基因遗传学原理

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇基因遗传学原理范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

基因遗传学原理范文第1篇

【关键词】遗传学；生活方面；具体应用

在科技发展迅速的21世纪，遗传学也是一门十分重要的学科，是一门具有很大活力的学科，遗传学的发展带动着人类对于生命科学的研究，使得人类能够更加深入的了解生命的本质，遗传学的成功意味着人类在探索生命的方面跨出了巨大的一步。而遗传学不仅仅是能够让人们更加接近生命本源的性质和道理，而且还可以给人们的生产生活带来很大的便利，本文就主要研究遗传学在生产生活中的一些应用。

一、遗传学在农牧业上的应用

我国是农业大国，农业经济是我国经济的一大重要支柱，因此，农林、畜牧以及水产等农业产业都与国家经济和国民生活有十分紧密的联系。在农牧业方面，遗传学有一个很重要的应用，就是选择、改良产品的品种。对于农业来说，品种是一个很重要的因素，主要从质量、产量以及抗病三个指标来对其进行评价。而遗传学就是对品种进行改良甚至是创新的重要手段，依据遗传学的遗传原理，通过基因诱变、品种杂交选育、细胞工程以及基因工程等方法对物种的品质进行改良以及创新，以便提高其质量、产量以及抗病能力三大指标。例如我国自行研制的杂交水稻、杂交小麦等，都是在原品种的基础上通过一系列的遗传学的手段进行操作，从而使得品种得到改良，其产量和质量都有很大程度的提高；利用基因工程，将有利于提高品质的基因进行相应的操作，得到了产量高、抗虫害、抗病害、抗除草剂的优质棉花；还有一些在研究阶段吗，还未大规模应用的成果：将豆类的固氮基因转接到非豆类的作物中，这样就能在不影响产量的情况下，减少肥料的投入，从而增加收入；将一些高光效的基因转入到农作物中，提高其利用光能的效率，加快生长的速度。总之，遗传学在农牧业上的应用十分广泛，并且大大提升了农业产品的质量、产量等。

二、遗传学在工业上的应用

遗传学作为一门已经比较成熟的学科，其在化学工业、食品工业以及生物制造业中都有广泛的应用。在工业生产中，人们主要是依据遗传学的原理来培养一些有用处的微生物，在实际的应用中，利用遗传学的原理进行微生物的选择、培养以及应用；通过基因工程的技术来制作用途广泛的工程菌；使用遗传学的相关技术，对酶的结构进行一定的改变，从而提升其活力，使其在催化化学反应时有更好的效率。在工业生产中，有一项应用很广的遗传学技术，就是重组生物产品，现在已经发展成为了工业中的一大重要的支柱产业，主要的研究方向包括各种干扰素、白细胞介素以及胰岛素的重组，而且已经形成了一个完善的生产――销售的市场。近年来，工业上对于遗传学应用的研究也越来越深入，逐渐将一些比较深入的技术转入到工业生产中，例如将蜘蛛丝的蛋白基因用与高强度丝的生产。

三、遗传学在环境保护中的应用

现在人们越来越重视生活的质量，对环境因素也越来越重视，而遗传学能够解决许多传统方法无法解决的环境问题。通过工程菌的作用，可以将农作物那些废弃的不好处理的茎杆部分进行水解，产生工业产品乙醇，将废品转变为工业产值。使用厌氧发酵菌还可以将处理成本很高的工业废水转变为沼气进行燃烧；在重金属污染严重的废水中加入相应的工程菌，既能清楚重金属污染，还可以节约处理成本。许多依靠传统手段难以解决或者解决成本很高的环境污染，通过遗传学技术都可以方便快捷的进行解决，不仅能够净化、保护环境，还可以节约处理成本。

四、遗传学在医疗卫生中的应用

在现阶段的医学中，尽管技术已近很成熟，但是还是有四个难题困扰这医学界，分别是心血管疾病、肿瘤、遗传病以及一些病毒感染。这些难题或多或少都与遗传学有联系，其中发生肿瘤病变的本质就是人体中癌症基因的突变导致其质量或者数量发生变异，影响了正常的细胞；心血管疾病中有许多的症状都是遗传性的；至于遗传病那更是遗传学研究的主要方向，现在已经发现的遗传学疾病有几千种，基本都是因为基因突变而造成的；而一些对于人类威胁巨大的病毒，虽然与遗传学没有直接的关系，但是要想攻克这些疾病还是需要利用遗传学的基因工程的技术对例如艾滋病这种病毒进行研究，主要是分析病毒的基因结构，然后根据其结构的特点、复制表达的规律进行有针对性的研究，从而达到攻破病毒的目的。

