遗传学最新研究进展
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遗传学最新研究进展范文第1篇
【关键词】高专院校医学遗传学教学方法
在医学类高专院校中，医学遗传学是一门和临床医学有着密切关系的过渡性的学科。与之相关的教学内容范围很广，除了基本的理论知识讲述外，还包括对学生临床分析能力的培养，是一门重要课程。但是由于高专院校课程本身任务重、课时少，这就给教学工作带来一些困难。当前形势下，工作的重点应该放到怎样尽快制定一套合理的教学方法上。
一、合理选材
在高专院校中，该项课程主要是通过合理的教学以及学习，确保学生掌握基础知识以及技能，并能有效利用。具体讲有如下几点：认识遗传的规律以及基础，突变的原因；了解具体的分类以及特点；掌握分析、治疗的基本方法；熟悉分子遗传知识。综合来看，主要的课程内容有如下几点：①基础知识，具体指遗传的基础、单基因以及多基因的遗传病、疾病的咨询及防治等。②最新的学科进展。③分子遗传以及分子生物相关学科的知识。
二、进行教学改革
首先，优化授课方法及内容。
高专院校的学生本身在高中时期就学过生物课，对遗传学知识有一定的掌握。这些知识为我们掌握医学遗传学的相关理论打下了坚实基础，但医学遗传学和普通的遗传学有很大的不同。选择合理的教学内容以及方法有助于学生更好地掌握课程。一般，高专院校都为三年制，真正地理论学习期只有两年，同时知识内容又比较复杂，这些特点决定了教师必须合理地选择授课内容以及方法。具体有以下内容，①优化教学内容：医学遗传学可分为群体遗传等六大板块，应依次讲解。②精心选取授课方法：按照课程的重点来合理地选取方法。选择授课方式时，老师应改变传统思想，认识到自身的主导地位，开展课堂讲述的目的是为了引导学生更好地学习课堂知识。
其次，重视实验课的效果。
开设实验课是为了培养学生的试验能力，同时有助于学生巩固知识，从实验中体会到浓厚地学习乐趣，激励学生更加努力学习。针对个别学校不重视实验课开展的情况，应具体的根据学校的情况，合理选择内容开展实验活动。这有这样才能培养出适合新时展的新型人才。
第三，加强临床实习。
随着工业化进程的加快，环境污染越来越严重，遗传病的发病几率也越来越高。统计数据显示，近年来遗传病的增长率相当惊人。这些疾病表现在临床的不同专业，所以医学遗传学更确切地说是一门临床学科。大多数的学生毕业后多从事临床或相关的工作，因此我们的教学就应该着重注意培养临床能力，而这种能力的获得需要通过不断地临床实习。教师应尽最大努力地创造条件锻炼学生地临床能力，比如使用多媒体辅助教学等方式。通过不同的方式提高学生的诊断、分析、解决疾病等相关的临床能力，比如可以根据患者在临床上的表现来断定遗传病的种类等。通过对学生的临床能力技能的培养可以确保学有所用。通过不断的实践发现，将临床和课堂相结合地方式对于提高教学效果有非常大的帮助。
第四，充分利用课外阵地。
分子生物学的发展和生命科学研究的深入不断的补充和完善着医学遗传学基础理论和临床实践，这点对于那些毕业后就走上临床岗位的学生来讲是非常重要的。但是目前，由于高专院校开展的医学遗传学课时比较少、内容比较多，这些特点就使得老师不应过分地传授研究进展情况，主要是因为这会使得理论知识和临床实践脱节。当前形势下，教师的工作重点应放到如何最大程度地帮学生补充研究进展情况。由于大学生的课余时间比较多，可以采用很多方法开展课外学习，比如学术讲座、兴趣小组等形式。这些活动的开展不仅帮助学生了解最新情况，同时还有助于他们巩固基础知识，锻炼分析以及处理疾病的能力。
第五，不断完善测评制度。
应该打破传统的那种通过考卷来评定学生学习效果的制度。传统制度带来的负面影响是出现了大批高分低能学生。高专院校学生今后的职业方向决定了学生不仅要有坚实的理论基础，还要有很强的实践能力以及心理素养。所以教师对学生学习的考核应该是对综合能力的考核，真正使考核成绩能合理地反映出学生的综合素质。当前，我们必须要不断地完善现存的考核标准，要将各类因素综合起来，比如学生课堂上的表现、回答问题的情况以及完成作业的情况等，把各项成绩采取加权法有效计入总成绩中，这样可以合理地反映出他们的综合素养。
三、结论
医学遗传学是一门和临床医学有着密切关系的过渡性的学科，更确切地说是一种偏向临床的学科。高专院校肩负培养新时代人才的重要任务，因此如何有效地开展医学遗传学课程就成为了当前工作的重点。教师的所有教学活动要确保和此重点相关，不论是优化知识内容还是精选讲课方法，亦或是从开设实验课到开展临床见习活动都要认真地围绕这个重点进行。除此之外，讲课过程中要密切关注研究的最新情况，通过合理的课外活动传递相关信息。只有综合做到以上几点才能培养出适合时展的新型人才。
参考文献
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遗传学最新研究进展范文第2篇
关键词 表观遗传学；获得性遗传；灵活性；可逆性
中图分类号 Q3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）08-0248-02
