遺傳學在農(nóng)業(yè)上的應用范文

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遺傳學在農(nóng)業(yè)上的應用

篇1

關(guān)鍵詞:動物遺傳學 動物科學 遺傳檢測 細胞遺傳學 分子遺傳學

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.23.150

動物遺傳學是動物科學專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。遺傳學具有基礎(chǔ)理論抽象、邏輯思維強、知識面涵蓋廣等特點,是動物育種的理論基礎(chǔ)。遺傳學的基本概念和原理來自于生產(chǎn)、生活和科學研究的實踐,遺傳學實驗是遺傳學教學中重要的環(huán)節(jié),是理論教學的深化和補充。近些年,隨著遺傳學的不斷發(fā)展,取得了很多的進展,特別是隨著分子生物學的發(fā)展,遺傳學進入了全新的分子遺傳學時代,較之之前的形態(tài)遺傳學、細胞遺傳學而言,分子遺傳學更為抽象,因此,長期沿用下來的經(jīng)典遺傳學實驗顯然已經(jīng)不能滿足遺傳學快速發(fā)展的需求,從而對遺傳學相關(guān)實驗課提出了更高的要求。

針對以上情況,結(jié)合我校動物科學專業(yè)設(shè)置的實際情況,經(jīng)過長期的摸索和創(chuàng)新,我校動物科學學院近年來開始開設(shè)了實用遺傳檢測技術(shù)課程,學時120學時。主要通過實驗制備和觀察,使學生從細胞、分子及群體水平上掌握遺傳學的實驗操作方法;學會基本儀器設(shè)備的使用技巧;了解遺傳學研究方法和手段,進一步加強學生獨立分析問題和解決問題的能力,獨立操作和創(chuàng)新能力及培養(yǎng)學生的動手能力。同時注意培養(yǎng)學生實事求是,嚴肅認真的科學操作和良好的實驗習慣,為今后的工作和研究打下良好基礎(chǔ)。本文將就本課程的設(shè)置進行綜述,旨在為相關(guān)學科今后在遺傳學相關(guān)實驗課程的開設(shè)方面提供借鑒。

1 細胞遺傳學篇

細胞遺傳學是研究細胞中染色體遺傳規(guī)律的學科。 同時也是在細胞層次上進行遺傳學研究的遺傳學分支學科。著重研究細胞中染色體的起源、組成、變化、行為和傳遞等機制及其生物學效應。

圍繞細胞遺傳學,設(shè)立了如下實驗項目:①細胞培養(yǎng)。主要講解細胞的體外培養(yǎng)原理、條件、技巧和注意事項。主要通過采集動物外周血培養(yǎng)2個周期,用以觀察培養(yǎng)細胞在體外分裂情況;②培養(yǎng)細胞的同步化處理。主要講解在體外培養(yǎng)條件下同步化處理的原理、條件、技巧和注意事項。處理培養(yǎng)細胞分裂中期同步化;③外周血淋巴細胞染色體標本制作。主要包括以下過程:收集細胞低滲處理固定涂片染色觀察;④骨髓細胞染色體標本的制備。主要包括以下過程:秋水仙素處理取管狀骨沖取骨髓細胞低滲處理固定涂片染色觀察;⑤果蠅唾液腺染色體標本的制備。主要包括以下過程:培養(yǎng)果蠅三齡幼蟲解剖分離唾液腺水解處理染色壓片觀察;⑥染色體顯G帶。主要包括以下過程:制備染色體標本片胰蛋白酶處理染色觀察;⑦各種顯微鏡的調(diào)試實用實踐。主要包括熟悉普通研究顯微鏡,相差顯微鏡,暗場顯微鏡,熒光顯微鏡的光路合軸、聚光器調(diào)焦、濾鏡選用等操作;⑧染色體標本的觀察照相。主要包括以下過程:顯微鏡下觀察制備好的染色體標本片統(tǒng)計分裂相的比例數(shù)細胞染色體數(shù)選形態(tài)良好數(shù)目占眾數(shù)的分裂相拍照;⑨染色體核型分析。主要包括以下過程:染色體照片photoshop軟件裁剪整理同源染色體配對排序測染色體臂長計算相對長度和臂比。

2 分子遺傳學篇

隨著遺傳學的迅猛發(fā)展,分子遺傳學已經(jīng)滲透到了遺傳學的各個角度,分子遺傳學也因此在教學中已經(jīng)占有了相當大的比重。分子遺傳學實驗技術(shù)也成為研究者使用得最多的分析手段,這就進一步要求我們的實驗教學也要適應遺傳學的發(fā)展。

圍繞分子遺傳學,設(shè)立了如下實驗項目:①動物組織(肌肉)中DNA的提取。主要包括以下過程:采集動物組織材料破壞細胞膜和核膜白和DNA分離抽提純化DNA乙醇沉淀DNA檢測DNA純度和量;②動物性別鑒定。主要包括以下過程:提取動物組織DNAsry特異引物PCR擴增電泳判斷;③DNA酶切電泳。主要包括以下過程:λDNA限制性內(nèi)切酶酶切瓊脂糖凝膠電泳檢測;④動物來源物種鑒定。主要包括以下過程:樣品采集基因組DNA提取PCR-RFLP瓊脂糖凝膠電泳檢測判斷;⑤動物組織總RNA的提取。主要包括以下過程:樣品采集RNA提取瓊脂糖凝膠電泳檢測;⑥Total RNA質(zhì)量的檢測及cDNA的制備。主要包括以下過程:紫外分光光度計檢測Total RNA質(zhì)量反轉(zhuǎn)錄cDNA檢測;⑦microRNA指紋圖譜技術(shù)(MTFP)在肉品質(zhì)檢測中的應用。主要包括以下過程:樣品采集總RNA提取及檢測cDNA的制備及檢測PCR反應及檢測PAGE電泳檢測和分析;⑧PCR-RFLP鑒定ABO基因型。主要包括以下過程:毛囊(毛發(fā))中總DNA的提取及電泳檢測糖基轉(zhuǎn)移酶基因片段擴增及電泳檢測擴增片段限制性酶切及電泳檢測。

遺傳學是研究生物遺傳和變異的科學。隨著現(xiàn)代生物科學技術(shù)的發(fā)展,遺傳學已成為生命科學領(lǐng)域中發(fā)展最為迅速的基礎(chǔ)學科之一,而實驗實踐教學環(huán)節(jié)為培養(yǎng)學生的科學思維、探索思維和實踐創(chuàng)新能力提供重要途徑,并且可以提高學生的實際動手能力和分析問題、解決問題的能力。遺傳學實驗技術(shù)和方法是遺傳學建立和發(fā)展的基礎(chǔ),如今現(xiàn)代的遺傳學實驗技術(shù)已廣泛滲透到生命科學的各個分支領(lǐng)域,并正在發(fā)揮其獨特的作用。本文通過數(shù)名長期工作在遺傳學本科教學一線的教師多年的教學實踐經(jīng)驗,結(jié)合動物科學專業(yè)設(shè)置的特色,摸索了一套適合動物科學專業(yè)本科生實際的實驗課教學體系,旨在為培養(yǎng)理論與實踐兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)動物科學方向的本科生做出一定的貢獻,也期望為國內(nèi)同行遺傳學教學相關(guān)實驗課的開設(shè)提供一定的借鑒作用。

參考文獻:

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作者簡介:蘇蕊,內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學動科院,內(nèi)蒙古呼和浩特 010018

張燕軍,內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學動科院,內(nèi)蒙古呼和浩特 010018

篇2

關(guān)鍵詞:多媒體教學;遺傳學;問卷調(diào)查

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)37-0087-03

隨著多媒體技術(shù)的日臻完善,已廣泛應用于高等學校的教學工作。由于其圖文并茂、聲音和動畫兼?zhèn)?,使得復雜、抽象的遺傳學知識的講解更加形象、生動。我校農(nóng)學類遺傳學課程利用多媒體教學到目前為止已有7年的時間,本人作為高等農(nóng)業(yè)院校的遺傳學主講教師,認為多媒體對提高教學質(zhì)量起到了積極的推動作用。因為遺傳學知識涉及面廣,比較抽象,被大多數(shù)學生認為是生物科學領(lǐng)域最難掌握的一門學科。通過多媒體教學可以比較直觀的展示一些抽象的遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律,如易位雜合體的十字形聯(lián)會現(xiàn)象、臂內(nèi)倒位雜合體減數(shù)分裂的后期Ⅰ橋結(jié)構(gòu)、利用兩點或三點測驗進行基因定位等。為了進一步提高遺傳學的教學質(zhì)量,加快推進課程教學改革,提高多媒體的使用效果,本文旨在通過問卷調(diào)查的形式了解學生對遺傳學多媒體教學的意見,為多媒體教學的改進和提高奠定基礎(chǔ)。

一、調(diào)查對象和方法

1.對象。以內(nèi)蒙古民族大學農(nóng)學專業(yè)2008級、2009級和2010級學生為問卷調(diào)查對象,三個年級共有學生107人,全部參與問卷調(diào)查。

2.方法。自行設(shè)計了多媒體在遺傳學教學中的問卷調(diào)查表,調(diào)查的對象為作者近三年遺傳學授課對象。遺傳學課件為作者自行設(shè)計,以浙江大學朱軍教授主編的遺傳學(第三版)教材為主要授課內(nèi)容。問卷收回后對10道題目的選項進行統(tǒng)計。

二、結(jié)果與分析

三個年級共發(fā)出調(diào)查問卷107份,收回107份,所有問卷全部有效。調(diào)查結(jié)果見表1。

由表1可以看出,對于遺傳學課程采用多媒體教學,學生還是比較認可的。被調(diào)查者中,有68.42%的學生選擇了非常喜歡或喜歡多媒體授課方式,57.89%的學生認為遺傳學適合多媒體教學。特別是對現(xiàn)在使用課件滿意度的調(diào)查上,75.68%的學生選擇了滿意這一選項。這是對教師勞動成果的充分肯定,同時也激發(fā)了教師的勞動積極性,鞭策其不斷完善課件內(nèi)容,不辜負學生對授課教師的期望;從教學效果上看,與傳統(tǒng)的板書教學相比,認為多媒體教學效果好的人數(shù)占調(diào)查總?cè)藬?shù)的45.65%,只有18.92%學生認為教學效果差,說明多媒體教學效果還是優(yōu)于傳統(tǒng)板書教學;同時,多媒體教學對于提高學生的學習興趣也是有幫助的,被調(diào)查者有54.77%的人認為通過多媒體教學提高了自己的學習興趣,有了較高的學習興趣,學習成績必將提高。當然,通過問卷調(diào)查的結(jié)果也能看出多媒體教學的一些弊端。例如,由于教學過程中,幻燈片放映速度過快(45.94%的人選擇放映過快),造成學生筆記記錄有困難(67.57%的學生選擇多媒體教學不利于記筆記)。多媒體教學過程中,選擇非常有必要和有必要適當輔之以板書的學生比例達到了91.19%,也說明多媒體教學不能完全替代傳統(tǒng)的板書教學。在問卷調(diào)查中,還設(shè)計了2道多選題目。分別是“你認為多媒體教學的優(yōu)勢有哪些”和“你認為多媒體教學的不足有哪些”。優(yōu)勢選項中選擇“圖、文、聲并茂,多感觀的刺激作用,有利于知識的獲取和保持”選項的占81.08%;選擇“信息量大,可以講授更多知識”選項的占70.27%;選擇“有利于優(yōu)秀教學資源的利用與共享”選項的占51.35%;選擇“有助于理解某些難懂的問題,能夠加深知識點的記憶”選項的占43.24%;選擇“能夠活躍課堂氣氛,激發(fā)學習興趣,有助于集中注意力”選項的占32.43%。不足選項中選擇“學生有時只關(guān)注課件而忽視了老師所講的內(nèi)容”選項的占59.46%;選擇“對學生思維的開發(fā)不利”選項的占32.43%;選擇“沖淡教師主導作用的發(fā)揮”選項的占29.73%;選擇“過分強調(diào)以計算機為中心,忽視師生之間的互動交流”選項的占24.32%。多項選擇調(diào)查結(jié)果說明,多媒體教學的最大優(yōu)勢在于“圖、文、聲并茂,多感觀的刺激作用,有利于知識的獲取和保持”。而最大不足在于“學生有時只關(guān)注課件而忽視了老師所講的內(nèi)容”。這就要求授課教師在以后的教學實踐中盡量發(fā)揮多媒體教學的優(yōu)勢,在圖表和動畫的設(shè)計上多下功夫。同時摒棄多媒體教學的不足,進一步提高教學效果。

三、討論

多媒體教學現(xiàn)在已廣泛進入課堂,但并不是所有的課程都適合于這種教學方式。這也是多媒體教學被許多人懷疑其教學效果的關(guān)鍵所在。遺傳學作為農(nóng)業(yè)院校生物類專業(yè)的骨干基礎(chǔ)課,采用多媒體教學具有圖文并茂、便于講解記憶的良好效果。由于有些遺傳理論和遺傳現(xiàn)象抽象而復雜,常規(guī)的教學手段很難達到多媒體的教學效果。所以,絕大多數(shù)高等農(nóng)業(yè)院校的遺傳學教學都已采用了多媒體教學。而且大部分學生對遺傳學采用多媒體教學是持肯定態(tài)度的,這和趙紅梅等的研究結(jié)果相似。雖然絕大多數(shù)人持肯定態(tài)度,但畢竟還有反對的聲音,如本文參與調(diào)查的學生中有5.26%特別討厭遺傳學的多媒體教學;有7.04%的學生認為,多媒體教學對他們的學習起到了反面作用,使學習興趣下降。深入分析這種結(jié)果產(chǎn)生的原因,可能多媒體的使用在以下幾個方面存在問題:第一,多媒體硬件設(shè)施不健全,投影不十分清晰,造成教室后排座位的學生看不清楚屏幕字跡或造成視覺疲勞,從而對多媒體產(chǎn)生厭惡的心理,極大地影響了學習興趣。該問題的解決方法:一是學校要加強多媒體設(shè)備的維修與更換(我校已有部分多媒體設(shè)備進行了更換,效果非常好);二是課件的設(shè)計制作一定要遵照“淺色背景,深色文字,字體粗大,行間稀疏”的原則。筆者正按該要求對部分章節(jié)的課件進行修改,以便為下一輪的多媒體教學提供最清晰的課件資源。第二,在多媒體教學的過程中,內(nèi)容較多和學時有限始終是一對矛盾。今年我校重新制定了教學大綱,遺傳學大綱精簡了一些內(nèi)容,突出了重點。明年的遺傳學教學幻燈片放映過快的問題會得到解決。第三,部分課件章節(jié)文字較多,學生在學習的過程中沒有抓住重點,影響了學生聽課的效率和聽課的積極性。解決辦法是在課件重新修改的過程中,用特殊的顏色對重點部分進行了標記,便于學生課堂筆記的記錄。第四,在教學過程中,雖然也有一定量的板書,但調(diào)查結(jié)果有91.19%的學生認為非常有必要或有必要輔之以板書。說明板書量還不夠,或者有些章節(jié)在以后的教學過程中避免使用多媒體教學。

總之,今后遺傳學教學過程中,應盡量發(fā)揮多媒體教學手段的長處,將圖像、動畫及色彩等多媒體教學的優(yōu)勢特征展示給同學們。同時對于文字為主的教學內(nèi)容換之以傳統(tǒng)的板書教學。這樣既能為遺傳學教學提供豐富、直觀的感性材料,又能將傳統(tǒng)教學手段的優(yōu)點穿插于整個教學實踐中。如果真正做到了多媒體教學與傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢互補,我院遺傳學的課程教學改革必將有新的起色。

