遗传学的研究篇1
摘要人格的行为遗传学研究，是以研究遗传和环境的差异来解释人格的个体差异的程度为目的，为探讨遗传和环境在个体发展中的作用提供了新的研究途径。该文以天性和教养为突破口，紧紧围绕行为遗传学在人格研究领域的发展脉络：遗传力、环境、特定基因的研究，进一步探讨在个体人格发展过程中遗传和环境的交互作用的关系。
关键词行为遗传学，人格，遗传，环境，基因。
分类号B848
1引言
行为遗传学是在遗传学、心理学、行为学和医学等学科发展基础上形成的一门交叉学科。它是以解释人类复杂的行为现象的遗传机制为其研究目标，探讨行为的起源，基因对人类行为发展的影响，以及在行为形成过程中遗传和环境之间的交互作用[1]。目前，人格的行为遗传学研究比较盛行。人格的行为遗传学研究的目的就是在分析人格特质的个体差异时，能够说明在何种程度上用遗传和环境的差异来解释人格差异。
人格的行为遗传学是研究个体差异的生物基础，即研究每一个人所遗传的特定的基因组合怎样使其在后天具有表现型的个体差异。所谓的表现型是指可以直接观察到的个体的行为和生理特征；与其相对的概念就是基因型，它是指个体或群体通过生命繁衍继承下来的遗传特征。行为遗传学假定个体的表现型差异主要来源于遗传和环境两方面的影响[2]。具体来说，人格的行为遗传学强调研究每一个体从亲代遗传中继承的一系列不同的基因，鉴别对人格产生重要影响的特定遗传因子，探讨这些基因的特定组合怎样影响着个体的气质、人格和心理健康。人格的行为遗传学研究，除了证明遗传因素的重要作用外，还为说明环境的作用提供了最有力的证据，因为，环境和经验也影响着个性特质从基因型到表现型的实现过程。换句话说，人格的行为遗传学研究既证实了“人格是由遗传和环境决定”的观点，同时，又为解决遗传和环境决定论之间的矛盾冲突提供了新途径。
目前，行为的遗传学研究主要采用遗传力、共享与非共享环境、基因与环境交互作用的研究思路，探讨天性与教养（即遗传与环境）在人格形成中的作用，揭示行为遗传学在人格研究领域中的发展趋势。
2人格的行为遗传学研究趋势及其发展
20世纪70年代席卷行为遗传学研究的争议已经消退，80年代特别是90年代以来，行为科学越来越接受遗传影响这一观点，表现为越来越多的行为遗传学的文章出现在主流行为学杂志和研究领域中。这是行为遗传学在现代行为科学中极大的转变。行为遗传学是研究行为遗传的，人格的行为遗传学的早期研究就是通过遗传力、环境来比较双生子和收养研究，寻找遗传和环境影响人格差异的证据。目前的研究试图发现并确定使行为和心理特质具有遗传性的特殊基因。
2.1人格的遗传力研究
遗传力是一个描述遗传影响程度的统计值，指观测到的（表现型的）变异中能被遗传变异解释的百分比。它是衡量遗传在多大程度上能解释心理特质差异的指标，也就是说，某一群体或个体的表现型差异能够归因于遗传差异的比例。由于同卵双生子有100％相同的遗传物质，异卵双生子有50％相同的遗传物质，而养子与养父母之间没有相同的遗传物质，因此，人格的遗传力研究以双生子与养子为研究对象，来比较人格的个体差异中能够用遗传差异解释的比例。这类研究采用人格自陈问卷或其它测量手段，外向性与神经质是在此类研究中被测量得最多的两种特质[3]。
基于人格自陈量表及其他测量手段的研究都表明，双生子人格有中等程度的遗传力。在一项对24000对涉及五个国家的儿童双生子研究中，同卵双生子与异卵双生子在外向性上的平均相关分别为0.51和0.18，在神经质上的平均相关分别为0.46和0.20。根据遗传作用的加法式模型，将同卵与异卵双生子相关系数的差值乘以2，分别得出外向性的遗传力为62％，神经质的遗传力为52％。许多人格量表的研究结果表明，除外向性与神经质之外的其他特质上，同卵双生子的相关也总是大于异卵双生子[4]。一项以近1000对德国和波兰成年双生子的研究比较了自陈问卷与同伴评定法在大五因素上的得分情况。其中，每个双生子的人格都由两名同伴对其进行他评。结果发现，同伴评定的平均相关为0.61，表明一致性信度较高。同伴评定与自我评定分数之间的平均相关为0.55，说明自我评价具有中等的效度。有研究已证明，自评得分与其他研究基本相同[5]。
与双生子研究相比，收养研究则表明，个体的人格发展受遗传作用的影响要小。双生子与收养研究结果的这种差异主要集中于两点：一种是相同的生活环境可能会增强同卵双生子之间的相似性，对分开抚养的同卵双生子的研究在一定程度上支持了这一假说。收养研究中低遗传力的另一种可能的解释是非加法遗传效应。所谓加法遗传效应指的是各种独立的遗传作用会“加在一起”影响某种人格特质，而非加法遗传效应则指的是它们之间的交互作用。无论遗传效应是否为加法，同卵双生子在各个方面都完全相同，但异卵双生子彼此之间在加法效应因子上只有50％的共同性，非加法遗传效应对他们及其他直系一代亲属彼此的相似性影响更小[5]。
人格的行为遗传学研究一直仅限于考察遗传因素在多大程度上会影响人格的个体差异。采用自陈问卷研究人格差异的结果表明，遗传因素对于人格差异具有重要影响，每一种人格特质在用自陈问卷测评时都表现出遗传的作用。因此，目前人格的行为遗传学研究已经超出遗传力的界限，其中一个重要的发展方向就是研究遗传与教养两者的关系，即从环境角度对人格进行考察。
2.2人格的环境研究
2.2.1人格的共享环境和非共享环境研究
双生子与收养研究表明，家庭成员之间具有某些相似性主要源于他们之间具有共同的遗传特征而非共同的家庭环境[6]。著名的行为遗传学家普洛明（R.plomin）认为，家庭经验是很重要的，但是环境因素的影响是针对某一个子女，并不是被家庭成员所共享。也就是说，影响人格发展的环境对于同一家庭的成员来说并不比不同家庭的成员更为相同。普洛明提出了人格的共享环境和非共享环境[7]。共享环境指生活在同一家庭的子女在平均水平上所享有的相同环境，包括通常意义上的家庭背景（家庭社会经济地位、父母职业、受教养程度、等）、学校状况、共同伙伴、邻里情况、民族情况等。非共享环境则指子女在家庭内外获得的独特经验，来源于仅仅被一个子女经历的事件，可以分为系统影响和非系统影响[2]。系统的非共享环境包括家庭地位（出生顺序、性别差异）、子女间的相互作用、父母对某个子女的独特教养行为等家庭内的经验，以及独特的同伴经历、朋友、教师、运动、其他活动和兴趣、教育、职业经历、配偶、家庭生活等。非系统的非共享环境则往往无法预期，常见来源有意外事故、疾病、精神创伤等其他特异的经历。
共享家庭环境的影响可用遗传无法解释的相似性来估计，如收养子女之间的相似性。非共享环境的影响则用遗传和共享环境都无法解释的方差分量来表示，一起成长的同卵双生子之间的差异就代表了非共享环境的影响。研究发现：共享环境对人格的影响极小，平均只有5%变异可归因于共享环境，可归因于非共享环境的变异则有35％[2]。也就是说，非共享环境对人格特征的影响，使得生长在同一家庭的子女彼此不同。以普洛明为代表的一些学者非常强调非共享环境的作用，即强调后天教养及个体在家庭内外的独特经验对人格发展的重要作用[8]。因此，共享环境和非共享环境的提出，为研究者在环境中考察人格提供了新的视角。
目前，行为遗传学家正试图确定非共享环境的具体来源以及它们与心理特质之间的关系。研究者认为应从评估每个儿童所经历的特殊环境入手来确定具体的非共享环境因素，即采取特殊的环境测量方法。这类研究起步较晚，其中以一项名为“非共享环境与青少年发展”（nonsharedenvironmentandadolescentdevelopment，neaD）的研究最为著名[9]。研究发现，非共享环境并不仅限于家庭环境。当人们开始步入社会时，家庭之外的环境更可能成为非共享环境。例如，工作环境、社会支持、离婚都可能成为非共享环境的根源。其他非系统性的因素，如意外事故、疾病等也会导致子女之间的差异。随着时间的发展，此类经历的微小差异也会逐渐积累并导致行为结果上的显著差异。
2.2.2环境的测量显示遗传对人格的影响
近年来，一些心理学家在对环境的测量中发现：基因变化发生在环境的测量之中，即环境因素也具有可遗传性。教养行为表现出遗传的影响有以下两方面的原因：父母的人格等遗传特征可能会反映在他们的教养行为中；教养行为也可能会反映子女人格方面的一些遗传特征。换句话说，环境测量所以会表现出遗传的作用是因为人们会部分地由于遗传的影响而形成其个人的生活经历。这种情况被称为“教养中的先天影响”。这种影响与遗传倾向密切相关，因而在人格的行为遗传学中被称为“基因型―环境相关”[6]。基因型―环境的相关并非指独立于个体之外的环境受到遗传的影响,而是指个体卷入经验的程度或个体接受环境影响的程度具有一定的遗传性。遗传的影响是通过被其作用着的心理特质来传递的：遗传影响着个体的心理特质，心理特质影响着个体的环境。
基因型―环境相关的发展过程有三种类型：被动的（passive）、唤起的（evocative）和主动的（active）[10]。被动的基因型―环境相关是指，当父母和子女拥有相同的遗传倾向时，提供的环境会强化这一遗传倾向。例如经常参加文体活动并且又鼓励这种活动的父母倾向于抚养喜欢文体活动的孩子。因为，孩子不仅拥有鼓励其参加文体活动的抚养环境，而且遗传了父母倾向于对这种环境做出反应的基因。唤起的基因型―环境的相关指环境对个体受遗传影响的行为所做出的反应。例如，积极的婴儿比忧郁的、消极的婴儿受到更多的注意和社会性刺激。主动的基因型―环境的相关是指个体选择能够强化自己遗传倾向的环境和伙伴的程度。例如，一个具有社交性基因的儿童愿意参加社交活动，并会选择具有社交性儿童作为伙伴。所以，不同基因类型的人会为他们自己选择不同的环境，这些环境对他们将来的个性、社会性发展有很大的影响。以上事实表明，当个体有能力选择自己的环境时，具有不同遗传基因的个体就会寻求、改变和创造不同的环境，即遗传因素会影响个体对环境的选择和改造。
总之，人格的遗传力和环境的研究使我们认识到，遗传与环境在个体人格发展中的独特作用，但后来的行为遗传学研究更强调“非共享环境”对人格发展的重要而独特的影响，这恰恰是传统的人格研究中未能涉及的方面。
2.3人格的特定遗传基因研究
人格的行为遗传学在遗传力和环境的研究中，主要探讨的是遗传―特质―环境之间的关系。但是，近年来的研究却发现，基因的变化可能是导致人类个体差异的主要原因，也就是说，应该进一步探讨基因―特质―环境之间的关系。因此，当前的任务是通过确定与人格有关的特定基因，并通过基因与环境的交互作用来了解特定基因与人格特质之间的关系，即要确定遗传基因是如何对行为产生影响的。这就是人格的行为遗传学研究最激动人心的方向之一，即运用分子遗传技术来寻找影响人格的特定遗传基因[11]。人格基因的发现将使研究者可以直接地测量个体的遗传型，从而推进对人格作更深入的遗传学分析。
遗传基因对人格所起的影响可能涉及多基因，但它们对人格的影响幅度有差异。目前，研究者运用Dna标记来寻找与复杂人格特质有关的基因（这类基因被称为定量化特质点，quantitativetraitloci，简称QtLs），这些标记位于与某种特质有关的基因内部或附近。研究的目的不是要找到负责某种特定人格特质的单个基因，而是要找到能够解释该特质中某些差异的多个基因。试图将某些基因特别是那些与具有生理作用的Dna标记有关的基因与人格联系起来的做法是很有道理的。行为遗传学家采用连锁研究（lingkagestudies）和关联研究（associationstudies）的方法来寻找与特定行为或人格特质有关的基因。连锁研究采取从行为水平到基因水平的自上而下的方法，以携带某种疾病或性状的家系为研究对象，分析几代人的Dna样本，以确定对人格特质影响较大的基因。而关联研究（也称作QtLs分析）则是自下而上的方法，即从确定与某种行为特质可能有关的基因入手，观察具有或者不具有某种行为特质的两类人群携带该基因的情况，目的是确定这些有关的或可能的侯选基因与行为特征或人格特质之间的因果关系。相对于连锁研究，关联研究更能找出只有微弱作用的基因。但由于复杂行为的侯选基因数目较多，因此，要对所有的侯选基因的意义和作用进行判断也是一件复杂而艰巨的工作。最近有研究发现[12,13]，儿童的行为与单胺氧化酶（maoa）基因有较高的相关；而5-羟色胺转运体（5-Htt）基因和应激刺激的交互作用对抑郁具有影响。
人格特定遗传基因研究的进展使得我们可以预测，未来的人格研究者将能够利用Dna标记作为研究工具。人格特定遗传基因的研究不是去发现与人格有关的Dna标记，而是要利用Dna标记作为研究工具，对与人格有关的基因进行心理水平的分析。这样才能在探讨人格的因素结构、人格与精神病的关系以及归因问题时，考察特定基因与有关心理现象是否有关联。目前，在研究方法上，行为遗传学已从传统的家系研究、连锁与关联法开始向以动物（主要是与人类基因有99%相同的老鼠）和人类为被试的多基因数量性状位点分析、模式调试生物测定（biometricmodelfitting）、基因调控和基因工程等方面发展。这些新的技术与方法使得研究者能够直接在动物身上操纵基因、观察基因改变对其行为的影响，并进而推测人类行为的遗传基因。实际上，许多关于人类行为的遗传学研究结果都是基于对动物的研究，包括智力、新颖寻求、攻击、成瘾行为、抑郁和神经质等异常行为。
人格的特定基因研究涉及的范围很广，包括发展问题、多变量问题、遗传―环境相互作用的问题、伦理问题等。个体差异的发展问题回答了人格差异的起源以及人格随时间的变化和连续性等问题。多变量问题是研究多特质间的共同变异，包括人格特质彼此之间及内部的关系、基因与人格之间的生物机制、人格与心理病理学之间的联系等问题。寻找并确定与人格有关的基因就是探讨本性和教养（即基因与环境）在个体人格发展中的相互作用。虽然心理学家倾向于从心理社会因素的角度考察环境的作用，但我们肯定还可以从基因的角度来探讨它。不论结果如何，正像Dna双螺旋理论的创立者沃森所说的那样：我们的命运已不存在于我们的星座中，而是存在于我们的基因中[1]。