表观遗传是指生物不改变基因序列而只通过化学修饰来调控基因表达所导致的可遗传的改变，与之对应的学科就是表观遗传学（epigenetics），它最早于1939 年由英国学者Waddington在其著作《现代遗传学导论》一书中提出，当时认为表观遗传学是研究基因型产生表型的过程[1-3]。近年来，表观遗传学已成为生命科学研究的前沿和热点，其帮助生物适应环境和应对外力胁迫的作用和优势已逐渐被揭示出来，不仅在改良生物新品种和防治疾病等应用方面显示了巨大的潜力，而且还为人类进一步认识和理解生物进化提供了全新的思维方式。
1 表观遗传修饰
表观遗传修饰主要包括DNA甲基化和组蛋白修饰[1，4]。DNA甲基化是真核生物基因组中最常见的一种DNA共价修饰形式。在真核生物DNA中，5-甲基胞嘧啶是唯一存在的化学性修饰碱基，CG二核苷酸是甲基化的主要位点。DNA甲基化时，胞嘧啶从DNA双螺旋突出，进入能与酶结合的裂隙中，在胞嘧啶甲基转移酶催化下，有活性的甲基从S-腺苷甲硫氨酸转移至胞嘧啶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饰，同时70%的5-甲基胞嘧啶参与了CpG序列的形成，而非甲基化的CpG序列则与管家基因以及组织特异性表达基因有关。DNA甲基化会导致基因转录抑制或沉默，与胚胎发育、组织特异性基因的表达调控、X染色体失活和基因组印记等密切相关，不仅可影响细胞基因的表达，而且这种影响还可随细胞分裂而遗传下去。
组蛋白是染色体基本结构——核小体中的重要组成部分，其氨基端尾巴上的许多残基可以被共价修饰，包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、多聚ADP糖基化、羰基化等修饰，其中甲基化和乙酰化是最普遍最重要的组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响组蛋白与DNA双链的亲和性，改变染色质的疏松或凝集状态，也可影响其他转录因子与结构基因启动子的亲和性，调控基因表达，进而导致转录激活或基因沉默，参与细胞分裂、细胞凋亡和记忆形成等众多生命过程。
除了DNA甲基化和组蛋白修饰外，表观遗传修饰还有染色质重塑、基因组印记、非编码RNA和副突变等。研究表明，表观遗传修饰过程是相当复杂的，许多修饰存在着依赖关系和协同作用[4]。比如，组蛋白修饰可以指导DNA甲基化[5-7]，从而导致基因沉默或激活。同时，DNA甲基化也可引导组蛋白修饰[8-9]，进而影响基因转录等。
2 灵活性
由于化学修饰比改变基因结构更快捷、更容易，所以相对于稳固的基因型遗传来说，表观遗传则具有更大的灵活性。这为生物快速适应千变万化的环境提供了一种适宜的应变机制。最新的研究发现，古生物能够适应快速变化的环境所依赖的正是表观遗传修饰。在距今3万年前，全球气候波动频繁，短时间内便可出现巨大起伏。按照传统的“基因突变+自然选择”的进化模式，生物肯定难以跟上这么快的节奏，然而事实上绝大多数生物都能够快速地适应这种巨大的气候变化压力而不至于灭绝，这其中的秘密就在于表观遗传修饰。Llamas et al[10]通过对冻土层中发掘出的3万年前美洲野牛的DNA胞嘧啶甲基化分析，发现这一时期野牛的表观遗传变化在2代内即可产生，也就是说，产生可遗传变异所需的时间远低于传统进化模式所需要的时间。这一结果表明，是表观遗传修饰帮助古代的动物度过了环境巨变的难关。具有土生习性的植物，由于难于移动，其生长、发育和繁殖更容易遭受逆境（如干旱、病虫侵袭和辐射等）胁迫影响。面对各种逆境压力，植物应变的对策也是表观遗传修饰。美国学者Dowen et al[11]研究发现，植物在受到病菌侵袭时，其全基因组会出现大量DNA甲基化修饰的改变，并且这种甲基化修饰会因环境刺激的变化而变化，以动态的方式调控基因表达，限制感染病菌的生长，帮助植物抵御病菌的入侵。表观遗传与环境密切相关，所以植物表观基因组存在明显的地域差异[12]，这种表观遗传差异在帮助生物适应不同的环境和向多样性发展方面发挥着至关重要的作用。
3 习得性
表观遗传修饰有2个明显特征：一是受环境影响，生物可以通过表观遗传修饰来改变性状；二是这些与环境相适应的表型（性状）可以遗传下去。这2个特征所表现出的获得性遗传，为生物的多样性和种群的适应性演化提供了一种习得性进化机制。最早关于DNA甲基化的可遗传特性是通过agouti viable yellow（Avy）小鼠模型研究发现的。该研究确定了一个启动子被甲基化的程度与小鼠的毛色（即棕色小鼠）的关联性[13-14]。英国学者Enrico Coen及其同事[15]发现，在野生植物群体中存在可遗传的具甲基化修饰的突变株。一种名为柳穿鱼的野生植物的正常植株的花呈两侧对称状。Enrico Coen et al在研究中发现了一种突变体，该突变体的花呈辐射对称状，而这一表型突变是由一个叫Lcyc的基因被甲基化修饰导致的，该基因与控制金鱼草（Antirrhinum）的背腹不对称的cycloidea基因同源。Lcyc的基因高度甲基化导致基因沉默，无法正常转录，这一基因在向后代传递时保持了甲基化状态，后代植株的花也呈辐射对称状。Rechavi et al[16]在一项研究中发现，表观遗传能够帮助线虫获得可遗传的免疫力。他们利用一种昆虫病毒Flock house virus（FHV）感染线虫，发现线虫通过RNA干扰的方式沉默病毒基因从而获得了针对这一病毒的免疫力。当这些线虫的后代再暴露在这类病毒中时，它们仍然具有对病毒的免疫力。
