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遺傳學最新研究進展范文第1篇

【關鍵詞】高專院校醫學遺傳學教學方法

在醫學類高專院校中，醫學遺傳學是一門和臨床醫學有著密切關系的過渡性的學科。與之相關的教學內容范圍很廣，除了基本的理論知識講述外，還包括對學生臨床分析能力的培養，是一門重要課程。但是由于高專院校課程本身任務重、課時少，這就給教學工作帶來一些困難。當前形勢下，工作的重點應該放到怎樣盡快制定一套合理的教學方法上。

一、合理選材

在高專院校中，該項課程主要是通過合理的教學以及學習，確保學生掌握基礎知識以及技能，并能有效利用。具體講有如下幾點：認識遺傳的規律以及基礎，突變的原因；了解具體的分類以及特點；掌握分析、治療的基本方法；熟悉分子遺傳知識。綜合來看，主要的課程內容有如下幾點：①基礎知識，具體指遺傳的基礎、單基因以及多基因的遺傳病、疾病的咨詢及防治等。②最新的學科進展。③分子遺傳以及分子生物相關學科的知識。

二、進行教學改革

首先，優化授課方法及內容。

高專院校的學生本身在高中時期就學過生物課，對遺傳學知識有一定的掌握。這些知識為我們掌握醫學遺傳學的相關理論打下了堅實基礎，但醫學遺傳學和普通的遺傳學有很大的不同。選擇合理的教學內容以及方法有助于學生更好地掌握課程。一般，高專院校都為三年制，真正地理論學習期只有兩年，同時知識內容又比較復雜，這些特點決定了教師必須合理地選擇授課內容以及方法。具體有以下內容，①優化教學內容：醫學遺傳學可分為群體遺傳等六大板塊，應依次講解。②精心選取授課方法：按照課程的重點來合理地選取方法。選擇授課方式時，老師應改變傳統思想，認識到自身的主導地位，開展課堂講述的目的是為了引導學生更好地學習課堂知識。

其次，重視實驗課的效果。

開設實驗課是為了培養學生的試驗能力，同時有助于學生鞏固知識，從實驗中體會到濃厚地學習樂趣，激勵學生更加努力學習。針對個別學校不重視實驗課開展的情況，應具體的根據學校的情況，合理選擇內容開展實驗活動。這有這樣才能培養出適合新時展的新型人才。

第三，加強臨床實習。

隨著工業化進程的加快，環境污染越來越嚴重，遺傳病的發病幾率也越來越高。統計數據顯示，近年來遺傳病的增長率相當驚人。這些疾病表現在臨床的不同專業，所以醫學遺傳學更確切地說是一門臨床學科。大多數的學生畢業后多從事臨床或相關的工作，因此我們的教學就應該著重注意培養臨床能力，而這種能力的獲得需要通過不斷地臨床實習。教師應盡最大努力地創造條件鍛煉學生地臨床能力，比如使用多媒體輔助教學等方式。通過不同的方式提高學生的診斷、分析、解決疾病等相關的臨床能力，比如可以根據患者在臨床上的表現來斷定遺傳病的種類等。通過對學生的臨床能力技能的培養可以確保學有所用。通過不斷的實踐發現，將臨床和課堂相結合地方式對于提高教學效果有非常大的幫助。

第四，充分利用課外陣地。

分子生物學的發展和生命科學研究的深入不斷的補充和完善著醫學遺傳學基礎理論和臨床實踐，這點對于那些畢業后就走上臨床崗位的學生來講是非常重要的。但是目前，由于高專院校開展的醫學遺傳學課時比較少、內容比較多，這些特點就使得老師不應過分地傳授研究進展情況，主要是因為這會使得理論知識和臨床實踐脫節。當前形勢下，教師的工作重點應放到如何最大程度地幫學生補充研究進展情況。由于大學生的課余時間比較多，可以采用很多方法開展課外學習，比如學術講座、興趣小組等形式。這些活動的開展不僅幫助學生了解最新情況，同時還有助于他們鞏固基礎知識，鍛煉分析以及處理疾病的能力。

第五，不斷完善測評制度。

應該打破傳統的那種通過考卷來評定學生學習效果的制度。傳統制度帶來的負面影響是出現了大批高分低能學生。高專院校學生今后的職業方向決定了學生不僅要有堅實的理論基礎，還要有很強的實踐能力以及心理素養。所以教師對學生學習的考核應該是對綜合能力的考核，真正使考核成績能合理地反映出學生的綜合素質。當前，我們必須要不斷地完善現存的考核標準，要將各類因素綜合起來，比如學生課堂上的表現、回答問題的情況以及完成作業的情況等，把各項成績采取加權法有效計入總成績中，這樣可以合理地反映出他們的綜合素養。

三、結論

醫學遺傳學是一門和臨床醫學有著密切關系的過渡性的學科，更確切地說是一種偏向臨床的學科。高專院校肩負培養新時代人才的重要任務，因此如何有效地開展醫學遺傳學課程就成為了當前工作的重點。教師的所有教學活動要確保和此重點相關，不論是優化知識內容還是精選講課方法，亦或是從開設實驗課到開展臨床見習活動都要認真地圍繞這個重點進行。除此之外，講課過程中要密切關注研究的最新情況，通過合理的課外活動傳遞相關信息。只有綜合做到以上幾點才能培養出適合時展的新型人才。

參考文獻

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遺傳學最新研究進展范文第2篇

關鍵詞 表觀遺傳學；獲得性遺傳；靈活性；可逆性

中圖分類號 Q3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）08-0248-02

表觀遺傳是指生物不改變基因序列而只通過化學修飾來調控基因表達所導致的可遺傳的改變，與之對應的學科就是表觀遺傳學（epigenetics），它最早于1939 年由英國學者Waddington在其著作《現代遺傳學導論》一書中提出，當時認為表觀遺傳學是研究基因型產生表型的過程[1-3]。近年來，表觀遺傳學已成為生命科學研究的前沿和熱點，其幫助生物適應環境和應對外力脅迫的作用和優勢已逐漸被揭示出來，不僅在改良生物新品種和防治疾病等應用方面顯示了巨大的潛力，而且還為人類進一步認識和理解生物進化提供了全新的思維方式。