五、遗传学在生育中的应用

遗传学对于基因的研究在很早就进行了，今年来更是取得了很多的进展，而其中遗传规律的研究对于人类进行优生有很大的帮助。我们都知道近亲不能结婚，这是因为许多的遗传病都是隐形传播的，而近亲中携带相同隐形遗传因素的概率比较大，这样在近亲结婚生育子女的时候，产生隐形纯合子的概率就比较大，导致生产出的子女遗传病的发病率很高，这也就解释了为什么很多近亲结婚生育出的子女都是弱智儿。根据遗传学的知识，父母双方在有生育子女意愿的时候，可以进行基因检查以及咨询，双方的子女是否会出现遗传疾病，从而根据可能出现的问题进行预防，以免生产出带有疾病的婴儿。遗传学在生育方面还有一个很重要的应用就是试管婴儿，对于那些没有生育能力的夫妻来说，试管婴儿就是他们实现父母梦的重要途径。

基因遗传学原理范文第2篇

高中生物教学中领悟和运用“假说―演绎法”，对于发展学生的科学探究能力至关重要，同时也是解决遗传问题的重要思维方法。

[关键词]

假说―演绎法;理论模型;遗传学问题

“假说”是基于事实材料基础上对现象、过程、规律做出的假定性的解释或说明，“演绎”是指将普遍性或一般性的解释（结论）应用于对具体现象的说明和解释。高中生物教学中领悟和运用“假说―演绎法”，对于发展学生的科学探究能力至关重要，同时也是解决遗传问题的重要思维方法。

一、建构“假说―演绎法”在解决遗传学问题中的模型

依据“假说―演绎法”建构的解决遗传学问题的理论模型如下：

运用该模型解决具体遗传学问题的操作过程是：首先对遗传现象中事实材料进行分析，运用遗传学定律进行推理和想象，对遗传现象中产生的问题尝试进行解释，即做出假设。然后运用假设解决具体的遗传学问题，即演绎推理的过程。演绎的基本要义是从前提必然地得出结论的推理或是从一些假设的命题出发，运用逻辑的规则，导出另一命题的过程。问题的解决符合遗传学规律，说明假设是正确的，再通过归纳总结，得出相关遗传学结论。运用假设不能解决遗传问题，必须重新提出假设。模型中“问题解决”包含通过实验验证假设的过程。

二、例析“假说―演绎法”理论模型在解决遗传学问题中的应用

（一）做出假设，解释遗传现象

例1：黄色卷尾鼠彼此杂交，子代的表现型及比例为6/12黄色卷尾、2/12黄色正常尾、3/12鼠色卷尾、1/12鼠色正常尾。上述遗传现象的主要原因可能是（ ）

A.不遵循基因的自由组合定律

B.控制黄色性状的基因纯合致死

C.卷尾性状由显性基因控制

D.鼠色性状由隐性基因控制

遗传现象分析：黄色卷尾鼠的遗传涉及到两对相对性状的遗传，不适用基因的分离定律。杂交后代性状分离的比例为6∶2∶3∶1，偏离基因自由组合定律的9∶3∶3∶1的比例关系。分别计算一种性状的分离比：黄色∶鼠色=2∶1，卷尾∶正常尾=3∶1。

推理想象：根据每种性状的分离比推断卷尾和黄色是显性性状。卷尾与正常尾的性状分离符合基因的分离定律，黄色与鼠色的性状分离比偏离了基因分离定律的3∶1比例关系。黄色是显性性状，基因型有两种，分别是纯合和杂合，比例是1∶2，推理想象显性纯合致死。

