遗传学知识范文

时间:2023-11-15 11:21:17

遗传学知识

遗传学知识范文第1篇

【关键词】医学遗传学;基础知识;前沿知识;基因病;染色体

医学遗传学是医学科学领域中十分活跃的前沿学科,尤其是分子生物学方法的引入,人们对遗传病的认识达到了新的高度,不仅对单基因病和多基因病的诊断、发病机理、治疗和预防都已达到分子水平,即使染色体病的诊断,由于显微切割、探针池建立和荧光原位杂交方法的应用,也已深入到相关基因片段的水平。癌基因和抑癌基因作用机理的阐明,不仅对癌的发生发展认识上有新的突破,对癌的基因治疗也提出了新的策略。人类基因组计划的提出和研究进展为人类基因组的全部测疗和功能分析,特别是对某些致病基因的确认、表达调控,为遗传病的防治等开辟了光明的前景。所有这些医学遗传学的新成就正推动着医学科学的迅速发展。医学遗传已成为21世纪带动医学科学发展的带头学科之一。作为培养21世纪医学人才的医学遗传学教材,在其内容上也必须进行相应的更新,才能使培养出来的医学人才在知识储备上提高一步,跟上时代的步伐。

专业基础知识是为学好专业,能够从事某种学科教学打基础的知识。它是专业主体知识的根基,这个层次的知识越扎实、宽厚,就越能促使专业主体知识的发挥。专业前沿知识是指专业发展的前景,包括对所教学科专业发展趋势的分析和预测。从而了解未来的变化,并以此为依据,对自己的知识储备提出要求。随着研究技术和方法的进步,现代医学遗传学的发展速度可谓是日新月异,而报道这些新发现、新知识的文献也层出不穷。那么,如何在有限的学时内,既让学生掌握扎实的基础知识而又了解医学遗传学的最新研究进展?有人认为应当压缩和削减遗传学的基础内容,用足够多的时间向学生介绍现代遗传学的新知识;又有人认为只讲解基础知识,不必介绍新知识。而作者认为,基础知识是“根”,新知识是“叶”,只有“根深”才能“叶茂”,而“叶茂”才能促进整个知识之树茁壮成长,两者相辅相成,缺一不可。如“人类基因组计划”是医学遗传学发展的重要里程碑,相关知识属于前沿知识。完成这一计划的重要方法之一是基因定位,而基因定位这一方法的应用离不开对孟德尔遗传定律知识点的掌握。所以离开基础知识而空谈最新知识,新知识也就成为“无源之水”。反之,在教学过程中若不注意介绍科技新发展,知识必将成为一潭“死水”,这样不仅跟不上科学的时代步伐,也不能调动学生的学习积极性。那么,如何在有限的学时内既扎扎实实地打好基础,又能跟上科学的发展呢?

1讲解经典的基础知识要深入浅出医学遗传学的经典基础知识主要包括孟德尔遗传定律、遗传平衡定律、染色体畸变类型等知识。对于这类经典基础知识,在教学过程中,要按照知识发展的规律,知识结构相互依存的关系,由浅入深、由表及里、由特殊到一般地展现。例如,介绍孟德尔遗传定律时,应首先从孟德尔遗传实验讲起,在实验过程中发现哪些现象?怎样通过这些现象总结出分离定律和自由组合定律?再进一步引出遗传定律的适用范围、特例等。这样,不仅有利于学生掌握知识,还有利于培养学生的逻辑思维能力。

2讲解应用性基础要提纲挈领医学遗传学的基础知识还包括许多应用性基础知识,如染色体病。这一部分内容较多,所涉及到的病例有十几种。若面面俱到,学时不够。如果介绍的太简略,一些重点知识就会淡化。在讲解这些内容时,作者提纲挈领,有主有次地进行了介绍。主要介绍4个代表病例:Down综合征、猫叫综合征、Klinefelter综合征、脆性X染色体综合征,它们分别是常染色体数目异常、常染色体结构异常、性染色体数目异常和性染色体结构异常所导致的疾病。Down体综合征是最常见的常染色体病,其染色体异常在21三体,主要核型为三体型,少数为易位型或嵌合型。猫叫综合征染色体异常为5号染色体短臂部分或全部缺失。Klinefelter综合征又称先天性发育不全症。典型的核型是47,XXY。脆性X染色体综合征又称为Martin-Bell综合征,脆性X染色体综合征是发病率仅次于Down综合征的智力低下性疾病,脆性X染色体综合征是由一个基因异常引起的。而对于其他综合征的知识点,则要求学生通过自学掌握并要求他们课外阅读寻找一些生活中的病历材料,使得学生带着趣味和好奇去学习,锻炼了他们的自学能力,也节省了课时。

3讲解与基础知识相关联的新知识要相互穿插随着科技的发展,介绍与遗传学相关的新进展十分必要。如染色体的结构中包含了端粒结构,有关端粒与医学相关的研究目前处于前沿水平。在讲解染色体结构这一知识点时,作者补充了端粒分子的结构组成、端粒酶的作用、端粒与肿瘤发展以及与细胞寿命的相关研究。实践证明,这样不仅有助于丰富课堂教学内容,还有助于提高学生的学习积极性。

总之,在医学遗传学的教学过程中,既详尽介绍基础知识又适当穿插前沿知识,采用形象化的教学方式,可以充分调动学生学习医学遗传学的积极性,培养学生的学习能力,为他们将来走向工作岗为打下坚实的基础。

参考文献

1王婷.在《医学遗传学》教学中的几点体会.中国医学理论与实践,2006:11.

2梁黎,郑兴宝.先天畸形与染色体病关系的研究.浙江预防医学,2000,12:1.

遗传学知识范文第2篇

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

[1]魏红,程学竹,赵可.科研成果与大学教师教学效果的关系研究[J].心理发展与教育,2006,(2):85-88.

[2]钱伟长.大学必须拆除教学与科研之间的高墙[J].群言,2003,223(10):16-20.

[3]陈世鸥,王辉.前沿物理教学与新课程改革[J].复旦教育论坛,2005,(3):49-53.

[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.

遗传学知识范文第3篇

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申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 【摘 要】遗传学是生物学、农学、遗传学等专业的主干课程之一。本文从遗传学专业的特点出发,结合自身的教学实践与研究探索,对遗传学课程中教材的选定、教学内容的优化、教学方法及其实验教学的改进等问题进行探讨,提出体会和思考,以期优化遗传学课程体系,提高教学成效。 【关键词】遗传学 教学内容 实践教学 教学方法 考试方式 【中图分类号】G423 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2015)21-0037-02

遗传学是研究生物遗传与变异规律及基因结构和功能的科学,其教学目标是使学生通过学习遗传学理论知识,了解其最新发展动态,掌握分析问题、解决问题的能力。对遗传学内容的丰富和加深与学时不断压缩的矛盾日益突出,造成教学难度不断增大,因此如何在有限的学时下完成教学内容、提高教学成效显得尤为重要,本文就如何加强课程建设、优化教学体系提出思考。

一 教材的选定

教材是知识传授的载体,是学生学习的切入点,其质量和水平的高低直接影响着教学的质量与学习效果,因此教材建设是课程建设的重要环节。不同版本的教材,在教学内容、教学重点、难点等方面的安排都有所差异,选择一套既符合培养学生的目标,又符合学生专业特点的教材是至关重要的。目前遗传学教材主要包括王亚馥主编的《遗传学》、刘祖洞主编的《遗传学》、朱军主编的《遗传学》、赵寿元主编的《现代遗传学》、方宗熙主著的《普通遗传学》。根据教学实践经验和学生的培养目标,又结合我院现阶段的特点,本教研室选择了王亚馥主编的《遗传学》,该教材对遗传物质的本质、遗传物质的传递以及遗传信息的表达和调控进行了较为深入和集中的探讨,使学生在群体水平、个体水平、细胞水平和分子水平的不同层次上对遗传学有较为深入和完整的认识,有利于学生遗传分析能力的培养,为以后的理论课程(如动物育种、植物育种)打下了坚实的基础。

二 优化教学内容

教材是教学内容的代表与示范,而教案是教学活动顺利开展的前提方案,遗传学是一门与其他学科知识交叉、渗透性较强的综合性学科,因此在遵循学生培养目标和专业特色、教学大纲和教材的前提下,并结合学生基础和学时数的具体条件,梳理好各章节的侧重点,编写合适的教案十分重要。这就要求任课教师在教学过程中认真钻研教材、全面领会教学大纲、明确教学目标、掌握基础理论知识和最新研究动态、多与相关课程的教师交流,调整教学重、难点,避免重复教学。如遗传的细胞学基础是细胞生物学教学的重点,遗传的分子学基础、原核生物基因的表达调控、真核生物基因的表达调控是分子生物学教学的重点,核酸的结构、DNA复制及损伤修复是生物化学课程的重点,这三部分内容可以要求学生进行自学。遗传学三大定律中,孟德尔遗传法则学生在高中阶段已有所掌握,在讲解时应注重对孟德尔定律的验证,而遗传连锁法尤其是两点测交和三点测交的作图方法,是学生学习的重点和难点,可增加教授学时,并结合经典实验,加深学生对理论知识的理解,做到重点突出、难点讲透。此外还应注重基础知识与前沿科学相结合,培养学生分析和解决问题的能力,锻炼其科学的思维方法。