1 表觀遺傳修飾

表觀遺傳修飾主要包括DNA甲基化和組蛋白修飾[1，4]。DNA甲基化是真核生物基因組中最常見的一種DNA共價修飾形式。在真核生物DNA中，5-甲基胞嘧啶是唯一存在的化學性修飾堿基，CG二核苷酸是甲基化的主要位點。DNA甲基化時，胞嘧啶從DNA雙螺旋突出，進入能與酶結合的裂隙中，在胞嘧啶甲基轉移酶催化下，有活性的甲基從S-腺苷甲硫氨酸轉移至胞嘧啶5′位上，形成5-甲基胞嘧啶（5m C）。真核生物中有2%～7%的胞嘧啶存在甲基化修飾，同時70%的5-甲基胞嘧啶參與了CpG序列的形成，而非甲基化的CpG序列則與管家基因以及組織特異性表達基因有關。DNA甲基化會導致基因轉錄抑制或沉默，與胚胎發育、組織特異性基因的表達調控、X染色體失活和基因組印記等密切相關，不僅可影響細胞基因的表達，而且這種影響還可隨細胞分裂而遺傳下去。

組蛋白是染色體基本結構——核小體中的重要組成部分，其氨基端尾巴上的許多殘基可以被共價修飾，包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、多聚ADP糖基化、羰基化等修飾，其中甲基化和乙酰化是最普遍最重要的組蛋白修飾。組蛋白修飾可影響組蛋白與DNA雙鏈的親和性，改變染色質的疏松或凝集狀態，也可影響其他轉錄因子與結構基因啟動子的親和性，調控基因表達，進而導致轉錄激活或基因沉默，參與細胞分裂、細胞凋亡和記憶形成等眾多生命過程。

除了DNA甲基化和組蛋白修飾外，表觀遺傳修飾還有染色質重塑、基因組印記、非編碼RNA和副突變等。研究表明，表觀遺傳修飾過程是相當復雜的，許多修飾存在著依賴關系和協同作用[4]。比如，組蛋白修飾可以指導DNA甲基化[5-7]，從而導致基因沉默或激活。同時，DNA甲基化也可引導組蛋白修飾[8-9]，進而影響基因轉錄等。

2 靈活性

由于化學修飾比改變基因結構更快捷、更容易，所以相對于穩固的基因型遺傳來說，表觀遺傳則具有更大的靈活性。這為生物快速適應千變萬化的環境提供了一種適宜的應變機制。最新的研究發現，古生物能夠適應快速變化的環境所依賴的正是表觀遺傳修飾。在距今3萬年前，全球氣候波動頻繁，短時間內便可出現巨大起伏。按照傳統的“基因突變+自然選擇”的進化模式，生物肯定難以跟上這么快的節奏，然而事實上絕大多數生物都能夠快速地適應這種巨大的氣候變化壓力而不至于滅絕，這其中的秘密就在于表觀遺傳修飾。Llamas et al[10]通過對凍土層中發掘出的3萬年前美洲野牛的DNA胞嘧啶甲基化分析，發現這一時期野牛的表觀遺傳變化在2代內即可產生，也就是說，產生可遺傳變異所需的時間遠低于傳統進化模式所需要的時間。這一結果表明，是表觀遺傳修飾幫助古代的動物度過了環境巨變的難關。具有土生習性的植物，由于難于移動，其生長、發育和繁殖更容易遭受逆境（如干旱、病蟲侵襲和輻射等）脅迫影響。面對各種逆境壓力，植物應變的對策也是表觀遺傳修飾。美國學者Dowen et al[11]研究發現，植物在受到病菌侵襲時，其全基因組會出現大量DNA甲基化修飾的改變，并且這種甲基化修飾會因環境刺激的變化而變化，以動態的方式調控基因表達，限制感染病菌的生長，幫助植物抵御病菌的入侵。表觀遺傳與環境密切相關，所以植物表觀基因組存在明顯的地域差異[12]，這種表觀遺傳差異在幫助生物適應不同的環境和向多樣性發展方面發揮著至關重要的作用。

3 習得性

表觀遺傳修飾有2個明顯特征：一是受環境影響，生物可以通過表觀遺傳修飾來改變性狀；二是這些與環境相適應的表型（性狀）可以遺傳下去。這2個特征所表現出的獲得性遺傳，為生物的多樣性和種群的適應性演化提供了一種習得性進化機制。最早關于DNA甲基化的可遺傳特性是通過agouti viable yellow（Avy）小鼠模型研究發現的。該研究確定了一個啟動子被甲基化的程度與小鼠的毛色（即棕色小鼠）的關聯性[13-14]。英國學者Enrico Coen及其同事[15]發現，在野生植物群體中存在可遺傳的具甲基化修飾的突變株。一種名為柳穿魚的野生植物的正常植株的花呈兩側對稱狀。Enrico Coen et al在研究中發現了一種突變體，該突變體的花呈輻射對稱狀，而這一表型突變是由一個叫Lcyc的基因被甲基化修飾導致的，該基因與控制金魚草（Antirrhinum）的背腹不對稱的cycloidea基因同源。Lcyc的基因高度甲基化導致基因沉默，無法正常轉錄，這一基因在向后代傳遞時保持了甲基化狀態，后代植株的花也呈輻射對稱狀。Rechavi et al[16]在一項研究中發現，表觀遺傳能夠幫助線蟲獲得可遺傳的免疫力。他們利用一種昆蟲病毒Flock house virus（FHV）感染線蟲，發現線蟲通過RNA干擾的方式沉默病毒基因從而獲得了針對這一病毒的免疫力。當這些線蟲的后代再暴露在這類病毒中時，它們仍然具有對病毒的免疫力。