由表观遗传所致的获得性遗传现象不仅发生在线虫、植物中，而且在小鼠、猪和人类的研究中均被发现[16-19]。这种获得性遗传对于生物积累应对外力胁迫的经验和向多样性发展是极其重要的。一些生物之所以能够在十分恶劣的环境和强大的天敌胁迫下长久生存下来并不断进化，一个重要的原因就是生物能够遗传和继承抗胁迫的能力。虽然目前还不能证明表观遗传会转化为基因型遗传，但是从表观遗传的机制来看，这种转化是完全可能的。因为有研究发现，DNA甲基化修饰可以永久改变遗传密码。例如，胞嘧啶C的甲基化会使核酸经脱氨基作用转变为胸腺嘧啶T[20]。按照遗传漂变中性理论[21]，C转变为T的过程应该是随机的，但是人们发现甲基化CpG岛中的自发性脱氨基比非甲基化CpG序列中的将近快2倍，而人类基因组中近80%的甲基化位点发生在CpG序列中的C上（后跟有鸟嘌呤G）。这些现象用“随机”无法解释，人类更相信是生物机体有目的的为之。或许表观遗传是基因型遗传的前奏和准备，而基因型遗传则是表观遗传的积累和沉淀。所以，表观遗传很可能是基因型遗传的一个中间过渡阶段，通过这个中间过程的筛选，可以把更适应的性状选择和保留下来，以有利于生物的生存和进化。
4 可逆性
表观遗传的可逆性主要是指表观修饰的可逆性。这种可逆性既可使基因沉默[22-23]，又能够激活基因[24-25]。反映到表型上就是一种性状既可后天获得并能够遗传下去，也可在获得后又很快消失。这种可逆性也是一种灵活性，它在生物某些机能和组织的自我矫正、修复中发挥了重要作用。表观遗传修饰其实也是一把双刃剑，它虽然在帮助生物快速适应环境和应对外力胁迫方面起着至关重要的作用，但是不当的表观遗传修饰也会对生物产生负面作用，如导致细胞癌变等[26-27]。基因突变引发的癌变是无法逆转的，但是表观遗传修饰（表型突变）导致的癌变则可以通过表观遗传修饰来治愈。例如，Okada et al[28]发现了一种蛋白质复合体——延伸体（elongator），能够清除DNA上的表观遗传标记物，对胚胎发育过程形成不同类型的细胞有重要作用。这种延伸体就可能通过清除表观遗传标记的方式再次激活肿瘤抑制基因，从而使肿瘤细胞逆转化为正常细胞。赵雅瑞等[29]发现，siRNA诱导EZH2基因增强子的表观沉默能够抑制前列腺癌细胞的增殖和生长。近年来，类似的表观遗传抑制癌细胞生长的研究层出不穷[26-27，30]。另外，在细胞分裂和DNA复制中经常会发生DNA双链断裂，需要及时修复，否则就会影响基因组的稳定，引发癌变。研究表明，组蛋白的共价修饰，包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化等修饰，对DNA修复进程起着关键的调控作用[31]。
5 结语
表观遗传修饰具有不改变DNA序列而能够导致遗传变化的特点，为生物快速适应瞬息万变的环境和应对外力胁迫提供了一种应变机制。但是，这种机制对生物适应环境、多样性发展和生物进化的作用目前还无法评估。随着研究的深入，表观遗传修饰的分子机制和若干修饰细节将逐步被揭示，表观遗传的优势和作用必将进一步地凸显在人类面前。
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遗传学最新研究进展范文第3篇
均有着很重要的作用[1]。教育部于上个世纪90年代提出"高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划"以及《关于进_步加强高等学校本科教学工作的若干意见》，各高校都开展了_系列卓有成效的探索，对提高《遗传学》乃至整个生命科学的教学质量起到了巨大的推动作用，很多工作已在相关全国教学会议上交流，或在有关期刊/论文集中正式发表。由于遗传学是生物科学领域中发展最快的学科之一，新技术、新方法不断涌现，研究范畴不断拓宽，研究内容不断深化，遗传学知识的积累量越来越大，迫切需要有一个好的教学体系对《遗传学》教学过程加以规范和提高。我们把优质教学体系的改革思路贯穿在整个《遗传学》教学过程之中，坚持"以学生为主体、以教师为主导"的方针，以培养"宽基础、厚知识、强能力、高素质"的优秀人才为目标，改进学生学习方式，培养学生分析问题、解决问题的能力及综合素质。因此，构建优质教学体系，在整体上提高了国家精品课《遗传学》的授课质量和教学效果，促进精品教育的发展，同时也提高了《遗传学》教学平台的质量和教学资源的校内外无障碍共享，取得了明显的课程教学改革效果。
1优质教学体系的建设
1.1教学内容的优化
《遗传学》课程建设和教学内容设置要遵循现代教育理念，以培养高素质、复合型、富有创新精神和实践能力的专门人才为宗旨，从应试教育向开放教育发展。在保持学科自身完整性与系统性的基础上，始终把培养学生的遗传分析能力放在首位,使学生更好地掌握遗传学的基本规律、基本理论、基本概念和基本研究方法；在细胞、个体、群体和分子等不同层面上对遗传学有较为完整和深入的认识，更深、更广、更准确地掌握遗传学知识，为遗传学与人类健康、遗传学在动、植物育种等领域中的应用打下坚实基础，同时为后续课程的学习和从事相关工作奠定基础。为此，要高质量地修订《遗传学》课程的教学大纲，使之能充分反映和体现出本学科最新发展趋势。在内容安排上，以遗传物质的本质、传递、变异以及遗传信息的表达与调控为主线，从遗传物质的细胞学基础到分子基础、从遗传信息的载体到传递、从质量性状到数量性状、从基因突变到染色体结构变异、从性状表现到基因的表达和调控、从细胞核遗传到细胞质遗传、从个体遗传到群体遗传，知识传授由浅入深、由表及里、以简带繁、以点带面，这样能在有限的教学时间内让学生系统性地领略遗传学的全貌并融会贯通，用学到的知识灵活地解释_些与遗传学有关的生物学现象。教师在备课时将遗传学学科发展过程中形成的新知识、新案例及时补充到课堂和实验内容之中,结合实物、图片、录像等进行多媒体教学，使《遗传学》课堂教学保持_种新鲜的活力，充满知识性、趣味性和吸引力。每章布置一些精选的习题，有助于提高学生分析问题和解决问题的能力。
