分子遺傳學的作用范文

時間:2023-11-23 17:54:36

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分子遺傳學的作用

篇1

【關鍵詞】實驗教學思考;研究生;分子遺傳學

1.綜合性實驗在高等醫(yī)學研究生分子遺傳學實驗中的作用及意義

目前,隨著新的課程教學改革的日漸改進,以造就動手能力為目標的素質教育成為新的教學思維模式和教育改革方向。分子生物學和分子遺傳學等學科的迅速發(fā)展,使分子遺傳學的內容不斷得到拓展和深化,因此在分子遺傳學實驗教學過程中,必須緊密結合本學科國內外最新的科研發(fā)展動態(tài)與科技研究成果,并及時對分子遺傳學實驗教學內容進行修改與整理更新,以使分子遺傳學實驗課程在研究領域和研究的方法及手段上與時俱進,緊跟學科的發(fā)展趨勢,使研究生及時接收和懂得學科發(fā)展的前沿知識,不斷推進和深入學科的改革與發(fā)展。所以,我們認為必須要有一定比例的綜合性實驗或實驗課程設計,才能把理論與實踐巧妙的結合起來,提高研究生分析問題和解決問題的能力。

2.傳統(tǒng)的分子遺傳實驗

傳統(tǒng)的分子遺傳學實驗方法,每一次的實驗課,實驗內容就一個,而且做實驗之前老師要先講解實驗原理、操作步驟以及實驗過程中的注意事項,然后全班研究生才可以進行實驗。這種實驗方法的特點:一是全班研究生做一個實驗內容,而且由于實驗室面積、實驗儀器的限制,往往需要好幾個研究生為一組做一個實驗,在實驗過程中,很難讓每個研究生都能參與到實驗的全過程,沒有機會對實驗現(xiàn)象進行仔認真地觀察;二是實驗在老師統(tǒng)一指導之下進行,研究生對課前實驗預習不夠重視,在實驗中遇到問題很難獨自解決,大多數(shù)都是按照實驗指導教材上的步驟按部就班地進行操作。三是實驗內容單一、具體的驗證性實驗多,具有整體性強、可塑性強、有創(chuàng)造性的實驗少;四是課堂規(guī)劃課時內進行的實驗多,課外研究生自主實驗的少。五是由于實驗要求在有限的時間內完成,實驗程流程由老師規(guī)定下來,研究生不必設計實驗方案。在整個實驗過程中研究生只是跟著看和模仿著做的配角,較為被動。這樣既不利于激發(fā)研究生的探索精神和提高興趣,又不利于研究生的創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)和發(fā)揮[1]。針對上述問題,我們提出了綜合性實驗的分子遺傳學實驗方法。綜合性實驗是讓研究生綜合運用所學知識解決實際問題的具體實踐。實驗須由研究生自己動手查閱相關文獻資料再擬定具體實驗方案或對關鍵的實驗步驟、實驗因素(酶的溫度、PH)等對實驗結果可能會產(chǎn)生顯著影響的因素進行分析討論,督促研究生培養(yǎng)多思考多提問題的習慣。提倡研究生仔細觀察實驗現(xiàn)象,在實驗結束后對實驗步驟和原理提出自己獨到的見解。

3.分子遺傳學綜合實驗教學過程的設計

分子遺傳學綜合實驗的實驗過程如下:分子遺傳學實驗小組自行設計所做實驗的步驟和整理實驗要點,在教師的指引下列出實驗過程中所需要的儀器和試劑,完成所做實驗的設計,同時歸納出實驗過程中應注意的事項。各小組的實驗設計方案交與實驗指導教師,由老師查看并提出建議,各小組集中匯報研討后,才可開展實驗。

4.綜合性實驗過程的操作流程和管理方式

4.1為了方便研究生進行分子遺傳學實驗,學校可以指定《實驗室開放管理制度》,并要求研究生嚴格遵守各項規(guī)定。開放的遺傳學實驗室一天12小時開放,研究生需要提前跟實驗室管理老師預約,就可以在預約的時間內安排實驗。對于實驗不理想的研究生,可以再次進行重復實驗。方便研究生找出實驗失敗的原因,并且對失敗原因進行分析討論,提高研究生自主發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力[2]。為日后進行科研打下扎實的基礎。