由表觀遺傳所致的獲得性遺傳現象不僅發生在線蟲、植物中，而且在小鼠、豬和人類的研究中均被發現[16-19]。這種獲得性遺傳對于生物積累應對外力脅迫的經驗和向多樣性發展是極其重要的。一些生物之所以能夠在十分惡劣的環境和強大的天敵脅迫下長久生存下來并不斷進化，一個重要的原因就是生物能夠遺傳和繼承抗脅迫的能力。雖然目前還不能證明表觀遺傳會轉化為基因型遺傳，但是從表觀遺傳的機制來看，這種轉化是完全可能的。因為有研究發現，DNA甲基化修飾可以永久改變遺傳密碼。例如，胞嘧啶C的甲基化會使核酸經脫氨基作用轉變為胸腺嘧啶T[20]。按照遺傳漂變中性理論[21]，C轉變為T的過程應該是隨機的，但是人們發現甲基化CpG島中的自發性脫氨基比非甲基化CpG序列中的將近快2倍，而人類基因組中近80%的甲基化位點發生在CpG序列中的C上（后跟有鳥嘌呤G）。這些現象用“隨機”無法解釋，人類更相信是生物機體有目的的為之。或許表觀遺傳是基因型遺傳的前奏和準備，而基因型遺傳則是表觀遺傳的積累和沉淀。所以，表觀遺傳很可能是基因型遺傳的一個中間過渡階段，通過這個中間過程的篩選，可以把更適應的性狀選擇和保留下來，以有利于生物的生存和進化。

4 可逆性

表觀遺傳的可逆性主要是指表觀修飾的可逆性。這種可逆性既可使基因沉默[22-23]，又能夠激活基因[24-25]。反映到表型上就是一種性狀既可后天獲得并能夠遺傳下去，也可在獲得后又很快消失。這種可逆性也是一種靈活性，它在生物某些機能和組織的自我矯正、修復中發揮了重要作用。表觀遺傳修飾其實也是一把雙刃劍，它雖然在幫助生物快速適應環境和應對外力脅迫方面起著至關重要的作用，但是不當的表觀遺傳修飾也會對生物產生負面作用，如導致細胞癌變等[26-27]。基因突變引發的癌變是無法逆轉的，但是表觀遺傳修飾（表型突變）導致的癌變則可以通過表觀遺傳修飾來治愈。例如，Okada et al[28]發現了一種蛋白質復合體——延伸體（elongator），能夠清除DNA上的表觀遺傳標記物，對胚胎發育過程形成不同類型的細胞有重要作用。這種延伸體就可能通過清除表觀遺傳標記的方式再次激活腫瘤抑制基因，從而使腫瘤細胞逆轉化為正常細胞。趙雅瑞等[29]發現，siRNA誘導EZH2基因增強子的表觀沉默能夠抑制前列腺癌細胞的增殖和生長。近年來，類似的表觀遺傳抑制癌細胞生長的研究層出不窮[26-27，30]。另外，在細胞分裂和DNA復制中經常會發生DNA雙鏈斷裂，需要及時修復，否則就會影響基因組的穩定，引發癌變。研究表明，組蛋白的共價修飾，包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化等修飾，對DNA修復進程起著關鍵的調控作用[31]。

5 結語

表觀遺傳修飾具有不改變DNA序列而能夠導致遺傳變化的特點，為生物快速適應瞬息萬變的環境和應對外力脅迫提供了一種應變機制。但是，這種機制對生物適應環境、多樣性發展和生物進化的作用目前還無法評估。隨著研究的深入，表觀遺傳修飾的分子機制和若干修飾細節將逐步被揭示，表觀遺傳的優勢和作用必將進一步地凸顯在人類面前。

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遺傳學最新研究進展范文第3篇

均有著很重要的作用[1]。教育部于上個世紀90年代提出"高等教育面向21世紀教學內容和課程體系改革計劃"以及《關于進_步加強高等學校本科教學工作的若干意見》，各高校都開展了_系列卓有成效的探索，對提高《遺傳學》乃至整個生命科學的教學質量起到了巨大的推動作用，很多工作已在相關全國教學會議上交流，或在有關期刊/論文集中正式發表。由于遺傳學是生物科學領域中發展最快的學科之一，新技術、新方法不斷涌現，研究范疇不斷拓寬，研究內容不斷深化，遺傳學知識的積累量越來越大，迫切需要有一個好的教學體系對《遺傳學》教學過程加以規范和提高。我們把優質教學體系的改革思路貫穿在整個《遺傳學》教學過程之中，堅持"以學生為主體、以教師為主導"的方針，以培養"寬基礎、厚知識、強能力、高素質"的優秀人才為目標，改進學生學習方式，培養學生分析問題、解決問題的能力及綜合素質。因此，構建優質教學體系，在整體上提高了國家精品課《遺傳學》的授課質量和教學效果，促進精品教育的發展，同時也提高了《遺傳學》教學平臺的質量和教學資源的校內外無障礙共享，取得了明顯的課程教學改革效果。

1優質教學體系的建設

1.1教學內容的優化

《遺傳學》課程建設和教學內容設置要遵循現代教育理念，以培養高素質、復合型、富有創新精神和實踐能力的專門人才為宗旨，從應試教育向開放教育發展。在保持學科自身完整性與系統性的基礎上，始終把培養學生的遺傳分析能力放在首位,使學生更好地掌握遺傳學的基本規律、基本理論、基本概念和基本研究方法；在細胞、個體、群體和分子等不同層面上對遺傳學有較為完整和深入的認識，更深、更廣、更準確地掌握遺傳學知識，為遺傳學與人類健康、遺傳學在動、植物育種等領域中的應用打下堅實基礎，同時為后續課程的學習和從事相關工作奠定基礎。為此，要高質量地修訂《遺傳學》課程的教學大綱，使之能充分反映和體現出本學科最新發展趨勢。在內容安排上，以遺傳物質的本質、傳遞、變異以及遺傳信息的表達與調控為主線，從遺傳物質的細胞學基礎到分子基礎、從遺傳信息的載體到傳遞、從質量性狀到數量性狀、從基因突變到染色體結構變異、從性狀表現到基因的表達和調控、從細胞核遺傳到細胞質遺傳、從個體遺傳到群體遺傳，知識傳授由淺入深、由表及里、以簡帶繁、以點帶面，這樣能在有限的教學時間內讓學生系統性地領略遺傳學的全貌并融會貫通，用學到的知識靈活地解釋_些與遺傳學有關的生物學現象。教師在備課時將遺傳學學科發展過程中形成的新知識、新案例及時補充到課堂和實驗內容之中,結合實物、圖片、錄像等進行多媒體教學，使《遺傳學》課堂教學保持_種新鮮的活力，充滿知識性、趣味性和吸引力。每章布置一些精選的習題，有助于提高學生分析問題和解決問題的能力。

