表观遗传学影响的理解,将是研究致癌作用模式的巨大挑战。

2.2遗传毒理学评价化学物引起遗传损伤的能力是风险评定的重要内容。表观遗传学影响基因表达的可遗传的变化可能构成遗传毒性。表观遗传导致基因改变的机制包括:错配修复基因表观遗传缺陷,增加DNA修复基因表观遗传缺陷与癌症特定突变谱相关,参与双链断裂修复的基因的表观遗传失活,有丝分裂关卡基因表观遗传缺陷,致癌物解毒基因与甲基胞嘧啶突变可能性增加,DNA全面低甲基化和染色体不稳定等。已经确定表观遗传学改变在肿瘤形成中具有一定的作用。在肿瘤发展过程中DNA甲基化模式的改变往往是最早观察到的分子事件。甲基胞嘧啶(5meC)已知是C∶G至T∶A转换突变的热点,起因于胞嘧啶自发性水解和酶脱氨基率的增加和DNA修复降低。增加的5meC脱氨基率和T碱基修复受限可解释在CpG位点突变频率的增加。人类肿瘤p53基因突变的1/4和肿瘤抑制基因p16的C-T转换的1/3已知会发生在CpG位点上。突变的增加也可能来自于饮食中甲基供体的不足。已证明叶酸补充剂能减少溃疡性结肠炎患者发生结肠癌的风险和和预防结肠癌细胞p53突变。参与叶酸代谢的酶遗传多态性影响表观遗传标志,改变SAM水平,并能调节结肠癌的风险。也已提出DNA氧化性损伤在癌症的发生、心血管疾病和衰老中所起的作用。8-羟基鸟嘌呤(8oxoG)改变了CpG二核苷酸相邻的C的甲基转移酶活性,可能改变DNA甲基化。在CpG内C5-位的损伤影响DNA甲基化。在体外,5meC和5-氯C因启动子甲基化引起次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶(Hgprt)基因的沉默。此外,CpG内的8oxoG和HmC或显著减少结合于DNA的MeCP2,并直接导致染色质结构改变。光二聚物,烷基化碱基,脱碱基位点,以及链断裂也会诱导DNA的甲基化变化。对性细胞的致突变性将于下文讨论。体外哺乳动物细胞基因突变试验能够筛选表观遗传学介导的危害。例如,在不同啮齿类细胞系经5-氮胞苷处理TK基因可恢复活性。此外,DNA合成抑制剂3-叠氮基-3-脱氧胸苷(AZT)可引起TK位点超甲基化。应进一步开发筛选试验以确定表观遗传学中介的遗传毒性。

2.3发育与生殖的表观遗传毒理学完全分化的体细胞,在正常情况下,将有相对稳定的表观基因组传递到子代细胞。但在哺乳动物的发育过程中,早期胚胎发育过程(着床前),以及在子宫内原始生殖细胞的发育过程中,有两个表观遗传学的重编程阶段,重新设置DNA的甲基化模式。这两个发育的表观遗传重编程事件有可能是破坏表观遗传编程的敏感窗口。发育和生殖毒理学家特别感兴趣的是毒物暴露是否可以直接改变发育的表观基因组,有害的表型是否可跨代遗传,及因此存在的潜在危害。表观遗传编程紊乱可能有助于对表型的跨代遗传。使用Avy小鼠(黄色刺小鼠)模型,饮食暴露双酚A,使Avy和CabpIAP亚稳外延等位基因低甲基化。甲基供体膳食补充剂或染料木素可抵消此低甲基化效应。这些结果与造成表观遗传影响的其他内分泌干扰物报告一致。在环境相关水平低浓度的双酚A(1.2和2.4μg/kg体重)对大鼠可诱导跨代遗传表型异常。暴露于双酚A围生期雄性后代的计数和活力降低,并在F3代持续这些表型。甲氧滴滴涕和乙烯菌核利在子宫中暴露也会导致跨代生殖遗传表型异常。虽然甲氧氯和乙烯菌核利在高于人类接触的剂量观察到病理学改变,但此研究提供了一个模型来研究表观遗传跨代的机制。已证明,乙烯菌核利暴露后破坏了多达3代的小鼠一些印迹基因甲基化模式,这表明跨代遗传异常的表型也有表观遗传的基础。

