首页范文遗传学最新研究进展十篇遗传学最新研究进展十篇

遗传学最新研究进展十篇

发布时间:2024-04-25 19:32:21

遗传学最新研究进展篇1

由于遗传学在生命科学中具有不可替代的重要作用,其教学方法、教学模式的探索和研究近些年倍受关注。近年来,研究性教学在各高等院校不断地被提出,黑龙江八一农垦大学生命科学学院也把研究性教学改革不断地深入到各学科教学中去。作为遗传学教师,笔者在教学过程中不断地进行着研究性教学的实践和思考。

研究性教学是在‘‘发现学习模式”和瑞士皮亚杰的“认知发展学说”的理论基础上发展起来的,其认为学生学习的过程与科学家研究的过程在本质上是一致的,强调将教学与研究结合作为大学教学的基本思想,注重提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,对培养创新型人才非常重要。研究性教学模式的核心理念是以实践中的真实问题为基础,将学生置于真实的情境中学习,培养学生的学习能力、创新能力和实践中的动手能力,增强学生对工作的适应能力,使教学与研究相统一m。研究性教学是以学生为主体,以问题为核心(pBL)去获取知识和应用知识的教学模式。研究性教学的内涵主要包括:教师把研究的思想、方法和取得的新进展引入教学活动;教师以研究的形式组织教学活动,打破原有的完整的学科逻辑和机械的顺序;学生积极参与研究之中,在研究中学习、成长,养成独立思考的气质和批判。

笔者根据研究性教学的规律及遗传学学科的特点,在教学过程中对以下几方面的问题进行了探索和实践。

1发挥学生的主动性和创造性,培养学生的思辨能力和独立思考能力

党的十八大指出,科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置。要坚持走中国特色的自主创新道路,以全球视野谋划和推动创新,提高原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新的能力,更加注重协同创新。这一论述充分体现了科技创新在经济和社会发展中的重要地位,也为高等教育提出了未来人才培养的方向。大学作为本科生培养基地,肩负着培养有创新精神和实践能力的高素质人才的重大历史使命。高校毕业生的质量直接关系到一个国家科技人才的整体实力和水平,高校教师如何改革现有的教学方法和模式,培养具有学习能力、自我创新能力的大学生,是目前教育教学过程中亟待解决的问题。

研究性教学模式具有极强的实践性。研究性教学模式特别注重教学与研究相结合,理论与实际相统一。研究性教学模式不只强调背诵、理解复述和模拟,而是注重培养学生的科学思维、自主意识、团队协作精神和工作责任心,强调培养学生获取与归纳整理信息的能力、分析解决问题的能力、展示成果与表述观点的能力。创新能力的培养不可能仅依靠获得知识,很大程度上还依赖于学生的直接经验的积累,因此切实加强研究性实践教学,对提高学生的实践能力是至关重要的。创新型人才的培养目标要求学生既要学会动手又要学会动脑;因此,教师在教学过程中要树立研究性教学为主的教学观,运用正确的教学法,积极探讨、推动教学研究和改革,培养学生主动探求知识的主体精神,动手、动脑的能力和创造性思维及创造精神。研究性教学过程从讨论问题开始,需要涉猎大量的资料,课程学习本身不仅在于学习知识,还在于掌握学习知识的方法。研究性教学以学生为主体的教学模式强调了学生在学习过程中的核心地位,教师只起引导、示范、鼓励、辅导和监控的作用,这种模式可以最大限度地调动学生学习的主动性和积极性,培养学生自主学习及独立分析和解决问题的能力。在遗传学的教学过程中可以采用问题式、讨论式、互动式课堂教学,从而达到更好的教学效果,在客观上具有一定的可行性。以学生为主体的教学模式关键在于课前的认真准备和教师在课堂上的灵活调控。

2专业知识教学和实验技术教学相结合

遗传学是一门在实验基础上发展起来的学科,尤其是现代遗传学技术的突飞猛进发展和遗传学知识的大量增加,都给学生的学习带来了一定的难度。因此,遗传学采用什么样的授课方法才能使学生掌握基本知识,提高学生的创新能力一直倍受教育工作者的关注。一些遗传学教师的教学经验表明,在遗传学授课过程中,适当地讲授遗传学研究的基本实验技术和遗传学研究材料的获得方法对帮助学生理解遗传学知识是非常重要的。例如,在介绍分子标记选择辅助育种的研究进展时,对分子标记的定义、类型、发展和每种标记的用途进行讲解,对遗传学研究材料如重组自交系和近等基因系群体的构建方法及其在基因定位和育种研究中的应用等知识进行回顾,大大增强了学生对专业知识的理解。在实验技术的教学方面,应不断地给学生介绍最新技术在遗传学研究中的作用以及不同技术在某一研究领域的时效性3。在内容上,尽量安排生动丰富且易于操作的实验项目,增加一些设计性和综合性的实验项目,尤其是近期,随着表观遗传学研究的日渐深入,适当地增加该方面的实验课程对帮助学生理解基于非基因序列改变所致基因表达水平变化,如Dna甲基化和染色质构象变化等表观遗传学对生物性状的改变所起的作用,可以开展表观遗传抑制剂对细胞周期调控的分析及Rna干扰基因沉默的遗传分析等实验。

3为学生提供具有时效性、权威性和新颖性的阅读材料

随着遗传学科的快速发展,研究领域不断拓宽,新技术、新成果不断涌现,任何一部教材都难以跟上遗传学快速发展的步伐,因此必须借助网络等媒体实现知识的不断更新。在教学过程中,教师可适当地借鉴〈(Science〉〉、《nature》以及分子细胞生物学领域的一些国际权威杂志上的综述性文章作为教学中的补充内容,使学生在学习经典遗传学理论的同时,对分子遗传学和现代遗传学的发展有更深入的理解。如在研究癌症的遗传学基础时发现,一半以上癌症的发生过程中伴有p53突变。p53在正常细胞中寿命短、含量低,与细胞周期控制、Dna修复、衰老、血管生成和细胞凋亡密切相关。当p53发生突变时,细胞逃脱正常细胞生长的限制,使突变从一代细胞传到下一代细胞,这为癌症的发育创造了条件。在给学生授课的过程中,跟踪遗传学的最新研究动态,如引入p53等遗传学研究进展,可大大激发学生学习的积极性?。表观遗传学目前也是遗传学重要的补充,如乙酰化酶家族和染色体易位、转录调控、基因沉默、细胞周期、细胞分化与增殖以及细胞凋亡相关,从而对生物体的性状产生了影响。而非编码Rna不仅能对整个染色体进行活性调节,也可对单个基因活性进行调节,它们对基因组的稳定性、细胞分裂、个体发育都有重要的作用。在教学过程中,适量增加表观遗传学的知识,可以极大地丰富学生的知识量及对科技前沿知识的认识,为提高学生的科技创新能力奠定基础。

4案例式和情境式教学相结合,激发学生内在的学习动力

案例教学法(Casemedthodteaching,Cmt)是根据教学目标和培养目标的要求,在学生掌握了有关的基础知识和基本理论的基础上,教师在教学过程中选择典型案例并以恰当的形式给学生展示,把学生带入一个特定情境中,在教师的指引下由学生自己依靠其知识结构和背景,在这种案例情境中发现、分析和解决问题,培养学生运用理论知识并形成技能技巧的一种教学方法5。案例教学法最大的特点就是模拟实践经验,增强学生实践的能力。遗传学教师在注重理论知识讲授的同时,要穿插与实际生活密切相关的大量案例,培养学生分析问题和动手实践等能力。

在遗传学教学过程中,注重教学内容与人类生活及人类疾病相结合,加强学生对教学内容的认识和遗传知识的深化。在讲授单基因遗传病、多基因遗传病和染色体病时,可与临床中真实的遗传病相联系,如常见的单基因遗传性疾病一白化病、苯丙酮尿症、黑尿症、先天性聋哑、高度近视,多基因遗传性疾病一原发性高血压、支气管哮喘、冠心病、青少年型糖尿病、类风湿性关节炎、精神分裂症、癫痫、先天性心脏病,染色体遗传性疾病一“21三体”综合征、猫叫综合征等。针对这些疾病,巧妙设计引导式问题,囊括大纲要求的知识点,突出遗传学的课程特色。在该模式下的教学过程中,学生不是被动地学、记忆和理解教师所教授的知识,而是在教师的指导下,将学生置于可以从不同角度看待事物的环境,问题情境便能够吸引并维持他们的兴趣,使他们积 极寻找解决问题的方法,创造性地得出结论,从而激发学生学习的内在动力。

5加强遗传学教师师资队伍建设,为研究性教学提供人才保障

过去,很多高校过于注重结果性评价而忽视过程评价,无法对教师的研究性教学能力和学生的实践能力作出公正而又科学的评价H。目前,黑龙江八一农垦大学已经非常重视研究性教学的实施,并为此做出很多努力和尝试。遗传学作为生命科学的重要课程,其教师队伍的整体水平是制约教学效果的一个重要因素。没有一支高水平的教师队伍一切将成为空谈。为了提高研究性教学水平,学校组织教师到优秀研究性教学能手的课堂上听课,通过学习其他课程的课堂教学方法、教学模式,为遗传学更好地进行研究性教学提供了教学案例。此外,学校年轻的遗传学教师可以通过培训、进修等形式提高专业水平。最后,如果想成功地进行研究性教学,授课教师必须进行学科专业的科学研究。授课教师要随时关注遗传学领域的最新发展动向,将权威杂志中介绍这门学科研究的新概念、新发现、新思路和新方法的文献综述引入课堂。这些参考文献学术水平高、内容新、难度适中,开阔了学生的视野,对他们很有吸引力。教师只有通过科研,才能真正理解本学科教材的内在联系,把握住本学科的发展趋势,及时吸纳学科内最新科研学术成果,适时地把学生引入本学科知识和科研的前沿,引导学生在科研实践中增长才智、得到锻炼,激发学生的创造欲望,通过科研、实验等手段培养学生的创新能力。

遗传学最新研究进展篇2

关键词基因组医学精准医学医学遗传学教学改革

随着“人类基因组计划”的完成,以及新一代基因组测序技术的广泛应用,我们已经步入“精准医学”(precisionmedicine)新时代。精准医学主要利用疾病基因组学以及药物基因组学大数据,通过基因诊断并以此为依据对疾病进行分类、分型,根据基因组特征,采用最新的个性化治疗等技术,为病人选择最佳的治疗方案,最有效的药物,最安全的剂量,对传统的医疗模式进行革命和创新。

基因组学始于20世纪80年代,90年代后随着人类基因组计划的启动而迅猛发展。基因组医学是由诸多科学家在2003年为纪念Dna双螺旋结构发现50年时所提出的一个医学领域的新名词。基因组医学是以人类基因组的研究为基础,将生命科学与临床医学相整合,从而将基因组的研究成果快速地应用于临床医学实践,这将是贯穿21世纪的在生命科学和临床医学领域的一次伟大革命。

在基因组医学时代背景下,各临床专业科室都必须适应基因组医学带来的临床变革,不断更新知识体系。医学遗传学作为一门基础和临床相互融合且发展飞快的学科,不仅要求医学生掌握基础知识,更要求其可以将相关知识致力于临床实践,这就要求我们对医学遗传学传统教学内容及模式进行调整。因此,如何以基因组医学为导向,着眼于精准医学,推进临床医学教育,加强医学遗传学教学,提高教学质量,更好地让学生掌握医学遗传学的临床应用,并在以后的工作中将其普及社会是我们面临的问题。综上所述,我们对医学遗传学教学内容、课程体系及教学思维等进行了改革。

1改进课程内容设置

我们以培养适应21世纪社会发展需要的新型医学人才为目标,根据医学专业的发展特点,合理设计医学遗传学课程,而课程的设置、编排等问题直接影响到教学进程、教学的内容和教学质量。因此,课程改革也是教学改革的核心问题之一。[1]

首先,对于基本的医学遗传学课程,我们将围绕遗传病开展教学,课前引导学生查阅资料,让学生对遗传病基础有一定了解,课堂抽查课前预习效果。课堂上从临床遗传病常见病例着手,用实例激发学生学习兴趣,介绍其发病机制,如何导致疾病发生和具体的研究方法,然后系统地介绍遗传物质在疾病的发生、发展过程中的作用,最后再从临床遗传学角度开展疾病的预防、诊断与治疗,基本知识点和原则逐点介绍。

其次,根据医学遗传学课程发展需要,我们新增加生物信息学内容,介绍如何利用信息学和统计学等学科的技术,收集、整理、研究目前快速发展的基因组测序、蛋白质组序列测定、结构解析和代谢组等领域的大规模数据,同时通过生物信息学的研究实例,讲解生物信息学的基本知识和重要作用,激发学生对本门学科的兴趣。通过病例为示范,引导学生将生物信息学理论知识用于实践。例如我们实验室收集到一个高度近视的隐性遗传家系,致病原因未明,我们先采用基因芯片进行连锁分析定位致病区间,然后对两个患者和一个正常人进行全外显子测序,指导学生运用生物信息学分析法对三个样本的测序结果进行数据分析,对检测到的患者共有的而正常人没有的外显子区间影响功能的纯合突变进行初步筛选并对定位致病区间的突变在家系内进一步筛选验证,最后成功定位到3号染色体189713156位置上的nLepReL1基因一个GLn氨基酸的终止突变。该基因与胶原蛋白的装配和稳定性有关,此突变与带有白内障和玻璃体视网膜退化表型的非综合征型高度近视有关。这样的案例式教学法不仅巩固了学生对理论知识的理解,也提高了学生进行科学分析问题的能力。