4.2實驗指導老師和實驗室管理人員在實驗教學期間實行輪班制??梢栽趯嶒炇抑杏^察學生的實驗技能操作是否規(guī)范,并解答學生在實驗過程中遇到棘手的問題。也可以跟老師交流實驗心得。將自己的想法告訴老師尋求解答也是一個師生共同進步的一個過程。

4.3綜合性實驗大多以先進的儀器設備做為支撐,在分子遺傳學實驗這一模塊更是如此,我們所使用的儀器有PCR擴增儀、高速冷凍離心機、瓊脂糖凝膠電泳裝置、超級恒溫水浴、醋酸纖維膜電泳等。研究生在實驗過程中通過使用這些儀器能夠幫助他們掌握這些先進的儀器的使用方法和注意的事項[3]。同時,各研究生在進行小組匯報時有利于促進同學之間的思想碰撞有益于分享實驗經(jīng)驗。

4.4綜合性實驗教學所采用的考核方式不再是傳統(tǒng)的僅僅考察實驗出勤率和實驗報告。綜合性實驗所采用的考核方式是以研究生自主設計的實驗方案內容占30%、實驗過程(考勤、實驗安全、實驗態(tài)度、技能操作規(guī)范、實驗室清潔衛(wèi)生等)占30%、小組匯報和小論文占40%的形式進行考核[4]。

篇2

關鍵詞:生物科學;核心課程;邏輯關系

中圖分類號:G633.91

文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2016)21-0130-03

1 引言

生物化學、遺傳學、細胞生物學、分子生物學、基因工程學是生物科學專業(yè)的核心課程,由于它們相互聯(lián)系,交叉滲透,因此存在邏輯關系不清,課程內容重疊較多等問題,例如原核生物和真核生物基因表達調控在生物化學、細胞生物學、分子生物學都有介紹,基因工程原理在分子生物學、基因工程學中都有介紹,導致教師教學內容難以起舍,課程順序難以安排。要理順生物化學、遺傳學、細胞生物學、分子生物學、基因工程學的邏輯關系,確定各課程教學內容和教學順序,必須把其定義,研究內容,發(fā)展歷史動態(tài)結合起來。

2 生物科學專業(yè)核心課程概述

2.1 生物化學

生物化學是運用化學的理論和方法研究生物分子結構與功能、物質代謝及遺傳信息傳遞與調控規(guī)律的科學。

生物化學是生命科學中最古老的學科之一。 隨著生命科學的發(fā)展,各學科相互滲透。18世紀,一些從事化學研究的科學家轉向生物領域,為生物化學的誕生播下了種子。19世紀末,生物化學從生理化學中獨立。20世紀中后期又從生物化學分離出部分內容與遺傳學部分內容結合為分子生物學,然后,分子生物學基因操作部分獨立出來,形成基因工程學。

1920年以前,生物化學研究內容以分析生物體的化學組成、性質和含量為主,稱為靜態(tài)生物化學時期。

1920年-1950年,隨著同位素示蹤技術、色譜技術等物理學手段的廣泛應用,生物化學從單純的組成分析深入到物質代謝、能量轉化,如:光合作用、生物氧化、糖、脂肪、蛋白質代謝等領域。這是生物化學飛速發(fā)展的時期,稱為動態(tài)生物化學時期。

1950年以后,蛋白質化學和和核酸化學進展迅速,生物化學進入了分子生物學時期。分子生物學的發(fā)展揭示了生命本質的高度有序性和一致性,是人類在認識的巨大飛躍。根據(jù)生物化學的定義和歷史,生物化學研究的內容包括以下幾個方面。

2.1.1 生物的物質組成

生物是由一定的物質按特定的方式組成的,直到今天,新物質仍不斷被發(fā)現(xiàn)。如陸續(xù)發(fā)現(xiàn)的干擾素、環(huán)核苷一磷酸、鈣調蛋白、粘連蛋白、外源凝集素等都具有重要的生物學功能。另一方面,早已熟知的化合物也發(fā)現(xiàn)了新的功能,如20世紀50年代才知道肉堿是一種生長因子,而到60年代又發(fā)現(xiàn)其是生物氧化的載體。