2.4免疫毒理学已发现,表观遗传调控多能幼稚辅T细胞(Th)分化的启动和其效应亚群的成熟。启动后不久,幼稚T细胞同时转录低水平的Th1(CD4)和Th2(CD8)细胞因子,包括IL-2。在选择性转录成为Ifng(Th1细胞因子标记)或Th2细胞因子基因(IL-4和IL-5,IL-13)之前需要几次复制。在体外用5-aza诱导T细胞,导致由早先不产生这些细胞因子的T细胞系产生IL-2和IFN-g。在用组蛋白去乙酰酶抑制剂处理的CD4T细胞研究证实干扰素IFN-G和Th2型细胞因子的表达增强。上述研究结果表明,表观遗传机制是Th细胞分化和功能的关键因素。尽管与小鼠相比,人类IFNG基因缺乏脱甲基化,分化的人类Th细胞CpG甲基化分析显示出与小鼠类似的结果。将化学物诱导的小鼠T细胞分化的表观遗传学改变数据外推到人应要谨慎。

2.5其他终点从鼠类模型或单一基因的表观遗传学的某些成果已被外推于人类疾病原因。表观遗传学基础的表型被认为是人类疾病的起源有待进一步的研究,特别是确定表观遗传的正常变异和评价表观遗传影响需要适当的实验设计和对照。已经提出,内分泌干扰物的表观遗传毒性可能导致暴露人群的许多发育,代谢和行为障碍。对其他靶器官或终点的表观遗传毒性还有待研究。

2.6检测流程和模型Szyf2007年对检测表观遗传毒性提出的研究思路为:①在生命一个时间点的环境暴露可能会改变表观遗传编程,导致稳定改变表型和反应性,②毒物暴露可能导致表观遗传重编程,导致生命后期表型的变异。Reamon-Buettner和Borlak提出使用动物模型(如鼠类)环境暴露后分析表观遗传机制的研究方案,见图1。已推荐了检测表观遗传毒性的动物模型,特别是Avy小鼠和Axin1融合(Axin1Fu)小鼠能用于研究表观遗传学和发育畸形之间的联系,因为在特定的DNA甲基化模式的改变可以与小鼠遗传疾病广泛链接。

3ILSI的“评估表观遗传变化”研讨会

2009年10月ILSI的健康与环境科学研究所(IL-SI/HESI)主办“评估表观遗传变化”研讨会,评估和提高表观遗传学方面的科学知识基础及其在疾病中的作用,包括跨代的表观遗传变化的影响,还讨论了将表观遗传纳入安全性评价的几个问题。

3.1可能用于评价化学物产生表观遗传毒性的模型系统大鼠和/或兔可能是评价外源化学物产生表观遗传变化影响F1和/或F2和F3代的适当的模型。小鼠可能是更易于处理的模型,因为小鼠基因组有更多的数据,并已有用于检测表观遗传变化的工具。已建议Avy小鼠模型作为潜在的筛查工具,其毛色受亚稳Avy等位基因IAP隐蔽启动子附近CpGs甲基化状态的影响。然而,Avy小鼠模型用于筛选可能过于敏感。其他可能的模型包括斑马鱼和秀丽隐杆线虫,以及蜜蜂和果蝇。体外模型是使用哺乳动物细胞或利用干细胞。干细胞包括其他物种不存在的印迹基因。印迹基因有可能作为确定表观遗传改变的感应器。以上讨论的模型有可能用于潜在危害识别,并提供机制基础。然而,将很难直接解释这些数据对整体动物和人类的意义。在表观遗传模型转化为管理决策测试之前,需要进行大量的基础工作和验证研究。

3.2可能评价的终点/靶对于表观遗传变化的指标,应确定适应反应还是有害反应。确定表观遗传修饰与可能提示特定有害影响的疾病相关基因表达改变之间的因果关系或强的关联需要表型锚定。在发现受影响的表观遗传效应的基因与某种疾病相关的基础上,应建立由表观遗传机制调控的基因数据库。表观遗传效应很可能有物种,组织,暴露和时间特异性。目前,在研究中实验对照组是化合物反应表观遗传变化的最适当的参照,建立表观遗传印迹的参考对照范围可能是有意义的,因为这些区域甲基化模式可能更趋于稳定和遗传。