医学遗传学是一门涉及数千种遗传性疾病的基础理论和临床实践的综合性学科,具有基础性和前沿性并存的特点。[2]为了让学生了解到最前沿的科研动态及相关遗传病的研究进展,我们同时开设了“医学遗传学研究进展”课程。“医学遗传学研究进展”是一门以“医学遗传学”课程为基础的课程,它着眼于现代医学遗传学最新最受关注的领域,旨在让学生对医学遗传学的知识进行消化和升华,它的课程内容紧跟国内外前沿,针对国内外研究的热点内容和最新进展设置讲座内容,结合教师当前研究的科研项目进展加以讲解,促使学生了解和关注医学遗传学的前沿进展。该系列讲座强调结合基础科学和临床科学,通过该课程的学习,开阔学生的眼界,掌握最前沿的科研进展。2改革课程体系

绝大多数疾病均与遗传相关,临床中每个科室都应不断更新对相关疾病的知识,因此我们在临床医学范畴下的二级学科的教学环节中应增加相关医学遗传学内容的介绍。例如,消化系统专业课,我们将增加消化系统的遗传学基础知识的介绍;神经内科专业课程,我们拟设置专门的神经内科遗传病及致病的遗传学基础的章节,系统介绍神经内科常见的遗传病种类、遗传学基础、分子和细胞系诊断方法以及相应的遗传咨询要点。

将基因组学作为一个大平台,根据不同的学科,每个学科上课的比重都不一样,把基因组医学与疾病基因组学灌输到临床,教师在授课过程中,不仅教授核心知识点,并且把基因组医学、遗传病学、精准医学、个体化医疗等理念贯穿到临床教学中去,使学生掌握从基因组水平上考虑对疾病诊断、防治与治疗的重要观念。通过打破常规,教授新的医学遗传学理念,以鼓励学生不拘泥传统的循征医学思维模式,以基因研究为导向,提倡“精准医学”,让个体化医疗这一概念从理论中走向生活。

3教学思维,引领学生建立个体化医疗的观念

在教学上,我们率先突破常规的循征医学思维模式,建立以基因研究为导向,提倡精准医学的思维模式。“精准医学”是以个体化医疗为基础,随着基因组测序技术快速进步以及生物信息与大数据科学的交叉应用而发展起来的新型医学概念与医疗模式。其本质上是通过基因组、蛋白质组等组学技术和医学前沿技术,对大样本人群与特定疾病类型进行生物标记物的分析与鉴定、验证与应用,精确寻找到疾病原因和治疗靶点,并对一种疾病不同状态和过程进行精确亚分类,最终实现对于疾病和特定患者进行个性化精准治疗的目的,提高疾病诊治与预防的效益,这是对传统医疗模式的革命和创新。[3]美国总统Barackobama在今年年初的国情咨文中正式宣布精准医学计划(precisionmedicineinitiative),该计划的提出是集合了诸多现代医学科技发展的知识与技术体系,体现了医学科学发展趋势,也代表了临床实践发展的方向。[4]我们顺应时展潮流,率先将个性化医疗、精准医学的理念引入课堂,不断渗透精准医学理念,使学生掌握从基因水平上考虑对疾病诊断与防治的重要观念。

为引领学生建立个体化医疗的观念,需要我们加强各相关学科的交叉融合,使现有的教学知识体系更加完善,让学生们能够学以致用。我们积极推进与细胞生物学、生物化学、分子生物学、病理学、医学免疫学、生物信息学、预防医学、材料学、计算机学等其他学科交叉融合,既促进不同学科之间的相互融合交流,又培养了学生跨学科的思维模式。通过交叉学科的建设,学生将本科专业知识和医学遗传学知识重新组合,更具创新性思维。我们还成立了“教育部国家生命科学与技术人才培养基地”,吸引了不同专业的学生进入医学遗传学领域来,学生在实践课题或项目的设计当中,不仅仅局限于本学科,并引进其他相关学科的方法,利用其他学科的优势来弥补自身不足。

科学技术飞速发展,已进入大数据时代,高效准确地处理数据显得愈发重要。以医疗大数据作为支撑,通过基因组、蛋白质组等组学技术和医学前沿技术,精确寻找到疾病的原因和治疗的靶点,实现对于疾病和特定患者进行个性化精准治疗是“精准医学”的最终目的。因此,我们需要建立一套完善、有效的数据分析平台。我们与生物信息专业进行合作,将临床诊断中收集的数据,进行科学的数据分析,再将分析的结果反馈到临床中去,建立个体化医疗。同时,在授课过程中,不但传授医学遗传学核心知识点内容,而且将精准医学理念渗透到教学的各个环节,使学生从基因水平上考虑对疾病诊断与防治的重要观念。

遗传学最新研究进展篇3

关键词:遗传学;教学改革;课程群;

随着现代生物科学技术的发展,遗传学已成为21世纪生命科学领域发展最为迅速的学科之一,是生命科学中各门学科的核心,它的分支几乎扩展到生命科学的各个研究领域.目前,在生物学各专业的教学中,普遍存在着知识老化,课程体系陈旧,如遗传学和细胞生物学、生物化学、基因工程、基因组学、分子遗传学等课程之间存在着部分内容重复等一系列问题.显然,当前的课程体系已不适应高等学校生命科学教育的要求.如何突出遗传学主干课程,实现课程体系的整合、优化,不同课程间知识的融通和衔接,以此组建口径宽、方向灵活的课程群,加强学生创新意识和创新能力的培养,以增强学生的适应性和竞争力,培养学生的个性特长、能力特长以及继续学习的能力,形成终身学习的观念,是摆在我们面前值得思考的问题.我们从遗传学课程入手,对遗传学课程群进行了初步的思考,重新设置和实践,目的是实现课程体系的整合、优化,培养符合现代社会要求的创新型、复合型人才.

1遗传学课程群内课程设置的基本思路

遗传学课程群内课程设置的基本思路就是围绕“一个中心,三个方向”的原则,以普通遗传学为核心课程,兼顾三个方面的内容.基本框架如图1.

“一个中心”就是以普通遗传学为核心课程.遗传学是一门生命科学所有专业的重要基础课,要求全面系统地介绍遗传学的基本原理、分析方法及现代遗传学发展的最新成就.在教学中,要始终贯穿遗传物质的本质、遗传物质的传递和变异、遗传信息的表达与调控这一主线,使学生在群体水平、个体水平、细胞水平和分子水平的不同层次上对遗传学有比较全面、系统的认识,并能应用其基本原理分析遗传学数据,解释遗传学现象,并对遗传学各分支学科有一个基本的了解.

“三个方向”是以遗传学分支学科、反映现代遗传学发展的学科及遗传学普及性学科为遗传学内容细化、深化和普及的三个层面,主要包括以下内容:

一是遗传学分支学科的内容,主要包括《群体遗传学》、《微生物遗传学》、《细胞遗传学》等课程,以专业选修课的形式开出,主要目的是根据学生的兴趣和爱好,深入学习遗传学各个分支学科的知识.如《群体遗传学》是研究在自然选择、基因漂变、突变以及迁移四种进化动力的影响下,等位基因的分布和改变.它是在群体水平上研究种群的分类、空间结构等,并试图解释诸如适应和物种形成现象的理论.《微生物遗传学》是以病毒、细菌、小型真菌以及单细胞动植物等为研究对象的遗传学分支学科.《细胞遗传学》是遗传学与细胞学相结合的一个遗传学分支学科,主要是在细胞和染色体水平上研究.

二是反映现代遗传学发展的学科,如《基因工程》、《分子遗传学》、《基因组学》.这三门课程都是在普通遗传学基础上开设的专业选修课程,目的是与现代遗传学的发展接轨.如《分子遗传学》(moleculargenetics)的主要内容为基因的结构、复制和转录以及转录后调控、翻译,基因突变,Dna的复制、修复,原核与真核生物的基因表达调控,是在分子水平上进行的研究.此课程为生命科学各专业本科生的学科基础课,也可作为研究生的专业选修课.《基因工程》(geneengineering)主要介绍基因操作的主要技术原理,基因操作的工具酶,克隆载体,目的基因的分离方法,重组体的构建及导入,克隆基因的表达与检测,基因工程研究进展,存在问题及新策略等内容,使学生具备基因工程方面的基本知识和掌握其操作技术.《基因组学》(genomics)是对所有基因进行基因组作图,核苷酸序列分析,基因定位和基因功能分析的一门科学.主要讲述生物基因组的基本结构和组成、基因组内基因的表达和调控、遗传图谱与物理图谱、基因组测序、基因组序列解读、染色体的结构与基因表达调控、基因组的复制、基因组进化的分子基础、基因组进化的模式、分子系统发生学等内容,并讲述人类基因组计划的全过程以及由此引发的道德伦理和法律问题,系统向学生讲授基因组学研究的基本内容及相关进展.通过该课程学习,使学生了解结构基因组学和功能基因组学的重要研究领域、热点问题与发展趋势,以及国内外研究现状与进展.

三是遗传学普及性的内容,此类课程为遗传学的平行课程,以公选课的形式开出,主要目的是普及遗传学知识,提高人口质量和全民素质.我们针对非生物专业的学生开设了《人类遗传学》和《遗传与优生》两门课程.《人类遗传学》主要讲述人类在形态、结构、生理、生化、免疫、行为等各种性状的遗传上的相似和差别,人类群体的遗传规律以及人类遗传性疾病的发生机理、传递规律和如何预防等内容,使学生掌握人类遗传学的基本概念和主要研究方法.《遗传与优生》主要讲述什么是遗传病,遗传病对人类的危害,人类的染色体和染色体病、基因和基因病、肿瘤与遗传、人类代谢和发育中的遗传学问题、优生学的基本概念、影响优生的因素,优生的措施等.这两门课程都注重贴近生活,贴近社会,从剖析青年学生关注的问题入手去介绍人类遗传与优生的基础理论和基本知识,使学生能够在轻松、顺畅且饶有兴趣的学习过程中获益.对于医疗保健事业和人群遗传素质的改进具有重要意义.

2遗传学课程群内课程内容整合的思路

为解决遗传学的迅速发展及新知识、新技术不断出现与遗传学教学时数减少这一矛盾,我们通过建立遗传学课程群体系,协调课程群内各门课程的关系,尽量减少重复内容,对于学习遗传学的有关基础知识,如核酸的结构和特征在先修课程《生物化学》中介绍,染色体的结构,细胞周期等在细胞生物学课程中介绍,概率和统计学知识在生物统计学课程中介绍.而对于遗传学各分支学科的深入讨论,将在细胞遗传学、群体及数量遗传学、分子遗传学、基因组学、基因工程、生物信息学等课程中介绍.

3遗传学课程群内实验课程整合的思路

遗传学课程群内主要设置了遗传学实验和分子遗传学大实验,遗传学实验是为了配合遗传学的教学而开设的一门实验课程,其设计思想是:1)配合遗传学的教学,巩固和加深对遗传学知识的理解;2)适应现代遗传学的发展,让学生掌握现代遗传学研究所必需的基本实验技术;3)开设综合性、设计性和创新性实验,鼓励学生自己动脑筋设计、完成实验.目前已形成具有基础性实验、提高性实验和具有综合性、研究创新性、开放性实验的不同层次的遗传学实验教学内容体系.鼓励学生自己动脑筋设计、完成实验,实验室已对学生部分开放,并实施了自选实验考试法[1].学生在此过程中得到了很好的科研训练,部分学生在本科阶段就写作并发表了论文,充分体现了遗传学课程教学改革的特色.例如,结合本科毕业设计,我们编制了“遗传学试验的计算机模拟”软件[2],增强了学生对遗传学基本概念和基本原理的理解,而且也增加了学生对计算机应用于生命科学研究的兴趣.我们开发设计了“遗传学实验显微图像演示系统”[3],建立了遗传学实验图像库,学生在实验前可以方便地检索观察实验中可能出现的各种图像,大大提高了实验效率.通过遗传学实验的培训,学生具备了一定的设计和综合创新的能力,在此基础上,进入分子遗传学大实验的学习.而分子遗传学大实验的设计整合了分子遗传学和基因工程两门课程的实验内容,既涵盖了分子遗传学的基本实验技术,也体现了现代分子遗传学发展的新方法、新技术.实验通过Dna提取、扩增、检测,到目的基因的获取、重组、转化、分子杂交等系列性实验,使学生不仅掌握了现代生物学分析技术,也培养了学生的动手能力和独立设计实验的能力,更实现了理论类课程与实践训练类课程的有序衔接,同时完善了学生从认知实践到科研实践的创新精神培养体系.