1.2教学方法与教学手段的改革
有效的教学手段和合理的教学方法，可以明显提高《遗传学》课程的教学效果。授课时采用启发式、探究式、开放式、讨论式、案例式等多种交互式对话的教学方法与多媒体教学手段结合，把上课、实验、讨论、考核等不同方面有机地结合起来,能最大程度地启发学生的主观能动性，在掌握基本理论知识的同时，全面提高学生分析和解决遗传学问题的能力及综合素质，培养学生自主学习和创新的能力。如在讲述遗传学三大定律时，考虑到学生在高中阶段对这部分内容已有所掌握，授课时不再直述有关定律的基本内容和实验方法，而是讲解孟德尔和摩尔根是如何采用合适的研究方法进行试验,最终获得正确的结论；授课过程中还可随时提出一些相关的问题让学生思考或回答，提高解决曰常生活中一些具体遗传学问题的能力。这样既可以让学生听得有趣，还可促使学生更好地掌握有关概念、达到融会贯通的效果。又如在进行遗传学实验时,可以设计一些合适的实验方法，引导学生通过一系列的置疑、判断、比较、选择，以及相应的分析、综合、概括等多样化的过程，由发散到收敛、求异到求同，通过实验最终得到合理的结果。通过这一求异和求同的过程，有利于学生更深入地理解所获得的知识和结论，而且也可激发学生的求知欲、培养他们创新思维的习惯和能力。在教学过程中，逐步加强双语教学，也能促进学生更好地适应遗传学学科的高速发展，了解和掌握国内外遗传学发展的现状和趋势。学期结束时的"教学情况反馈问卷"和课后征询意见制度的实施，可以多方收集学生对课程的教学意见，保持教学双向信息反馈通道的畅通。在现代教育技术应用与教学改革中，CAI教学课件制作的好坏会明显影响《遗传学》课程的教学效果[16,17]。我们在1998年自制《遗传学》教学课件基 础上，进一步编制出以文字、图片、动画(视频)、实体照片等多种媒体组成的完整教学课件[18]，方便学生有针对性地掌握遗传学知识。课件分为课堂版和网络版两种形式，可同时满足教师授课和学生自学的不同需求，同时也给教师留下了不断加工完善和改进的空间，能够适应个性化的教学。
1.3实验教学的创新
遗传学是_门实验性很强的学科。随着遗传学的迅速发展，《遗传学》的实验教学起着越来越重要的作用，影响着课程整体水平的提高[19,20]。在实验过程中，将启发性、探究性的教学方法贯彻到各个环节，使每个实验都具有背景知识的讲解和说明、过程的设计和实施、结果的总结和提高、理论的考核和评价等过程，将实验课转变成全方位培养学生创新意识和创新能力的小平台。在实验课新体系中有目的地增加国内外遗传学科的最新进展，增加设计性、应用性、综合性实验项目，适当增加实验难度，提高学生操作技能和从事实验的积极性。目前综合性实验已达到总实验量的56%，比10年前大大增加(表1)。对于一些验证性实验，也尽力将其设计成具有_定探究性的设计性实验，如"植物细胞的减数分裂"实验属于带有传统意义的验证性实验，实验时由学生利用不同的材料进行分组对比实验，最终经讨论和比较分析得出正确的答案，这样通过教学方法的改变使原来纯梓验证性实验得到了_定的改变。又如"植物染色体核型分析"实验时约有1小时材料处理的等待时间，利用这_间隙插入"人类Y染色体的进化"等学生感兴趣的实验小讲座，其内容综合了近年来在Science、Nature等杂志上发表的有关Y染色体的研究进展，讲解Y染色体的过去、现在和将来，引起了学生较大的兴趣。在实验过程中，还可依托学科优势，建立了科研与教学的共建平台，充分利用科研实验室的先进仪器设备为《遗传学》实验教学服务，可使许多实验项目的研究方法发生明显的改变。如"西瓜染色体加倍〃综合应用性实验，利用学院“211〃平台的细胞流线仪，在西瓜三叶期就可鉴定加倍苗，提高了实验的效率；"油菜籽品质遗传率测定"，利用科研平台的近红外品质分析仪，方法简便快速、不破坏样品，结果准确。使学生在实验中能充分体验到高科技的魅力，达到科研反晡教学之目的。在实验教学的改革中，还要重视室外先进实验基地建设以及实验室的开放工作，鼓励学生依据实验教学目的和自己的兴趣爱好，自主设计实验、自主完成实验、自主管理实验，可以使学生的创新愿望得以实践；同时积极鼓励学生利用所学到的遗传学知识参加教师的科研项目、争取国家和省级大学生创新项目、学校SRTP项目，引导和培养学生熟悉、参与、跟踪世界生命科学前沿领域的能力，进一步完善"开放性、研究型"的教学模式，最大程度地培养学生的创新意识和创新能力。
1.4教学团队的建设
师资队伍的建设有助于《遗传学》课程持续发展。教师作为课程教学中的主导，肩负着传授知识的重任，教师队伍的知识水平和操作技能直接影响着课程教学的效果。在长期的教学过程中，本课程坚持实行请好老师、用好教材、讲好课程，打造精品课程的教学思路。教学队伍中有教学名师或优秀