基因―环境的交互作用是指对经验敏感性上的遗传差异。它是心理病理学的素质―应激模型（diathesis-stressmodel）所提出的最一般的交互作用模式：具有某种遗传风险（素质）的个体对环境因素（应激）以及环境中的机会都非常敏感[10,14]。例如，有遗传问题的人受心理社会危险性影响的可能更大。但是，到目前为止，我们对特定基因与导致行为的环境应激源之间交互作用的了解还远不及对人与环境交互作用的了解。与复杂人格特质有关的基因能够提供关于遗传素质的信息，从而有助于我们对基因―环境之间的交互作用的判断与了解。
3结束语
人格的行为遗传学研究，为传统的人格研究提供了一个新的研究方向，也为人格的遗传与环境决定论提供了新的研究途径。虽然如此，在人格的行为遗传学研究中，遗传和环境的相关和交互作用如何、遗传怎样作用于人格发展，遗传对不同人格特质之间的相互影响有怎样的作用，怎样寻找影响人格的特定遗传基因，怎样认识这些基因，怎样揭示基因作用于人格的根本机制等，这些问题都是行为遗传学在未来人格研究中必须加以回答和解决的。
参考文献
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ontHeStUDYoFBeHaVioRaLGenetiCSinpeRSonaLitY
ZhangLihua1,2,SongFang2,ZouQun2
(1ResearchCenterofpsychologyandBehaviorintianjinnormalUniversity,tianjin300074;2SchooloftianJiabingeducation，LiaoningnormalUniversity，Dalian116029）
abstract
遗传学的研究篇2
与正链Rna病毒不同，负链Rna病毒的基因组无信使功能并且无感染性。从病毒Rna开始转录需要病毒的核糖核蛋白复合体（Rnp)的存在。Rnp对病毒Rna转录为mRna和病毒基因组的复制是必须的。利用反向遗传学，从cDna获得的第一个完整负链Rna病毒是狂犬病毒。另有一些研究者对Semia、ebola病毒进行了反向遗传学研究，但拯救效率较之正链Rna病毒低得很多。
分节段的负链Rna病毒的反向遗传学操作尤显困难。通过努力，分节段的负链Rna病毒的反向遗传学最终在布尼亚病毒上获得突破，并随后在流感病毒等取得了一系列进展。此文就流感病毒的反向遗传学的发展历史及其应用作一综述。
1.流感病毒的反向遗传学发展概述
流感病毒属正粘病毒科成员。同多数负链Rna病毒不同，流感病毒在感染细胞的核内完成复制。在受体介导的吞饮和膜融合之后，病毒的核糖核蛋白复合体（vRnp)释放入细胞浆。vRnp包括病毒Rna、核蛋白（np)和3个多聚酶蛋白（pB1、pB2和pa)被运送至细胞核，在此完成转录和复制。负链的病毒Rna不能作为蛋白质合成的直接模板。相反，np包裹的vRna必须经病毒多聚酶转录为mRna在复制中，病毒Rna作为全长互补Rna(cRna)的合成模板；合成的cRna又可作为子代病毒Rna的合成模板。所以流感病毒复制的最小功能单位是vRnp复合物。故a型流感病毒的产生需要8个功能性的Rnp复合物，并且这8个复合物必须进入细胞核。
在实验室水平体外产生病毒始于20世纪80年代。其时已从感染的细胞和变性剂处理的病毒中获得具有复制功能的vRnp，其后有学者又证实了vRnp的体外活性。1989年，parvin等和其同事获得了从克隆化cDna获得的vRna的病毒，从而首次建立了对负链Rna病毒进行体外修饰的系统，揭开了重配病毒研究的新篇章。enami等14将体外转录后的vRna、纯化的np和多聚酶蛋白装配成Rnp复合物。但是这个系统所产生的子代病毒多是辅助病毒，所以需要从抗体介导的生长限制作用、温度敏感性、宿主限制型和抗性等方面进行严格的筛选。1994年，Hobom等利用Rna多聚酶i来合成病毒Rna，从而把流感病毒的反向遗传学研究推向一个新的高度。Rna多聚酶i是细胞核内含量丰富的酶，它能转录没有5,帽子和^尾巴的rRna(类似于流感病毒的vRna)此外，该酶还能在特定的启动子和终止子序列处启动或终止转录。因此Rna多聚酶i的转录产物在<端和^端没有冗余的核酸。Rna多聚酶i系统比Rnp直接转染系统更为有效，因为它能进行体外转录、蛋白质纯化和体外Rnp装配。但是该系统和上述系统一样，存在病毒产毒量特别低的缺点。
随着狂犬病毒的感染性cDna克隆的诞生和一个分节段的负链Rna病毒一布尼亚病毒的反向遗传学的成功，从克隆的cDna产生流感病毒的技术难关终于在1999年得到突破。neumann研究小组161构建了含a/wSn/33CH1n1)全部8个基因片段的克隆，所有基因片段均置于人Rna多聚酶i启动子和鼠Rna多聚酶终止子序列之间，另外9个真核表达质粒负责病毒蛋白的合成，此即17质粒系统，在转染细胞上清中，产毒量达1X107/mU随后，该小组对17质粒系统进行了改进，将负责蛋白合成的真核表达质粒改为4个，分别负责pa、pB1、pB2和np的合成，以供病毒Rna的转录和复制之用。该系统称为12质粒系统，转染上清中能产生高达1X108/mL的病毒粒子。其转染效率很高的原因。
Hoffmann等17|对Rna聚合酶i系统进行了改进。编码病毒基因片段的cDna以负链方向克隆于Rna聚合酶i启动子和终止子序列之间；构建好的表达盒又正向插于Rna聚合酶ii启动子和牛生长激素poty(a)信号之间。这样，Rna聚合酶i负责转录产生负链病毒Rna，而Rna聚合酶ii负责正链mRna的合成，从同一模板便可同时产生vRna和mRna，无需另外的质粒来负责蛋白质合成。这个系统称为8质粒系统，有助于不能高效转染的细胞系产生重配病毒。另外，这个系统避免了在一个或多个基因片段产生致死性突变的病毒样颗粒的产生。8质粒拯救系统相对于17/12质粒系统，减少了表达各病毒蛋白的质粒，使拯救时需要转染细胞的质粒数大大减少，因此提高了病毒拯救效率。相当于Rna聚合酶1+辅助病毒系统，但由于没有辅助病毒的使用，从而免去了复杂的病毒筛选工作。没有外源(辅助）基因的干扰，可以按预期计划获得目的重配病毒。
随后，neumann等探索了减少转染所需质粒数量，以期提高转染效率。他们将负责病毒Rna合成的元件克隆到1个质粒上，而把负责蛋白质合成的基因分别克隆到另外的载体上，再进行不同的组合，使转染所需质粒的数量减少为1~6个。例如，和以前由每个质粒提供Rna多聚酶i和ii转录盒不同，他们把负责合成病毒Rna的8个Rna多聚酶i转录盒组合到1个质粒上；同样地，把负责病毒多聚酶单位合成的pB2、pB1、pa和np分别克隆到pCaw,S载体上，5个质粒共转染后，病毒能在Vero细胞上大量增殖，tCiD5Q/mL能达到6.3X105。这种改进，克服了传统的鸡胚源疫苗的局限性，也改变了既往的17或12质粒系统、8质粒系统在疫苗允许细胞(例如Vero细胞）上转染效率低的缺点，有利于高效快速地制备流感疫苗。
2.流感病毒反向遗传学的应用进展
2.1流感病毒跨种属传播机制研究高致病性禽流感病毒为何能从飞禽传播给哺乳动物？又能否在人之间互相传播？探讨这一可能性对有效防制流感至关重要。目前，有关流感病毒跨种属传播机制的研究不多。反向遗传学可以用于从分子水平探讨流感病毒跨种属传播的可能性及其机制。例如，目前一个最突出的问题是:哪些基因的变化，导致H5n1流感病毒获得在人类高效传播的能力？解决这一问题，可能就需要利用反向遗传学技术产生候选病毒，结合一个合适的动物模型，来模拟流感病毒在人之间相互传播，以探讨其机制。
流感病毒的各个基因片段在流感病毒跨种属传播中扮演了什么角色，又是哪些因素限制了其传播？Hatto等在12质粒系统中1101,将人流感病毒a/memphis8/88(H3n2)的Ha、na、np、m、nS、pB2分别更换禽流感病毒a/mallard/newYork/6750/78(H2n2)基因组中相应片段，而保持禽流感病毒基因组中的其他基因片段不变。当仅替换a/mem¬phis/8/88的Ha或na片段时不能产生禽的病毒；当同时替换人流感病毒的Ha和na片段时，才得以成功拯救出活病毒颗粒。因此，Ha和na之间的平衡对病毒复制是重要的，毒株本身固有的温度敏感性可能也是一个重要的限制因素。与之相似，包含人流感病毒pB1或pa基因的重配禽流感重配病毒得到拯救。但此病毒却不能在鸭的肠道中复制，可能是因为它和禽流感病毒的宿主细胞因子不兼容。
已知猪的呼吸道上皮细胞存在禽流感和人流感病毒的受体，所以存在禽流感通过猪感染人的危险。Gabriele等1111保持人流感病毒（Sw/ont)其他6个片段不变，采用8质粒系统，将猪H3n2毒株(Sw/mn)的Ha/na取代人H3n2病毒的Ha/na得到的重配病毒(Sw/ont+mnHa/na)在病毒出芽率和致病性方面较供体株有所增强；反之，将人流感病毒的Ha/na片段置换猪流感病毒相应片段，则重配病毒(Sw/mn+ontHa/na)出芽率和致病性下降。由此说明Ha/na对人的流感病毒感染株起着重要作用，从而推测在猪的细胞中存在种属屏障，限制了人流感病毒和禽流感病毒在猪体重配而产生流感大流行的可能性。
taubenberger等112则利用12质粒系统成功地拯救了1918年的流感病毒。其研究结果揭示，现在流行的H5n1病毒基因必须发生一定的变化，才有可能通过低滴度的气溶胶传播给人，并由此造成流感大流行。其中，pB1基因扮演着关键的角色，因为在1957年和1968年流感病毒重配过程中，多聚酶基因随血凝素基因一起发生转移。比较三株禽流感病毒和人西班牙流感病毒的pa、pB1和pB2中保守序列，发现pa中的4个氨基酸（5n、100a、382D、552S)、pB1中的1个氨基酸（375S)和pB2中的5个氨基酸（199S、475m、567n、627K、702R)仅存在于人流感病毒（包括1918年病毒)，在禽流感病毒中未发现。进一步研究表明，这些氨基酸只见于人流感病毒的核定位信号区。这些氨基酸的部分或全部差异对禽流感病毒传播到人至关重要。taubenberger等还比较了1997年香港人禽流感病毒和2004年越南人禽流感病毒的序列，发现其含有对1918年流感病毒感染人有关键作用的pB2的5个氨基酸中的一个。这个结果暗示，这些禽流感病毒必须发生这样和其它一些基因变化，才会在人群传播。因此，及时监测人禽流感病毒的关键区域的序列变异，并在宿主机体高效复制以前，及时追踪病毒演化，从而制定相应的全球性防制策略。
2.2疫苗研发目前使用的流感疫苗是通过鸡胚生产并用物理方法纯化和灭活的灭活疫苗。每年，wHo都会筛选出在人群中流行的代表株，推荐用于生产疫苗。疫苗的效果取决于疫苗株必须和流行株有很大的相似性，以保证产生有效的中和抗体。但是并非所有的这些候选毒株都适合于疫苗生产，有些候选毒株在鸡胚上生长欠佳。因此，现有的做法就是把高产的实验室毒株a/pR/8/34(H1n1)和当前流行毒株加以重配，用以生产疫苗。但是通过这种方法得到高产毒株有很大的不确定性，而且这种方法只能适合于直接从鸡胚分离的毒株；而从某些细胞系中分离得到的毒株就不能通过这个途径成为疫苗株。
反向遗传学的问世和发展为生产合适的疫苗株提供了可能性。其一，与以前那祌‘命中或错过”的疫苗株筛选方法相比，这种方法直接而合理;其二，反向遗传学可以消除那些非允许细胞系分离毒株可能带来的污染或者其他病原体；其三，通过对质粒进行操作，可以改造Ha和其他影响病毒毒力的基因，以去除那些致病因素。
株，比减温培养条件下含单个碱基变化的ts和ca突变株更为稳定。已知流感病毒的nS1蛋白可以抑制干扰素引起的抗病毒效应。将nS1蛋白截短后，例如只保留n端的99或126个氨基酸对小鼠只产生短暂的抗干扰素效应，由此得到的重配病毒可作为疫苗的供体株。另一个有前途的策略是产生m2基因的敲除突变株。敲除了m2基因，就会得到一个在细胞培养物上生长良好，在小鼠体内生长能力差的复制缺陷株。
Brownlee研究小组1141所采取的策略是在保守的病毒Rna启动子区进行碱基替代。利用12质粒系统改变保守碱基，就会得到致弱毒株。这种方法的可行性已在pa、na和nS基因上得到证明。如果在病毒基因组的8个片段中任意片段都能引入突变，就会产生弱毒株。这种突变对研制活疫苗的供体株很有用处。
反向遗传学还可使灭活疫苗的研制周期缩短，工艺简化。传统的方法耗时繁琐，并且要求足够的鸡胚供应，这对应对流感大流行是不现实的。如前所述，Schickli和Hoff¬mann等分别使用不同的质粒系统得到重配病毒。这些病毒在鸡胚上或哺乳动物细胞上有很高的血凝滴度，并有亲代流行株的表面抗原。当新的毒株流行之际，只需将流行毒株和高产供体株加以重配，就可以得到新的疫苗株。利用反向遗传学进行疫苗研制的不利之处在于使用了293t和mDCK细胞。前者是转化细胞系，后者适宜性也一直得到质疑，故不适于生产人用疫苗。另一局限处在于，人Rna聚合酶i启动子只适合于人传代细胞或其原代细胞。ozaki等在8质粒系统探讨了利用Vero细胞进行转染的可能性。Vero细胞是允许用于疫苗生产的细胞。在胰蛋白酶存在下，病毒可以在Vero细胞进行复制。较之鸡胚源疫苗，在Vero细胞上得到的流感疫苗可以产生相对强的体液免疫效应和更高的细胞毒性t淋巴细胞反应.