1.2教學方法與教學手段的改革

有效的教學手段和合理的教學方法，可以明顯提高《遺傳學》課程的教學效果。授課時采用啟發式、探究式、開放式、討論式、案例式等多種交互式對話的教學方法與多媒體教學手段結合，把上課、實驗、討論、考核等不同方面有機地結合起來,能最大程度地啟發學生的主觀能動性，在掌握基本理論知識的同時，全面提高學生分析和解決遺傳學問題的能力及綜合素質，培養學生自主學習和創新的能力。如在講述遺傳學三大定律時，考慮到學生在高中階段對這部分內容已有所掌握，授課時不再直述有關定律的基本內容和實驗方法，而是講解孟德爾和摩爾根是如何采用合適的研究方法進行試驗,最終獲得正確的結論；授課過程中還可隨時提出一些相關的問題讓學生思考或回答，提高解決曰常生活中一些具體遺傳學問題的能力。這樣既可以讓學生聽得有趣，還可促使學生更好地掌握有關概念、達到融會貫通的效果。又如在進行遺傳學實驗時,可以設計一些合適的實驗方法，引導學生通過一系列的置疑、判斷、比較、選擇，以及相應的分析、綜合、概括等多樣化的過程，由發散到收斂、求異到求同，通過實驗最終得到合理的結果。通過這一求異和求同的過程，有利于學生更深入地理解所獲得的知識和結論，而且也可激發學生的求知欲、培養他們創新思維的習慣和能力。在教學過程中，逐步加強雙語教學，也能促進學生更好地適應遺傳學學科的高速發展，了解和掌握國內外遺傳學發展的現狀和趨勢。學期結束時的"教學情況反饋問卷"和課后征詢意見制度的實施，可以多方收集學生對課程的教學意見，保持教學雙向信息反饋通道的暢通。在現代教育技術應用與教學改革中，CAI教學課件制作的好壞會明顯影響《遺傳學》課程的教學效果[16,17]。我們在1998年自制《遺傳學》教學課件基 礎上，進一步編制出以文字、圖片、動畫(視頻)、實體照片等多種媒體組成的完整教學課件[18]，方便學生有針對性地掌握遺傳學知識。課件分為課堂版和網絡版兩種形式，可同時滿足教師授課和學生自學的不同需求，同時也給教師留下了不斷加工完善和改進的空間，能夠適應個性化的教學。

1.3實驗教學的創新

遺傳學是_門實驗性很強的學科。隨著遺傳學的迅速發展，《遺傳學》的實驗教學起著越來越重要的作用，影響著課程整體水平的提高[19,20]。在實驗過程中，將啟發性、探究性的教學方法貫徹到各個環節，使每個實驗都具有背景知識的講解和說明、過程的設計和實施、結果的總結和提高、理論的考核和評價等過程，將實驗課轉變成全方位培養學生創新意識和創新能力的小平臺。在實驗課新體系中有目的地增加國內外遺傳學科的最新進展，增加設計性、應用性、綜合性實驗項目，適當增加實驗難度，提高學生操作技能和從事實驗的積極性。目前綜合性實驗已達到總實驗量的56%，比10年前大大增加(表1)。對于一些驗證性實驗，也盡力將其設計成具有_定探究性的設計性實驗，如"植物細胞的減數分裂"實驗屬于帶有傳統意義的驗證性實驗，實驗時由學生利用不同的材料進行分組對比實驗，最終經討論和比較分析得出正確的答案，這樣通過教學方法的改變使原來純梓驗證性實驗得到了_定的改變。又如"植物染色體核型分析"實驗時約有1小時材料處理的等待時間，利用這_間隙插入"人類Y染色體的進化"等學生感興趣的實驗小講座，其內容綜合了近年來在Science、Nature等雜志上發表的有關Y染色體的研究進展，講解Y染色體的過去、現在和將來，引起了學生較大的興趣。在實驗過程中，還可依托學科優勢，建立了科研與教學的共建平臺，充分利用科研實驗室的先進儀器設備為《遺傳學》實驗教學服務，可使許多實驗項目的研究方法發生明顯的改變。如"西瓜染色體加倍〃綜合應用性實驗，利用學院“211〃平臺的細胞流線儀，在西瓜三葉期就可鑒定加倍苗，提高了實驗的效率；"油菜籽品質遺傳率測定"，利用科研平臺的近紅外品質分析儀，方法簡便快速、不破壞樣品，結果準確。使學生在實驗中能充分體驗到高科技的魅力，達到科研反晡教學之目的。在實驗教學的改革中，還要重視室外先進實驗基地建設以及實驗室的開放工作，鼓勵學生依據實驗教學目的和自己的興趣愛好，自主設計實驗、自主完成實驗、自主管理實驗，可以使學生的創新愿望得以實踐；同時積極鼓勵學生利用所學到的遺傳學知識參加教師的科研項目、爭取國家和省級大學生創新項目、學校SRTP項目，引導和培養學生熟悉、參與、跟蹤世界生命科學前沿領域的能力，進一步完善"開放性、研究型"的教學模式，最大程度地培養學生的創新意識和創新能力。