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篇3

關(guān)鍵詞:遺傳學;教學改革;自主學習;過程考核

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)13-0041-03

21世紀被譽為“生命科學的世紀”,生命科學在社會經(jīng)濟與技術(shù)發(fā)展中發(fā)揮著重大的作用。如何培養(yǎng)適合21世紀生命學科發(fā)展需要的高素質(zhì)人才,是教育工作者的重任。遺傳學(genetics)從創(chuàng)立至今,不過百年歷史,但是其發(fā)展非常迅速,它已成為生物科學領(lǐng)域中一門十分重要的基礎(chǔ)學科。是高校生命科學系列的重要主干課程,在整個生命科學的教學中起著舉足輕重的作用。隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展,生命科學研究內(nèi)容得到極大充實,作為核心學科的遺傳學無論在基礎(chǔ)理論知識和研究技術(shù)等方面更是日新月異。新世紀的遺傳學教育面臨巨大挑戰(zhàn),具體表現(xiàn)為遺傳學研究內(nèi)容的不斷豐富,研究領(lǐng)域的不斷拓寬,需要講授的教學內(nèi)容不斷增多,同時根據(jù)目前本科生培養(yǎng)的要求,課堂授課時數(shù)不斷壓縮,這就要求遺傳學課程在有限的學時內(nèi),完成整個體系的學習,并能使學生盡可能多地掌握現(xiàn)代遺傳學研究的前沿及研究方法。根據(jù)這一要求,遺傳學教學必須采取更具體、更有效的措施,以適應新形勢的發(fā)展。目前,遺傳學教學改革主要集中在以下幾個方面:一是通過知識體系的重組,逐步實現(xiàn)課程綜合化。新型的綜合課程不僅包含傳統(tǒng)的遺傳學科學課程,更大程度接納了基因組學、分子遺傳學課程、分子生物學課程以及細胞遺傳學課程。二是在傳統(tǒng)的遺傳學課程體系的基礎(chǔ)上,不斷更新實驗課教學內(nèi)容,使新的研究方法和手段不斷補充到原有的實驗課程中;三是引入現(xiàn)代教育技術(shù),教學手段現(xiàn)代化步伐加快。本文在新疆農(nóng)業(yè)大學教研項目《以培養(yǎng)學生自主學習能力和創(chuàng)新能力為目標的本科人才培養(yǎng)模式探討》的支持下,對現(xiàn)行教育體制下的遺傳學教學方法進行了探討,以求尋找出適合我國新形勢下對高素質(zhì)人才的要求、具有特色的遺傳學課程的教學模式,為打破舊的以傳授知識為主的教育思想觀念的束縛,建立以能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育為主的農(nóng)業(yè)高級專門人才培養(yǎng)模式做出嘗試。

一、樹立以學生為本,培養(yǎng)學生自主學習能力為導向的教學理念

1.開發(fā)學生的非智力因素,提高學習效率。所謂開發(fā)學生的非智力因素,就是指通過調(diào)動學生的學習興趣,提高學習效率。珍妮特指出,大腦的情感邊緣系統(tǒng)部分是通向持久記憶的大門。所以,教師通過鼓勵熱情,就可以使學生把剛學到的東西融入到深度記憶中去。調(diào)動學生的學習積極性和學習熱情,在教學過程中就必須始終堅持以學生為本,以培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)為導向的教學理念,改變過去的填鴨式的教學方式,讓學生參與到教學活動中來,成為學習的主體。例如在講授經(jīng)典遺傳學部分時,由學生組成學習小組,制作課程ppt,在課堂上充當教師的角色,進行內(nèi)容的講解,并回答其他學生的提問。在這個過程中,學生不僅學會了課下討論學習和ppt的制作,同時通過課堂講授也鍛煉了他們講解知識的能力。學生的參與,使授課過程有了活力,激發(fā)了學生的學習興趣。通過多個班級的實施,這一方法得到了大多數(shù)學生的肯定。

2.應用啟發(fā)式教學模式,促進思維能力的提高。遺傳學被認為是生物學中覆蓋面最廣,學生最感興趣,同時由于其特有的邏輯思維體系,也被認為是最難學的一門課程。在教學過程中,教師對于重要的理論和定律,除了做出全面的描述和證明之外,鼓勵學生多方查閱資料,剖析著名學者創(chuàng)建理論的思想和方法,從而啟發(fā)學生勇于探索的意識,積極創(chuàng)新的思維。例如:我們在課堂上提出“為什么孟德爾要采用測交證實分離規(guī)律和獨立分配規(guī)律?”“為什么DNA是遺傳物質(zhì)?你能用學過的知識做淺顯的推論嗎?”等遺傳學問題,引起了學生濃厚的興趣,學生積極參與討論,從各個角度認識問題,提出了很多自己獨到的見解。在課程講授過程中還始終注意相關(guān)學科的有機結(jié)合,改變學生在學習時割裂看問題的方式。例如:講授DNA復制一節(jié)的內(nèi)容時,講到所有生物的DNA復制均是從5'到3',無一例外。然后提問“為什么”,并提示:主要從已學過的物理知識和化學知識來探討這一問題。使學生能夠?qū)⒁褜W過的知識有機地結(jié)合起來,并能以此學會對知識的活學活用以及理解所學課程之間的相互聯(lián)系,給學生廣闊的思維空間,展示學生的個性發(fā)展,積極思維,敢于創(chuàng)新的思想。利用學科發(fā)展的典型案例,吸引學生對學科熱點發(fā)展的興趣,啟發(fā)學生對學科研究重點問題的科研創(chuàng)新的思維,引導學生對學術(shù)發(fā)展進程中的不足與缺陷的討論與質(zhì)疑。從各個不同角度分析學科前沿問題。例如:教師提出的“垃圾DNA的生物學功能”問題引起學生的討論和注意,并對有關(guān)這個領(lǐng)域的學術(shù)觀點提出質(zhì)疑和批判,提出了雖然目前還不是很清楚“垃圾DNA”的功能,但是它的生物學地位是不可替代的,并且可以通過生物信息方法和實驗來檢測。

3.開展課下小組討論學習,培養(yǎng)學生自主學習的能力。嘗試采用課下小組學習結(jié)合“課堂討論”的互動式教學。將部分教學內(nèi)容和學科發(fā)展的前沿列成多項小標題,由學生選擇,在老師的指導下,查文獻,分小組討論學習,并制作PPT在課堂上作中心發(fā)言,其余的同學提出各種相關(guān)的問題展開課堂討論。最后由主講老師總結(jié)。這項教學方法的改革,使學生變被動學習為主動學習,培養(yǎng)了他們自主學習課外的相關(guān)知識的能力;小組討論學習,使他們每個人都參與到學習中;課堂講解鍛煉了學生歸納總結(jié)知識點的能力和口頭表達能力,培養(yǎng)了學生獨立思考的能力、語言表達能力。如在學習數(shù)量性狀遺傳這一章后,讓學生課下完成“你認為目前QTL定位研究的瓶頸是什么”這一題目的自主學習。通過查閱資料和小組討論后,學生們提出了自己查閱到的觀點,如:分子標記數(shù)量、做圖群體大小、親本的選擇等。也有同學提出了自己的認識,如:性狀考察的難易程度、性狀與環(huán)境的關(guān)系等。教師點評時對學生能夠提出自己的觀點給予鼓勵。

二、充分利用現(xiàn)代化教學手段,提升遺傳學教學效率

心理學研究表明,人單一地從視覺或聽覺獲取的知識分別為25%和15%,但是如果聽覺和視覺相結(jié)合,記憶效果將會提高到65%。單一的教學模式難以滿足學生學習興趣的需要,使學習效率降低。利用現(xiàn)代化的教學手段,可以向?qū)W生提供新穎、生動、直觀的感官刺激,引起學生的學習興趣,調(diào)動學生的學習積極性,這一點在遺傳學教學中尤為突出。遺傳學中的許多內(nèi)容抽象、微觀,學生深深感到看不見摸不著,學習起來非??菰?,難以理解,久而久之,失去了學習興趣。利用多媒體教學、視頻教學、網(wǎng)絡(luò)教學,可以使抽象的問題具體化,微觀的內(nèi)容形象化,讓學生能夠通過感官理解所講授內(nèi)容,比如減數(shù)分裂中染色體的行為、基因交換的機理等內(nèi)容,通過視頻教學收到了良好的理解效果。采用多種方法相結(jié)合的教學手段可以使教學內(nèi)容形象、具體,加深學生對所學內(nèi)容的理解。然而教學手段的應用不能只流于形式,必須是具有合理的內(nèi)容結(jié)構(gòu)、給學生以思考的空間、形式豐富多彩的教學手段。通過兩年的研究和不斷改進,我們總結(jié)出了有關(guān)遺傳學教學方法的一些經(jīng)驗,包括多媒體制作、利用網(wǎng)絡(luò)資源學習和課堂討論教學等方式。其中遺傳學多媒體課件制作應生動活潑,深入淺出地展示現(xiàn)代遺傳學的魅力,同時添加部分與遺傳學內(nèi)容有關(guān)的我校教師的科研成果,這將會大大提高學生的注意力。在多媒體課件制作上,我們還注重以下幾個方面:(1)標題醒目,內(nèi)容清晰,概念準確,使學生條理清晰地理解所學內(nèi)容。(2)充分運用字體、顏色、著重、斜體等手段,體現(xiàn)所要表達內(nèi)容的內(nèi)在邏輯關(guān)系及其重要性。重點突出,以利于學生對所學內(nèi)容的把握。(3)盡量使用與講述內(nèi)容密切相關(guān)的彩圖,并附加我校教師相關(guān)的科研圖片,增加學生的理解和學習興趣。在講授到目前的研究熱點時,則給學生布置相關(guān)題目,由學生利用網(wǎng)絡(luò)資源查找資料,并通過課下討論的方式進行學習。教師通過讓學生撰寫課程論文和課堂制作PPT匯報學習內(nèi)容,來考核學生的學習情況。通過多種教學手段的應用,教學時數(shù)大大縮短,學生對抽象內(nèi)容的理解大大提高,增加了學生對遺傳學學習的興趣。

三、科研融入教學,促進學生對本門課程的掌握

1.建立教學與學科發(fā)展的緊密聯(lián)系,教學中融入科學研究的內(nèi)容。遺傳學教學內(nèi)容緊緊跟隨學科發(fā)展前沿,在教學中加入本教學團隊開展的與遺傳學相關(guān)的科研內(nèi)容,讓學生在學習過程中就感受到科研的氛圍,學會理論在實踐中的應用,同時也使教學內(nèi)容隨著科研的進展不斷豐富和深入。這樣的教學內(nèi)容結(jié)構(gòu)拓寬了學生的眼界,引起了學生探索的興趣,啟發(fā)了學生的思維,鼓勵了學生敢于探索的勇氣。使學生具備了扎實的理論基礎(chǔ),同時又對學科前沿有了深刻了解。如在講基因工程一章時以我們承擔的棉花轉(zhuǎn)基因項目為主線,從立題思路開始講起,介紹為什么要實施轉(zhuǎn)基因?轉(zhuǎn)基因可行嗎?怎樣實現(xiàn)高效轉(zhuǎn)基因技術(shù)?使學生對學習內(nèi)容產(chǎn)生了極大興趣。鼓勵本科生積極參加學院組織的學術(shù)講座,并踴躍提問,與專家學者主動交流。徹底改變遺傳學理論課程教學中自我封閉、照本宣科的狀況。

2.增加綜合型、設(shè)計型實驗內(nèi)容,提高學生動手能力。遺傳學發(fā)展關(guān)鍵是研究方法和研究手段的不斷發(fā)展和更新,過去在配套的實驗課教學中,以驗證型和演示型實驗為主,內(nèi)容陳舊,方法簡單,效果差,同學們沒有興趣,難以滿足學生對現(xiàn)代遺傳學研究方法的學習和掌握。為使學生在實驗課時中學到更多的現(xiàn)代遺傳學知識,充分結(jié)合本系所承擔的科研項目,盡力增加綜合型、設(shè)計型實驗內(nèi)容,例如將基因工程編成幾個主要的實驗內(nèi)容,從目的基因的分離到在大腸桿菌中的表達和檢測等一系列的實驗,這些實驗具有很好的連續(xù)性、先進性和實用性,使學生初步掌握前沿的分子遺傳學的研究手段,同時還能和課堂所學的內(nèi)容緊密結(jié)合。在實驗課教學中,通過制作實驗課課程視頻,拓展課堂,把實驗準備的前期工作等等做成錄像,在上課時播出,讓學生了解課堂外的實驗內(nèi)容,實驗課程結(jié)束后則讓學生寫出實驗報告,實驗報告中要求學生對取得的成果加以評述,讓學生從“眼睛看”、“動手做”和“腦子想”三者結(jié)合中,加深對生命科學實驗研究的直觀認識,實驗課促進了學生對理論課教學的理解,大大節(jié)約了課時數(shù)。

3.建立遺傳學教學延伸到課外的教學方式。利用現(xiàn)達的網(wǎng)絡(luò),將部分課程內(nèi)容設(shè)置為課后討論題目,由學生在網(wǎng)絡(luò)上收集相應的文獻資料,課余時間分小組討論學習,并歸納總結(jié)所學的內(nèi)容,寫成課程論文或者制作成PPT,同時向?qū)W生介紹目前我校遺傳學研究的工作,鼓勵學生課余時間參與教師的科研工作。利用現(xiàn)有的研究條件,為學生提供研究場地。這種訓練形式可以啟發(fā)學生積極創(chuàng)新的精神,培養(yǎng)學生的科研素質(zhì),對于學生個性化的培養(yǎng),具有積極的意義。

四、制定新的考核辦法,通過學習過程考核學生

1.改變傳統(tǒng)的筆試方法,建立平時成績和期末考試成績并重的理論課考核方法。長期以來,遺傳課考試期末筆試成績占到70%以上,導致學生平時不學、期末突擊、考完忘完的現(xiàn)象,遺傳學學習流于形式,很難為后續(xù)專業(yè)課的學習奠定基礎(chǔ)。為了督促學生,同時也為了引導學生建立肯于鉆研、積極進取、學以致用的學習態(tài)度,我們嘗試了對考核方式變革,把學生的學習注意力引向平時,淡化期末考試。例如前述的課后學習小組的學習成績作為平時成績,占總評成績的20%,旨在培養(yǎng)學生自己獨立思考問題,闡述觀點功的能力,在實施過程中取得了良好的效果。另外,課堂提問和作業(yè)成績作為平時成績的另一部分,占總評成績的20%,旨在檢查學生的聽課能力及對課程內(nèi)容的理解能力。期末考試成績只占總評成績的40%,讓學生在學習過程中獲得分數(shù)。