三 改进教学方法

传统的教学方法是教师满堂灌、学生被动地接受,这样不但削减了学生学习的积极性、主动性,也不利于学生创新能力的培养,因此培养现代化的应用型人才必须要转变传统教学理念,改进教学方法。

1.启发式教学

通过提问的方式教学,激发学生的探知欲望。如在讲遗传连锁分析时,提出“基因的连锁遗传必须用双隐性进行测交吗?”,启发学生积极思考,开发学生分析思维的能力,使学生的学习方式由简单的接受型转变为自主学习,提高其学习的主动性。

2.讨论式教学

在教学过程中,选取学生感兴趣的问题进行分组讨论,如在讲近亲繁殖和杂种优势时,提出骡子为什么只有极弱的生育能力,近亲繁殖都有哪些危害,并引出我国《婚姻法》禁止直系亲属三代内结婚的科学性,充分调动学生学习的积极性和主动性,加深学生对理论知识的理解,增强看问题的全面性,做到学以致用。

3.探讨式教学

学生可利用课余时间拓展遗传学知识,在教学目标下,布置适当的问题让学生完成,如在讲解染色体畸变时,让学生阅读全书或查阅其他参考资料,思考造成结构变异的原因有哪些,并通过分组讨论、集中发言、教师评价总结的方式进行考核,培养学生积极探索和敢于创新的品质。

4.改进教学手段

多媒体技术是高等学校教学改革的高效辅助手段,多媒体课件的建设可在有限的时间和学时下,以图片、文字、动画等方式,将抽象难懂的理论知识形象直观地展示给学生,这样不但扩大了信息量、调动了课堂气氛、激发了学生的学习兴趣和求知欲,而且还能克服学生记笔记难等问题,从而提高了教学效果,最大限度地发挥多媒体教学的优势。如在讲授遗传病时,可显示相关遗传病患者的照片,也可插入相关遗传病视频,在讲基因突变时,可以插入正常和突变后的变异体作物或动物的对比图片,激发学生对该病发病机制的研究;讲授染色体交换、染色体重组及染色体的畸变时,可以采用不同的动画模拟方式教学,更逼真地展示出基因的缺失、重复、融合,并让学生结合生活,思考哪些疾病与这些基因相关,加深学生对知识的理解和认识。遗传学三大定律的发现,及DNA双螺旋的发现,遗传密码、基因组测序计划,让学生观看纪录片《世界百大发现――遗传学》,从声情并茂的纪录片中感受到学习这些知识的乐趣。

此外,教师可将教学大纲、教学参考书籍、教学辅助资料(如教案、课件、课后练习及其他教学资料)等上传至局域网上,并与国内遗传学精品课程网站链接,鼓励学生充分利用教学网站与网络课程教学共享平台,这样既有利于学生自主学习,又可克服多媒体教学中的不足,解决如课件信息量大、学生来不及记笔记、条理性不足等问题。

5.改善实验教学

遗传学是一门实验性很强的基础学科,其教学目的是巩固和加深遗传学理论知识,实验设备和实验环境直接影响着实验课教学水平的提高,构建功能齐全、设备先进遗传学教学实验室,有利于综合性实验和设计性实验的开设。本教研室具备完善的遗传学实验设备,选用王金发主编的《遗传学实验教程》,将果蝇饲养及其杂交实验(唾腺染色体、单因子实验、二对因子的自由组合、三点试验和伴性遗传),设定为综合性试验,通过这部分内容让学生对遗传学中的染色体和三大定律有一个总体的认识,而对一些基础性实验如核酸的提取、扩增等实验,可结合采用多媒体动画的方式进行模拟,将理论知识与实验过程同步展示。此外还多开展自主设计性实验,让学生在掌握理论知识的基础上,充分发挥主观能动性和创新能力,以激发学习的兴趣和主动性。

6.完善考核方式

考试是检测学生学习的一种方式,也是检测教师教学效果的有效方法。传统的遗传学考卷通常采用名词解释、填空、选择、判断等题型,主要考查学生对知识的记忆,但束缚了学生的思维。本教研室根据学生的培养目标,将遗传学理论知识考核方式分为三部分:(1)平时成绩占10%,主要包括学生的考勤和课堂表现;(2)平时作业占20%,主要考察学生的学习态度;(3)期末试卷成绩占70%,以分析题为主,概念题为辅,主要考查学生分析解决问题及综合运用知识的能力。而实验课成绩不但包括笔试实验原理与方法考察,还将实验操作、实验报告、实验纪律纳入考核范围,以提高学生对实验的重视。

四 结束语

遗传学是在不断发展和更新的,因此遗传学的教学改革是一个长期探索和发展的过程,为适应社会发展、培养新世纪所需的应用型人才、加强遗传学课程建设,优化教学内容势在必行,作为新世纪的高等教育工作者,应明确学生的培养目标,不断学习,努力提高自身业务水平,仔细研读教材,认真编写教案,加强教学方法改革,精心组织课堂教学,合理安排教学学时,不断提高教学成效,提供更好的创新型人才培养的环境和氛围,为遗传学课程建设献出自己的一份力量。

遗传学知识范文第4篇

关键词:生物科学 遗传学 教学内容 重复

中图分类号:G642.3 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.020

遗传学是研究生物遗传和变异规律的一门科学。它是现代生命科学教学中最重要的主干课程之一,是高等院校生物科学等相关专业必修的专业基础课。现今,遗传学正以极快的速度向前发展,并不断渗透到其它生物、医学学科,这使得原本在遗传学中讲授的内容也同时出现在其他课程的教学内容中。这种现象反映了遗传学在生命科学中的核心地位,也凸显了高校遗传学教学所面临的教学内容重复问题。事实上,为体现一门课程的系统性、完整性和先进性,在编写教材时,学科之间有关内容的相互渗透、交叉以至重复是不可避免的。但相同的内容在多门课程的课堂教学中反复出现会使学生失去学习兴趣,浪费宝贵的课时,使教学效率大打折扣。本文将对该问题进行分析,并提出一些对策供同行讨论。

1 遗传学与其它课程教学内容重复的具体表现

目前,我国各大专院校生物、医药、农林等专业均开设有遗传学。虽然不同专业的教学重点有所不同,但核心内容相对统一。遗传学是笔者所在学院生物科学等专业本科生的一门必修课,这门课的任务是:引导学生牢固掌握遗传学最重要的基本原理,熟悉各分支学科的主要理论与研究方法,了解遗传学的重大理论与技术进展,熟悉遗传学研究技术与实验装备,为学生毕业后在本学科以及相关学科中的发展打下坚实的基础。

除遗传学外,我院还为生物科学专业的学生开设有细胞生物学、分子生物学、基因工程、生物化学、微生物学等专业必修课。我们选用的遗传学教材的内容基本上涵盖了遗传学的各个发展阶段,其中,遗传物质的细胞学和分子基础、染色体的结构变异、基因突变与DNA损伤修复、原核生物和真核生物基因表达的调控等章节[1]与上述几门课程的教学内容分别存在着不同程度的交叉(表1),有的甚至是其它课程的重点内容。尤以分子生物学、基因工程这两门课的教学内容与遗传学的相似度最高,这三门课几乎都重复着共同的遗传学问题――遗传物质的结构、复制、转录、翻译、调控、突变、重组等。另外,我院生物科学专业细胞生物学、分子生物学的开课时间与遗传学相同,这使得遗传学教学内容重复的问题更加突出。

表1 遗传学教学内容在其它课程中的分布

2 问题的根源

其它课程的教学内容与遗传学出现重复并不是偶然的,这种局面的形成与遗传学自身的发展特点及其学科内涵有很大的关系。

遗传学的研究进程按照不同历史时期的学术水平和工作特点,大体上可划分为经典遗传学、生化遗传学、分子遗传学、基因工程学、基因组学和表观遗传学等数个既彼此相对独立又前后互相交融的不同发展阶段[2]。如果以半个多世纪前Watson和Crick提出DNA双螺旋结构为界,也可以简单的将整个遗传学的发展过程划分为经典遗传学(classical genetics)和分子遗传学(molecular genetics)两大阶段:经典遗传学以孟德尔遗传学为基础,主要研究性状在系谱中的传递,即基因在亲代和子代之间的传递问题;分子遗传学则是在分子水平上研究生物遗传和变异机制的遗传学分支,主要研究基因的本质、基因的功能以及基因的变化等问题。

在整个遗传学的发展史上,分子遗传学的地位无疑是相当重要的。它的兴起使遗传学的面貌焕然一新,既系统地继承和发展了经典遗传学和生化遗传学的研究脉络,又全面地影响并渗透到后继学科的各个领域。从内容上来看,分子遗传学与分子生物学的学科界限十分模糊。通过对上述课程教学内容的分析我们也不难发现,那些重复的内容有相当一部分是分子遗传学范畴的。另外,由于生化遗传学和早期的分子遗传学研究都以微生物为材料,因此遗传学与微生物学、生物化学之间必然存在着千丝万缕的联系。而基因工程学、基因组学本身就是现代遗传学的分支学科,它们成为生物科学专业的必修课或进入课堂教学是高校课程设置不断细化和专业化的结果,也难免会与同时开设的遗传学存在教学内容上的重叠。