教师，采用团队主编的国家"十一五"规划教材和面向21世纪课程教材[21,22]以及获奖的教学课件，确保了《遗传学》国家精品课程的教学质量。在"学院主管、负责人总抓、团队骨干负责"的三级教学管理体制下，教学团队制定了具体建设规划，形成了分工明确、协调统一的建设模式。在具体实施过程中，以学术带头人为中心、骨干教师为主力军，青年教师为后备军，造就了学历、年龄、学缘、职称等结构合理、学术水平好的高质量教师队伍。多年来坚持首席主讲教师负责制、合作备课、教学会议研讨、学要求等方法取得了更好的教学效果。在实验教学中，多年来_直由具有博士学位的教师担任主讲，确保了《遗传学实验》改革向纵深发展。同时，利用学校学科门类多、课程设置齐全的特点,积极鼓励教师参与综合性实验的创建，选修具有最新遗传学知识和技能的研究生课程，到外校进修相关课程和切磋实验技能，掌握遗传学最新的实验技术，提高了任课教师的知识和教学水平，并减少了《遗传学》与其它相关课程在内容上的重复。教师间的观摩教学和传、帮、带，也促进了教师队伍的整体提高。
1.5考试内容和方法的改进
《遗传学》课程的考试内容和方法既要考核学生对遗传学基本规律、理论、概念和方法等知识的掌握程度，又要注重了解学生综合运用所学遗传学知识分析、解决问题的能力以及创新能力的水平。因此，考核命题要灵活多变，少出"死记硬背"题、多用"分析"和"理解"题，特别注重理论与实践的结合以及学生独立思考、分析遗传学问题和解决实际问题能力等方面的测试；考核方式也要多样化,如笔试、面试、课程论文结合，单项试题与综合分析试题相结合等。评价时不仅要注重答题结果，更应注重考核学生解答问题时的思维方式和能力，对创新方面成绩突出的学生予以表彰和加分。如2000年开始采用的"理论综合试题"，其内容能够综合全书的主要内容，在开课时提前将题目告诉学生,允许学生经过_学期的学习和思考后再行完成，有利于学生对遗传学知识的全面理解和综合应用能力的提高，且可给学生留有创新发挥的余地。《遗传学实验》考试则结合《实验情况记录表》，把实验预习、操作、报告、纪律等纳入考核范围；实验全部结束后还要单独进行实验原理和方法笔试，教师根据学生平时成绩和考试成绩给出最终成绩。
1.6精品教材的编写
教材建设是《遗传学》课程建设的重要方面，教材的选用与学生遗传学整体知识的构成有着密切关系[23]。我们根据教学课件内容创编了具有明显新意的"十一五"国家多媒体规划教材《遗传学》，具有传统印刷教材所没有的特点[21]，已被省内外多所院校在教学中采用。该教材编排独特、文字精炼、图文并茂，能够适应现代教育技术的教学新方法,特别是可以明显减少学生上课做笔记的时间，集中精力听老师讲解内容；并有利于学生根据课件内容学习和复习有关内容，现已被推荐申报"十二五"国家规划教材。在教学中还为学生提供30多本中英文参考资料，同时提供与遗传学有关的_些相关杂志，这些学习资料在学校图书馆可以借阅，帮助学生学习和理解遗传学基本知识。
1.7教学网站和教学共享平台的建设
根据国家精品课程的建设要求，我们在学校的支持下加大力度进行《遗传学》网站等共享平台的建设，使之具有鲜明特色、内容丰富、共享性强等特点。教学大纲、教学进度(曰历)、教材、教学参考书和教学辅助资料(如教案、习题和参考答案、实验指导、网络版和课堂教学版多媒体课件及其他教学资料)已全部上网，教师与学生对话式窗口，方便师生交流，形成了讲授、答疑、讨论、信息网络化的教学平台，具有"高开放"的特点。教学平台的建设现已实现了《遗传学》课程的校内外无障碍共享,学生随时可以点击"jpkc.zju.edu.en/k/531/"网<jpkc.zju.edu.en/k/531/%22%e7%bd%91>址进入网站学习，与教师在线交流，并可上网利用模拟试题自主测验学习效果。教学网站的建设方便了学生和教师的使用，为学生提供了一个跨越时间和空间的学习环境。同时为了方便学生学习，教学网站中收集和编辑了与《遗传学》课程有关的多种学习资源，包括参考文献、中外网络资源、中外遗传学重要期刊、遗传学名词英汉对照、名词解释、遗传学研究领域诺贝尔获奖者等。《遗传学》课程已按教育部的要求完成课堂教学全程录制和上网。
2优质教学体系的应用效果
2.1提高了《遗传学》课程的教学水平和教学质量
优质教学体系的构建促进了《遗传学》教学质量的提高。《遗传学》现已成为国家精品课程，《遗传学》教材为"国家十一五规划教材”实验教
材为"面向21世纪课程教材”,自创的教学课件也获得了全国"第六届高等农业院校多媒体课件评比_等奖"，教学团队师资质量好，课程教学从内容、方法和手段以及考核评价上形成一个科学优质教学体系，能够保证课程教学质量和水平。在整体上较好地解决了《遗传学》教学内容丰富、而教学时数有限的矛盾，也解决了多媒体课件好看、但笔记难记等问题，符合学生的学习和认知心理，在现代教育技术应用与教学改革中发挥了显著作用。教学效果的提高，促进学生更加扎实地掌握遗传学基本知识和基本技能，提高了分析问题和解决问题的能力，在参加教师科研项目的研究、争取国家和省级创新项目及学校SRTP项目中发挥了作用。
2.2教改成果和教学资源共享应用广泛，辐射作用明显。
《遗传学》课程教学体系优化中所做的_些教改工作以及《遗传学》网站和教学平台的创建，不但提高了课程的教学效果，也与其他一些高等院校《遗传学》等课程的教学实现了资源共享，在全国发挥了良好的辐射作用。全国已有40多所高等院校的教师引入我们创建的《遗传学》多媒体课件、教材和教学网站应用于教学中。一些学校的教师也经常来校观摩和旁听我们的《遗传学》课堂和实验教学，交流《遗传学》的教学经验。目前我们创建的《遗传学》网站点击数已经超过190000人次。精品课负责人在2010年全国遗传学教学会议上对《遗传学》多媒体教学课件创建、精品教材编写以及教学网站建设等支撑体系做了详细介绍，得到了与会人员的充分肯定。2011年我们举办了全国《遗传学》骨干教师高级研修班、全国大学生农学创新实验暑期培训班和浙江省首届植物染色体制片技能大赛,扩大了课程在全国的影响力。
3优质教学体系构建的进_步设想
第_，《遗传学》课程的教学内容丰富、信息量大，需进_步整合和优化《遗传学》课程的教学内容，积极探索适应现代教育技术的教学新方法，力求在原有内容的基础上能够更好地反映出遗传学学科的最新进展，以适应不断发展的新形势教学要求。
第二，继续改进教学手段和方法，进_步完善探讨式、讨论式授课方式，在课堂上尽量多留出一点时间与学生进行交流和互动；同时鼓励学生多利用功能强大的《遗传学》网站学习，提高教学效果。同时积极与省内外有关院校交流《遗传学》教学课件，实现校内外教学资源的无障碍共享，提高《遗传学》课程在全国的知名度。
第三，通过教学体系的建设，进一步完善《遗传学》教学师资队伍，在引进高水平教师的同时着重培养和提高现有青年教师的教学水平，不断提高教师的创新素质，以适应遗传学学科飞速发展的现状。
第四，推进探究性和开放性教学，创造条件开设学生自主实验，进一步培养和提高学生的创新意识和创新能力。同时要充分发挥综合性大学一流学科的强大支撑作用，做好教学与科研的结合工作，把科研中的新成果、新发现应用到综合性实验和设计性实验中去，不断更新教学内容，激发学生勇于发现和探索的潜能。
遗传学最新研究进展范文第4篇
关键词：统计遗传学；在线开放课程；创新人才
随着科技竞争的日趋激烈和人才国际化程度的不断加快，我国拔尖人才日益紧缺。当前高等教育工作的根本问题是人才培养质量问题，其核心是学生创新精神和创新能力的培养。建立拔尖创新人才培养的有效机制，促进创新人才脱颖而出，促进高校探索创新型人才培养的新模式，促进高校探索并建立以问题和课题为核心的教学模式，倡导以学生为主体的本科人才培养和研究型教学人才改革，调动学生的学习积极性、主动性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识，是建设创新型国家，实现中华民族伟大复兴的历史要求，也是当前对教育改革的迫切要求。
高等医学院校主要是以专业为依托，全面提高学生综合素质。但是在限定学时的情况下，按部就班的讲解已不能满足学生对知识的需求，不能满足创新人才培养的需要。由于统计遗传学教学学时相对较少，教师要完成教学计划，所以学生创新能力的培养只依靠课堂理论教学不会有显著效果。学生可以利用课余时间在网络上继续拓展学习、深入学习、实践学习。但是学生如何获得优质的学习资源，如何对学生创新能力的培养起到促进作用？这就需要一个学习、交流和实践的平台，统计遗传学在线开放课程平台建设就显得尤为重要。
一、统计遗传学在线开放课程建设的必要性和重要性
在线开放课程模式与传统课堂教学模式相比，具有显著的优势，学习不受时间段的限制。学习者可以合理安排进行个性化的学习，反复观看教学视频，可以分析具体的问题，直到理解掌握为止。统计遗传学在线开放课程建设将以服务平台建设的形式，使学习者可以充分利用平台资源，高效参与完整的教学过程。因此，统计遗传学在线开放课程教学模式更方便学习者对知识点的学习，弥补课堂教学的不足。在线开放课程教学模式增强了教学吸引力，激发了学习者的学习积极性和自主性，扩大了优质教育资源受益面，拓展了教学时空，有着传统课堂教学模式无法比拟的优势，给高等医学院校教学改革带来了新的机遇和挑战。
统计遗传学是利用统计学的方法，借助计算机的实现手段，研究生命体基因组遗传和变异的一门应用型课程。它是我校生物信息学专业重要的专业课，教学效果的好坏，直接影响到学生后续毕业设计的完成效果。其目标是通过课程学习，培养学生利用统计遗传学方法解决生物信息学相关问题，而这恰恰是一个从理论到实践的过程。如果统计遗传学在线开放课程得到建设并实践应用，它的相关理论和方法可以帮助遗传学、临床医学和预防医学等专业解决实际问题，医学院校其他专业的学生也可以利用网络资源学习统计遗传学知识，并成为其他专业学生了解生物信息的一个前导课程，提高统计遗传学的应用价值。因此，在线开放课程是培养学生生物信息学创新思维能力的重要途径和手段，是高等医学院校人才培养的需要和交流沟通的平台。
二、统计遗传学在线开放课程建设的主要平台
结合高等医学院校的特色，满足高等医学院校的统计遗传学教学和学习者利用闲暇时间学习的需要，并以使统计遗传学在线开放课程在实践中得到应用为目标，以学生自主创新实践为中心，建立与学生創新思维能力相适应的统计遗传学开放课程体系。拟解决理论与实践相脱离、学生合作意识差、缺少学生自主构建知识与能力的实践活动、缺少科学探究氛围和缺乏对学生综合能力的评价等问题。达到高等医学院校对创新人才培养的目的。
（一）统计遗传学在线开放课程的资源库平台建设
统计遗传学在线开放课程的课程资源库包括基础教学资源和学术拓展资源。基础教学资源包括统计遗传学的重要理论知识讲解视频、统计遗传学常用软件讲解及介绍、统计遗传学相关内容（连锁分析、关联分析、群体遗传学等）的分析实例及数据等资源，给学生提供统计遗传学基础理论的学习平台，数据集库是常用的分析数据集及数据库链接，供学生练习和测试用。理论和实例相结合，提高学生分析问题和解决问题的能力；学术拓展资源包括统计遗传学的应用领域、用统计遗传学可以解决的科学问题、统计遗传学研究进展及近期前沿热点问题等资源，开拓学生视野。
（二）统计遗传学在线开放课程的学生测试平台建设
建设统计遗传学在线开放课程的学生测试平台，调用数据集库中的数据，应用学到的统计遗传学知识解决实际问题，通过理论和实验的方式进行测试，考核学生对基本理论知识的掌握程度，及时发现问题，弥补知识欠缺。使统计遗传学在线开放课程在教学中得到很好的实践应用。
（三）统计遗传学在线开放课程的实践与创新平台建设
建设统计遗传学在线开放课程的实践与创新平台，定期留一些具体分析实例的题目，让学生自由分组，开展自主探究活动，各组自行设计方案，最后对应的各个题目进行分组汇报，激发学生的主动探究精神，培养团队精神，提高学生的创新和实践能力。
三、统计遗传学在线开放课程建设具体思路及实施方案
（一）组建团队建设统计遗传学在线开放课程资源库
统计遗传学教学团队由教学经验丰富的5名教师组成，统计遗传学在线开放课程建设资源库的建设包括基础教学资源和学术拓展资源，由基础到实践再到学术前沿应用。基础教学资源包括教学章节理论内容视频、实验课常用软件讲解和常用分析的实例演示。按照教学大纲要求的重点和难点，团队中的教师根据各自擅长的章节内容的知识点进行视频录制，教学视频要根据知识点难易程度去设计，每一个知识点录制成一段微视频，一个教学视频一般不超过20分钟；挑选典型性内容做实例分析演示进行视频的录制等。学术拓展资源是统计遗传学相关领域的研究成果，教师每周都查找国内外文献，搜集最新的科研成果放在统计遗传学在线开放课程的学术拓展资源中，让学生了解统计遗传学在生命科学中的应用，激发学生的学习兴趣，体现该课程的重要性。
（二）组建统计遗传学在线开放课程技术团队
为了取得更好的统计遗传学在线开放课程设计效果，聘请专业人员给课题组人员进行视频录制、页面设计等方面的技术培训。让统计遗传学在线开放课程平台更具特色、更吸引人眼球。同时对课程内容及环节进行整体设计，使其内容丰富、精彩、精练，知识体系衔接紧密、结构合理，提高课程吸引力和授课效果，给人一种耳目一新的感觉，激发学生的学习兴趣。
（三）建立统计遗传学在线开放课程的实践与创新平台
遗传学最新研究进展范文第5篇
关键词： 生物信息学 农业研究领域 应用
“生物信息学”是英文单词“Bioinformatics”的中文译名，其概念是1956年在美国田纳西州Gatlinburg召开的“生物学中的信息理论”讨论会上首次被提出的［1］，由美国学者Lim在1991年发表的文章中首次使用。生物信息学自产生以来，大致经历了前基因组时代、基因组时代和后基因组时代三个发展阶段［2］。2003年4月14日，美国人类基因组研究项目首席科学家Collins F博士在华盛顿隆重宣布人类基因组计划（Human Genome Project，HGP）的所有目标全部实现［3］。这标志着后基因组时代（Post Genome Era，PGE）的来临，是生命科学史中又一个里程碑。生物信息学作为21世纪生物技术的核心，已经成为现代生命科学研究中重要的组成部分。研究基因、蛋白质和生命，其研究成果必将深刻地影响农业。本文重点阐述生物信息学在农业模式植物、种质资源优化、农药的设计开发、作物遗传育种、生态环境改善等方面的最新研究进展。
1.生物信息学在农业模式植物研究领域中的应用
1997年5月美国启动国家植物基因组计划（NPGI），旨在绘出包括玉米、大豆、小麦、大麦、高粱、水稻、棉花、西红柿和松树等十多种具有经济价值的关键植物的基因图谱。国家植物基因组计划是与人类基因组工程（HGP）并行的庞大工程［4］。近年来，通过各国科学家的通力合作，植物基因组研究取得了重大进展，拟南芥、水稻等模式植物已完成了全基因组测序。人们可以使用生物信息学的方法系统地研究这些重要农作物的基因表达、蛋白质互作、蛋白质和核酸的定位、代谢物及其调节网络等，从而从分子水平上了解细胞的结构和功能［5］。目前已经建立的农作物生物信息学数据库研究平台有植物转录本（TA）集合数据库TIGR、植物核酸序列数据库PlantGDB、研究玉米遗传学和基因组学的MazeGDB数据库、研究草类和水稻的Gramene数据库、研究马铃薯的PoMaMo数据库，等等。
2.生物信息学在种质资源保存研究领域中的应用
种质资源是农业生产的重要资源，它包括许多农艺性状（如抗病、产量、品质、环境适应性基因等）的等位基因。植物种质资源库是指以植物种质资源为保护对象的保存设施。至1996年，全世界已建成了1300余座植物种质资源库，在我国也已建成30多座作物种质资源库。种质入库保存类型也从单一的种子形式，发展到营养器官、细胞和组织，甚至DN段等多种形式。保护的物种也从有性繁殖植物扩展到无性繁殖植物及顽拗型种子植物等［6］。近年来，人们越来越多地应用各种分子标记来鉴定种质资源。例如微卫星、AFLP、SSAP、RBIP和SNP等。由于对种质资源进行分子标记产生了大量的数据，因此需要建立生物信息学数据库和采用分析工具来实现对这些数据的查询、统计和计算机分析等［7］。