3.3可能应用的技术关于DNA甲基化和miRNA,以阵列为基础的平台,针对人类和小鼠样品已优化。针对大鼠可用的工具有限,但可用根据大鼠基因组序列基于阵列的高通量方法。虽然硫酸氢盐为基础的测序评价DNA甲基化方法可用于所有物种,但需要发展高通量测序方法。区分异常信号和背景信号并不容易,最大的挑战将是数据分析和解释,应发展信息学。

3.4管理机构的观点为了将表观遗传毒性纳入风险评定,有很多的考虑。必须明确的问题,理解环境、营养和/或药物暴露对个人,群体及跨代水平的公共健康的潜在长期影响,界定希望解决的问题,确定模型系统。这就需要努力使与有害结局和基线改变相联系的研究设计、方法和模型标准化。以适当的参考化合物、途径和剂量验证该模型。模型试验检测的任何变化必须以合理的方式链接到表型或临床结局。对于法规测试,方法必须标准化,具有重复性和重现性。为了将表观遗传数据有效地纳入人类风险评定,最好与管理机构共同努力,确定一个正常基线范围,并与有害结局关联,界定公共卫生关注的适当水平。管理机构将需要开发分析工具,以对公共健康方面的数据进行解释,并将此类数据应用于风险评定模式和慢性健康结局。

4小结

遗传学的作用篇6

关键词:遗传学教学;科研理念;前沿知识

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)46-0165-02

遗传学是生命科学中最核心的学科,也是发展最为迅速的学科之一。例如差不多每期顶级期刊《细胞》(Cell)、《自然》(Nature)和《科学》(Science)(国内简称CNS)都会发表遗传学方面重要突破的文章。但是遗传学教材的内容则相对滞后,原因是教材的编写和出版周期较长,加之教材内容主要是结果比较确定的内容,因此往往要比实际进展滞后5~10年或者更长时间。对遗传学这样发展极快的学科来说,如果课程内容多年不更新,每年讲同样的内容,恐怕是不恰当的。另外,传统课堂教学中注重知识传授,忽视知识获得方法的情况也显著存在。

为了改善这种状况,遗传学教学要注重结合教师的科研理念和前沿知识的介绍,而且这两方面差不多是统一的。有研究表明,教师的科研成果和教师的教学效果呈现较为显著的正相关,表明大学教师的科研和教学存在相互促进的关系。注重科研的教师,更会将学科最前沿的信息带到课堂,从而激发学生的求知欲和好奇心。这要比只会照本宣科的教师更有利于培养学生的创造能力。老一代著名科学家钱伟长先生早就指出:“教师的提高,不是靠听课进修,而是主要靠做科研工作,边研究边学习,这是积极有效的方法。”“教师的教,主要不是把知识教给学生,而是要把获取和处理知识的能力教给学生。”“讲课不应只讲具体的知识。具体的知识学生是很容易懂的,教师应讲重大的概念,讲过去和当前发展的情况,发展的趋势和走向,讲你自己的观点,用你头脑里的一把火去点燃千百学生头脑里的一把火。”

不注重知识获得过程,只注重结论的传授,会阻碍学生对科学本质的理解;而不注重前沿知识的教学,则容易造成科学教育的“片断化”。前沿知识的教育,可以让学生了解学科的迅速发展,结果日新月异,体验前沿激动人心的进展,能激发他们的认知兴趣,引发探究欲望。此外,注重课堂教学中渗透科研理念和前沿知识,可以防止学生对教材和书本的盲信盲从和过度依赖,有助于学生对科学发现和科学本质深刻了解,养成科学精神。其实不止科学类课程是如此,文科教学也应如此。在这方面一些文科方面的大师给我们做出了很好的榜样。据历史学大师陈寅恪学生和女儿的回忆:“寅师授课,创见(Discovery)极多,全非复本(Reproduction)。”“即使每年开同以前一样的课程,每届讲授内容都必须有更新,加入新的研究成果、新的发现,绝不能一成不变。”