1.4教學團隊的建設

師資隊伍的建設有助于《遺傳學》課程持續發展。教師作為課程教學中的主導，肩負著傳授知識的重任，教師隊伍的知識水平和操作技能直接影響著課程教學的效果。在長期的教學過程中，本課程堅持實行請好老師、用好教材、講好課程，打造精品課程的教學思路。教學隊伍中有教學名師或優秀

教師，采用團隊主編的國家"十一五"規劃教材和面向21世紀課程教材[21,22]以及獲獎的教學課件，確保了《遺傳學》國家精品課程的教學質量。在"學院主管、負責人總抓、團隊骨干負責"的三級教學管理體制下，教學團隊制定了具體建設規劃，形成了分工明確、協調統一的建設模式。在具體實施過程中，以學術帶頭人為中心、骨干教師為主力軍，青年教師為后備軍，造就了學歷、年齡、學緣、職稱等結構合理、學術水平好的高質量教師隊伍。多年來堅持首席主講教師負責制、合作備課、教學會議研討、學要求等方法取得了更好的教學效果。在實驗教學中，多年來_直由具有博士學位的教師擔任主講，確保了《遺傳學實驗》改革向縱深發展。同時，利用學校學科門類多、課程設置齊全的特點,積極鼓勵教師參與綜合性實驗的創建，選修具有最新遺傳學知識和技能的研究生課程，到外校進修相關課程和切磋實驗技能，掌握遺傳學最新的實驗技術，提高了任課教師的知識和教學水平，并減少了《遺傳學》與其它相關課程在內容上的重復。教師間的觀摩教學和傳、幫、帶，也促進了教師隊伍的整體提高。

1.5考試內容和方法的改進

《遺傳學》課程的考試內容和方法既要考核學生對遺傳學基本規律、理論、概念和方法等知識的掌握程度，又要注重了解學生綜合運用所學遺傳學知識分析、解決問題的能力以及創新能力的水平。因此，考核命題要靈活多變，少出"死記硬背"題、多用"分析"和"理解"題，特別注重理論與實踐的結合以及學生獨立思考、分析遺傳學問題和解決實際問題能力等方面的測試；考核方式也要多樣化,如筆試、面試、課程論文結合，單項試題與綜合分析試題相結合等。評價時不僅要注重答題結果，更應注重考核學生解答問題時的思維方式和能力，對創新方面成績突出的學生予以表彰和加分。如2000年開始采用的"理論綜合試題"，其內容能夠綜合全書的主要內容，在開課時提前將題目告訴學生,允許學生經過_學期的學習和思考后再行完成，有利于學生對遺傳學知識的全面理解和綜合應用能力的提高，且可給學生留有創新發揮的余地。《遺傳學實驗》考試則結合《實驗情況記錄表》，把實驗預習、操作、報告、紀律等納入考核范圍；實驗全部結束后還要單獨進行實驗原理和方法筆試，教師根據學生平時成績和考試成績給出最終成績。

1.6精品教材的編寫

教材建設是《遺傳學》課程建設的重要方面，教材的選用與學生遺傳學整體知識的構成有著密切關系[23]。我們根據教學課件內容創編了具有明顯新意的"十一五"國家多媒體規劃教材《遺傳學》，具有傳統印刷教材所沒有的特點[21]，已被省內外多所院校在教學中采用。該教材編排獨特、文字精煉、圖文并茂，能夠適應現代教育技術的教學新方法,特別是可以明顯減少學生上課做筆記的時間，集中精力聽老師講解內容；并有利于學生根據課件內容學習和復習有關內容，現已被推薦申報"十二五"國家規劃教材。在教學中還為學生提供30多本中英文參考資料，同時提供與遺傳學有關的_些相關雜志，這些學習資料在學校圖書館可以借閱，幫助學生學習和理解遺傳學基本知識。

1.7教學網站和教學共享平臺的建設

根據國家精品課程的建設要求，我們在學校的支持下加大力度進行《遺傳學》網站等共享平臺的建設，使之具有鮮明特色、內容豐富、共享性強等特點。教學大綱、教學進度(曰歷)、教材、教學參考書和教學輔助資料(如教案、習題和參考答案、實驗指導、網絡版和課堂教學版多媒體課件及其他教學資料)已全部上網，教師與學生對話式窗口，方便師生交流，形成了講授、答疑、討論、信息網絡化的教學平臺，具有"高開放"的特點。教學平臺的建設現已實現了《遺傳學》課程的校內外無障礙共享,學生隨時可以點擊"jpkc.zju.edu.en/k/531/"網<jpkc.zju.edu.en/k/531/%22%e7%bd%91>址進入網站學習，與教師在線交流，并可上網利用模擬試題自主測驗學習效果。教學網站的建設方便了學生和教師的使用，為學生提供了一個跨越時間和空間的學習環境。同時為了方便學生學習，教學網站中收集和編輯了與《遺傳學》課程有關的多種學習資源，包括參考文獻、中外網絡資源、中外遺傳學重要期刊、遺傳學名詞英漢對照、名詞解釋、遺傳學研究領域諾貝爾獲獎者等。《遺傳學》課程已按教育部的要求完成課堂教學全程錄制和上網。

2優質教學體系的應用效果

2.1提高了《遺傳學》課程的教學水平和教學質量

優質教學體系的構建促進了《遺傳學》教學質量的提高。《遺傳學》現已成為國家精品課程，《遺傳學》教材為"國家十一五規劃教材”實驗教

材為"面向21世紀課程教材”,自創的教學課件也獲得了全國"第六屆高等農業院校多媒體課件評比_等獎"，教學團隊師資質量好，課程教學從內容、方法和手段以及考核評價上形成一個科學優質教學體系，能夠保證課程教學質量和水平。在整體上較好地解決了《遺傳學》教學內容豐富、而教學時數有限的矛盾，也解決了多媒體課件好看、但筆記難記等問題，符合學生的學習和認知心理，在現代教育技術應用與教學改革中發揮了顯著作用。教學效果的提高，促進學生更加扎實地掌握遺傳學基本知識和基本技能，提高了分析問題和解決問題的能力，在參加教師科研項目的研究、爭取國家和省級創新項目及學校SRTP項目中發揮了作用。