4遗传学课程群实践基地的建设

仅有书本上的知识是不够的,遗传学课程群内的课程具有很强的实践性,专业知识与生产实际相结合的综合性教学是实践教学环节不可缺少的重要一环.为此,我们通过认识实习和生产实习等手段加强课程知识的掌握.利用地域优势,与中国农业科学院徐州分院、江苏省药用植物重点实验室、江苏维维集团等建立长期稳定的合作关系.如,我们在讲解“三系配套”时就带领学生到中国农业科学院徐州分院参观学习、实地学习如何进行“三系配套”的操作,加深了对理论知识的理解.通过专业实践,拓宽了学生的视野,培养了学生分析问题、解决问题以及开拓创新的能力,增强了学生的事业心和责任感.

5遗传学课程群教学方法和教学手段改革之思考

遗传学最新研究进展篇4

[关键词]林木遗传多样性研究方法保护措施

一、林木遗传多样性研究方法

生物多样性的基础是遗传多样性,遗传多样性是指种内基因的变化,也称为基因多样性[1]。对于林木遗传多样性的研究,首先注意到的是林木遗传变异的研究。其研究包括地理种源、林分、个体、个体内变异四个方面。这些变异体现在表型、细胞、生化、Dna分子等不同水平上[2],一个种群遗传多样性越高或越丰富,适应环境的能力就越强。多样性的测定对研究物种起源、基因资源分布和进化潜力等具有重要意义[3,4]。

表型标记是最初的遗传标记,用表型标记检测遗传多样性是最直接、最简便易行的方法。植物群体在长期适应环境过程中,个体和群体之间存在着不同的形态变异。同一树种分布在不同环境中,受环境和基因交流的限制,表型性状也存在着一定的差别[5]。遗传性状稳定、多态性好的表型至今在分类学和遗传学中广泛应用。其中叶形态是一个重要的表型特征[6]。表型标记虽然具有直观易辨、造价低廉等优点,但在揭示品种间的差异上,存在着一定的局限。

染色体是遗传物质的载体,是基因的携带者,与形态学变异不同,染色体变异(畸变)必然导致遗传变异的发生,是林木遗传变异的重要来源[7],染色体的变异主要表现为染色体形态与结构的变异和染色体数目的变异两种类型,染色体研究技术的发展,如细胞原位杂交技术的应用,在染色体水平上将揭示出更加丰富的遗传多样性[8]。由于某些林木物种对染色体数目和结构变异反应敏感,有些则适应变异的能力较差。到目前为止,可利用的细胞学标记仍屈指可数[9]。

生化标记主要包括同工酶和贮藏蛋白,20世纪50年代以后出现的蛋白质电泳技术[10],使根据具有的相同生物功能但蛋白质组成不同的酶来反映个体或群体之间差异的同工酶标记发展起来了[11]。同工酶遗传变异多存在于林木群体内或种源内,群体多样性程度也与地理距离存在一定的关系。然而,由于同工酶电泳技术只能检测编码酶蛋白的基因位点,对非结构基因则无能为力,限制了这种技术的广泛应用[8]。

近年来,生物化学和分子生物学技术迅猛地发展,一些相对简便且花费不高的分子生物学方法为更好地组织群体内部有用的遗传变异提供信息。以Dna多态性为基础的遗传标记,可代表物种本身遗传特性,不受环境条件和发育时期等因素的影响[12],目前应用与林木遗传多样性研究最普遍的Dna分子标记技术主要有RFLp、RapD、aFLp、SSR、eSt和Snp等。分子标记技术的发展,使准确评价林木群体遗传多样性和遗传变异成为可能[13]。利用这种技术,可以从本质上揭示不同林木物种遗传变异规律[14],探讨林木种群的亲缘关系和基因流向,这为育种学家选育新品种提供有力的技术支撑,也为种植资源的保护和物种分化研究提供基础资料。

二、保护林木遗传多样性的措施

我国有3万多种高等植物,其中15~20%处于或临近濒危状态[15]。由于外地种群的引入和新品种的推广,当地遗传资源有可能遭受严重污染。加之对自然资源的开发利用和环境污染,使得林木的遗传多样性受到了较大威胁。如果遗传多样性得不到应有的保护,一个物种的灭绝就意味着将有难以数计的遗传多样性的消失。

为保护林木的遗传多样性,首先要了解一个地区某一树种的遗传多样性水平,同时还要加强树种遗传多样性水平、繁殖特点及其与环境互作关系等方面的研究,以便能针对树种的不同情况采取相应的保护措施;结合林木改良育种工作,通过建立基因库、标本园,甚至测定林等进行异境保存;还要注意把遗传多样性的保持同造林结合起来,生长周期长的树种以采用多样性较丰富的实生苗造林最好,而生长周期短的树种可采用多无性系混合造林,这样即可以保持一定的树种遗传多样性,又可以防止因遗传基础窄化可能带来的不必要损失[16]。与此同时,行政部门也要积极保护林木遗传多样性,可以通过制定一系列有关的政策、规则,加强宣传,不断提高全体公民对保持林木遗传多样性的认识,为遗传多样性保持工作的顺利开展创造一个优良的社会环境。

参考文献

[1]陈德学,朱必凤,彭凌,刘盈盈.分子标记及其在林木遗传多样性研究中的应用.韶关学院学报(自然科学版),2004,25(12):83-87.

[2]张春晓,李悦,沈熙环.林木同工酶遗传多样性研究进展.北京林业大学学报,1998,20(3):58-66.

[3]唐谦,徐化成.酯酶同工酶的地理变异.见:徐化成主编.油松.北京:中国林业出版社.

[4]世界资源研究所.全球生物多样性策略[m].北京:中国标准出版社,1993:5-7.

[5]王娅丽.祁连山青海云杉天然群体表型性状遗传多样性分析[D].甘肃农业大学,2007.

[6]顾万春.统计遗传学[m].北京:科学出版社,2004.

[7]何承忠.毛白杨遗传多样性及起源研究[D].北京林业大学,2005.

[8]胡守荣,夏铭,郭长英,陆晓春.林木遗传多样性研究方法概况.东北林业大学学报,2001,29(3):72-75.

[9]严华军,吴乃虎.Dna分子标记技术及其在植物遗传多样性研究中的应用.生命科学,1996,8(3):33一36.

[10]周奕华,陈正华.分子标记在植物学中的应用及前景[J].武汉植物学研究,1999,17(1):75-86.

[11]吕志华.Dna分子标记在林木遗传育种中的应用及进展.楚雄师范学院学报,2006,21(9):68-76.

[12]张新叶,黄发新,张亚东.分子标记技术在林木遗传育种中的应用.湖北林业科技,2000,增刊:73-77.

[13]王晓丽,马祥庆.分子标记技术在杉木研究中的应用.中国生态农业学报,2005,13(2):39-42.

[14]徐莉,赵桂仿.微卫星Dna标记技术及其在遗传多样性研究中的应用.西北植物学报,2002,22(3):714-722.

遗传学最新研究进展篇5

论文关键词:地方高校,非物质文化遗产,优势,保护

 

2003年10月,联合国教科文组织在巴黎通过的《保护非物质文化遗产公约》对“非物质文化遗产”作了界定:“‘非物质文化遗产’指被各群体、团体、有时为个人视为其文化遗产的各种实践、表演、表现形式、知识和技能及其有关的工具、实物、工艺品和文化场所。各个群体和团体随着其所处环境、与自然界的相互关系和历史条件的变化不断使这种代代相传的非物质文化遗产得到创新,同时使他们自己具有一种认同感和历史感,从而促进了文化多样性和人类的创造力。”[1]

中华民族历史悠久,拥有丰富多彩的非物质文化遗产。对于这些非物质文化遗产,该如何保护及利用,是摆在我们面前的一个新课题。我国政府对非物质文化遗产的保护工作高度重视,全国各地贯彻落实国家“保护为主、抢救第一、合理利用、传承发展”的工作指导方针,保护与传承非物质文化遗产的工作如火如荼地开展实施。而地方高等院校以服务地方文化、推动区域经济发展为办学宗旨,在这个新课题上应该当仁不让,担起保护非物质文化遗产,弘扬、传承中华民族传统文化的时代重任。教育部副部长章新胜曾说:“中国非物质文化遗产的现状是紧迫的,而高校在信息型实践与社会参与中具有很大的潜力,希望各地高校积极参与到文化遗产传承与保护的事业中,发挥大学在国家文化遗产保护中的信息职能、人才培养和培训以及重要的文化发展创新作用。”[2]那么,地方高校在保护工作中究竟有哪些得天独厚的优势?高校应如何充分发挥优势,推动当地非物质文化遗产保护工作的开展呢?

一、地方高校在非物质文化遗产保护中的优势

(一)人才培养优势

“非物质文化遗产的最大特点是它的存在方式是活态的人文历史论文,文化形式与文化空间只有在传承发展中才能保证其鲜活的生命力。”[3]根据这一特点,要做好非物质文化遗产的保护工作,除了进行全面的普查、搜集、记录、整理之外,还应重视非物质文化遗产的传承发展。而高校汇集了大批的青年学生,他们是传承与创造发展的主体。大学生在求学期间接触非物质文化遗产的相关知识,有助于培养他们对于中华民族传统文化的热情,提高他们对于非物质文化遗产的保护意识和从事保护工作的能力。这些影响是深刻持久的。学生在毕业后也有可能选择从事文化遗产的保护工作,从而更好地为中华优秀传统文化的传承事业添砖加瓦。而在涉及到如何培养非物质文化遗产专业人才的问题时,一般可以通过如下形式:其一,设置非物质文化遗产专业或在相近专业开设非物质文化遗产模块课程,培养能够传承和发展非物质文化遗产的专业人才;其二,开设相关的非物质文化遗产的选修课。

另外,高校师资力量雄厚,拥有丰富的智力资源,可以为当地的非物质文化遗产的保护工作提供专业指导,同时也可以为高素质的人才培养提供智力支持。专业教师可以组织广大的学生到民间采风,积极调研,参与项目研究。在锻炼学生能力的同时也让非物质文化遗产得到保护。

(二)信息资源优势

信息同能源、材料并列为当今世界三大资源。在信息爆炸的年代,信息资源的掌握和利用是极其重要的。而高校在这方面具有相当大的优势:图书馆是大学校园的信息中心,信息资源数量庞大,种类繁多,传播方式也多种多样。除了传统的文献资源、数据库和电子出版物等现实馆藏外,还有虚拟馆藏,可以通过计算机系统及通讯设备共享馆外大量的信息资源。高校图书馆在非物质文化遗产保护中具有教育引导、文化熏陶等功能。另外,图书馆拥有的场地、设备和专业的人员,可以在非物质文化遗产的保护传承工作中提供展示、宣传的平台。

(三)科研创新优势

高校是人类文化遗产的传习地,也是高素质人才的云集之地,长期以来在对民族传统文化的研究上走在前面,起步较早。高校有志于民族文化研究的学者一直笔耕不辍,申报科研项目,积极在非物质文化遗产研究上作努力,出版了大量的研究成果。这是其他部门难以媲美的。高校对外的文化交流也日益频繁,各高校间也互相配合,资源共享人文历史论文,这样,无形中为我国非物质文化遗产的研究发展搭建了更加广阔的平台。

地方高校经费稳定,组织有序,往往是一个地方的文化中心,具有其它部门不可替代的凝聚力和影响力。在调动学校内部各方面力量,争取社会各界的支持,举办学术研讨会,设立研究机构,创办刊物展示研究成果,组织开展非物质文化遗产保护和传承活动有一定的优势。

二、充分发挥优势,推动非物质文化遗产保护工作的开展

潮州素有“海滨邹鲁”的美称,有着深厚的文化底蕴和积淀,同时也培育了绚丽多姿的非物质文化遗产。目前,潮州市非物质文化遗产按照级别,已入选部级非物质文化遗产名录12项,省级非物质文化遗产名录24项,市级非物质文化遗产名录28项。潮州市可以说是一个非物质文化遗产较多的城市。这些非物质文化遗产是我国历史的见证和中华文化的载体,也是潮文化的灵魂。潮州的这些非物质文化遗产主要有:潮州音乐、潮剧、潮绣、潮州木雕、潮州歌册、潮州菜烹饪技艺、潮州铁枝木偶戏、枫溪瓷烧制技艺、茶艺、潮州剪纸……,涉及传统音乐、传统戏剧、曲艺、传统美术、传统技艺、民俗等,种类繁多。但是,大多数项目后继乏人,保护和传承工作日益紧迫。韩山师范学院是潮州市的一所高等师范院校,在非物质文化遗产保护中拥有其它部门不可比拟的优势,作者拟以此高校为例,谈谈具体的做法。

(一)设置相关专业,培养专业人才

韩山师范学院于2011年设置了四个非物质文化遗产专业:陶瓷艺术设计(枫溪瓷烧制技艺)、雕塑艺术设计(潮州木雕)、服装设计(潮绣)、烹饪工艺与营养(潮州菜烹饪技艺)。其中前三个是入选部级非物质文化遗产的项目,最后一个是入选广东省非物质文化遗产的项目。专业的设置以充分的调研论证为基础,针对潮州市非物质文化遗产专业人才缺乏的状况,学院在师资力量充足、各种条件都已成熟的情况下申报设置这几个专业,并形成“潮州市非物质文化遗产专业人才‘3+2+2’职业技术教育体系构建方案”申报广东省教育综合改革试点项目,已获广东省教育厅批准。韩山师范学院根据社会需求设置非物质文化遗产专业的举措,不仅是为自身寻求可持续发展的有效尝试,也是培养专业人才,推动地方文化产业人文历史论文,探索使高校非物质文化遗产保护的优势得到最佳发挥的有效途径。