基于此，反向遗传学是应对流感大流行的一个重要手段。人感染禽流感已见于1997(H5n1)、1999(H9n2)、2003(H5n1和H7n7)、2004(H5n1和H7n3)、2005(H5n1)在这些a型流感病毒中，H5和H7亚型和高致病性感染密切相关。其致病性与糖蛋白Ha的裂解位点处多个氨基酸基序相关。这些基序的存在，累及多个存在外源性蛋白酶的组织器官。从这个角度说来，虽然目前所用的疫苗多源自鸡胚，但安全性还尚待考察，因其可能会引起潜在的公共卫生问题。为研制高致病性流感病毒的疫苗候选株，Subbarao等116和wkbby等117分别采用12质粒系统和8质粒系统，各自敲除了1997年和2003年的H5n1毒株的碱性氨基酸基序。这些疫苗株含H5n1的修改的Ha和na，以及a/pR/8/34的内部基因，在鸡胚上生长良好，得到高滴度的子代病毒。含修饰的Ha的病毒与野毒株相比，其对鸡和小鼠的致病力都降低了。Subbarao等报道，甲醛灭活1997突变重配株激发的免疫效应与同样灭活的H5n1野毒株相当。Stech等则另辟蹊径，将血凝素蛋白上的胰蛋白酶裂解位点突变为弹性蛋白酶裂解位点，从而获得一个致弱突变株。与致死的野毒株相比，其在小鼠上完全致弱。以105pFU的重配病毒免疫小鼠，其能保护小鼠抵抗致死剂量的野生病毒攻。
2.3病毒毒力及其致病性研究已知从人分离到的禽流感病毒包括高致病性和低致病性两类。不同的病毒在鼠中引起的疾病与在人群中引起的疾病相关。为了弄清不同致病性的分子基础，利用12质粒系统产生了高致病性的禽流感H5n1亚型的HK483株和无致病性的HK486株1191.然后将HK483株的每个基因片段引入HK486株，检测重配后的病毒对小鼠的致病性。当将HK483株的pB2基因引入到HK486株后，HK486株致病性增加；反之，HK483株得到减毒。由此看来HK483株的pB2基因决定了病毒的潜在致病性。为寻找pB2中决定致病性的关键位点，将编码的单个氨基酸替换，得到重配病毒，从而发现两个毒株的pB2蛋白有8个氨基酸的差异。进一步发现627位的谷氨酸是决定高致病性的关键位点。另外，研究发现，HK486株的Ha的227位由丝氨酸变化为异亮氨酸时，其毒力降低。
Salomon等1201在8质粒系统中研究了一个对人类致死的毒株a/Vietnam/1203/04(Vn1203)和一个非致病毒株a/chicken/Vietnam/C58/04(CH58)在雪貂和小鼠上的致病性。发现两者的血凝素分子上有6个氨基酸的差异、相同的剪切位点和禽样的alpha：(2，3)连接受体特异性。奇怪的是，交换他们的血凝素和神经氨酸酶基因并没有改变他们各自的致病性，但是以CH58置换Vn1203的多聚酶基因后，使后者完全致弱并降低了多聚酶活性。以CH58置换Vn1203的n基因后，对雪貂的致病性得以降低，而对小鼠的致病性未变。这揭示了，具有可剪切的血凝素的禽H5n1病毒，其多聚酶基因（pB2、pB1等）必须进行适应性的变化，才能突破种属屏障，从而在哺乳动物产生高毒力。
2.4病毒基因组结构与功能的研究利用反向遗传学，可以对病毒的编码基因进行定向突变,从而可以知道该基因的编码产物在病毒的生命周期中的作用，从而为药物和疫苗设计奠定结构生物学和细胞生物学的基础。
有学者根据a/HK/213/03(H5n1)和a/Vietnam/1203/04(H5n1)两株病毒的血凝素蛋白抗原性不同筛选出两个候选疫苗121]。这两者的Ha1亚单位有10个氨基酸不同，其中a/Vietnam/1203/04毒株的154位有潜在的糖基化位点。为了评价主要的5个抗原位点对免疫原性和免疫保护的影响,他们包装产生了一系列有1个或2个氨基酸不同的全病毒。将这些病毒灭活后免疫雪貂，能产生很高的中和抗体，但是血凝抑制效价很低。而Ha的223位S变换为n(a/HK/213/03)后，血凝效价就提高了。这个结果暗示，Ha上的特定残基例如n223可以增加血凝滴度的敏感性。这是由于受体特异性和抗原抗体结合特异性改变了。随后通过突变得到的疫苗，能使雪貂抵抗a/Vietnam/1203/04的攻击。
又如，流感病毒的m1蛋白和Ha、na蛋白协同作用，促进了病毒粒子的装配。而含97个氨基酸的m2蛋白是否在病毒装配中发挥了作用??Horimoto等[22]利用12质粒系统产生了一系列的m2胞质尾区敲除突变体。研究发现，敲除m2的C末端22个氨基酸的重配病毒在电镜下可见但是生长状况较野生病毒欠佳。分析该重配病毒，发现其Rnp较野生病毒明显减少。在形态学上，野生病毒是球形击？-2016Chhaacad^dcJournalelectronicpublish的而重配;病呈丝状。丙氨酸分区诱变法进步揭示，m胞质尾区的74~79位氨基酸在病毒粒子的形态学和感染力中有重要作用。由此说明，a型流感病毒的m2胞质尾区在病毒的装配和形态发生上扮演了重要角色。
3.结语
遗传学的研究篇3
关键词：妊娠期糖尿病遗传学基因
妊娠期糖尿病（gestationaldiabetesmellitus,GDm）是指妊娠前糖代谢正常或有潜在糖耐量减退，妊娠期才出现或发现糖尿病。由于种族不同GDm的发生率也有差异。GDm可导致多种严重并发症，可引起新生儿畸形、早产、巨大儿、窒息、低血糖等，并且会增加母婴患ii型糖尿病的风险，严重危害母婴健康。GDm发病机制复杂，可能与遗传基因缺陷、胰岛β细胞功能异常、胰岛素抵抗等有关。很多报道认为GDm具有遗传性。研究显示，有糖尿病家族史的孕妇比一般的孕妇患GDm的几率要高2.3倍，不论糖尿病史来源于父系还是母系。对GDm的遗传学进行研究能够更好地阐明其发病的机制，为预防GDm的发生提供一定的基础。下面就GDm的一些重要的潜在基因做一阐述：
一、inSULin（inS）
由于胰岛素在糖尿病发病中的重要作用，inS成为研究糖尿病的重要基因。可变数目串联重复序列(VntR)是近年来发现的具有高度多态性的遗传标记，起始于inS翻译起始密码子上游的596bp处。根据串联重复数目的不同分为3类：i类由26~63个重复单位组成，ii类由64-140个重复单位组成，iii类由141-209个重复单位组成。目前认为VntR的i类等位基因与i型糖尿病易感性相关，而iii类等位基因与i型糖尿病保护性相关。关于VntR与GDm的相关性研究还很少。在一项斯堪的纳维亚GDm患者的研究中，没有发现与inSVntR有相关性。而另一项在希腊的研究发现，患GDm的孕妇的VntRiii类等位基因频率比正常孕妇体内要高。对于inSVntR在GDm的潜在作用还需要其他种群人口的更多数据来验证。
二、iRS1
胰岛素受体底物-1（iRS-1）的表达和酪氨酸磷酸化对维护胰岛素敏感组织起关键作用。由于iRS1在信号转导途径中的关键作用，众多人研究其与ii型糖尿病和GDm是否具有相关性。体外实验表明Gly972arg多态性降低酪氨酸磷酸化程度，抑制胰岛素受体激酶的活性，从而产生胰岛素抵抗。Falluca等人研究结果显示，白人GDm妇女iRS1arg972等位基因频率要高于正常糖耐量的妇女。而另外的两项研究却得到相反的结果。Shaat等人在斯堪的纳维亚所妇女的研究中，GDm妇女的iRS1arg972等位基因频率与正常孕妇相近，无统计学差异。tok等人的结果也显示GDm妇女Gly972arg的基因频率与正常妇女相近。虽然这两项研究没有表明Gly972arg多态性是否与GDm有相关性。但有研究表明Gly972arg多态性与肥胖、空腹血胰岛素及血糖水平有关。
三、inSR和iGF2
胰岛素通过结合胰岛素受体(inSR)并激活相应的底物起始对血糖的调节。所以inSR成为研究糖尿病的重要的候选基因。inSR的突变能引起严重的胰岛素抵抗状态。ober等人研究三个种群背景inSRKpni多态性和GDm的相关性，结果显示，白种和黑种人inSRKpni等位基因频率显著高于对照组，而在西班牙种群中无显著性差异。
胰岛素样生长因子2（iGF2）是一个单链多肽分子，与胰岛素原具有同源性，在细胞增殖分化、程序性细胞死亡和转化中具有重要的作用，并且能够影响胰腺β细胞的生长，调节β细胞的复制和凋亡。有研究表明iGF2的变异与GDm有相关性。ober等人研究三个种群背景iGF2BamHi多态性是否与GDm有相关性。结果显示，黑种人和西班牙种人中，GDm患者iGF2BamHi等位基因频率与对照组相当，而在白种人中，GDm等位基因比对照组低。
四、KCnJ11和SUR1
β细胞atp敏感性钾通道在胰岛β细胞分泌胰岛素过程中发挥重要作用。它由两个亚单位组成:内向整流型钾通道亚家族J成员11（KCnJ11）和磺酰尿类受体1基因（SUR1）。这两个基因都位于染色体11p15.1上，分别编码SUR1受体和Kir6.2蛋白。二者共同调节β细胞的膜电位和胰岛素的分泌。
KCnJ11仅包含一个外显子，无内含子，Gloyn等报道KCnJ11基因突变会引起新生儿糖尿病，并且可能与高胰岛素血症有关。虽然国内外研究结果都显示，KCnJ11基因的多态性与ii型糖尿病发病关系密切，但是否与GDm的发病有相关性的研究较少。Shaat等人的研究显示KCnJ11e23K的突变与GDm的高发有密切关系，优势率为1.17。
SUR1基因是一段长约100bp的单拷贝序列，含39个外显子。SUR1的突变会引起婴儿的血胰岛素增多。不同种群的研究都显示，SUR1的变异与ii型糖尿病发病密切相关。Rissanen等人在芬兰的研究显示，31号外显子aGG-aGa多态性G等位基因频率在GDm中明显高于正常对照。但由于该实验研究的基数较少，还需要进一步的数据支持来证明其相关性。
五、aDRB3
β3肾上腺素能受体（aDRB3）在人的很多组织中有表达，如脂肪组织、骨骼肌及胰腺的β细胞，在儿茶酚胺刺激介导的产热和脂解中起着关键的作用。aDRB3基因与儿茶酚胺结合后，与之偶联的G蛋白上的腺苷酸环化酶被激活，钙离子通道开放，启动蛋白激酶磷酸化过程，激活急速敏感性脂肪酶，使甘油三酯分解，产热增加，所以该基因可能是ii型糖尿病的候选基因之一。aDRB3的64位色氨酸被精氨酸取代（trp64arg）可能与腹型肥胖，胰岛素抵抗及ii型糖尿病早期发生有相关性，但结论不一。而对于GDm与aDRB3是否具有相关性存在争议。Festa等人第一个报道了aDRB3trp64arg多态性与GDm的相关性研究。该研究显示GDm妇女trp64arg杂合子频率要高于正常糖耐量的妇女。而在希腊、台湾、斯堪的纳维亚的同样实验中，却得到相反的结果。不同结果的产生可能是由于不同种群对GDm的诊断标准不同。
六、moDY