2.2教改成果和教學資源共享應用廣泛，輻射作用明顯。

《遺傳學》課程教學體系優化中所做的_些教改工作以及《遺傳學》網站和教學平臺的創建，不但提高了課程的教學效果，也與其他一些高等院校《遺傳學》等課程的教學實現了資源共享，在全國發揮了良好的輻射作用。全國已有40多所高等院校的教師引入我們創建的《遺傳學》多媒體課件、教材和教學網站應用于教學中。一些學校的教師也經常來校觀摩和旁聽我們的《遺傳學》課堂和實驗教學，交流《遺傳學》的教學經驗。目前我們創建的《遺傳學》網站點擊數已經超過190000人次。精品課負責人在2010年全國遺傳學教學會議上對《遺傳學》多媒體教學課件創建、精品教材編寫以及教學網站建設等支撐體系做了詳細介紹，得到了與會人員的充分肯定。2011年我們舉辦了全國《遺傳學》骨干教師高級研修班、全國大學生農學創新實驗暑期培訓班和浙江省首屆植物染色體制片技能大賽,擴大了課程在全國的影響力。

3優質教學體系構建的進_步設想

第_，《遺傳學》課程的教學內容豐富、信息量大，需進_步整合和優化《遺傳學》課程的教學內容，積極探索適應現代教育技術的教學新方法，力求在原有內容的基礎上能夠更好地反映出遺傳學學科的最新進展，以適應不斷發展的新形勢教學要求。

第二，繼續改進教學手段和方法，進_步完善探討式、討論式授課方式，在課堂上盡量多留出一點時間與學生進行交流和互動；同時鼓勵學生多利用功能強大的《遺傳學》網站學習，提高教學效果。同時積極與省內外有關院校交流《遺傳學》教學課件，實現校內外教學資源的無障礙共享，提高《遺傳學》課程在全國的知名度。

第三，通過教學體系的建設，進一步完善《遺傳學》教學師資隊伍，在引進高水平教師的同時著重培養和提高現有青年教師的教學水平，不斷提高教師的創新素質，以適應遺傳學學科飛速發展的現狀。

第四，推進探究性和開放性教學，創造條件開設學生自主實驗，進一步培養和提高學生的創新意識和創新能力。同時要充分發揮綜合性大學一流學科的強大支撐作用，做好教學與科研的結合工作，把科研中的新成果、新發現應用到綜合性實驗和設計性實驗中去，不斷更新教學內容，激發學生勇于發現和探索的潛能。

遺傳學最新研究進展范文第4篇

關鍵詞：統計遺傳學；在線開放課程；創新人才

隨著科技競爭的日趨激烈和人才國際化程度的不斷加快，我國拔尖人才日益緊缺。當前高等教育工作的根本問題是人才培養質量問題，其核心是學生創新精神和創新能力的培養。建立拔尖創新人才培養的有效機制，促進創新人才脫穎而出，促進高校探索創新型人才培養的新模式，促進高校探索并建立以問題和課題為核心的教學模式，倡導以學生為主體的本科人才培養和研究型教學人才改革，調動學生的學習積極性、主動性和創造性，激發學生的創新思維和創新意識，是建設創新型國家，實現中華民族偉大復興的歷史要求，也是當前對教育改革的迫切要求。

高等醫學院校主要是以專業為依托，全面提高學生綜合素質。但是在限定學時的情況下，按部就班的講解已不能滿足學生對知識的需求，不能滿足創新人才培養的需要。由于統計遺傳學教學學時相對較少，教師要完成教學計劃，所以學生創新能力的培養只依靠課堂理論教學不會有顯著效果。學生可以利用課余時間在網絡上繼續拓展學習、深入學習、實踐學習。但是學生如何獲得優質的學習資源，如何對學生創新能力的培養起到促進作用？這就需要一個學習、交流和實踐的平臺，統計遺傳學在線開放課程平臺建設就顯得尤為重要。

一、統計遺傳學在線開放課程建設的必要性和重要性

在線開放課程模式與傳統課堂教學模式相比，具有顯著的優勢，學習不受時間段的限制。學習者可以合理安排進行個性化的學習，反復觀看教學視頻，可以分析具體的問題，直到理解掌握為止。統計遺傳學在線開放課程建設將以服務平臺建設的形式，使學習者可以充分利用平臺資源，高效參與完整的教學過程。因此，統計遺傳學在線開放課程教學模式更方便學習者對知識點的學習，彌補課堂教學的不足。在線開放課程教學模式增強了教學吸引力，激發了學習者的學習積極性和自主性，擴大了優質教育資源受益面，拓展了教學時空，有著傳統課堂教學模式無法比擬的優勢，給高等醫學院校教學改革帶來了新的機遇和挑戰。

統計遺傳學是利用統計學的方法，借助計算機的實現手段，研究生命體基因組遺傳和變異的一門應用型課程。它是我校生物信息學專業重要的專業課，教學效果的好壞，直接影響到學生后續畢業設計的完成效果。其目標是通過課程學習，培養學生利用統計遺傳學方法解決生物信息學相關問題，而這恰恰是一個從理論到實踐的過程。如果統計遺傳學在線開放課程得到建設并實踐應用，它的相關理論和方法可以幫助遺傳學、臨床醫學和預防醫學等專業解決實際問題，醫學院校其他專業的學生也可以利用網絡資源學習統計遺傳學知識，并成為其他專業學生了解生物信息的一個前導課程，提高統計遺傳學的應用價值。因此，在線開放課程是培養學生生物信息學創新思維能力的重要途徑和手段，是高等醫學院校人才培養的需要和交流溝通的平臺。

二、統計遺傳學在線開放課程建設的主要平臺

結合高等醫學院校的特色，滿足高等醫學院校的統計遺傳學教學和學習者利用閑暇時間學習的需要，并以使統計遺傳學在線開放課程在實踐中得到應用為目標，以學生自主創新實踐為中心，建立與學生創新思維能力相適應的統計遺傳學開放課程體系。擬解決理論與實踐相脫離、學生合作意識差、缺少學生自主構建知識與能力的實踐活動、缺少科學探究氛圍和缺乏對學生綜合能力的評價等問題。達到高等醫學院校對創新人才培養的目的。