3 解决教学内容重复问题的对策

教学内容重复无疑会影响教学效果。我们通过实践发现,从授课内容本身、教师和学生、以及教学方法等环节入手,能够有效地避免重复对教学带来的不利影响。

3.1 合理调整教学内容

近些年来,同行们在遗传学教学内容的调整上作了大量的改革和探索。常见的做法是根据自己的理解及理论专长跳跃式地分割讲授,或根据自己的经验对教学内容做出取舍,甚至有人提出只讲经典遗传学而放弃分子遗传学。上述做法并不能有效地解决遗传学的教学内容重复问题,相反会造成教学不成体系的局面,对“教”和“学”都很不利[3];而如果无视教学内容重复的存在,贪多求全、面面俱到,对所有内容蜻蜓点水般逐一讲解,又无法实现大学遗传学教学深度和难度的提升。

我们认为,对遗传学教学内容进行删减是必要的,但必须遵循遗传学的发展历史和保持其完整的知识结构体系,不能大刀阔斧整章删除,而应在重复章节内部进行微调,具体做法包括:精简繁杂冗长的内容,下放学生能看懂的内容(自学),突出基础性、应用性的内容,增加前瞻性的内容等。这就要求教师有较高的遗传学理论修养,准确把握各章节特别是重复内容在整个遗传学教学体系中的地位,做好教学内容的层次划分,根据层次选择不同的授课侧重点。

3.2 加强授课教师之间以及师生间的协调沟通

教学内容重复已成为遗传学等课程授课教师的共识,对各自的教学内容进行删减无疑成了最简单、最常用的一种解决方法。但如果大家在没有交流的情况下对同样的内容都作了删除,重复的内容反而会变成被遗忘的内容。因此,积极促成遗传学与其他相关课程任课教师间的沟通十分必要。

我们认为,集体备课是教师之间进行相互沟通的一种有效形式。通过这种方式,相关课程的教学人员能够坐下来共同研究教学内容,在“知己知彼”的基础上协调、统筹各自的授课章节,明确重复内容的教学分工,制订满足包括遗传学在内的多门课程教学需要的授课计划,做到各有侧重而又不失体系的完整性。这不仅可避免实际教学过程中的低级重复,还能保证课程之间的相互衔接,有助于学生顺利地掌握所有课程的教学内容。另一方面,还应当加强授课教师和学生之间的课内外交流。如:教师可在开课前召开师生座谈会,了解所教班级学生对重复内容的掌握情况;开课后则根据学生的反馈,随时调整教学方案。

3.3 优选教学方法

为了保持遗传学完整的知识结构体系,所谓的重复内容不但不可不讲,而且还要下功夫选择合适的教学形式或方法来讲。对于在其他课程已深入学过而在遗传学中只需一般了解的内容,通过简单的问答引导学生回顾这部分内容即可;对于对遗传学新知识点有重要铺垫作用的其他课程的基础性知识,可采取布置学生课前或课中自学、再集中小结的方法帮助学生巩固复习之,还要注意从遗传学的角度阐明同一知识点,突出遗传学的学科特色;对于其他课程仅略有涉及但在遗传学中须进一步加深了解的内容,宜先勾起学生对这部分知识的点滴回忆,同时指出学生现有知识的不足,从而激发他们的求知欲,然后顺理成章地讲下去,在学生的高度关注中完成该知识点在遗传学中的深入讲授;对于一些有特殊作用的重复内容,则要综合运用多种教学方法将其讲好讲透,如:减数分裂在遗传学和细胞生物学的教材中均有详细的描述,属于重复的教学内容,但却是理解遗传的连锁交换和重组的一把钥匙;在整个遗传学的教学过程中,应反复多次向学生强调和提及减数分裂过程中的染色体行为,将这部分知识迁移和渗透整合进连锁遗传分析、真核生物遗传分析、细菌和病毒的遗传分析等多个章节,使枯燥难懂的遗传学分析过程变得易于理解,让重复的内容为新的知识点和教学难点服务。

此外,遗传学与其他课程之间还可以开展合作教学。如:我们尝试将遗传学和细胞生物学这两门专业基础课的实验课合二为一,以综合性大实验的形式开设,从而将遗传学和细胞生物学关联起来,有助于学生从整体上把握这两门课程,实现了教学资源的整合,提高了教学效率,较好地化解了教学内容重复的问题。

4 结语

遗传学与多门课程教学内容的重复是客观存在的,随着生物科学专业课程设置专业化程度的提高,这种局面将变得愈来愈突出。因此,调整遗传学教学内容势在必行。但无论进行怎样的调整,都必须遵循遗传学的发展历史、保持基础遗传学完整的知识结构体系。作为遗传学的授课教师,既要关心遗传学研究的最新动态,又要加强对遗传学理论体系的整体把握和理解,只有这样才能合理有效地解决遗传学教学内容重复的问题,从而节约教学资源,提高专业课教学质量。

参考文献:

[1]戴灼华,王亚馥,粟翼玟.遗传学[M].高等教育出版社,2008.

[2]吴乃虎.基因工程原理[M].科学出版社,1998.

[3]程焉平,刘春明,王洪振.尊重教学规律,保持遗传学教学的系统性[J].吉林师范大学学报(自然科学版),2007,(2):82-84.

作者简介:袁茵(1981-),女,河南开封人,研究生,讲师,从事遗传学教学工作,广东药学院生命科学与生物制药学院,广东广州 510006

陆幸妍,广东药学院生命科学与生物制药学院,广东广州 510006

李浩明,广东药学院生命科学与生物制药学院,广东广州 510006

遗传学知识范文第5篇

遗传学课程是在应用生命科学的知识和技术对人类长久以来的演变遗传和信息变异的深入研究。它是生命科学院学生所学比较难的一门课程。作为一名遗传学教师深感要讲好这门课,使学生不感觉到高中知识的重复是非常困难的。这次非常有幸参加了这次培训,使我对遗传学感悟更深一层,无论从理论教学,还是实验教学,对二者的关系以及尺度的把握上,都有了很大的进步。乔老师严谨的治学态度,浑厚的理论功底,丰富的实践知识,无不给我树立了典范,学习的楷模,也给我们的职业发展规划上指明了道路。

通过这次学习让我感觉到要想讲好遗传学这门课,不仅仅是掌握了课本上的理论知识就可以了,要时刻留心生活中的一些案例。例如乔老师把很简单的血型判断和标记结合起来变成了经典的遗传知识,不仅提高了学生的学习兴趣,也让学生牢固掌握了血型的遗传知识,真是一举两得,让我感触颇深。还有乔老师从摩梭女的民族归属讲到核基因替换的理论,以及亲子鉴定中的理论知识和案犯的判断等等都让我感觉到乔老师的丰富的实践知识和幽默风趣,让我明白要想讲好遗传学这门课,必须要处处留心,用乔老师的一句话就是“身边处处有遗传”。

现在很多学生都重视分子遗传学而轻普通遗传学,通过这次学习让我感觉到遗传学的魅力。很多学校在讲连锁遗传时都是按部就班的讲连锁遗传规律,这样的内容很死板。而乔老师的讲解把分子标记融入其中,不仅丰富了连锁遗传规律的知识,也让人耳目一新。给老师们一个提示,我们可以把分子遗传学的一部分知识和普通遗传学的知识有机的联系起来,让学生感觉到普通遗传学不仅仅是遗传的三大规律,还有更深的内涵,同时也让学生能更容易的去理解分子遗传学,而不是觉得两者是分开的。普通遗传学和分子遗传学之间的桥梁搭建是需要老师用心去做的一件事情。

遗传学是一门古老而又新颖的一门课程,想在有限的学时内讲好这门课,不仅需要老师深厚的遗传专业功底,同时合理安排教学内容也是很重要的。教学设计根据授课对象,教学目标和教学内容确定教学知识体系的构架,将教学要素有序、优化地安排,形成教学大纲。遗传学体系构建应该遵循一些原则:1凸显以基因为主线的遗传学学科特色;2具有覆盖较全面的遗传学知识系统;3注重经典遗传学与学科进展的内容衔接;4具有独立教学思想的章节顺序编排;5规避交叉学科与课程的内容重叠;6满足教学目标的适当信息量。并且在参考教材的基础上根据教学对象的不同,可以进行内容的弱化和删减、拓展和加强以及改进。教材可以合理组织,灵活取舍。

遗传学骨干教师网络培训即将结束,把自己的感想送给大家,作为共勉吧。学习遗传学也要经过读书的三个境界,这就是立下志向,探寻真知——勤奋刻苦,百折不回——豁然开朗,进入佳境。

遗传学知识范文第6篇

关键词 医学遗传学 PPT 课件制作

中图分类号:G424 文献标识码:A

PPT作为一种可视化沟通工具,在医学遗传学教学中发挥重要作用。医学遗传学课程结构复杂、内容覆盖面广、跨度大、发展快、与其它学科的交叉渗透广泛。①因此,开展医学遗传学PPT课件制作研究,使医学遗传学教学内容具有更强的时代性和趣味性,使医学遗传学教学方法更适合学生的学习需要和愉快氛围,有助于学生理解、记忆、思维、想象的心理过程,有助于开发学生智能,有助于将理性的知识感性化,有助于将抽象的知识形象化,有助于将深奥的知识浅显化,有助于将模糊的概念清晰化。②