2.1.2 物質代謝

生物體內絕大部分物質代謝是在酶催化下進行的,具有高度自動調節(jié)能力。一個小小的細胞內,有近2000種酶,在同一時間內,催化各種不同的化學反應。這些化學反應互不干擾,有條不紊地進行。表明生物體內的物質代謝有精確的調節(jié)控制系統(tǒng)。

2.1.3 結構與功能

生物大分子的功能與其特定的結構有密切關系。如酶的活性中心的結構決定其催化活性及其特異性;變構酶的活性還與其催化的代謝終末產(chǎn)物的結構有關。

核酸中核苷酸排列順序的不同,其結構就不同,所含遺傳信息不同。這些不同的構象對基因的表達具有調控作用。

生物體的糖包括多糖、寡糖和單糖。由于多糖鏈結構復雜,具有很大的信息容量,對于細胞專一地識別、相互作用具有重要作用。糖類將與蛋白質、核酸并列成為生物化學的主要研究對象。

在生物化學中,有關結構與功能關系的研究才僅僅開始,尚待大力研究的問題很多,其中重大的有:亞細胞結構中生物大分子間的結合,細胞的相互識別、細胞的接觸抑制、細胞間的粘合、抗原與抗體的作用、激素、神經(jīng)介質與其受體的相互作用等。

2.1.4 繁殖與遺傳

生物典型特點是具有繁殖與遺傳特性?;蚴荄NA分子中的一段核苷酸序列,現(xiàn)在DNA分子的核苷酸序列已不難測得,不但能在分子水平上研究遺傳,而且還可能改變遺傳,從而派生出基因工程學。

2.2 細胞生物學

細胞生物學是從顯微水平、亞顯微水平和分子水平研究細胞的結構及其生命活動規(guī)律的科學。

過去,細胞生物學主要是在光學顯微鏡下對細胞的形態(tài)結構和生活史進行研究,稱為細胞學。20 世紀 50 年代以來,由于電子顯微鏡、放射性同位素、細胞結構組分分離技術、細胞培養(yǎng)等技術的廣泛應用,特別是分子生物學的興起,使細胞生物學研究的廣度和深度都有迅猛發(fā)展,從宏觀到微觀、從平面到立體、從定性到定量、從分析到綜合;從細胞、亞細胞、分子三個水平研究細胞的結構與功能、分裂與分化、衰老與死亡等生命活動規(guī)律及其調控機制,細胞與細胞、細胞與環(huán)境之間的相互關系。使原來以形態(tài)結構研究為主的細胞學轉變成以生理功能研究為主、將結構與功能緊密結合起來的細胞生物學。由于細胞生物學在分子水平上的研究工作取得了深入的進展,因此細胞生物學又稱為細胞分子生物學。細胞生物學研究內容如下。

2.2.1 細胞社會學

細胞社會學是細胞生物學中的一個新的領域。它是以系統(tǒng)論的觀點研究細胞群體中細胞間的相互關系、細胞群體的社會行為;細胞識別、通訊、相互作用;整體和細胞群對細胞的生長、分化、形態(tài)發(fā)生和器官形成等活動的調控;細胞外環(huán)境對細胞的影響。

2.2.2 細胞的增殖、生長、分化與調控

研究細胞增殖、生長、分化及其調控機制,不僅是控制生物生長和發(fā)育的基礎,而且是研究細胞癌變和逆轉的重要途徑。

2.2.3 細胞遺傳學

細胞遺傳學從細胞學角度來研究染色體的結構和行為以及染色體與細胞器的關系,從而探討遺傳與變異的機制等。

2.2.4 細胞化學

細胞化學:用切片或分離細胞成分,對單個細胞或細胞各個部分進行定性和定量的化學分析,研究細胞結構、化學成分的定位、分布及其生理功能。

2.2.5 分子細胞學

分子細胞學:從分子水平研究細胞與細胞器中蛋白質、核酸等大分子的組成、結構與功能及其遺傳性狀的表現(xiàn)和調控等,探討細胞生命活動的分子機理。

2.3 遺傳學

遺傳學是研究生物遺傳和變異規(guī)律的科學。孟德爾認為生物性狀的遺傳是受遺傳因子控制的,并提出了遺傳因子分離和自由組合的基本遺傳規(guī)律。1900年,孟德爾的成果得到廣泛重視,成為遺傳學的基石。