做出假设：控制黄色性状的基因纯合致死。

验证假设：由于黄色性状的基因纯合致死，两对相对性状在遗传中的自由组合表现为（2∶1）（3∶1）=6∶2∶3∶1，与遗传现象相符。

解决该种类型遗传学问题的关键是要做出假设，假设是在基于对事实材料的推理想象基础上提出。符合遗传学规律的假设可以运用来解释遗传学现象，否则，假设就不成立。

（二）运用假设，演绎推理

例2：下图为某家族中一种遗传病的系谱图，对该病叙述错误的是（ ）

A.如果该病是常染色体显性遗传病，则女儿一定是杂合子。

B.该病可能是常染色体隐性遗传病。

C.该病是血友病，再生一个外孙还患血友病。

D.该病可能是X染色体上的隐性遗传病。

分析事实：根据遗传系谱图，排除Y染色体上的基因引起的遗传病，不能确定显性遗传或隐性遗传，也不能确定是X染色体或常染色体上的基因所引起的遗传病。

做出假设：题目中4个选项事实上就包含了4种假设。假设成立的依据是能解释遗传系谱图中反映出的遗传现象。

运用假设：A选项的假设是该病是常染色体显性遗传病，则第一代和第二代中的男性均是隐性纯合子，女儿又都患病，推理出女儿一定是杂合子，A选项正确。依据B选项的假设，第一代和第二代的男性可能是显性纯合子或显性杂合子，若是显性杂合子，所生子女都有可能患病，B项假设成立。C项假设是该病是血友病，依据假设，第二代女性的基因型是XhXh，可以推理出再生一个外孙还患血友病的结论，C项正确。若D选项假设成立，同时第三代的女性患病，推理第二代男性患病，事实上没有患病，D项假设不成立。答案：D

解决该种类型遗传学问题的思路是依据选项提供的假设，演绎推理到具体的遗传现象，如果推理符合遗传规律，则假设成立，否则，重新开始假设。

（三）依据规律，演绎推理

例3：下列鉴定生物遗传特性的方法中恰当的是（ ）

A.鉴定一匹白马是否是纯合子用测交

B.区分狗的长毛和短毛这相对性状的显隐性关系用测交

C.不断提高小麦的抗病系的纯度用测交

D.检验杂种灰兔F1的基因型用杂交

事实分析：该题涉及到运用遗传学实验方法鉴定物种的显隐性、基因型以及提高纯合子的比例的方法。由于4个选项中都涉及到一对相对性状的遗传，所以适用的遗传学规律是基因的分离规律。根据“假说―演绎法”理论模型，上述4个选项属于运用遗传学知识进行演绎推理的过程。

演绎推理：A选项中，白马性状属于显性性状，因为隐性性状的个体就是纯合子。白马与隐性性状的个体杂交（即测交），若出现性状分离，则白马是杂合子;若没有出现性状分离，则为显性纯合子。B选项，不能判断长毛和短毛的显隐性关系，不能用测交手段来区分。C选项，测交是有了鉴定基因型的实验方法，不能有了提高抗病系的纯度，可以采取自交、选择淘汰、在自交的实验过程来提高纯度。D选项，杂种灰兔是由一对等位基因决定的性状，基因型不需要鉴定。

该遗传题的解决是利用遗传学规律、遗传学实验方法，不需要重新做出假设。

（四）做出假设，验证假设

例4：某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知Ⅰ-1基因型为AaBB，且Ⅱ-2与Ⅱ-3婚配的子代不会患病。根据以下系图谱，正确的推断是（ ）

A.Ⅰ-3的基因型一定为AABb

B.Ⅱ-2的基因型一定为aaBB

C.Ⅲ-1的基因型可能为AaBb或AABb

D.Ⅲ-2与基因型为AaBb的女性婚配，子代患病的概率为3/16

遗传系谱图分析：根据遗传系谱图并结合题干信息分析，该遗传病是由两对基因控制，符合基因的自由组合定律。由于Ⅰ-1基因型为AaBB，则Ⅱ-2必定含有B基因。

推理想象：Ⅱ-2患病并含有B基因，若含有A基因，则Ⅰ-1也患病，事实上Ⅰ-1正常，推断Ⅱ-2含有aa基因，同时由于Ⅱ-2与Ⅱ-3婚配的子代不会患病，推断子代必然同时含有A和B基因。由于子代必然含有B基因，推断Ⅱ-2的基因型必然是aaBB，进一步推断Ⅱ-3的基因型必然是AAbb。