1 医学遗传学PPT课件制作原则

医学遗传学PPT课件是根据医学遗传学教学目标设计的,反映医学遗传学教学策略和教学内容的计算机应用软件,是医学遗传学教师按教学思路设计制作的、前后连贯的、有系统性的授课课件。医学遗传学PPT课件制作应遵循科学性、规范性、合理性、交互性、技术性、艺术性原则。

(1)科学性。医学遗传学PPT课件制作应以教材为依托,以讲稿为蓝本,体现教材的科学体系。要求教学内容正确,具有时效性、前瞻性;课件内容无科学性错误、政治性错误。在课件标定范围内知识内容规范完整,知识体系结构合理,逻辑结构清晰,层次性强,具有内聚性。

(2)规范性。医学遗传学PPT课件制作应体现教师的执教规范。在文字、符号、单位和公式等使用上符合国家标准,符合出版规范,无侵犯著作权行为。例如,标点符号不要出现在一行之首,引号、括号、书名号的前一半不要出现在一行之末,后一半不要出现在一行之首。破折号、省略号占两个字位置,连接号、间隔号一般占一个字位置,且这四种符号要上下居中。

(3)合理性。医学遗传学PPT课件制作应遵循教育教学规律,充分发挥教师主导、学生主体的作用,注重培养学生解决问题、创新和批判能力。课件教学目标清晰、定位准确、运用教学方法规范,适应于相应认知水平的学生。课件重点难点突出,启发引导性强,符合认知规律,有利于激发学生主动学习。

(4)交互性。医学遗传学PPT课件制作应体现师生之间的互动,课件有较好的交互性,有教师和学生、学生和学生的交互、讨论。根据学习内容设计研究性或探究性实践问题,培养学生创新精神与实践能力。有和教学内容配合的各种资料、学习辅助材料或资源链接,引用的资源形式新颖。有对习题的评判或学生自主学习效果的评价。

(5)技术性。PPT作为一个应用软件,具有极强的开发价值。课件应操作方便、灵活,交互性强,启动时间、链接转换时间短。课件设计工作量大,软件应用有较高的技术水准,用户环境友好,使用可靠、安全,素材资源符合相关技术规范。课件应合理使用多媒体技术,并符合多媒体认知的基本原理。

(6)艺术性。医学遗传学PPT课件作为沟通软件工具,应表现出高度艺术风格。课件应界面布局合理、新颖、活泼、有创意,课件整体风格统一,导航清晰简捷。课件色彩搭配协调,视觉效果好,符合视觉心理。课件文字、图片、音频、视频、动画切合教学主题,和谐协调,配合适当。课件各种媒体制作精细,吸引力强,激发学习兴趣。

2 医学遗传学PPT课件制作方法

PPT是可视化交互沟通工具,在教学中起重要作用,使看不见、摸不着、晦涩难懂的抽象概念、原理等转化为由图表、图片、动画及声音所构成的生动场景,通俗易懂、栩栩如生,形象活泼,便于理解,轻松愉快,容易记忆。对于医学遗传学PPT课件制作而言,主要用下列方法。

2.1 紧扣教学要求

PPT课件制作是为医学遗传学教学服务,因此,医学遗传学PPT课件制作必须利于教学理论与教学实践的结合、利于教学工作的科学化、利于教师、学生科学思维习惯和能力的培养、能够提高学生发现问题、解决问题的能力。其首要的要求是明确具体的教学任务,根据课程标准的需要,明确教学目标和教材的重点难点,以此作为医学遗传学PPT课件制作基础。

2.2 课件设计

课件设计是对医学遗传学PPT课件制作进行整体规划,包括屏幕布局、图文、色调、音乐、显示方式、交互方式等。一是课件必须图文声像并茂,激发学生学习兴趣。医学遗传学PPT课件由文本、图形、动画、声音、视频等多种媒体语言组成,课件必须给学生提供多种感官的综合刺激,提高学生学习医学遗传学的兴趣和积极性。二是较好的交互环境,学生可以积极参与。医学遗传学PPT课件必须发挥学生的学习主动性,真正体现学生的认知主体的作用。三是课件必须有丰富的信息资源,扩大学生知识面。医学遗传学PPT课件必须提供大量的信息和资料,创设丰富有效的教学情境,利于学生对知识的获取和保持,扩大学生的知识面。四是课件必须提供多种学习路径。医学遗传学PPT课件必须符合人类对遗传学的认知规律,便于学生进行遗传学联想思维,便于学生课后知识拓展。

2.3 课件素材准备

好的医学遗传学PPT课件是一个长期积累的过程,必须进行课件素材准备。一是图片素材。一般情况下使用JPG格式的文件,大小控制在100~200Kb。GIF格式的文件,大小控制在100Kb以下。二是视频素材。一般情况下,医学遗传学PPT课件使用WMV格式的视频文件,流量控制在250Kb/s左右。三是动画素材。一般情况下,医学遗传学PPT课件使用GIF和SWF格式的动画文件,小卡通动画,大小控制在100K以下,SWF格式适用于多种类型的动画,而且交互性很强,大小一般控制在10M以下。四是音频素材。一般情况下,医学遗传学PPT课件使用WMA或者MP3格式的音频文件,流量控制在16~128Kb/s。

2.4 课件制作

医学遗传学PPT课件制作体现教师综合水平与能力,制作方法与要点因人而异,主要应避免一般PPT制作中普遍存在的问题。一是要文字简练。简单即是美,医学遗传学概念、案例较多,必须从教材中提炼出精炼的文字呈现,文字是PPT的天敌,能减则减,能少则少,能转图片转图片,能转图表转图表,每页最多6行字。遵循 “用图不用表,用表不用文”的原则,这样更加能够加深学生对医学遗传学课程内容的记忆和理解,提高学生对课堂的兴趣,从而提高课堂教学质量。二是要和谐的颜色搭配。颜色搭配和谐,可以激发学生的情感,增强学生的兴趣,改进学习过程中的记忆和理解,最基本的原则是视觉上感觉舒适,内容上便于理解。色调整体统一,局部对比鲜明,对于要强调或者重点内容可以局部使用对比强烈的颜色,一般单张PPT的颜色不要超过3种,有时纯色更具震撼力。背景不要使用花哨的图片,应该尽量使用纯色的背景。背景选取可以视演示环境而定,主要满足好的视觉效果。三是合理的页面布局。页面要字体字号整体统一,图片合理摆放,动画简洁适当。字体清晰整齐,设计意味深长,一般单张字体不要超过3种,大标题、小标题、正文字体美观协调,标题迷人。图片要清晰漂亮,尺寸大小合理。优美动画比单独静态的文字更有吸引力,有助于学生更加准确清晰地理解相关的教学内容。四是结构层次清晰。第一,知识结构层次清晰。第二,PPT演示结构层次清晰。第三,每张PPT内容结构层次清晰。③④

2.5 课件检查

医学遗传学PPT课件制作完成后,应当进行整体检查。一是知识性检查,主要查看有无知识性错误,重点难点是否突出,知识网络是否明晰等。二是结构性检查,形式是否生动、内容是否丰富,结构是否清晰等。三是演示性检查,幻灯片切换是否合理,内容呈现是否恰当等。四是趣味性检查,主要是看医学遗传学PPT课件对学生是否具有吸引力,是否新颖、活泼、有创意等。

总之,医学遗传学PPT课件制作必须倾注教师大量心血和汗水。体现医学遗传学知识情境的事实性、意境性、示范性、探究性,激活学生的学习兴趣,唤醒学生已有的相关知识经验,激发学生思考。以图形化交互学习环境,构建形式生动、内容丰富的学习资源。用明晰的内在结构,促使学生学习多样化、立体化、交叉化和综合化的医学遗传学知识,训练学生发散思维和聚合思维,从而锻炼创新思维。通过文字输入、表格处理、图形变换等方式,促使学生归纳或概括所学医学遗传学知识。

3 医学遗传学PPT课件制作注意事项

医学遗传学PPT课件制作是根据医学遗传学教学大纲的要求,根据教学目标,分析教学内容和任务,通过教学活动结构及PPT课件界面设计等环节,找寻和解决实现教学目标、辅助提高课堂教学有效性,帮助学生认知、理解、记忆和掌握医学遗传学教学内容的教师备课过程。因此,也有注意事项。

一是医学遗传学课程复杂,肿瘤遗传、免疫遗传、药物遗传、行为遗传、辐射遗传、群体遗传、表观遗传等条目较多,必须注意不同内容的承上启下,体现课程的内聚性。二是PPT不是教学的唯一。在教学中,不能把传统优秀的教学手段束之高阁。能用语言表述的不用板书,能用板书表达的也可不用PPT。三是医学遗传学PPT课件应体现教学目标,所有着眼点是在知识内容的重点和难点上, 优质的照片、意味深长的设计、迷人的标题、使人发笑的夸张等技术手段均必须为知识点服务。四是医学遗传学PPT课件制作应体现每位教师的授课特色。同样的教学内容,同样的PPT课件,不同教师讲授教学效果不同。因此,课件应根据教学目标和教学内容,运用信息技术突出教学重点、突破教学难点或者完成特定的教学任务。⑤

注释

① 蔡晓明,梁素华,刘云,杨俊宝.医学遗传学教学改革研究[J].基础医学教育,2013(3)15:212-214.