(二)开设相关课程,提高人才培养质量

韩山师范学院非常重视非物质文化遗产的教育意义,很早就开设了非物质文化遗产教育类的课程。例如,美术学专业开设《潮州剪纸》、《潮州木雕》等课程;音乐学专业开设《潮州音乐》、《潮剧欣赏》等课程;烹饪工艺与营养专业开设《潮菜制作技术》、《潮州小吃》、《潮州茶文化》等课程;同时还开设《潮汕历史文化》、《潮汕民俗研究》等校性选修课。这些课程的开设大受学生欢迎。非物质文化遗产是劳动人民在长期生产生活实践中集体创造并传承下来的,是中华民族的一笔珍贵的精神财富,也是民族生命力、创造力的集中体现。将非物质文化遗产的教育纳入课程体系,是提高人才培养质量的重要手段。将有助于培养学生对地域历史文化和地方经济建设的兴趣,拓展学生的知识面,激发创新意识,从而为培育学生创新精神和实践能力打下坚实的文化基础,使人才培养质量得到最大限度的提高。

(三)建立研究机构,大力争取政府支持

1991年,韩山师范学院中文系设立“潮汕文化研究室”,后更名为“潮汕文化研究中心”。2002年,在原有基础上设立“潮学研究所”,定位为学校直属科研机构。2008年,学校与潮州市政府合作成立市校共建了“潮学研究院”,并与潮汕历史文化研究中心(于1991年8月创建的涵盖汕头、潮州、揭阳三市的民间学术团体)合办了大型学术刊物——《潮学研究》。可以说,韩山师范学院在潮汕文化研究上一直走在前列,尤其是在非物质文化遗产的保护及传承方面。主要有:一批有志于民族文化研究的学者积极申报课题,如《潮汕民间剪纸的普查和抢救》、《地域文化与潮州民间剪纸》、《正字戏文献抢救、整理及研究》等,孜孜不倦地从事潮汕民间剪纸、正字戏等非物质文化遗产的调查、抢救和研究工作,并出色完成课题研究,出版发表了大批相关的论文及著作;邀请国内外知名学者来校讲学,举办或参与国际性的学术研讨会,积极与国内外的同行进行交流。例如:2003年与中山大学历史人类学研究中心、香港科技大学华南研究中心、香港大学香港人文社会研究所联合举办了“历史人类学讲座系列”;2006年与中山大学历史人类学研究中心联合举办了“中国地方史国际学术研讨会”,等等。几十年来,韩山师范学院以“润物细无声”的春雨精神,推动非物质文化遗产保护工作不断向前发展。

(四)发挥社团作用,传承我市非物质文化遗产

韩山师范学院的社团文化丰富多彩,具有独特的地方特色,有些已成为非物质文化遗产宣传、保护的重要阵地。于1987年创建的潮风学社,是韩山师范学院历史最为悠久的社团之一,经常组织社员开展民俗采风、义教、民俗征文比赛等活动人文历史论文,为韩师学子提供一个了解、学习、研究潮汕历史文化的平台;茶艺表演队成立于2008年,社团虽然年轻,但是表现不俗。2010年,我院茶艺表演队在国家非物质文化遗产“潮州工夫茶”传承人叶汉钟老师的带领下,在亚运会、亚残运会上为世界各地来宾表演了潮州工夫茶、茶艺服务等,展现了传统潮州工夫茶的魅力;“卡通潮剧”是韩山师范学院2005年立项的科研课题项目,它将潮剧与动漫完美结合,为潮剧注入新的活力,让更多青少年了解潮剧,喜爱潮剧。后在此基础上成立潮动画工作室,现在仍孜孜不倦地为潮剧和潮州童谣的传播作努力。

总之,非物质文化遗产的保护与传承是一项艰巨的任务,韩山师范学院作为潮州市的一所高等师范院校,办学历史悠久、文化积淀深厚,应该主动担起非物质文化遗产的保护和传承的义务,不遗余力地为非物质文化遗产的保护和传承奉献力量,同时,也不断地在此过程中构建自己独特的文化个性,彰显百年院校的魅力。

LocalUniversitiesandtheprotectingofintangibleCulturalHeritage

——takeHanshannormalUniversityforexample

ZHenGJing-jing,HuangJing-zhong

abstract:intangibleculturalheritagewitnessesthehistoryofourcountryandcontainsChineseculture,however,theprotectingandpassingdownofintangibleculturalheritagehasbeenurgentincreasingly.Localuniversitiesareincomparablewithanyotherdepartmentsintheprotectingandpassingdownofintangiblecultural

heritage.thewritertrytotakeHanshannormalUniversityforexampleandprobeintohowlocaluniversitiesdoingtopromotetheprotectingandpassingdownoflocalintangibleculturalheritageinthispaper.

Keywords:localuniversities;intangibleculturalheritage;advantages;protection

参考文献:

[1]联合国教科文组织·保护非物质文化遗产公约[eB/oL]·

unesdoc.unesco.org/images/0013/001325/132540c.pdf

遗传学最新研究进展篇6

论文关键词:地方高校,非物质文化遗产,优势,保护

 

2003年10月,联合国教科文组织在巴黎通过的《保护非物质文化遗产公约》对“非物质文化遗产”作了界定:“‘非物质文化遗产’指被各群体、团体、有时为个人视为其文化遗产的各种实践、表演、表现形式、知识和技能及其有关的工具、实物、工艺品和文化场所。各个群体和团体随着其所处环境、与自然界的相互关系和历史条件的变化不断使这种代代相传的非物质文化遗产得到创新,同时使他们自己具有一种认同感和历史感,从而促进了文化多样性和人类的创造力。”[1]

我国政府对非物质文化遗产的保护工作高度重视,全国各地贯彻落实国家“保护为主、抢救第一、合理利用、传承发展”的工作指导方针,保护与传承非物质文化遗产的工作如火如荼地开展实施,作为部级历史文化名城的潮州市当然也不落人后。潮州素有“海滨邹鲁”的美称,有着深厚的文化底蕴和积淀,同时也培育了绚丽多姿的非物质文化遗产。目前,潮州市非物质文化遗产按照级别,已入选部级非物质文化遗产名录12项,省级非物质文化遗产名录24项,市级非物质文化遗产名录28项。潮州市可以说是一个非物质文化遗产较多的城市。这些非物质文化遗产是我国历史的见证和中华文化的载体,也是潮文化的灵魂。潮州的这些非物质文化遗产主要有:潮州音乐、潮剧、潮绣、潮州木雕、潮州歌册、潮州菜烹饪技艺、潮州铁枝木偶戏、枫溪瓷烧制技艺、茶艺、潮州剪纸……,涉及传统音乐、传统戏剧、曲艺、传统美术、传统技艺、民俗等,种类繁多。

对于如此丰富多彩的非物质文化遗产优势,该如何保护及利用,是摆在我们面前的一个新课题。地方高等院校以服务地方文化、推动区域经济发展为办学宗旨,在这个新课题上应该当仁不让,担起保护非物质文化遗产,弘扬、传承中华民族传统文化的时代重任。教育部副部长章新胜曾说:“中国非物质文化遗产的现状是紧迫的,而高校在信息型实践与社会参与中具有很大的潜力,希望各地高校积极参与到文化遗产传承与保护的事业中,发挥大学在国家文化遗产保护中的信息职能、人才培养和培训以及重要的文化发展创新作用。”[2]那么,地方高校在保护工作中究竟有哪些得天独厚的优势?高校应如何充分发挥优势,推动当地非物质文化遗产保护工作的开展呢?

一、地方高校在非物质文化遗产保护中的优势

(一)人才培养优势

“非物质文化遗产的最大特点是它的存在方式是活态的,文化形式与文化空间只有在传承发展中才能保证其鲜活的生命力。”[3]根据这一特点,要做好非物质文化遗产的保护工作,除了进行全面的普查、搜集、记录、整理之外,还应重视非物质文化遗产的传承发展。而高校汇集了大批的青年学生,他们是传承与创造发展的主体论文提纲格式。大学生在求学期间接触非物质文化遗产的相关知识,有助于培养他们对于中华民族传统文化的热情,提高他们对于非物质文化遗产的保护意识和从事保护工作的能力。这些影响是深刻持久的。学生在毕业后也有可能选择从事文化遗产的保护工作,从而更好地为中华优秀传统文化的传承事业添砖加瓦。

高校师资力量雄厚,拥有丰富的智力资源,可以为当地的非物质文化遗产的保护工作提供专业指导,同时也可以为高素质的人才培养提供智力支持。专业教师可以组织广大的学生到民间采风,积极调研,参与项目研究。在锻炼学生能力的同时也让非物质文化遗产得到保护。

(二)信息资源优势

信息同能源、材料并列为当今世界三大资源。在信息爆炸的年代,信息资源的掌握和利用是极其重要的。而高校在这方面具有相当大的优势:图书馆是大学校园的信息中心,信息资源数量庞大,种类繁多,传播方式也多种多样。除了传统的文献资源、数据库和电子出版物等现实馆藏外,还有虚拟馆藏,可以通过计算机系统及通讯设备共享馆外大量的信息资源。高校图书馆在非物质文化遗产保护中具有教育引导、文化熏陶等功能。另外,图书馆拥有的场地、设备和专业的人员,可以在非物质文化遗产的保护传承工作中提供展示、宣传的平台。

(三)科研创新优势

高校是人类文化遗产的传习地,也是高素质人才的云集之地,长期以来在对民族传统文化的研究上走在前面优势,起步较早。高校有志于民族文化研究的学者一直笔耕不辍,申报科研项目,积极在非物质文化遗产研究上作努力,出版了大量的研究成果。这是其他部门难以媲美的。高校对外的文化交流也日益频繁,各高校间也互相配合,资源共享,这样,无形中为我国非物质文化遗产的研究发展搭建了更加广阔的平台。

地方高校经费稳定,组织有序,往往是一个地方的文化中心,具有其它部门不可替代的凝聚力和影响力。在调动学校内部各方面力量,争取社会各界的支持,举办学术研讨会,设立研究机构,创办刊物展示研究成果,组织开展非物质文化遗产保护和传承活动有一定的优势。

二、充分发挥优势,推动潮州市非物质文化遗产保护工作的开展

以上谈到了地方高校在非物质文化遗产保护中的一些优势,但是如何发挥发势?作者拟以潮州市的一所高等师范院校――韩山师范学院为例,谈谈具体的做法。

(一)设置相关专业,培养专业人才

韩山师范学院于2011年设置了四个非物质文化遗产专业:陶瓷艺术设计(枫溪瓷烧制技艺)、雕塑艺术设计(潮州木雕)、服装设计(潮绣)、烹饪工艺与营养(潮州菜烹饪技艺)。其中前三个是入选部级非物质文化遗产的项目,最后一个是入选广东省非物质文化遗产的项目。专业的设置以充分的调研论证为基础,考虑到地方社会近几年急需这类人才,学院在师资力量充足、各种条件都已成熟的情况下申报设置这几个专业。这也得到我省教育厅的大力支持。韩山师范学院根据社会需求设置非物质文化遗产专业的举措,不仅是为自身寻求可持续发展的有效尝试,也是培养专业人才,推动地方文化产业,保护非物质文化遗产的重要途径。

(二)开设相关课程,提高人才培养质量

韩山师范学院非常重视非物质文化遗产的教育意义,很早就开设了非物质文化遗产教育类的课程。有的作为校性选修课,有的作为专业基础课或专业选修课,这些课程的开设大受学生欢迎。主要有:《潮汕历史文化》、《潮剧欣赏》、《潮汕民俗研究》等校性选修课;《潮菜工艺学》、《潮州音乐合奏》、《潮州茶文化》等专业选修课;《潮菜制作技术》、《潮州小吃》等专业基础课。非物质文化遗产是劳动人民在长期生产生活实践中集体创造并传承下来的,是中华民族的一笔珍贵的精神财富,也是民族生命力、创造力的集中体现论文提纲格式。将非物质文化遗产的教育纳入课程体系优势,是提高人才培养质量的重要手段。将有助于培养学生对地域历史文化和地方经济建设的兴趣,拓展学生的知识面,激发创新意识,从而为培育学生创新精神和实践能力打下坚实的文化基础,使人才培养质量得到最大限度的提高。