2.建立課程小組學習的考核辦法,促進學生自學。設(shè)置5~6人1組的課后學習小組,由小組成員推舉組長,由組長組織課后學習,學習內(nèi)容包括老師指定的學習內(nèi)容和課后布置的作業(yè)題目,教師制定的學習內(nèi)容,以課程論文或制作PPT的形式匯報,由課程學習小組組長指定的學生,在課程討論課上發(fā)言,匯報學習結(jié)果,其他學習小組的學生提問并根據(jù)學習情況和回答問題情況打分,同時教師也參與打分(分為A+,A,A-,B+,B,B-,C+,C幾級);給出的平均分數(shù)是該小組的最高分,小組組長再根據(jù)這一分數(shù)給出小組其他成員的分數(shù)。該門課程共設(shè)置4次討論課,由于是所有學生參與,大家的積極性都很高。這不僅促使學生課后自主學習,同時也鍛煉了學生將所學知識總結(jié)歸納并表述出來的能力。

3.建立實驗課考核辦法,檢查學生的動手能力。把實驗課成績納入到總評成績中,加強學生對實驗課的重視程度,鼓勵學生積極參與實驗過程。以筆試、隨堂考察動手能力及實驗報告三個方面給出實驗課成績,實驗課成績占總評成績的20%。實驗課成績在總評成績中的比重提高,促使學生對實驗課加以重視,對實驗課的重視反過來又促進了理論課的學習,實現(xiàn)了雙贏。通過總評成績=實驗課成績20%+課程小組學習成績20%+平時聽課及作業(yè)成績20%+期末考試成績40%這一模式的操作,使學生更注重平時學習,改變了學生為應付期末考試而學習的弊端。

大量的教育實踐告訴我們,教育核心的兩個方面是教師的教和學生的學。教學改革必須充分地推進到教師的教和學生的學等行為過程中,使其在教學實踐過程中接受檢驗并不斷完善,為提高教學質(zhì)量、培養(yǎng)大批能更好適應社會需要、具有較強獨立創(chuàng)新能力的農(nóng)業(yè)人才創(chuàng)造良好的環(huán)境。同時確定深化教學改革的具體思路:理論成果融入教學實踐,課程內(nèi)容充分體現(xiàn)綜合與交叉,教學方法和手段力求符合教學規(guī)律,教學改革緊扣教學質(zhì)量這一永恒主題。我們本著以“夯實基礎(chǔ)、注重能力、知識全面、突出創(chuàng)新”、“培養(yǎng)終身學習型的學生”為目的,努力為國家和社會培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、創(chuàng)造性、復合型人才。

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關(guān)鍵詞:《遺傳學》;課程建設(shè);本科教學;多媒體教學課件

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)31-0107-03

《遺傳學》是上一世紀生物科學領(lǐng)域中發(fā)展最快的學科之一,形成了許多分支學科和交叉學科,其研究范疇大幅度拓寬和深化,新技術(shù)和新方法也不斷涌現(xiàn)[1]。《遺傳學》內(nèi)容抽象,涉及相關(guān)知識面廣,學生學習起來較為困難,教師如何“以人為本”地讓學生盡可能掌握本門課程知識,成為《遺傳學》課程改革的重點[2,3]。目前隨著分子生物學科的飛速發(fā)展,《遺傳學》的研究方面逐漸拓寬、深化,勢必將在基因組學和生物信息學等研究領(lǐng)域繼續(xù)展開激烈的競爭,因此培養(yǎng)具備豐富的《遺傳學》知識,同時兼?zhèn)鋭?chuàng)新能力的研究型創(chuàng)新人才已迫在眉睫[4]。因此,要強化《遺傳學》課程的建設(shè)工作,在以提高教學效果和質(zhì)量為前提的基礎(chǔ)上,還要注重運用教學手段和多媒體技術(shù)的運用,《遺傳學》課程在本科教學中一直是很重要的基礎(chǔ)課程,尤其是在農(nóng)學和生物學等相關(guān)學科中的教授中,取得的成績也很顯著。與此同時,《遺傳學》及其相關(guān)學科發(fā)展之迅速,使得教學中出現(xiàn)授課內(nèi)容的增加與課時安排矛盾突出、教學方法不適應《遺傳學》的快速發(fā)展、教師隊伍知識結(jié)構(gòu)需要調(diào)整及教學儀器和設(shè)備較為陳舊等問題比較突出。為此,筆者認為可以從課程體系、教學內(nèi)容、教學方法、教學手段等方面改進,注重師資隊伍建設(shè)和實驗的建設(shè),將《遺傳學》課程的逐步合理優(yōu)化。

一、課程體系建設(shè)和教學內(nèi)容的組織

(一)課程體系的建設(shè)

《遺傳學》教學大綱嚴格依據(jù)新世紀人才培養(yǎng)的目標需求,充分體現(xiàn)出本學科最新的發(fā)展趨勢,具有良好的前瞻性。而在教學過程中也要實現(xiàn)教學與實踐的靈活互動,使學生能夠靈活地運用《遺傳學》所學的基本規(guī)律來分析學科中遇到的問題,從而提高學生的遺傳分析能力。規(guī)范《遺傳學》的教學管理模式,避免重復知識的講授,多配合一些案例分析,并及時將一些新知識、新案例及時補充到課堂和實驗之中,可以適當?shù)亻_設(shè)與《遺傳學》理論相關(guān)的綜合性實驗,同時結(jié)合生物技術(shù)前沿技術(shù)領(lǐng)域,開設(shè)了有關(guān)遺傳轉(zhuǎn)化和利用染色體的微核技術(shù)進行核型分析等綜合實驗,將會取得較好的教學效果,使《遺傳學》課程始終保持一種活力,通過對教學的研究和創(chuàng)新,探索并運用精品課程教學高水平的途徑和方法,使《遺傳學》教學形成自己的特色。

(二)教學內(nèi)容的組織

隨著近年教學同行們的不懈努力,已將相關(guān)學科的新理論、新技術(shù)添加到《遺傳學》授課內(nèi)容中,因此《遺傳學》內(nèi)容已有明顯增加,《遺傳學》課程教學過程中在保持本學科自身完整性和系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上,還要強調(diào)反映力遺產(chǎn)學,特別是基因工程和基因組學在20世紀90年代的最新進展。因此,《遺傳學》課程為適應21世紀學科發(fā)展的需要,在論述方面應對經(jīng)典《遺傳學》進行適當整合,以遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、傳遞、變異和遺傳信息的表達與調(diào)控為主線,對與《遺傳學》緊密相關(guān)的基礎(chǔ)知識和本學科的最新發(fā)展動態(tài)做重點講解和介紹。其內(nèi)容涉及生物體宏觀到微觀等各個層次,包括生物進化過程、植物群落演化、各種生物體形態(tài)性狀以及細胞染色體、DNA分子結(jié)構(gòu)等。教學內(nèi)容上,應注意避免與其他學科相重復,使學生對《遺傳學》的不同層次上有較為完整和充分的認識,從而充分了解和掌握《遺傳學》在國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢,更深層次上了解和掌握《遺傳學》知識。另外,教師把每章內(nèi)容講解學習完成后,應根據(jù)教學內(nèi)容為學生布置一些精選習題,以提高學生分析解決問題的能力。

(三)教學效果的測評

教學效果是評價課程建設(shè)成效的重要手段。因此,要深層次地改進考核辦法以提高教學效果。在考核方法上,可以采取筆試、面試、課程論文和課后習題相結(jié)合,單項試題與綜合分析試題相結(jié)合的方法。在考試命題上,為提高學生獨立思考、分析問題的能力,應多出理解分析方面的試題,做到靈活多變。同時將實驗操作過程、報告結(jié)果,紀律和實驗考試等也納入到實驗考核中來,在提高在《遺傳學》總成績中實驗成績的所占比例。“理論綜合試題”的內(nèi)容要讓學生通過一學期的學習和思考后,在綜合全書主要內(nèi)容的基礎(chǔ)上再行完成,這樣有利于提高學生對《遺傳學》知識的全面理解,從而提高學生獨立思考問題和分析問題的能力。實驗考試可采用在學生完成實驗后根據(jù)考試結(jié)果由教師現(xiàn)場打分的方法,來激發(fā)學生學習的積極性和主動性,提高學生觀察發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。

二、教育教學方法與手段的改進

(一)改善傳統(tǒng)教學方法

首先,在《遺傳學》教學中,最重要的是要把培養(yǎng)學生的遺傳分析能力作為重點。為了使學生獲得深刻的印象與全新的體驗,教師一般會采用各式各樣的教學方法,例如:交互式、實習法等。這種方式方法對加強學生對本學科的基本規(guī)律、理論、概念以及研究發(fā)放有很好的促進作用,學生也更容易掌握相關(guān)知識。同時,啟發(fā)式教學模式給予學生更大的支配空間,在實際學習中掌握主動權(quán),培養(yǎng)了學生自主學習的精神,提高了學生學習的積極性和主動性。通過開放實驗室,更好地培養(yǎng)了學生自主學習和創(chuàng)新能力,可以最大程度地啟發(fā)學生的主觀能動性,提高學習積極性,這些都是開展研究《遺傳學》研究性學習的基礎(chǔ)。也是改善改進日常教學效果的基礎(chǔ)。同時,《遺傳學》中日常教學情況及時反饋以及課后征詢學生意見制度的實施,可以多方參考學生對教育教學的意見建議,適時的改善教學方法,保持教學雙向信息反饋通道。

(二)不斷改進教學手段

為了改善課程教學質(zhì)量與日常教學效果,同時克服有時遇到的課時不足的問題,需要在現(xiàn)代化教育技術(shù)應用重與教學改革中,積極創(chuàng)建和應用CAI教學課件,結(jié)合實物、圖片、錄像等進行多媒體現(xiàn)代化的教學設(shè)備。同時為了方便學生的自學和復習,又能讓教師授課使用,在《遺傳學》CAI教學課件中,可以同時制作網(wǎng)絡(luò)版和課堂教學版兩個板塊。《遺傳學》課件具有界面美觀、內(nèi)容新穎、結(jié)構(gòu)緊湊、文字精煉、圖文并茂等特點,實物照片和彩圖多,能夠?qū)又参锏纳L發(fā)育時期和世代、宏觀和微觀特性等直觀地展現(xiàn)在學生面前?!哆z傳學》的教學內(nèi)容比較抽象難以理解,而多媒體教學設(shè)備則使其變得生動直觀,更加有效地發(fā)揮了學生的想象力,調(diào)動了學生學習的積極性。而多媒體課件中附有的教學大綱、日歷、參考書和教輔助資料等內(nèi)容也方便了任課教師和學生更好地了解《遺傳學》需要掌握的內(nèi)容范疇,課后學生們可以隨時上網(wǎng)閱讀和復習課上的內(nèi)容,還可以通過課件鏈接到國內(nèi)外與《遺傳學》相關(guān)的諸多網(wǎng)站進行自主學習與興趣學習。另外,還要配合《遺傳學》CAI教學課件,編寫配套的筆記型電子版教材,有助于克服學生在學習過程中多媒體筆記難記的問題,也方便了學生們根據(jù)相關(guān)的課件內(nèi)容進行復習。

三、師資隊伍建設(shè)

建設(shè)好一門精品課程不僅要有豐厚的物質(zhì)基礎(chǔ),還需要雄厚的師資力量和一支團結(jié)協(xié)作的師資隊伍,在《遺傳學》教學的工作中,受到高度關(guān)注的重要工作之一就是師資隊伍建設(shè)。因此,根據(jù)《遺傳學》的課程教學隊伍的實際情況和發(fā)展所需的課程,制訂一套《遺傳學》課程的發(fā)展規(guī)劃和培養(yǎng)師資的計劃,并且由豐富經(jīng)驗的教師進行指導,勢在必行。可通過對教師隊伍綜合素質(zhì)培養(yǎng)、教學素質(zhì)培養(yǎng)、科研素質(zhì)培養(yǎng)等三個方面進行師資隊伍建設(shè)。

(一)綜合素質(zhì)培養(yǎng)

教師之間應該及時交流上課經(jīng)驗,選修課程應選擇與《遺傳學》課程相關(guān)的一些課程,例如:《植物學》、《生物學》等本科生和研究生的課程。這樣可以豐富教師的知識。要保證教學的質(zhì)量,教學課件必須由專業(yè)人士制作,教學的質(zhì)量和課件的內(nèi)容也必須由課程的負責人全權(quán)負責。要經(jīng)常舉行《遺傳學》的課程教學研討會,這樣可以及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。每學期開學后,由團隊的負責人組織和指導下,請團隊中資深、教學經(jīng)驗豐富的老教師和其他學校長期工作的一線教師對青年教師進行綜合素質(zhì)的培訓。依托建立的實踐教學基地,有計劃地安排教師到業(yè)務(wù)部門進行調(diào)研,使教師有機會參加業(yè)務(wù)實踐,提高實踐教學能力。

(二)教學素質(zhì)的培養(yǎng)

青年教師應經(jīng)常參加學校組織教學觀摩課程。在參與的過程中同時由團隊負責人和團隊成員中的老教授可以親自傳授一些教學方法或者經(jīng)驗。這樣有利于青年教師學習到豐富的實踐知識以及親身體驗。以便青年教師在以后的教學實踐中可以更好地學以致用。青年教師在教學中還存在一些缺陷,或者說是教學經(jīng)驗不足。學校可以安排青年教師給有著豐富經(jīng)驗的老教授擔任教學指導老師,制定詳細的、以老教授帶新青年教師的計劃,年輕教師可以給導師承擔一些工作。這樣在教學上青年教師可以學到的知識很多。這樣有利于青年教師積累豐富知識和經(jīng)驗。在參加教研活動的過程中會逐漸的提高自身的水平。青年教師之間相互交流教學經(jīng)驗,這樣才能逐步提高青年教師的教學水平以及教育教研的能力。

(三)科研素質(zhì)培養(yǎng)

只有當教師自身具有豐富的科研實踐經(jīng)驗,才能游刃有余地將理論簡單而有效地傳授于學生,使學生更為直觀地認識到所學知識的應用領(lǐng)域,從而能有效地避免學生眼高手低現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此,青年教師需要承擔或者參與其中的一些科研項目。通過在實施的過程中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的辦法,并及時有效地反饋到教學實踐中,這樣才能更加有效地提高教師的自身水平,為開展教學實踐提供更高的水平。青年教師和科研骨干都是教學團隊中最重要的支柱和后備力量。因此學校應大力支持青年骨干教師積極參與科研工作或有計劃攻讀博士學位或進博士后流動站,爭取實現(xiàn)教師博士化,在年齡上應有較大的提升空間。學校應采取多種形式支持青年教師從事科研工作。

四、實驗教學或?qū)嵺`性教學的提高

根據(jù)《遺傳學》發(fā)展迅速并形成了許多分支學科和交叉學科的這一特色,這門課程要從多方面入手,做出具體的內(nèi)容調(diào)整,例如:實驗的項目、實驗的具體教程和實驗實踐的內(nèi)容,對有連續(xù)性和相似性的實驗進行歸納并攏,在課堂上多多開展具有設(shè)計性、應用性、綜合性的實驗,對于驗證性的實驗要逐步削減,從而跟上國內(nèi)外本學科的發(fā)展步伐。爭取與國際國內(nèi)重點大學的學科實踐看齊,不斷提高學生對本學科的實踐操作能力,激發(fā)學生的學習興趣和積極性。