② 蔡晓明,梁素华,刘云,母波.《医学遗传学》趣味教学法调查研究[J].科教导刊,2012.129(7):166-167.

③ 韩宇,李刚,朱伟丽.PPT应用于文检课教学的调查与思考.图书馆杂志,2010.10:55-89.

④ 朱成斌.PPT演示文稿的设计与美化.中国教育信息化,2012.2:64-66.

遗传学知识范文第7篇

关键词 表观遗传 高中生物 科学的本质 生命观念

中图分类号 G633.91 文献标志码 A

表观遗传学为人们理解遗传现象提供了全新的视角,成为“后基因组”时代的重要研究内容之一。同时,表观遗传学作为一个前沿领域,将是高中生物课程内容的一部分。如何在高中课程中实现其教育价值,对教育工作者又提出了新的要求。

1 表观遗传学:从“意外”发展而来的科学领域

“众所周知,DNA是生命的基本遗传物质,但令人怦然心动的是,你可以继承的不仅仅只有DNA序列,还有表观遗传信息。”表观遗传学是从对经典遗传学理论无法解释的“意外”现象的探索中发展起来的,这也使表观遗传学的研究格外令人着迷。

经典遗传学认为,遗传信息储存于核酸序列中,并通过生殖将遗传信息传递给下一代。它所揭示的“基因型决定表型”的遗传模式被广泛认知。然而,不符合此模式的遗传现象却一直困扰着遗传学研究者们。作为遗传信息完全相同的同卵双胞胎为什么会在成长发育过程中表现出不尽相同的外表特征?在生物体的发育过程中,虽然每个细胞拥有相同的遗传物质,为什么它们却遵循高度的时空特异性,从而分化为不同的组织?在过去的30年中,随着对DNA甲基化、组蛋白修饰、X染色体失活、基因组印记以及非编码RNA等领域的不断深入研究,许多困惑科学家已久的遗传学问题得到了解释,表观遗传学也逐渐成为一个新兴的热点研究领域。

表观遗传现象被定义为“非DNA突变引起的可继承的表型变化”。其中包涵三个关键点:

(1) 不是由DNA突变引起的;

(2) 可以继承的,或是说可遗传的;

(3) 引起了表型的变化。

一直以来,DNA被认为是遗传信息的唯一承载者。表观遗传学的研究表明,子代可以继承的不仅仅有DNA携带的遗传信息,还有“表观遗传信息”。而这些表观遗传信息虽然没有伴随DNA序列的改变却可以遗传下去。例如,在发育过程中,分化后的细胞和组织之间存在明显的表型差异,这些差异一旦形成便可以以一种克隆性的方式遗传给子代细胞。需要说明的是表观遗传现象中的表型变化是“开关”型的,即这种表型非“有”即“无”,而不是程度上的变化。

表观遗传学与克隆、干细胞、衰老与癌症等研究都有密切联系。在“后基因组”时代,表观遗传学的发展对生物学研究以及人类疾病领域的研究都具有深远的意义。

2 发挥表观遗传学在高中生物学中的教育价值的教学策略

表观遗传学现象广泛存在于生命周期的各个过程中,表观遗传学的调控对生物体来说具有普遍且重要的意义。不过,目前国内外高中生物教材几乎都没有完整介绍表观遗传学相P内容的章节。其原因固然比较多,但主要原因有:表观遗传学是近些年来才发展迅速,属于比较新的研究领域;表观遗传的机制非常复杂,要让高中学生理解其内在机制,有一定困难。然而,将表观遗传学的内容纳入我国的高中生物课程,已经基本达成共识。那么,这一内容在高中生物课程中的教育价值究竟表现在哪里?笔者认为,它不仅仅是为了让学生掌握更多的遗传学知识,完善遗传知识体系,更重要的是发挥它在提升学生学科核心素养方面的价值。

2.1 引导学生深入理解科学的本质

目前,人们对“科学的本质”还没有一个统一的定义,《2061计划――面向所有美国人的科学》所阐述的科学的本质得到很多学者的认可:

(1) 科学世界观:自然是可以理解的;科学知识是可改变的;科学知识并非很容易就可以;科学并非万灵丹,能解决所有的问题。

(2) 科学探究活动:证据对科学而言是重要的;科学是逻辑与想象融合成一体;科学知识除了能说明自然界的现象也具有预测的功能;科学家会验证理论以减少误差;既定的科学知识并不具有永久的权威地位。

(3) 科学事业:科学是人类的一项事业。

表观遗传学的发展历程,典型地体现出了科学的本质。因此,表观遗传学内容的教学,应着力于引导学生更好地理解科学的本质。

2.1.1 引导学生理解科学具有开放性

表观遗传学的发展表明,人类对遗传现象和本质的认识是不断发展的,因此,科学知识是一个开放的系统。虽然遗传学已经建立100多年,但是科学家们并没有停止对遗传问题的探索,遗传学仍然在发展。

在教学中,教师可以让学生尝试回答:“为什么遗传背景相同的同卵双胞胎在成长过程中会出现表型差异?”“为什么克隆后的小猫与‘单亲妈妈’会有不同花色?”……学生在寻求答案的过程中,会发现用之前所学的经典遗传学知识并不能回答好这些问题,而是要进一步寻找更合理的科学解释。由此可以让学生直观地感受到科学的开放性。

2.1.2 引导学生感悟科学讲求证据与逻辑

人们对遗传现象的认知程度会随着科学的发展而改变,但所有观点的产生都不是异想天开,而是基于科学实证。表观遗传学从对现象的认知到理论的建立都是基于科学证据的积累。这期间出现了很多假说,也经历了理论的不断提出与的过程。虽然目前仍然有很多还不能够被解答的问题,但是通过科学家们在DNA与组蛋白修饰、染色质重组以及非编码RNA等领域的不断探索,人们已经可以解释很多表观遗传学现象。科学研究的发展往往从认知规律开始,进而通过科学探究来逐步揭示规律形成的机制。教学时,如果教师引导学生基于表观遗传的现象,科学家揭示现象获得的研究事实来得出结论,既可以让学生更好地理解表观遗传学内容,知道知识是如何形成的,也能进一步引导他们认识到科学是重视证据和逻辑的。

2.1.3 引导学生理解科学的连续性

科学的本质特征,一方面表现在科学知识是暂时的、可变的;另一方面表现为科学知识又具有持久性。虽然科学家反对绝对真理的概念,并认为其中不确定性是事物本性的一部分,但绝大部分知识都具有持久性。因此,改变性与连续性是科学一贯的特征。高中阶段学生对表观遗传学相关内容的学习,既需要、也可以体现出科学的连续性。

经典的分子遗传学可以说是从“基因”的层面来进行研究,表型的改变归结于DNA序列的变化。而表观遗传学是从“染色质”的层面来进行研究,表型的改变归结于染色质状态的调整。所以表观遗传学狭义的定义为:通过调整染色质状态,在不改变DNA序列的情况下实现对基因转录的调节。学习有关内容时,教师要引导学生认识:表观遗传学的发展对经典遗传学来说并不是一种质疑和挑战,而是一种补充,是遗传学研究的一种延续。随着表观遗传现象分子机制的揭开,其与经典遗传学以及普遍的生物调控更容易地被结合起来。这种联系是一直就存在的,只是科学家需要通过对科学的不断探究去发现和理解它。科学是人类的一项永无止境的事业,遗传学的探索还将继续为人们揭开更多生命的奥秘。

2.2 注意引导学生进一步建立生命观念

“生命观念”是理解生命的本质所需要的观念,是对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象。构建生命观念是发展核心素养的重要组成部分。表观遗传学内容的学习可以帮助学生完善结构与功能观、进化与适应观以及稳态与平衡观。

2.2.1 注意凸显表观遗传学如何体现出结构与功能的统一性

结构与功能观是基本的生命观念之一。结构是功能的基础,功能的有效执行必定依赖于特定的结构。在生物体的生命历程中,结构与功能是一个不可分割的整体。

表观遗传现象充分体现出结构与功能的辩证统一关系。研究结果表明,在表观遗传学“开启”和“关闭”两种不同的表型状态下,总是可以在其中的关键调控点找到结构差异,即结构决定功能。染色质在结构上并不是均一存在的,既有相对松散的有利于基因表达的常染色质,又有高度浓缩使基因沉默的异染色质。常染色质是以一种开放式的、对转录等过程所需的各种酶更为敏感的构象存在,随时可以开启基因的表达。而异染色质以一种超浓缩的致密结构存在,转录等相关的酶无法结合上去,从而抑制表达。这体现出染色质的结构和功能是相适应的。表观遗传学的各种机制之间其实是相互关联的,表观遗传因素通过调节染色质的结构、对染色质进行修饰等来影响基因的转录,从而达到调节功能的目的。

在教学中,教师可以结合表观遗传的实例渗透结构与功能观。例如,表观遗传学因素导致雌性哺乳动物的一条X染色体失活,失活后的染色体以致密的异染色质状态存在,称为巴氏小体。以玳瑁猫为例,玳瑁猫(母猫)的体表有黄色和黑色随机分布的花斑。控制黄色和黑色毛色的基因是位于X染色体上的两个等位基因。在个体的发育过程中,细胞内的一条X染色体随机浓缩而失去活性,从而呈现出这种黄黑相间的花色。