(三)建立研究机构,大力争取政府支持

1991年,韩山师范学院中文系设立“潮汕文化研究室”,后更名为“潮汕文化研究中心”。2002年,在原有基础上设立“潮学研究所”,定位为学校直属科研机构。2008年,学校与潮州市政府合作成立市校共建了“潮学研究院”,并与潮汕历史文化研究中心(于1991年8月创建的涵盖汕头、潮州、揭阳三市的民间学术团体)合办了大型学术刊物――《潮学研究》。可以说,韩山师范学院在潮汕文化研究上一直走在前列,尤其是在非物质文化遗产的保护及传承方面。主要有:一批有志于民族文化研究的学者积极申报课题,如《潮汕民间剪纸的普查和抢救》、《地域文化与潮州民间剪纸》、《正字戏文献抢救、整理及研究》等,孜孜不倦地从事潮汕民间剪纸、正字戏等非物质文化遗产的调查、抢救和研究工作,并出色完成课题研究,出版发表了大批相关的论文及著作;邀请国内外知名学者来校讲学,举办或参与国际性的学术研讨会,积极与国内外的同行进行交流。例如:2003年与中山大学历史人类学研究中心、香港科技大学华南研究中心、香港大学香港人文社会研究所联合举办了“历史人类学讲座系列”,2006年与中山大学历史人类学研究中心联合举办了“中国地方史国际学术研讨会”;韩山师范学院还积极走出“象牙塔”,争取政府支持,探索使高校非物质文化遗产保护的优势得到最佳发挥的有效途径。2011年,韩山师范学院决定实施“潮州市非遗专业人才‘3+2+2’职业技术教育体系构建方案”,此举得到潮州市人力资源和社会保障局和教育局的大力支持。几十年来,韩山师范学院以“润物细无声”的春雨精神,推动非物质文化遗产保护工作不断向前发展。

(四)发挥社团作用,传承我市非物质文化遗产

韩山师范学院的社团文化丰富多彩,具有独特的地方特色,有些已成为非物质文化遗产宣传、保护的重要阵地。于1987年创建的潮风学社,是韩山师范学院历史最为悠久的社团之一,经常组织社员开展民俗采风、义教、民俗征文比赛等活动,为韩师学子提供一个了解、学习、研究潮汕历史文化的平台;茶艺表演队成立于2008年优势,社团虽还年轻,但是表现不俗。2010年,我院茶艺表演队在国家非物质文化遗产“潮州工夫茶”传承人叶汉钟老师的带领下,在亚运会、亚残运会上为世界各地来宾表演了潮州工夫茶、茶艺服务等,展现了传统潮州工夫茶的魅力;“卡通潮剧”是韩山师范学院2005年立项的科研课题项目,它将潮剧与动漫完美结合,为潮剧注入新的活力,让更多青少年了解潮剧,喜爱潮剧。后在此基础上成立潮动画工作室,现在仍孜孜不倦地为潮剧和潮州童谣的传播作努力。

总之,非物质文化遗产的保护与传承是一项艰巨的任务,韩山师范学院作为潮州市的一所高等师范院校,办学历史悠久、文化积淀深厚,应该主动担起非物质文化遗产的保护和传承的义务,不遗余力地为非物质文化遗产的保护和传承奉献力量,同时,也不断地在此过程中构建自己独特的文化个性,彰显百年院校的魅力。

LocalUniversitiesandtheprotectingofintangibleCulturalHeritage

――takeHanshannormalUniversityforexample

ZHenGJing-jing,wanGHeng-an

(HanshannormalUniversity,Chaozhou,Guangdong521041)

abstract:intangibleculturalheritagewitnessesthehistoryofourcountryandcontainsChineseculture,however,theprotectingandpassingdownofintangibleculturalheritagehasbeenurgentincreasingly.Localuniversitiesareincomparablewithanyotherdepartmentsintheprotectingandpassingdownofintangiblecultural

heritage.thewritertrytotakeHanshannormalUniversityforexampleandprobeintohowlocaluniversitiesdoingtopromotetheprotectingandpassingdownoflocalintangibleculturalheritageinthispaper.

Keywords:localuniversities;intangibleculturalheritage;advantages;protection

参考文献:

[1]联合国教科文组织保护非物质文化遗产公约[eB/oL]

http://unesdoc.unesco.org/images/0013/001325/132540c.pdf

遗传学最新研究进展篇7

【关键词】:植物分子;群体;遗传学;研究

中图分类号:Q37文献标识码:e文章编号:1006-0510(2008)09091-04

分子群体遗传学是在经典群体遗传的基础上发展起来的,它利用大分子主要是Dna序列的变异式样来研究群体的遗传结构及引起群体遗传变化的因素与群体遗传结构的关系,从而使得遗传学家能够从数量上精确地推知群体的进化演变,不仅克服了经典的群体遗传学通常只能研究群体遗传结构短期变化的局限性,而且可检验以往关于长期进化或遗传系统稳定性推论的可靠程度。同时,对群体中分子序列变异式样的研究也使人们开始重新审视达尔文的以"自然选择"为核心的进化学说。到目前为止,分子群体遗传学已经取得长足的发展,阐明了许多重要的科学问题,如一些重要农作物的Dna多态性式样、连锁不平衡水平及其影响因素、种群的变迁历史、基因进化的遗传学动力等,更为重要的是,在分子群体遗传学基础上建立起来的新兴的学科如分子系统地理学等也得到了迅速的发展。文中综述了植物分子群体遗传研究的内容及最新成果。

1.理论分子群体遗传学的发展简史

经典群体遗传学最早起源于英国数学家哈迪和德国医学家温伯格于1908年提出的遗传平衡定律。以后,英国数学家费希尔、遗传学家霍尔丹(HaldaneJBS)和美国遗传学家赖特(wrightS)等建立了群体遗传学的数学基础及相关计算方法,从而初步形成了群体遗传学理论体系,群体遗传学也逐步发展成为一门独立的学科。群体遗传学是研究生物群体的遗传结构和遗传结构变化规律的科学,它应用数学和统计学的原理和方法研究生物群体中基因频率和基因型频率的变化,以及影响这些变化的环境选择效应、遗传突变作用、迁移及遗传漂变等因素与遗传结构的关系,由此来探讨生物进化的机制并为育种工作提供理论基础。从某种意义上来说,生物进化就是群体遗传结构持续变化和演变的过程,因此群体遗传学理论在生物进化机制特别是种内进化机制的研究中有着重要作用。

在20世纪60年代以前,群体遗传学主要还只涉及到群体遗传结构短期的变化,这是由于人们的寿命与进化时间相比极为短暂,以至于没有办法探测经过长期进化后群体遗传的遗传变化或者基因的进化变异,只好简单地用短期变化的延续来推测长期进化的过程。而利用大分子序列特别是Dna序列变异来进行群体遗传学研究后,人们可以从数量上精确地推知群体的进化演变,并可检验以往关于长期进化或遗传系统稳定性推论的可靠程度。同时,对生物群体中同源大分子序列变异式样的研究也使人们开始重新审视达尔文的以"自然选择"为核心的生物进化学说。20世纪60年代末、70年代初,Kimura、King和Jukes相继提出了中性突变的随机漂变学说:认为多数大分子的进化变异是选择性中性突变随机固定的结果。此后,分子进化的中性学说得到进一步完善,如ohno关于复制在进化中的作用假说:认为进化的发生主要是重复基因获得了新的功能,自然选择只不过是保持基因原有功能的机制;最近Britten甚至推断几乎所有的人类基因都来自于古老的复制事件。尽管中性学说也存在理论和实验方法的缺陷,但是它为分子进化的非中性检测提供了必要的理论基础。目前,"选择学说"和"中性进化学说"仍然是分子群体遗传学界讨论的焦点。

1971年,Kimura最先明确地提出了分子群体遗传学这一新的学说。其后,nei从理论上对分子群体遗传学进行了比较系统的阐述。1975年,watterson估算了基于替代模型下的Dna多态性的参数theta(θ)值和期望方差。1982年,英国数学家Kingman构建了"溯祖"原理的基本框架,从而使得以少量的样本来代表整个群体进行群体遗传结构的研究成为可能,并可以进一步推断影响遗传结构形成的各种演化因素。溯祖原理的"回溯"分析使得对群体进化历史的推测更加合理和可信。1983年,tajima推导了核甘酸多样度参数pi(π)的数学期望值和方差值。此后,随着中性平衡的相关测验方法等的相继提出,分子群体遗传学的理论及分析方法日趋完善。

近20年来,在分子群体遗传学的基础上,又衍生出一些新兴学科分支,如分子系统地理学(molecularphylogeography)等。系统地理学的概念于1987年由avise提出,其强调的是一个物种的基因系谱当前地理分布方式的历史成因,同时对物种扩散、迁移等微进化历史等进行有效的推测。

2.实验植物分子群体遗传研究内容及进展

基于Dna序列变异检测手段的实验分子群体遗传学研究始于1983年,以Kreitman发表的"黑腹果蝇的乙醇脱氢酶基因位点的核苷酸多态性"一文为标志。以植物为研究对象的实验分子群体遗传学论文最早发表于20世纪90年代初期,但是由于当时Dna测序费用昂贵等原因,植物分子群体遗传学最初发展比较缓慢,随着Dna测序逐渐成为实验室常规的实验技术之一以及基于溯祖理论的各种计算机软件分析程序的开发和应用,实验分子群体遗传学近10年来得到了迅速的发展,相关研究论文逐年增多,研究的植物对象主要集中在模式植物拟南芥(arabidopsisthaliana(L.)Heynh.)及重要的农作物如玉米(ZeamaysL.)、大麦(HordeumvulgareL.),水稻(orazysativaL.)、高粱(SorghumbicolorL.)、向日葵(HelianthusannuusL.)等上。其研究内容涵盖了群体遗传结构(同源Dna分化式样)、各种进化力量如突变,重组,连锁不平衡、选择等对遗传结构的影响、群体内基因进化方式(中性或者适应性进化)、群体间的遗传分化及基因流等。同时,通过对栽培物种与野生祖先种或野生近缘种的Dna多态性比较研究,分子群体遗传学在研究作物驯化的遗传学原因及结果等也取得了重要的进展,如作物驯化的遗传瓶颈,人工选择对"驯化基因"核苷酸多态性的选择性清除(selectivesweep)作用等等。

2.1植物基因或基因组Dna多态性

分子群体遗传学的研究基础是Dna序列变异。同源Dna序列的遗传分化程度是衡量群体遗传结构的主要指标,其分化式样则是理解群体遗传结构产生和维持的进化内在驱动力诸如遗传突变、重组、基因转换的前提。随着Dna测序越来越快捷便利及分子生物学技术的飞速发展,越来越多的全基因组序列或者基因序列的测序结果被发表,基因在物种或群体中的Dna多态性式样也越来越多地被阐明。

植物中,对拟南芥和玉米基因组的Dna多态性的调查最为系统,研究报道也较多。例如,nordborg等对96个样本组成的拟南芥群体中的876个同源基因片段(0.48mbp)的序列单核苷酸多态性进行了调查,共检测到17000多个Snp,大约平均每30bp就存在1个Snp位点。而Schmid等的研究结果显示:拟南芥基因组核甘酸多态性平均为0.007(w)。tenaillon等对22个玉米植株的1号染色体上21个基因共14420bp序列的分析结果显示玉米具有较高的Dna多态性(1Snp/27.6bp、=0.0096)。Ching等研究显示:36份玉米优系的18个基因位点的非编码区平均核苷酸多态性为1Snp/31bp,编码区平均为1Snp/124bp,位点缺矢和插入则主要出现在非编码区。此外,其他物种如向日葵、马铃薯(Solanumtuberosum)、高粱、火矩松(pinustaedaL.)、花旗松(Douglasfir)等中部分基因位点的Dna多态性也得到调查,结果表明不同的物种的Dna多态性存在较大的差异。

繁育方式是显著影响植物基因组的Dna多态性重要因素之一。通常来说,自交物种往往比异交物种的遗传多态性低,这已经被一些亲缘关系相近但繁育方式不同的物种如Lycopersicon属植物和Leavenworthia属植物的种间比较研究所证实。但是在拟南芥属中则不然,Savolainen等比较了不同繁育方式的两个近缘种arabidopsisthaliana(自交种)和arabidopsislyrata(异交种)的乙醇脱氢酶基因(alcoholDehydrogenase)的核苷酸多态性,结果发现a.thaliana的核苷酸多态性参数pi值为0.0069,远高于a.lyrata的核苷酸多态性(pi=0.0038)。

2.2连锁不平衡

不同位点的等位基因在遗传上不总是独立的,其连锁不平衡程度在构建遗传图谱进行分子育种及图位克隆等方面具有重要的参考价值。Rafalski和morgante等在比较玉米和人类群体的连锁不平衡和重组的异同时对连锁不平衡的影响因素做了全面的阐述,这些因素包括繁育系统、重组率、群体遗传隔离、居群亚结构、选择作用、群体大小、遗传突变率、基因组重排以及其他随机因素等。物种的繁育系统对连锁不平衡程度具有决定性的影响,通常来说,自交物种的连锁不平衡水平较高,而异交物种的连锁不平衡水平相对较低。但是也有例外,如野生大麦属于自交物种,然而它的连锁不平衡水平极低。

拟南芥是典型的自交植物,研究表明:拟南芥组基因大多数位点的连锁不平衡存在于15~25kb左右的基因组距离内,但是在特定位点如控制开花时间的基因及邻接区域,连锁不平衡达到250kb的距离。拟南芥基因组高度变异区段同样具有较强的连锁不平衡。这些研究结果说明拟南芥非常适合构建连锁图谱,因为用少量的样本就可以组成一个有效的作图群体。除拟南芥外,其它自交物种大多表现出较高的连锁不平衡水平,如大豆的连锁不平衡大于50kb;栽培高粱的连锁不平衡大于15kb;水稻的Xa位点连锁不平衡可以达到100kb以上。