(一)增開新實驗

根據(jù)開課對象所學專業(yè)不同的特點,在保證經(jīng)典《遺傳學》實驗開設(shè)的前提下,逐年增加1~2個新的實驗項目。對室內(nèi)外的實驗有機結(jié)合起來,同時在實驗課程中我們要積極采用新進的教學技術(shù),去輔助實驗的順利開展,此課程的實驗要由具有豐富實踐經(jīng)驗的老師來開展,從而提高我們實驗課程的教學效果。因為學生在實驗操作方面技術(shù)還不夠純熟、不夠全面,知識面也有待拓寬。對此,此學科的實驗內(nèi)容需要增加與《遺傳學》課程內(nèi)容有著密切關(guān)系的、具有綜合性的和設(shè)計性的實驗,如“植物染色體的核型分析”、“果蠅標本的采集、形態(tài)鑒別和雜交實驗”、“多倍體的誘發(fā)與鑒定”等,這樣的實驗可以從根本上提高學生的綜合操作能力,達到良好的實驗效果。此學科中的具有綜合性的實驗應該達到總實驗量的一半左右,這樣的實驗體系才更加合理。在實驗過程中,我們要對學生提出嚴格的要求,學生們也要對實驗過程中所產(chǎn)生的現(xiàn)象進行認真的思考,對實驗結(jié)果加以分析,積極完成實驗報告或撰寫論文,通過實驗對其原理和方法有了徹底的理解和掌握。

(二)更新實驗設(shè)備,改善實驗環(huán)境

更新實驗設(shè)備、改善實驗環(huán)境,是我們實驗教學水平提高的基礎(chǔ)條件和硬性條件。在學校經(jīng)濟條件和實驗場地條件允許的前提下,建設(shè)完成具有功能齊全的教學實驗室,同時引進先進的實驗設(shè)備,這樣的實驗室可以滿足更多專業(yè)學生的實驗要求,能夠滿足我們更多學科實驗任務(wù)和符合綜合性實驗的需求,從而大大提高我們的實驗教學水平。為了更好地利用這些先進的實驗設(shè)備和良好的實驗環(huán)境,我們要積極制定相關(guān)管理制度,責任到人,同時對實驗室的開發(fā)時間要加以延長,這樣學生可以有更多的機會去親手做實驗。我們要培養(yǎng)學生愛護實驗設(shè)備和實驗環(huán)境的意識,讓學生自主對其進行管理。在實驗過程中學生可以和實驗指導教師共同協(xié)商,這樣可大大提高學生對此課程實驗的積極性,使得學生的操作技能不斷提升,從而實現(xiàn)高效實驗課堂的目的。

(三)在教學中運用多媒體手段

多媒體教學是現(xiàn)代教學中運用的一種重要方式,要提高課堂教學效率一方面要采用優(yōu)秀的教學資料以及現(xiàn)代教育技術(shù),也要將多媒體技術(shù)引用到教學中,在《遺傳學》的教學過程中也要如此,這樣才能進一步提高和完善教學手法和手段。為此,實驗室要不斷增添、更新教學儀器設(shè)備,尤其是多媒體教學儀器設(shè)備,在改善教學環(huán)境和實驗條件的同時,也為教師自己更深層次的教學提供了更便利的條件。舉個例子,以前教師如果與學生一起進行顯微鏡內(nèi)的觀察,難度很大,過程也比較繁瑣。但是,運用了多媒體教學手段,教師可以很方便地將顯微鏡里可觀察到的物體用數(shù)碼顯微系統(tǒng)映射到大屏幕上,教師的講解就更加容易,更生動活潑,學生學習也簡單了,更增添了學習興趣。再者,平常學生自己做完的片子也可以在計算機中保存,隨時就可以打印出來,減少了學生的工作量,同時也能激發(fā)他們的學習興趣。對于平常各種教學圖片掃描到電腦里讓學生進行觀看,可以使教學效果有一個很大層次的提高。

綜上所述,通過近幾年的教學改革可以看出《遺傳學》課程改革勢在必行。教師在把握該課程特點的基礎(chǔ)上,重點考慮學生的接受能力,據(jù)此來制定切實可行的教學方案。通過先進的教學技術(shù)與傳統(tǒng)的教學方法有機結(jié)合,把以教師為中心的教變?yōu)橐詫W生為中心的學,把以教師為主體的教學實踐過程變?yōu)橐詫W生為主體的學習實踐過程,是提高《遺傳學》課程教學質(zhì)量、緊跟時代步伐的有效手段。今后將以此為指導思想,并進一步完善《遺傳學》課程建設(shè),使課程教學再上一個臺階。

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篇5

關(guān)鍵詞:園林專業(yè);《園林植物遺傳育種學》;教學改革;思考

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)06-0122-02

《園林植物遺傳育種學》是本專業(yè)的重點和難點科目。該科目不僅包含大量的理論和概念性內(nèi)容,對學生實操能力的培養(yǎng)也有較高要求。隨著社會對園林專業(yè)人才的應用技能要求不斷提高,必須做好《園林植物遺傳育種學》的理論知識和應用技術(shù)教學,才能有效提高學生的就業(yè)能力,為社會企業(yè)提供符合其要求的優(yōu)秀人才。傳統(tǒng)的《園林植物遺傳育種學》教學偏向于理論教學,這種人才培養(yǎng)模式已經(jīng)不符合當前社會對園林專業(yè)人才的需求,想要提高園林專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量就必須對《園林植物遺傳育種學》開展教學內(nèi)容、方法和教學理念的改革創(chuàng)新,滿足社會企業(yè)對人才應用技術(shù)的具體要求。

一、《園林植物遺傳育種學》教學現(xiàn)狀和問題

1.遺傳學和育種學課程分開學習存在弊端。傳統(tǒng)的《園林植物遺傳育種學》科目屬于遺傳學和育種學的交叉學科,在學科內(nèi)容設(shè)計時,為了讓學生能夠更好地掌握知識結(jié)構(gòu),其遺傳學和育種學的內(nèi)容是分開講授的。這種模式雖然有助于學生更完善理論體系的建立,但卻不利于學生應用技能的培養(yǎng)和訓練。在傳統(tǒng)教學模式中,很多學生在學習過程中遇到了知識點脫節(jié)、遺傳學和育種學知識結(jié)構(gòu)無法有效融合的問題,從而導致其所學的理論知識無法應用于實踐,影響了學生遺傳育種學應用技能的掌握。

2.教學手段單一。在《園林植物遺傳育種學》教材中,主要分為遺傳學和育種學兩方面的知識體系,遺傳學的教學內(nèi)容比較抽象,而育種學對實際操作能力卻有著較高的要求。在傳統(tǒng)教學模式中,遺傳學主要是通過理論課講解來完成的,而實操課則采用了理論聯(lián)系實踐的方法。雖然這種教學模式也能夠訓練學生的育種學應用技能,但由于遺傳學理論課與育種學實踐課脫節(jié),導致育種學教學中難以實現(xiàn)遺傳學知識的運用。這影響了學生對《園林植物遺傳育種學》課程的整體把握,也影響了學生的學科探究能力培養(yǎng),阻礙了學生的職業(yè)發(fā)展。

3.實驗條件相對較差,學時不足?!秷@林植物遺傳育種學》科目實踐教學對實驗場地的面積、環(huán)境和設(shè)施完備性有著較高的要求。部分學校由于土地資源不足、資金欠缺,根本無法為學生建立專業(yè)、系統(tǒng)的實操訓練基地。這使得遺傳育種學的實驗課只能在實驗室開展,主要的內(nèi)容就是理論驗證、演示實驗等基礎(chǔ)實驗內(nèi)容。與生產(chǎn)實踐脫節(jié)的實驗內(nèi)容不利于學生應用技能的提高,也阻礙了其生產(chǎn)實踐能力的培養(yǎng)。加上由于園林專業(yè)內(nèi)容量大,對實驗課的課時不斷壓縮,導致學生在實驗課上僅能夠了解知識,根本無法完成技能的提高和掌握。由于實驗課內(nèi)容缺乏創(chuàng)造性和自由度,導致學生對實驗課不感興趣,影響了學生對實驗課的學習積極性。

4.實驗基地不足。園林遺傳育種學的學習,需要配合大量的實操訓練才能完成理論和技術(shù)的雙重教學目標。在本科目的工廠化生產(chǎn)、繁殖培育、擴繁技術(shù)指導等內(nèi)容中,更對實驗基地的條件和規(guī)模有著較高的要求。但目前我國大部分學校缺乏完善的實驗基地為園林專業(yè)的學生提供實驗和研究場所,導致很多需要長期觀察的實驗都無法開展,影響了學生應用技能的掌握和科研能力的養(yǎng)成。

5.考試方式過于老舊。在社會企業(yè)對園林專業(yè)學生應用技能掌握度和人才的專業(yè)性要求越來越高的今天,傳統(tǒng)的“筆試+學分”的培養(yǎng)模式已經(jīng)無法實現(xiàn)對學生學習質(zhì)量的評價。這種死板的以筆試為主要評價模式的考試方式,使學生習慣了在考前依靠死記硬背來完成考試。這根本無法對學生技術(shù)掌握程度實現(xiàn)考量,其評價結(jié)果對學生的真正學習質(zhì)量和技術(shù)掌握程度也無法有效反映。

二、《園林植物遺傳育種學》教學改革策略

1.調(diào)整園林植物遺傳育種課程的教學內(nèi)容。將園林植物遺傳學和園林植物育種學進行歸納綜合,例如在傳授染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)變化這部分內(nèi)容時,與單倍體、多倍體育種,DNA結(jié)構(gòu)及其中心法則與基因工程育種、分子標記育種等相結(jié)合,使學生理解遺傳和育種之間相互依存的關(guān)系,遺傳學是理論知識、是基礎(chǔ),育種學是對理論的實踐應用,再結(jié)合課程實驗,使學生既可以理解遺傳學理論知識的實質(zhì),又可以豐富育種的知識和育種技術(shù)。課程體系中適當補充少量關(guān)于植物生理學、園林植物栽培學、生物技術(shù)等方面的內(nèi)容,增加基因工程、園林植物種苗生產(chǎn)和擴繁新技術(shù)等知識,將一些國內(nèi)外園林植物體細胞胚誘導、植株再生體系和人工種子技術(shù)等不斷發(fā)展的新技術(shù)、新知識、新方法融合到課堂教學的內(nèi)容中,開闊學生接受知識的視野,豐富學生的知識體系。

2.改進教學方法。為了讓學生能夠在有限的課時學到更多的知識,更好地掌握應用技術(shù),必須改變理論與實踐課相脫節(jié)的現(xiàn)象。為了實現(xiàn)這一目的,就要善于運用最新的多媒體教學設(shè)備,在理論課教學中,靈活的運用多媒體教學設(shè)備創(chuàng)建教學情境,能夠讓學生在理論學習的過程中了解該理論知識的應用價值,并通過問題情境、討論情境、探究情境的設(shè)計,讓學生成為課堂學習的主體,在激發(fā)學生學習興趣的前提下,實現(xiàn)對學生思維能力和探究能力的培養(yǎng)。在實踐課教學中,要把握好理論聯(lián)系實踐的教學方法,通過在實踐中滲透理論知識講解,從而幫助學生構(gòu)建理論聯(lián)系實踐的知識體系,提高學生的實際操作能力,并提高學生的學科探究能力和問題分析能力。除此之外,要鼓勵學生參與學科相關(guān)的社會或校園活動,教師通過幫助學生組織活動來訓練學生的學科知識應用能力,并實現(xiàn)對學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

3.培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)新能力。在傳統(tǒng)的《園林植物遺傳育種學》課程教學中,對學生動手能力訓練不足是導致專業(yè)所培養(yǎng)的人才缺乏崗位適應性的關(guān)鍵。為了提高學生的崗位適應能力,一定要加強對學生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。這就要求教師在科目教學中能夠靈活應用符合生產(chǎn)實踐的教學資源,從而在課堂上拓寬學生的視野。除此之外,要提高驗課教學內(nèi)容的自由度,讓學生能夠在實驗操作中自由發(fā)揮,實現(xiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。

4.增加參觀學習的機會。園林專業(yè)的大學生就業(yè)方向比較廣泛,但這也導致了學生畢業(yè)后會面臨迷惘。為了更早的幫學生把握好就業(yè)方向和職業(yè)發(fā)展方向,教師和學校有必要為學生提供足夠的參觀學習機會,讓學生了解行業(yè)現(xiàn)狀和就業(yè)方向。通過參觀學習,不僅能夠幫助學生更好的實現(xiàn)理論聯(lián)系實際,還能夠激發(fā)學生對專業(yè)學習的興趣,使學生能夠主動的學習學科知識,提高技術(shù)和能力。除此之外,參觀學習機會的增多,會讓學生對本專業(yè)的就業(yè)現(xiàn)狀和就業(yè)面有更為深刻的了解,從而促使學生盡早找到興趣所在,科學的開展就業(yè)規(guī)劃和職業(yè)生涯規(guī)劃,為學生今后的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。

綜上所述,雖然《園林植物遺傳育種學》教學中存在很多問題,但相信通過學科教師的不斷研究和實踐,園林專業(yè)所培養(yǎng)的人才必然會擁有更扎實的知識基礎(chǔ)和技術(shù)水平,滿足社會企業(yè)對現(xiàn)階段園林專業(yè)人才的需求。這不僅對學校的發(fā)展和學科建設(shè)意義重大,對相關(guān)行業(yè)的發(fā)展更會發(fā)揮巨大的促進作用,為社會的發(fā)展和經(jīng)濟建設(shè)做出貢獻。

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篇6

關(guān)鍵詞:魚類遺傳與育種學;實踐教學;探索

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)10-0146-03

魚類遺傳與育種學是水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)的一門應用性及實踐性很強的專業(yè)必修課。要求學生通過本課程的學習,系統(tǒng)掌握魚類選擇育種、雜交育種、倍性育種、良種繁育和品種推廣等育種學的基本理論和基本方法,并能應用所學知識分析和解決生產(chǎn)中的選育、品種改良等問題。針對傳統(tǒng)的魚類遺傳與育種學以理論講授教學為主,實踐教學不足的問題,內(nèi)江師范學院生命科學學院以提高學生專業(yè)綜合能力為教學理念,以強化學生專業(yè)實踐操作技能為目的,摸索出一套行之有效的實踐教學方法,激發(fā)了學生學習的興趣,取得了良好的教學效果。

長期以來,魚類遺傳與育種學實驗的教學的內(nèi)容一直采用傳統(tǒng)遺傳實驗項目作為基礎(chǔ)性實驗(占全部實驗項目的百分之四十到五十)。目前的實踐教學模式比較單一,基本上是驗證性實驗,其特點是知識單一,綜合性實驗少,設(shè)計性實驗更少,甚至缺無。盡管這些實驗也覆蓋了綜合性和研究性的實驗項目,目的在于加強和提高學生的實驗技能和綜合能力,但是水產(chǎn)專業(yè)特色明顯不足,遠遠不能滿足學生對專業(yè)領(lǐng)域的深入了解,更不利于學生專業(yè)思想的培養(yǎng)。自1996年以來,以魚類性別控制育種為代表的水產(chǎn)高新技術(shù)納入國家863計劃以來已有18年之久,中國海洋大學以及全國各科研院所在水產(chǎn)生物育種學領(lǐng)域取得了諸多令人矚目的研究成果,誕生了全雄黃顙魚、全雄羅非魚、全雌牙鲆、全雌半滑舌鰨、“異育銀鯽中科3號”、“大連1號”雜交鮑魚、“黃海1號”中國對蝦、“北鲆1號”、“北鲆2號”、“蓬萊紅”櫛孔扇貝、“海大金貝”蝦夷扇貝等魚類新品種。這也極大地促使我們采取更多積極的措施將這些較為成熟的前沿成果和尖端技術(shù)轉(zhuǎn)化為實踐教學內(nèi)容,采用更多創(chuàng)新性實踐的方式讓學生們深入了解和全面掌握這些育種成果。