2.2.2 注意发挥表观遗传学在建立进化和适应观念上的价值

“生物进化”是生物学核心概念的重要组成部分,提供了将大部分生物学知识建成一个整体的框架。“遗传”“进化”与“环境”三者之间存在很微妙的关系。生物进化的前提是有可遗传的变异;遗传素材的多样性为自然选择提供了更多的原料从而更好地适应环境;而环境又像是一个有力的推手影响着进化的方向。表观遗传学的学习是一个将遗传、进化与环境很好整合的过程,能够帮助学生进一步理解三者的内在联系。

生物体能够产生后代并稳定遗传依赖于稳定传递的遗传信息与精密的调控机制。表观遗传信息的发现是对遗传信息的重要补充,拓展了遗传密码(DNA)的信息承载量。表观遗传信息的加入相当于扩大了遗传样本量,为自然选择提供了更多的素材。很多表观遗传学现象都是在生物后天的发育中表现出来的,体现出环境的塑造性。借助表观遗传学研究手段,人们能更好地理解环境因素对生命的影响,进一步理解“基因型+环境=表型”这一遗传学命题。研究结果显示,从单细胞到多细胞,表观遗传相关的DNA甲基化、组蛋白修饰的程度与类型以及RNA干扰机制在不同的物种中具有显著的差异,暗示着表观遗传调控在生物进化过程中的作用。表观遗传信息的发现以及表观遗传调控机制的研究对进一步理解遗传与进化具有重要意义。

2.2.3 利用表观遗传学内容引导学生建立稳态与平衡观念

在自然界生存,生物种群会找到一个合适的平衡点来有效地适应环境从而维持稳态。稳态不是恒定不变的,而是一种动态的平衡。动态平衡无处不在,各物种与生存环境之间存在平衡,物种之间存在平衡,种群之间存在平衡,个体之间存在平衡。与此同时,每一个生物个体也是一个复杂而精密的系统,在生存过程中,个体的各种结构之间、各种调控机制之间都存在平衡。在进行表观遗传学的教学时,教师可以通过以下几个层次引导学生建立相关的生命观念。

雌性与雄性之间的平衡:众所周知,X染色体的基因携带量较Y染色体来说是大很多的。如果雌性动物的两条X染色体都具有活性,那么雌性性染色体所携带的基因数目几乎是雄性的两倍之多。在哺乳动物中,雌性个体的一条X染色体会随机失活,从而维持与雄性之间基因的剂量平衡。

染色质结构之间的平衡:基因的表达与沉默是一个复杂且精密的过程。在哺乳动物中,染色质中的常染色质比例只占不到4%,而剩余的96%都为异染色质。需要注意的是,沉默染色质是动态变化的,这增加了问题的复杂性。要维持和延续染色质的这种动态平衡状态必定需要一个十分可靠的调控过程。因此,表观遗传现象往往是多种机制共同作用的结果。

表观遗传调控与环境因素之间的平衡:在表观遗传学研究还不明确的年代,人们常常把经典遗传学无法解释的现象都归结于“环境”的因素。研究数据表明,环境因素可以通过影响表观遗传标记从而影响基因功能。表观遗传具有时间上的多样性,同卵双胞胎在出生早期具有相似的表型,但随着不断地成长,差异会不断出现。数据显示,同卵双胞胎在遗传学标记的程度和分布上都有明显的不同,说明表观遗传调控与环境的变化之间存在一种动态的联系。

综上所述,高中阶段的表观遗传学内容的教学关键不在于表观遗传知识的深挖和补充,而在于以此为脚手架,引导学生更好地理解科学的本质、构建生命观念,从而使学生建立终生受益的素养基础。

参考文献:

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[6] 支庆庆,贺竹梅. 遗传学知识体系构建的思考[J].高校生物学教学研究,2013,3(1):7-11.

遗传学知识范文第8篇

关键词:生物信息学 遗传学 教学方法 教学内容

遗传学(Genetics)是研究自然界中生物的遗传和变异规律的科学,是生命科学领域中最为重要和基础的学科之一。它也是生物科学中一门最具活力,发展最迅速的理论科学,又是一门紧密联系生产实际的基础应用科学,对探索生命起源和本质,推动整个生物科学的发展起着巨大的作用。因此,遗传学作为生命科学相关专业的一门重要主干课程,在教学中起着举足轻重的作用。

一、生物信息学专业开设遗传学的必要性

20世纪80年代末,由分子生物学、计算机科学以及信息技术等学科的交叉和结合产生了生物信息学(Bioinformatics),它是基于分子生物学与多种学科交叉,以计算机为工具对生物相关信息进行储存、检索和分析的科学,是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一。近20年,特别是随着人类基因组计划(human genome project,HGP)不断拓进,生物信息学作为跨越和融合生命科学与信息技术的新兴学科已成为生命科学核心领域和最具活力的前沿领域之一。生物信息学专业应运而生。国内单独设立生物信息学本科专业的高校较少,且普遍较晚。

遗传学与生物信息学两个学科之间关系密切。有国内学者利用美国《科学引文索引》(SCI)数据库web of science,运用文献计量学方法对8种权威生物信息学期刊2001年至2010年于2011年1月15日之前上传至wed of science的全部文献进行统计及分析。对施引文献按跨学科强度排列的结果显示,遗传学及基因与生物信息学跨学科文章发表量居第二位,仅次于生物化学与分子生物学。这说明,生物信息学与遗传学直接的跨学科研究较多,二者交叉学科的发展关系密切。因此,生物信息学专业开设《遗传学》课程十分必要。

二、遗传学教学中存在的问题

多年来,不同专业的《遗传学》课程的教学过程中涌现出一些共性问题,这些问题在生物信息学本科专业的教学过程中也存在。一是,学科拓展深化与课时压缩之间的矛盾。随着遗传学研究范畴的不断拓展,新的学科分支相继涌现,信息量逐步扩增,待教授内容逐渐增加且显得零散。但随着大学素质教育改革的进行,更多新的选修课、实验课被引入,遗传学理论课时被压缩,课时减少与内容增多的矛盾日益突显。二是,遗传学与其他课程教学内容设置与组织易重复。学科交叉为科研工作提供源源不断的动力,但在教学工作中学科渗透也造成教学内容重叠,基础和关紧技术重复教学的问题。例如,分子遗传学是遗传学重要组成部分,是目前遗传学研究的重点和热点,与生物信息学关系最为紧密,它包括的遗传物质的本质,基因的调控,基因重组等内容也在基因工程、分子生物学、细胞学等课程中作为讲授重点。如何利用有限的理论课时,合理安排教学内容,提高教学效率值得思考。

与此同时,生物信息学作为比较新的本科专业,开设各课程之间的衔接问题也比较突出。生物信息学专业的学生在大二开始全面生命科学和信息技术相关程学习。在理论知识在实际中如何应用缺乏概念,学生达不到共鸣,这也是生物信息学专业低年级学生面临的通病。遗传学课程安排在大学二年级上学期讲授,对于刚刚接触专业课程的学生而言本来就陌生,而且信息技术和生命科学相关课程独立讲授,二者貌似是两条平行线,怎样相交碰撞出火花,对于学生来说很难结合,必须由任课老师在授课过程中充分引导。传统的《遗传学》课程教学注重以杂交分析为主的经典遗传学理论的讲解,很大篇幅集中在三大定律(分离定律、自由组合定律以及连锁和互换定律)的教授上。遗传学课程教学重点集中在经典遗传学定律,经典案例跟不上学科发展。这个问题已经被一线教育工作者认知。

综上,由于学科本身发展迅速,涵盖知识范围越来越广,课时压缩等原因,容易让学生在学习过程中对该课程产生“内容太发散”“课时进程快”“知识跨越大”等认识,不利于课程的学习。由此可能造成,内容广泛且繁杂“抽象且深奥”枯燥无味,容易让学生觉得难或者枯燥。学生学习主动性不高。因此,在教学实践中,针对不同专业性质和培养目标存在的差异,不同专业《遗传学》课程教学应在知识体系、内容侧重点、教学方法等方面在各专业间有所区分。特别是生物信息学这种学科交叉性强的专业,如何实施该专业本科生遗传学的教学,以达到即符合本科教学难易程度的要求,又被大多数同学接受,同时能符合生物信息学学科自身特点,需要在教学过程中逐步的探索与实践。本文将结合资深授课教师经验及笔者生物信息学本科专业《遗传学》教学经历对这一问题进行阐述。

三、教学过程中的探讨与实践

1.制定具有专业特色的教学内容

(1)优化教学内容,关注专业需求

生物信息学专业的课程教学中,遗传学相关知识是需要讲授的重点。传统遗传学课程教学将重点内容集中于经典遗传学定律及其相关知识的讲授,其优点在于能够帮助学生打牢遗传学知识基础,缺点在于教学内容过于单一,没有包含遗传学重要分支的最新知识,无法与当前的研究热点联系起来,学生学习兴趣不高。随着国际遗传学研究的深入,分子遗传学和群体遗传学得到长足发展,极大地丰富了遗传学的知识体系。为了紧跟国际研究前沿,国内许多高校对遗传学课程进行了教学改革,在经典遗传学教学的基础上,纷纷加入了分子和群体遗传学的教学内容,为后续开展更深入的专业研究和学习奠定了良好的知识基础。为了帮助学生对遗传学知识体系形成全面而系统的认识,结合生物信息学专业特点,在教学设计时借鉴了以“遗传信息”为主线的教学思想,教学内容涵盖了“经典”“分子”和“群体”三类主体遗传学内容。在现实教学中,受遗传学课时限制,对所有遗传学知识点进行了梳理和必要的删减,既把握三种遗传学知识的内在联系,做好各部分知识的教学衔接,同时注意区分三者的不同,突出教学重点,做到“主题鲜明,重点突出,点面结合,结构清晰”,使学生在掌握经典基础理论知识的同时了解最新的遗传学研究进展。