青少年起病的成人型糖尿病（moDY）是ii型糖尿病中的一种单基因疾病，约占ii型糖尿病的2-5%，是一种常染色体显性遗传病。目前研究已定位6个moDY的突变基因，分别是：GCK(moDY2),HnF4a(moDY1),HnF1a(moDY3),ipF1(moDY4),HnF1B(moDY5)和neU-RoD1(moDY6)，这些基因都在β细胞内表达，突变后可引起β细胞功能障碍和糖尿病。也有报道认为，这些基因的突变和GDm有相关性，患有moDY的妇女经常会存在GDm状态。Shaat研究表明，GCK基因的杂合突变与GDm有关，有50%携带杂合突变基因型的妇女可表现为GDm,HnF1a多态性与GDm有相关性.在另一项研究中，HnF1aala98Val多态性与GDm不存在相关性。moDY由于会削弱β细胞的功能，所以可能将成为GDm的候选基因。
七、Capn10
Capn10基因最初由日本学者horikawa等发现，Capn10广泛分布于多种组织中，参与细胞凋亡、增殖、分化等过程，调节细胞内信号传导，脂肪细胞分化以及胰岛素诱导的胰岛素受体-1下调，该基因编码calpain-10蛋白。他指出该基因的单核苷酸多态性位点与ii型糖尿病发病有关。其中尤以Capn-10的单核苷酸多态性43（Snp43）与ii型糖尿病呈显著相关。而在GDm与Capn-10的单核苷酸多态性相关性的流行病学研究中，Snp63而不是Snp43与GDm有相关性，另外，孕妇若存在121/122联合的单体型基因也都将患GDm。这些结论意味着ii型糖尿病与GDm可能存在不同的风险等位基因。
综上所述，现今发现的与GDm发病相关联的基因越来越多，他们或者影响了胰岛素发挥作用的正常途径，或者影响了β细胞的正常代谢和信号通路，或者通过基因多态性使GDm具有一定的易感性等，引起了机体代谢的紊乱，诱发了GDm的产生。虽然很多研究表明了这些基因和GDm有相关性，但由于样本基数还太少，有必要在不同种群更大的范围内做相关性分析，从而更好地深入料及GDm发病的遗传学原因。
参考文献：
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[3]mcGettrick,a.J.,e.p.Feener,andC.R.Kahn,Humaninsulinreceptorsubstrate-1(iRS-1)polymorphismG972RcausesiRS-1toassociatewiththeinsulinreceptorandinhibitreceptorautophosphorylation.JBiolChem,2005.280(8):p.6441-6.
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遗传学的研究篇4
【关键词】高中遗传学困惑对策
遗传学是生命科学中发展最为迅速、最为活跃的前沿科学之一，也是高中阶段生物学科的重要组成部分。遗传学的发展，对于探索生命的本质和生物的进化，对于推动整个生命科学和相关学科的发展有着极其重要的意义。高中阶段的遗传学学习不仅对学生应对高考有重要意义，也为未来遗传学的研究培养了接班人。但是由于遗传学的许多知识较为抽象，使学生在学习过程中容易产生各种困惑，致使许多学生学习遗传学的积极性和自信心受到打击，学习效果不尽人意。特别是宁南山区县级高中校，由于优质生源流失，学生基础薄弱、教学条件有限等原因，导致学生学习效果更是大打折扣。国内虽然也有许多关于高中遗传学方面的研究，但是并不太适用于我地学情。为此，我校成立了遗传学课题研究小组，针对本校学生在遗传学学习方面产生的相关困惑展开了深入研究，并为之寻找有效对策，降低学习难度，提高学习效果。
一、研究方法
本研究过程中主要应用到的研究方法有：文献法、观察法、调查法、试卷分析法、实验、统计法和经验总结法等。
首先课题组各成员进行了分工，每人负责人教版必修二《遗传与进化》教材的相关章节。
课题组重点推荐并统一购买了一批教育理论书籍及有关教育专著，组织课题组成员学习有关理论，了解问题探究、自主学习、自主管理、合作学习、探究学习的资料和成功经验。然后各成员根据文献指导及个人平时的教学经验编写分别针
对学生和教师的调查问卷，调查学生的具体困惑之处，然后进行统计分析与总结。
同时，课题小组还进行了遗传学课堂观摩、讲评课活动，进一步了解学生课堂学习中遇到的困惑；通过课下学生练习完成情况的调查、相关检测试卷的分析和随机访谈，了解学生在课下解题过程中的困惑。
此后，对调查所得结果进行整理分析，并积极寻找应对策略。
为了检测相应策略的实效性，课题组确定了我校6个班级进行教学实验，反馈效果良好。
二、研究结果
本次调查研究自立项至今，历时一年半，自编并印发学生调查问卷400份，教师调查问卷20份，回收有效問卷220份。观摩一师一优课部级优课72节，每位成员都撰写了心得体会并在宁夏教育资源公共服务平台生物教研组中发表。进行组内讲评课活动60节。通过讨论，总结出了我校学生在学习遗传学过程中六个方面的困惑：
1.基本概念理解不透彻，特别是相近概念容易混淆。
2.对基因的分离定律，自由组合定律的实质和应用存在问题较大。对两大定律的实质理解不透彻，不能灵活运用两大定律解释遗传学现象，解决遗传学概率习题等。
3.对动态过程，如减数分裂过程、减数分裂与有丝分裂的区别、证明遗传物质是Dna的两大经典实验感到抽象，很难理解。
4.对物质之间的关系理解困难：如中心法则中遗传信息传递过程，以及适合那些生物类型的生物等。
5.对伴性遗传，基因在染色体上的位置判断及遗传规律的应用，以及人类遗传病的遗传特点及相关计算感觉难度较大。
6.无法较好的分辨常见育种方法及应用它们解决习题中有关育种的实际问题。
三、结果分析
针对学生的学情，结合实际情况进行分析，得出了困惑形成的原因：
1.知识本身的特点所造成的困难：遗传学内容较为抽象，需要具备一定的逻辑思维能力才能有效的理解相应的内容，这些抽象的点往往就是学生困惑的点。
2.学生缺乏良好的习惯和方法
（1）部分学生没有预习和复习的良好习惯。课前缺少预习，容易导致学生在课堂上难以跟得上教师的上课节奏。课下不进行复习巩固，会使得课堂上已经掌握的内容遗忘的过快。这样就会产生和积累更多的困惑。
（2）部分学生思想上怠惰，对生物的学习只是死记硬背没有重视理解的重要性，所以理解不了概念的实质，也体会不到知识间的联系，所以在分析问题，特别是利用两大定律分析相关问题时表现的不够成熟，甚至不会分析和应用，对于中心法则、五种育种方式的分辨，以及它们的应用也感觉有难度。
（3）对于含有动态过程的内容的学习，学生的基础不够扎实，对相应的概念、结构和现象如联会、四分体、同源染色体分离、转录、mRna、tRna等没有提前掌握，所以在学习减数分裂和基因的表达等动态过程中容易卡顿，无法全心投入，所以在上完这样的课之后仍存有许多困惑且有种无处下手的感觉。
3.对于教材中设计的实验类内容，由于学校的实验条件限制，学生无法感受实验过程，只能凭借自己的理解去分析，看不到摸不着增加了学习难度。
4.教师的教学方法有时较为死板枯燥，使学生感受不到学习的乐趣，也容易降低学生的学习效果，导致困惑的产生。
四、解决策略
针对学生的困惑及其来源，小组成员提出了以下应对策略：
1.策略一：教师要立足学生认知规律，准确把握吃透教材
（1）教师本身要加强专业修养，备课要充实，注重课程标准、考试说明和教材三位一体，注意知识之间的衔接。根据学生的认知水平，适当的调整教学内容呈现的顺序，对难点的处理由浅入深，根据学生的能力水平布置合理的学习任务。
（2）合理且充分的利用教材中问题探讨、本节聚焦、资料分析、思考与讨论、旁栏思考题、相关信息、知识链接、学科交叉拓展视野等模块的内容，因为新教材对的安排都是遵循学生的认知规律且经过仔细推敲的。
2.策略二：教师的教学手段要丰富多样，教学方法应灵活多变
（1）对于抽象的内容：可以利用多媒体技术有效解决传统教学中的一些弊端，例如通过视频、动画、图片等更生动直观的方式呈现相对抽象的结构、过程以及各物质之间的关系。也可以通过制作模型，鼓励学生动手操作，激发学生兴趣，加强师生互动。
（2）对于关联性较强的知识点：可以利用概念图串联构建知识网络；也可以利用表格对比归类比较，促进知识正向迁移。
（3）对于规律性较强的内容：可以利用口诀帮助学生记忆。比如伴性遗传中遗传病类型的判定。
（4）对于理解难度确实较大的内容：可以通过制作微课，进行对点突破，帮助学生周末在家反复回看、琢磨。
3.策略三：培养学生的学习兴趣，推动知识生成
教师在进行教学设计时，不断发现挖掘能吸引学生注意力的素材，激发学生的求知本能。对于科学故事和实验，不能一带而过，要加强学生的参与度，激发他们的学习兴趣。
帮助学生建立生物學习兴趣小组，也是激发学生兴趣的一种较好的方法。可以帮助学生互相学习、共同进步。
遗传学的研究篇5
1Dna甲基化和组蛋白乙酰化
1.1Dna甲基化Dna甲基化是指在Dna复制以后,在Dna甲基化酶的作用下,将S-腺苷甲硫氨酸分子上的甲基转移到Dna分子中胞嘧啶残基的第5位碳原子上,随着甲基向Dna分子的引入,改变了Dna分子的构象,直接或通过序列特异性甲基化蛋白、甲基化结合蛋白间接影响转录因子与基因调控区的结合。目前发现的Dna甲基化酶有两种:一种是维持甲基转移酶;另一种是重新甲基转移酶。
1.2组蛋白乙酰化染色质的基本单位为核小体,核小体是由组蛋白八聚体和Dna缠绕而成。组蛋白乙酰化是表观遗传学修饰的另一主要方式,它属于一种可逆的动态过程。
1.3Dna甲基化与组蛋白乙酰化的关系由于组蛋白去乙酰化和Dna甲基化一样,可以导致基因沉默,学者们认为两者之间存在串扰现象。
2表观遗传学修饰与恶性肿瘤耐药
2.1基因下调导致耐药在恶性肿瘤中有一些抑癌基因和凋亡信号通路的基因通过表观遗传学修饰的机制下调,并与化疗耐药有关。其中研究比较确切的一个基因是hmLH1,它编码Dna错配修复酶。此外,由于表观遗传学修饰造成下调的基因,均可导致恶性肿瘤耐药。
2.2基因上调导致耐药在恶性肿瘤中,表观遗传学修饰的改变也可导致一些基因的上调,包括与细胞增殖和存活相关的基因。上调基因FanCF编码一种相对分子质量为42000的蛋白质,与肿瘤的易感性相关。2003年,taniguchi等证实在卵巢恶性肿瘤获得耐药的过程中,FanCF基因发生Dna去甲基化和重新表达。另一个上调基因Synuclein-γ与肿瘤转移密切相关。同样,由表观遗传学修饰导致的mDR-1基因的上调也参与卵巢恶性肿瘤耐药的形成。
3表观遗传学修饰机制在肿瘤治疗中的应用
3.1Dna甲基化抑制剂目前了解最深入的甲基化抑制剂是5-氮杂脱氧胞苷(5-aza-dc)。较5-氮杂胞苷(5-aza-C)相比,5-aza-dc首先插入Dna,细胞毒性比较低,并且能够逆转组蛋白八聚体中H3的第9位赖氨酸的甲基化。有关5-aza-dc治疗卵巢恶性肿瘤的体外实验研究结果表明,它能够恢复一些沉默基因的表达,并且可以恢复对顺柏的敏感性,其中最引人注目的是hmLH1基因。有关地西他滨(DaC)治疗的临床试验,研究结果显示,结果显示:DaC是一种有效的治疗耐药性复发性恶性肿瘤的药物。3.2HDaC抑制剂由于组蛋白去乙酰化是基因沉默的另一机制,使用HDaC抑制剂(HDaCi)是使表观遗传学修饰的基因重新表达的又一策略。根据化学结构,可将HDaCi分为短链脂肪酸类、氯肟酸类、环形肽类、苯酸胺类等4类。丁酸苯酯(pB)和丙戊酸(Vpa)属短链脂肪酸类。pB是临床前研究最深入的一种HDaCi,在包括卵巢恶性肿瘤在内的实体肿瘤(21例)Ⅰ期临床试验中有3例患者分别有4~7个月的肿瘤无进展期,其不良反应是短期记忆缺失、意识障碍、眩晕、呕吐。因此,其临床有效性仍有待于进一步在Ⅰ、Ⅱ期临床试验中确定。在Vpa的临床试验中,Kuendgen等在对不同类型血液系统肿瘤中使用Vpa进行了Ⅱ期临床试验,结果显示,不同的患者有效率差异甚远。辛二酰苯胺异羟肟酸(SaHa)是氯肟酸类中研究较深入的一种HDaCi。其研究表明,体内使用安全剂量SaHa时,可有效抑制生物靶点,发挥抗肿瘤活性。大量体外研究结果显示,联合使用Dna甲基化抑制剂和HDaCi会起到更明显的协同作用。