与大多数自交物种相比,异交物种的连锁不平衡程度则要低得多。例如,玉米的1号染色体的体连锁不平衡衰退十分迅速,大约200bp距离就变得十分微弱,但是在特定的玉米群体如遗传狭窄的群体或者特定基因位点如受到人工选择的位点,连锁不平衡水平会有所增强。野生向日葵中,连锁不平衡超过200bp的距离就很难检测到(r=0.10),而栽培向日葵群体连锁不平衡程度则可能够达到约1100bp的距离(r=0.10)。马铃薯的连锁不平衡在短距离内下降迅速(1kb降到r2=0.2左右),但在1Kb以外下降却十分缓慢(10cm降到r2=0.1)。此外,异交繁育类型的森林树种如火矩松、花旗松等同样显示出低水平的连锁不平衡。

2.3基因组重组对Dna多态性的影响

基因组的遗传重组是指二倍体或者多倍体植物或者动物减数分裂时发生的同源染色体之间的交换或者转换。它通过打破遗传连锁而影响群体的Dna多态性式样,其在基因组具点发生的概率与该位点的结构有很大的关系,基因组上往往存在重组热点区域,如玉米的bronze(bz)位点,其重组率高于基因组平均水平100倍以上;并且重组主要发生在染色体上的基因区域,而不是基因间隔区。同时,在基因密度高的染色体区段比基因密度低的染色体区段发生重组的频率也要高得多;在不同的物种中,基因组重组率平均水平也有很大的差异。如大麦群体基因组的重组率为=7~8×10-3,高于拟南芥(=2×10-4)40倍,但只有玉米(=12~14×10-3)的一半左右。

目前有很多关于重组和Dna多态性之间的相关关系的研究,但是没有得到一致的结论。部分研究显示重组对Dna多态性具有较强的影响。如tenaillon等研究显示玉米1号染色体的Dna多态性高低与重组率具有较高的相关性(r=0.65,p=0.007),野生玉米群体、大麦及野生番茄也都存在同样的现象。而在拟南芥中,重组对Dna多态性的贡献率就非常低。Schmid等用大量的基因位点对拟南芥群体的核苷酸多态性进行调查后发现:重组率与核苷酸多态性相关关系不显著;wright等调查了拟南芥1号和2号染色体的6个自然群体序列变异式样,结果显示,在着丝粒附近重组被抑制的染色体区域,核苷酸多态性并没有随之降低。说明了拟南芥基因组的重组率与Dna多态性并没有必然的相关关系。Baudry等对番茄属内5个种进行了比较研究,结果也显示重组对种群间的Dna多态性的影响也不明显。

2.4基因进化方式(中性进化或适应性进化)

分子群体遗传学有两种关于分子进化的观点:一种是新达尔文主义的自然选择学说,认为在适应性进化过程中,自然选择在分子进化起重要作用,突变起着次要的作用。新达尔文主义的主要观点包括:任何自然群体中经常均存在足够的遗传变异,以对付任何选择压力;就功能来说,突变是随机的;进化几乎完全取决于环境变化和自然选择;一个自然群体的遗传结构往往对它生存的环境处于或者接近于最适合状态;在环境没有发生改变的情况下,新突变均是有害的。另一种是日本学者Kimura为代表的中性学说,认为在分子水平上,种内的遗传变异(蛋白质或者Dna序列多态性)为选择中性或者近中性,种内的遗传结构通过注入突变和随机漂变之间的平衡来维持,生物的进化则是通过选择性突变的随机固定(有限群体的随机样本漂移)来实现,即认为遗传漂变是进化的主要原因,选择不占主导地位。这两种学说,在实验植物分子群体遗传学的研究中都能得到一定的支持。

对植物基因在种内进化方式的研究主要集中在拟南芥菜、玉米、大麦等农作物及少数森林树种。wright和Gaut对2005以前发表的相关文章进行详细的统计,结果显示:拟南芥中大约有30%的基因表现为适应性进化;玉米中大约有24%的基因表现为非中性进化;大麦的9个基因中,有4个受到了选择作用的影响。

选择作用主要包括正向选择、平衡选择、背景选择及稳定选择,它们单独或者联合对特定基因的进化方式产生影响。如花旗松中的控制木材质量和冷硬性状的基因、火炬松的耐旱基因、欧洲山杨(europeanaspen)的食草动物诱导的蛋白酶抑制基因(Herbivore-inducedproteaseinhibitor)等,经检测在各自的群体受到了正向选择、平衡选择、背景选择单独或者多重影响。植物抗性基因(R基因)是研究得比较深入的一类基因,大部分研究结果显示抗性基因具有高度的多态性,并经受了复杂的选择作用。Liu和Burke对栽培大麦和野生大麦群体中9个基因在调查显示其中的8个基因受到稳定选择。Simko等对47份马铃薯66个基因位点调查表明,大部分基因位点在马铃薯群体进化过程中受到了直接选择或者分化选择作用。以上对不同物种的不同基因位点的研究都强调了分子进化的非中性的结果,这说明选择在基因的进化过程中具有非常重要的作用;另一方面,中性进化的结果报道较少,或被有意或者无意地忽略,事实上即使在强调选择作用的研究文献中,仍然有相当一部分基因表现为中性进化,说明在种内微观进化的过程中,选择作用和中性漂变作用可能单独或者联合影响了物种内不同的基因位点,共同促进了物种的进化。

2.5群体遗传分化

分子群体遗传学一个重要的研究内容是阐明物种不同群体之间甚至不同物种群体之间(通常近缘种,如栽培种及其近缘种或祖先野生种)遗传结构的差异即遗传分化,并推测形成这种差异的原因,从而使人能够更好地理解种群动态。

遗传学最新研究进展篇8

【关键词】虚拟文化遗产网络展览研究

文化遗产是维系国家统一、民族团结的基础,对人类的发展举足轻重,为了更好地保护文化遗产,唤醒公众对传统文化的记忆和情感,用更加新颖的方式激发公众对文化遗产的兴趣,培养公众对文化遗产的热爱,从而促进全社会对文化遗产的保护,各文化遗产保护与研究机构纷纷将文化遗产虚拟化,并通过网络展览向公众展示。这些展览整合了网络的高效性、普及性和虚拟现实技术的高感知性,因而受到公众的欢迎。

现有虚拟文化遗产网络展览的形式

现有虚拟文化遗产网络展览有两种形式:一是基于互联网的展览,即借助互联网,向所有在线参观者开放的、全天候的、实时的和互动的展览,又分为知晓型和学习型。

知晓型展览旨在向参观者提供文化遗产信息,如博物馆、档案馆等机构官方网站上设置的在线展览,其提供的信息多以文字说明为主,辅以静态的2D图片,并不能激发公众进一步探索的兴趣,参观者只是被动的浏览者和阅读者。

学习型展览旨在充分发挥文化遗产的教育功能,让参观者与在线展品建立长期的学习关系。这类展览提供的信息量大且方式多样,除了文字、静态的图片,还提供视频、动画、游戏、问答、参与调查等。它更强调参与者的体验和参与,不但能够吸引公众的注意力,还能激发他们继续探索的兴趣。

二是基于内联网的展览,即通过文化机构的内联网,让参观者在现场借助个人手持设备、液晶立体眼镜、操作杆、感应头盔等装置实现,更强调参观者在虚拟环境中的亲身体验以及与虚拟文化遗产的互动,又可分为感受型和探索型。

感受型展览强调虚拟感受,即侧重沉浸感,辅以互动。一般会借助人为创造的虚拟环境,利用尖端的新兴技术刺激参观者的感觉器官,让其产生幻觉,感觉自己被古老的建筑物、文物包围,或者身处某一遗址、废墟。

探索型展览则强调教育和学习功能,侧重互动与参与,对象一般是学生,展览方会设计一个教育性或实验性的虚拟环境,让参观者沉浸其中与展品互动,通过自己的参与实现“做中学”。

虚拟文化遗产网络展览中新兴技术的使用

虚拟文化遗产网络展览离不开新兴技术,这些技术使文化遗产展示、传播和保护变得更加方便。如今计算机图像技术、网络可视化技术、虚拟现实技术等已被广泛用于虚拟文化遗产网络展览,如虚拟现实技术,它是非常有用的模拟工具,特别是模拟抽象的概念、观点和想法、无法触及和存在的空间、那些必须从多个角度或者特殊角度检查的对象。随着该技术的不断发展,其使用和效能在很大程度上得到了推动,为考古、历史研究、文物保护、文化传承这些原来艰苦而复杂的研究领域提供了新的希望。

但这些技术在使用和推广上都还存在不足,比如计算机图像技术的使用,要尽可能真实地表现文化遗产,就要采用高分辨率的图像,但因此产生的文件会很大,不但难以管理,还会影响在网络上的传输速度。尽管各国积极投资网络基础设施建设,但网络的传输速度仍不尽人意。再如网络可视化技术,oSG和3D游戏引擎可以提供非常现实和身临其境的虚拟环境,但这两项技术需要先进的编程技能以设计和执行定制应用,且不支持移动设备,如pDa和3G手机等。

一个精心设计的虚拟文化遗产网络展览至少具有展示、传播、教育、娱乐、研究和文化传承与保护的功能,是教育、娱乐和研究的结合体,是文化保护与传承的平台。但现有的虚拟文化遗产网络展览,为了吸引公众,往往更加突出展览使用的先进技术,因而强化了娱乐功能,使得教育和研究功能被弱化。要改变这种状况,可以从以下几个方面着手:

首先,注重展览的信息量,强化教育功能。与现场展览相比,网络展览通过提供更多的信息来加强公众教育性的体验,所以提供的信息量要大,内容要丰富,尽量是多层面的,不同深度的,还要有相关的链接。

其次,构建学习方案,达到教育目的。必须精心设计展览项目,构建完美的学习方案,除了提供不同深度的信息内容,还要注意互动环节,可以通过习题、问答比赛、游戏、故事叙述、动画视频等多种方式吸引公众,还可以通过笑脸模型、掌声、打分等奖励措施鼓励公众的参与。

第三,利用展览内容,强化研究功能。展览为文化遗产研究成果在公众领域的传播提供了一个平台,通过这个平台,研究人员不但希望公众知晓这些成果,更希望引发公众的思考,特别是来自专业人士的注意、争议或共鸣、建议。所以要充分利用现有的展览内容,寻找专业领域研究人员的协作,深入开展研究,进一步发现和解决文化遗产研究中的难题。

对于文化遗产,有两点是要强调的:一是信息的权威性,即可靠性和真实性;二是对该信息进行描述的准确性。但是在实际操作中,虚拟文化遗产的质量(真实性和准确性)并不能得到绝对的保证。为了解决这个问题:

首先寻找矛盾产生的原因。因为虚拟化绝不仅仅是对现实进行模拟,而是一个集合成、保护、再现、复制、描述、数字化加工和展示于一体的过程,文化机构关注的是虚拟文化遗产的真实性、可靠性和准确性,而负责将文化遗产数字化的技术人员关心的往往是特定内容的可视化效果,而不是特定内容自身的真实性和准确性,因此产生了矛盾。

其次正确认识质量和效果的关系。事实上,展览的质量和效果之间存在着相反的关系。如果为了强调质量而增加细节,效果就会受到影响;如果为了效果,则要减少集合图形和展出的元素数量,又会影响质量,进而减少公众对体验的可信度。

最后采取相关措施。为了实现质量和效果的双重标准,必须进一步研究和挖掘新兴技术的潜力,做到计算机图像、3D模型和历史描述、虚拟文化遗产互动展示准确结合。还有一点至关重要,就是必须保证文化遗产专业研究人员与技术专家之间有效的沟通和紧密的合作以达到最佳效果。

推动虚拟文化遗产网络展览在公众领域的传播

虚拟文化遗产网络展览的传播和推广受到以下条件的限制:首先是经济方面的限制。使用新兴技术的成本是可观的,除了开发和构建项目、储存文件的设备和人工等成本,随之而来的还有员工培训、设备操作和维护等费用,负担是比较重的。

其次是技术方面的限制。构建虚拟文化遗产展览是一项高度专业化的任务,需要技术人员具有高级的技术技能,并付出大量的劳动才能实现,且VR、aR、Haptics等新兴技术向公众领域推广仍需要时间。

最后是宣传方面的限制。虽然网络具有普及性,并逐步成为官方媒体,大多数的文化机构都有自己的官方网站,但是由于宣传力度不够,很多公众并不知道有这样的展览。

为了克服这些限制,文化保护和传播机构可以采取以下措施:首先,通过提升展览质量吸引公众。在成本相对固定的情况下,充分利用现有的技术成果,如质量好的编辑工具,对于同一个虚拟文化遗产精心设计不同的虚拟环境,从而构建不同的网络展览,增加新的体验,吸引参观者。充分挖掘虚拟文化遗产自身的信息和内容,针对不同年龄和教育层次的参观者的不同信息需求,提供不同深度的信息和内容,吸引更多的参观者。

其次,寻求技术上的突破。采用图像和3D模型之外的其他描述方式,如摄影或电影的描述方式。减少对建模工具的依赖,借助相对便宜的扫描工具,避免高强度、高度专业化的建模过程。将工作重点从建模转移到编辑工具和管理软件的开发研究上来,减轻文化机构的负担。另外还要加强新领域的研究开发,如数字人等有机体的研究,以吸引公众。