（一）統計遺傳學在線開放課程的資源庫平臺建設

統計遺傳學在線開放課程的課程資源庫包括基礎教學資源和學術拓展資源。基礎教學資源包括統計遺傳學的重要理論知識講解視頻、統計遺傳學常用軟件講解及介紹、統計遺傳學相關內容（連鎖分析、關聯分析、群體遺傳學等）的分析實例及數據等資源，給學生提供統計遺傳學基礎理論的學習平臺，數據集庫是常用的分析數據集及數據庫鏈接，供學生練習和測試用。理論和實例相結合，提高學生分析問題和解決問題的能力；學術拓展資源包括統計遺傳學的應用領域、用統計遺傳學可以解決的科學問題、統計遺傳學研究進展及近期前沿熱點問題等資源，開拓學生視野。

（二）統計遺傳學在線開放課程的學生測試平臺建設

建設統計遺傳學在線開放課程的學生測試平臺，調用數據集庫中的數據，應用學到的統計遺傳學知識解決實際問題，通過理論和實驗的方式進行測試，考核學生對基本理論知識的掌握程度，及時發現問題，彌補知識欠缺。使統計遺傳學在線開放課程在教學中得到很好的實踐應用。

（三）統計遺傳學在線開放課程的實踐與創新平臺建設

建設統計遺傳學在線開放課程的實踐與創新平臺，定期留一些具體分析實例的題目，讓學生自由分組，開展自主探究活動，各組自行設計方案，最后對應的各個題目進行分組匯報，激發學生的主動探究精神，培養團隊精神，提高學生的創新和實踐能力。

三、統計遺傳學在線開放課程建設具體思路及實施方案

（一）組建團隊建設統計遺傳學在線開放課程資源庫

統計遺傳學教學團隊由教學經驗豐富的5名教師組成，統計遺傳學在線開放課程建設資源庫的建設包括基礎教學資源和學術拓展資源，由基礎到實踐再到學術前沿應用。基礎教學資源包括教學章節理論內容視頻、實驗課常用軟件講解和常用分析的實例演示。按照教學大綱要求的重點和難點，團隊中的教師根據各自擅長的章節內容的知識點進行視頻錄制，教學視頻要根據知識點難易程度去設計，每一個知識點錄制成一段微視頻，一個教學視頻一般不超過20分鐘；挑選典型性內容做實例分析演示進行視頻的錄制等。學術拓展資源是統計遺傳學相關領域的研究成果，教師每周都查找國內外文獻，搜集最新的科研成果放在統計遺傳學在線開放課程的學術拓展資源中，讓學生了解統計遺傳學在生命科學中的應用，激發學生的學習興趣，體現該課程的重要性。

（二）組建統計遺傳學在線開放課程技術團隊

為了取得更好的統計遺傳學在線開放課程設計效果，聘請專業人員給課題組人員進行視頻錄制、頁面設計等方面的技術培訓。讓統計遺傳學在線開放課程平臺更具特色、更吸引人眼球。同時對課程內容及環節進行整體設計，使其內容豐富、精彩、精練，知識體系銜接緊密、結構合理，提高課程吸引力和授課效果，給人一種耳目一新的感覺，激發學生的學習興趣。

（三）建立統計遺傳學在線開放課程的實踐與創新平臺

遺傳學最新研究進展范文第5篇

關鍵詞： 生物信息學 農業研究領域 應用

“生物信息學”是英文單詞“Bioinformatics”的中文譯名，其概念是1956年在美國田納西州Gatlinburg召開的“生物學中的信息理論”討論會上首次被提出的［1］，由美國學者Lim在1991年發表的文章中首次使用。生物信息學自產生以來，大致經歷了前基因組時代、基因組時代和后基因組時代三個發展階段［2］。2003年4月14日，美國人類基因組研究項目首席科學家Collins F博士在華盛頓隆重宣布人類基因組計劃（Human Genome Project，HGP）的所有目標全部實現［3］。這標志著后基因組時代（Post Genome Era，PGE）的來臨，是生命科學史中又一個里程碑。生物信息學作為21世紀生物技術的核心，已經成為現代生命科學研究中重要的組成部分。研究基因、蛋白質和生命，其研究成果必將深刻地影響農業。本文重點闡述生物信息學在農業模式植物、種質資源優化、農藥的設計開發、作物遺傳育種、生態環境改善等方面的最新研究進展。

1.生物信息學在農業模式植物研究領域中的應用

1997年5月美國啟動國家植物基因組計劃（NPGI），旨在繪出包括玉米、大豆、小麥、大麥、高粱、水稻、棉花、西紅柿和松樹等十多種具有經濟價值的關鍵植物的基因圖譜。國家植物基因組計劃是與人類基因組工程（HGP）并行的龐大工程［4］。近年來，通過各國科學家的通力合作，植物基因組研究取得了重大進展，擬南芥、水稻等模式植物已完成了全基因組測序。人們可以使用生物信息學的方法系統地研究這些重要農作物的基因表達、蛋白質互作、蛋白質和核酸的定位、代謝物及其調節網絡等，從而從分子水平上了解細胞的結構和功能［5］。目前已經建立的農作物生物信息學數據庫研究平臺有植物轉錄本（TA）集合數據庫TIGR、植物核酸序列數據庫PlantGDB、研究玉米遺傳學和基因組學的MazeGDB數據庫、研究草類和水稻的Gramene數據庫、研究馬鈴薯的PoMaMo數據庫，等等。