3.3逆转耐药的治疗Balch等使用甲基化抑制剂—5-aza-dc或zebularine处理卵巢恶性肿瘤顺柏耐药细胞后给予顺柏治疗,发现此细胞对顺柏的敏感性分别增加5、16倍。在临床试验中,oki等将DaC和伊马替尼(imatinib)联合使用治疗白血病耐药患者,结果说明,应用表观遗传学机制治疗恶性肿瘤确实可以对化疗药物起到增敏作用,并且在一定范围内其疗效与体内表观遗传学的改变呈正比。Kuendgen和pilatrino等对HDaCi和化疗药物的给药顺序进行研究,结果显示,在使用Vpa达到一定血清浓度时加用全反式维甲酸可增加复发性髓性白血病和骨髓增生异常综合征患者的临床缓解率,这可能与Vpa引起的表观遗传学改变增加患者对药物的敏感性有关。
4展望
总的来说,应用表观遗传学修饰机制治疗肿瘤具有良好的应用前景,与传统化疗药物联合来逆转耐药,将给攻克恶性肿瘤等疾病带来新的希望。
参考文献
遗传学的研究篇6
关键词：细胞生物学;医学遗传学;实验教学;教学质量
中图分类号：G40-034文献标志码：a文章编号：1008-3561（2015）03-0085-01
细胞生物学和医学遗传学是医学院校的基础课程，也是一门实验性很强的学科。细胞生物学和医学遗传学的教学分为理论教学和实验教学两部分。实验教学与理论教学联系密切，相辅相成，不可或缺。细胞生物学和医学遗传学实验教学要重视对学生独立观察、思考和操作能力的培养，学习能力和创新能力的培养，以及分析问题、总结问题能力的培养。综合多年来对临床医学、口腔医学等专业学生的实验教学实践和探索，笔者就实验教学提出几点体会，以期培养出高素质专业型医学人才。
一、提高教师自身素质
首先，教师应通过网络高校教师在线培训和查阅最新文献，不断学习新的理论和技术，应用到日常实验教学中，让学生了解一些科学前沿的知识，充实教学内容。其次，基础学科教师还要兼具临床医学方面的知识，为学生日后走向临床打下坚实的基础。另外，高素质的师资队伍是保证实验教学水平不断提高的关键。近年来，我科室教师不断提升自己的学历，通过在职进修、脱产学习等方式提升师资队伍的学历水平。
二、改变教学模式，提高学习兴趣
在以往的教学中，学生的一切实验行为都由教师安排，教师是主体，学生只是被动地接受，忽视了学生的自主意识。标本片都是教师给准备好的，直接在显微镜观察即可。整个教学过程学生缺乏主动性，教学效果欠佳。如学生进入教室，首先就把教师提前在黑板上写好的目的、原理和实验步骤抄写下来，显微镜下观察标本片也是敷衍看看，结果有的就按照书上画，或者互相抄袭，如同完成任务一样完成实验报告。事实上，在细胞生物学和医学遗传学实验课中，学生也应该是实验的参与者，而不是任务的执行者。因此，适当地安排一些由学生自己动手制作完成的实验用品对于提高学生的学习兴趣能起到很好的作用。如以前我们实验课学习显微镜的使用，我们让学生学会显微镜如何操作后，给学生一些已经制作好的各种组织的标本片进行观察。而现在，我们让学生自己动手制作标本片，取材更是取自学生自己的口腔上皮细胞，这样，学生的制作热情和观察热情就被激发了出来。每个学生都积极地制作一张自己的口腔上皮细胞标本片，放在显微镜下仔细观察，认真绘图。有的学生还用手机拍下来，看着自己亲手制作的标本片，很有成就感和参与感，教学效果显著提高。
三、采用多种教学手段辅助教学
有些实验理论较为抽象，学生理解起来有一定的难度。尤其是对于文科学生，细胞生物学和医学遗传学的知识以前几乎没有学习过，基础薄弱。怎么能让这些学生快速入门呢？我们除了常规的板书以外，应利用现代科技手段、多媒体动画辅助教学，真正做到抽象的理论直观化，让学生对于整个实验原理是如何发生发展的一目了然。举例来说，在细胞有丝分裂观察实验中，细胞有丝分裂的过程既是重点又是难点，复杂且抽象。但是借助于三维立体动画展示，可把整个有丝分裂过程，即两组完全一样的染色体如何精确分离的过程清晰明了的呈现在学生眼前。通过这样的展示，学生轻松地掌握了实验理论，为接下来的细胞形态观察和画图打下了良好的理论基础。
四、改进教学方法，理论与实际相结合
教师在教学过程中常规使用的教学方法是讲授法，这样学生理解起来比较被动，只能跟着教师的思路走，忽视了学生对知识获得的自主性和能动性。现在，我们除了讲授法外还加入启发式教学，并注重理论与实际结合起来，调动了学生思维的主动性，为学生的持续发展创造了更广阔的空间。例如人类染色体观察与核型分析实验中，在讲授正常染色体形态、数目前，先提问学生是否见过先天愚型的人。学生在教师的启发下开始积极思考，回答出自己见过哪些人，有什么样的特征，如表情呆滞、发育迟缓、身材矮小等。教师接着提问这些人为什么有这样的缺陷，学生一般答不上来。教师就可以解释因为他们多了一条23号染色体，就造成了人生这么大的缺憾，所以今天我们要先把正常染色体的形态数目了解清楚，才能对一些遗传学疾病采取积极地预防措施。通过这样的讲解，学生明白了学习和研究染色体的重大意义，学习态度也认真了许多。同时，还激发了学生投身科研、造福人类的热情。
五、教学相长，亦师亦友
传统教学中，学生对老师是比较敬畏的，课堂气氛也比较严肃，教师在前面讲，学生在下面做笔记。实际上，我们应该改变这种刻板的场景，与学生多一些交流与沟通。如可让学生畅谈自己对于某些理论、某些现象的看法，教师给予纠正和补充，从而加深学生对知识的理解与记忆。尤其是实验课，学生有任何问题随时都可以提出来让老师帮助解决，或者学生有更好的建议可以应用于实验教学，这样才能做到教学相长。
通过以上几点，充分调动了学生的学习积极性，活跃了课堂气氛，丰富了教学内容，培养了学生严谨的实验态度和科研意识，细胞生物学和医学遗传学实验教学取得了较好的教学效果。
参考文献：
遗传学的研究篇7
关键词：光遗传学；神经回路；动物行为学；
作者简介：陈婷(1990-)，女，湖北人，硕士，研究方向：术后认知功能障碍的动物模型行为学研究。作者简介：张宗泽
光遗传学被《naturemethods》评为2010年度生物技术［1］。光遗传学技术是将光学和遗传学技术相结合，利用病毒载体，将微生物视蛋白基因引入到载体动物的脑组织，采用不同波长和频率的光进行照射，通过刺激光敏感蛋白开启或关闭特定细胞类群或特定神经元的活动进而调控其功能，从而控制动物行为［2］。本文就光遗传学技术的基本方法及应用，以及其在神经-精神疾病动物模型中如何调控神经回路作一综述。
一、光遗传学技术
近来，研究者一直致力于不同行为的神经回路研究，探讨其投射连接，观察通过调控某一类神经元活动后的相应行为学表现。而电刺激和药理学的方法可能导致实验结果不准确，光遗传学技术具有目的性强、低损伤性、高时空分辨率和遗传特异性等特点，近年来在神经科学领域的生物学机制的研究中得到了广泛应用。光遗传学技术可包括下述几部分，对此作简单介绍。
1光敏感蛋白
生物体内存在着一类可以感受不同波长光的刺激，并对该光学刺激产生一系列效应的膜蛋白，即视蛋白。
目前，Ⅰ型视蛋白包括：细菌视紫红质(Bacteriorhodopsin，BR)，盐视紫红质(Halorhodopsin，HR)，通道视紫红质(Channelrhodopsin，ChR)。ChR在莱茵衣藻(Chlammydomonasreinhardti)中发现，为蓝光激活的阳离子通道蛋白，作用为阳离子内流，使细胞膜去极化。2005年，ChR2首次应用于光控制神经元活动的实验中。Ⅱ型视蛋白optoXR，为视紫红质G蛋白偶联受体的嵌合体。是一种光敏感与G蛋白偶联的膜受体，G蛋白又称鸟苷酸结合蛋白，与G蛋白偶联的膜受体有很多种，如m胆碱能受体、多巴胺能受体等，可参与细胞内信号转导，还可调控如谷氨酸等神经递质的信号传递功能［3］。
2光敏感蛋白的表达
光敏感蛋白，是光遗传学的一种关键工具，在脑内诸多神经元中稳定表达。随着生物工程技术的发展，现在已经研发出许多将光敏感基因运载至细胞或神经元，并有效表达成光敏感蛋白的病毒载体。如腺相关病毒aVV、慢病毒、Cre-Loxp重组酶系统和各种转基因小鼠等。
3光刺激和信号记录
光刺激系统有光列二极管(LeD)等。体外实验中，脑片电生理-全细胞膜片钳技术记录神经元放电信号，观察其光电流特征；在体实验中，在体立体定向注射病毒载体，经过10-14天待其充分表达后，构建光神经界面，植入光纤并固定，行在体光刺激，细胞膜内外离子差产生，膜电位发生变化，记录神经元的放电情况［4］。与光调控相匹配的解读体系包括电生理记录，功能磁共振成像或定量的动物行为学分析等。
二、光遗传学技术在神经科学研究中的应用
通过光遗传学技术可将光敏感通道蛋白表达在特定的细胞，用于突触可塑性、神经系统的疾病治疗、动物行为学、神经回路研究等多方面。
1突触可塑性的研究
树突棘是大脑神经元接受和传递信息的重要结构，是形成突触的关键部位，在突触可塑性中发挥重要作用。90%以上的兴奋性突触存在于树突棘头部中，应用光遗传学技术可以同时检测多个树突棘的信号，突破了停留在单个突触水平的研究。takahashi等［5］通过对啮齿类动物海马区锥体细胞的上百个树突棘进行研究，发现临近的树突棘在自发活动中会趋于同步化，使得输入信号整合，成为动作电位输出。
也有研究应用光照激活星型胶质细胞上表达的ChR2能促发谷氨酸递质释放，可激活神经元的ampa受体［6］，而ampa受体与突触可塑性有关。这些研究表明通过选择性调节特异性神经元或神经细胞数量，光遗传学技术在突触可塑性研究中有较大应用前景。
2神经系统疾病的治疗研究
光遗传学技术除了检测大脑中癫痫发作的起始点外，还用于研究严重癫痫持续状态的持续或中止［7］。Sukhotinsky等［8］利用光遗传学技术揭示了海马兴奋型神经元在氯化锂-匹罗卡品诱导大鼠急性癫痫中的作用。
alilain等［9］利用光遗传学技术将ChR2表达于膈肌运动细胞群，光照刺激下，颈部脊髓损伤的动物可以恢复呼吸运动。光遗传学技术也为帕金森症的神经机制提供了新的见解和思路。
3动物行为学和神经回路研究
动物交际行为学测试中，通过光遗传学技术可明确下丘脑泌素/进食素在特定情境中扮演的角色［10］。Huber等［11］利用光遗传学技术将ChR2表达在小鼠初级感觉皮层-桶状皮层神经元中，利用蓝光照射并结合奖励进行行为学训练的方式，蓝光照射时，小鼠向左转，给予水喝，作为正确识别的奖励，研究小鼠行为与光照之间的关系，证实小鼠奖赏记忆行为准确率与蓝光照射有较强的相关性。