最后,加大宣传力度。采用多种营销手段,通过各种渠道宣传这些展览,在公众知道的基础上打造自己的品牌,吸引更多的公众。

公众对现有虚拟文化遗产网络展览的评价

虚拟文化遗产网络展览虽然仍处于发展阶段,存在着不足,有许多问题有待解决,但其沉浸互动的形式已经被公众接受,其社会功能已经得到了公众的认可。

大多数公众认为这些展览是新颖有趣的,通过这些展览,他们可以突破时间、空间、成本、年龄和精力的限制,看到自己想看的东西;可以接触平时很少或者几乎不公开展出的文物或艺术品;在他们去实地参观之前可以通过学习全面了解展品;能够走近并了解那些随着时间推移已经不存在或者发生巨大变化的文化和历史遗迹。

公众认为这些展览至少导致了两个较大的转变:一是让公众由被动的参观者转变为积极的参与者。二是文化机构社会功能从保护和研究转向公众文化服务。

遗传学最新研究进展篇9

中国人口最多的民族汉族,本身就是一个最大的“混血”人群,在汉族人群的基因组中可以鉴别出不同程度的周围少数民族的遗传成分。

混血儿常常给人留下深刻印象,如高尔夫球星泰格?伍兹、F1赛车手刘易斯?汉密尔顿、美国总统贝拉克?奥巴马、奥斯卡奖得主哈里?贝瑞等。曾经一项有趣的调查研究发现,混血面孔在“极具魅力脸孔”打分中占据垄断地位。另一方面,大多数人都认为混血儿似乎只是个体行为,即使中国到了今天这么开放的时代,若是谁家女儿嫁给了外国人生了一个混血儿,依然是一件很希奇的事情。而实际上,现代人类在其漫长的历史长河中,曾发生过不同规模的群体性“混血”事件,留下了如今各地广泛存在的“混血”人群,典型的如大家熟识的美国黑人、拉丁美洲人群、中东和东南亚人群以及我国新疆的维吾尔族、哈萨克族等。徐书华就是钟情于这类人群遗传学研究的一位青年科学家。

位于上海市岳阳路320号的中国科学院上海生命科学研究院,有一个由中科院和德国马普学会共同建立的计算生物学研究所。徐书华是该所的研究员、博士生导师和研究组长。想要了解他,就得先认识他的研究领域—群体基因组学。据徐书华介绍,群体基因组学是从基因组水平揭示群体的遗传结构和多样性特征并进而研究基因组微观进化机制的一门学科,也可以简单地理解为是群体遗传学在基因组时代的延续和扩展。徐书华的主要兴趣就是研究“混血”人群(也叫混合人群)的群体基因组学。

徐书华与“混血”人群结缘是偶然的,他对“混血”人群的研究可以追溯到其博士研究生阶段。他的博士论文是利用高密度的常染色体单核苷酸多态性数据研究现代人群的遗传结构,在分析数据的过程中,徐书华注意到了美国黑人的特殊遗传结构,尤其对“混血”人群的连锁不平衡形成机制产生了兴趣,于是对其做了一系列专门分析并写成英文手稿。“当我把论文手稿拿给金力老师看时,得到了他的高度赞赏”。徐书华至今回忆那段经历时仍然感到自豪。关于美国黑人的研究是他第一次与“混血”人群结缘,完成此次研究后,他很快意识到亚洲的“混血”人群基因组研究尚未受到关注,于是便一鼓作气对新疆维吾尔族进行了系统的研究,这也是关于欧亚“混血”人群的第一项群体基因组学研究。最终,关于“混血”人群的研究成为他博士论文的重要组成部分,其中有三章内容是研究美国黑人和新疆维吾尔族的“混血”遗传结构特征和连锁不平衡产生机制。相关研究结果最终分别发表在分子进化领域最具影响力的学术期刊《分子生物学与进化》和人类遗传学领域最具影响力期刊《美国人类遗传学杂志》上。随后他的博士论文也入选复旦大学、上海市优秀博士论文以及全国百篇优秀博士论文。

发现现代人群“混血”普遍性

2006年,徐书华进入中国科学院上海生命科学研究院工作,继续致力于“混血”人群研究。在金力老师的引荐下,他作为课题组长参与了10个国家共同发起的国际合作计划—“泛亚Snp计划”,在研究设计和科学问题的探讨方面作出重要贡献,并独立承担了几乎全部的数据分析任务和研究报告撰写。2009年相关研究结果最终发表在美国著名综合学术杂志《科学》上。这项研究被《科学》同期配发的新闻评论文章认为是“迄今关于东亚和东南亚人群遗传多样性最全面的研究”。

对徐书华来说,研究中最大的收获是发现了亚洲人群间普遍存在的基因交流,即“混血”的普遍性。这意味着“混血”不是只出现在某些少数人群中的一个特例,而是现代人类群体的常态。为此,尽管《科学》杂志对论文摘要的字数有严格限制,徐书华还是特地在其中强调了该发现,也得到了其他共同作者的支持。虽然在这篇主题为亚洲人群迁移历史的文章中,“混血”的发现似乎被人们忽略,但却更加坚定了徐书华投身“混血”人群研究的决心。

实际上,徐书华在其博士论文中就已经注意到中国人口最多的民族汉族,本身就是一个最大的“混血”人群,在汉族人群的基因组中可以鉴别出不同程度的周围少数民族的遗传成分,徐书华后续的一系列研究工作正是建立在这一理解上。同年,徐书华与金力教授在《美国人类遗传学杂志》发表了关于汉族人群遗传结构的研究结果,该研究被列为杂志当期“亮点文章”得到编辑的专门点评。

研究“混血”人群的环境适应

“从基因组多样性和遗传结构的角度,你完全可以把‘混血’人群看成是一个新的人群。”徐书华解释道,“混血人群一般是由彼此隔离分化的祖先人群在近期大规模基因交流产生的。隔离分化几万年的人群,从原世居地迁移到数千里之隔的新地域,他们以及后代必然面临新环境的压力,经受自然选择,也就是混血人群必然要有一个适应环境的过程。”

实际上,新建立的人群如美国黑人,在遗传结构上显著不同于其祖先人群,并且在新居住地新的环境中经历了上十个世代的适应性演变,成为研究现代人类适应新环境可遇而不可求的天然素材。徐书华正是意识到了混血人群的这一特点,与他指导的博士研究生一起,建立了一种检测自然选择的新方法,利用合作者提供的全基因组数据,首先对典型的近期混合人群美国黑人进行了研究,发现像美国黑人这样的混血人群在混血前后都受到了明显的自然选择。徐书华课题组的研究不但检测到自然选择信号更为可靠,并很好地解释了美国黑人经历的历史和自然环境的变迁。他们发现,很多受自然选择的基因与美国黑人的高发疾病相关,推测这些高发性疾病可能和美国黑人的非洲祖先最近经历的巨大环境变化有关。

另外,该研究还发现,很多抵抗疟疾的等位基因频率在美国黑人中明显降低,这反映了北美和非洲的不同病原体在人类基因组中留下了显著的但不同的烙印,同时也提示人类生存环境中的微生物群落和体内的病原体可能是自然选择发生的重要推动力之一。相关结果作为方法性论文于2012年3月正式发表在国际著名学术期刊《基因组研究》上。

利用“混血”人群遗传结构特征估计人群迁移和扩张时间

徐书华近期的代表作之一,便是利用混血人群的遗传结构特征和基因组重组信息,首次从遗传学角度估计了亚太地区分布最广的人群—南岛人群的扩张时间。

南岛人群是一个根据语言学角度界定的人群,其使用的语言都属于南岛语系。他们在地球上分布极为广阔,东达南美洲西部的复活节岛,西到东非外海的马达加斯加,南抵新西兰,北至我国台湾省。

从生物学的角度说,与南岛人群相关的科学研究都会牵涉整个亚太地区现代人类的起源和进化,以及现存人群遗传多样性和表型多样性的形成机制等一系列关键且错综复杂的问题。因此,这个庞大人群的起源和迁移,一直以来都是众多考古学家、语言学家、遗传学家关注的焦点。

早在2009年,徐书华与合作者就在发表于《科学》杂志上的论文中,揭示了南岛人群在遗传学上的共同属性。所谓共同属性,就是指南岛人群共享一种特有的遗传组分,并且相较于外部人群,南岛人群内部的遗传亲缘关系更为紧密。

但徐书华告诉记者,在生物进化和人类起源及迁移历史研究的首要任务—时间的确定上,有关南岛人群扩张的时间数据和证据,都来自考古和语言学界,尽管遗传学家也进行了大量的遗传学研究,却鲜有强有力的声音。

徐书华说:“这主要是因为人类在广袤地域上的多方位、多次反复迁移和基因交流,使得根据基于单一遗传座位(如Y染色体和线粒体Dna研究)明确估计人群扩张的时间变得很难。而常染色体由于重组,增加了估计基于突变数据信息时间的难度。人群之间基因的交流和基因组的交换重组,也给人群历史的研究设置了重重障碍。”

不过,徐书华课题组利用人群迁移过程中,由于基因交流而产生的特殊遗传结构,通过计算生物学的手段,推断基因组中的重组信息,巧妙地利用这些“障碍”,首次从遗传学的角度确定了南岛人群在东南亚一带的扩张时间,大约为4000年前。为确保结果可信,徐书华的德国合作者又使用另一套独立数据和不同方法对进行了进一步验证,与考古学和语言学的研究结果吻合。相关研究成果于2012年3月正式发表于《美国科学院院报》上。

新视角,新机遇,新挑战

“你可能难以想象,我国的藏族也是一个混血人群”。徐书华兴致勃勃地讲起了关于人群研究的故事。“从Y染色体的研究结果来看,藏族人群中至少存在两种主要的Y染色体单倍群,我们用D和o代表。这两个单倍群起源于不同祖先人群,且时间上相差几万年。如果在性染色体上有这么明显的混合迹象,完全有理由相信整个基因组都是混血的。因此,可以肯定藏族是一个典型的混血人群。”徐书华试图更透彻地解释这其中的逻辑推理,“其实汉族这么大一个人群,也是一个混血人群,我在博士论文研究时就已经发现并指出。因此,可以看出混血是多么的普遍,但是这一点往往被人忽视。对于这些我们以为熟知的人群,实际上还有太多我们未知的东西,从不同角度看待他们,就会发现新的问题。从混血的角度探索这些人群的起源、遗传多样性形成和微观进化机制,有深远的进化生物学和医学意义。但一旦决定从新的角度看待和试图解决问题时,将有更多新的挑战等待你。”徐书华补充道。

我国拥有研究“混血”人群遗传的资源优势,除了考虑到这个思路在国内外仍属空白之外,徐书华更看中的是研究所带来的重大科学意义和价值。未来,他将在总结自身学术背景、研究兴趣和前期工作的基础上,把“混血”人群的环境适应和基因相互作用作为今后5年着重的研究方向,并向国家自然科学基金委和科技部提交了申请。徐书华主要是通过计算分析的手段进行研究,虽然他的研究组已经有十几位成员,但都只从事“干性”(计算和理论分析)研究,他近5年还没有建立“湿性”实验室(实验观测和产生数据等)的计划。他希望先以“干性”研究为主,再通过国内外同行合作,最后做到“干湿”结合,从而系统地研究和解决感兴趣的问题。

“在计算生物学研究所的框架下,很难像其他‘湿性’实验科学那样争取到足够研究经费来收集样本和产生自己的数据,人们总是认为计算生物学研究只要有计算机就够了。”徐书华显得有些无奈,“在这方面,我的导师金力教授一直给予我很大支持,我很感谢他。但他自己也有一个庞大的研究组需要维持,团队中那么多年轻人都需要发展空间,大家的研究兴趣和方向不一样,关注的问题和侧重点也不一样,我不能期望都按照我的思路来设计实验和产生我需要的数据。目前,我的研究组主要依靠马普学会提供的经费在运转。今后,一方面我会争取更大的国家和地方项目支持,另一方面,我也会寻求更广泛的国际国内合作。”

对于未来,徐书华显得踌躇满志:“我现在已经开始受益于之前国际合作项目建立的网络关系,目前许多研究课题的样本和数据都是国外如德国、印度、马来西亚和韩国等国家的合作者提供的,这种合作关系和范围在不久的将来应该会进一步扩大,也一定会显示出其影响力和优越性。”

积跬步,至千里

从2006年进入中科院工作至今,徐书华在“混血”人群的遗传学研究道路上,已经跋涉了近6个年头,如今他不仅建立了自己的研究团队,还被德国马普学会和中科院选中,成为迄今唯一一位没有海外留学经历的“马普青年科学家小组”组长。德国马普学会是国际知名的从事基础研究的机构,通过与中国科学院30年的合作,德国马普学会已成为中科院对外合作的一个重要伙伴。“马普青年科学家小组”组长的遴选遵循公开、公平、公正的原则,这种人才选拔机制为引进海外优秀留学人员以及促进中科院科研体制改革发挥了重要作用,也为各相关研究所培养了一批青年学术带头人,现任同济大学校长的裴钢院士就是第一位“马普青年科学家小组”组长。