2.生物信息學在種質資源保存研究領域中的應用

種質資源是農業生產的重要資源，它包括許多農藝性狀（如抗病、產量、品質、環境適應性基因等）的等位基因。植物種質資源庫是指以植物種質資源為保護對象的保存設施。至1996年，全世界已建成了1300余座植物種質資源庫，在我國也已建成30多座作物種質資源庫。種質入庫保存類型也從單一的種子形式，發展到營養器官、細胞和組織，甚至DN段等多種形式。保護的物種也從有性繁殖植物擴展到無性繁殖植物及頑拗型種子植物等［6］。近年來，人們越來越多地應用各種分子標記來鑒定種質資源。例如微衛星、AFLP、SSAP、RBIP和SNP等。由于對種質資源進行分子標記產生了大量的數據，因此需要建立生物信息學數據庫和采用分析工具來實現對這些數據的查詢、統計和計算機分析等［7］。

3.生物信息學在農藥設計開發研究領域中的應用

傳統的藥物研制主要是從大量的天然產物、合成化合物，以及礦物中進行篩選，得到一個可供臨床使用的藥物要耗費大量的時間與金錢。生物信息學在藥物研發中的意義在于找到病理過程中關鍵性的分子靶標、闡明其結構和功能關系，從而指導設計能激活或阻斷生物大分子發揮其生物功能的治療性藥物，使藥物研發之路從過去的偶然和盲目中找到正確的研發方向。生物信息學為藥物研發提供了新的手段［8，9］，導致了藥物研發模式的改變［10］。目前，生物信息學促進農藥研制已有許多成功的例子。Itzstein等設計出兩種具有與唾液酸酶結合化合物：4-氨基-Neu5Ac2en和4-胍基-Neu5Ac2en。其中，后者是前者與唾液酸酶的結合活性的250倍［11］。目前，這兩種新藥已經進入臨床試驗階段。TANG SY等學者研制出新一代抗AIDS藥物saquinavir［12］。Pungpo等已經設計出幾種新型高效的抗HIV-1型藥物［13］。楊華錚等人設計合成了十多類數百個除草化合物，經生物活性測定，部分化合物的活性已超過商品化光合作用抑制劑的水平［14］。

現代農藥的研發已離不開生物信息技術的參與，隨著生物信息學技術的進一步完善和發展，將會大大降低藥物研發的成本，提高研發的質量和效率。

4.生物學信息學在作物遺傳育種研究領域中的應用

隨著主要農作物遺傳圖譜精確度的提高，以及特定性狀相關分子基礎的進一步闡明，人們可以利用生物信息學的方法，先從模式生物中尋找可能的相關基因，然后在作物中找到相應的基因及其位點。農作物的遺傳學和分子生物學的研究積累了大量的基因序列、分子標記、圖譜和功能方面的數據，可通過建立生物信息學數據庫來整合這些數據，從而比較和分析來自不同基因組的基因序列、功能和遺傳圖譜位置［15］。在此基礎上，育種學家就可以應用計算機模型來提出預測假設，從多種復雜的等位基因組合中建立自己所需要的表型，然后從大量遺傳標記中篩選到理想的組合，從而培育出新的優良農作物品種。

5.生物信息學在生態環境平衡研究領域中的應用

在生態系統中，基因流從根本上影響能量流和物質流的循環和運轉，是生態平衡穩定的根本因素。生物信息學在環境領域主要應用在控制環境污染方面，主要通過數學與計算機的運用構建遺傳工程特效菌株，以降解目標基因及其目標污染物為切入點，通過降解污染物的分子遺傳物質核酸 DNA，以及生物大分子蛋白質酶，達到催化目標污染物的降解，從而維護空氣［16］、水源、土地等生態環境的安全。

美國農業研究中心（ARS） 的農藥特性信息數據庫（PPD） 提供 334 種正在廣泛使用的殺蟲劑信息，涉及它們在環境中轉運和降解途徑的16種最重要的物化特性。日本豐橋技術大學（Toyohashi University of Technology） 多環芳烴危險性有機污染物的物化特性、色譜、紫外光譜的譜線圖。美國環保局綜合風險信息系統數據庫（IRIS） 涉及 600種化學污染物，列出了污染物的毒性與風險評價參數，以及分子遺傳毒性參數［17］。除此之外，生物信息學在生物防治［18］中也起到了重要的作用。網絡的普及，情報、信息等學科的資源共享，勢必會創造出一個環境微生物技術信息的高速發展趨勢。

6.生物信息學在食品安全研究領域中的應用

食品在加工制作和存儲過程中各種細菌數量發生變化，傳統檢測方法是進行生化鑒定，但所需時間較長，不能滿足檢驗檢疫部門的要求，運用生物信息學方法獲得各種致病菌的核酸序列，并對這些序列進行比對，篩選出用于檢測的引物和探針，進而運用PCR法［19］、RT-PCR法、熒光RT-PCR法、多重PCR［20］和多重熒光定量PCR等技術，可快速準確地檢測出細菌及病毒。此外，對電阻抗、放射測量、ELISA法、生物傳感器、基因芯片等［21-25］技術也是未來食品病毒檢測的發展方向。

轉基因食品檢測是通過設計特異性的引物對食品樣品的DNA提取物進行擴增，從而判斷樣品中是否含有外源性基因片段［26］。通過對轉基因農產品數據庫信息的及時更新，可準確了解各國新出現和新批準的轉基因農產品，便于查找其插入的外源基因片段，以便及時對檢驗方法進行修改。目前由于某些通過食品傳播的病毒具有變異特性，以及檢測方法的不完善等因素影響，生物信息學在食品領域的應用還比較有限，但隨著食品安全檢測數據庫的不斷完善，相信相關的生物信息學技術將在食品領域發揮越來越重要的作用。

生物信息學廣泛用于農業科學研究的各個領域，但是僅有信息資源是不夠的，選出符合自己需求的生物信息就需要情報部門，以及信息中介服務機構提供相關服務，通過出版物、信息共享平臺、數字圖書館、電子論壇等信息媒介的幫助，科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我國生物信息學發展還很不均衡，與國際前沿有一定差距，這需要從事信息和科研的工作者們不斷交流，使得生物信息學能夠更好地為我國農業持續健康發展發揮作用。

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