教师在在课堂教学中结合自己的研究,适当介绍研究对象的进展情况,所用遗传学方法的利用情况,将亲身经历和体会告诉学生,是很能提高学生的学习兴趣和加深学生对相关知识的掌握的。例如,结合我的科研工作,在遗传学教学中适当章节介绍互补测验、分子标记在基因克隆中的重要作用,以及上位性在进行遗传学分析和分子机理揭示方面的作用,都加深了学生对所学知识的印象,提高了教学效果。另外,本身是搞科研的教师,通常不会干巴巴介绍书本上的结论,有意注重经典实验的介绍。如Avery-MacLeod-McCarty的R型细胞向S型细胞转化试验和Hershey-Chase的噬菌体侵染大肠杆菌(Escherichia coli)试验证明生物的遗传物质是DNA。Watson和Crick的DNA三维结构模型,是在DNA碱基的Chargaff规律和DNA的X射线衍射照片的基础上提出的。证明DNA和染色体的半保留复制,需要介绍Meselson-Stahl对大肠杆菌DNA的超速离心实验及利用BudR对复制染色体的标记实验。三联体密码子的存在和解码,需要介绍Crick利用噬菌体T4的rII突变体的遗传分析,Nirenberg和Mathaei利用无细胞的体外翻译方法破译遗传密码。

在农科遗传学教学中,我们发现很多前沿知识需要补充。目前随着包括人类、果蝇、拟南芥、水稻等在内的模式生物基因组测序工作的完成,遗传学进入了后基因组时代,即功能基因组学时代。在基因组、转录组、蛋白质组等水平上的系统研究手段需要让学生有所了解。此外,一些观念需要更正。如在真核生物基因组中存在着大量的非编码的DNA,原来以为它们没有什么功能,称之为“垃圾DNA”,现在人们发现事实并非如此,这些“垃圾DNA”可以通过编码微RNA(microRNA,miRNA)而发挥功能。

在基因表达调控领域,是研究相当活跃的遗传学领域之一。表观遗传学(epigenetics)机制和微RNA的作用,都需要在适当章节加以简介。不少遗传学课本这方面的内容极少,甚至有的课本提都不提。表观遗传是基因结构未改变但基因表达发生变化或染色质调节基因转录水平改变的遗传变化,主要内容包括DNA甲基化作用(DNA methylation)、组蛋白修饰作用(histon modification)、染色质重塑(chromatin remodeling)、遗传印记(genetic imprinting)、X染色体失活(X chromosome inactivation)及非编码RNA(non-coding RNA s)等,这些内容对理解生物基因表达调控奥秘,运用表观遗传学技术来改变或调整基因表达方面都具有重要意义。微RNA是一类在基因表达调控、细胞分化等过程中发挥重要的作用的RNA分子,大小约21-25个核苷酸,一般来源于染色体的非编码区域。微RNA通过RNA干扰作用机制发挥生物学功能,是21世纪生命科学的重要发现。这些重要突破将来获得诺贝尔奖的可能性是很大的,呼声也是很高的。

即使在经典遗传学领域,目前在揭示遗传规律和遗传现象发生机制方面也取得了长足的进步。例如在讲授孟德尔分离规律时,F1代表现显性性状,而不表现隐性性状。我们可以提一下日本奈良尖端科学技术大学院大学高山诚司(Seiji Takayama)课题组2006年发表在《自然-遗传学》和2010年发表在《自然》上的两篇文章。他们的研究表明,显性基因表达,而隐性基因表达被抑制的原因是,由于位于显性基因附近的某种基因指导合成了一种顺式作用的小分子非编码RNA(24-nucleotide sRNA),导致隐性基因甲基化,从而隐性基因作用被遏制。

由于遗传学教师的实际科研工作可能只集中在相关生物遗传的某一个很窄的方面,如果要在课堂教学中渗透前沿学科知识,就需要经常性阅读遗传学方面的国外版本更新较快的专著、教材如Krebs JE、Goldstein ES、Kilpatrick ST编写的《基因》(Levin’s GENE XI),期刊如英国《自然》(Nature)、美国的《科学》(Science)和《细胞》(Cell)网页中全文(或摘要)、科技新闻及评论。此外,遗传学教师在有条件的情况下,宜泛览《自然-遗传学》(Nature genetics)、《自然综述遗传学》(Nature reviews genetics)、《遗传学年评》(Annual Review of Genetics)、《遗传学趋势》(Trends in Genetics)、《美国人类遗传学杂志》(American Journal of Human Genetics)、《基因组研究》(Genome Research)、《遗传与发育新见》(Current Opinion in Genetics & Development)等国际著名的遗传学期刊,并将最新的遗传学领域最新和最重要的发现、进展和动态介绍给学生,这对开阔学生专业视野、提高学生的学习兴趣大有裨益。

参考文献

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[4]张求会.陈寅恪丛考.杭州:浙江大学出版社,2012:130.

[5]Tarutani Y,Shiba H,Iwano M,Kakizaki T,Suzuki G,Watanabe M,Isogai A,Takayama S.Trans-acting small RNA determines dominance relationships in Brassica self-incompatibility.Nature,2010,(466):983-986.

遗传学的作用篇7

一、难点解析

1.细胞质遗传并非都是母系遗传

细胞质遗传现象的发现最早可追溯到1909年,德国学者科伦斯(Carl Correns)和鲍尔(Baur)分别在紫茉莉和天竺葵中发现叶色的遗传不符合孟德尔定律,而表现为细胞质遗传现象。后来的研究表明,大多数物种的细胞质性状表现为母系遗传的特征,因而有些学者甚至某些遗传学教科书中也将细胞质遗传与母系遗传这两种现象混为一谈,将这两个概念等同起来,并认为细胞质遗传即为母系遗传。

20世纪80年代以来,随着分子生物学技术的发展,将DNA分子标记应用于细胞质遗传研究,从DNA分子水平上研究细胞质遗传物质的变异,使得人们对细胞质遗传现象有了更进一步的认识。据研究表明,在所有高等真核生物中,线粒体DNA一般表现为母系遗传的特征,包括人类、其他哺乳类动物、两栖动物、鱼类及高等植物等。但也发现,老鼠、衣藻、被子植物月见草属的一个杂种、大麦和黑麦的属间杂种、甘蓝型油菜、北美红杉等生物体中线粒体DNA是父系遗传的。在被子植物中,对近60个物种的质体DNA的遗传研究,发现大多数表现为母系遗传特征,而其中20%的物种中存在着双亲遗传的现象,紫花苜蓿、胡萝卜等植物表现为典型的父系遗传特征。与被子植物相比,大多数裸子植物的质体DNA则表现为父系遗传特征。

可见,细胞质遗传表现为多种形式的复杂性,没有一种简单的机制去解释这种现象。母系遗传是细胞质遗传的主要特征,而不能代表细胞质遗传的全部内容。随着分子生物学技术的发展和应用,为人们对细胞质遗传规律的研究和认识提供了强有力的手段,科学家们已揭示出了生物细胞质DNA遗传的新规律和新现象,在细胞质遗传方面表现为单亲的母系遗传、父系遗传及双亲遗传多种形式,大大丰富和逐步完善了细胞质遗传研究的内容。[1]

2.下定义不同于作诠释

下定义和作诠释是在编写教材时经常用到的、极易混淆的两种逻辑学概念。所谓下定义,就是用准确、简练、概括的语言说明事物本质的一种说明方法。[2]例如“基因是有遗传效应的DN段”就运用了下定义的说明方法。其中,定义项“有遗传效应的DN段”是对被定义项“基因”的本质特征的揭示。而作诠释,则是对事物或事理的某些性质和特点进行适当解释的一种说明方法。有些被说明的事物经过下定义,读者理解起来感到困难,甚至产生误解,这就需要采用作诠释的方法。例如对“细胞分化”这一概念,教材是这样表述的:“在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫做细胞分化。细胞分化是一种持久性的变化,细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。”在这段话中,首先用了下定义的方法概括了细胞分化的本质,然后用作诠释的方法对细胞分化做了进一步的说明。

下定义与作诠释的区别是多方面的:下定义要揭示事物的本质特征,并且定义项的外延与被定义项的外延必须是全同的 [3];而作诠释并不要求从本质上去揭示概念,只要揭示概念的一部分内涵就可以了,并且解释的对象与做出的解释外延也可以不相等。例如“细胞质遗传”这节内容,教材在介绍了紫茉莉花斑植株的杂交结果后,这样表述细胞质遗传的特点,“从上述杂交实验的结果可以看出,紫茉莉F1植株的颜色,完全取决于种子产生于哪一种枝条,而与花粉来自哪一种枝条无关。也就是说,F1的性状,完全是由母本决定的。像这样具有相对性状的亲本杂交,F1总是表现出母本性状的遗传现象,叫做母系遗传”。教材中这句话是采用了下定义还是作诠释的说明方法呢?若是下定义,那么根据下定义说明方法的特点,定义项和被定义项的外延必须是全同的,即F1总是表现出母本性状的遗传现象就一定是母系遗传;反过来,母系遗传的F1也总是表现出母本性状。事实是否如此呢?我们知道,椎实螺外壳的遗传,其子一代F1外壳的旋转方向总是与母本的表型相同,这是由核基因的产物积累在卵细胞中所决定的,生物学上称之为母性影响,而不是母系遗传。再如,本节内容中紫茉莉花斑植株的花做母本,其F1除了花斑植株,还出现了绿色和白色两种不同于母本的植株。可见,F1总是表现出母本性状的遗传现象,并不一定是母系遗传,而母系遗传的F1也不一定仅表现出母本性状。因此,教材中的表述不是给母系遗传下定义,而是以作诠释的方式介绍了母系遗传的现象。

可见,学生把教材中对母系遗传的诠释当做严格的下定义,从而得出“‘母系遗传’与‘F1总是表现出母本性状’的外延有全同关系,因此具有母系遗传特征的紫茉莉花斑枝条上的花做母本,F1必定是与母本一样的花斑植株”等一系列逻辑推理,直至与F1产生三种植株的事实相矛盾,从而断定“F1总是表现出母本性状”的表述错误。殊不知,他们在推理的源头就错了。

综上所述,混淆了细胞质遗传与母系遗传以及误解了教材中关于母系遗传现象的表述导致本节内容难点的产生。

二、难点突破

1.引发认知冲突

任何学科体系的构建都离不开众多学科概念,概念混淆和错位是概念学习中常见的错误。如何使学生从错误概念向正确概念转变,是科学教育界研究的热点问题。对于有些同学认定细胞质遗传就是母系遗传以及F1总是表现出母本性状的遗传就是母系遗传的错误理解,教师不必急于纠正,可以提供一些与他们的理解相矛盾的事实,如Erickson和Kemble在双子叶的甘蓝型油菜中发现了线粒体DNA父系遗传,Ohba等观察到日本柳杉中质体DNA表现为双亲遗传,椎实螺子一代F1外壳的旋转方向总是与母本的表型相同,但不是母系遗传等,引导学生认识到先前理解的错误,从而转向正确理解细胞质遗传的本质及与母系遗传的关系。

2.绘制概念图表

为了能更直观地把握细胞质遗传、母系遗传和F1的表型之间的关系,还可以通过绘制概念图来解决这一问题。所谓概念图,实质上就是用于组织和表征知识信息的工具,它通常是将有关某一主题不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中,再以各种连线将相关的概念和命题连接,这就形成了关于该主题的概念图。

对于细胞质遗传与母系遗传、母系遗传与F1的关系,教学中首先指出细胞质遗传的本质是生物性状通过细胞质内的遗传物质控制的遗传方式,主要表现为母系遗传,但也有少数表现为父系遗传和双亲遗传(如图1),F1与母本性状一致并不一定是母系遗传(如图2),然后以概念图的方式展示这些概念之间的关系,则细胞质遗传、母系遗传和F1的表型三者之间的关系就一目了然了。

以上是笔者对本节内容难点形成的看法及采取的对策。当然,本节内容的教学难点与重点并不完全一致,在教学中不能花费太多时间,因此探讨巧妙突破难点、进行有效教学的策略仍是摆在我们教学工作者面前的重要课题。

(作者单位:占芳龙,都昌三汊港中学,江西 都昌,332600;吴笑臣,赣南师范学院化生学院,江西 赣南,341000)

参考文献:

[1]田志宏.细胞质遗传并非都是母系遗传[J].生物学通报,1999(1):14-15.

[2]曾树银.如何区分下定义与作诠释[J].南京师范大学文学院学报,1999(6):5.

遗传学的作用篇8

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.

[5]戴凌燕,姜述君,高亚梅.《生物信息学》课程教学方法探索与实践[J].生物信息学,2009,(7):311-313.

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