“一个‘土鳖’博士,在自己的祖国拿着德国人提供的薪水和研究经费进行独立的科研工作,自由探索感兴趣的问题,对我个人来讲是一种荣誉。”徐书华半开玩笑地说,“希望多年以后我的经历,也能成为一个励志故事,得到社会的关注,激励更多的年轻人留在国内工作,同时希望政府在吸引‘海龟’的同时,也给于我们这些‘土鳖’们更多支持。”

徐书华年仅34岁,却已经是上海市遗传学会理事、多家外国研究机构的学术顾问、教育部自然科学奖一等奖的获得者。他担任过中科院、上海市、国家自然科学基金委等多个项目的负责人,以及国际合作项目“泛亚Snp计划中”的课题组长,完成了一批有影响力的科学研究课题,为他的研究生涯写上了重要的一笔。他的研究成果以第一或通讯作者发表在美国《科学》、《美国科学院院报》、《基因组研究》、《人类分子遗传学》等国际著名专业期刊上,受到国际同行的关注。

遗传学最新研究进展篇10

在高校遗传学教学中存在许多经典案例,如:果蝇的翅型、体色、眼色等性状的遗传;豌豆的性状遗传以及玉米籽粒的形状和颜色性状的遗传等。其中,还有一个非常重要的经典案例,即血型遗传。自20世纪初至今,aBo血型遗传一直是复等位基因的一个不可缺少的经典案例。随着科学技术的高速发展,血型的经典内涵得到不断提升,新的研究结果使血型遗传所涵盖的遗传学知识点越来越多,内容越来越丰富。因此,以我们身边最常见的表型--血型为案例开展遗传学教学不仅可以将复杂的知识点简单化、形象化,便于理解,还可以将繁多的基础知识串联起来,便于记忆。另外,以血型遗传作为经典案例在遗传学的教学中还可以不断加人新的研究和新的应用,使经典的内涵不断得到新的提升,让学生的视野接触到前沿的科学知识,为日后的科研接力打好基础。

1血型与遗传学之间的重要关系

开展案例教学,案例的选择是关键。血型是人类血液由遗传控制的个体性状之一,与人类的生活关系密切,用途广泛。自1900年到2005年,已检测出约29个血型系统[21。临床上最常用的有“aBo血型系统”、“Rh血型系统”、“mn血型系统”和“HLa血型系统”。这些血型系统涵盖了复等位基因、基因互作之上位效应等遗传学的孟德尔定律拓展原理,基因的表达调控及群体遗传等遗传学的精髓内容。透过这个知识窗口,可以看到遗传学在血型中的奥秘。

孟德尔遗传定律从建立、发展到不断拓展完善,一直都是贯穿高校遗传学教学的核心知识点。由于现在大学生从高中开始就接触孟德尔定律,如果大学教学还是重复高中阶段所涉及的内容,学生的学习兴趣难以提高。在高中知识的基础上,开展案例教学,引入现代遗传学在人类血型上的最新认识,则不但可以给学生一种似曾相识的感觉,还能自然地激起他们深入探索的兴趣。血型的遗传特征及生化基础可以清晰明了地向学生阐述清楚孟德尔定律的一些重要的延伸知识内容。从红细胞血型到白细胞血型,从常见的aBo血型到罕见的孟买、Rh血型,对于假基因、等位基因、复等位基因和拟等位基因等不容易理解的基因概念以及基因之间的相互作用都可以通过血型案例,把学生带入情境之中,在教师的指引下由学生自己依靠其拥有的基础知识结构和背景,在血型案例情境中发现、分析和解决问题,比较轻松地掌握这些容易混淆不清的概念和一些难以理解的遗传学现象,如非等位基因之间的相互作用之上位效应等。

此外,人的血红蛋白基因在不同发育时期的表达调控还涉及遗传学中的表型和基因型之间的关系,真核生物中的基因表达调控模式等知识点。对血型相关的一些遗传疾病进行分析,还可以引申出基因突变和染色体缺失突变及一些重要的遗传标记。血型的遗传学检测方法及临床上的输血原则和溶血、血型互配等现象也与受基因表达调控的红细胞的细胞膜糖基的特征和生化机制密切 相关,引导遗传学从理论到实验,再到实践中的应用。血型与疾病的关联分析,把科研思维引入高校遗传学教学中,让学生紧跟时展的步伐,理论联系实际,为日后的科研工作打好基础。

遗传学中两大重要的主题是遗传和变异,主要包括孟德尔遗传和连锁遗传、基因突变和染色体畸变。通过以复旦大学遗传学教学大纲为参考,与刘祖洞主编的《遗传学》和乔守怡主编的《现代遗传学》教材内容相比较发现,血型遗传案例除了与上述遗传学四大内容关联外,还涉及到基因的表达调控、群体遗传、表观遗传等知识点,其中大部分知识点都是要求学生重点掌握的内容。目前,血型案例所涵盖的主要遗传学知识内容及在遗传学学科中的重要意义的归纳见表1。因此,把血型作为经典案例,开展遗传学的案例教学既贴近生活,引发学生深刻的思考,又能代表性地进一步阐述探讨遗传学的生物知识。

2血型案例在遗传学教学中的开展

在以血型为案例的教学过程中,我们首先根据高校遗传学的教学目标和培养目标的要求,在学生掌握了一些遗传学的基础知识和理论知识的基础上,结合遗传学的教学进度逐步有序地进行介绍:1.血型基本知识介绍;2.红细胞血型的细胞膜糖基特征和生化机制;3.红细胞血型与输血;4.血型的遗传学规律特征,包括(i)aBo血型复等位基因遗传及其应用,(ii)aBo血型基因的克隆,(iii)aBo血型的遗传学鉴定;5.aBo血型的拓展,包括(i)孟买血型与拟孟买血型,(ii)红细胞血型与白细胞血型。下面主表1血型与高校遗传学教学的重要关系

要选取两个方面阐述在遗传学教学中的开展过程。

    2.1血型基本知识在教学中的开展

aBo血型系统是第一个被描述的红细胞血型系统,也是最具有临床意义的一个系统。因此,在进行血型基本知识介绍时往往以aBo血型为例。随着以分子生物学为基础的血型研究的发展,aBo血型的基因遗传背景目前已比较清楚。在介绍血型基因的基本知识同时也涵盖着遗传学知识的传播,而且随着血型基因知识的不断丰富完善,涵盖的遗传学知识也越来越广泛。

aBo血型由3个复等位基因控制,即ia、产和i°o在开展遗传学相关教学活动时,一般都用此作为分析生物界中复等位现象的经典例证。这些基础知识对于高校学生来说可能在高中的时候就已经获得。因此,在大学开展相关教学时,除了简单介绍这3个主要的复等位基因外,还可以深入讲述新的研究结果,到目前为止通过分子生物学方法已经确定了160多个^50等位基因,只是目前国际上以4川7基因作为等位基因的参比序列,其他基因均与其紧密相关,非常保守。在此基础上aBo血型又可分为许多亚群,其中a血型表现出最多的亚型。在红细胞血型系统中还有一种Rh血型,分为Rh阳性和Rh阴性。Rh血型主要由3个紧密连锁的基因D/d、C/c、e/e决定,这3个基因以单倍型方式传递,属于拟等位基因。这样在讲解原有知识基础上,又不局限于原有知识范围,由aBo血型到Rh血型,由复等位基因引出拟等位基因,在教学方法上可以通过相互比较,举例分析,扩大学生的知识面,提

高他们的学习兴趣。

人类的血型是不是一生恒定不变的?面对这个问题,很多学生都会认为血型是由遗传决定,不会改变。其实人类的血型也会发生变异,如急性白血病以及再生障碍性贫血可以使血型抗原减弱,骨髓增生异常综合征可以导致血型抗原丢失等。而且,健康人也存在血型变异的现象,但是这个是与细胞表面血型物质受到掩盖以及人体存在一些稀有aBo等位基因有关。这些新的知识可以向学生很好地展示“遗传和变异”,利用身边的血型案例调动学生的学习积极性,使他们积极主动地掌握遗传学的精髓。

此外,最近几年疾病引发基因甲基化和突变的研究'又可以结合表观遗传学的内容开展教学。

2.2红细胞血型的细胞膜糖基特征和生化机制在教学中的开展

人类aBo基因位于9号染色体长臂(9q34),其基因产物是一些专一性的糖基转移酶,可以催化血型抗原前体特定部位的糖基转移,从而控制aBo血型抗原的生物合成。其中4基因编码产物为n-乙酰-D-半乳糖胺转移酶(简称a酶),可以产生常见的a抗原;S基因编码产物ci-l,3-D-半乳糖转移酶(简称B酶),可以产生常见的B表面抗原;和S基因同时存在产生的等位基因,其编码产物具有a酶和B酶的特异性,在红细胞表面上产生不同强度的a和B抗原;而o基因则是第258位和第349位碱基缺失导致的密码子移位,使终止密码提前出现,合成了无酶活性的短肽,因而体内没有a酶和B酶,也不能催化糖基转移,只有前体物质H的产生为H抗原(图1)。因此aBo血型有时也称为八811型[71。这样,不同的、B、0基因编码不同的多肽,产生具有不同功能的糖基转移酶,非常简单地引出了遗传学中经典的基因与酶的关系的“一个基因一条多肽(一个基因一个酶)假说”,使学生很容易获得一个基因决定一条相应的多肽链(酶)的结构,并相应地

影响这个多肽(以及由单条或多条多肽链组成的酶)的功能这种遗传学思想,达到良好的教学效果。

此外,最新研究发现aBH抗原除表达在血细胞表面以外,还可以出现在除脑脊液外的分泌液中;有大约80%的个体具有产生这些可溶性抗原的遗传基因;这种分泌抗原的表达由双结构基因控制,即第19号染色体2个紧密连锁的Ft/n(用和基因座。aBo血型抗原都由前体H物质合成,Seae基因和丑冷基因都可以控制合成H物质;简单来说,基因的表达决定体液中是否出现aBH抗原,H/h基因的表达决定红细胞上是否出现aBH抗原。但是,并不是所有带m基因的个体唾液中都分泌aBH物质,还要受到wh基因的制约,其中hh型(即孟买型)均为非分泌型[7]。这样又引出了遗传学中一个很重要的概念--上位基因,很重要的遗传学现象--上位效应。这些属于遗传学中基因互作的重点内容,而且发生基因相互作用的非等位基因仍然遵循孟德尔分离和自由组合定律,后代的基因型及其比例是可预计的,所以在遗传学教学中还可用于亲子鉴定、重大遗传疾病的关联分析、人种演化、群体遗传分析等相关内容。

2.2相关技术的拓展应用

aBo血型的分子检测是分子遗传学教学中pCR技术拓展应用的案例。血型基因的表达影响血型的表现型,表型相同的个体其基因型不一定相同。如何区分iaia、pi0在表现型都是a型和iBiB、iBi0在表现型都是B型的个体,可以根据a、B、0血型基因碱基的差异,应用聚合酶链式反应-限制性片段多态性(pCR-RFLp)技术分型人类aBo血型的方法。这种方法可以对个体血型(血型基因型)进行判定:是属于aa型、ao型,还是BB型或Bo型。在这个基础上,我们进行了改进,并结合教学进程,作为自选实验在学生中开设,获得了学生的好评。在135个学生中开展自选实验,其中有80%的学生选择aBo血型鉴定这个实验,并表示对这个实验很感兴趣。

此外,还可通过分析核苷酸来确定分泌型aBH血型的Se基因型。主要基因分型技术有:(l)pCR-序列特异性引物(pCR-SSp),这是一种新的基因多态性分析技术,根据基因座某一碱基的差异设计一系列引物,特异性引物仅扩增与其对应的等位基因, 而不扩增其他的等位基因;(2)pCR-Dna测序法,先通过pCR扩增基因的主要片段,然后测定序列;(3)pCR-限制性内切酶法,用对位点特异的限制性内切酶消化基因,再通过Southernblot分析来确定。目前,pCR-SSp常用于胎儿血型鉴定及白血病引起的血型抗原异常等血型鉴定。随着450基因结构和研究方法的迅速发展,aB0血型定型也将进入基因定型的时代,揭示更多的关于aB0基因和aB0血型表观遗传学等方面的奥秘。

在教学过程中还可以设计一系列与血型相关的论题,引导学生査阅相关方面的最新进展,总结出血型与人类疾病和性格之间的关系以及蕴涵的遗传学原理。学生可以分组制作ppt讨论,还可针对某一论题,学生组队分为正反两方,开展辩论式讨论。一学期可以安排一次课时(45分钟)开展辩论式讨论,前30分钟让学生正反方陈述观点,列举证据开展辩论,后15分钟用于总结和点评。在这个模式下,几乎所有的学生都积极主动地参与进来,将引导、鼓励与考评相结合,充分调动了学生学习的积极性[11]。开展“血型是否可以决定性格”类似专题的辩论式讨论,既增加了遗传学教学的兴趣性及可接受性,还可以使学生的思维在辨析中得到操练。正反两方队员通过收集资料和案例,与同学辩论解释的过程中,不仅掌握了深奥的科学知识,而且还与现实生活相联系,并且将遗传学应用于实际,填补了传统教学在知识灵活认知与实践中的不足。

3以血型为案例开展遗传学教学的优点

作为日常生活中被人们广泛熟知的遗传学常识,血型遗传学的研究历程符合遗传学的发展规律与教学规划,其作为遗传学教学案例有着不可替代的优势: