遺傳學(xué)的重要性精選(九篇)

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第1篇：遺傳學(xué)的重要性范文

關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)圖案；藝術(shù)設(shè)計(jì)；教學(xué)

中國(guó)傳統(tǒng)圖案種類繁多，內(nèi)涵豐富、文化底蘊(yùn)雄厚，它是中華民族悠久歷史的代表，也是世界文明藝術(shù)寶庫(kù)中的巨大財(cái)富?，F(xiàn)代裝飾圖案設(shè)計(jì)大多數(shù)是從傳統(tǒng)圖案中發(fā)展而來(lái)的，但又不是傳統(tǒng)圖案的簡(jiǎn)單翻版和重復(fù)。從那些變幻無(wú)窮，淳樸渾厚的傳統(tǒng)圖案中，我們可以從歷期歷代的工藝水平中看到，中華民族一脈相承的文化傳統(tǒng)。許多傳統(tǒng)圖案經(jīng)久不衰，至今仍在沿用，保持了旺盛的生命力。這些圖案經(jīng)過(guò)歷史的積淀形成了我國(guó)傳統(tǒng)的圖案，這種具有獨(dú)特風(fēng)格和高度藝術(shù)形式的圖案在當(dāng)前高校藝術(shù)設(shè)計(jì)教育中的應(yīng)用是本文探討的重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)將中國(guó)傳統(tǒng)圖案藝術(shù)應(yīng)用在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中，也是現(xiàn)代設(shè)計(jì)教學(xué)的一種思路。

一 中國(guó)傳統(tǒng)圖案發(fā)展背景及其藝術(shù)表現(xiàn)

中國(guó)傳統(tǒng)圖案源于原始社會(huì)的彩陶?qǐng)D案，已有6000～7000年的歷史。可分為原始社會(huì)圖案、古典圖案、民間和民俗國(guó)案、少數(shù)民族圖案。它既是中華民族悠久歷史的象征和表現(xiàn)，也是現(xiàn)代藝術(shù)取之不盡、用之不竭的源泉。傳統(tǒng)圖案多是人們想象幻化出來(lái)的美好事物，即便是描繪現(xiàn)實(shí)中的事物，也經(jīng)過(guò)了加工和變形，力圖表現(xiàn)一種圓滿和諧的意境和美感。具體包括瑞獸圖案、吉祥畫、漢字圖案、古代花邊紋樣、花卉圖案、諸神圖案、仕女圖、中國(guó)古代家具和建筑圖案、中國(guó)化的佛教圖案、生肖圖案以及我國(guó)少數(shù)民族服飾圖案等。

圖案的思想內(nèi)容取決于社會(huì)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，也是古代社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)、道德、倫理的反映。例如，原始社會(huì)彩陶?qǐng)D案的人面魚紋、雙體魚紋就寓意生活富裕，種族繁衍。商周時(shí)期以夸張的張目巨口、獰厲威嚴(yán)的獸面紋象征奴隸主階級(jí)的權(quán)威。在形式上，采取器形中軸線方法，表現(xiàn)出雄偉、穩(wěn)重、莊嚴(yán)的藝術(shù)效果。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期青銅圖案常以活潑優(yōu)美的幾何形與動(dòng)物變形穿插組合，并采用耕耘、戰(zhàn)斗、狩獵、宴饗、比射、樂(lè)舞、采桑等題材，反映封建地主階級(jí)政治理想的萌芽。秦漢時(shí)期，建立了封建統(tǒng)一的帝國(guó)，耕耘、狩獵、宴饗、比射、雜戲、樂(lè)舞、車馬等圖案風(fēng)格寫實(shí)，形象概括，姿態(tài)生動(dòng)；在瓦當(dāng)、銅鏡、漆器、織錦等圖案中還應(yīng)用“延年益壽”、“子孫無(wú)極”、“長(zhǎng)樂(lè)明光”等吉祥文字，加強(qiáng)思想內(nèi)容的表達(dá)。南北朝時(shí)期，人們?cè)陂L(zhǎng)期戰(zhàn)亂流徙的痛苦中追求安定的天國(guó)世界，宣揚(yáng)修生可以輪回轉(zhuǎn)世的佛教思想成為人們的精神支柱，清瘦俏長(zhǎng)、柔美寧?kù)o的圖案形式和超凡脫俗的佛教題材，便成為南北朝圖案風(fēng)格的主調(diào)。隋唐政治安定，物質(zhì)生活充裕，象征人間溫暖幸福的圖案題材，如繁花茂葉的卷草，安詳溫馴的瑞獸，嘴銜花枝瑞草、纓珞珠寶、同心結(jié)帶的珍禽，綜合各種花卉特征的寶相花以及象征豐收的瑞花等，造型豐滿，線條飽滿圓潤(rùn)、色彩富麗，反映出太平盛世的繁榮景象。宋代，封建主追求靡麗的生活享受，圖案以工致細(xì)膩的寫實(shí)風(fēng)格為主。元代，蒙古族剛勁粗獷的裝飾風(fēng)格和大量用金的審美嗜好改變了南宋圖案的柔麗之風(fēng)。明清時(shí)期，不少圖案在吸收前代裝飾傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上，造型已趨于程式化，在思想內(nèi)容方面則把社會(huì)的政治、倫理、道德、價(jià)值觀念及生活理想與圖案形象結(jié)合起來(lái)，表現(xiàn)一定的含義，即所謂圖必有意，意必吉祥，稱為吉祥圖案。

二 中國(guó)傳統(tǒng)圖案與藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)結(jié)合的必要性

1、兩者融合的內(nèi)在優(yōu)勢(shì)

圖案作品是通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程完成的.而設(shè)計(jì)過(guò)程則必須運(yùn)用圖案設(shè)計(jì)法則。中國(guó)傳統(tǒng)圖案藝術(shù)內(nèi)涵博大精深，蘊(yùn)含著完備的圖案設(shè)計(jì)法則。這些設(shè)計(jì)法則足以使中國(guó)圖案設(shè)計(jì)事業(yè)走進(jìn)新時(shí)代、走向更輝煌。其中形式美的法則有：變化與統(tǒng)一，對(duì)稱與均衡，節(jié)奏與韻律，比例與尺度等；構(gòu)圖法則有：羅形，“米”字格，九宮格等。在中國(guó)古代圖案中，都能找到類似這些法則設(shè)計(jì)的作品。如：龍、玄武、翼馬、伏羲（人首蛇身）等圖形。這些法則運(yùn)用于教學(xué)作中，提高了民族的藝術(shù)審美能力，培養(yǎng)了高素質(zhì)的藝術(shù)設(shè)計(jì)人才。

2、兩者結(jié)合是現(xiàn)代藝術(shù)發(fā)展的時(shí)代要求

現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計(jì)缺少對(duì)人文精神的表達(dá)，傳統(tǒng)圖案設(shè)計(jì)可以在一定程度上彌補(bǔ)上述缺憾。中國(guó)傳統(tǒng)美學(xué)中的審美觀潛移默化地影響著現(xiàn)代人的設(shè)計(jì)思想，它將傳統(tǒng)圖案藝術(shù)與現(xiàn)代的設(shè)計(jì)巧妙結(jié)合，可以形成了其自身獨(dú)特的設(shè)計(jì)特征。具有的民族性的傳統(tǒng)圖案給現(xiàn)代設(shè)計(jì)提供更廣泛的思路和創(chuàng)作靈感，傳統(tǒng)藝術(shù)精神愈來(lái)愈為創(chuàng)作主體所看重。從傳統(tǒng)圖案中提取其形的元素進(jìn)行新的設(shè)計(jì)重組，與現(xiàn)代的設(shè)計(jì)元素巧妙組合。中國(guó)銀行、民生銀行的標(biāo)志也都是采用了中周古錢幣的圖形作為標(biāo)志，既表明了企業(yè)的文化精神和內(nèi)涵，又彰顯了民族圖形特色。中國(guó)傳統(tǒng)圖案講究均衡和內(nèi)在的節(jié)律，講究動(dòng)與靜、疏與密、多樣統(tǒng)一、賓主呼應(yīng)、虛實(shí)相生、縱橫曲直、黑白對(duì)比、重疊交錯(cuò)等傳統(tǒng)的構(gòu)圖方式，這些因素代表著傳統(tǒng)美學(xué)觀積極的一面，在無(wú)形中影響著我們的設(shè)計(jì)。

傳統(tǒng)圖案藝術(shù)的優(yōu)勢(shì)恰好可以彌補(bǔ)現(xiàn)代設(shè)計(jì)的劣勢(shì)，將傳統(tǒng)圖案藝術(shù)與現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計(jì)更好的結(jié)合需要我們教育工作者更多的摸索和嘗試。在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，必須注意強(qiáng)調(diào)兩方面：一方面要注意把握形式與內(nèi)容的統(tǒng)一。強(qiáng)調(diào)傳統(tǒng)圖案在商業(yè)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，要依據(jù)商品的性質(zhì)、種類和產(chǎn)品的定位以及公司的企業(yè)文化來(lái)決定該不該用、如何用。只有做到形式與內(nèi)容的完美統(tǒng)一，才能使傳統(tǒng)圖案藝術(shù)與現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計(jì)真正融為一體。另一方面要注意把握歷史性與時(shí)代性的統(tǒng)一。傳統(tǒng)圖案藝術(shù)有其時(shí)代性和局限性，現(xiàn)代社會(huì)雖然追求和向往傳統(tǒng)文化帶來(lái)的回歸感，卻不能對(duì)傳統(tǒng)圖案完全接納、不加改變的應(yīng)用，如果不顧及時(shí)代性而盲目地將傳統(tǒng)形態(tài)搬到現(xiàn)代設(shè)計(jì)當(dāng)中，也不會(huì)被大眾接受。

三 結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)的設(shè)計(jì)必將成為展開(kāi)與世界多重對(duì)話的獨(dú)特理論體系，我們?cè)诂F(xiàn)代設(shè)計(jì)思想的同時(shí)，更要將我們的傳統(tǒng)藝術(shù)發(fā)揚(yáng)光大。在教學(xué)中，著重對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)圖案藝術(shù)理念的強(qiáng)調(diào)和傳授是非常必要的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張瑞瑞，裝飾圖案創(chuàng)意與設(shè)計(jì)，武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2005.

[2] 趙茂生，裝飾圖案，中國(guó)美術(shù)學(xué)院出版社，2001.

第2篇：遺傳學(xué)的重要性范文

1.巴氏小體案例在遺傳學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

2.下一代測(cè)序技術(shù)在表觀遺傳學(xué)研究中的重要應(yīng)用及進(jìn)展

3.遺傳學(xué)教學(xué)中在細(xì)胞與分子水平上理解等位基因的顯性與隱性

4.果蠅唾腺多線染色體研究進(jìn)展及其在遺傳學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

5.以人類血型為遺傳學(xué)案例教學(xué)的思考與實(shí)踐

6.表觀遺傳學(xué)藥物的研究進(jìn)展

7.表遺傳學(xué)幾個(gè)重要問(wèn)題的述評(píng)

8.構(gòu)建優(yōu)質(zhì)教學(xué)體系,促進(jìn)《遺傳學(xué)》精品教育

9.小鼠毛色遺傳的控制機(jī)制及其在遺傳學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

10.肝癌發(fā)生的分子遺傳學(xué)和表遺傳學(xué)研究

11.景觀遺傳學(xué)原理及其在生境片斷化遺傳效應(yīng)研究中的應(yīng)用

12.以遺傳信息為主線的遺傳學(xué)教學(xué)架構(gòu)及與其他課程的銜接

13.認(rèn)知過(guò)程中的表觀遺傳學(xué)機(jī)制

14.我國(guó)高校遺傳學(xué)教材的出版與使用現(xiàn)狀的調(diào)查

15.表觀遺傳學(xué):生物細(xì)胞非編碼RNA調(diào)控的研究進(jìn)展

16.表觀遺傳學(xué)視角下運(yùn)動(dòng)干預(yù)阿爾茨海默病的機(jī)制分析

17.遺傳學(xué)與基因組學(xué)整合課程探討

18.表觀遺傳學(xué)研究進(jìn)展

19.癲癇表觀遺傳學(xué)研究進(jìn)展

20.不僅僅是遺傳多樣性:植物保護(hù)遺傳學(xué)進(jìn)展

21.利用文獻(xiàn)精讀教學(xué)新模式優(yōu)化遺傳學(xué)教學(xué)

22.2015年中國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究領(lǐng)域若干重要進(jìn)展

23.發(fā)展行為遺傳學(xué)簡(jiǎn)介

24.光遺傳學(xué)技術(shù)應(yīng)用于動(dòng)物行為學(xué)在神經(jīng)回路中的研究進(jìn)展

25.表遺傳學(xué)推動(dòng)新一輪遺傳學(xué)的發(fā)展

26.生物教育專業(yè)《遺傳學(xué)》教學(xué)改革的探索

27.糖尿病腎病遺傳學(xué)研究進(jìn)展

28.腫瘤表觀遺傳學(xué)研究熱點(diǎn)的聚類分析

29.淺談高校《遺傳學(xué)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐

30.2015年中國(guó)微生物遺傳學(xué)研究領(lǐng)域若干重要進(jìn)展

31.利用經(jīng)典文獻(xiàn)優(yōu)化《遺傳學(xué)》雙語(yǔ)教學(xué)

32.孟德?tīng)柾愣够蚩寺〉难芯窟M(jìn)展及其在遺傳學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

33.表觀遺傳學(xué)在肺癌診治中的研究進(jìn)展

34.人格行為遺傳學(xué)研究的兩類取向

35.害蟲遺傳學(xué)控制策略與進(jìn)展

36.表觀遺傳學(xué)及其應(yīng)用研究進(jìn)展

37.阿爾茲海默病的表觀遺傳學(xué)機(jī)制及相關(guān)藥物研究

38.胃癌遺傳學(xué)及表遺傳學(xué)研究進(jìn)展

39.遺傳學(xué)在膽管細(xì)胞癌發(fā)展中的重要性

40.子癇前期表觀遺傳學(xué)研究進(jìn)展

41.行為遺傳學(xué):從宏觀到微觀的生命研究

42.遺傳學(xué)史在遺傳學(xué)教學(xué)中的作用

43.男性不育的遺傳學(xué)評(píng)估

44.表觀遺傳學(xué)與腫瘤干細(xì)胞

45.開(kāi)放式教學(xué)在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的探索與實(shí)踐

46.表觀遺傳學(xué)調(diào)控與婦科腫瘤發(fā)生、演進(jìn)及治療的研究進(jìn)展

47.規(guī)律運(yùn)動(dòng)干預(yù)人類衰老過(guò)程的表觀遺傳學(xué)機(jī)制研究進(jìn)展

48.表觀遺傳學(xué)及其在同卵雙生子研究中的新進(jìn)展

49.分子群體遺傳學(xué)方法處理鯉形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)的適用性

50.番茄果重?cái)?shù)量性狀基因的研究進(jìn)展及在遺傳學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用 

51.遺傳學(xué)教學(xué)中遺傳學(xué)史及科學(xué)方法論的教育

52.景觀遺傳學(xué):概念與方法

53.孤獨(dú)癥的遺傳學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)研究進(jìn)展

54.肺癌表觀遺傳學(xué)的研究進(jìn)展

55.腫瘤的表觀遺傳學(xué)研究

56.遺傳學(xué)課程群的設(shè)置和思考

57.《遺傳學(xué)》課程的建設(shè)與優(yōu)化

58.表觀遺傳學(xué)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病中的研究進(jìn)展

59.遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改進(jìn)

60.肝癌表觀遺傳學(xué)研究進(jìn)展

61.保護(hù)生物學(xué)一新分支學(xué)科——保護(hù)遺傳學(xué)

62.表觀遺傳學(xué)在淋巴系統(tǒng)腫瘤研究中的新進(jìn)展

63.大腸癌的表觀遺傳學(xué)研究進(jìn)展

64.重視經(jīng)典遺傳學(xué)知識(shí)體系構(gòu)建和學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)

65.植物化學(xué)遺傳學(xué):一種嶄新的植物遺傳學(xué)研究方法

66.關(guān)聯(lián)分析及其在植物遺傳學(xué)研究中的應(yīng)用

67.表觀遺傳學(xué)及現(xiàn)代表觀遺傳生物醫(yī)藥技術(shù)的發(fā)展

68.三陰性乳腺癌與表觀遺傳學(xué)研究現(xiàn)狀

69.構(gòu)建培養(yǎng)新型醫(yī)學(xué)人才的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程體系改革

70.骨髓增生異常綜合征的遺傳學(xué)檢測(cè)研究進(jìn)展

71.釘螺遺傳學(xué)及其生物學(xué)特性的研究進(jìn)展

72.羞怯:來(lái)自行為遺傳學(xué)的觀點(diǎn)

73.遺傳學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考及實(shí)踐

74.“教學(xué)、實(shí)踐、科研、臨床”四位一體的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)體系建設(shè)探索與實(shí)踐

75.國(guó)內(nèi)高校遺傳學(xué)教材發(fā)展研究

76.男性生殖遺傳學(xué)檢查專家共識(shí)

77.腫瘤表遺傳學(xué)研究的進(jìn)展

78.創(chuàng)新性遺傳學(xué)大實(shí)驗(yàn)對(duì)提高大學(xué)生綜合能力的研究

79.白內(nèi)障表觀遺傳學(xué)研究的現(xiàn)狀及進(jìn)展

80.遺傳學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索與創(chuàng)新人才培養(yǎng)

81.表觀遺傳學(xué)在木本植物中的研究策略及應(yīng)用

82.高通量測(cè)序技術(shù)結(jié)合正向遺傳學(xué)手段在基因定位研究中的應(yīng)用

83.激發(fā)與培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳學(xué)興趣的教學(xué)途徑

84.從表觀遺傳學(xué)開(kāi)展復(fù)雜性疾病證候本質(zhì)的研究

85.藍(lán)藻分子遺傳學(xué)十年研究進(jìn)展

86.建設(shè)遺傳學(xué)課件體系 提高多媒體教學(xué)質(zhì)量

87.表觀遺傳學(xué)與腫瘤

88.原發(fā)性肝癌的表觀遺傳學(xué)及其治療

89.青少年焦慮、抑郁與偏差行為的行為遺傳學(xué)研究

90.兒童孤獨(dú)癥的遺傳學(xué)研究進(jìn)展

91.本科生遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探討

92.與閉經(jīng)有關(guān)的遺傳學(xué)問(wèn)題

93.多媒體教學(xué)在遺傳學(xué)“三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)”教學(xué)中的實(shí)踐

94.一個(gè)實(shí)用的群體遺傳學(xué)分析軟件包——GENEPOP3.1版

95.論從“腎為先天之本”到“中醫(yī)遺傳學(xué)”

96.《遺傳學(xué)》多媒體教材的編寫與實(shí)踐

97.肺癌的表觀遺傳學(xué)研究進(jìn)展

98.無(wú)創(chuàng)性產(chǎn)前遺傳學(xué)檢測(cè)研究進(jìn)展

第3篇：遺傳學(xué)的重要性范文

一、在充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的基礎(chǔ)上發(fā)揮其主體作用

興趣是一個(gè)人工作及學(xué)習(xí)動(dòng)力的一個(gè)重要來(lái)源。因?yàn)檫z傳學(xué)內(nèi)容相對(duì)來(lái)說(shuō)較為抽象，若果說(shuō)課堂上教學(xué)方法生硬，采用講授的方式定會(huì)降低學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)生若培養(yǎng)起了濃厚的學(xué)習(xí)興趣不但有利于其提高自控注意力，而且可以有效的激發(fā)其學(xué)習(xí)情緒，提高學(xué)習(xí)效果。在教學(xué)時(shí)，采用什么樣的方法教學(xué)內(nèi)容才可以引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的激情是每個(gè)教職人員應(yīng)該思考的問(wèn)題興趣。一般來(lái)說(shuō)，教師在上課時(shí)要善于充分組織及引導(dǎo)的作用，做好自己的角色定位，用生動(dòng)的語(yǔ)言來(lái)打破枯燥的說(shuō)教激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)注意將教學(xué)與生活緊密聯(lián)系?？梢越柚嗝襟w、圖像和動(dòng)畫結(jié)合的方式給學(xué)生以直觀理解。

二、引導(dǎo)學(xué)生自主思考，加深學(xué)習(xí)印象

學(xué)思結(jié)合是提高教學(xué)效果的一個(gè)重要方法，老師在進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)要注意總結(jié)所授內(nèi)容的關(guān)鍵問(wèn)題，并注意設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)那榫?，必要時(shí)可舉適當(dāng)?shù)氖吕锰釂?wèn)的方式將主題引出，帶動(dòng)學(xué)學(xué)生自主思考，積極尋找探索并主動(dòng)構(gòu)建相關(guān)知識(shí)體系，加深對(duì)知識(shí)的理解，這種教學(xué)方式不但能夠很好的啟發(fā)學(xué)生的思維，而且很容易帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課堂互動(dòng)多了，氣氛活躍后，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果自然就提高了。有研究記錄在課堂學(xué)習(xí)“連鎖遺傳”一課時(shí)，授課老師首先提出連鎖遺傳現(xiàn)象是在1906年貝特森和龐尼特進(jìn)行香豌豆雜交試驗(yàn)得出的，然后順帶提問(wèn)以紫花及紅花、長(zhǎng)花粉粒及圓花粉粒這兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何呢，因?yàn)榛镜倪z傳學(xué)基礎(chǔ)，學(xué)生自然會(huì)根據(jù)遺傳規(guī)律推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為9B3B3B1。之后，老師公布答案F2中4種表型和不表現(xiàn)型9B3B3B1比例的雜交結(jié)果，這就會(huì)讓學(xué)生懷疑，并主動(dòng)思考為什么會(huì)有不同的結(jié)果呢？此時(shí)，老師接著引申，當(dāng)時(shí)這兩位科學(xué)家認(rèn)為這種表現(xiàn)為連鎖遺傳，但是確沒(méi)有合理解釋，后來(lái)到1911年摩爾根果蠅雜交試驗(yàn)才提出了合理解釋，我們可以想象到這個(gè)時(shí)候所有學(xué)生應(yīng)該都在自主思考并迫切想知道原因，這時(shí)老師就可以布置生物情境，分析摩爾實(shí)驗(yàn)，以果蠅正常翅及殘翅、紅眼和紫眼這兩對(duì)相對(duì)性狀為研究對(duì)象進(jìn)行了測(cè)交實(shí)驗(yàn)并引出重點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的講解。

綜上，老師在教學(xué)時(shí)要注意方法，可以采取先設(shè)置情境，讓學(xué)生在舊知識(shí)的不斷思考運(yùn)用中自覺(jué)的接受新知識(shí)，通過(guò)不斷設(shè)置疑問(wèn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行適時(shí)引導(dǎo)，讓其產(chǎn)生參與意識(shí)，并積極尋求矛盾的解決方法，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的熱情及印象。

三、設(shè)置必要的討論課程，讓學(xué)生自主分析總結(jié)

因?yàn)檫z傳學(xué)的內(nèi)容較為抽象，學(xué)生很難掌握，容易產(chǎn)生枯燥厭煩的心理，教師在授課時(shí)可以針對(duì)這個(gè)特點(diǎn)單獨(dú)安排一些即興討論，將每章節(jié)的重點(diǎn)及難點(diǎn)總結(jié)后，進(jìn)行分組討論分析。如有絲分裂和減數(shù)分裂的不同比較，兩者的最主要不同處即為染色體在分裂時(shí)表現(xiàn)出不同的變化，遺傳學(xué)三大遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)及相互的聯(lián)系區(qū)別等，這些問(wèn)題都能夠作為問(wèn)題討論。另外，還可以通過(guò)在課后設(shè)置討論題目的方式，讓學(xué)生在課下思考，并將自己的想法以書面的形式遞交，同時(shí)盡快安排課時(shí)針對(duì)設(shè)置的問(wèn)題進(jìn)行討論。這些方法都能夠打破原來(lái)的老師枯燥的講授的方法，讓學(xué)生能夠獨(dú)立思考，自主總結(jié)，一方面，可以促使學(xué)生從自己的角度理解問(wèn)題；另一方面，還能夠讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有深入的了解，提高自身的總結(jié)分析能力。

四、將所學(xué)的理論與實(shí)際密切結(jié)合

理論是枯燥單調(diào)的，但是一旦將理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，其所發(fā)揮的效果又是巨大的。在課程中增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論學(xué)習(xí)的補(bǔ)充、繼續(xù)及深化，在遺傳學(xué)學(xué)習(xí)中必不可少。學(xué)生通過(guò)親身實(shí)驗(yàn)不但可以驗(yàn)證所學(xué)習(xí)到的遺傳規(guī)律，而且能夠有效地加深對(duì)于理論知識(shí)的理解。

五、培養(yǎng)學(xué)生加強(qiáng)對(duì)信息的敏感性及自學(xué)主動(dòng)性

在教學(xué)中，教師要充分利用網(wǎng)絡(luò)資源及共享資料，及時(shí)了解遺傳學(xué)的最新發(fā)展成果，閉幕會(huì)注意將相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)遺傳資源深入到課堂教學(xué)中來(lái)，這對(duì)與及時(shí)更新遺傳學(xué)知識(shí)體系，擴(kuò)展學(xué)生獲取信息的敏感素質(zhì)具有重要的意義，而且能夠引導(dǎo)學(xué)生提高學(xué)生的自主意識(shí)及能力。

一般情況下，遺傳學(xué)的課堂教材的內(nèi)容均會(huì)落后于遺傳學(xué)的發(fā)展，所以僅僅通過(guò)課本來(lái)獲取知識(shí)具有一定的片面性及滯后性。所以說(shuō)，在遺傳教學(xué)中充分認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)共享信息資源重要性，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容提出學(xué)習(xí)的主題或是關(guān)鍵詞，引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)上網(wǎng)查詢，將網(wǎng)上最新的知識(shí)信息與教材中所學(xué)習(xí)到的內(nèi)容緊密結(jié)合，并學(xué)會(huì)共享，不但可以有效地鞏固所學(xué)知識(shí)，而且還可以拓展學(xué)生的視野，豐富其知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)運(yùn)用信息的能力和主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。

遺傳學(xué)飛速發(fā)展，這對(duì)于高校的遺傳教學(xué)提出了一個(gè)很高的要求。所以，高校如何做好遺傳教學(xué)工作，尋找較為有效的教學(xué)模式，來(lái)構(gòu)建一套整體的遺傳學(xué)教學(xué)體系，最大限度地培養(yǎng)學(xué)生綜合能力是高校遺傳教學(xué)的一個(gè)重要發(fā)展方向。針對(duì)這些特點(diǎn)，高校一定要從長(zhǎng)遠(yuǎn)出發(fā)，認(rèn)真思考有效的教學(xué)模式，有針對(duì)性地改進(jìn)教學(xué)方式，選擇最佳的教學(xué)方法，以適應(yīng)醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)的需要。

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第4篇：遺傳學(xué)的重要性范文

遺傳學(xué)是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，相應(yīng)的理論性較強(qiáng)，應(yīng)用范圍比較廣，因此提高遺傳學(xué)課堂教學(xué)效果具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，不僅能夠提高遺傳學(xué)課堂教學(xué)效果，還能夠培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)。本文將就有效提高遺傳學(xué)課堂教學(xué)效果的策略進(jìn)行探究，針對(duì)目前遺傳學(xué)課堂教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并針對(duì)這些問(wèn)題提出相應(yīng)的策略，以期能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的目的，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量齊提高。

關(guān)鍵詞

提高；遺傳學(xué)；教學(xué)效果；策略

1提高遺傳學(xué)教學(xué)效果的意義

1.1激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高注意力激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)部動(dòng)力，教師的教學(xué)過(guò)程與學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程是否順利都取決于學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣。而“遺傳學(xué)”作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，在教材中各章節(jié)的內(nèi)容也往往側(cè)重于理論知識(shí)的研究，教師在講授過(guò)程中又缺乏相應(yīng)的教學(xué)手段勢(shì)必會(huì)令學(xué)生感到乏味、枯燥，進(jìn)而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。因此提高遺傳學(xué)課堂教學(xué)效果，在課堂之中結(jié)合遺傳學(xué)歷史故事，將這些抽象的理論以故事的形式呈現(xiàn)，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而提高他們?cè)谡n堂之中的注意力，而且也活躍了課堂氣氛。其次在進(jìn)行遺傳學(xué)教學(xué)時(shí)可以聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際，利用貼近他們生活的例子去激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，如講孟德?tīng)栠z傳時(shí)就可以使用故事的方式介紹其生平及歷史背景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，還能夠激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.2激發(fā)學(xué)生主動(dòng)觀察，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能力同樣的問(wèn)題對(duì)于不同人而言也具有不同的表征，因?yàn)槿伺c人之間存在著差異，而遺傳學(xué)的教材內(nèi)容往往是注重提出問(wèn)題，然后闡述問(wèn)題，進(jìn)而使學(xué)生得出結(jié)論，這種教學(xué)內(nèi)容在一定程度上也阻礙了學(xué)生的觀察能力。而提高遺傳學(xué)教學(xué)效果能夠激發(fā)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)觀察，對(duì)遺傳學(xué)中的現(xiàn)象和規(guī)律進(jìn)行充分挖掘，為教師正確引導(dǎo)學(xué)生完成主動(dòng)觀察、主動(dòng)尋找問(wèn)題奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，學(xué)生通過(guò)觀察問(wèn)題也提高了他們的主動(dòng)性和積極性，進(jìn)而能夠培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力和專業(yè)素質(zhì)。如講解常染色體隱性遺傳病時(shí)，利用多媒體課件播放案例，病例全身皮膚粉白色，毛發(fā)白色，瞳孔紅色，虹膜呈透明色，對(duì)光敏感，進(jìn)而引發(fā)學(xué)生主動(dòng)觀察病例，并能夠通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，再結(jié)合教師的講解掌握染色體缺失類型、形成等，最終實(shí)現(xiàn)調(diào)動(dòng)課堂氣氛的目的，使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)參與和探索轉(zhuǎn)變，進(jìn)而產(chǎn)生滿足對(duì)知識(shí)求知欲。