(2)生物信息学专业遗传学课程与其他课程的衔接

遗传学是研究生物遗传和变异的科学,以遗传物质结构和功能为研究对象,是生命科学的主干。因此,与其他学科在内容上有交叉或重叠无法避免。同中求异,突出遗传学的特色,是教学中值得研究的问题。遗传物质的本质、染色体畸变、基因突变、遗传调控等章节与微生物学、细胞生物学、生物化学内容重复较多,可以强调知识结构的完整性,淡化这些内容的分子结构和生化过程的讲解。例如,结合孟德尔定律和摩尔根定律案例,着重从染色体和基因角度切入,增强遗传学色彩,同时对其他课程起到提纲挈领的作用。

(3)结合生物信息学,引入最新研究成果,体现前沿性

在处理好学科衔接之后,还需要关注的就是内容与生物信息学的结合。学生在学习过程中,最想了解的莫过于,这门课程与我的专业有什么联系?因此,在讲授内容中加入生物信息学手段解决遗传学问题的新成果既体现前沿性,又能提高遗传学课程的专业针对性。教师平时要多注意积累教学素材,对于现阶段比较热点且与生物信息学相关的、应用性强的问题,要在课程基础知识讲授后,进行一定拓展。例如,在讲授基因定位和遗传图绘制时,引入用EST进行基因定位及遗传图谱绘制等内容;在讲到遗传家谱时,引入通过对患病群体或家系进行外显子组测序分析,对小家系孟德尔遗传病的致病基因进行鉴别和定位的例子。通过引入生物信息学教学例子,不仅可以使学生加深对遗传学知识的理解,还可帮助学生了解生物信息学最新进展,激发对后续生物信息学专业课程的学习兴趣。

2.教学方法多样化,提升学生学习兴趣

遗传学教学内容繁杂、理论性强,不易理解。为了提高教学效果,在教学模式上必须变“以教师为主体”为“以学生为主体”,注重采用灵活多样的教学方法和手段,开展多媒体教学、案例教学和研讨教学等,将传统抽象、枯燥的说教式教学转变为具体、生动的参与式教学,增强教与学的双向互动。

(1)多媒体教学方式

计算机多媒体辅助教学改变了传统的黑板加粉笔,以教师为中心灌输式教学模式。多媒体通过实时可交互的多维动画及图像展示,可以增强教学内容的展示效果,提高课堂教学的信息量和容积率,提升学生学习兴趣,加深对枯燥晦涩知识点的理解,提高教学效率。充分利用多媒体课件的超文本功能、交互功能、网络功能的优势,比如Holliday模型是分子水平上关于遗传重组机制的重要模型,很好解释了基因转变现象。在讲到Holliday模型时,为了让学生直观了解单链交换重接及分支移动后的Holliday交叉旋转180度形成Holliday异构体的过程,采用了动画、图片、电子板书相结合的方式,很容易让学生理解空间旋转互换的过程,以及基因转变产生的原因等较难理解的知识点,反响较好。此外,声音、视频、动画、图片等便于学生拆解枯燥内容。

(2)案例教学

案例教学是一种创新型的教学方式,主要通过开放课堂、增强互动,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。案例教学需要结合本课程的专业理论知识,着眼于达成课程教学目的,编写和准备基于一定事实且具有一定场景的教学案例,这些教学案例要能够启发学生的思考,促进学生将从外部学习的知识吸收转化内在的专业素养和能力。在教学实践中,教学案例是“教”与“学”互动的桥梁和纽带,使枯燥乏味的学习过程变得活泼有趣;“教”不是告诉学生怎么去做,而是启发学生如何去思考,对学生针对案例问题提出的解决思路进行引导和评价,鼓励学生创新性思考,找到最优的问题解决方法;“学”不是被动的接受,而是主动的思考和创造,通过与他人而不仅仅是老师进行互动和交流,加深对知识的理解,培养解决实际问题的能力。

案例教学的核心是精心设计教学案例,将知识内化在符合实际又富于想象的故事情景中,使得学生通过身临其境将抽象的理论知识具体化,学会如何用概念性和原理性知识在实际工作和研究中解决问题,进而加深对特定原理和概念内涵的理解。在教学实践中,先以典型案例提高学生兴趣,把抽象的东西具体化,让学生变被动接受为主动思考,激发学生的求知欲。注重培养学生创造力和解决问题的能力。通过案例的分析,深化学生对基本原理、基本概念的理解。案例教学能很好地启发学生进行自主思考,对于理论性较强,比较枯燥的内容,通过案例式教学能激发学生学习兴趣。所举案例应具有针对性,要考虑案例产生的时间、背景和条件,要贴近生活,耳熟能详,与时俱进。在处理问题的同时,获取知识。进行案例教学过程中,要注重与学生的互动。围绕教学目的,选择合适案例,进行启发式教学,调动学生参与性。教师不能一味平铺直叙的讲案例,还要注意学生的参与度。只有学生和教师共同参与,才能达到预期教学效果。

(3)以学生为主体的教学

以往课程中,往往针对经典类型习题进行讲解,参考“标准答案”。在实际教学中发现,这样往往造成学生思想禁锢,学科交融性不够。特别是对于生物信息学专业的学生来说,传统习题课或者讨论课,没有实用效果。习题课及讨论课应注重实用性,关注遗传学与生物信息学学科发展与融合,设置开放性答案,突出培养学生创新性的应用能力。

课堂教学不仅要“授业”,更要“传道”,即培养学生如何学习和如何思维。根据教学内容和学生的认知水平,研究、讨论、交流式的教学模式的引入,有助于调动学生积极性。采用专题自学,规定材料与学生自学有机的结合起来,开展研讨,充分体现学生观点。同时,教师只起到点评引导作用,能培养学生获取信息、分析问题、创造性的解决问题的能力,有利于学生形成科研创新意识。教师如何正确引导是开展研讨式教学的重点。首先,应明确课程在相关领域中的作用和地位,了解课程的教学内容,选择课程中适合研讨的内容,并将研究与讨论贯穿教学的全过程。在选择题目时,要考虑专业相关程度及考虑不同学生层次的需求,考虑学生个体间的差异,难度适宜。

四、结语

生物信息学本科专业遗传学的教学,以孟德尔定律为基础,分析遗传物质的存在形式、传递、保存及变化,课程脉络更加清晰,通过案例教学的等教学模式,激发兴趣,并有利于与后续课程连接,在实践教学中体现了比较好的教学效果。因为生物信息学专业的需求与传统生物专业有差异,教学内容侧重点不同这给教师备课增加了难度。同时,在期末考核时,由于讲授侧重点不同,考试侧重点也应有所区别,在师资允许的前提下,引入小班教学,有利于教学侧重点突出。后续课程如果设置分子遗传学,将使知识体系更加完整。

参考文献:

[1]李巨超,李楠.适应应用型人才培养模式的遗传学教学改革与探索[J].中国科教创新导刊,2012,(2):66.

[2]巴恩斯.遗传学工作者的生物信息学[M].丁卫,李慎涛,廖晓萍,译.北京:科学出版社,2009.3.

[3]皮妍,林娟,侯嵘,等.国内高校遗传学教材发展研究[J].遗传,2009,31(1):109-112.

[4]武妍,胡德华.生物信息学跨学科研究[J].现代生物医学进展,2012,(12):137-141.

[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.