3.生物信息学在农药设计开发研究领域中的应用
传统的药物研制主要是从大量的天然产物、合成化合物，以及矿物中进行筛选，得到一个可供临床使用的药物要耗费大量的时间与金钱。生物信息学在药物研发中的意义在于找到病理过程中关键性的分子靶标、阐明其结构和功能关系，从而指导设计能激活或阻断生物大分子发挥其生物功能的治疗性药物，使药物研发之路从过去的偶然和盲目中找到正确的研发方向。生物信息学为药物研发提供了新的手段［8，9］，导致了药物研发模式的改变［10］。目前，生物信息学促进农药研制已有许多成功的例子。Itzstein等设计出两种具有与唾液酸酶结合化合物：4-氨基-Neu5Ac2en和4-胍基-Neu5Ac2en。其中，后者是前者与唾液酸酶的结合活性的250倍［11］。目前，这两种新药已经进入临床试验阶段。TANG SY等学者研制出新一代抗AIDS药物saquinavir［12］。Pungpo等已经设计出几种新型高效的抗HIV-1型药物［13］。杨华铮等人设计合成了十多类数百个除草化合物，经生物活性测定，部分化合物的活性已超过商品化光合作用抑制剂的水平［14］。
现代农药的研发已离不开生物信息技术的参与，随着生物信息学技术的进一步完善和发展，将会大大降低药物研发的成本，提高研发的质量和效率。
4.生物学信息学在作物遗传育种研究领域中的应用
随着主要农作物遗传图谱精确度的提高，以及特定性状相关分子基础的进一步阐明，人们可以利用生物信息学的方法，先从模式生物中寻找可能的相关基因，然后在作物中找到相应的基因及其位点。农作物的遗传学和分子生物学的研究积累了大量的基因序列、分子标记、图谱和功能方面的数据，可通过建立生物信息学数据库来整合这些数据，从而比较和分析来自不同基因组的基因序列、功能和遗传图谱位置［15］。在此基础上，育种学家就可以应用计算机模型来提出预测假设，从多种复杂的等位基因组合中建立自己所需要的表型，然后从大量遗传标记中筛选到理想的组合，从而培育出新的优良农作物品种。
5.生物信息学在生态环境平衡研究领域中的应用
在生态系统中，基因流从根本上影响能量流和物质流的循环和运转，是生态平衡稳定的根本因素。生物信息学在环境领域主要应用在控制环境污染方面，主要通过数学与计算机的运用构建遗传工程特效菌株，以降解目标基因及其目标污染物为切入点，通过降解污染物的分子遗传物质核酸 DNA，以及生物大分子蛋白质酶，达到催化目标污染物的降解，从而维护空气［16］、水源、土地等生态环境的安全。
美国农业研究中心（ARS） 的农药特性信息数据库（PPD） 提供 334 种正在广泛使用的杀虫剂信息，涉及它们在环境中转运和降解途径的16种最重要的物化特性。日本丰桥技术大学（Toyohashi University of Technology） 多环芳烃危险性有机污染物的物化特性、色谱、紫外光谱的谱线图。美国环保局综合风险信息系统数据库（IRIS） 涉及 600种化学污染物，列出了污染物的毒性与风险评价参数，以及分子遗传毒性参数［17］。除此之外，生物信息学在生物防治［18］中也起到了重要的作用。网络的普及，情报、信息等学科的资源共享，势必会创造出一个环境微生物技术信息的高速发展趋势。
6.生物信息学在食品安全研究领域中的应用
食品在加工制作和存储过程中各种细菌数量发生变化，传统检测方法是进行生化鉴定，但所需时间较长，不能满足检验检疫部门的要求，运用生物信息学方法获得各种致病菌的核酸序列，并对这些序列进行比对，筛选出用于检测的引物和探针，进而运用PCR法［19］、RT-PCR法、荧光RT-PCR法、多重PCR［20］和多重荧光定量PCR等技术，可快速准确地检测出细菌及病毒。此外，对电阻抗、放射测量、ELISA法、生物传感器、基因芯片等［21-25］技术也是未来食品病毒检测的发展方向。
转基因食品检测是通过设计特异性的引物对食品样品的DNA提取物进行扩增，从而判断样品中是否含有外源性基因片段［26］。通过对转基因农产品数据库信息的及时更新，可准确了解各国新出现和新批准的转基因农产品，便于查找其插入的外源基因片段，以便及时对检验方法进行修改。目前由于某些通过食品传播的病毒具有变异特性，以及检测方法的不完善等因素影响，生物信息学在食品领域的应用还比较有限，但随着食品安全检测数据库的不断完善，相信相关的生物信息学技术将在食品领域发挥越来越重要的作用。
生物信息学广泛用于农业科学研究的各个领域，但是仅有信息资源是不够的，选出符合自己需求的生物信息就需要情报部门，以及信息中介服务机构提供相关服务，通过出版物、信息共享平台、数字图书馆、电子论坛等信息媒介的帮助，科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我国生物信息学发展还很不均衡，与国际前沿有一定差距，这需要从事信息和科研的工作者们不断交流，使得生物信息学能够更好地为我国农业持续健康发展发挥作用。
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