1.3調(diào)動(dòng)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維力創(chuàng)造性思維在一定程度上體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解程度，同時(shí)還將對(duì)學(xué)生今后的學(xué)習(xí)起到非常重要的促進(jìn)作用。提高遺傳學(xué)課堂教學(xué)效果能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生自主思考，在既有知識(shí)概念的基礎(chǔ)上，進(jìn)行創(chuàng)造性思考，形成自己獨(dú)有的意識(shí)形態(tài)，這對(duì)于學(xué)生的發(fā)展至關(guān)重要。如介紹“海豹肢嬰兒事件”時(shí)，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中只是將其作為表型模寫現(xiàn)象的案例進(jìn)行介紹，這樣給學(xué)生留下的印象既不深刻也不形象。如果利用多媒體技術(shù)就可以很好地完成教學(xué)目標(biāo)，配以當(dāng)時(shí)的圖片、新聞報(bào)道等，不僅能夠給學(xué)生以最直觀的感官刺激，還能夠加深印象，使他們明確知識(shí)不僅僅是課本上死記硬背的內(nèi)容，也可以是活生生的知識(shí)，進(jìn)而能夠自主思考問(wèn)題，提升他們的創(chuàng)造性思維力，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量和效果。

1.4調(diào)動(dòng)學(xué)生積極分析，培養(yǎng)解決問(wèn)題能力當(dāng)學(xué)生已經(jīng)初步具備了思考問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力后，教師就能在課堂教學(xué)之中調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行積極分析，從而由原問(wèn)題引申出新問(wèn)題，并針對(duì)這些新問(wèn)題進(jìn)行思考，這樣才能更進(jìn)一步的發(fā)展學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。如在講授自由組合定律時(shí)，就可以讓學(xué)生通過(guò)分析孟德?tīng)柸斯づ嘀餐愣沟臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析其中所蘊(yùn)含的規(guī)律，從而鍛煉學(xué)生思維能力，進(jìn)而加深對(duì)遺傳三大定律的理解與應(yīng)用。有時(shí)在一些遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中所需要的時(shí)間很長(zhǎng)，往往需要2—3周的時(shí)間進(jìn)行一個(gè)實(shí)驗(yàn)，這時(shí)就可以將一些出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象留給學(xué)生進(jìn)行分析，以培養(yǎng)他們處理問(wèn)題的方法，從而啟發(fā)他們尋找到真正解決問(wèn)題的方法。

1.5調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手能力，培養(yǎng)管理組織能力動(dòng)手能力是考量學(xué)生專業(yè)素質(zhì)所必不可少的組成部分，而提高遺傳學(xué)課堂教學(xué)效果可以調(diào)動(dòng)學(xué)生積極動(dòng)手，進(jìn)而培養(yǎng)他們管理組織能力，能夠更好地為今后的學(xué)習(xí)而服務(wù)。在學(xué)習(xí)遺傳學(xué)知識(shí)時(shí)，教師可以講述一些遺傳學(xué)故事，從而使學(xué)生明確在遺傳學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中動(dòng)手操作的重要性，而且也培養(yǎng)了他們管理組織的能力。如摩爾根的成就就完全可以借助于故事來(lái)完成，不僅激發(fā)了他們的動(dòng)手欲望，也提升了他們的遺傳學(xué)素養(yǎng)，而這些單單依靠課本是無(wú)法解決的。這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程不僅體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用，而且也培養(yǎng)了他們各方面的能力。

2目前遺傳學(xué)課堂教學(xué)中存在的問(wèn)題

2.1教學(xué)中重理論輕實(shí)驗(yàn)?zāi)壳霸谶z傳學(xué)課堂教學(xué)之中雖然實(shí)驗(yàn)課也占了一定的比重，但是這種缺乏真正意義的實(shí)驗(yàn)，普遍引不起學(xué)生的注意。這主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)時(shí)反映出很多學(xué)生不預(yù)習(xí)，當(dāng)老師進(jìn)行提問(wèn)時(shí)回答較少，再加上部分學(xué)生動(dòng)手能力差，往往要依賴于教師的指導(dǎo)，完全是應(yīng)付了事，沒(méi)有達(dá)到實(shí)驗(yàn)課所應(yīng)有的教學(xué)效果。有部分學(xué)校缺乏相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，按照儀器配備將學(xué)生進(jìn)行分組，往往使得部分學(xué)生不愿意動(dòng)手，成為實(shí)驗(yàn)課的旁觀者，最終無(wú)法達(dá)到良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

2.2教學(xué)時(shí)間安排不合理由于遺傳學(xué)課程自身的原因，理論課和實(shí)驗(yàn)課往往要在一周之內(nèi)完成，這造成了在理論課之后，教師忙于準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)課所需材料，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課也只是到時(shí)參加被動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。這樣的教學(xué)時(shí)間安排在一定程度上使學(xué)生喪失了參與的積極性，而且這種忙于教學(xué)、忙于實(shí)驗(yàn)的教學(xué)安排，也無(wú)法讓學(xué)生有足夠思考的時(shí)間，進(jìn)而不能達(dá)到良好的教學(xué)效果。

2.3教學(xué)內(nèi)容安排不科學(xué)從教學(xué)內(nèi)容上看，在遺傳學(xué)課程中驗(yàn)證性的知識(shí)較多，已經(jīng)告知了“結(jié)果”，讓學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，這種教學(xué)內(nèi)容的安排無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也難以提升學(xué)生的知識(shí)面，也降低了他們的學(xué)習(xí)興趣。這種教學(xué)內(nèi)容的安排在當(dāng)今的教育格局下，顯得有些老套，更與創(chuàng)新性、應(yīng)用性的教育理念相違背，無(wú)法持續(xù)吸引學(xué)生的注意力。

2.4部分教師整體素質(zhì)不高教師是課程的輔助者和引導(dǎo)者，因此教師的作用至關(guān)重要，而一節(jié)課教學(xué)效果的好壞在很大程度上也受到教師的影響。但是目前部分遺傳學(xué)教師整體素質(zhì)不高，在進(jìn)行授課時(shí)也無(wú)法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正常的思考，更別提幫助學(xué)生提高相應(yīng)的解決問(wèn)題的能力。再加上部分教師對(duì)自身素質(zhì)要求不高，往往滿足現(xiàn)狀，不愿意深入思考、學(xué)習(xí)，挖掘教材背后的內(nèi)容，以至于在講課時(shí)往往無(wú)法突破重、難點(diǎn)，完成不了課堂的教學(xué)目標(biāo)。

3有效提高遺傳學(xué)課堂教學(xué)效果的策略

3.1增加遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課的比例有效提高遺傳學(xué)課堂教學(xué)效果就必須增加遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課的比例，從根本上扭轉(zhuǎn)師生對(duì)于實(shí)驗(yàn)課不重視的問(wèn)題，而實(shí)踐也證明重視遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)可以產(chǎn)生一定的作用，這樣讓學(xué)生既能夠掌握遺傳學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，又能讓學(xué)生增強(qiáng)動(dòng)手能力，從而實(shí)現(xiàn)理論課與實(shí)驗(yàn)課并重的局面。如在“染色體畸變的遺傳分析”一課中，主要內(nèi)容有染色體結(jié)構(gòu)改變和染色體數(shù)目改變，因此可以以唾腺染色體作為遺傳分析的材料，通過(guò)讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中觀察果蠅三齡幼蟲的唾腺細(xì)胞，以最直觀的實(shí)例給學(xué)生以深刻印象。在實(shí)驗(yàn)之后可以給學(xué)生介紹Bridges在20世紀(jì)30年表的世界上第一張多線染色體細(xì)胞學(xué)圖譜知識(shí)，這樣通過(guò)教學(xué)結(jié)合實(shí)驗(yàn)的方式能夠讓學(xué)生在理解理論知識(shí)的基礎(chǔ)上更加直觀地感受到遺傳學(xué)的魅力，為今后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2優(yōu)化遺傳學(xué)教學(xué)體系傳統(tǒng)遺傳學(xué)課堂教學(xué)之中往往注重學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)，相應(yīng)的教學(xué)模式也是采用能夠提升成績(jī)的講授法，這種教學(xué)方法不可能收到很好地教學(xué)效果，因此就必須優(yōu)化遺傳學(xué)教學(xué)體系，調(diào)整日常遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容，減少一些重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)和課程，增加一些應(yīng)用性和綜合性的實(shí)驗(yàn)和課程，這樣才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使遺傳學(xué)課程能夠?yàn)閷W(xué)生完善知識(shí)架構(gòu)奠定基礎(chǔ)，同時(shí)也使其成為積極思考、創(chuàng)新探索的場(chǎng)所。如在“基因突變與DNA損傷修復(fù)”一課中，若要進(jìn)行詳細(xì)講解所花費(fèi)的時(shí)間勢(shì)必很長(zhǎng)，對(duì)于學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)有一定的要求，而有部分學(xué)生基礎(chǔ)較差，無(wú)法很好地完成后續(xù)的學(xué)習(xí)；若要概略進(jìn)行講授，本課的內(nèi)容又貫穿于整個(gè)遺傳學(xué)課程之中，勢(shì)必?zé)o法達(dá)到良好的教學(xué)效果。因此就要求教師優(yōu)化教學(xué)體系，以最佳的順序安排教學(xué)內(nèi)容，使其能夠成為學(xué)生構(gòu)建知識(shí)架構(gòu)的助力。

3.3精選教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)課程體系傳統(tǒng)教學(xué)之中對(duì)于學(xué)生的要求已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需求，因此在遺傳學(xué)課堂之中教師要以教學(xué)目標(biāo)為目標(biāo)，精選教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)課程體系，使之能夠更加科學(xué)、合理和優(yōu)化。先學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)，再學(xué)應(yīng)用實(shí)踐知識(shí)是傳統(tǒng)教學(xué)中最常用的教學(xué)方式，而有效教學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)的核心，同時(shí)也是落實(shí)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和素質(zhì)的內(nèi)化，遺傳學(xué)本身課程內(nèi)容比較復(fù)雜，不能要求學(xué)生自身的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與其相吻合，因此要精選教學(xué)內(nèi)容，突破線性知識(shí)結(jié)構(gòu)，重構(gòu)課程體系，有效地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)教學(xué)效果的目的。如“發(fā)育的遺傳分析”一課中，主要研究基因?qū)ε咛グl(fā)育的作用，即包括胚胎和后續(xù)發(fā)育過(guò)程，因此可以從不同層次上闡明生物發(fā)育的遺傳基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)遺傳與發(fā)育在細(xì)胞水平上的統(tǒng)一。

3.4提升遺傳學(xué)授課教師的整體素質(zhì)教師整體素質(zhì)的提升已經(jīng)成為教師專業(yè)成長(zhǎng)過(guò)程中的關(guān)鍵因素，傳統(tǒng)的教學(xué)理念束縛了教師的專業(yè)發(fā)展，并在一定程度上阻礙了學(xué)生的發(fā)展。因此在遺傳學(xué)課堂教學(xué)教師要轉(zhuǎn)變教育思想，樹(shù)立先進(jìn)的、科學(xué)的、合理的教育觀念，進(jìn)而將其轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性解決問(wèn)題的能力，最終使學(xué)生能夠受益。教師還要提升自身的教育能力和教學(xué)技能，保持學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而最大限度激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。如“遺傳學(xué)的誕生”一課中，教師要先在備課環(huán)節(jié)之中對(duì)遺傳學(xué)誕生的過(guò)程有充分的了解，這樣在授課時(shí)才能更充分地將知識(shí)授予學(xué)生，使學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)了解遺傳學(xué)發(fā)展的概況。

4結(jié)語(yǔ)

總之，有效提高教學(xué)效果是一個(gè)創(chuàng)造性的過(guò)程，而有效提高遺傳學(xué)課堂教學(xué)效果對(duì)教師有著嚴(yán)格要求，要始終以學(xué)生為中心，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)積極性，這樣才能提升教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]霍春月,鄢雯,,吳常偉.案例教學(xué)法在醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)中的實(shí)施與體會(huì)[J].檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)教育,2012(1).

[2]戴曉雪.關(guān)于醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考[J].四川省衛(wèi)生管理干部學(xué)院學(xué)報(bào),2013(4).

[3]張金波,張淑紅,劉爽,朱金玲,張玉萍.構(gòu)建以問(wèn)題為基礎(chǔ)的新型醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課堂教學(xué)模式[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2014(17).

第5篇：遺傳學(xué)的重要性范文

 

針對(duì)傳統(tǒng)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，在教學(xué)中確立注重基礎(chǔ)、加強(qiáng)能力、提高素質(zhì)的全面發(fā)展教育觀，對(duì)遺傳學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容加以優(yōu)化，設(shè)置模塊式課程實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)，結(jié)合教學(xué)方法及教學(xué)組織形式上的改革，重點(diǎn)突出實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)性、綜合性及創(chuàng)新性，實(shí)施全天性開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)，著力培養(yǎng)學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)能力，拓展了學(xué)生的知識(shí)視野，提高了遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量。

 

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是遺傳學(xué)教學(xué)的重要組成部分，是生物、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)類等專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)[1-2]。隨著分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展，以染色體作為代表的經(jīng)典遺傳實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和遺傳規(guī)律的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)已不能滿足學(xué)科發(fā)展的要求[3]，對(duì)現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行整合和優(yōu)化勢(shì)在必行。筆者基于多年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐，在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)校級(jí)本科教學(xué)改革項(xiàng)目的支持下，在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方面進(jìn)行了一些有益的嘗試。

 

1 整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

 

傳統(tǒng)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在“三多三少”現(xiàn)象[4]：即染色體操作及經(jīng)典遺傳實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多，分子及群體遺傳實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少;內(nèi)容單一具體的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，設(shè)計(jì)性、綜合性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)少;課外補(bǔ)助時(shí)間完成的實(shí)驗(yàn)多，課堂計(jì)劃學(xué)時(shí)內(nèi)完成的實(shí)驗(yàn)少。生科院遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的授課對(duì)象是生物技術(shù)、生物科學(xué)和生物工程專業(yè)的學(xué)生，如何在有限實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)內(nèi)將經(jīng)典遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效銜接。筆者根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，結(jié)合學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，重新編寫了《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》教學(xué)大綱。明確了課程的性質(zhì)和任務(wù)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮突疽蟆?shí)驗(yàn)項(xiàng)目的具體內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)考核方式及辦法、實(shí)驗(yàn)教材及主要參考資料以及教改說(shuō)明。將遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)20學(xué)時(shí)及實(shí)踐教學(xué)的0.5～1.0周(生物技術(shù)0.5周，生物科學(xué)1.0周)進(jìn)行合理整合，具體歸納為5個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，即遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練、果蠅經(jīng)典遺傳、染色體細(xì)胞遺傳、群體遺傳及分子遺傳。將遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練、染色體細(xì)胞遺傳和分子遺傳等3個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K整合在0.5～1.0周的連續(xù)性實(shí)驗(yàn)周中。在教學(xué)改革中，基于多年來(lái)對(duì)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的探索，以及科研實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，吸取了國(guó)內(nèi)外成熟的經(jīng)驗(yàn)和信息資料，自編了一本通俗、易懂、實(shí)用性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。同時(shí)利用多媒體技術(shù)，將遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中比較抽象，難以理解和掌握的一些規(guī)律、技術(shù)、方法用視頻或flash動(dòng)畫等深入淺出、生動(dòng)形象地展現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)有更加直觀、深刻的印象。將這些課程數(shù)字化資料上傳到學(xué)校校園網(wǎng)上，使學(xué)生隨時(shí)查閱，隨時(shí)學(xué)習(xí)，學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室后明確自己要“做什么，怎么做”。目前，已建立了較為完善的課程體系，具有完整的實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)大綱、考試大綱、課程教案、講稿、多媒體課件、自編實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書等，為進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量提供了良好的保障。讓學(xué)生能在學(xué)習(xí)的過(guò)程中加以理解，理解后能掌握，掌握后能加以應(yīng)用。