遗传学知识范文第9篇

关键词:遗传学教学内容 基于问题学习 专业词汇 成绩评价体系

中图分类号:G642

文献标识码:C

D01:10.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.118

遗传学是是研究生命基本规律遗传和变异现象的科学,它是一门古老而又发展迅速的学科。遗传学与人类自身的健康密切相关,也是生命科学的核心学科之一。遗传学的发展得益于生命科学其他分支学科的发展,也与数学、物理学、化学等学科广泛交叉和渗透,同时,遗传学的发展也大大促进了生命科学其他分支学科的发展。高等院校生物学专业本科生开设的遗传学课程是一门主要的基础课程。遗传学课程对于高等院校生物学专业本科生后续课程的学习具有重要的支撑作用。但是,遗传学也有着不同于生命科学专业其他重要课程的一些独有特点。在遗传学的教学中,如何提高教学效果,我们有如下一些思考。

1 选择合适的教材、课件和教学内容

国内目前有不少的遗传学教材,每本课程各有其优缺点。在教学实践中,经过广泛的讨论、协商和比较,我们选择了2013年高等教育出版社出版的由刘祖洞等主编的第三版遗传学教材,这主要基于如下理由,第一,这套教材的前两版是公认的遗传学经典教材;第二,该教材在经典遗传学与现代分子遗传学方面的内容平衡得比较好;第三,该套教材在习题方面组织得比较完整,内容也比较新。在遗传学的课件方面,我们主张精心准备,既注重教材内容的讲授,也要求加入一些前沿的研究内容,也包括一些授课老师科研相关项目的内容。同时,遗传学与动物学、植物学、微生物学、生物化学、分子生物学、生物统计学等课程存在广泛的交叉。由于遗传学讲授的内容非常多,在有限的学时内就必须进行必要的一些取舍。我们认为应根据人才培养目标对遗传学内容进行必要的调整,避开重复,突出重点,会有利于提高遗传学的教学效果。比如微生物遗传学的部分内容,由于与微生物学课程存在很大的交叉部分,在学时的安排上就可以适当减少。由于遗传学是研究生命基本规律的科学,大多数学生普遍都对该课程的学习比较感兴趣,但也应该注意到部分学生感到学习遗传学难度较大,在教学的过程中应该注意乎衡教学的进度。此外,在遗传学教学中也需要补充一些教材以外的内容,才能满足学生对遗传学知识构建的需要。我们认为在教学中应当适当增加一些人类遗传学的一些现象(疾病),效果就比较好。比如红绿色盲,秃顶,血型,先天愚型,两性畸形等遗传现象,可以进一步的调动学生的学习兴趣。

2 遗传学发展的历史、现状和动态

在遗传学课程的讲授中,遗传学的发展历史及一些重要遗传学家的事迹,对于学生对于遗传学学科的发展理解非常重要。不仅要介绍国外一些著名的遗传学家,如孟德尔、摩尔根、穆勒等,也应介绍国内一些著名的遗传学家如谈家桢、盛祖嘉等,国内一些重要的遗传学方面的进展也要穿插在教学过程中。同时,要让学生置身于一些遗传学家所处的时代,如何来分析他们所观察到的一些遗传现象,提出自己的假说,设计实验加以验证,从而推动遗传学学科的发展。此外,近几年在遗传学相关领域获得诺贝尔奖的科学家的贡献也要在相关内容的学习中提及。在对遗传学历史的学习过程中,学生会逐渐认识遗传学在当前生命科学各学科中的核心作用和重要地位。同时,让学生学习遗传学的历史、现状和动态过程,既丰富了学生的知识,又提高了学生学习遗传学的兴趣。另外,在理论考试中,我们有时候也考察一些遗传学发展的历史,比如基因的概念是如何发展的,遗传的染色体学说是如何建立起来的等问题。

3 遗传学专业词汇的学习

遗传学的专业词汇相对于其他一些课程来相对较多。我们认为,对于遗传学这门课程的学习离不开对许许多多遗传学专业词汇的理解和学习。遗传学名词的学习过程中,要让学生同时接触到这些遗传学专业词汇的英文名称。在讲授一些遗传学名词的时候,要注重与其他一些相近遗传学名词的比较,比如交叉和交换的区别;不完全显性、完全显性、共显性、超显性、镶嵌显性的区别等。在遗传学的理论考试中,我们倾向于20-30%的遗传学名词的解释和理解是比较合适的。在遗传学专业词汇的学习过程中,为避免枯燥乏味,我们采用多样的教学方式,如图表、动画等对专业词汇进行介绍,加强学生对遗传学专业词汇的理解和认识。由于高等院校生物类专业大部分学生具有进一步读研的意向,如果学生有从事遗传学专业研究的意向,我们也会推荐一些好的遗传学专业词汇的书籍,让他们备考。比如复旦大学出版社出版的英汉遗传工程词典就是一门较好的学习遗传学专业词汇的参考书。

4 善用多媒体教学

多媒体教学对于遗传学的教学非常重要。一些重要的遗传现象,都要有一些图片、视频等来配合讲授进行学习。比如有丝分裂和减数分裂的异同,采用动画视频来辅助教学效果就会比较好。生物专业的遗传学课程不同于医学遗传学课程,但在教学课程学生对于一些人类遗传的现象等问题特别感兴趣,因此我们倾向于介绍部分人类遗传学现象的内容。但在人类遗传病的学习过程中,如果仅仅通过语言描叙一些病例,学生很难留下深刻印象。如果通过照片或视频来描叙一些遗传病,就能够增强学生的学习兴趣,学生对于知识的理解也就会更加深刻。同时,我们也鼓励学生通过互联网了解一些遗传学方面的最新动态,比如我们推荐OMIM网站让学生更广泛的了解一些遗传病的信息。我们也尝试使用一些互联网程序对遗传学课程进行考核和答疑。通过多样化的多媒体教学,我们认识到多媒体教学能够大大提高学生的注学习遗传学的兴趣,获得了较好的教学效果。但在遗传学的多媒体教学中,我们也认识到容易造成教学内容的层次不够清晰等问题,这都需要任课教师加以注意。

5 遗传学习题的讲解

遗传学是在生命科学各分支课程中是相对较难学习的课程之一,应该说是有一定的理论深度的。单纯的课堂的理论知识讲授很难让学生对遗传学的理论知识学习和应用掌握透彻,我们认为遗传学这门课程需要通过对一些遗传学习题的训练和讲授来让学生真正掌握和应用。在遗传学课程的讲授过程中,每隔一段时间我们都会安排一定学时的习题课,专门对教材课后的一些习题进行讲授。同时,我们也鼓励学生尝试解答一些著名科研机构和高等学校遗传学研究生入学试题,对一些经典的试题统一讲解,通过问卷调查,我们的这中教学思路受到了学生们的广泛欢迎。

6 PBL教学方法在遗传学中的应用

PBL教学法,即基于问题学习(Prohlem-Based Leaming)的教学方法,它是一种以学生为主体的典型教学方法。在PBL教学过程中,学生通过对问题的探索和解决,不但获得了知识,也学会了解决问题的思路和方法,同时对问题的探索又成为学生发现问题、提出问题进而解决问题的过程。由于遗传学的知识点多,有较强的理论深度。在遗传学的讲授过程中,通过PBL教学方法的应用对该课程的讲授就更加重要。在教学过程中,经常向学生提出一些问题,让学生分组讨论,再进行总结和评价。比如,在巴氏小体学习的过程中,我们提出问题,既然女性X性染色质失活,为什么X连锁的遗传现象没有受到影响的问题,学生在分组讨论的时候就提出了很多有趣的假说。我们认为,在遗传学的教学过程中,善于通过应用PBL教学法能够激发学生的学习兴趣,可以有效的引导学生对遗传现象和规律的深入分析和认识,

7 实验教学内容的优化

遗传学是一门实验性很强的科学,它的发展源于实验,实验教学是遗传学课程学习不可分割的部分。遗传学与普通人的生活关系密切,学生在日常生活中很容易遇到一些遗传学问题,他们也希望在遗传学实验中获得解决问题的方法,遗传学的实验教学应当让学生获得解决这些问题的机会,同时成为培养学生创新能力的重要途径。我们在遗传学课程的教学安排中,实验课学时占到了总学时的大约1/3。对与其他生命科学课程如分子生物学、微生物学等交叉的实验内容部分进行了调整,对遗传学实验我们更偏重一些遗传学学科所独有的一些实验的开设。我们对遗传学课程的实验安排包括三个方面,一是以果蝇为材料的一些经典的杂交实验;二是细胞遗传学比如性染色质标本的制备、核型分析等;三是人类遗传病的分析比如一些正常遗传性状的调查、系谱分析等。同时,在学生在实验过程中,我们鼓励学生提出各种假说和设想,设计小实验进行检验,培养学生的创新性思维能力。

8 完善遗传学课程成绩评价体系

随着我国高等教育的不断发展,人才评价的标准也不断发展和完善。合理的考核方法也对督促学生的学习能起到积极的作用。对于遗传学的课程的成绩评价体系,我们采用了理论考试成绩(60%)与实验成绩(40%)相结合的评价体系。理论考试成绩部分,我们采用了期中考试使用学生网上课程学习系统,学生通过自测试题库内的试题完成,成绩占30%,期末考试老师命题考试成绩占70%。实验成绩包括实验结果(20%),实验报告(40%)和实验考核(40%)的部分。实验考核主要包括对实验仪器的正确操作和实验操作的熟练程度等。通过这种综合性课程成绩评价体系,我们发现能够提高学生对遗传学的学习兴趣,能够比较客观地反映学生对遗传学知识的掌握程度。

我们认为,通过遗传学课程的学习,学生学到的不仅仅是丰富的遗传学理论和实验技能,也能让学生终身受益。高等院校生物类专业遗传学课程的教学,应该理论联系实际,根据具体的教学目标和教学对象的特点,采用符合实际的教学方法。总之,完善遗传学教学方法还需要广大遗传学教学工作者不断去研究和探索。

参考文献:

【1】吴守伟,赵莉,胡明洁,张静.医学院校生物科学专业遗传学教学内容的研究【J】.中华全科医学,2008,6(11):1157-1158.

【2】王文静,连瑞丽,李宇伟.多媒体技术在遗传学教学中的应用【J】.郑州牧业工程高等专科学校学报,2008,28(1):55-56,78。

【3】陈芳杰,李春义,孙秀菊,富伟能,金春莲,赵彦艳.医学遗传学教学中合理运用PBL教学模式的探索卟西北医学教育,2008,16(2):304-306.

遗传学知识范文第10篇

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.

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