做出假设：该遗传病患者至少含有一对隐性基因。

验证假设：由于Ⅱ-2与Ⅱ-3的基因型分别是aaBB、Aabb，所生子女的基因型都是AaBb，由于不含有成对的隐性基因，子代不会患病，对照遗传系谱图，第三代个体均表现正常，所以假设成立。选项B正确。

中学生在解决遗传学问题时，假设的验证并不能都通过实验来实施，利用假设来推导遗传现象是否与事实相符也是一种验证假设的方法。

（五）归纳总结，得出结论

例5：人类遗传病调查中发现两个家系都有甲遗传病（基因为H、h）和乙遗传病（基因为T、t）患者，系谱图如下。

请回答下列问题：

（1）甲病的遗传方式为________，乙病最可能的遗传方式为________。

（2）若Ⅰ-3无乙病致病基因，请继续以下分析。

①Ⅰ-2的基因型为________;Ⅱ-5的基因型为________。

②如果Ⅱ-5与Ⅱ-6结婚，则所生男孩同时患两种遗传病的概率为________。

③如果Ⅱ-5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子，则儿子携带h基因的概率为________。

材料分析：该遗传学问题比较综合，涉及到判断遗传方式、推理基因型以及计算患病概率。就甲病分析，根据第一代父母正常、第二代女儿患病的事实，甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传。就乙病分析，父母正常，男孩患病且患乙病的均表现为男孩，为隐性遗传病，最可能的遗传方式为X染色体上的隐性遗传病。

提出假设：乙病最可能的遗传方式为X染色体上的隐性遗传病。

演绎推理：乙性状遗传表现为患病都为男性，父母都正常，X染色体上的致病基因来自母亲。推理1号家庭男性的致病基因均来自Ⅰ-2，2号家庭患病男性的致病基因来自Ⅰ-4。

验证假设：Ⅰ-3无乙病致病基因，确定乙病的遗传方式为X染色体上的隐性遗传病。

依据表现型和基因型的关系，确定Ⅱ-1的基因型是XtY，Ⅱ-2的基因型是hh。推理出Ⅰ-2的基因型是HhXTXt，Ⅱ-5的乙性状的基因型是XTY，甲性状的基因型是HH或Hh，比值是1∶2。根据Ⅱ-9的基因型是hhXtY，推理出Ⅰ-3和Ⅰ-4的基因型分别是HhXTY、HhXTXt，进而推出Ⅱ-6甲性状的基因型是HH或Hh，比值是1∶2，乙性状的基因型是XTXT或XTXt，比值是1∶2。如果Ⅱ-5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子，该表现型正常儿子的基因型为HH或Hh。

归纳总结，得出结论：Ⅱ-5与Ⅱ-6结婚，依据基因的分离定律，就甲性状分析：患病概率的计算表达式为2/3Hh×2/3Hh，得出患甲病的概率为1/9;就乙性状分析：患病概率的计算表达式为XTY×1/2XTXt，所生男孩患病概率为1/2×1/2=1/4。甲、乙两种性状同时考虑，所生男孩同时患两种遗传病的概率为1/36。Ⅱ-5与h基因携带者结婚，计算儿子携带h基因的概率的过程是：Ⅱ-5产生H基因配子和h基因配子的概率分别为2/3和1/3，h基因携带者（Hh）产生H基因配子和h基因配子的概率分别为1/2和1/2。依据受精作用的过程是随机的，产生hh基因型的概率为1/6，产生Hh基因型的概率为3/6，产生HH基因型的概率为1/6，排除hh，因为子代正常，结论是儿子携带h基因的概率是3/5。

“假设―演绎法”模型中的归纳总结、得出结论是基于事实分析、提出假设、演绎推理等逻辑思维基础上进行的，是在结合遗传学基本规律和原理的基础上，对遗传学问题归纳和总结。

三、“假说―演绎法”模型运用总结

“假说―演绎法”理论模型包含的提出假设、推理想象、演绎、实验设计、归纳总结等步骤都属于科学思维方法。在解决某个遗传学问题时，不一定需要利用模型中所有的科学思维方法。上述例题反映了运用“假说―演绎法”模型中科学思维方法是有差异的。