 

2 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

 

教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)是保證課程教學(xué)水平提高和教育教學(xué)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵。為切實(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，取得良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，全面安排實(shí)驗(yàn)雙線教學(xué)，即由主講教師全面負(fù)責(zé)組織教學(xué)，輔導(dǎo)教師密切配合共同參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的管理和答疑工作，主講教師和輔導(dǎo)教師在不同的班級(jí)間互換角色交叉排課，使授課教師能夠全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和效率，也增強(qiáng)了教師的責(zé)任感。每輪實(shí)驗(yàn)前建立實(shí)驗(yàn)預(yù)做制度，確保實(shí)驗(yàn)的可行性與可操作性。教師隊(duì)伍中教授1人，副教授1人，講師2人，都具有博士或碩士學(xué)位。既有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的中年教師，又有年富力強(qiáng)勤奮鉆研的年輕教師，實(shí)驗(yàn)教師與學(xué)生的比例為1∶40左右，是一支在學(xué)歷結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)院結(jié)構(gòu)、師資配置上合理，工作上精誠(chéng)合作奮發(fā)向上的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

 

3 整合教學(xué)資源，建立新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

 

我校生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心是省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，依托植物生產(chǎn)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，通過(guò)省級(jí)普通高校基礎(chǔ)課示范實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和中央與地方共建高?；A(chǔ)課實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中已實(shí)現(xiàn)多媒體輔助教學(xué)，構(gòu)建了顯微數(shù)碼互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，添置了先進(jìn)、實(shí)用的新設(shè)備，提升了儀器檔次和自動(dòng)化程度，真正達(dá)到優(yōu)化組合，合理配置資源。為遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程的開(kāi)設(shè)和實(shí)踐教學(xué)搭建了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了精心選擇與安排。

 

3.1 設(shè)置遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練模塊，整合細(xì)胞遺傳實(shí)驗(yàn)?zāi)K

 

將顯微數(shù)碼互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)的使用、實(shí)驗(yàn)用具器皿的準(zhǔn)備、藥物試劑配制及連續(xù)性實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)組織、注意事項(xiàng)、公用儀器使用等內(nèi)容整合為遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練模塊，同時(shí)將動(dòng)、植物染色體制片技術(shù)(包括減數(shù)分裂、果蠅唾腺染色體制備、染色體結(jié)構(gòu)變異、多倍體誘導(dǎo))等經(jīng)典遺傳實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整合在0.5～1.0周的綜合實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)0.5～1.0周連續(xù)性、全方位基本訓(xùn)練，學(xué)生系統(tǒng)掌握了細(xì)胞遺傳學(xué)的研究方法和實(shí)驗(yàn)技能，為本科畢業(yè)論文的開(kāi)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

 

3.2 整合果蠅經(jīng)典遺傳實(shí)驗(yàn)?zāi)K

 

果蠅的雜交實(shí)驗(yàn)是遺傳規(guī)律研究的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。從親代的雜交到子一、二代的自交、性狀鑒定、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)驗(yàn)流程長(zhǎng)達(dá)2個(gè)月以上。尤其是處女蠅收集選擇，必須實(shí)施全天性開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室才能讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的全程。而傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)，一次課僅有3～4 學(xué)時(shí)，許多實(shí)驗(yàn)操作不可能在限定時(shí)間內(nèi)完成，為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性，教師不得不“包辦”大部分的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，只選擇最后的步驟讓學(xué)生觀察和實(shí)踐，是典型的為驗(yàn)證而“驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)”，學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)能力得不到拓展，實(shí)驗(yàn)興趣和求知欲望得不到滿足。因此，將果蠅生活史的觀察與飼養(yǎng)、單因子分離規(guī)律、雙因子自由組合規(guī)律、伴性遺傳、兩點(diǎn)與三點(diǎn)基因定位5個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)整合為1個(gè)果蠅經(jīng)典遺傳設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生以組為單位，設(shè)計(jì)1～2個(gè)雜交組合的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)驗(yàn)證4～5個(gè)遺傳規(guī)律。通過(guò)親本品系的合理選擇、培養(yǎng)基配制、果蠅的飼養(yǎng)、親本的設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)、子一、二代觀察與鑒定至最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)及結(jié)果分析等環(huán)節(jié)，能全面考察學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握與應(yīng)用程度，讓學(xué)生真正明白了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案對(duì)實(shí)驗(yàn)成敗的重要性，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)的能力[5]。該模塊設(shè)置2次課堂實(shí)驗(yàn)，共8學(xué)時(shí)，分別以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與親代雜交，中期實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與交流，實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯報(bào)總結(jié)為主要內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)室全天性開(kāi)放，學(xué)生利用課余時(shí)間自覺(jué)主動(dòng)地完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作，教師督促指導(dǎo)。在PPT課件匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果環(huán)節(jié)，要求學(xué)生將原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行具體分析，即使實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)的預(yù)期值不相符合，只要學(xué)生能找出實(shí)驗(yàn)失敗的原因并提出相應(yīng)補(bǔ)救方案，實(shí)驗(yàn)就算通過(guò)。通過(guò)該模塊內(nèi)容整合和實(shí)驗(yàn)實(shí)施，學(xué)生由被動(dòng)變主動(dòng)，激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)和工作責(zé)任感，培養(yǎng)了實(shí)事求是的科研態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。

 

3.3 優(yōu)化群體遺傳實(shí)驗(yàn)?zāi)K，增加分子遺傳綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K

 

由于遺傳學(xué)理論課學(xué)時(shí)縮減，群體遺傳學(xué)理論部分的講授主要集中在遺傳平衡定律的解釋分析上，遺傳平衡定律的應(yīng)用、擴(kuò)展及生物學(xué)例證則要通過(guò)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)來(lái)加以實(shí)現(xiàn)，并應(yīng)證所學(xué)理論知識(shí)。為此，將人類味盲、嗅盲基因群體的基因結(jié)構(gòu)調(diào)查與分析，整合為群體遺傳實(shí)驗(yàn)?zāi)K。實(shí)驗(yàn)提供幾種味覺(jué)、嗅覺(jué)鑒別的化學(xué)藥劑。如苯硫脲(PTC)、薄荷香精、黃連、乙醇、乙酸、氨水等。教師以人類典型味盲、嗅盲基因結(jié)構(gòu)調(diào)查分析為主要內(nèi)容進(jìn)行指導(dǎo)，再將學(xué)生分成幾個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，組長(zhǎng)帶領(lǐng)組員從文獻(xiàn)的查閱到調(diào)查方案的設(shè)計(jì)、藥劑配制(課余時(shí)間完成)、實(shí)驗(yàn)的實(shí)施到結(jié)果分析均由學(xué)生獨(dú)立完成。實(shí)驗(yàn)設(shè)置2～3個(gè)實(shí)驗(yàn)因素，每個(gè)實(shí)驗(yàn)因素設(shè)置2～3個(gè)水平，包括調(diào)查群體的基因種類、調(diào)查對(duì)象以及實(shí)驗(yàn)所用的味覺(jué)或嗅覺(jué)鑒別藥劑的濃度系列等均由學(xué)生安排。該模塊計(jì)劃課時(shí)為4學(xué)時(shí)，學(xué)生通過(guò)邀請(qǐng)教師、學(xué)生組成隨機(jī)的孟德?tīng)柸后w，嘗味相關(guān)藥劑進(jìn)行人類味盲、嗅盲基因群體的基因結(jié)構(gòu)調(diào)查與分析，準(zhǔn)確嘗味不同濃度的相關(guān)藥劑是保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要前提，稍有心理因素的干擾就可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差，要求受試人排除一切心理因素干擾，細(xì)細(xì)嘗味、嗅味各種藥劑，實(shí)事求是地報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)?zāi)K教學(xué)使學(xué)生對(duì)群體遺傳有全面系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中涉及分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)較少且系統(tǒng)性不強(qiáng)，利用0.5～1.0周的連續(xù)實(shí)驗(yàn)周，嘗試以教師的科研材料為基礎(chǔ)，增加植物的遺傳轉(zhuǎn)化與鑒定方面的實(shí)驗(yàn)。例如利用教師科研工作中構(gòu)建的β-葡萄糖苷酸酶(β-glucuron-idase，GUS) GUS報(bào)告基因系統(tǒng)，以擬南芥、煙草為材料，將工程農(nóng)桿菌浸漬擬南芥花序和農(nóng)桿菌侵注煙草葉片瞬時(shí)表達(dá)等為內(nèi)容進(jìn)行植物遺傳轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)基因和非轉(zhuǎn)基因?qū)φ詹牧系目剐院Y選及組織化學(xué)定位染色，可以從顯微鏡中非常直觀地觀察到基因在植物器官、組織和細(xì)胞中表達(dá)的特異性，明白基因表達(dá)的組織特異性主要決定于該基因的特異性啟動(dòng)子。只要知道啟動(dòng)子在什么部位表達(dá)，即可推測(cè)出該啟動(dòng)子所啟動(dòng)的基因的表達(dá)部位。通過(guò)植物遺傳轉(zhuǎn)化和鑒定實(shí)驗(yàn)?zāi)K，開(kāi)拓了學(xué)生的知識(shí)視野，為后續(xù)的基因工程課程的學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)，為學(xué)生申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新課題提供了很好的思路和啟示[5]。

 

4 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織形式上突出設(shè)計(jì)性、綜合性、研究性

 

通過(guò)教學(xué)資源的整合和實(shí)驗(yàn)?zāi)K的設(shè)置，加強(qiáng)了遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)性和整體連貫性。前期安排基礎(chǔ)性技能訓(xùn)練和相關(guān)遺傳學(xué)規(guī)律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，中、后期通過(guò)0.5～1.0周的連續(xù)實(shí)驗(yàn)周，以教師的科研材料為基礎(chǔ)安排設(shè)計(jì)性、綜合性、研究性實(shí)驗(yàn)。在果蠅的經(jīng)典遺傳模塊，群體遺傳和分子遺傳模塊實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室全天候開(kāi)放，學(xué)生分成實(shí)驗(yàn)小組，組長(zhǎng)負(fù)責(zé)并帶領(lǐng)組員，查閱文獻(xiàn)資料，確定實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)施。由于實(shí)驗(yàn)中每個(gè)項(xiàng)目和環(huán)節(jié)都責(zé)任到人，學(xué)生增強(qiáng)了責(zé)任意識(shí)，更加關(guān)注自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，他們利用課余時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察、數(shù)據(jù)記錄整理及結(jié)果分析，保證了實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)性和連續(xù)性，突出了設(shè)計(jì)性、綜合性、研究性的特點(diǎn)。學(xué)生在寫課程總結(jié)的時(shí)候，幾乎都提到：實(shí)驗(yàn)期間，加深了同學(xué)之間的深厚友誼，大家團(tuán)結(jié)協(xié)作，互相幫助，互相補(bǔ)充，增強(qiáng)了班級(jí)的凝聚力。

 

5 建立行之有效的實(shí)驗(yàn)考核體系

 

經(jīng)過(guò)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和實(shí)施，逐步建立和完善了一套行之有效的課程考核體系，考核內(nèi)容包括以下幾項(xiàng)。

 

5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案撰寫

 

綜合實(shí)驗(yàn)前的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案撰寫占考核總成績(jī)的30%。通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)熱情，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，分頭查閱大量的專業(yè)文獻(xiàn)資料，通過(guò)課堂或小組集中討論環(huán)節(jié)，最終確定實(shí)驗(yàn)方案，看到自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能實(shí)施，學(xué)生的成就感油然而生，不僅開(kāi)拓了知識(shí)視野，也增強(qiáng)了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣和信心。

 

5.2 實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫

 

實(shí)驗(yàn)完成后，要求學(xué)生獨(dú)立完成規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。包括前言、實(shí)驗(yàn)材料與方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、討論4個(gè)部分，做到實(shí)事求是、數(shù)據(jù)可靠、書寫格式規(guī)范、分析得當(dāng)，要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告的重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論部分。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫占考核的50%，通過(guò)該環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，學(xué)生的理論知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固，闡述分析能力有了很大的提高。

 

5.3 實(shí)驗(yàn)技能考核

 

采取了實(shí)際操作結(jié)合當(dāng)場(chǎng)提問(wèn)的方式進(jìn)行，包含實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范、儀器的正確使用、實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)以及一些課堂講解過(guò)的理論知識(shí)。除了以上考核內(nèi)容外，還把學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的出勤率、值日的表現(xiàn)等作為考核內(nèi)容之一，占考核的20%，以此培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)。

 

5.4 創(chuàng)新與建設(shè)獎(jiǎng)勵(lì)

 

在綜合實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，部分學(xué)生能表現(xiàn)出較好的創(chuàng)新思路，如設(shè)計(jì)方案的獨(dú)特、新穎，實(shí)驗(yàn)實(shí)施中提出了合理化的建議等，教師都給予適當(dāng)?shù)墓膭?lì)和加分。學(xué)生通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過(guò)程，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，活躍了課堂的學(xué)習(xí)氣氛，收到了良好的學(xué)習(xí)效果。

 

6 結(jié)語(yǔ)

 

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程經(jīng)過(guò)近3年的整合、優(yōu)化，取得了一定的效果，構(gòu)建了一個(gè)完整、科學(xué)的課程模式和體系，為培育具有創(chuàng)新精神、高素質(zhì)、高能力學(xué)生做出了有益的嘗試。

 

第6篇：遺傳學(xué)的重要性范文

“遺傳病的預(yù)防”的教學(xué)內(nèi)容為上海市高中《生命科學(xué)（試用本）》第三冊(cè)第八章第四節(jié)“人類遺傳病和遺傳病的預(yù)防”的第2課時(shí)，學(xué)習(xí)要求為C級(jí)。在中學(xué)生命科學(xué)學(xué)科育人價(jià)值中，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)占據(jù)首要地位，這不僅是要求學(xué)生掌握相關(guān)的生命科學(xué)知識(shí)，還需要學(xué)生具有解決問(wèn)題的能力。學(xué)生除了需要掌握遺傳病預(yù)防的方法，還要能夠應(yīng)用所學(xué)知識(shí)避免遺傳病的發(fā)生，形成積極的人生觀，喚醒生命意識(shí)。

教材中列舉了禁止近親結(jié)婚等五種預(yù)防措施，學(xué)生學(xué)習(xí)后往往能夠說(shuō)出這些措施的具體名稱，但對(duì)于這些舉措背后的遺傳學(xué)原理卻難以解釋，不能達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)目的。然而本節(jié)課恰是與學(xué)生的未來(lái)生活密切相關(guān)的，筆者對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行挖掘，采用情景教學(xué)法設(shè)計(jì)了一對(duì)青年男女王小姐和王先生從準(zhǔn)備結(jié)婚到生育子女的故事，以人生旅途“結(jié)婚申請(qǐng)――婚檢――遺傳咨詢――產(chǎn)前檢查”為線索串聯(lián)五種預(yù)防措施，營(yíng)造具有活力的課堂教學(xué)氛圍，讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中感受生命與成長(zhǎng)，體會(huì)學(xué)習(xí)生命科學(xué)的意義，實(shí)現(xiàn)生命科學(xué)的學(xué)科育人價(jià)值。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)與技能目標(biāo)

能夠推斷直系和三代以內(nèi)的旁系血親；可以根據(jù)遺傳病的特點(diǎn)，遵循遺傳咨詢的步驟提出預(yù)防措施；說(shuō)出預(yù)防遺傳病的五種措施。