神经回路是神经细胞、分子活动和脑整体活动的连接桥梁。运用光遗传学技术，在动物中实现了对神经元和突触的高时间分辨率、高精确度的光学调控，为动物行为学的神经回路的研究提供较好的一个方法学技术。
三、光遗传学技术在动物行为学中的应用研究
光遗传学技术在动物行为学应用中有良好前景，尤其适用于探索特定类型神经元活动范式与动物行为改变之间因果关系的研究。光遗传学技术在动物交际行为、恐惧记忆行为、奖赏记忆行为、焦虑样行为等行为学的神经回路进行深入研究，不仅可以记录活体动物的脑整体活动，也可记录拟研究神经回路活动的细胞、分子的活动表现，是研究动物行为学的神经回路的一个重要事件，推动了神经回路研究的进步。
然而，涉及神经回路和脑功能的研究，不能直接在人体上进行，动物模型成了重要选择。能否在动物身上建立精神性疾病模型存在争议。例如，精神性疾病的一些诊断特点，如悲伤，内疚，妄想和思维混乱，这些症状在动物模型中难以确定［12］。目前，已成功建立了能概括精神性疾病重要特征，如恐惧记忆、焦虑症、抑郁症等动物模型。同时，应用光遗传学阐明啮齿动物模型中有关精神疾病许多复杂行为的相关神经通路。
1焦虑-社交障碍症候群动物行为学
根据临床资料，焦虑症和社交功能障碍之间有着显著的联系，这种联系可能为理解焦虑症和社交障碍的共同神经通路提供线索。抗焦虑药物可减少当动物被放置在易焦虑环境中的社交受损［13］。不同的自闭症小鼠模型均表现出明显的社交功能障碍以及增强的焦虑样行为［14］。这些研究均表明，焦虑症和社交功能是紧密联系的，并且可能存在一个共同的病理神经机制。
2焦虑样行为的动物行为学
焦虑鼠模型的光遗传学研究，发现特定的杏仁核突触，可快速可逆地调制焦虑水平。tye等［15］研究发现，利用ChR2成功表达后，进行光照射，可以通过激活基底外侧杏仁核(Basolateralamygdala，BLa)到中央杏仁核(Centralamygdala，Cea)的突触投射，小鼠的开臂时间增多，表明产生去焦虑样行为；利用enpHR3.0成功表达后，进行光照射，可以通过抑制突触连接，小鼠在高架十字迷宫的开臂时间减少，小鼠表现为焦虑样行为。
为了研究基底外侧杏仁核-腹侧海马(vHpC)通路，研究者［16］将感光视蛋白表达于BLa谷氨酸能神经元且视觉纤维被定位在BLa轴突终止的vHpC内，光刺激BLa中止于vHpC的胆碱能神经元诱发的焦虑样效应被vHpC的谷氨酸能神经元抑制，证实兴奋BLa-vHpC神经通路可增加焦虑，抑制BLa-vHpC的轴突将减少焦虑鼠模型中焦虑相关行为。此研究确定了BLa-vHpC为一个双向控制焦虑相关行为的神经通路。
3基底外侧杏仁核-腹侧海马(BLa-vHpC)神经回路的阐明
疾病动物模型如恐惧记忆的神经回路研究，得益于鼠听觉恐惧反射的杏仁核模型，即杏仁核恐惧条件反射。petreanu等［17］利用光遗传学技术将ChR2表达在大鼠丘脑核和运动皮层兴奋性神经元上，通过光刺激，在活体脑进行电位记录，实现了兴奋性神经元与体感觉皮层锥体细胞间突触的精确定位。这一方法，为研究完整神经回路中发生突触联系的神经元提供了较为广阔的途径。
遗传学的研究篇8
关键词医学遗传学；自主学习；教学改革
中图分类号：G642.0文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2015）22-0088-02
长期以来，高校教育环境的创建与学生自主学习的发展各自为政，教师只重视创建教育环境手段的合理性，却忽略了学生自主学习能力培养这一终极性的问题，最终导致培养目标与教学效果之间并不和谐[1]。如何转变传统的教学模式，创设利于激发学生学习潜能的教育环境，使学生在掌握医学知识的同时，又能培养良好的自主学习能力，已成为医学教育亟待解决的问题。医学遗传学是一门介于基础医学与临床医学之间的桥梁学科，在医学教育中占有重要地位。在教学实践中，针对学科特点，不断进行教学改革研究与实践，加强对学生自主学习能力的培养，取得满意的效果。
1整合教学内容
随着基础医学的迅速发展和课程体系的不断完善，很多课程内容之间出现知识点的交叉与融合，这对于学生建立完整的知识体系是非常必要的，但同时也加大了课程教学量，给教学过程实施带来一定的难度。所以对于医学遗传学与相关课程重复的内容要进行必要的整合。如医学遗传学的基本知识、基本理论必须重点讲解、讲透，但对于其与细胞生物学、生物化学、分子生物学等学科存在交叉的内容，如基因的表达、调控、染色体的组成、线粒体的结构、分子诊断等教学内容则可以适当删减。教学中涉及的相关知识点，教师可以给学生列出简要提纲，让学生根据自己对知识掌握的实际情况和需要查阅相关教材，将相关知识点之间建立一种横向联系，通过自己主动学习增加自己的知识储备，完善知识体系。课程整合打破学科间的阻隔，有效避免了部分课程内容之间的重复和知识点遗漏，理顺了知识结构，减少授课学时的同时给学生提供了更多自主学习的空间，提高了学生的自主学习能力。
2基于问题的教学
传统教学模式学生接受的是现成的知识，虽然接受知识的效率高，但是学习的主动性、创造性受到抑制，不利于学生学习能力的培养。所以，在教学过程中针对部分教学内容采取基于问题的教学模式。基于问题的教学是把学习置于复杂的、有意义的临床问题情境之中，让学生更加清晰、真实地了解问题的实质和现实意义，并通过自主探究、讨论来解决问题，掌握隐含于问题背后的知识。基于问题的教学首先要选好讨论的病例。通常要选发病率较高、危害较大的遗传病病例，首先由临床医生提供真实病例，然后教师和临床医生对病例进行修改，因为临床病例专业性强，不能很好符合学生的学习需要，所以要根据培养目标对临床病例进行一定修改，使其符合学生当前的知识结构和接受度。课上将病例信息分幕发放给学生，每一幕都涵盖3～4个引导问题，学生通过不断接受新信息，不断讨论、提出假设、自主学习、验证假设，最后给出病例的解决方案，并在讨论过程中掌握病例背后的临床知识。
在基于问题的教学过程中，教师主要发挥引导作用，只需要在学生讨论遇到解决不了的问题时，给予学生一定的帮助，学生才是课堂的真正主人，学生学会通过自己的主动思考来解决问题，有效地培养学生的独立思维能力和自主学习能力。
3情境模拟教学
对于医学生来说，真实的临床病例最能引发学生的学习兴趣，但由于遗传病的特殊性，使得医学遗传学临床教学环境与其他临床医学课程相比有很大的局限性，对于很多遗传病病例，学生往往无法有效地进行临床见习。情境模拟教学通过模拟再现临床情境，有效完善了医学遗传学临床教学过程。
情境模拟教学课前学生要根据病例准备相关的学习资料，为课堂咨询做准备。课上让一名学生扮演医生，一名学生扮演患者，也可以结合所选遗传病的特点，再加上一名学生扮演陪同的患者家属，让医生根据患者及家属的主诉，从临床思维角度出发进行询问病史、绘制系谱图、查体等，最后医生要给患者及家属提出咨询意见。通过情境模拟过程，给学生创造一种积极的学习环境，让学生从中领悟到学习要点，实现亲验式教学过程。
情境模拟教学给学生呈现了一个真实的“遗传病”患者，让学生转变了以往的学习身份，以医生的角度来思考问题。情境模拟教学法能更有效地激发学生的学习兴趣，模拟医生，面对“遗传病”患者的痛苦经历，学生会增加使命感；模拟患者，能通过换位思考体会遗传病患者的真实感受和尴尬境地，学生会增加责任感，发自学生内心的这种责任感和使命感可以极大地激发他们的学习主动性，也有助于建立良好的医患关系。
情境模拟教学的课前病历资料准备、课上就诊全过程、医患双方的沟通交流都是通过学生自主建构，以学生自主思考来完成，学生有了自己的逻辑思维和学习成果，有效地提高了自主学习能力。情境模拟教学使学生成为课堂的第一责任人，真正实现以学生为中心，也极大地激发了学生的学习兴趣。
4角色互换教学
医学遗传学教学中有些章节信息量大，内容枯燥抽象，很难引起学生的学习兴趣。如果教师不改变传统的教学方法，学生必将陷入死记硬背、应付考试的误区，能力培养无从谈起。师生角色互换可以改变这种教学现状，是增强学习效果的一种有效措施。
角色互换的实施分备课、授课、答疑三部分。备课是上好一堂课的重要基础，也是培养学生自主学习能力的关键环节。教师首先要把学生分成小组，然后布置教学内容及教学目标，学生课下通过查阅教材、参考书及图书馆数据库等相关资料，认真做好教学准备工作。课堂上每组选一名学生作为“老师”，结合自己制作的课件开始授课，教师则以学生的身份听课，授课结束后其他学生开始提问。讲课的学生由于准备充分，基本能很好地解答同学提出的问题，对于实在解决不了的问题，最后由教师来帮助解答。
角色互换教学给学生提供一种全新的学习体验方式，有效地激发了学生的学习积极性，受到了学生的极大欢迎，同时也拉进了师生间的距离，融洽了师生关系。备课阶段，学生自主查阅资料，制作课件，精心准备授课的各个环节，整个过程中有效地锻炼了学生的资料整理分析能力、自主学习能力。学生授课、答疑阶段锻炼了学生的语言表达能力和思考问题、解决问题能力，同时有效验证了学生自主学习的成果，对学生是一种有效的激励。
5开辟第二课堂
第二课堂作为一种教育组织形式，在实现教育目标的过程中具有独特的价值和功能[2]。第二课堂教学方式灵活，教学素材多样，既补充和延伸了第一课堂的教学，也充分满足了学生的学习兴趣和爱好发展，受到学生的极大欢迎。第二课堂的实施没有固定的模式，可以组织学生成立课外活动小组，结合理论教学内容，开设课堂教学无法完成、同时又有一定探索性的实践课题。如组织学生设计“人类正常性状调查报告”，让学生到社区或本校人数多的期班进行性状调查，根据调查结果分析性状分布特点，撰写调查报告。
为了了解有关遗传病的资料，可以组织学生到特殊教育学校、儿童福利院、妇产医院进行遗传病相关信息调查，分析调查结果。在整个实践过程中，学生自己设计调查问卷，安排具体流程，准备各种资料，自己亲自展开调查，既丰富了学习内容，又有效锻炼了社会实践能力和自主学习能力。为了将学到的知识学以致用，让学生体会到所学知识服务于社会的乐趣，可以组织学生深入社区，宣传如何做好优生优育及遗传病的预防等相关的科普工作。在实践活动中，学生可以自主思考解决各种问题，激发学习兴趣，强化学习动机，锻炼沟通交流能力和自主学习能力。
随着医学模式的改变、社会经济及卫生事业的快速发展，社会对医学生的知识、能力和素质提出更高的要求[3]。作为未来卓越的医务工作者，必须具备较强的自主学习能力才能适应社会发展的需要。自主学习能力已成为当今知识经济时代高素质医学人才必须具备的基本素质。所以，在教学过程中，教师要转变教学观念，改变教学方法，充分发挥学生的主体地位，通过学生独立的探索、质疑、创造来实现学习目标，真正做到“授人以渔”，使学生更好地学会学习，以推进医学生能力与素质的协调发展，为学生今后的学习、工作打下坚实的基础。■
参考文献
[1]苏中平，赵婷，叶鹏，等.医学生自主学习能力与教育环境的适应性探究[J].中国高等医学教育，2014（8）：12-13.