一、魚類遺傳與育種學實驗教學主要存在以下問題

1.教學與生產(chǎn)、企業(yè)脫節(jié)。傳統(tǒng)的實踐教學主要參考上世紀90年代或本世紀編制的參考資料,這些參考資料對于培養(yǎng)學生的入門的實驗知識和能力非常有效。但隨著數(shù)以萬計的水產(chǎn)私營企業(yè)快速發(fā)展,呈現(xiàn)出規(guī)?;?、專業(yè)化和多樣化特點,且現(xiàn)在水產(chǎn)養(yǎng)殖品種呈現(xiàn)出多樣化、復雜化趨勢。養(yǎng)殖理念和形勢也有了深刻變化,已從單一、低產(chǎn)的養(yǎng)殖模式轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄻印⒏弋a(chǎn)、低碳、安全和環(huán)保的養(yǎng)殖模式。以簡單、陳舊的參考教材培養(yǎng)學生的實踐技能和理念已不能滿足現(xiàn)在水產(chǎn)行業(yè)對人才需求的多樣化和專業(yè)化,出現(xiàn)課堂實踐教學與養(yǎng)殖生產(chǎn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)的需求脫節(jié)。教學中的上述問題,制約了學生的實踐積極性,在一定程度上埋沒了學生的專業(yè)修養(yǎng)和創(chuàng)新能力,學生的專業(yè)技能和解決實際生產(chǎn)問題的能力低下、片面,以致出現(xiàn)水產(chǎn)企業(yè)機構(gòu)和水產(chǎn)工商企業(yè)對水產(chǎn)人才的需求遠遠得不到滿足,而相當一部分畢業(yè)生又找不到滿意的工作,造成水產(chǎn)人才資源流失的矛盾。

2.學生融會貫通專業(yè)系統(tǒng)知識的能力有限。目前的實踐教學基本上是依附于單一理論課的驗證性實驗,其特點是操作的演示性、知識單一性,綜合性實驗少,設(shè)計性實驗更少,甚至缺無。即使開設(shè)綜合實驗或者創(chuàng)新性實驗,也是局限在本門理論課程中,只能培養(yǎng)學生注重掌握書本中實踐知識和單一、少量的知識點,而將課程間一脈相承的專業(yè)系統(tǒng)知識和技能分割開來講授或訓練。以生產(chǎn)實踐中的泥鰍多倍體育種知識為例,傳統(tǒng)的課程主要講解育種原理等,實踐課程則是實驗員去菜市場購買泥鰍,分組發(fā)放給每個實驗小組(5~6個學生/組),學生進行溫度休克誘導,一堂實踐教學課程基本結(jié)束,然后學生撰寫基本一致的實驗報告。這類傳統(tǒng)實踐教學的問題在于:(1)很大比例的學生不清楚實驗目的,無親自動手參與實驗過程的情況下就結(jié)束了實踐教學,學生參與和思考及發(fā)現(xiàn)問題的能力沒有得到有效的培養(yǎng)。(2)實驗考核簡單,主要就是一紙實驗報告或者期末類似于理論考試的實踐理論測試。學生的專業(yè)操作技能得不到訓練和提高。而在生產(chǎn)實踐中,泥鰍多倍體育種需要先觀察其胚胎發(fā)育時序與水溫的關(guān)系,要通所學的專業(yè)知識,綜合應用分析多門專業(yè)課程解決生產(chǎn)實際問題的能力。此外,實踐教學的一個極為重要特點就是連續(xù)性,種苗的繁育、選育均需要較長的時間才可能開展,而現(xiàn)有的教學體系中,學生實踐的時間安排較為零散,好多內(nèi)容根本無法開展,學生和教師疲于應付和完成教學計劃等。

3.重理論,輕實踐。目前魚類育種及繁育企業(yè)日益專業(yè)化、精細化,育種企業(yè)、養(yǎng)殖企業(yè)及科研院所等均裝備有諸多先進的、專業(yè)化的儀器設(shè)備等,他們需要有扎實操作技能和解決問題能力的水產(chǎn)育種專業(yè)人才。魚類遺傳與育種實踐教學中,實踐教學“大鍋飯”,以分組為主要形式的實踐教學,部分同學不珍惜參與實踐操作機會,以“眼”操作。畢業(yè)論文方面往往是根據(jù)指導教師的研究方向,只涉及很狹窄方向的部分內(nèi)容和少量實踐技能的訓練和應用。社會實踐活動也往往有較大的局限性,部分學生蒙混其中。學院和實踐單位對參加社會實踐的同學也缺乏完善的評價標準,流于形式的成分較大,難以達到預期的訓練效果。實踐教學、畢業(yè)論文實踐及實習等均未能使大部分同學接受足夠、規(guī)范、專業(yè)和嚴格的操作訓練;學生的實驗操作水平和實際應用能力有限,學生很難做到獨立思考分析生產(chǎn)實踐問題、不能獨立地開展技術(shù)工作。就業(yè)后,缺乏自信、心虛,較難快速適應社會需求,所學專業(yè)知識不能馬上就派上用場,甚至在工作崗位上重新學學專業(yè)知識和技術(shù)。

針對上述問題,國內(nèi)水產(chǎn)專業(yè)院校在更新教育思想觀念、修訂培養(yǎng)方案、精品和網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè),合理安排各類課程的比重、加強和完善實踐教學的管理與建設(shè)、強化師資隊伍建設(shè)等多方面做了大量的改革,很大程度地解決了上述問題,取得了良好的改革成效。內(nèi)江師范學院水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)在借鑒兄弟院校的課堂和實踐教學改革的基礎(chǔ)上,針對“實用技能型”魚類育種人才培養(yǎng)還做了改革。

二、內(nèi)江師范學院水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)所做的改革

1.教學、科研、生產(chǎn)三結(jié)合。魚類遺傳與育種學中育種學部分內(nèi)容的應用性極強。水產(chǎn)動物育種學包括傳統(tǒng)育種方法和現(xiàn)代育種方法,在現(xiàn)代水產(chǎn)動物生產(chǎn)中,傳統(tǒng)方法和現(xiàn)代方法并重。育種學實驗要求專門的場地,配備專業(yè)設(shè)施,并具有極強的季節(jié)性且周期長。如果實踐性教學環(huán)境與條件良好的話,能大有力推動教育改革的實施。我院周圍有幾家大型的并且具有一定規(guī)模的魚類繁殖養(yǎng)殖企業(yè),而且我院與部分單位保持著合作;學校的實習基地里面具備方便從事魚類繁殖的必需設(shè)備與設(shè)施;同時建立實驗室。上述措施對滿足實踐性教學,起到了非常重要的作用。

加強實踐性教學環(huán)節(jié)、提高教學質(zhì)量。建設(shè)教學、科研、生產(chǎn)三結(jié)合的實習基地,實習基地的建設(shè)建立,不但為在校生的實習提供了較為穩(wěn)固的實習場所,而且很好地把學生的專業(yè)實習實踐與試驗場的科研、生產(chǎn)結(jié)合起來,讓學生積極參與其中,自己體驗生產(chǎn)全過程,深入了解本專業(yè)的理論知識,明確學生獨立完成某項工作的必要性,由此學生的綜合素質(zhì)和解決間題的能力都得到了提高。

2.減少理論課學時,增加實踐課學時,組建新的實驗系統(tǒng)。魚類育種與遺傳學的技術(shù)性和實踐性都很強,所以必須減少理論課的課時,增加實踐性課時,才能讓學生真正地理解并掌握這項技能。理論課時不應超過百分之三十。同時還應建立并完善“綜合性實驗、設(shè)計性實驗、基礎(chǔ)性實驗”的多層次和多元化的實驗體系,降低基本操作性實驗和驗證性實驗的占比,使創(chuàng)新性、綜合性、應用性、設(shè)計性實驗占百分之七十以上。讓學生對實驗產(chǎn)生興趣,積極參與雜交育種、選擇育種、多倍體育種及雌核發(fā)育育種的全部過程。這樣一來,不僅讓學生對魚類遺傳學和育種學有了更深入、更全面的了解,而且還達到了增強學生動手能力的目的,從而能更加獨立、更好地適應社會工作。首先我們將淡水魚類動物細胞遺傳學部分添加到實驗講義中,如魚類多倍體誘導和倍性檢測、魚類細胞核DNA相對含量測定等,通過增補實驗項目的方式,將這些最新成果滲透到本科教學中。接下來以魚類遺傳育種領(lǐng)域最新的成果和進展為依據(jù),進一步完善和更新了實驗內(nèi)容,特別是補充育種學實驗部分。實驗講義由原來的15十五個實驗項目,更新為綜合性實驗、試驗設(shè)計、基礎(chǔ)性實驗、與創(chuàng)新性實驗等三大類近三十個實驗項目,充分突出了水產(chǎn)專業(yè)的特色特點。

3.開放與互動的教學模式。在理論教學方面,應避免灌輸式教學。通過開放課程,讓學生與老師形成互動。由老師擬定題目,讓學生自己先去去搜索資料材料,并整理。然后在課堂上,讓學生以自己的方式展現(xiàn)出來,與老師和同學形成互動。與此同時,還要利用好已畢業(yè)學生的優(yōu)勢。每個月爭取請到一到兩位在知名企業(yè)就業(yè)的學生回到學校,與同學分享從業(yè)經(jīng)驗,為同學們解疑釋惑。而且還能提高畢業(yè)生的就業(yè)率。另一方面,有時候為了讓學生充分理解課程的內(nèi)容,有必要將課堂搬到養(yǎng)殖場或者實驗室。例如,某些魚類雌性比雄性長得快、個體大,因此,進行全雌化養(yǎng)殖可以提高群體生長率,提高產(chǎn)品肉質(zhì)規(guī)格和產(chǎn)量,從而提高經(jīng)濟效益。結(jié)合養(yǎng)殖生產(chǎn),設(shè)置魚類雌核發(fā)育實驗,通過運用物理射線(X、叮或UV)或化學藥品使遺傳失活,并用失活后的繼續(xù)激活卵子發(fā)育,最后通過抑制極體的排出或抑制第一次卵裂使染色體加倍,培育出具有存活能力的雌核發(fā)育二倍體。

4.構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)平臺。計算機多媒體技術(shù)的應用,極大地改變了原有教學模式,使課堂教學變得更加豐富多彩。在制作講義時,我們通過計算機多媒體技術(shù),將講義制成各種多媒體課件,同時通過網(wǎng)絡(luò)平臺,讓同學們對將要學習的講義內(nèi)容有所了解。對于講義中不理解的內(nèi)容,可以提前標記,并可以在老師授課時提出問題。這樣不僅有利于學生學習,也有利于教師授課。同時我們還開放計算機機房,讓學生隨時可以登錄網(wǎng)絡(luò)平臺,了解相關(guān)資料。

5.實驗課程考核評價體系。實驗被單獨設(shè)里課程后,學生不再像以前一樣輕視實驗課(之前實驗成績只是占總成績的30%)。通過我們長期的實踐教學認為,實驗課與理論課應各占百分之五十最為合適。應注重對學生學習過程的評價:采用學生自評、互評,教師測評等多元化評價體系,采用成果評價、實驗理論、平時成績、實驗(習)報告、實驗操作考核等多樣化考核方法,從實驗操作和綜合能力、創(chuàng)新能力及實驗報告(或論文)進行綜合評價,并設(shè)立創(chuàng)新學習獎勵分值,客觀公正地對學生的實驗能力進行評價。在實驗課程設(shè)計上分為必做實驗和選做實驗,允許學生對實驗進行自我設(shè)計,老師通過對學生自我設(shè)計的實驗的可行性、方向性和嚴謹性等做出評價。魚類遺傳與育種實踐教學綜合化和應用化模式,旨在改變傳統(tǒng)實踐教學中以課程為獨立單元開展驗證性、演示性的實踐教學。以應用實踐和生產(chǎn)案例為導向,形成實踐教學的專業(yè)系統(tǒng)化。

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篇7

[關(guān)鍵詞]微衛(wèi)星;群體遺傳學;道地藥材;遺傳成因;栽培起源;產(chǎn)地鑒別

[收稿日期]2013-07-01

[基金項目]國家自然科學基金面上項目(81274027);國家自然科學基金重點項目(81130070);中國中醫(yī)科學院中藥研究所基本科研業(yè)務(wù)費自主選題項目(2011ZDXK-01);北京市共建項目專項

[通信作者]袁慶軍,Tel:(010)64014411-2956,E-mail: 中藥的道地性是自古延用至今評價中藥材質(zhì)量的一項獨特標準,道地藥材就是指在特定自然條件、生態(tài)環(huán)境的地域內(nèi)所產(chǎn)的藥材,且生產(chǎn)較為集中,栽培技術(shù)、采收加工也都有一定的講究,以致較同種藥材在其他地區(qū)所產(chǎn)者品質(zhì)佳、療效好、為世所公認而久負盛名者稱之[1]。黃璐琦等指出道地藥材的生物學本質(zhì)是同種異地,即同一物種因其具有一定的空間結(jié)構(gòu),能在不同的地點上形成大大小小的群體單元,如果其中某一群體單元產(chǎn)生質(zhì)優(yōu)效佳的藥材,即為道地藥材[2]。這個同一物種在不同地點上形成的群體單元,在生物學上稱為居群。因此,道地藥材在生物學上就是指某一物種的特定居群,是在特定時間和空間里生長的自然或人為的同種個體群,居群水平的遺傳分化是道地藥材形成的遺傳基礎(chǔ),遺傳分化越明顯,道地藥材與同種其他居群藥材的差異越明顯[3],由此他對道地藥材的形成機制提出了“道地性越明顯,其基因特化越明顯”的模式假說[4]。

目前關(guān)于道地藥材遺傳基礎(chǔ)的研究多停留在遺傳多樣性的基本分析和描述,難以揭示道地藥材遺傳分化和遺傳成因的深層次問題,如①道地藥材居群是如何進化形成的,與非道地藥材居群的遺傳分化程度有多大?這種遺傳分化與道地性的形成是否相關(guān)?②道地栽培居群是否起源于道地野生居群,它們的種質(zhì)是否存在差異?這種差異是否產(chǎn)生種質(zhì)混雜而引起遠交衰退最終影響藥材的道地性?③道地藥材是否可能實現(xiàn)產(chǎn)地的分子鑒別(種內(nèi)鑒別)?如何篩選道地藥材的分子地理標識?這些問題的解決必須深入了解道地居群形成的進化歷史,掌握影響道地居群遺傳分化的現(xiàn)代因素(如基因流、自然選擇或人工選擇等)和歷史性事件(如片斷化、快速擴展和拓殖現(xiàn)象等),這些屬于群體遺傳學范疇,需要將群體遺傳學的理論和方法引入道地藥材的研究。