基因遗传学原理范文第3篇

关键词：遗传学实验；亲子鉴定；微卫星；科研成果

中图分类号：G642.0；Q3文献标志码：A文章编号：1674-9324（2017）46-0247-03

遗传学是生物类和农学类专业重要的基础课程，以理论和实验相结合为特点，是一门实践性较强的学科[1]。遗传学实验是遗传学课程教学的必要组成部分，而遗传学实验仍然停留在传统的实验课程和设计，以验证性和示范性实验为主，实验对象主要集中在染色体水平。在高等教育阶段，以培养学生严谨的科研思维和提高主观能动性为主，因此遗传学实验的设计可以紧密结合科学研究，将科研成果带入课堂，培养具有创造力的科研人才[2]。

亲子鉴定也称亲权鉴定，是指通过对子代个体遗传特征的分析确定可能的父母，或通过父母的遗传特征来寻找可能的子女[3]。在水产生物家系选育的过程中，亲子鉴定技术可以对早期家系混养的个体进行有效的亲缘关系判定[4]。微卫星标记，由于其共显性和高重复性特点[5]，在遗传分析中占有重要地位。我们将利用微卫星标记进行亲子鉴定的实验引入了遗传学实验中。本实验设计了利用6对微卫星标记进行缢蛏亲本和子代个体间亲缘关系鉴定，是一个综合性实验。

一、实验原理

微卫星（Microsatellites）以1-6个碱基为单位进行串联重复，两侧的单拷贝序列较为保守，标记符合孟德尔遗传特性，是一种理想的共显性分子标记。根据孟德尔遗传定律，子代分别遗传父本和母本的一个等位基因，对于不符合孟德尔遗传规律的个体，便可排除在外。因此，通过分析亲代和子代的微卫星标记的长度变异，可以有效进行亲子鉴定。通过该实验，熟悉实验过程和分析技术，掌握亲子鉴定的原理与技术，深入理解孟德尔定律的内涵。

二、实验材料与方法

1.实验材料。在缢蛏繁殖季节，以一对一的方式构建家系。结束，取亲本个体外套膜分别浸泡于无水乙醇中保存。次年，每个家系随机采集30个子代，取其外套膜组织，保存在无水乙醇中，备用。

2.DNA提取。缢蛏基因组DNA的提取采用改良的酚氯仿抽提法。取0.2g缢蛏样本组织剪碎，溶解于裂解液中，彻底裂解至澄清；在裂解液中加入500uL苯酚，12000rpm离心20min；吸取上清液，加入500uL氯仿，12000rpm离心20min；吸取上清液，加入2倍体积预冷无水乙醇，静置20min，12000rpm离心15min；弃掉上清液，将DNA溶解于100uL无菌水中，-20℃保存备用。

3.PCR扩增。用于缢蛏个体亲子鉴定的微卫星引物6对，合成5′上游荧光引物（FAM）（表1）。PCR反应体系为25μL，含1×TaqMasterMix，上、下游引物各0.2μmol/mL，模板DNA20ng；PCR反应条件：94℃预变性3min，94℃变性30s，58℃退火30s，72℃延伸30s，进行35循环，最后72℃延伸10min。

4.琼脂糖凝胶电泳检测。配制1%的琼脂糖凝胶凝胶，检测DNA和PCR产物，通过凝胶成像系统观察结果并拍照。

5.毛细管电泳检测基因型。将PCR样品进行毛细管电泳检测，利用GeneMapperv4.0对微卫星的分型结果进行分析。

三、实验结果

本实验包含了核酸提取，PCR扩增，凝胶电泳初步检测以及毛细管电泳基因分型；采集的样本包括1对父母本和10个子代。实验中将学生分为6组，每组同学分别提取2个样本的DNA，之后每组同学对12个样本进行2对微卫星引物的PCR扩增和基因型检测。

1.琼脂糖凝胶电泳检测结果。本实验对于微卫星引物扩增产物的检测，进行了琼脂糖凝胶电泳的初步检测，保障实验中能够扩增出预期的产物（图1）。但是，由于凝胶电泳分辨率较低，而微卫星等位基因片段差异较小，需要进一步根据采取分辨率较高的检测方法。

2.毛细管电泳检测结果。本实验设计了荧光标记的微卫星单向引物，采用了毛细管电泳检测方法，对PCR产物进行了进一步检测，利用GeneMapper软件获得了样本的测试峰图和基因型，并转化成扩增产物的长度表示。以引物以M129857为例，测序结果的数据如图2所示，分别为母本、父本和10个子代的基因型。该引物可以获得4种基因型，假设母本为ab，父本为cd，那么根据孟德尔定律，这10个子代的基因型必然是4种组合，包括ac，ad，bc和bd。学生通过对比各个微卫星引物扩增产物在父母本和子代个体中的片段大小，可以推断出它们之间的亲缘关系。

四、实验教学总结

在高等教育阶段，教学和科研是相辅相成，相互补充的。教学是科研的理论基础，而科研是教学的实践、补充和延伸。本实验中，我们利用了6对微卫星分子标记进行亲子鉴定实验，实现了科研成果的转化，也是对孟德尔定律的再次理解和实际应用。在传统的遗传学实验中，以掌握实验方法为出发点，大家在实验过程中仅僅是照搬实验步骤和机械性重复，缺乏主观能动性。本实验的不同在于是一个科学性的综合性实验，具有一定生物学意义，具备了“提出问题、解决问题和分析问题”的思路，相当于一个小课题。因此，在实验过程中，较好地激发了学生的学习兴趣，能够培养学生严谨的科学思维。

本实验属于综合性实验，涉及到了基本的分子生物学技术，也进行了实验和分析技术的改进。例如，对于传统的核酸抽提，我们进行了步骤简化，这样就可以节约时间。采用琼脂糖凝胶电泳抽测，对PCR结果进行初步检测，之后主要采用毛细管电泳检测方法，保证基因分型更加精确。对于整个实验，注重遗传学分析即基因型的判断，更加深刻理解遗传的本质。

基因遗传学原理范文第4篇

【关键词】系统论；基因与遗传；基因治疗

Regards between the gene and the heredity causes and effects relation with the system theory viewpoint

HU Jing-yi

【Abstract】in 1937 the American nationality Austria biologist bright Philippines proposed the general system theory principle. In the system each essential factor all is in the certain position，is playing the specific role. In ontogenesis，gene according to certain when，the spatial order have the choice expression. The gene is composes the chromosome the hereditary unit，and the proof gene makes the line spread in the chromosome. The certain gene under the certain condition，is controlling the certain metabolism process，thus manifests in the certain heredity characteristic and in the characteristic performance The gene also passable sudden change has changed. Along with the human gene spectrum gradually expounded，the genetic engineering technology full development，the gene treatment very possibly treats at the clinical disease has the revolutionary change，this needs the researcher in the practice，with natural diagnostic method system theory theory，guiding ideology，development research mentality，thus solves this single layer big difficult problem.

【Key word】system theory；Gene and heredity；Gene treatment

系统论是21世纪以来科学技术、文化和社会发展的自然亦必然的思维趋向，是比知识更有力量的一种客观存在，它是一种新的思维方式，是当代人认识对象的工具和手段。西沃尔-赖特在1929年写到：一个群体中“单个基因的选择系数(即基因的适合度)，一定受到这个群体整个基因频率系统的影响[2]”。本文从系统论观点来分析基因与遗传之间的因果联系以及基因在临床上的应用。

1 系统论相关论点

1937年贝塔朗菲提出了一般系统论原理，使人类的思维方式发生了深刻变化。以往研究问题人们总是把事物分解成若干部分，抽象出最简单的因素来，然后再以部分的性质去说明复杂事物。这种方法的着眼点在局部或要素，遵循的是单项因果决定论，它不能如实地说明事物的整体性，不能反映事物之间的联系和相互作用，它只适应认识较为简单的事物，在人类面临许多规模巨大、关系复杂、参数众多的复杂问题时，就显得无能为力了。系统中各要素不是孤立地存在着，每个要素在系统中都处于一定的位置上，起着特定的作用[3]。系统科学方法是认识、调控、改造复杂系统的有效途径，为人们提供了制定系统最佳方案以实行优化组合和优化管理的手段，为人们提供了新的思维模式，倡导从整体上进行思维。

2 基因与遗传

20世纪20年代，摩尔根学派在孟德尔的豌豆杂交试验的基础上，开展了遗传规律的研究，建立了以基因学说为基础理论的细胞遗传学，肯定了基因是遗传的基本单位，存在于细胞的染色体上。到30年代，知道染色体结构和数目的变化会影响到遗传，知道一个基因可以突变成若干等位基因。到了40年代，遗传学有了两个重要的进展或突破：一是初步发现去氧核糖核酸简称DNA，是遗传物质；一是提出了一个基因一种酶的原理。直到50年代，建立了分子遗传学，解决了有关遗传的若干重大问题。DNA和另一类核酸即核糖核酸(RNA)都是由核苷酸所组成的多聚体，是大分子。核苷酸的主要特点存在于所含的有机碱，即两种嘌呤和两种嘧啶。

1953年，形成双螺旋的分子结构。根据DNA中碱基互补的原理，一个DNA分子可以成为内容一致的两个DNA分子。蛋白质是由氨基酸所组成的多聚体，是大分子。组成蛋白质的可以是一条多肽链或几条多肽链。多肽链就是由若干氨基酸前后连接而成的分子。蛋白质的合成就是遗传信息从遗传物质流入蛋白质的过程。这包括两个步骤：一是转录，一是翻译。由于组成DNA 和RNA的零件都是核苷酸，所以遗传信息从DNA流入RNA 叫做转录。由于蛋白质是由另一种另件(氨基酸)组成的，所以遗传信息从RNA流入蛋白质叫做翻译。这里的RNA叫做信使RNA，意思是说，它是基因遗传信息的使者。在分析蛋白质分子的合成中也查明了各氨基酸的遗传密码，于是建立了遗传密码理论。遗传信息都是由遗传密码组成。每一个遗传密码都由三个碱基组成，氨基酸不同，其遗传密码就不同。

从70年代开始，分子遗传学的进一步发展，诞生了基因重组技术，即生物基因工程，它开创了改造生物和创造生物的新时期。

3 用系统论的观点来看待基因与遗传的因果联系

系统科学可以把一个原子看作系统，它也可以把器官、生物机体、家庭、社区、国家、经济以至生态看作系统。生物体是由细胞构成的多层次的复杂系统。尽管在细胞和分子水平对发育的分析已取得长期的进展，但个体发育仍不能从分子水平和细胞水平的分析得到全部解释。个体发育中，基因按一定的时、空次序有选择地表达。这首先表现在细胞表面形态调节分子的变化，从而导致胚层分离、形态速成运动和组织发育等细胞的集体行为。

我们可以从两方面来考虑环境对基因的自上而下的约束与引导作用。其一，我们知道环境的改变会迫使生物个体和种群尽可能调节自身以适应环境的变化。显然生物体为适应环境变化而做的调节又必定会引起生物体内生物化学、生物磁电等的变化。在生物史上地球环境的巨变是造成大量新物种产生的直接原因。我们可以设想，基因有向缓解环境对生物压力的方向突变的趋势，如果这一假说成立的话，显然就会使来自上层变化的信息产生对下层生物体基因变异的自上而下的约束与引导作用。其二，我们知道基因的复杂结构具有巨大的信息存储能力。生物体的基因中记录了该生命体全部历史的重要信息。

4 基因治疗的前景

随着对基因治疗研究的深入，我们不能忽视子系统的系统性和整体性，不能用局限的、部分的、单一的观点来以偏概全。事实上，人体的复杂性程度，各个系统的相关性、相互作用及相互制约程度，远不是我们所能完全解释得了的，只有在系统环境中解决这些难题，才会有实用价值和临床价值。这就需要研究人员在实践中，用自然辩证法系统论理论，来指导思想，拓展研究思路，从而解决这一重大难题。

参考文献

[1] 范怊.系统论整体观在医学科学中的地位[J].科技情报开发与经济.2000，(11)1：10

[2] 欧文・拉兹洛. 系统哲学引论[M] . 钱兆华，熊继宁，刘俊生译. 北京：商务印书馆，1998. 116

基因遗传学原理范文第5篇

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

关键词：高等师范院校；遗传学；教学改革

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

一、科学调整课程内容

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

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

二、研究创新教学方法

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

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

三、合理设置实验项目

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

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

参考文献：

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

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