遗传学的研究篇9
【关键词】生物多样性；细胞学标记；Dna分子标记
【abstract】accordingtotheChineseBiodiversityConservationStrategyandactionplanning（2010-2030），thecontinuouslossofgeneticresourcesbecomesoneofthreethornyissuesthreateningbiodiversityconservationinChina，whichhighlightsthesignificanceofgeneticdiversitymonitoringplaninthefuture.afterbothStandardfortheassessmentofRegionalBiodiversity（HJ623-2011）andRegulationfortheCollectionofGeneticResources（HJ628-2011）comeintoforce，identificationandcollectionofgeneticresourcesbecomesessentialinbiodiversityassessmentprojects.thisreviewsummarizesthefrontapplicationofbothcytologicalmarkerandDnamolecularmarkertechniquestodistinguishplantvarieties，andconsequentlythefeasibilityoflarge-scaleapplicationofDnamarkertechniqueonfuturebiodiversitymonitoringandassessmentprojectsisdiscussed.
【Keywords】Biodiversity；Cytologicalmarker；Dnamolecularmarker
0introduction
asoneofthreelayersofbiodiversity，whichincludesecosystem，speciesandgenetics，geneticdiversityisthediversityofgeneticfactorsthatdeterminethetraitsoforganismsandtheircombinations，sothatbecomesthebasisofspeciesandecosystemdiversity[1].itisinevitableforaspeciesofpoorgeneticdiversitytomovetowardstheextinctioninnaturalselectionprocess[2].
afteraseriesofenvironmentalpolicyhasbeenworkedoutbycentregovernmentofChina，suchasChineseBiodiversityConservationStrategyandactionplanning（2010-2030），StandardfortheassessmentofRegionalBiodiversity（HJ623-2011）andRegulationfortheCollectionofGeneticResources（HJ628-2011），itisessentialforenvironmentalengineerstoincludegeneticdiversityinbiodiversitymonitoringandassessmentprojects，andcollectionandidentificationofgeneticresourcesinthenaturedefinitelybecomesthefirststepofthiswork.inpresent，identificationofplantvarietiesmainlyreliesonthebiologicaltraitsofplants[3]，whicharesusceptibletoenvironmentalconditionsandtime-consumingwhenthosebiologicaltraitsareartificiallycultivatedandobservedinexperimentland[4].However，thedevelopmentofDnamarkertechnologyprovidesaquickerandmoreaccuratesolutionforenvironmentalengineerstodistinguishdifferentsub-populationsofaplantspeciesinthenature，particularlywhenidentificationofeconomictraitsisnotessentialinbiodiversityassessmentwork.thisreviewsummarizesbothcytologicalmarkerandDnamolecularmarkerforthedifferentiationofplantcultivarsinrecentyears.
1Cytologicalmarker
Duetoitshighstabilityandreproducibility，karyotypebecomesoneoftheuniquechromosomeinformationtodistinguishdifferentspecies，populationsofthesamespeciesandtoidentifythehybrids.Karyotypeparameters，mainlyincludingtheabsolutelengthandrelativelengthofchromosome，armratio，centromereindex，chromosomeploidyandasymmetryindex，arefrequentlyanalyzedbybotaniststostudythevariationinchromosomenumberandstructurebetweenspecies，theoriginofspeciesandthegeneticevolution[4].
1.1traditionalsquashtechnique
Zhangetc[5]analyzedkaryotypeofthreeFritillarithunbergiicultivarsbasedontraditionalsquashtechnique.thekaryotypeformulaofF.thunbergii（Xiaye，Kuanye，Duozi）variedamongthreevarieties，indicatingthefeasibilityofgeneticidentificationofFritillarithunbergiicultivars.thekaryotypeofallthevarietieswereclassifiedinto3Btype，andheterozygosityofhomologouschromosomewerefoundinbothF.thunbergii（Xiaye）andF.thunbergii（Duozi）.
thekaryotypeofthreediploidoatspecieswasstudiedbyLiuetc[6]withapplicationoftraditionalsquashtechnique.Bothkaryotypeformulaandasymmetryindexofavenastrigosa，avenahispanica，avenabreviswerecalculatedforcomparison，revealingmoreadvancedevolutioninkaryotypefora.strigosa，followedbya.abrevisanda.hispanica.threediploidoatspecieswereeffectivelydistinguishedbyacombinationofbothkaryotypeformulaandasymmetryindex.
thetraditionalslice-makingmethodwithmicrographtechnologywasadoptedbyDaietc[7]tostudythecytologybasisforcultivaridentificationofSecalecerealesubsp.segetale.threepopulationsofSecalecerealesubsp.segetale（89R4，89R14，89R60）andonevarietySecalecerealeL.（H36）wereselectedtoconductkaryotypeanalysis.Karyorypeformulae，asymmetryindexandasymmetricalkaryotypecoefficientwereprovidedandcomparedamongthesevarietiesinthisresearch，whichshowedrichdiversityinchromosomemorphology.
traditionalsquashingmethodwasadoptedbyLiuetc[8]toanalyzethekaryotypeof7R.hybridacultivarsand5R.rugosacultivars.accordingtotheresults，alltheR.hybridacultivarsweretetraloid（2n=4x=28），exceptthatR.hybrida‘elmshorn’wastriploid（2n=3x=21），whileallthe5R.rugosacultivarswerediploid（2n=2x=14）.anumberofkaryotypeparameters，includingkaryotypeformula，chromosomerelativelength，ratioofthelongestchromosometotheshortestoneinlength，armratio，asymmetryindexandcentromereindex，wereinterpretedasbiomarkersforidentificationofvarietiesandcorrespondinglythegeneticdistancewasanalyzed，revealingthatdistinctdifferencesinbothkaryotypeandploidylevelsexistedbetweenR.hybridaandR.rugosacultivarsandR.rugosacultivarsappearedtobemoreadvancedinkaryotypeevolution.
21cultivars’karyotypeofornamentalGinkgowasstudiedbyGaoetc[9]withsmearmethod.thekaryotypeofallcultivarswasreportedtobeidentical，andtherelativelengthofchromosomevariedfrom4.31%to15.34%forthefemalecultivars，aswellas4.37%to17.12%forthemale.Forapproximately83.33%ofallthevarietiesinthisresearch，thearmratioofchromosomewasabove2：1，whichbelongedtoasymmetric3Btype.Clusteranalysiswasconductedonthebasisofkaryotypecalculation，showingthatthemeanarmratioorlengthratioofornamentalGinkgocultivarswassignificantlydifferentfromoriginalGinkgoBiloba，andconsequentlytheoriginality，evolutionandclassificationofthesecultivarswerediscussed.
intotal6varietiesofHippophaeRhamnoidesL.wereselectedbyLietc[10]toanalyzekaryotypecharacteristicsofchromosomes，including4strainsfromRussiaand2strainsfromChina.Karyotypeformula，asymmetryindex，centromereindexandratioofthelongestchromosometotheshortestoneinlengthwerecomparedandcontrastedbetweenthesevarieties，providingthebasisfortheidentificationandevolutionaryanalysisofHippophaeRhamnoidesL.varieties.accordingtotheasymmetryindex，sixofthesecultivarswereclassifiedintomiddlecentromereorsub-middlecentromere，withkaryotypetypesas2aor2B.
40typicalandstablevarietiesofChineselarge-floweredchrysanthemumwerechosentocarryoutcytologicalkaryotypeanalysisforinvestigationofgeneticdifferences[11].1-4satellitechromosome（s）werereportedinapproximately35%ofthecultivars，withincreasingpossibilityofsatellitechromosomewhenchromosomenumberincreased.thekaryotypesofthesevarietiesweresummarizedas2a，2Band2C，andtypes2aand2Cweremorelikelytoappearinthecultivarswithhigherploidy.theinterrelationshipofkaryotypeparametersincludinglong-/short-armratio，asymmetrycoefficientofkaryotypes，karyotypeasymmetryindexandrelativelengthofchromosomeswerediscussedinthisresearch，indicatinggreatvaluesofkaryotypeparametersforcultivaridentification，classificationandgeneticevolutionanalysisforchrysanthemumsspecies.therelationshipofkaryotypeparameterstowardsphenotypiccharacterswasalsoexamined，revealingthatthevariationoflong-/short-armratioandasymmetrycoefficientofkaryotypesledtohighestrelevancetomostphenotypiccharacters.
wildRosaspecies，whicharebroadlyfoundintheXinjiangUygurautonomousregionofChina，possessmanyimportantunknowneconomictraits.Yuetc[12]collectedkaryologicaldatafrom13samplesofsevenwildRosataxa（R.berberifolia，twobotanicalvarietiesofR.spinosissima，R.platyacantha，R.beggeriana，R.acicularis，andR.laxa），whichwereeasilydistinguishedbykaryotypeparametersofchromosomeploidy，asymmetryindex，centromereindex，anddistributionofrelativelengths.thekaryologicaldataprovidedcomprehensivecytogeneticresourcetoanalyzethetaxonomy，evolutionandspeciationinthegenusRosaaswellastoidentifysuitablecultivarsforbreedingprograms.
1.2Fluorescenceinsituhybridization（FiSH）technique
Fluorescencebindingtechnologywithfluorescentdyes，whicharecapableofrevealingatorGCDnasequencesonchromosomes，candistinguishdifferenttypesofheterochromatinonthechromosomes.Forexample，Dapi（4'，6-diamino-2-pheny-lindoledihydrochloride）resultsintheappearanceofatrichregiononchromosomes，whereasCma（Chromomycina3）canrevealtheGCrichregion[13].Fluorescenceinsituhybridization（FiSH）techniqueprovidestheaccuratemappinginformationofrDnaprobesonthechromosome，whichbecomesthemoreeffectivemarkerstodistinguishchromosomesofplants[14].Sheetc[15]analyzedthemitoticmetaphasechromosomesofarachishypogaeaL.speciesbyusingacombinationofDapi+bandingtechnologyanddoublefluorescenceinsituhybridization（FiSH）techniquewithboth5Sand45SrDnaprobes.onthebasisofthechromosomemeasurements，Dapi+bandsandrDnaFiSHsignals，thechromosomesofarachishypogaeaL.wereaccuratelypairedandarranged，leadingtoamolecularcytogenetickaryotypeindetail.
However，Dapibandingpatternsvariesbetweendifferentplantspecies.Xuetc[16]comparedDapifluorescentbandingpatternsamongdifferentplantspecies，indicatingthatfluorescentbandswereobviouslyobservedinmaizeandpeanutspecies，followedbysesameandloofahwhoseDapibandswererelativelyweaker.However，noclearDapibandscouldbeidentifiedinsoybeanchromosomes.
2Dnamolecularmarker
DnamolecularmarkertechnologiesforplantvarietyidentificationmainlyincludeRFLp，RapD，iSSR，aFLp，SnpandSSR.However，therankingofthesemolecularmarkertechniquesbasedoncomprehensiveeffectivenessisaFLp>SSR>RapD>RFLp，whichhasbeeninternationallyrecognizedinthe92thaSHSconference[17].thisreviewsummarizestherecentdevelopmentofbothSSRandaFLpmarkertechnologyforvarietydifferentiation.
2.1SSRmarker
eSt-SSRmolecularmarkertechniquewasconductedbyZhaoetc[18]toidentify12Chinesecabbagecultivars.Basedonexpressedsequencetags（eSts）ofChinesecabbageinGenBank，30pairsofscreenedSSRprimersweredesignedandsynthesized，resultingin21pairsofeSt-SSRprimerswhichwereeffectivelyamplified，butonly10pairsofeSt-SSRprimerswerehighlypolymorphic.accordingtotheidentificationresultsandthemappingdifference，10pairsofprimerswithhighpolymorphismweredesignedas2setsofmultiplexeSt-SSRmarkerstodistinguishthese12Chinesecabbagevarieties，withsatisfactorypolymorphicrateof88.9%and97.0%respectively，aswellashighpolymorphisminformationcontentof0.910%.
Laietc[19]selected26inbredlinesand54testvarietiesfortheexaminationofdistinctness，uniformityandstability（DUS）ofthesevarietiesbyadoptingSSRmarkers.49pairsofSSRprimerswerescreenedfrom952pairsintotal，basedonthecriteriaofrichnessofpolymorphisminformationcontent（piC），theclearnessofpCRbandsandconvenienceofdifferentalleleidentification.49pairsofSSRprimersledto57lociwith311allelesidentifiedintotal.theaveragenumberofallelesperlocuswas5.5，rangingfrom2to13，withameanpiCof0.53.Clusteranalysisshowedthatalltestvarietieswereclearlydistinguishedby49markerswhenthegeneticsimilaritycoefficientwassetas0.93.
inordertoproviderobustreferencefortheidentificationofbarleyvarietiesandavoidcounterfeitandinferiorvarieties，wangetc[20]selected29barleystandardvarietiesandgeneticdiversitywasanalyzedbyDUStesting.28pairsofhighlypolymorphicSSRprimerswerechosen，leadingto125allelesmeasuredintotal.eachpairofpolymorphicprimersdetectedanaverageof4.46alleles，withpolymorphisminformationcontent（piC）varyingfrom0.81to0.25andanaveragepiCof0.62among28pairs.
thespecificityandstabilityof123representativericevarietieswereanalyzedbytianect[21]basedonSSRfingerprintingprofiles，andthevalueofSSRcoremarkerschoseninthisstudywasexamined.24pairsofprimersdetected138allelesintotal，with12locidetectedinsinglecultivarand21locisuccessfullydistinguishingjaponicaandindicaricevarieties.onthebasisofgeneticsimilaritycoefficientsetas0.96fortheclassification，alltestedvarietiesshowedtheiruniquespecificitybyclusteranalysis，whichindicatedthat24pairsofSSRcoreprimerswasabletoeffectivelyidentify123varietiesofrice.
2.2aFLpmarker
SixpairsofaFLpprimerswithrichpolymorphismwerescreenedbyLietc[22]toconductfingerprintinganalysisontwoChinesecabbagesamples（label587and586）aswellasastandardsample.euclideandistancescoefficientofeachsamplewasestimated，indicatingthatdistinctdifferencewasfoundbetweenthesample587andstandardsample，withthepolymorphismbandrateof31.7%.Consequentlyvariety587wasidentifiedasadifferentvarietyfromthestandardsample.incomparison，variety586showedconsistentpCRbandswiththestandardsample，whichwasconsequentlyidentifiedasthesamevarietyasthestandardsample.thisresearchdemonstratedthataFLpwascapableofprovidingreliabledifferentiationtechnologyforplantcultivars.
intotal14samplesofeightvarietiesandsixwildpopulationsoftoxicodendronvernicifluumfromShaanxiwerechosenbyweietc[23]forthedevelopmentofvarietyidentificationtechnique.BothmorphologicalandaFLpmolecularmarkerswereexaminedwith26morphologicalcharacterindexesand8aFLpprimers（ecoRⅠ+3/mseⅠ+3）.multivariatestatisticanalysiswasconductedonmorphologicalmarkers，resultingin3principlecomponentindex（pCi）.thefistpCiincludedtheratioofpetalandanther，lengthtowidthofthefifthlobular，thelengthanddiameteroffilament；thesecondpCicoveredthelengthofcompoundleafandpetioleofcompoundleaf，thenumbersofleaflet，thefifthlobular，andthetoplobular；andthethirdpCiwerethetoplobularandthevertexangleofthefifthlobular，whichrespectivelycontributedto30.383%，19.321%and13.777%ofvarianceinmorphologyof14varieties.Furthermore，molecularmarkersof8aFLpprimers（ecoRⅠ+3/mseⅠ+3）alsocompletelydistinguish14cultivars，inconsistencewithmorphologicalmarkers.
wenetc[24]triedtodistinguish26jujubecultivarsand1sourjujubebyadoptingfluorescent-labeledaFLpmarkers.8aFLpprimerpairswerechosen，leadingto886aFLpmarkersidentifiedintotal.amongtheseaFLpmarkers，112markerswereidentifiedasuniquebandsforspecificvarieties，whereas60markersweredeletionbandsforspecificvarieties，leadingtoeffectiveidentificationofjujubecultivars.
Songetc[25]chosen90cultivarsofChinesecabbagesfrom7differentproductionareas，anddevelopedfingerprintingtechniquebasedonaFLpmarkersfortheidentification.intotal20pairsofaFLpprimersweredesignedtoexaminethegeneticpolymorphismofthesecultivars，andaFLpprimersvariedbroadlyintermsofdifferentiationcapacityofChinesecabbagevarieties.thenumberofpolymorphicbandsthatweredetectedbyaFLpprimersdifferedfrom9to32.acombinationofprimers（e-aCa/m-CtG）resultedin71amplifiedbands，including32polymorphicbands，whicheffectivelydistinguishedallofthe90varieties.incomparison，thegeneticpolymorphismbetweenindividualsofthesamevarietywasalsoexaminedbyaFLpmarkertechnique.twohybridcultivars（Beijingxin2andJingxiawang）ofChinesecabbagewereselectedand10individualswerechosenfromeachcultivar.theaFLpbandsshowedconsistencebetweenindividualsofthesamevariety，exceptthatoneofBeijingxin2differedfromtheothers.
2.3Capillaryelectrophoresiswithfluorescencedetection
Comparedwithpolyacrylamidegelelectrophoresisandsilverstainingtechnique，capillaryelectrophoresiswithfluorescencedetectionmethodismoreautomatedandprogrammed.thesystemsoftwareofcapillaryelectrophoresiswithfluorescencedetectionisabletocalibratethedifferencesbetweencapillaryelectrophoresis，andreducetheartificialandsystematicerrors，whichconsequentlyimprovesthestabilityandrepeatabilityofvarietyidentificationtests[26].Fengetc[3]screened58SSRprimerstoidentify14poplarvarietiesbyapplicationofcapillaryelectrophoresiswithfluorescencedetection，whichincluded4varietiesofpopulusdeltoids，5varietiesofpopulusnigra（including3transgenicvarieties）and4hybridvarieties.theresultsshowedthatthe4varietiesofp.deltoids，5varietiesofp.nigra，and4hybridvarietieswereeffectivelyidentifiedby4primers，5primers，and4primersrespectively，withsignificantdifferenceobservedattheSSRlocibetweenp.deltoidesandp.nigra.DifferentSSRgenotypeswerealsoidentifiedbetweenthetransgenicandnon-transgenicvarieties.
3ConclusionandimplicationforBiodiversitymonitoringandassessment
incomparisontotheDnamolecularmarker，cytologicalmarkertechniquesresultinlesspolymorphismforthesub-populations’differentiationofaplantspecies，butobviouslyreducethecostofthiswork，oncebiodiversitymonitoringandassessmentprojectsareimplementedatlargescale.Consequently，cytologicalmarkerwouldbemoresuitableasthemainsolutionforenvironmentalengineerstoconductgeneticresourcecollectionwork，basedonwhichDnamolecularmarkerwouldbecomeacomplementarysolution.Capillaryelectrophoresiswithfluorescencedetectionmethodcertainlyleadstohigheraccuracyandstabilityforidentificationtests.nevertheless，therelativelycheaperfacilitiesrequiredbypolyacrylamidegelelectrophoresisandsilverstainingtechniquewouldbemoreacceptableinpractice，whichhasbeenadoptedbyrecentnationalStandardsincludingprotocolofpurityidentificationforSoybeanVarietyusing-SSRmolecularmarkers（nY/t1788-2009），aswellasGenuinenessandpurityVerificationofpotatoSeedtuber-SSRmolecularmarker（GB/t28660-2012）.
CollectionandstorageofsamplinglocationinformationaswellasphotosofplantmorphologicalcharactersareusuallynecessaryforthegeneticresourcecollectionworkasindicatedbyRegulationfortheCollectionofGeneticResources（HJ628-2011），andGiStechnologyprovidesasupportivetoolforthecollectionandstorageofbothlocationinformationandfieldsamplingphotos[27]inthisprocess.
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遗传学的研究篇10
一种制度的有效建立和贯彻，依赖于一定的条件。这是考虑用知识产权法保护传统知识所不能回避的问题。知识产权作为一种私权，其核心价值在于界定人们因智力成果及相关成就所产生的各种利益关系。当人们考虑将该制度延伸到传统知识领域时，不得不回答后者与知识产权既有客体间是否具有共性的问题。
障碍
我们认为，这两者是否同质固然应该予以考查。但是，更需要注意到，即使传统知识和既有知识产权客体相同，也不能证明它就应该在知识产权范围内受到保护。因为，知识产权制度从来就不是，现在也不是保护智力成果及相关成就的唯一工具。例如，科学发现一般并不受知识产权保护；所谓“公有领域”之中的智力的成果实际上也不受知识产权法的保护。
其实，用知识产权保护新的客体时需要解决的更关键的前提条件是客体的确定性和主体的确定性。这两者是成功协调利益关系所不可缺少的前提条件。就客体而言，众多的概念虽然都各有道理，但都无法准确在界定作为知识产权客体的传统知识到底包括哪些传统成果，它和不受知识产权法保护的文明成就的界限何在。而这种边界的极度模糊性必然使得通过财产权制度来理清权利义务关系的目标落空。
至于主体，也存在类似的问题。仅就学者们提出的各种建议而言，至少包括以下几种：国家、民族、社区和个人等。而事实上，任何一个主体都很难被确认为某一区域内传统知识的唯一的所有人。
值得一提的是，在我国有关部门起草民族民间文化保护法的过程中，有一种意见认为，国家应当然地被规定为唯一的主体，我们认为这种具有浓厚国有制色彩的构想是需要审慎对待的。
作用
我们无意否定知识产权制度在保护传统知识方面的价值。相反，正是由于传统知识与知识产权客体之间的深刻的内在联系，使得知识产权法成为传统知识综合保护制度的有机组成部分。
原则上，传统知识中任何一项可以被特定化，能够确定具体主体的成果，如果符合法定的其他条件，都能够直接地为知识产权法所保护。例如，民间舞蹈可以受到邻接权的保护；传统标记、地理名称可以受到商标法以及反不正当竞争法的保护；传统医药、工艺可受到商业秘密法的保护；等等。知识产权法对传统知识的保护还常常以一种间接的方式表现出来。即当地人合法地利用它进行再创作时，有关成果受到知识产权法的保护。在这种情况下，传统知识所有者虽然并非知识产权权利人，但是，其利益在以下方面得到了间接的肯定：文化渊源的确定、完整性的尊重、文化影响力的增加，以及特定情形下分享经济利益的机会，等等。当然，对知识产权保护传统知识所有人利益的局限性必须保持清醒的认识。
实践
事实上，传统知识本身的复杂性决定了对它的保护需要依赖综合的手段，既需要法律的调整，也需要政策扶持。略加分析就不难发现，许多法律都在不同程度上涉及到传统知识的保护问题。例如，人权保护、文物保护、环境保护、旅游管理及文化市场管理等法律制度。
另外，还有一些专门法律对保护传统知识也具有重要意义。例如，1997年5月20日颁布的《传统工艺美术保护条例》、2000年9月1日实施的《云南省民族民间传统文化保护条例》等等。
从性质上来说，上述诸种法律多属于公法，其作用方式主要是通过国家支配公共资源，维护、促进传统知识成就的存续和繁荣。
尤其不能忽视的是，传统知识保护是一个全球性的议题。在这个领域中的国际合作是不可或缺的。在过去的半个世纪里，各国以及相关的国际组织进行了大量开拓性的工作，并取得了一定的成就。例如，1982年联合国教科文组织和世界知识产权组织联合制定的《关于保护民间文学艺术表达以抵制非法利用和其他不法行为的国内法律示范条款》、1992年6月5日在联合国环境与发展大会上签署的《生物多样性公约》、1995年联合国的专门工作组发表的《保护土著人遗产的原则和方针草案》、2001年11月3日在联合国粮农组织大会通过的《国际粮食和农业植物遗传资源条约》，等等。
改造知识产权制度以满足保护传统知识的需要有着巨大的困难。具有300年历史的知识产权法律是工业时代的产物。经过不断的修补，已经成为一部服务于现代工业、信息社会的严密的法律机器，其“制度上的禀性”决定了它不能成为保护传统知识的主要手段。就算是把这部机器交给了传统社区或者它的人，往往也很难有效地运转。