群體遺傳學(population genetics)又稱種群遺傳學,是根據(jù)遺傳學原理,采用數(shù)學、統(tǒng)計或其他方法研究生物居群的遺傳結(jié)構(gòu)及其演化規(guī)律的一門學科,即研究種內(nèi)進化(微進化microevolution)的科學。種內(nèi)進化促成了等位基因在居群水平的空間分布和不斷改變,從而引起居群間的遺傳分化。20世紀90年代以來,隨著PCR技術(shù)的廣泛應用,RAPD,RFLP,AFLP等指紋技術(shù)[5]為群體遺傳學的研究提供了有效手段,而微衛(wèi)星與這些指紋技術(shù)相比又具有突出的優(yōu)勢。由于微衛(wèi)星具有高度多態(tài)性、在基因組中含量豐富且分布均勻等優(yōu)點,這一技術(shù)很快便發(fā)展為一種分子標記,成為群體遺傳學研究的有力工具,本文旨在介紹微衛(wèi)星群體遺傳學基本理論和研究方法的基礎(chǔ)上,將其引入道地藥材的研究,為賦予道地藥材現(xiàn)代科學內(nèi)涵提供新的研究手段。

1微衛(wèi)星的概念、分布及優(yōu)點

1.1微衛(wèi)星的概念及在真核生物基因組中的分布

微衛(wèi)星(microsatellites),又稱簡單序列重復(simple sequence repeats,SSR),是指以少數(shù)幾個核苷酸(一般為1~6個)為重復單位組成的簡單的串聯(lián)重復序列,由于重復的次數(shù)不同以及重復的程度不一致而造成這些序列的多態(tài)性[6]。微衛(wèi)星上不同長度的等位基因按簡單的孟德爾方式遺傳。

微衛(wèi)星序列普遍存在于大多數(shù)真核生物的核基因組中。據(jù)估計,人類基因組中每6 kb就存在一個微衛(wèi)星位點[7]。在不同分類群的物種之間以及同一分類群的不同物種之間微衛(wèi)星的平均密度差異很大,例如,植物基因組中的微衛(wèi)星約比動物基因組中的少5倍[8],而鳥類約比人類少6~7倍[9],目前尚無法解釋這種現(xiàn)象[10]。微衛(wèi)星的重復單位以1~2個核苷酸為主,也有一些微衛(wèi)星的重復單位為3個核苷酸,極少數(shù)為4個或4個以上核苷酸[8]。在以雙核苷酸為重復單位的微衛(wèi)星中,人和動物 (CA)n含量最高[7],植物中(尤其是作物中)以 (GA)n和 (AC)n為主[11]。

1.2微衛(wèi)星作為遺傳標記的優(yōu)點

用微衛(wèi)星作為遺傳標記與其他DNA分子標記(如RAPD,RFLP,AFLP,小衛(wèi)星DNA等)相比具有以下優(yōu)點:①作為一種高度多態(tài)性的分子標記,微衛(wèi)星DNA具有豐度高、共顯性標記、選擇中性的特點;②微衛(wèi)星采用單位點DNA指紋技術(shù),檢測容易,重復性較好;③微衛(wèi)星DNA擴大了取樣范圍,減輕了取樣工作的困難和對研究對象的影響;④微衛(wèi)星DNA的出現(xiàn)為群體遺傳學家提供了空前豐富的遺傳信息資料,同時也促進了相應的統(tǒng)計分析方法的發(fā)展[12],包括最大似然性法(maximum likelihood)、凝聚法(coalescent methods)和bayesian法(bayesian methods)。

2微衛(wèi)星在群體遺傳學研究中的應用

2.1居群遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)分析

居群的遺傳多樣性是長期進化的產(chǎn)物,也是種質(zhì)資源創(chuàng)新和品種改良的物質(zhì)基礎(chǔ)。一個居群遺傳多樣性越高或遺傳變異越豐富, 對環(huán)境變化的適應能力就越強, 越容易擴展其分布范圍和開拓新的環(huán)境。物種的遺傳多樣性往往與物種本身的特性相關(guān),如生活史的長短、系統(tǒng)和繁殖方式、地理分布及遺傳變異水平高低等[13-15]。遺傳結(jié)構(gòu)是指基因或基因型在空間和時間上的非隨機分布,居群的遺傳結(jié)構(gòu)包括居群內(nèi)的遺傳變異和居群間的遺傳分化。對遺傳結(jié)構(gòu)及其影響因子的研究是探討生物適應意義、物種形成過程及其進化機制的基礎(chǔ),也是保護生物學的核心之一。一個物種的遺傳結(jié)構(gòu)是長期進化的產(chǎn)物,許多物種獨特的遺傳結(jié)構(gòu)反映了進化歷史上的一些特殊事件[16-17]。生物多樣性保護的關(guān)鍵之一是保護物種,更具體地說就是保護物種的遺傳多樣性或進化潛力,制定有效的保護策略和措施必須建立在對遺傳結(jié)構(gòu)充分了解的基礎(chǔ)上。微衛(wèi)星是進行居群遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)研究的有效分子標記,目前已對草本植物[18-19]、花卉[20]、樹木[21-24]等進行了研究,而對藥用植物,特別是道地藥材遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)的深入研究還很缺乏。

2.2基因流分析

基因流是指生物個體從其發(fā)生地分散出去而導致不同居群之間基因交流的過程。植物的基因流主要靠花粉和種子的傳播來完成[25-29],基因流的大小直接影響著居群間遺傳物質(zhì)是否均質(zhì)化以及遺傳分化的程度,因此基因流是決定居群遺傳結(jié)構(gòu)的重要因素[30],通過基因流可以了解居群過去的進化歷史、掌握居群現(xiàn)在的遺傳結(jié)構(gòu)并預測居群將來的演化趨勢,由此作出保護和可持續(xù)利用的有效策略?;蛄鞯膫鹘y(tǒng)測定方法是通過收集器或染色跟蹤花粉和種子的運動,但這些方法常常低估居群的基因流,而且也無法計算有效基因流的大小[31]?;蛄骺梢酝ㄟ^親本分析來測定[32],采用親本分析方法確定種子或幼苗的雙親之后,可以根據(jù)雙親之間的距離精確地測定花粉的傳播距離,幼苗與母本間的距離(雌雄異株)或種子與雙親之間的平均距離(雌雄同株)即為種子散布距離。當花粉或種子從一個居群擴散到另一個居群,就形成居群間基因流,這種基因流是阻止居群遺傳分化的重要進化因子。在后代的親本分析中,有些后代的親本不能由居群內(nèi)的個體形成,根據(jù)這些后代的比率可以估算出居群間基因流與居群內(nèi)基因流的相對強度。微衛(wèi)星高度的多態(tài)性、共顯性等特點,在親本分析中具有突出的優(yōu)勢,目前利用微衛(wèi)星對基因流進行的研究有很多[33-34],但對藥用植物基因流的研究基本沒有,特別是藥用植物在栽培過程中人為引起基因流改變而影響其進化潛能的研究還屬空白,這直接關(guān)系到中藥資源是否能可持續(xù)利用。

2.3進化顯著單元ESU的劃分

進化顯著單元(evolutionarily significant unit,簡稱ESU)是地理上離散的、歷史上被隔離的居群組,因而具有獨特的進化潛力。定義ESU的遺傳標準包括由遺傳距離反映的等位基因頻率的顯著分化和基于某些基因的系統(tǒng)分化程度。定義ESU的主要目的是要確保進化的產(chǎn)物被認識并受到保護和有效利用,使不同ESU固有的進化潛能得以保持[35],最終真正達到保護物種和可持續(xù)利用的目的。1986年,Ryder首次提出了進化顯著單元的概念,用作保持生物遺傳完整性和進化潛能的一種可操作方法,對地理上有顯著變異的居群組進行分別管理[36]。然而,正如物種的概念一樣,ESU在定義它的組成和界定它所要求的變異類型也還存在爭議[35]。Moritz(1994)定義ESU為歷史上被隔離的且獨立進化的居群組[35],這些居群組在動物中線粒體DNA(mtDNA)或植物葉綠體DNA(cpDNA)等位基因表現(xiàn)為交互單系,并在核等位基因上有顯著分化。根據(jù)這一定義,在獲取具有正確拓樸結(jié)構(gòu)系統(tǒng)樹的基礎(chǔ)上可確定ESU。對于有顯著遺傳分化、同時在線粒體或葉綠體基因組和核基因組上都是單系的居群,應屬獨立的ESU。而對于與其他居群遺傳分歧度并非很高、在線粒體或葉綠體基因組上又是單系的居群,如果其核等位基因的頻率與其他居群有顯著的差異,也應視為一個ESU;相反,如果其核等位基因的頻率與其他居群沒有顯著的差異,則不能視為一個獨立的ESU[37]。微衛(wèi)星作為一種多態(tài)性很高的核基因分子標記,在界定顯著遺傳結(jié)構(gòu)和定義進化顯著單元具有其他分子標記不可替代的優(yōu)勢。進化顯著單元ESU的研究目前主要集中在動物的保護遺傳學研究[38],在植物中也開始借鑒動物的研究方法進行一些進化顯著單元的劃分[39],而在道地藥材的保護、分子鑒定和可持續(xù)利用的研究中尚未深入到進化顯著單元的劃分。

3微衛(wèi)星在道地藥材群體遺傳學研究中的應用展望

3.1微衛(wèi)星在道地藥材群體遺傳學研究中的應用

近年來微衛(wèi)星群體遺傳學被生物科學界所重視,對于道地藥材的研究主要集中在遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性方面。如Chen等利用微衛(wèi)星群體遺傳學對唐古特大黃進行了遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)分析,闡明了其瀕危機制[40];肖冬長等利用研究了鐵皮石的遺傳結(jié)構(gòu),揭示了品種間的親緣關(guān)系[41];郭銀萍等研究了22份薏苡種質(zhì)的遺傳多樣性,反映了供試材料的親緣關(guān)系,從而為薏苡種質(zhì)改良提供理論依據(jù)[42];閆伯前等研究發(fā)現(xiàn)華中五味子具有較高的遺傳多樣性水平和較豐富的等位基因,可作為人工種植時優(yōu)先選用的種質(zhì)資源[43]。陳子易等應用微衛(wèi)星標記實現(xiàn)了人參與西洋參的種間鑒別[44]。這些研究初步揭示了微衛(wèi)星群體遺傳學在道地藥材研究中的優(yōu)勢,但前人的研究僅僅停留在遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)方面,未能從根本解釋道地藥材的遺傳變異和形成機制等問題,亟待在理論和方法上有所突破。

3.2微衛(wèi)星在道地藥材群體遺傳學研究中的展望

3.2.1道地藥材的遺傳成因研究生物的表型是由遺傳因素和環(huán)境因共同決定的,然而對于同一性狀中的控制可能只是其中某一因素占主導作用引起的,比如歐洲人的平均身高要高于亞洲人是由遺傳決定的,而中國北方人高于南方人的平均身高是由環(huán)境引起的。那么,道地藥材的優(yōu)質(zhì)性究竟是由遺傳因素還是環(huán)境因素所決定呢?這一直是道地藥材研究爭論的焦點。黃璐琦等提出了道地性形成的“邊緣效應” [4],他認為物種分布區(qū)邊緣的極端環(huán)境有利于次生代謝產(chǎn)物的積累,因而物種分布區(qū)的邊緣往往成為道地產(chǎn)區(qū)。其他的一些研究也表明次生代謝產(chǎn)物(如黃酮)含量的差異取決于藥材的地理來源[45]。同時黃璐琦等又提出了“道地性越明顯,其遺傳分化越明顯”的模式假說[4],認為道地藥材的生物學本質(zhì)是同一物種特定居群與其他居群由于地理上的隔離而發(fā)生遺傳分化的結(jié)果。這些爭論一直沒有直接的科學證據(jù),使道地藥材的生產(chǎn)和質(zhì)量控制缺乏明確的標準。

在植物居群中,影響居群遺傳變異地理分布的重要因素是基因流或溯祖關(guān)系[46]。植物的基因流是靠種子和花粉的傳播來完成的,不同植物由于種子和花粉傳播方式不同而各自具有獨特的基因流模式,其順暢與否,直接影響居群間的分化程度及遺傳物質(zhì)是否均質(zhì)化[47-49]。溯祖關(guān)系是建立譜系分選(lineage sorting)現(xiàn)象的學說[50],即祖先居群原始的基因型多態(tài)性由于遺傳漂變逐漸消失,最終居群內(nèi)僅存單一基因型而形成單系群,不同的單系群在相互隔離的情況下基因會因突變的積累而逐漸發(fā)生遺傳分化。因此,現(xiàn)代基因流和譜系分選歷史決定了一個物種居群的遺傳結(jié)構(gòu),不同的遺傳結(jié)構(gòu)決定了居群表型(包括化學表型)的地理變異程度,從而在藥材上反映出道地性的明顯程度。因此,應用微衛(wèi)星群體遺傳學對居群遺傳結(jié)構(gòu)的研究,對道地居群與非道地居群間的遺傳分化程度能夠作出定量判斷,結(jié)合化學表型地理變異進行相關(guān)性分析,能有效揭示遺傳因素對道地性的影響程度,如果道地居群與非道地居群存在顯著的隔離分化,那么道地性很可能是由遺傳的因素所引起;反之則可能是由環(huán)境的因素所決定。

3.2.2道地藥材的栽培起源研究藥用植物的栽培是滿足人們目前和將來對藥用植物需求、緩解野生藥用植物資源壓力的有效途徑,同時某些栽培方式,如傳統(tǒng)小規(guī)模的就地引種,能夠很好地保存植物的遺傳多樣性[51-52]。然而,栽培對藥用植物資源的保護作用要從多方面來理解[53],通過栽培而進行大規(guī)模的藥用植物生產(chǎn),對藥用植物資源的保護也可能帶來負面影響[54],例如,奠基者效應和為了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)而進行的人工選擇可能導致栽培藥用植物狹窄的遺傳背景,出現(xiàn)類似農(nóng)作物馴化過程中出現(xiàn)的遺傳瓶頸現(xiàn)象[55]。同時,在現(xiàn)代條件下的藥用植物栽培,由于高度發(fā)達的交通和藥材貿(mào)易市場,使得不同產(chǎn)地之間藥用植物種子的交流變得更加容易,種子從原產(chǎn)地流入其他環(huán)境可能導致栽培藥用植物遠交衰退[56],衰退的基因流可能從栽培居群流入附近的野生居群,從而引起野生居群對本地環(huán)境適應性的下降[57]。

栽培起源研究能夠有效揭示栽培馴化過程中居群動態(tài)和遺傳結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的過程,是當今國際上群體遺傳學研究的熱點之一。栽培植物和它們的野生祖先常常形成野生-栽培復合體并構(gòu)成植物繁演的重要遺傳資源[58-62]。伴隨著農(nóng)業(yè)上將植物從野生變?yōu)檫m合栽培和人類利用的引種馴化過程的開始,圍繞著野生-栽培復合體的基礎(chǔ)理論研究[60](作為一種植物進化的模式)和應用研究也開始興起,例如,確定馴化植物的地理起源或評價作物進化的居群動態(tài)可以為合理利用和管理遺傳資源提供科學指導[61]。其中對野生和馴化兩種形式下表型分化的遺傳潛力研究尤為受到關(guān)注[62],近來開始探測栽培的野生植物對附近自然居群的基因流[63]。所有這些研究是彼此相關(guān)的,例如,對居群進化歷史的研究是分析人工選擇作用[64]或基因流模式的前提[65]。目前栽培起源的研究多集中在對主要農(nóng)作物的研究,如水稻、玉米、大豆等[66-68],而藥用植物的栽培起源研究基本上沒有涉及,將微衛(wèi)星群體遺傳學引入道地藥材的栽培起源研究,能有效揭示道地栽培居群是否起源于道地野生居群,并進一步比較它們的品質(zhì)差異,最終闡明道地藥材的栽培是否只有道地野生居群就地引種才能保持道地性、道地野生居群在非道地產(chǎn)區(qū)或非道地野生居群在道地產(chǎn)區(qū)異地引種對道地性的影響程度有多大、異地引種栽培居群的基因流對本地原生野生居群的種質(zhì)可能產(chǎn)生的影響等科學問題,這些問題的解決必將把道地藥材的栽培起源研究引向深入,充分掌握處于引種馴化初期的道地藥材在人類干預下遺傳演變的規(guī)律,為道地藥材遺傳資源的管理和合理利用及品種選育提供科學指導,避免在作物馴化過程中已經(jīng)發(fā)生的不利于人類利用和植物進化的過程重演,有效地進行科學引種。