20世紀初,利用光學顯微鏡發(fā)現(xiàn)了細胞有絲分裂和減數(shù)分裂過程中染色體及其行為,奠定了遺傳的染色體理論基礎。1910年左右,美國遺傳學家摩爾根及其同事根據(jù)對普通果蠅的研究,提出了基因的連鎖交換規(guī)律,并結合當時的細胞學成就,創(chuàng)立了以染色體遺傳為核心的細胞遺傳學。

遺傳信息在分子水平上研究始于20世紀40年代。隨著電子顯微鏡的發(fā)明,人們已能夠直接觀察遺傳物質的結構及其在基因表達過程中的特征,使細胞遺傳學的研究進入分子水平。

1953年,沃森和克里克提出了DNA的雙螺旋結構模型,為進一步闡明DNA的結構、復制和遺傳物質如何保持世代連續(xù)的問題奠定了基礎,開創(chuàng)了分子遺傳學這一新的學科領域。

遺傳學研究的領域非常廣泛,可劃分成經(jīng)典遺傳學、細胞遺傳學、分子遺傳學和生統(tǒng)遺傳學4個分支,各個分支領域相互聯(lián)系、相互重疊、相互印證,組成了一個不可分割的整體。

經(jīng)典遺傳學研究從親代到子代的遺傳特性,包括遺傳的分離規(guī)律;獨立分配規(guī)律;連鎖和交換遺傳規(guī)律及機理;基因互作及其與環(huán)境的相互關系;性別決定與伴性遺傳;基因及染色體變異;數(shù)量性狀的特征及其多基因假說,近親繁殖和雜種優(yōu)勢;細胞質遺傳等。

細胞遺傳學是通過細胞學手段對遺傳物質進行研究。其內容包括細胞的結構和功能;染色體的形態(tài)結構;細胞的有絲分裂,減數(shù)分裂;配子的形成和受精。

分子遺傳學是從分子的水平上研究遺傳物質的結構及遺傳信息的傳遞。內容包括DNA復制、轉錄和翻譯,基因突變及修復,原核生物和真核基因表達與調控;基因、基因組及作圖,遺傳重組。

生統(tǒng)遺傳學是用數(shù)理統(tǒng)計學方法來研究生物遺傳變異規(guī)律的學科。根據(jù)研究的對象不同,又可分為數(shù)量遺傳學和群體遺傳學。前者研究生物體數(shù)量性狀即由多基因控制的性狀遺傳規(guī)律,后者是研究基因頻率在群體中的變化、群體的遺傳結構和物種進化。

2.4 分子生物學

分子生物學是從分子水平研究核酸與蛋白質的結構與功能、遺傳信息傳遞和調控,闡明生命本質的科學。

從19世紀后期到20世紀50年代初,確定了蛋白質是生命的主要物質基礎,DNA是生物遺傳的物質的載體,是現(xiàn)代分子生物學誕生的準備和醞釀階段。

從20世紀50年代初到70年代初,是現(xiàn)代分子生物學的建立和發(fā)展階段,1953年Watson和Crick提出的DNA雙螺旋結構模型為現(xiàn)代分子生物學誕生的里程碑,確立了核酸作為遺傳信息分子的結構基礎,提出了鹼基配對是核酸復制、遺傳信息傳遞的基本方式,為核酸與蛋白質的關系及其在生命中的作用打下了最重要的基礎。

70年代后,基因工程技術出現(xiàn),人類進入認識生命本質并開始改造生命的發(fā)展階段。

分子生物學原來是生物化學的一部分,因其太重要了,20世紀中后期從生物化學中分離出來并與遺傳學結合,獨立出來成為單獨的學科,是生物化學的發(fā)展和延續(xù)。涉及的部分內容比生物化學更細致深入,并從整體上考慮。

分子生物學從蛋白質、核酸、基因及基因組結構開始,以中心法則為主線,闡述生物大分子在信息傳導、基因表達調控中的相互作用和機理。主要內容包括蛋白質、核酸、基因和基因組的結構、DNA的復制、轉錄、轉錄后加工、基因突變與修復、蛋白質生物合成和翻譯后加工、原核生物基因表達的調控、真核生物基因表達的調控。基因工程技術的原理和應用等。

2.5 基因工程學

20世紀70年代,隨著 DNA的內部結構和遺傳機制逐漸呈現(xiàn)在人們眼前,生物學家不再僅僅滿足于探索、揭示生物遺傳的秘密,而是開始設想在分子的水平上去干預生物的遺傳特性。這就像工程設計,按照人類的需要(設計)把這種生物的某個“基因”與那種生物的某個“基因”進行“施工”,“組裝”成新的基因組合,創(chuàng)造出新的生物的工程技術被稱為“基因工程”。

基因工程包括如下幾個主要的內容:①目的基因的合成或提起分離。②載體的構建。③將載體轉移到受體細胞并增殖。④重組DNA分子的受體細胞克隆篩選。⑤將目的基因克隆到表達載體上,導入寄主細胞,使之在新的遺傳背景下實現(xiàn)功能表達,產(chǎn)生出人類所需要的物質。

3 課程間的邏輯關系,教學內容選擇及課程順序安排

從生物化學、遺傳學、細胞生物學、分子生物學、基因工程學的定義,研究內容,發(fā)展歷史動態(tài)可知,各學科的邏輯關系是:理解細胞結構及功能需要一定的生物化學基礎,理解遺傳物質的結構和功能需要一定的細胞生物學基礎,而分子生物學是生物化學、遺傳學交叉融合的產(chǎn)物,研究核酸和蛋白質分子結構和功能以及相互關系,而各個分子不能孤立發(fā)揮作用,必須依賴于一定的細胞結構,因此,生物化學是細胞生物學的基礎;細胞生物學是遺傳學和分子生物學的基礎?;蚬こ淌抢梅肿由飳W的理論和實驗技術進行轉基因操作的部分獨立出來的,因此分子生物學是基因工程學的基礎。所以,高校應按生物化學、細胞生物學、遺傳學、分子生物學、基因工程的順序安排課程教學最為合適。

由以上可知,由于歷史的原因,生物化學、細胞生物學、遺傳學、分子生物學、基因工程學相互聯(lián)系,交叉滲透,研究內容重復較多。因此,本研究根據(jù)其定義、邏輯關系及發(fā)展歷史,同時為編寫教材和教學的方便,建議生物化學、遺傳學、細胞生物學、分子生物學、基因工程學教學內容如下。

(1)生物化學主要教學內容主要有:蛋白質化學、核酸化學;酶學基礎;糖代謝與生物氧化;脂類代謝;蛋白質的分解代謝等內容。而將DNA復制、轉錄、翻譯、突變、修復及原核生物和真核生物基因表達調控留在分子生物學講授。

(2)細胞生物學的教學內容主要有:細胞的基本結構;細胞生物學研究方法;細胞膜的結構與功能及物質跨膜運輸;細胞質基質與細胞內膜系統(tǒng);細胞通訊與信號傳遞;線粒體和葉綠體;細胞核與染色體;細胞骨架;細胞增殖及其調控;細胞分化、衰老與凋亡。

(3)遺傳學的教學內容主要有:遺傳的分離規(guī)律;獨立分配規(guī)律;連鎖和交換遺傳規(guī)律;基因互作及其與環(huán)境的關系;基因定位與連鎖遺傳圖;性別決定與伴性遺傳;基因及染色體變異;染色體畸變;數(shù)量性狀的特征及其多基因假說;近親繁殖和雜種優(yōu)勢;細胞質遺傳;遺傳重組。

(4)分子生物學的教學內容主要有:DNA的復制、轉錄、轉錄后加工、基因突變與修復、蛋白質生物合成和翻譯后加工、原核生物基因表達的調控、真核生物基因表達的調控。

(5)基因工程學的主要教學內容有:基因工程技術的原理和應用等。

以上各門課的教學內容相對前述和我國現(xiàn)行教材的教學內容作了較大調整,例如;核酸和蛋白質的組成及結構只在生物化學中講授,細胞信號傳遞只在細胞生物學中講授,基因工程原理只在基因工程學中講授,避免了課程內容的重復。

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篇3

1.巴氏小體案例在遺傳學教學中的應用

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49.分子群體遺傳學方法處理鯉形態(tài)學數(shù)據(jù)的適用性

50.番茄果重數(shù)量性狀基因的研究進展及在遺傳學教學中的應用 

51.遺傳學教學中遺傳學史及科學方法論的教育

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53.孤獨癥的遺傳學和神經(jīng)生物學研究進展

54.肺癌表觀遺傳學的研究進展

55.腫瘤的表觀遺傳學研究

56.遺傳學課程群的設置和思考

57.《遺傳學》課程的建設與優(yōu)化

58.表觀遺傳學在中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病中的研究進展

59.遺傳學實驗教學體系的改進

60.肝癌表觀遺傳學研究進展

61.保護生物學一新分支學科——保護遺傳學

62.表觀遺傳學在淋巴系統(tǒng)腫瘤研究中的新進展

63.大腸癌的表觀遺傳學研究進展

64.重視經(jīng)典遺傳學知識體系構建和學生自學能力的培養(yǎng)

65.植物化學遺傳學:一種嶄新的植物遺傳學研究方法

66.關聯(lián)分析及其在植物遺傳學研究中的應用

67.表觀遺傳學及現(xiàn)代表觀遺傳生物醫(yī)藥技術的發(fā)展

68.三陰性乳腺癌與表觀遺傳學研究現(xiàn)狀

69.構建培養(yǎng)新型醫(yī)學人才的醫(yī)學遺傳學課程體系改革

70.骨髓增生異常綜合征的遺傳學檢測研究進展

71.釘螺遺傳學及其生物學特性的研究進展

72.羞怯:來自行為遺傳學的觀點

73.遺傳學探究性實驗教學的思考及實踐

74.“教學、實踐、科研、臨床”四位一體的醫(yī)學遺傳學教學體系建設探索與實踐

75.國內高校遺傳學教材發(fā)展研究

76.男性生殖遺傳學檢查專家共識

77.腫瘤表遺傳學研究的進展

78.創(chuàng)新性遺傳學大實驗對提高大學生綜合能力的研究

79.白內障表觀遺傳學研究的現(xiàn)狀及進展

80.遺傳學研究性實驗教學模式探索與創(chuàng)新人才培養(yǎng)

81.表觀遺傳學在木本植物中的研究策略及應用

82.高通量測序技術結合正向遺傳學手段在基因定位研究中的應用

83.激發(fā)與培養(yǎng)學生學習遺傳學興趣的教學途徑

84.從表觀遺傳學開展復雜性疾病證候本質的研究

85.藍藻分子遺傳學十年研究進展

86.建設遺傳學課件體系 提高多媒體教學質量

87.表觀遺傳學與腫瘤

88.原發(fā)性肝癌的表觀遺傳學及其治療

89.青少年焦慮、抑郁與偏差行為的行為遺傳學研究

90.兒童孤獨癥的遺傳學研究進展

91.本科生遺傳學實驗教學的改革探討

92.與閉經(jīng)有關的遺傳學問題

93.多媒體教學在遺傳學“三點測驗”教學中的實踐

94.一個實用的群體遺傳學分析軟件包——GENEPOP3.1版

95.論從“腎為先天之本”到“中醫(yī)遺傳學”

96.《遺傳學》多媒體教材的編寫與實踐

97.肺癌的表觀遺傳學研究進展

98.無創(chuàng)性產(chǎn)前遺傳學檢測研究進展

篇4

關鍵詞:運動 選材 體操

隨著現(xiàn)代體操技術的發(fā)展,選材的重要性已經(jīng)越來越突出。在高級體操運動員所必須具備的素質條件中,有些是經(jīng)過后天訓練可以改進的,而有的是后天不能改變的。所以說,選材的好壞,直接決定了運動員能否向高水平發(fā)展;或者說,選材不好,根本不能成為一個優(yōu)秀的高水平體操運動員。由于體操必須從少年抓起,因此選材也應在少年兒童中進行。

一、運動員選材方法

依據(jù)選材基本因素可將競技運動的選材方法分為遺傳選材法、年齡(少兒生長發(fā)育程度鑒別)選材法、身體形態(tài)法、身體素質選材法、生理機能選材法、生化選材法、心理選材法、運動技能選材法等幾種。

二、運動員選材類別

從選材的科學性上可分為“經(jīng)驗選材”和“科學選材”。所謂“經(jīng)驗選材”,是憑自己的經(jīng)驗,以定性的標準和簡單的定量指標測定為主,采用簡易的手段所進行的粗略的選材。所謂“科學選材”是相對于經(jīng)驗選材而言,它是指運用已知的科學理論與較為先進的方法、手段,經(jīng)過一定的科學測試和考察所進行的成功率較高的選材。

三、運動員選材應考慮的因素

1、遺傳因素。從生物學的角度看,體育運動正在從生理學、解剖學、生物化學水平(即生物大分子結構、功能的水平)進入了從分子遺傳學水平上去進行研究,其中運動員選材是最早從分子遺傳學的角度進行研究的領域。

2、年齡因素。年齡因素是指與運動員選材有關的日歷年齡、生物年齡和運動年齡。三種年齡之間存在著緊密的聯(lián)系,但其發(fā)展卻是不同步的。在運動員選材中,這是一個必須考慮的重要因素。

3、競技能力因素。競技能力是一名運動員成才的必要條件,因而選材必須從選材對象各種競技能力的實際潛力和現(xiàn)實再現(xiàn)兩個角度去進行診斷和預測。競技能力的現(xiàn)實表現(xiàn)主要從選材對象的身體機能、形態(tài)、生理、智力與身體素質、健康以及運動成績等因素去考慮。競技能力的潛力主要是指生長發(fā)育的先天條件潛力和訓練方面的潛力,以及繼續(xù)訓練的個人和社會因素等方面的潛力。

4、專項因素。各個不同的專項由于其起主導因素的競技能力不同,因而選材時必須根據(jù)專項的需要來進行。例如,體能類項群應更多地從體能方面(即機能、形態(tài)、素質和健康等)去考慮,而技能類項群中的表現(xiàn)準確性項群則應更多地從心理能力方面去考慮。要想提高專項選材的準確性,就必須首先對各個專項的特點,以及各專項起主導作用的競技能力有一個客觀的了解。

篇5

關鍵詞應用型高校;遺傳學;課程內容;教學策略;評價體系

作者簡介張紅利(1985—),女,山西壽陽人,副教授,博士,從事分子生物學研究。

收稿日期2020-03-19;修回日期2020-04-09

遺傳學是高等院校生物類專業(yè)必修的一門主干基礎課程,也是21世紀生命領域中發(fā)展最為迅速的學科之一。遺傳學的研究范疇已大幅度拓寬,由最初的植物、動物和微生物遺傳學延伸到醫(yī)藥學、免疫學、生態(tài)學、環(huán)境科學、分子生物學、基因組學、生物信息學等各個生命領域[1-2],迫切需要從教學內容、教學策略、考核方式等多個方面進行教學改革,以培養(yǎng)具備扎實基礎知識、較強應用能力的優(yōu)秀人才。

1遺傳學課程教學現(xiàn)狀

1.1遺傳學教改現(xiàn)狀

遺傳學是生命科學的核心課程。近5年,本科階段的遺傳學課程教學已在課程內容更新和知識傳授方式上進行了一系列卓有成效的探索,主要體現(xiàn)在3個方面:①《遺傳學》教材版本的豐富和多樣化,如《普通遺傳學》《現(xiàn)代遺傳學》《分子遺傳學》《動物遺傳學》《醫(yī)學遺傳學》《數(shù)量遺傳學》《群體遺傳學》等[2];②遺傳學精品課程的創(chuàng)設,如浙江大學、武漢大學、復旦大學、廈門大學、云南大學等各大名校相繼開設了遺傳學、醫(yī)學遺傳學、動物遺傳學等國家級精品課程;③遺傳學教學改革的初探,如遺傳學網(wǎng)絡課程方面的建設與探索[3-5],在遺傳學教學內容以及教學方法上的教改探析[6-9],以及針對不同類型高校進行的遺傳學改革探索[1,10-12]。

1.2遺傳學教學現(xiàn)存問題

由于各高校培養(yǎng)對象、任務與側重點、目標各有差異。山西大同大學現(xiàn)為山西省首批應用型轉型試點高校,結合學校發(fā)展定位,遺傳學課程教學面臨嚴峻的挑戰(zhàn),目前主要存在幾個問題:①教學內容缺乏整合,且與實踐應用脫節(jié);②教學理念和策略保守;③課程評價體系單一且不完善。傳統(tǒng)的遺傳學教學體系讓學生感受不到挑戰(zhàn)性、實用性和前沿性。如何對課程進行合理規(guī)劃,以及如何挖掘學生的探究潛力已成為教師面臨的首要問題。因此,遺傳學課程教學改革迫在眉睫。