2.2 過(guò)程與方法目標(biāo)

在遺傳咨詢的活動(dòng)中，學(xué)習(xí)遺傳系譜圖的繪制和遺傳病概率的計(jì)算方法；通過(guò)情景故事的學(xué)習(xí)，解釋預(yù)防遺傳病發(fā)生的原因。

2.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

通過(guò)比較近親結(jié)婚的遺傳病發(fā)病比例，體會(huì)禁止近親結(jié)婚對(duì)優(yōu)生優(yōu)育的重要性；認(rèn)識(shí)遺傳學(xué)對(duì)預(yù)防遺傳病發(fā)生的作用，培養(yǎng)生命科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)以致用的能力。

3 教學(xué)設(shè)計(jì)及過(guò)程

3.1 創(chuàng)設(shè)生活情景，巧解近親關(guān)系

禁止近親結(jié)婚是教學(xué)中的第一項(xiàng)預(yù)防措施，教師在本節(jié)課的開(kāi)篇采用學(xué)生未來(lái)人生會(huì)遇見(jiàn)的場(chǎng)景創(chuàng)設(shè)生活化教學(xué)情景。情景一：有一對(duì)青年男女王小姐和王先生在經(jīng)歷了一年多的戀愛(ài)之后，準(zhǔn)備走上婚姻的殿堂。他們?cè)陬A(yù)約登記結(jié)婚時(shí)簽署了《申請(qǐng)結(jié)婚登記聲明書》，上面寫著“沒(méi)有直系血親和三代以內(nèi)旁系血親關(guān)系”。我國(guó)《婚姻法》規(guī)定：禁止直系血親和三代以內(nèi)的旁系血親結(jié)婚，王小姐和王先生是否屬于近親，近親結(jié)婚有何危害？

在由戀愛(ài)走向婚姻的教學(xué)情境中，讓學(xué)生了解結(jié)婚登記的流程和《婚姻法》的相關(guān)規(guī)定，增加其生活經(jīng)驗(yàn)。教師利用此情景設(shè)計(jì)了學(xué)生活動(dòng)：找一找系譜圖中“我”的直系和旁系血親有哪些？學(xué)生觀察系譜圖，判斷“我”的直系和旁系血親，在課堂教學(xué)和日常生活之間建立起聯(lián)系。同時(shí)結(jié)合對(duì)比教材隱性遺傳病發(fā)病率表格中數(shù)據(jù)，讓學(xué)生感受近親結(jié)婚遺的危害，體會(huì)科學(xué)研究需要數(shù)據(jù)的論證，并且獨(dú)立思考其背后的遺傳學(xué)原理，建立前后章節(jié)的聯(lián)系。

3.2 關(guān)注新聞事實(shí)，樹(shù)立科學(xué)觀念

情景二的設(shè)計(jì)圍繞婚前檢查的預(yù)防措施現(xiàn)狀展開(kāi)：王小姐和王先生排除了近親關(guān)系，按要求預(yù)約登記結(jié)婚后，民政局工作人員給了雙方自愿免費(fèi)婚前體檢單。王先生提出，我們應(yīng)該先去做婚檢后，再領(lǐng)結(jié)婚證；而王小姐卻說(shuō)，我們雙方都很健康，婚檢很麻煩，免了吧！你支持男方，還是女方？

教師通過(guò)故事引發(fā)目前對(duì)婚前體檢的不同態(tài)度，讓學(xué)生表達(dá)自己的觀點(diǎn)。教師展現(xiàn)2015年關(guān)于婚前檢查對(duì)于預(yù)防遺傳病發(fā)生的數(shù)據(jù)，讓學(xué)生清楚婚前檢查的重要性，科學(xué)地看待婚前體檢的積極意義，影響其今后的生活選擇。

3.3 體驗(yàn)遺傳咨詢，活用遺傳知識(shí)

對(duì)遺傳咨詢的預(yù)防措施的學(xué)習(xí)，采用學(xué)生角色扮演的活動(dòng)形式，設(shè)置情景三：在王先生的堅(jiān)持下，他們來(lái)到了醫(yī)院，進(jìn)行了一系列的檢查。在對(duì)病史的詢問(wèn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)王先生曾經(jīng)患有多指癥，但在幼年時(shí)通過(guò)手術(shù)矯正了。王先生主訴男方母親家族都沒(méi)有多指癥，但父親家族有多指癥病逝，男方的父親、祖父、祖母都患有多指癥，只有一個(gè)姑姑沒(méi)有患病。他們擔(dān)心這個(gè)結(jié)果可能對(duì)后代產(chǎn)生影響，于是向醫(yī)生進(jìn)行了咨詢。

學(xué)生以4人小組進(jìn)行角色扮演，2人為夫婦，2人為專家，根據(jù)學(xué)習(xí)單提示完成遺傳咨詢活動(dòng)。教師設(shè)計(jì)了以下3個(gè)問(wèn)題：（1） 遺傳咨詢由哪四個(gè)步驟組成？（2） 多指癥屬于哪種類型的遺傳病？（3） 孩子的發(fā)病率是多少？如果王小姐懷孕是否需要終止妊娠？在回答問(wèn)題的同時(shí)，每一個(gè)學(xué)生都可以進(jìn)入情境中學(xué)習(xí)遺傳咨詢的過(guò)程，體會(huì)遺傳咨詢對(duì)于避免遺傳病發(fā)生的重要性，運(yùn)用遺傳學(xué)的知識(shí)畫出系譜圖，計(jì)算后代患病概率，將生命科學(xué)知識(shí)在生活中學(xué)以致用。

3.4 認(rèn)識(shí)產(chǎn)前檢查，貫徹生命教育

情景四圍繞預(yù)防措施產(chǎn)前檢查展開(kāi)：當(dāng)王小姐和王先生經(jīng)過(guò)醫(yī)生的指導(dǎo)后，知道孩子會(huì)有50%的概率患有多指癥，但這并不屬于嚴(yán)重畸形，可以通過(guò)手術(shù)矯正。他們消除了顧慮，登記結(jié)婚了。一年之后，他們有了愛(ài)的結(jié)晶。懷孕了的王小姐在產(chǎn)前B超檢查時(shí)詢問(wèn)醫(yī)生孩子是否患多指癥，醫(yī)生表示多指癥不屬于嚴(yán)重畸形，是不檢查的，避免準(zhǔn)媽媽以此為由終止妊娠，即便患有多指癥，出生后2歲內(nèi)通過(guò)手術(shù)矯正即可。

在此情境下，教師簡(jiǎn)要介紹B超檢查的目的，對(duì)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)進(jìn)行普及，避免學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)識(shí)誤區(qū)，科學(xué)正確的對(duì)待產(chǎn)前檢查，同時(shí)貫徹生命教育，尊重未出生孩子的生命。

3.5 結(jié)合生育政策，提倡優(yōu)生優(yōu)育

結(jié)合現(xiàn)階段的“二孩”政策，設(shè)置情景五：經(jīng)過(guò)了40周的妊娠，王小姐生下了一個(gè)多指癥寶寶，通過(guò)及時(shí)手術(shù)治療治愈了。幾年后，身為獨(dú)身女的王小姐和王先生商量后懷了第二胎，在產(chǎn)前檢查時(shí)，醫(yī)生告知王小姐，她的年齡超過(guò)了35歲，推薦進(jìn)行羊水檢查，檢查胎兒是否患有唐氏綜合征。王小姐非常不理解，表示家里并沒(méi)有人患過(guò)唐氏綜合征，王小姐是否該進(jìn)行羊水檢查呢？

教師引導(dǎo)學(xué)生觀察圖表唐氏綜合征患兒發(fā)病率和母親年齡的曲線，關(guān)注生育年齡與遺傳病的關(guān)系，在圖表的閱讀中鍛煉學(xué)生的分析能力，得出適齡生育可以減少遺傳病的發(fā)生的結(jié)論。在教學(xué)時(shí)，教師對(duì)羊水檢查的過(guò)程和目的做簡(jiǎn)要介紹，使感受科學(xué)技術(shù)對(duì)預(yù)防遺傳病發(fā)生的積極作用。

情景六以健康孩子的出生為結(jié)束：妊娠16周時(shí)，王小姐同意了醫(yī)生的建議，對(duì)胎兒進(jìn)行了羊水檢查，經(jīng)染色體分析推斷胎兒染色體正常，最終生下了一個(gè)健康的寶寶。王小姐在生產(chǎn)后鼓勵(lì)其他朋友應(yīng)該適齡生育，以減少遺傳病發(fā)生的概率。

第7篇：遺傳學(xué)的重要性范文

這個(gè)南斯坦福大學(xué)精神病學(xué)家卡爾?戴斯厄羅斯帶領(lǐng)的研究小組所采用的就是時(shí)下新興的技術(shù)――光遺傳學(xué)，這種技術(shù)結(jié)合了轉(zhuǎn)基因工程與光來(lái)操作個(gè)別神經(jīng)細(xì)胞的活性，可以對(duì)精心挑選的神經(jīng)元的電活動(dòng)進(jìn)行控制。

可高度精確地控制神經(jīng)元

到目前為止，要刺激特定的神經(jīng)元，通常只能依靠電脈沖這種不精確和難以控制的技術(shù)。而光遺傳學(xué)技術(shù)則可讓研究人員使用一種新的光控方法高度精確地對(duì)神經(jīng)元進(jìn)行刺激，同時(shí)還能按照意愿控制神經(jīng)元的開(kāi)合。

在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，研究人員先將這些小鼠神經(jīng)元改造得對(duì)光非常敏感，然后通過(guò)植入的光纖，用藍(lán)色光照亮位于大腦杏仁核區(qū)域的一個(gè)特定神經(jīng)回路。杏仁核是大腦中應(yīng)對(duì)恐懼、侵略等基本情緒的核心部位，也是嚙齒類動(dòng)物控制焦慮的部分。結(jié)果顯示，這些本來(lái)因恐懼而退縮到角落的小鼠開(kāi)始勇敢地探索周圍的環(huán)境。

實(shí)驗(yàn)原理很簡(jiǎn)單：首先，生物學(xué)家要確定一個(gè)“視蛋白”，這是一種存在于綠藻等感光生物體體內(nèi)、可讓它們探測(cè)到光的蛋白。接下來(lái)，分離出視蛋白的基因，然后利用經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)基因處理后的無(wú)害病毒作為載體，將基因插入到大腦神經(jīng)元中，視蛋白的DNA(脫氧核糖核酸)會(huì)成為大腦神經(jīng)元的遺傳物質(zhì)的一部分。最后，研究人員精巧地讓細(xì)薄的光纖穿過(guò)層層神經(jīng)組織。將光送到正確的位點(diǎn)。當(dāng)這些表達(dá)視蛋白的轉(zhuǎn)基因神經(jīng)元暴露在光照射中時(shí)，就能夠傳導(dǎo)電流(也就是大腦的語(yǔ)言)。有些視蛋白，比如響應(yīng)藍(lán)色光的光敏蛋白可以激活神經(jīng)元而響應(yīng)黃色光的鹽細(xì)菌視紫紅質(zhì)等其他視蛋白則會(huì)抑制神經(jīng)元，如此一來(lái)，神經(jīng)元的開(kāi)合就可以人為加以控制了。

在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中，研究人員將光束照射的范圍擴(kuò)大了一些，激活了小鼠大腦杏仁核區(qū)域中更多的神經(jīng)回路。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，之前實(shí)驗(yàn)讓小鼠變得勇敢的效果消失了，小鼠仍然處于膽小、精神緊張的狀態(tài)。這意味著，激活多個(gè)神經(jīng)回路并沒(méi)有對(duì)動(dòng)物的行為產(chǎn)生影響，這凸顯出瞄準(zhǔn)大腦中單個(gè)回路的重要性，而目前缺乏針對(duì)性并且常常會(huì)產(chǎn)生副作用的藥物治療也可能在某種程度上彼此相克。

人體試驗(yàn)為時(shí)尚早

這一新的研究領(lǐng)域令科學(xué)家們興奮不已，因?yàn)檫@使他們擁有了對(duì)特定大腦回路的非凡的控制能力，進(jìn)而能夠深刻了解包括焦慮癥和帕金森氏癥在內(nèi)的一系列神經(jīng)紊亂疾病。

戴斯厄羅斯承認(rèn)，老鼠與人類非常不同，但他認(rèn)為，由于“哺乳動(dòng)物的大腦具有驚人的跨物種的共性”，他們的研究成果或?qū)⒂兄诟玫乩斫鈱?dǎo)致人類焦慮的神經(jīng)機(jī)制，并為相關(guān)治療指明新的方向。

美國(guó)波士頓大學(xué)焦慮與相關(guān)紊亂疾病中心創(chuàng)始人大衛(wèi)?巴洛則警告說(shuō)，不要莽撞地將二者進(jìn)行類比，他表示：“我相信調(diào)查人員會(huì)認(rèn)同，不能將這些復(fù)雜的癥狀歸結(jié)到一個(gè)單一的小的神經(jīng)回路，而不考慮參與思考和評(píng)價(jià)的其他重要的大腦回路?！?/p>

加州理工學(xué)院生物學(xué)教授大衛(wèi)?安德森同樣在開(kāi)展光遺傳學(xué)方面的研究，他將藥物治療的效果比喻為粗心地更換油，如果不慎將一加侖機(jī)油倒在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上，有些油滴會(huì)流向正確的地方，但大部分油最終給車輛帶來(lái)的是損害而不是維護(hù)。

“精神疾病很可能不僅僅只是由于大腦中化學(xué)物質(zhì)失衡引起的，”安德森說(shuō)，“它們可能涉及到大腦特定區(qū)域定回路的紊亂?！?/p>

正因?yàn)槿绱耍軌蛞猿５木燃杏趩蝹€(gè)電路的光遺傳學(xué)技術(shù)在治療精神疾病方面極具潛力。但戴斯厄羅斯和其他人也警告說(shuō)，即使有朝一日這些方法能夠運(yùn)用在人類身上，那也是很多年以后了。其原因之一就在于，光遺傳學(xué)的應(yīng)用涉及到轉(zhuǎn)基因生物工程，大多數(shù)人都會(huì)三思而后行。

部分研究成果開(kāi)始走向臨床應(yīng)用

借助光遺傳學(xué)技術(shù)，神經(jīng)學(xué)家可以觀察神經(jīng)元活動(dòng)和動(dòng)物行為之間的關(guān)系。在早期的實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，通過(guò)隨意打開(kāi)或關(guān)閉特定的神經(jīng)元，他們可以使蠕蟲停止擺動(dòng)，讓小鼠如同受到遙控一樣狂躁地轉(zhuǎn)圈，這證明動(dòng)物行為實(shí)際上是受神經(jīng)元支配的。

由于光遺傳學(xué)領(lǐng)域的研究已經(jīng)積累了一些經(jīng)驗(yàn)，世界各地的實(shí)驗(yàn)室都在利用這種技術(shù)來(lái)深入了解神經(jīng)系統(tǒng)如何工作，研究包括慢性疼痛、帕金森氏癥和視網(wǎng)膜變性在內(nèi)的諸多問(wèn)題，其中部分研究成果已經(jīng)開(kāi)始逐漸走向臨床應(yīng)用。

比如，與戴斯厄羅斯合作的斯坦福大學(xué)神經(jīng)病專家阿米特?艾特金正在努力促進(jìn)有關(guān)嚙齒類動(dòng)物焦慮癥研究成果的轉(zhuǎn)化，以利用現(xiàn)有工具改善人類相關(guān)疾病的治療。他采用的是經(jīng)顱磁刺激技術(shù)，希望能夠像激活小鼠大腦杏仁核區(qū)域的神經(jīng)回路從而減輕它們的焦慮癥狀那樣來(lái)激活人腦中類似的回路。雖然這種技術(shù)不如光遺傳學(xué)技術(shù)有針對(duì)性，但卻具有非侵入性的優(yōu)點(diǎn)。

他們的神經(jīng)外科同事賈米?亨德森已經(jīng)對(duì)600多名帕金森氏癥患者實(shí)施了被稱為腦深部電刺激(俗稱“腦起搏器”)的標(biāo)準(zhǔn)療法。這種治療方法需要在大腦的丘腦底核部位植入金屬電極，雖然能夠提高病患的協(xié)調(diào)能力和細(xì)微動(dòng)作的控制能力，但也會(huì)引起副作用，如肌肉不自主收縮、頭暈等，這也許是因?yàn)槠渌麩o(wú)關(guān)的神經(jīng)回路也被大腦深處的電極激活了?！叭绻覀兡軌蛘业揭环N方法，只啟動(dòng)有療效的神經(jīng)回路，而不觸動(dòng)那些會(huì)引起副作用的回路，這顯然(對(duì)治療)大有助益?！焙嗟律f(shuō)。

此外，腦部植入電極具有感染和危及生命的出血風(fēng)險(xiǎn)。而基于在嚙齒類動(dòng)物身上進(jìn)行光遺傳學(xué)研究所獲得的一項(xiàng)關(guān)于腦深部刺激如何影響帕金森氏癥癥狀的新理論，采用刺激大腦表層的替代療法或許是可行的。亨德森最近已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行人體臨床試驗(yàn)，希望這種方法還能夠用于治療與帕金森氏癥相關(guān)的其他問(wèn)題，比如言語(yǔ)障礙等。

而他們的另一位同事、神經(jīng)科學(xué)研究員克里希納?謝諾伊正在靈長(zhǎng)類動(dòng)物身上開(kāi)展光遺傳學(xué)研究。在最近的一次實(shí)驗(yàn)中，他帶領(lǐng)的研究小組用病毒作為載體將視蛋白插入了恒河猴的大腦，從而能夠借助光來(lái)控制選定的神經(jīng)元，而植入光纖和病毒都沒(méi)有對(duì)這些恒河猴造成不良影響。

謝諾伊表示，光遺傳學(xué)技術(shù)在開(kāi)發(fā)新設(shè)備用以治療創(chuàng)傷性腦損傷和神經(jīng)修復(fù)方面將大有潛力。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局最近便宣布了一項(xiàng)旨在運(yùn)用光遺傳技術(shù)幫助傷殘老兵的計(jì)劃，謝諾伊也是該項(xiàng)目組研究成員之一?！爱?dāng)前的系統(tǒng)可以讓假肢觸及杯子，但由于缺乏人造觸覺(jué)，假肢很難將杯子拿起而不掉落在地上或者捏碎杯子?！彼f(shuō)，“利用光遺傳學(xué)技術(shù)，通過(guò)位于假肢指尖的傳感器將信息直接傳遞回大腦，原則上可以提供一種高保真的人造觸覺(jué)。”

第8篇：遺傳學(xué)的重要性范文

人的基因位于染色體上,染色體異常容易致癌。以最常見(jiàn)的先天愚型為例,患此病的急性白血病發(fā)病率要比正常人高18～30倍,還容易患視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤,其同胞也容易患白血病。多了一條第13號(hào)染色體者叫13體綜合征,患此癥的病人易患白血病。多了一條第18號(hào)染色體叫18三體綜合征,有此缺陷的病人腎腫瘤發(fā)病率很高?？耸暇C合征又叫先天性發(fā)育不全,患者多一條X染色體,在青春期后長(zhǎng)出女性,乳腺癌的發(fā)病率比正常人高66倍,還容易患白血病和肺癌。有第13號(hào)染色體缺失的人易生視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤。有第22號(hào)染色體缺失的人,往往伴有慢性白血病。兩性畸形多種類型,發(fā)育不全的性腺易惡變成癌。尤其外表是女性,有Y染色體者的易惡變。

有一組遺傳病的特征是染色體斷裂過(guò)多,如布盧姆綜合征、范可尼貧血和共濟(jì)失調(diào)性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥等,這組遺傳病病人生癌的可能性比正常人高10～50倍。其遺傳方式為常染色體隱性遺傳,即雙親都是隱性致病基因的攜帶者,自己不得病,而孩子得病的可能性為25%。這種人容易得白血病、淋巴瘤、神經(jīng)膠質(zhì)瘤,以及皮膚癌、胃腸癌、乳腺癌、卵巢癌等。著色性干皮病也是一種常染色體隱性遺傳病,容易發(fā)生皮膚癌。

人體的免疫系統(tǒng)是一道保護(hù)健康的“長(zhǎng)城”。當(dāng)癌細(xì)胞出現(xiàn)時(shí),免疫系統(tǒng)能識(shí)別出“異己分子”,并發(fā)動(dòng)防御機(jī)制消滅癌細(xì)胞。如果人體防御機(jī)制的監(jiān)視作用減弱,免疫系統(tǒng)便失去摧毀生長(zhǎng)中的癌細(xì)胞的能力,癌癥不斷生長(zhǎng)并最終擴(kuò)散,導(dǎo)致死亡,上了年紀(jì)的人往往如此。人的免疫防御體系是由遺傳決定的,可以想象,當(dāng)免疫系統(tǒng)發(fā)生遺傳缺陷時(shí)就有可能發(fā)生嚴(yán)重后果。目前至少發(fā)現(xiàn)有7種這類缺陷,如共濟(jì)失調(diào)性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥、嬰兒型無(wú)丙種球蛋白血癥、嚴(yán)重復(fù)合型免疫缺陷癥、可變型免疫缺陷癥等。與同年齡正常人相比,患者生惡性腫瘤的可能性增高了1000倍,易得白血病、淋巴瘤、胃腸癌、乳腺癌等。

遺傳性腫瘤綜合征的特征是腫瘤為綜合征的一部分,遺傳方式為常染色體顯性遺傳,即雙親之一是患者,孩子得病的可能性是50%,這組遺傳病有家族性腸息肉、痣樣基底細(xì)胞癌綜合征、多發(fā)性內(nèi)分泌腺腫瘤綜合征等。以家族性結(jié)腸息肉為例,息肉多至滿布整個(gè)結(jié)腸和直腸,形如地毯,息肉易發(fā)展成多發(fā)性腺癌。一般的結(jié)腸癌在50歲左右發(fā)病,而家族性結(jié)腸息肉病在30歲時(shí)就有50%的人生瘤,死亡平均年齡為40歲。

第9篇：遺傳學(xué)的重要性范文

一般意義上的遺傳學(xué)指基于DNA序列改變導(dǎo)致基因表達(dá)水平的變化,如基因突變、基因雜合丟失和微星不穩(wěn)定等,表觀遺傳學(xué)指非DNA序列改變,是細(xì)胞內(nèi)除了遺傳信息以外的其它可遺傳物質(zhì)發(fā)生的改變。表觀遺傳學(xué)研究主要包括染色體重塑、組蛋白修飾,DNA甲基化,非編碼RNA調(diào)控等。

真核細(xì)胞的特征是有細(xì)胞核,細(xì)胞核包含了真核生物幾乎所有的遺傳物質(zhì)。真核生物基因組DNA儲(chǔ)存在細(xì)胞核內(nèi)的染色質(zhì)中,核小體( nucleosome) 是構(gòu)成真核生物染色體的基本結(jié)構(gòu)單位。各核小體串聯(lián)而成染色質(zhì)纖維,核小體DNA長(zhǎng)度約為165個(gè)堿基對(duì),其中纏結(jié)在組蛋白八聚體周圍的核心DNA( core DNA) 約1. 65圈,約合147個(gè)堿基對(duì),而相鄰的核小體之間的自由區(qū)域( linber DNA) 為20 - 50個(gè)堿基的長(zhǎng)度,也就是基因組的75% ~ 90% 被核小體所占據(jù)。組蛋白八聚體由H2A、H2B、H3和H4各2個(gè)拷貝組成,每個(gè)核心組蛋白都有兩個(gè)結(jié)構(gòu)域: 組蛋白的球形折疊區(qū)和氨基末端結(jié)構(gòu)像一條尾巴( tail) 位于核小體的球形結(jié)構(gòu)以外,可同其它調(diào)節(jié)蛋白和DNA發(fā)生相互作用,染色體的高級(jí)結(jié)構(gòu)和基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控都與組蛋白密切相關(guān)。核小體組蛋白的尾巴可以發(fā)揮信號(hào)位點(diǎn)的作用。

上面已談到表觀遺傳學(xué)是指非DNA序列改變,而是改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致基因表達(dá)水平的變化。那么,染色質(zhì)結(jié)構(gòu)改變?nèi)绾螌?dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄和表達(dá)水平改變的呢?

其一,在細(xì)胞里,DNA-染色質(zhì)的形式存在,核小體是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位,75% ~ 90% 的基因組存在其中,核心組蛋白的尾巴的各種位點(diǎn)通過(guò)多種轉(zhuǎn)移酶的作用,發(fā)生共價(jià)修飾,組蛋白通過(guò)電荷相互作用( 組蛋白尾巴帶正電荷,DNA帶負(fù)電荷) 如組蛋白乙?；揎椏梢酝ㄟ^(guò)電荷中和方式削弱組蛋白-DNA或核小體 - 核小體的相互作用,或引起構(gòu)象的變化,破壞核小體結(jié)構(gòu),使DNA接近轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)構(gòu),激活轉(zhuǎn)錄。

其二,為保證染色質(zhì)的DNA與蛋白質(zhì)的動(dòng)態(tài)結(jié)合,細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生了一系列特定的染色體重塑復(fù)合物,也稱重塑子,它們利用水解ATP的能量通過(guò)滑動(dòng)、重建、移除核小體等方式改變組蛋白與DNA結(jié)合狀態(tài),使蛋白質(zhì)易于接近目標(biāo)DNA。依據(jù)重塑子包含的ATP酶中催化亞基結(jié)構(gòu)域的不同,把重塑子分為SWI/SNF、ISWI、CHD、IN080四大家族。組蛋白修飾后如乙酰化的組蛋白可以募集轉(zhuǎn)錄復(fù)合物進(jìn)入到一個(gè)基因位點(diǎn),影響轉(zhuǎn)錄。

2 認(rèn)知過(guò)程中的表觀遺傳學(xué)機(jī)制

通過(guò)新信息或經(jīng)驗(yàn)獲得的記憶可保持?jǐn)?shù)月、數(shù)年,甚至終生,而長(zhǎng)時(shí)間保持存活的蛋白質(zhì)或mRNA的半衰期只有24 h,顯然,二者之間存在很大的矛盾,那么記憶的物質(zhì)基礎(chǔ)到底是什么? 1984年,Crick提出了一個(gè)假設(shè),即記憶編碼在染色體的DNA上,雖然當(dāng)時(shí)他并不是十分確信,但現(xiàn)已澄清,染色體是信息的攜帶者,而且可以代代傳下去,染色體結(jié)構(gòu)或化學(xué)上的改變與認(rèn)知功能的關(guān)系可作如下的理解: 表觀遺傳學(xué)的改變是對(duì)來(lái)到大腦的信息、應(yīng)激和神經(jīng)元活性改變做出結(jié)構(gòu)上的適應(yīng),最終將信息帶至并激活特異性基因表達(dá)程序。目前研究證明,在腦的一些區(qū)域發(fā)生的表觀遺傳學(xué)改變?nèi)缃M蛋白的乙?；?、甲基化、磷酸化可以穩(wěn)定地改變動(dòng)物的行為,包括學(xué)習(xí)、記憶、抑郁、藥物依賴、突觸可塑性等等,為長(zhǎng)記憶的形成、鞏固和突觸可塑性的形成、維持提供解釋[5,6,7,8]。

閱讀近十幾年發(fā)表的有關(guān)表觀遺傳學(xué)文章后,解決了長(zhǎng)期以來(lái)認(rèn)知過(guò)程中令人費(fèi)解的一些問(wèn)題,本文著重介紹在腦的不同區(qū)域( 主要是海馬和腦皮層) 組蛋白修飾和DNA甲基化在認(rèn)知過(guò)程中的作用及其可能的機(jī)制。

2. 1組蛋白乙酰化[9,10,11]一系列表觀遺傳學(xué)改變都能影響記憶過(guò)程,其中組蛋白乙?；?具有明確、顯著地促進(jìn)記憶的形成和鞏固。組 蛋白乙酰 化是通過(guò) 組蛋白乙 酰化酶( HATs) 催化完成的。HATs將帶正電荷的乙酰基轉(zhuǎn)移到組蛋白N末端尾區(qū)內(nèi)賴氨酸側(cè)鏈的-氨基。組蛋白乙酰化酶被分成3個(gè)主要家族: GNAT超家族,MYST家族和P300 /CBP家族。將乙酰基從組蛋白移走,由組蛋白去乙?；? HDACs) 催化完成,HDACs被分成4類: Ⅰ類,鋅依賴型HDACs,Ⅱ類和Ⅳ類HDACs,Ⅲ類NAD依賴性HDACs。在哺乳動(dòng)物中,海馬在記憶形成中起重要作用。許多學(xué)者以海馬區(qū)域作為研究對(duì)象,研究了組蛋白乙酰化對(duì)條件性恐懼中的背景記憶( contextual memory) 和空間記憶的影響。研究證明組蛋白乙?；蛞种艸DACs活性都能增強(qiáng)條件性恐懼中的背景記憶和Morris水迷宮中的空間記憶以及增加突觸可塑性( synaptic plasticity) 。應(yīng)當(dāng)指出的是,腦中組蛋白乙?；皇仟?dú)立于其它組蛋白修飾而存在,而是在組蛋白乙酰化的同時(shí),也往往存在組蛋白磷酸化、甲基化。組蛋白乙酰化削弱了組蛋白與DNA之間的靜電親和力,從而促進(jìn)染色體結(jié)構(gòu)接近轉(zhuǎn)錄基因機(jī)構(gòu),引起基因持續(xù)性改變,增加神經(jīng)元活動(dòng),乙?；?飾后的組 蛋白也可 以募集其 它相關(guān)因子[10,11,12,13],如轉(zhuǎn)錄復(fù)合物,進(jìn)入到基因位點(diǎn),影響轉(zhuǎn)錄。

2. 2 組蛋白乙?；恼{(diào)節(jié)機(jī)制[14,15,16]

2. 2. 1神經(jīng)元活性與組蛋白乙?；M蛋白乙酰化可由許多類型的神經(jīng)元活性所調(diào)節(jié),例如,KCl介導(dǎo)的神經(jīng)元去極化引起海馬培養(yǎng)中的核心組蛋白H2B乙?；脑黾?再如,特異性受體激動(dòng)劑可興奮多巴胺能、乙酰膽堿能、谷氨酸能途徑,增加小鼠海馬H3K14和H3S10的乙?；?在所有這些情況下,組蛋白乙酰化都伴有細(xì)胞外調(diào)節(jié)激酶ERK( MAPK家族中的一員) 的激活,直接激活MAPK-ERK信號(hào)途徑可增加組蛋白乙?；?而MAPK-ERK抑制劑則可阻斷組蛋白乙?；痆16,17,18],這些研究表明,神經(jīng)元活性引起組蛋白乙酰化是通過(guò)MAPK依賴性途徑的激活,而且也可能是通過(guò)H3S10磷酸化之間的對(duì)話。后者常與在蛋白乙?；瑫r(shí)存在,從染色體脫離的HPAC2引起的神經(jīng)活性,也能改變組蛋白的乙酰化,用BDNF刺激皮層神經(jīng)元,能引起HDAC2在胞嘧啶262和274位的硝基化及隨后組蛋白的高乙?；半S后組蛋白的乙酰化,并伴有神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子依賴性基因表達(dá)的增強(qiáng)。已知MECP2可增加BDNF的表達(dá),但被HDAC2負(fù)面調(diào)節(jié)。因此,神經(jīng)活性參與了以HDAC2和BDNF為中心的正性反饋,該系統(tǒng)導(dǎo)致組蛋白乙?；突蜃陨淼某掷m(xù)表達(dá)。

2. 2. 2突觸可塑性與組蛋白乙?；L(zhǎng)時(shí)程突觸可塑性涉及突觸維持和交流有關(guān)基因表達(dá)的改變,已有充分材料證明,組蛋白乙?；龠M(jìn)這一改變,例如在海兔( Aplysia) 組蛋白乙?；苷T導(dǎo)長(zhǎng)期易化 ( LTF) 并伴有CREB結(jié)合蛋白CBP的增加[19],類似的改變也在突觸素( synapsin) 的啟動(dòng)子區(qū)域觀察到,突觸素與LTF和LTD均有關(guān)。不過(guò),伴有CREB乙酰化的減少,正常情況下,誘導(dǎo)LTF需施加強(qiáng)電刺激,但如果提前給予RNA干擾( RNAi) ,弱的電刺激也能誘導(dǎo)LTF。這一發(fā)現(xiàn)提示,組蛋白乙?；潭扰c突觸可塑性程度密切相關(guān),HDAC1能增加天然存在的突觸傳遞過(guò)程,在哺乳動(dòng)物的LTP也與組蛋白乙酰化水平有關(guān)。LTP誘導(dǎo)可平行出現(xiàn)H3和H4組蛋白乙酰化的增加,從研究中還明顯看出LTP促進(jìn)乙?；?改變特異地存在于與突觸傳遞有關(guān)基因如Reelin和BDNF啟動(dòng)子區(qū)域,這一結(jié)果與前述看法一致,即在組蛋白乙酰化過(guò)程中存在一個(gè)基因自身持續(xù)性改變的正性反饋系統(tǒng)。此外,有關(guān)HATCBP的研究表明,增加組蛋白乙酰化能促進(jìn)LTP,部分或完全缺失CBP功能的小鼠出現(xiàn)組蛋白乙?；降南陆岛蚅TP形成受阻。不過(guò),不依賴轉(zhuǎn)錄的早期LTP不受影響。

2. 2. 3記憶形成與組蛋白乙?；痆20,21]在低等生物和哺乳動(dòng)物進(jìn)行的研究證明,不管哪種記憶類型或哪種記憶時(shí)相( 記憶獲得,鞏固和再現(xiàn)) 都能對(duì)組蛋白乙酰化進(jìn)行調(diào)節(jié),例如背景性和線索性恐懼記憶( fear memory contextual and fearmemory cued) 都能增加H3乙?；?小鼠眨眼條件反射( eyeblink conditioning) 和大鼠潛伏抑制 ( latent inhibition) 能分別增加組蛋白H3和H4乙?；?大小鼠物體識(shí)別記憶( Objectrecognition memory) 伴有H3和H4乙酰化的增加,此外優(yōu)先食物轉(zhuǎn)換( social transmission of food preference) 和食物厭惡記憶( food aversion memory) 等均能增加H3乙?；?空間記憶( spatial memory) 伴有H2B,H3和H4乙酰化。

從上述組蛋白乙?；芯康恼撌隹傻贸鲆韵聨c(diǎn)結(jié)論:

( 1) 組蛋白乙酰化,不是脫離開(kāi)其它組蛋白修飾而獨(dú)立存在,即在發(fā)生組蛋白乙?；耐瑫r(shí),也有組蛋白磷酸化、甲基化等的發(fā)生,其它表觀遺傳學(xué)改變對(duì)組蛋白乙酰化起了協(xié)同作用。

( 2) 神經(jīng)元活性可調(diào)節(jié)組蛋白乙?；?神經(jīng)元活性的啟動(dòng)需要MAPK-ERK信號(hào)途徑的激活。

長(zhǎng)記憶和突觸長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)均涉及許多基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)和表達(dá),最常見(jiàn)和最重要的基因包括即早基因Zif/268,Creb,Bdnf和Reelin等。

( 3) 許多種類的神經(jīng)活性存在一個(gè)以BDNF和HDAC2為中心的正性反饋系統(tǒng),該系統(tǒng)可導(dǎo)致組蛋白乙?；突蜃陨沓掷m(xù)表達(dá)程序。

( 4) 在多種生物體和細(xì)胞研究中觀察到各種不同類型的記憶模式和不同記憶時(shí)相都能引起組蛋白乙?；?進(jìn)而促進(jìn)記憶和有關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)。

( 5) 組蛋白乙?；芤痖L(zhǎng)記憶的形成和鞏固,但對(duì)無(wú)須轉(zhuǎn)錄的短記憶和早期LTP沒(méi)有影響。

2. 3神經(jīng)元活性是如何引起組蛋白乙?；?它的作用機(jī)制是什么?[11]途徑之一,神經(jīng)元活性包括LTP和學(xué)習(xí)激活G蛋白偶聯(lián)受體( GPCRs) ,然后依次激活腺苷環(huán)化酶( AC) 產(chǎn)生c AMP,后者激活PKA,PKA磷酸化MEK( MAPK家族中的一員) ,MAPK的家族成員能直接磷酸化組蛋白,隨后啟動(dòng)組蛋白乙?；?/p>

途徑之二,神經(jīng)元活性可通過(guò)鈣內(nèi)流引起膜去極化,然后激活CAMKⅡ,后者磷酸 化甲基-CPG結(jié)合蛋白2( MECP2) ,使MECP2從染色體脫離出來(lái),Calmodulin刺激BDNF啟動(dòng)子區(qū)域的基因轉(zhuǎn)導(dǎo)。BDNF激活一氧化氮合酶導(dǎo)致組蛋白乙酰化酶2( HDAC2) 的硝基化,在硝基化作用下,HDAC2從染色體中脫離出來(lái)并強(qiáng)化硝基化,結(jié)果引起B(yǎng)DNF表達(dá)并參與正性反饋系統(tǒng),進(jìn)而促進(jìn)記憶 - 持續(xù)性基因表達(dá)的改變( 見(jiàn)Fig 1) 。

其他一些學(xué)者的研究工作指出: 激動(dòng)NMDA受體,抑制磷酸二酯酶( PDE) ,增加細(xì)胞內(nèi)鈣等多種途徑均可激活PKA,PKA則可直接激活CBP,如前所述。含有乙酰轉(zhuǎn)移酶活性的CBP與CREB結(jié)合,是提高突觸可塑性形成長(zhǎng)記憶的必備條件; NO啟動(dòng)組蛋白影響記憶的機(jī)制有二,一是激活N0-cG MP-Ca MKII-CREB磷酸化的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑; 二是NO依賴性的HDAC的5-硝基化,可增加組蛋白乙?；?而NO供體與5-硝基谷胱甘肽,可抑制HDAC活性,因而,也能增加組蛋白乙?；４送?神經(jīng)元活動(dòng)或突觸活動(dòng)引起胞外鈣內(nèi)流入神經(jīng)細(xì)胞內(nèi),使Me CP2的S421磷酸化,S80去磷酸化,后者從染色質(zhì)分離出來(lái),發(fā)揮對(duì)神經(jīng)可塑性和記憶的調(diào)控作用。

2. 4 RNA干擾 ( RNA interference,RNAi)指內(nèi)源性或外源性雙鏈RNA( dsRAN) 介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)mRNA發(fā)生特異性降解,導(dǎo)致靶基因表達(dá)沉默,產(chǎn)生相應(yīng)功能表型缺失,RNA干擾下的基因沉默是表觀遺傳學(xué)的重要內(nèi)容,人工合成的小RNA( SiRNA) 包括miRNA和SiRNA。小RNA序列較短,能指導(dǎo)Argonaute蛋白識(shí)別的靶分子并導(dǎo)致基因沉默。

已證明,組蛋白去乙?；窰DAC阻遏學(xué)習(xí)記憶,并在細(xì)胞內(nèi)有廣泛分布,人工合成HDACi顯然有重要的治療價(jià)值,HDAC2的結(jié)構(gòu)很接近HPAC1,盡管如此,科學(xué)家們還是合成許多類型的HDACi,上述各種類型學(xué)習(xí)記憶和突觸可塑性模型證明使用HDAC2i可促進(jìn)記憶,增強(qiáng)LTP,阻遏記憶下降。

3 組蛋白和 DNA 甲基化[20,21]

甲基化可發(fā)生在組蛋白,也可發(fā)生DNA上。盡管這二種甲基化產(chǎn)生的方式、調(diào)節(jié)機(jī)制和涉及的酶與蛋白等有所區(qū)別,但二者甲基化的結(jié)果是一致的,即他們都能激活基因的轉(zhuǎn)錄與表達(dá),從而促進(jìn)長(zhǎng)記憶的形成和提高突觸可塑性。這點(diǎn)學(xué)術(shù)界的看法一致,沒(méi)有任何異議。下面將重點(diǎn)介紹組蛋白和DNA甲基化是如何形成,又如何影響基因轉(zhuǎn)錄及長(zhǎng)記憶和突觸可塑性的?

真核細(xì)胞中,甲基化只發(fā)生在胞嘧啶第五位碳原子上,是由甲基轉(zhuǎn)移酶所催化,以S-腺苷甲硫氨酸( S-adnosylmethionine,SAM) 作為甲基供體,將甲基轉(zhuǎn)移到胞嘧啶上,DNA甲基化主要發(fā)生在Cp G雙核苷酸序列的胞嘧啶上,哺乳動(dòng)物異染色質(zhì)的DNA約有80% 的CPG被甲基化,根據(jù)作用方式和反應(yīng)酶不同,DNA甲基化分為兩種: 維持甲基化( maintenance methylation) 和從頭甲基化 ( de novo methylation) ,前者與DNA復(fù)制相關(guān)聯(lián)。當(dāng)甲基化的雙鏈DNA被復(fù)制生成兩條的新的雙鏈DNA后,只有親代鏈?zhǔn)羌谆?甲基轉(zhuǎn)移酶是DNMT1,后者則是DNA上甲基化狀態(tài)的重新構(gòu)建,它不依據(jù)DNA復(fù)制在完全非甲基化的DNA堿基位點(diǎn)上引入甲基,是甲基化的建立機(jī)制。甲基轉(zhuǎn)移酶依賴于DNMT3a和DNMT3b的活性。

對(duì)基因轉(zhuǎn)錄的影響: 目前研究發(fā)現(xiàn),組蛋白精氨酸甲基化常伴隨轉(zhuǎn)錄的激活,賴氨酸殘基上的甲基化則因賴氨酸所在的位置不同而有差別,賴氨酸甲基化發(fā)生在組蛋白H3的第4,第9,第27,第36,第79( K4,K9,K27,K36,K79) 位及H4K20位上,其中,在酵母和哺乳動(dòng)物細(xì)胞中H3K4和H336位點(diǎn)被甲基化可以激活轉(zhuǎn)錄,而H3K9 K27 K79和H420的賴氨酸甲基化則可抑制轉(zhuǎn)錄。

DNA甲基化對(duì)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)主要表現(xiàn)為抑制轉(zhuǎn)錄活性,一種可能的機(jī)制是由于DNA甲基化直接抑制了轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合,不能形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合體,從而也就抑制了基因轉(zhuǎn)錄活性[16,18,20]。

對(duì)記憶的調(diào)節(jié)作用: Swati Gupta及其同事[21]研究了組蛋白甲基化對(duì)成年動(dòng)物海馬部位記憶形成的影響,他們的研究得出如下主要結(jié)果: 恐懼記憶能觸發(fā)海馬CA1區(qū)H3K4三甲基化( 轉(zhuǎn)錄激活標(biāo)志) 和H3K9二甲基化( 轉(zhuǎn)錄抑制標(biāo)志)的變化; H3K4特異的甲基化轉(zhuǎn)移酶MⅡ缺失的小鼠出現(xiàn)長(zhǎng)記憶形成障礙; 改變組蛋白甲基化與去乙?；? HDAC) 抑制相偶聯(lián); H3K4三甲基化明顯增加兩種基因 ( Zif/268和Bdnf) 的啟動(dòng)子,這一事件出現(xiàn)在記憶鞏固期間,已知這兩種基因在記憶形成和神經(jīng)可塑性中起重要作用。這些發(fā)現(xiàn)支持組蛋白甲基化在長(zhǎng)記憶鞏固中扮演重要作用,其他許多學(xué)者也都證明DNA甲基化與記憶形成和儲(chǔ)存有關(guān),如甲基化CpG結(jié)合蛋白1( methyl-Cp G-binding protein1) 基因缺失出現(xiàn)空間記憶能力喪失,甲基化CpG結(jié)合蛋白2 ( methyl-Cp Gbinding protein 2) 基因缺失的突變小鼠出現(xiàn)恐懼記憶、空間記憶和物體識(shí)別記憶的障礙。

海馬DNA甲基化,對(duì)記憶形成起重要作用,但海馬的改變是短暫的,訓(xùn)練后1 d之內(nèi)便恢復(fù)到基礎(chǔ)水平,長(zhǎng)記憶以及記憶的鞏固和儲(chǔ)存依賴于腦的不同區(qū)域,據(jù)信長(zhǎng)記憶的形成和鞏固主要依賴于背側(cè)前額葉前扣帶皮層( dm DFC) ,為此探討皮層組蛋白甲基化是否能促進(jìn)長(zhǎng)記憶的形成和鞏固十分必要。Miller等采用背景性恐懼記憶試驗(yàn)探查皮層DNA甲基化對(duì)長(zhǎng)記憶的影響,報(bào)道認(rèn)為大鼠恐懼條件化環(huán)境中的背景記憶可維持?jǐn)?shù)月,在這期間,近期( recent) 記憶會(huì)轉(zhuǎn)變成遠(yuǎn)期( remote) 記憶,也即記憶從海馬( HPC) 轉(zhuǎn)變成依賴于dmP FC的記憶。首先,采用Me DIP即甲基化DNA免疫沉淀法測(cè)定皮層三種基因Zif/268,reln和Ca N的甲基化水平。動(dòng)物試驗(yàn)則觀察訓(xùn)練后7 d的背景記憶,將動(dòng)物分為背景組( C) 、休克組( S) 和背景加休克組( CS) 。結(jié)果表明,在所有組和所有測(cè)定時(shí)間點(diǎn),即早基因Zif/268均為去甲基化,說(shuō)明環(huán)境刺激能廣泛地改變dm PFC Zif/268的甲基化狀態(tài),相反的,一個(gè)記憶正性調(diào)節(jié)基因Reln僅在受訓(xùn)練的動(dòng)物即CS組動(dòng)物訓(xùn)練后1 h內(nèi)出現(xiàn)高甲基化,隨后即回歸對(duì)照水平,訓(xùn)練后短時(shí)間內(nèi)Ca N( 一種記憶抑制基因) 的甲基化無(wú)改變,但在訓(xùn)練后1 d,這一基因出現(xiàn)持久的甲基化,隨后用BSP描繪訓(xùn)練后7 d Ca B甲基化的改變,發(fā)現(xiàn)僅CS組動(dòng)物有顯著的Ca N甲基化。為了解皮層DNA甲基化是否能反映聯(lián)合學(xué)習(xí),動(dòng)物在訓(xùn)練前注射NMDA受體拮抗劑MK-801,證明MK-801干擾了訓(xùn)練后7 d動(dòng)物恐懼記憶的獲得( acquisition) ,也阻斷了訓(xùn)練后2 d dmP FC Ca N和Reln的高甲基化,但不影響Zif/268的甲基化,進(jìn)一步支持Ca N和Reln高甲基化是一種對(duì)聯(lián)合性環(huán)境信號(hào)的特異性反應(yīng)。Frankland等前期研究觀察了訓(xùn)練后不同時(shí)間對(duì)ACC( anterior cingulate) 恐懼記憶再現(xiàn)( retrieval) 的干擾。結(jié)果證明ACC在18 ~ 36 d( 近期記憶) 經(jīng)干擾失去記憶再現(xiàn),但不是訓(xùn)練后1 d或3 d( 近期記憶) ,從這一結(jié)果估計(jì)記憶的鞏固出現(xiàn)在訓(xùn)練后3 ~18 d,研究還證明皮層DNA甲基化可能在訓(xùn)練后1周內(nèi)出現(xiàn),該時(shí)段也是皮層留下記憶痕跡的時(shí)間,隨后的實(shí)驗(yàn)證明訓(xùn)練后立即向背側(cè)HPC( CA1) 注射NMDA受體選擇性抑制劑AVP,證明APV不但能干擾學(xué)習(xí),也能阻止訓(xùn)練后7 ddmP FC Ca N和Reln甲基化,表明一次性海馬 - 依賴性學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)就足以驅(qū)動(dòng)皮層長(zhǎng)時(shí)間、基因特異性甲基化改變,為了進(jìn)一步探討皮層DNA甲基化是否伴隨長(zhǎng)記憶的形成,觀察了訓(xùn)練后30 d的皮層甲基化及記憶鞏固的情況,結(jié)果證明在CS動(dòng)物皮層的Ca N甲基化仍十分明顯,而且與長(zhǎng)記憶的出現(xiàn)和維持的時(shí)間段相吻合,此外還觀察到在HPC有快速甲基化,而在dm PFC有持久的甲基化,以上研究闡明了以下幾個(gè)問(wèn)題: 第一,海馬HPC可啟動(dòng)學(xué)習(xí)記憶,產(chǎn)出過(guò)渡性短記憶,第二,長(zhǎng)記憶的形成和鞏固依賴于dm PFC,第三,海馬和皮層記憶的形成均緣于海馬和皮層DNA的甲基化,或甲基化與其它組蛋白修飾的協(xié)同作用,第四,重要的記憶相關(guān)基因和受體包括Zif/268,Reln,Bdnf和NMDA受體。組蛋白甲基化是如何調(diào)整認(rèn)知過(guò)程,它的生物學(xué)機(jī)制是什么?Day和Sweatt提出了闡明組蛋白甲基化是表觀遺傳學(xué)標(biāo)志的假說(shuō)[20],如在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)變成功能性后果,出現(xiàn)三種可能性: 第一、DNA甲基化驅(qū)使神經(jīng)細(xì)胞的反應(yīng)狀態(tài)發(fā)生了改變,即它允許、容納其它機(jī)制參與進(jìn)來(lái)產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)和維持更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的改變; 第二、甲基化事件積極參與和改變基因的讀出,促進(jìn)記憶的進(jìn)行,例如增加突觸強(qiáng)度和突觸可塑性; 第三、表觀遺傳學(xué)機(jī)制幫助神經(jīng)細(xì)胞無(wú)增殖( aplastic) ,在神經(jīng)元無(wú)增殖的情況下可以以穩(wěn)定突觸數(shù)量( synaptic weight) 的分布,后者是穩(wěn)定記憶的必需條件,這一假設(shè)強(qiáng)調(diào)了突觸可塑性在記憶過(guò)程中的重要性,事實(shí)上,國(guó)際上近年的研究表明老年癡呆認(rèn)知功能的衰減與老年斑、A腦內(nèi)沉積及神經(jīng)纖維纏結(jié)無(wú)明顯相關(guān),由于突觸在信息傳遞、信息加工中的重要作用,許多學(xué)者都支持突觸功能降低( 包括突觸效能下降和突觸丟失) 是造成認(rèn)知功能障礙乃至老年癡呆的主要原因,當(dāng)前治療老年癡呆和各種認(rèn)知障礙的治療方向都在尋找加強(qiáng)突觸效能,防止突觸丟失、增加突觸新生的新藥。

3. 1組蛋白磷酸化[25,26,27]組蛋白磷酸化修飾跟乙?；图谆揎椧粯泳哂姓{(diào)節(jié)認(rèn)知功能的作用,這一修飾發(fā)生在組蛋白的H3、S1和S10絲氨酸殘基上,由一組蛋白激酶包括絲裂原和應(yīng)激激酶( MSKI) 和Aurora激酶家族催化完成。組蛋白磷酸化可被蛋白磷酸酶PP1和PP2a所逆轉(zhuǎn),這兩種脫磷酸化酶又可被其它分子級(jí)聯(lián)包括多巴胺和c AMP調(diào)節(jié)的磷酸蛋白32( DARPP32) 所抑制。最具特色的磷酸化標(biāo)志存在于H3第10位( H3K10) 絲氨酸上,這一修飾招募了含有HAT活性的GCN5,因而能增加鄰近組蛋白賴氨酸殘基K9和K14的乙?；?這解釋了為什么組蛋白乙?；土姿峄３Ｍ瑫r(shí)存在。另外,H3S10磷酸化通過(guò)改變DNA和組蛋白尾部間的交互作用增加轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合。

許多研究工作已揭示組蛋白的磷酸化具有調(diào)節(jié)記憶形成的作用,編碼RSK2的基因突變能產(chǎn)生低咖啡攝入綜合癥( coffin-lowry) ,有精神遲緩、精神異常等表現(xiàn)。在動(dòng)物模型上的研究,背景性恐懼條件反射形成后,H3S10磷酸化和H3S10 / K14磷酸乙?；杆僭黾?但ERK抑制后可阻斷其增加。同樣的,缺失MSKI的小鼠出現(xiàn)恐懼記憶和空間記憶障礙,這一缺陷卻不因給予HDAC抑制劑所逆轉(zhuǎn),提示組蛋白磷酸化途徑與組蛋白乙?；⑿卸皇俏挥谝阴；南掠?與此相協(xié)調(diào)的是,組蛋白磷酸化酶PPI受抑制,能改善長(zhǎng)時(shí)程物體識(shí)別記憶和空間記憶而不影響短記憶,從這些發(fā)現(xiàn)推測(cè): 通過(guò)抑制PPI來(lái)增加組蛋白磷酸化對(duì)治療學(xué)習(xí)記憶障礙可能是一個(gè)有明顯特色甚至是互補(bǔ)的治療策略。

除學(xué)習(xí)記憶外,H3S10磷酸化也與藥物成癮行為學(xué)反應(yīng)有關(guān)聯(lián)?？煽ㄒ蚩梢鸺y狀體H3S10磷酸化的增加,敲除MSKI的小鼠出現(xiàn)對(duì)服用可卡因行為反應(yīng)的障礙。核內(nèi)積累的DARPP-32能影響對(duì)可卡因和蔗糖獎(jiǎng)勵(lì)的行為反應(yīng)。組蛋白磷酸化也已被證實(shí)是抗精神病和抗巴金森氏癥下游的一個(gè)重要靶標(biāo),針對(duì)表觀遺傳學(xué)這一組蛋白磷酸化修飾設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)有治療潛能的化合物是很有意義的。一項(xiàng)有意義的研究指出,MSKI主要存在于神經(jīng)元和紋狀體、杏仁核、海馬等腦區(qū),MSKI這一選擇性分布是治療干擾藥物成癮的一個(gè)很好的候選者。

哺乳動(dòng)物細(xì)胞Aurora激酶家族成員的結(jié)構(gòu)和功能在進(jìn)化上保守,根據(jù)該家族成員在細(xì)胞內(nèi)的定位可分為3種: Aurora-A,Aurora-B和Aurora-C。Aurora-B是有絲分裂中組蛋白H3的第四位絲氨酸磷酸化所必需的激酶。組蛋白H3磷酸化主要由Aurora-B激酶控制,除MSK和Aurora外,IB激酶( nuclear,IKK) 復(fù)合物中的異構(gòu)體( IKK) 也可以調(diào)控海馬區(qū)域組蛋白的磷酸化修飾,IKK是核因子B的一種去抑制調(diào)控子,抑制IKK可以阻止背景性環(huán)境下長(zhǎng)期記憶的再鞏固( reconsolidation)[24]。

組蛋白磷酸化促進(jìn)長(zhǎng)記憶形成和鞏固的機(jī)制主要是磷酸基因攜帶的負(fù)電荷中和了組蛋白上的正電荷,造成組蛋白與DNA親和力的下降,使DNA容易接近轉(zhuǎn)錄機(jī)構(gòu),激活基因轉(zhuǎn)錄,這是長(zhǎng)記憶形成所必需的,也解釋了為什么組蛋白磷酸化不影響短記憶。

在正常生理和表觀遺傳學(xué)的生化反應(yīng)中,磷酸化使蛋白質(zhì)和基因活化,隨后的生化和生物學(xué)反應(yīng)才能繼續(xù)進(jìn)行,所以在細(xì)胞繁殖、分化、細(xì)胞存活、DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)導(dǎo)和重組、細(xì)胞凋亡以及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮重要作用。

3. 2 其它組蛋白修飾與認(rèn)知功能[27,28,29]

組蛋白泛素修飾涉及三類催化酶: 泛素激活酶( ubiquitin activating enzyme,E1 ) ,泛素接合酶 ( ubiquitin conjugatingenzyme,E2) 和泛素連接酶 ( ubiquitin protein ligase,E3 ) 。依賴這三種酶分三步進(jìn)行泛素化修飾,第一步E1利用ATP形式存在的能量與泛素結(jié)合成高能硫酯鍵,構(gòu)成泛素 - E1偶聯(lián)物將泛素激活; 第二步,通過(guò)轉(zhuǎn)酯作用將活化的泛素轉(zhuǎn)移到泛素結(jié)合酶E2的活性半胱氨酸殘基上; 隨后,E2將活化的泛素轉(zhuǎn)移至泛素連接酶E3上,形成高能量E3 - 泛素偶聯(lián)物,最后E3可直接或間接地促使泛素轉(zhuǎn)移到特異靶蛋白上,使泛素的羧基末端與靶蛋白的賴氨酸的-氨基形成肽鏈或轉(zhuǎn)移到已與靶蛋白相連的泛素形成多聚泛素鏈,有一個(gè)去泛素酶大家族,從賴氨酸殘基上移去泛素。

組蛋白泛素化有廣泛的細(xì)胞功能,最著名的是控制轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)和延長(zhǎng),泛素酶/去泛素酶與其它組蛋白修飾,特別是與組蛋白甲基化有牽連,組蛋白泛素化與神經(jīng)退性病變之間的關(guān)聯(lián)來(lái)自亨廷氏病,Huntington與泛素連接酶h PRC12存在交互作用。在多個(gè)亨廷氏病動(dòng)物模型上觀察到泛素化的H2A的增加和泛素化的H2B減少,導(dǎo)致組蛋白甲基化模式的改變和基因轉(zhuǎn)錄下調(diào),故以泛素連接酶為靶標(biāo)設(shè)計(jì)藥物對(duì)亨廷氏病可能有潛在的治療價(jià)值。

多聚( ADP-核糖) 聚合酶[poly( ADP ribose) polymerases,PARPS]在與記憶行為有關(guān)的組蛋白修飾中起一定作用,PARPs可催化ADP核糖單位從NAD+轉(zhuǎn)移到組蛋白靶位點(diǎn)上,不僅可影響染色質(zhì)的局部結(jié)構(gòu),還可影響轉(zhuǎn)錄因子及染色質(zhì)重塑復(fù)合體的結(jié)合,在操作性條件反射和位置回避實(shí)驗(yàn)中均證明PARP1可增加長(zhǎng)記憶的形成。

3. 3衰老和神經(jīng)退行性疾病的表觀遺傳學(xué)[27,28,29,30]衰老和年齡相關(guān)性神經(jīng)退行性疾病是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程,過(guò)去有大量報(bào)道衰老與神經(jīng)退行性疾病沒(méi)有太多差異,如老年癡呆出現(xiàn)各種病理改變也在衰老過(guò)程中出現(xiàn),但從未從表觀遺傳學(xué)方面去尋找原因,現(xiàn)有的研究揭示,表觀遺傳學(xué)的異常修飾是衰老和神經(jīng)退行性疾病的主要機(jī)制,其主要病理特征表現(xiàn)在兩個(gè)方面:

其一,組蛋白和基因組DNA甲基化的減少,在衰老和神經(jīng)退化性疾病中表現(xiàn)突出,如神經(jīng)細(xì)胞和基因組DNA亞甲基化( hypomethylation) 和甲基轉(zhuǎn)移酶( HAT) 活性缺失,在AD患者的病理性神經(jīng)元和基因組DNA的亞甲基化水平更低。Mastroeni等用免疫組化方法檢測(cè)了死后AD和非AD( ND) 病人眶內(nèi)皮層Ⅱ神經(jīng)元的DNA甲基化和8種甲基化維持因子的免疫反應(yīng)性,發(fā)現(xiàn)ND和AD神經(jīng)細(xì)胞核具有甲基化胞嘧啶免疫反應(yīng)陽(yáng)性的神經(jīng)細(xì)胞數(shù)分別為91. 7% 1. 3% 和39. 9% 3. 4% ,甲基化胞苷呈陽(yáng)性的細(xì)胞數(shù)分別為91. 1% 1. 3% 和51. 8% 6. 1% ,即AD病人的兩種甲基化模式比ND病人明顯降低,DNMT,MOD2和P662均系甲基化維持因子,在ND病人神經(jīng)元呈免疫反應(yīng)陽(yáng)性,而AD病人神經(jīng)元免疫呈陰性,此外,RPL26和5. 8 SrRNA也有量的減少。

其二,HDAC2表達(dá)增加,研究證明神經(jīng)退行性改變、衰老和長(zhǎng)期應(yīng)激都能引起HDAC2表達(dá)增加,如在神經(jīng)退行性疾病和衰老時(shí),神經(jīng)毒性因子如A,氧化應(yīng)激( H2O2) 和細(xì)胞內(nèi)D25和CDK5激活,糖皮質(zhì)激素受體( GR) 與臨近組蛋白HDAC2啟動(dòng)子區(qū)的GR反應(yīng)元件( CRE) 結(jié)合,增加腦內(nèi)HDAC2水平,HDAC2優(yōu)先與學(xué)習(xí)、記憶、神經(jīng)可塑性有關(guān)的基因如BDNF結(jié)合,同時(shí)降低組蛋白乙?；突虻谋磉_(dá),破壞BDNF介導(dǎo)的正性反饋系統(tǒng),從而降低神經(jīng)可塑性和記憶的形成與鞏固。