3.2.3道地藥材的產(chǎn)地鑒別產(chǎn)地鑒別是指對不同產(chǎn)地的同一藥材進行鑒別,道地藥材具有特定的地域,尋找反映道地藥材地域特征的鑒定評價標準一直是道地藥材研究的關(guān)注點,然而道地藥材的產(chǎn)地鑒別一直是藥材鑒別的一大難題:一方面不同產(chǎn)地藥材形態(tài)和組織差異很小,傳統(tǒng)的經(jīng)驗鑒別和顯微鑒別無能為力;另一方面不同產(chǎn)地藥材的有效成分差異難以達到質(zhì)的差別,同時受生長年限和取樣時間等的影響,也很難勾畫出同種藥材不同產(chǎn)地的化學特征。那么,DNA分子鑒別能否解決這一難題呢?關(guān)于道地藥材的DNA分子鑒定,肖小河等指出“目前DNA分子遺傳標記技術(shù)在道地藥材鑒定中受到2個方面的局限:一是來自技術(shù)本身的,如目標基因的真實性與DNA同源性,DNA分子標記結(jié)果的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性;二是來自研究對象的,不是所有的道地藥材形成都會留下DNA差異‘烙印’,同時這種DNA差異也不見得與道地性的形成有直接或內(nèi)在的相關(guān)”[69]。近來迅速發(fā)展的DNA條形碼技術(shù)很好地解決了第一方面的局限,而無法解決第二方面的局限,其主要集中在物種水平的分類和鑒定,在藥材鑒定方面的應用只能作真?zhèn)纹返蔫b別,其所依據(jù)的理論是分子系統(tǒng)學(phylogeny),所選用的DN段相對保守,實驗也證明DNA條形碼對當歸這類藥材的產(chǎn)地鑒別是無效的[70]。

道地藥材的產(chǎn)地鑒別實質(zhì)上是生物種下居群水平的遺傳分化問題,所依據(jù)的理論是分子譜系地理學(phylogeography)和群體遺傳學,所選用的DN段相對于用于物種水平鑒別的DNA條形碼具有更快的進化速率。目前很多研究表明,葉綠體基因間序列在許多植物類群中已經(jīng)顯示了充分的變異,可用于植物分子譜系地理分析和進化顯著單元的確定[71-72],在藥用植物的道地居群和非道地居群間也存在顯著分化,具有道地居群特有的單倍型可用于產(chǎn)地鑒別[70, 73]。葉綠體分子譜系地理分析反映了居群間種子流的大小和母系遺傳DNA的分化程度,而控制化學表型的功能基因存在于核基因中,其分化程度與道地性的相關(guān)性更大。核基因在居群間通過花粉流傳遞,為雙親遺傳。然而由于功能基因多存在高度保守、多拷貝、雜合等特點,直接利用功能基因進行群體遺傳學分析難度較大,沒有可操作性。微衛(wèi)星特有的優(yōu)勢全面反映了核基因組的遺傳信息,用于群體遺傳學分析能有效闡明居群間花粉流的大小、核基因的分化程度、基因型純合或雜合程度等,從而揭示核基因的居群遺傳結(jié)構(gòu)。只有同時考慮葉綠體DNA和核基因的居群遺傳結(jié)構(gòu),才能正確劃分進化顯著單元,由此判斷道地居群和非道地居群是否存在隔離分化或基因流,也即道地藥材的形成是否留下了DNA差異的‘烙印’,最終闡明道地藥材能否實現(xiàn)產(chǎn)地鑒別。對于沒有DNA差異‘烙印’的道地藥材不能實現(xiàn)產(chǎn)地鑒別;對于存在DNA差異‘烙印’的道地藥材,根據(jù)分子譜系地理學和微衛(wèi)星群體遺傳學分析的結(jié)果建立道地藥材的分子地理標識,從而實現(xiàn)道地藥材的產(chǎn)地鑒別。

4結(jié)語

目前道地藥材形成規(guī)律的研究已取得階段性成果,但在道地藥材形成的演化規(guī)律以及人工馴化過程人為影響道地藥材進化潛能等方面的研究需要進行種內(nèi)進化(微進化)的深入研究,將微衛(wèi)星群體遺傳學引入道地藥材研究,突破了道地藥材遺傳成因研究長期在理論和方法上的局限以及藥材分子鑒別停留在真?zhèn)舞b別(種間鑒別)的瓶頸,有效填補道地藥材栽培起源研究的空白,為揭示道地藥材的遺傳成因、實現(xiàn)道地藥材栽培科學的引種和產(chǎn)地鑒別(種內(nèi)鑒別)提供新的理論和方法。

雖然微衛(wèi)星是研究道地藥材非常理想的遺傳標記,但在實際的應用中仍有不足之處,除了一些已知大量序列信息的研究對象以外(如人類,常規(guī)的實驗動物和一些農(nóng)作物),對于一個序列信息完全未知的新種,必須首先建立基因文庫并篩選微衛(wèi)星位點,實驗工作繁瑣且耗時費力。微衛(wèi)星位于非編碼區(qū)的概率比編碼區(qū)高,因此在某些情況下不能反應出功能基因組范圍內(nèi)的遺傳水平。總之,隨著實驗技術(shù)的改進,統(tǒng)計分析方法和檢驗手段的日趨完善,微衛(wèi)星群體遺傳學將在道地藥材研究中發(fā)揮更大的作用,在具體科研中應該針對需要解決的問題,選擇合適的分子標記和分析方法,才能更好的解釋道地藥材的本質(zhì)。

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篇8

敢為人先,問鼎中國高油玉米奠基人

自從1896年世界就開始了對高油玉米的研究,但直到上世紀90年代,高油玉米才開始作為高附加值的玉米,逐漸被市場認可,特別是美國杜邦公司購買了高油玉米技術(shù)專利之后,各大種子公司相繼開展了這方面的工作,使高油玉米種植的規(guī)?;a(chǎn)成為可能。

我國早在上世紀80年代初就開始了高油玉米研究,宋同明教授就是我國高油玉米研究領(lǐng)域的開拓者。1937年出生于河南省寶豐縣一個普通農(nóng)民家庭的宋教授,艱苦的生活經(jīng)歷讓他養(yǎng)成了堅韌的性格,“半斤油”的觸動讓他樹立了明確的目標,一定要研究出屬于中國自己的高油玉米。1961年他從北京農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學系畢業(yè),并憑借著優(yōu)異的成績留校任教。機緣巧合之下,他有幸成為我國玉米遺傳育種界專家李競雄教授的助手,從事細胞遺傳學教學和玉米遺傳育種研究。為了抓住這來之不易機會,他刻苦鉆研,對每一項、哪怕是很小的一項試驗他都當成頭等大事盡心盡力去做好。在李競雄教授的悉心指導下,他迅速掌握了細胞遺傳學教學和研究方法,并開始了伴其一生的玉米遺傳育種事業(yè)。為了學習國外的先進技術(shù),他作為訪問學者于1981年赴美國伊利諾伊大學進修,成為我國最早一批赴美學習的玉米遺傳育種學者之一。通過自身的勤奮努力,1983年他被該大學聘為農(nóng)學系名譽教授。

兩年后,一直心系祖國現(xiàn)代化建設(shè)的宋同明教授回到國內(nèi)工作,他深知在中國發(fā)展高油玉米,最大障礙便是種質(zhì)資源的嚴重缺乏,只有創(chuàng)新開發(fā)具有我國獨立知識產(chǎn)權(quán)的高油玉米種質(zhì)資源,才能從根本上改變依賴外國高油種質(zhì)的被動局面。然而創(chuàng)新種質(zhì)資源談何容易,美國曾有7位科學家花費了100多年時間才創(chuàng)造了伊利諾伊高油群體(IHO)這個種質(zhì)群體,亞歷山大教授創(chuàng)造ASK種質(zhì)群體花費了將近一生時間。

想要盡快開發(fā)出屬于中國的高油玉米種質(zhì)群體,必須另辟蹊徑。宋同明教授發(fā)揮敢為人先的精神,通過創(chuàng)造“大群體、多參數(shù)、分階段、綜合輪回選擇法”,使高油玉米種質(zhì)的選擇效率得到極大提高,比傳統(tǒng)方法每輪含油量提高50%以上。同時,創(chuàng)造的種質(zhì)群體擴大數(shù)倍、綜合性狀也得到有效改良,率先實現(xiàn)含油量與粒重選擇同步,他創(chuàng)造的高油玉米基礎(chǔ)群體北農(nóng)大高油(BHOC14)和亞伊高油(AIHOC8)含油量分別達13.5%和18.0%,并具有我國獨立知識產(chǎn)權(quán)。緊接著,宋教授開始挑戰(zhàn)自交系與雜交種培育這一世界難題,經(jīng)過艱苦的努力,終于取得突破性進展:自1998年以來共培育高油玉米自交系140多個,并育成了農(nóng)大高油1號、高油6號、高油115、高油4515等系列高油玉米雜交種,開辟了玉米雜種優(yōu)勢利用的新途徑。

2004年,宋同明教授發(fā)明的利用常規(guī)玉米雜交種生產(chǎn)高油玉米的三利用(TEU)技術(shù),獲得了國家專利,并申請了國際專利。創(chuàng)造的高油玉米資源在數(shù)量、平均含油量、遺傳背景、綜合性狀等均居世界先進水平。在2006年召開的遼寧省新民市“全國高油玉米產(chǎn)業(yè)化論壇暨中國農(nóng)業(yè)大學新成果展示會”上,近200位專家學者給予了高油玉米的一致肯定,并認為其達到了世界先進水平。北農(nóng)大高油玉米也開創(chuàng)了我國獨立創(chuàng)造的玉米資源的首次出口紀錄。

宋同明教授在教學領(lǐng)域筆耕不綴,撰寫了《植物細胞遺傳學》、《高油玉米》、《玉米遺傳與突變性狀彩圖》等著作,70多篇。他還身兼多職,先后擔任中國農(nóng)業(yè)科學院研究生院兼職教授、北京市人民政府顧問團顧問、杜邦先鋒公司和瑞利生公司顧問等職位。他先后主持了“六五”至“九五”高油玉米育種攻關(guān)課題和多個國家自然科學基金課題,其中“高油玉米種質(zhì)資源與生產(chǎn)技術(shù)系統(tǒng)創(chuàng)新”項目榮獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。憑借著在高油玉米研究領(lǐng)域的成果,他被稱為中國高油玉米育種和高油玉米種質(zhì)資源創(chuàng)新的奠基人,被冠以“中國高油玉米之父”的美譽。

市場前景廣闊,加快產(chǎn)業(yè)化步伐

黨的十提出創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,任何科研成果的價值只有在產(chǎn)業(yè)化過程中才能得以體現(xiàn),對于宋同明教授培育高油玉米,業(yè)界專家給予了高度評價,認為其推廣應用有可能改變我國和世界玉米的生產(chǎn)方式,很可能成為未來玉米生產(chǎn)的重要方向。在目前看來,由于高油玉米的產(chǎn)業(yè)化效益鏈還沒有形成,其巨大的經(jīng)濟效益和社會效益遠遠沒有發(fā)揮出來?!耙蚱七@種困境.應該從科研、企業(yè)、農(nóng)民三者之間的利益出發(fā),統(tǒng)籌上中下游發(fā)展,建立一套合理的利益分配機制?!彼谓淌谡f,“以玉米深加工和飼料企業(yè)為龍頭,科研單位和育種企業(yè)作技術(shù)支撐,廣大農(nóng)戶為依托建立起大面積連片的高油玉米生產(chǎn)基地,最終有可能形成巨大的高油玉米產(chǎn)業(yè)。同時,國家能給予必要的政策扶持和引導,在市場中實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價,調(diào)動農(nóng)民的積極性,為高油玉米的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展打開一條康莊大道。為此,宋同明教授通過與國內(nèi)育種單位和企業(yè)開展聯(lián)合育種,形成了育種單位和企業(yè)參加的高油玉米協(xié)作組,為推動高油玉米發(fā)展提供助力。

篇9

關(guān)鍵詞 轉(zhuǎn)基因技術(shù);應用;安全性

中圖分類號Q81 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)48-0095-02

轉(zhuǎn)基因技術(shù)是指用人工方法有目的地將來自一種生物的基因穩(wěn)定地整合到另一種生物的基因組中去,使其表達并遺傳給子代的綜合技術(shù)這一技術(shù),稱之為轉(zhuǎn)基因技術(shù)(Transgene technology)。人們常說的"遺傳工程"、"基因工程"、"遺傳轉(zhuǎn)化"均為轉(zhuǎn)基因的同義詞。

1 轉(zhuǎn)基因技術(shù)的方法

遺傳轉(zhuǎn)化的方法按其是否需要通過組織培養(yǎng)、再生植株可分成兩大類,第一類需要通過組織培養(yǎng)再生植株,常用的方法有農(nóng)桿菌介導轉(zhuǎn)化法、基因槍法;另一類方法不需要通過組織培養(yǎng),目前比較成熟的主要有花粉管通道法。

1.1農(nóng)桿菌介導轉(zhuǎn)化法

農(nóng)桿菌是普遍存在于土壤中的一種革蘭氏陰性細菌,它能在自然條件下趨化性地感染大多數(shù)雙子葉植物的受傷部位,并誘導產(chǎn)生冠癭瘤或發(fā)狀根。根癌農(nóng)桿菌和發(fā)根農(nóng)桿菌中細胞中分別含有Ti質(zhì)粒和Ri質(zhì)粒,其上有一段T-DNA,農(nóng)桿菌通過侵染植物傷口進入細胞后,可將T-DNA插入到植物基因組中。因此,農(nóng)桿菌是一種天然的植物遺傳轉(zhuǎn)化體系。人們將目的基因插入到經(jīng)過改造的T-DNA區(qū),借助農(nóng)桿菌的感染實現(xiàn)外源基因向植物細胞的轉(zhuǎn)移與整合,然后通過細胞和組織培養(yǎng)技術(shù),再生出轉(zhuǎn)基因植株。

農(nóng)桿菌介導法起初只被用于雙子葉植物中,近年來,農(nóng)桿菌介導轉(zhuǎn)化在一些單子葉植物(尤其是水稻)中也得到了廣泛應用。

1.2基因槍介導轉(zhuǎn)化法

利用火藥爆炸或高壓氣體加速(這一加速設(shè)備被稱為基因槍),將包裹了帶目的基因的DNA溶液的高速微彈直接送入完整的植物組織和細胞中,然后通過細胞和組織培養(yǎng)技術(shù),再生出植株,選出其中轉(zhuǎn)基因陽性植株即為轉(zhuǎn)基因植株。與農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化相比,基因槍法轉(zhuǎn)化的一個主要優(yōu)點是不受受體植物范圍的限制。而且其載體質(zhì)粒的構(gòu)建也相對簡單,因此也是目前轉(zhuǎn)基因研究中應用較為廣泛的一種方法。

1.3花粉管通道法

在授粉后向子房注射合目的基因的DNA溶液,利用植物在開花、受精過程中形成的花粉管通道,將外源DNA導入受精卵細胞,并進一步地被整合到受體細胞的基因組中,隨著受精卵的發(fā)育而成為帶轉(zhuǎn)基因的新個體。該方法于80年代初期由我國學者周光宇提出,我國目前推廣面積最大的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉就是用花粉管通道法培育出來的。該法的最大優(yōu)點是不依賴組織培養(yǎng)人工再生植株,技術(shù)簡單,不需要裝備精良的實驗室,常規(guī)育種工作者易于掌握。

2 轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應用

2.1體內(nèi)電穿孔法轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應用

電穿孔法轉(zhuǎn)基因是將外源基因通過電場作用導入動物目標組織或器官細胞中的技術(shù)。Neumann 等首次成功應用該技術(shù),把外源DNA導入小鼠成纖維細胞。隨后大量的實驗證明,幾乎所有類型的細胞,包括植物原生質(zhì)體、動物初生細胞,以及不能用其他方法轉(zhuǎn)染的細胞和組織,都可以成功地使用電穿孔技術(shù)進行基因轉(zhuǎn)移。Titomirov等應用電穿孔技術(shù)將質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)入新生小鼠皮膚,實現(xiàn)了外源基因的體內(nèi)轉(zhuǎn)移。近年來體內(nèi)電穿孔技術(shù)用于轉(zhuǎn)基因研究的報道不斷增多,在醫(yī)學相關(guān)領(lǐng)域的優(yōu)勢也日趨顯著,是一種有效的活體基因?qū)敕椒ā?/p>

2.2轉(zhuǎn)基因技術(shù)在種植業(yè)的應用

轉(zhuǎn)基因作物是植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)投入應用的最先成果之一。最初出現(xiàn)的轉(zhuǎn)基因作物是為了解決一般的農(nóng)業(yè)問題,如控制災害、控制雜草和保護土壤等。隨著基因技術(shù)及其設(shè)備的飛速發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因技術(shù)對農(nóng)作物育種方式的改變也是革命性的。最常見的轉(zhuǎn)基因作物是大豆、玉米、油菜、棉花、西紅柿和馬鈴薯。至今,全世界已有50多種轉(zhuǎn)基因植物被批準投入商品化生產(chǎn)。大豆、玉米、棉花、油菜這4種主要轉(zhuǎn)基因作物的特性除了抗除草劑外,就是抗病蟲害。提高了植物的抗病性,抗蟲性以及抗逆性;另一方面,也改善了植物品質(zhì),這方面的工作主要是通過基因轉(zhuǎn)移改變植物中氨基酸、蛋白質(zhì)含量等品質(zhì)特性以及一些材料的加工性能。例如英國.Zeneca公司和London大學研究小組培育出了胡蘿卜素和番茄紅素含量極高的番茄,這種番茄對預防癌癥有良好作用。

2.3轉(zhuǎn)基因技術(shù)在養(yǎng)殖業(yè)的應用

轉(zhuǎn)基因技術(shù)在養(yǎng)殖業(yè)中的應用將大大改變這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的原有面貌。轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)將有效提高畜禽的抗病性、品質(zhì)和產(chǎn)量,為增加肉、蛋、奶和其他畜產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了巨大的潛力。轉(zhuǎn)基因技術(shù)在飼料工業(yè)領(lǐng)域也大有發(fā)展的前途。目前主要用作飼料的轉(zhuǎn)基因作物有小麥、玉米、大豆等。雖然國際社會對轉(zhuǎn)基因飼料的安全性多有質(zhì)疑,但是美國研究機構(gòu)的研究結(jié)果顯示,目前尚未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因飼料對畜禽產(chǎn)生危害影響。隨著轉(zhuǎn)基因作物的迅速發(fā)展與應用,轉(zhuǎn)基因作物及其副產(chǎn)品將越來越多地用作飼料。

3 轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性

3.1轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性問題

轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性問題主要是指食物中毒論。然而食物中毒有先天性與后天性的原因。后天性的原因主要是食品保存不當后腐爛變質(zhì)產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)。先天的原因是轉(zhuǎn)基因食品轉(zhuǎn)入的目的基因的供體生物本身具有毒素、激素等成分。有人擔心在目的基因上位時使受體的DNA發(fā)生化學變化而產(chǎn)生有毒有害成分。這是概念不清所致。其一,所有生化反應是在生物酶作用下發(fā)生的,否則不屬于生物工程學范疇;其二,對物種或工程菌的各種誘變是發(fā)生在日常生命過程之中,在蛋白質(zhì)這個操作平臺之上。而不在DNA這一平臺的基因重組操作之中。就是對隱性基因所激活也得對DNA供體生物的染色體中的蛋白質(zhì)進行誘變。在基因重組時只有基因的迭加,切除與上位等物理切除和整合的結(jié)構(gòu)變化。在遺傳學上還未見有基因重組時,上位基因與DNA之間有化合、分解、復分解等化學反應而變質(zhì)變異的理論。也不會見有新基因組產(chǎn)生的論述。基因恐慌論者也拿不出新的遺傳學理論,來傳統(tǒng)的遺傳理論。

3.2轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品制作的安全性問題

轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的研發(fā)有幾個階段而引發(fā)對其安全性的質(zhì)疑。首先是選材。受體即接受外源基因的生物,它必定是優(yōu)質(zhì){產(chǎn)的生物。因缺乏某種抗性而需取長補短,而引入外源基因而獲得基因改良體生物。外源基因即目的基因,是具有某一特長的生物,叫供體生物。如果供體生物是對人體沒有毒害的生物,可依據(jù)“同質(zhì)等同”的法則,可減少對安全性的質(zhì)疑度。

參考文獻

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關(guān)鍵詞:藥用植物遺傳育種;課程設(shè)計;教學法

藥用植物遺傳育種學是中草藥栽培與鑒定專業(yè)的必修課程,是一門研究選育藥用植物新品種和繁育優(yōu)良品種的原理和技術(shù)的課程,是藥用植物學、遺傳學、育種學以及生物技術(shù)等多學科交叉的綜合性課程[1]。本門課程要求學生掌握扎實的理論基礎(chǔ),也注重學生的實踐技能。為適應我校人才培養(yǎng)目標與社會對專業(yè)人才的需求,制定出適宜的授課方式與內(nèi)容尤為重要。我校于2014開設(shè)新專業(yè)中草藥栽培與鑒定專業(yè),該專業(yè)培養(yǎng)目標之一就是使學生通過系統(tǒng)學習,掌握中藥材應用、鑒定、栽培、育種、病蟲害防治以及植物生理等基本知識,從而使學生具有專業(yè)的特色的知識背景:藥用植物的農(nóng)藝性狀與藥用植物的藥材性狀的綜合知識。

1重視理論基礎(chǔ)與時俱進突出實踐

1.1理論教學

遺傳學是研究生物遺傳和變異的學科,是生命科學最重要的分支之一,它對農(nóng)業(yè)科學以及現(xiàn)代中醫(yī)起著指導的作用,是動植物及微生物育種的理論基礎(chǔ)[2]。遺傳學內(nèi)容的部分要做為本門課程的理論基礎(chǔ),在該部分教學過程中,以我校教學特色為依托,結(jié)合中醫(yī)中藥院校的特點,并聯(lián)系學生實際情況以及當今遺傳學發(fā)展和研究的重點確定教學內(nèi)容、選擇適合的輔助教學材料進行適當拓展,理論聯(lián)系實踐。我校本門課程選用書籍為任躍英主編的《藥用植物遺傳育種學》,其中第一、二、三章以及第十三、十四、十六章主要講述的為遺傳學內(nèi)容[1],其中前三章為育種學最基本理論,后三章主要講述基因以及染色體變異,為誘變育種和倍性育種的基礎(chǔ)。本門課程理論課為30學時,所以前三章為重點掌握內(nèi)容,后三章為熟悉內(nèi)容,共10學時。育種部分的內(nèi)容在遺傳學部分講授的基礎(chǔ)之上,重點講述育種技術(shù),其中選擇育種以及雜育種做為最基礎(chǔ)的育種知識,需要學生重點掌握,其他在育種方面的先進技術(shù)做為熟練掌握內(nèi)容,適當拓展當前的研究實例,結(jié)合目前藥用植物育種的發(fā)展現(xiàn)狀來進行講述,使教學內(nèi)容不局限于課本內(nèi)容并且使課堂內(nèi)容更為生動直觀。此外,在理論教學過程中,注意避免與其他課程內(nèi)容重復,重復的內(nèi)容可以簡單講述,節(jié)省課堂時間對其他內(nèi)容進行適當拓展。

1.2實驗教學

實驗教學是本門課程必不可少的組成部分,對于鞏固學生所學的理論知識,訓練學生基本實驗技能,培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)有著重要作用,也是決定和影響教學效果和教學質(zhì)量的重要因素[3]主要要求學生在實驗課中掌握基本的實驗操作技術(shù),這些技術(shù)也是學生今后學習工作的基礎(chǔ),同時也是對課堂所學知識的進一步鞏固與實踐。本門課程設(shè)置4次實驗,每次驗6學時,實驗內(nèi)容包括2次基本遺傳育種的操作技術(shù)和2次實踐的田間操作技術(shù),實驗主要采取教師演示為輔,學生自己動手為主。首先通過理論講述讓學生掌握實驗內(nèi)容的基本步驟,在經(jīng)過實驗過程中的實際操作環(huán)節(jié)來加深印象,并發(fā)現(xiàn)問題,進而鍛煉發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。

2注重教學手段完善教學方法

2.1注重理論課課堂效率

良好的授課方法是提高學生興趣與學習效率的關(guān)鍵。在教學中加強與學生的互動,提高學生的積極性,采用遞進引導的方式,使學生逐步加深學習,改變傳統(tǒng)的“填鴨”式教學,使學生成為學習的主體。在課堂上教師可以列舉生活中一些常見的與本課程相關(guān)的現(xiàn)象,先激發(fā)出學生們學習本節(jié)內(nèi)容的興趣,進而引入課程內(nèi)容,通過學習了理論知識,可以請學生們根據(jù)學習過的內(nèi)解釋或者思考聯(lián)系生活中的實踐,在課堂上進行討論,也可以根據(jù)授課內(nèi)容提出開放性問題,同學們分組進行收集資料,查閱文獻等解決問題。對于一些需要重點掌握的知識要點,在課堂上要重點解釋,并當堂練習,督促學生課后復習,下次課上以提問的方式進行復習。定期采取測試的方式對學生們的掌握情況進行了解,對學生比較薄弱的方面及時進行加強,在課程最后進行總結(jié),學生們在整體上把握所學內(nèi)容,明確各部分內(nèi)容之間的關(guān)系,進而形成了完整的知識框架,便于學習和記憶[4]。

2.2理論知識回到實踐

實驗課是學生經(jīng)過理論學習之后,運用理論知識進行實際操作,解釋實驗中的現(xiàn)象的重要經(jīng)歷。通過實驗課,學生不僅可以掌握基本的方法技術(shù),也可以通過實驗過程中驗證理論知識,進而更好的掌握理論知識,是學生們今后進行科研工作的重要基礎(chǔ)。本門課程的實驗課程為24學時,4個實驗,目前均設(shè)計為驗證性實驗,在以后的過程中根據(jù)實際情況適當增加實驗創(chuàng)新性,提高學生的發(fā)現(xiàn)實踐問題以及解決問題的能力。此外,也可以讓學生參與相關(guān)的科研活動,創(chuàng)造學生參與實踐的機會。鼓勵學生參與藥草園藥用植物種植栽培活動,學生可種植自己感興趣的藥用植物,進行相應的科研實踐活動。

2.3多樣化的授課方式

用先進的教學手段,增加生動的圖片、動畫制作課件,以講述與展示的方式講授,力求通過不同的溝通媒介,提高教學質(zhì)量和學生的分析能力,[5]借助發(fā)達的網(wǎng)絡(luò),增加相應知識的視頻播放,通過視頻演繹的方式來吸引學生的注意力,另外還可以通過老師自己錄制視頻來演示實驗步驟,使全體學生都可以觀看到實踐操作,進而完成實驗內(nèi)容。此外,對于一些目前研究比較前沿的相關(guān)領(lǐng)域,可以布置學生查閱該領(lǐng)域的國內(nèi)外文獻,在課堂上以報告的形式利用多媒體課件為其他學生進行文獻講解,通過此方式不僅可以鍛煉學生利用數(shù)據(jù)庫資源解決問題的能力,還可提高學生知識轉(zhuǎn)化的能力,能夠把自己的對文獻的理解講述出來,增加對文獻內(nèi)容的深入理解。

2.4考核方式多元化

本門課程屬于我校中草藥栽培與鑒定專業(yè)的專業(yè)必修課程,是學生必須要掌握的一門知識,我們采用考試的方式進行考核,主要包括三部分其中筆試成績70%、平時成績占10%、實驗成績占20%。其中筆試試卷除了包括基本的理論知識內(nèi)容,還包括實踐問題,通過基本理論來解決實際問題,設(shè)計方案等,這類問題主要看學生設(shè)計方案的合理性,不設(shè)唯一的標準答案;此外,還包括開放類型的問題,此類沒有統(tǒng)一的答案,主要看學生們對的問題的看法,充分發(fā)揮學生的想象能力。確保每年的考試內(nèi)容與時俱進,及時增加前沿理論知識。平時成績主要通過課后復習情況以及課堂參與積極性來評價,通過積分制來督促學生盡可能多的參與到課堂活動中來。實驗考試主要考察實踐操作,在學過的實驗中,學生隨機抽取考試內(nèi)容進行操作,由于考試內(nèi)容的不固定性,所以學生可以全面進行復習,以免出現(xiàn)死記硬背的情況。

3網(wǎng)絡(luò)自主學習交流平臺建設(shè)構(gòu)想

通過學校校園網(wǎng)絡(luò),開設(shè)本門課程的討論平臺,教師上傳教學課件,供學生瀏覽。學生可以通過原有的學號密碼登陸,進入頁面,可以就不同章節(jié)的內(nèi)容提出疑問,或者是需要老師解答的內(nèi)容進行留言,教師可以通過學生提問的問題來了解學生們對知識掌握的情況。此外可以過此平臺來給學生布置作業(yè),學生上交作業(yè),增加學生對平臺的瀏覽,充分利用學習學資源。總之,做為一門新專業(yè)新開課,有許多內(nèi)容和方式需要進行探索,需要在長期的實踐中來總結(jié),不斷的完善,才能找出具有我校特色的且適合學生學習、發(fā)展的一套教學的方案。做為授課老師,我們要時刻關(guān)注學生的態(tài)度與想法,適時調(diào)整方式方法,同時也要不斷的進行學習教育以及專業(yè)相關(guān)的知識。

參考文獻

[1]任躍英.藥用植物遺傳育種學[M].北京:中國中醫(yī)藥出版社,2010.

[2]劉慶昌.遺傳學[M].北京:科學出版社,2015.

[3]周向睿,趙桂琴.對草類植物育種學課程教學改革的思考[J].草原與草坪,2015,35(5):109-112.

[4]李珍.遺傳學理論教學過程中的幾點體會[J].陰山學刊.2013,27(2):83-85.