2優(yōu)化知識體系,體現(xiàn)專業(yè)特色

2.1章節(jié)內容的精選和整合

遺傳學在生物科學領域中發(fā)展迅速,內容在深度和廣度上都發(fā)生了變化,必然要求高校教師在教材內容的選取上做合適的調整,內容要突顯基礎性、新穎性及適用性。第一,從章到節(jié)均需要精簡,如高中遺傳知識點(遺傳的物質基礎,孟德爾遺傳定律,伴性遺傳、物種形成與自然選擇學說等);與細胞學和基因工程課程內容重疊的章節(jié)(體細胞遺傳、細胞質遺傳的分子基礎、基因突變、基因表達調控、基因工程)。第二,遺傳學教材各部分內容相互滲透、實際教學中需要將這些分散的內容進行整合,補充和聯(lián)系,使學生對遺傳學知識結構有清晰的框架和脈絡認識。如孟德爾定律、連鎖交換定律、伴性遺傳這些章節(jié)均屬于細胞核遺傳信息的傳遞規(guī)律。它們之間既有區(qū)分,但又密切聯(lián)系,在研究多個性狀的遺傳時,決定這些性狀的基因既可能遵循孟德爾自由組合定律也可能遵循連鎖交換定律,而單個基因的遺傳只遵循孟德爾定律。另外,伴性遺傳性狀并非獨立與前二者,而是孟德爾定律和連鎖交換定律在某些性狀傳遞過程中的特殊體現(xiàn)。在細胞核遺傳規(guī)律內容基礎上,細胞質遺傳和母性影響對性狀的遺傳方式做了進一步補充和擴展,將三者比較區(qū)別聯(lián)系,能更好地理解拓展性狀的遺傳方式,即決定性狀的遺傳信息因其所在位置不同,性狀的遺傳方式將呈現(xiàn)不同的規(guī)律,但又有內在關聯(lián)。單基因決定性狀的遺傳方式是遺傳學中最基礎的內容,現(xiàn)實中有許多性狀是由幾個甚至多個基因共同決定的,數(shù)量遺傳學對于理解這些性狀的遺傳尤為重要。

2.2遺傳學案例的引入

教學內容中引入實踐性、趣味性較強的典型案例,能使學生通過懸念和聯(lián)想空間達到理性升華。第一,通過引入能夠激發(fā)學生關注遺傳學疾病案例,如常染色體遺傳病、性染色體遺傳病、染色體畸變以及基因突變相關的特殊性醫(yī)學病例,學生分組繪制疾病的家族系譜圖并分析其遺傳特點,能使學生更充分地理解人類的性狀遺傳需用系譜這種特殊的方式進行研究,調查疾病和繪制系譜是遺傳疾病研究的前提基礎,通過分析討論疾病在家族系譜中的遺傳特點激發(fā)學生的思維火花,更好地理解掌握人類遺傳病的遺傳特點[13]。第二,通過引入與農業(yè)生產(chǎn)相關的遺傳學案例,如以袁隆平為首的科技組進行的“三系”配套法、兩系雜交稻關鍵技術研究以及雜交水稻超高產(chǎn)育種的實現(xiàn);荷蘭皇家溫血馬協(xié)會利用雜種優(yōu)勢培育的享譽世界的荷蘭溫血馬;標記基因在高賴氨酸玉米選育時的應用、不育基因或致死基因在防治害蟲時的應用。分子遺傳學和遺傳工程在農業(yè)上也已經(jīng)有廣泛的應用前景,如通過轉基因可以提高作物產(chǎn)量、改善植物品質,通過導入抗病、抗蟲基因增強作物的抗性。第三,遺傳學實驗案例。如大熊貓的分類和起源在過去較長時間中一直存在爭議,有學者提出大熊貓是熊和浣熊共同祖先的后裔。也有學者提議大熊貓應單列為熊貓科。通過染色體核型分析發(fā)現(xiàn)大熊貓染色體核型在數(shù)量排量上更類似于小熊貓,與熊存在顯著差異;但是進一步通過G帶染色,結果表明大熊貓部分染色體帶型和熊的帶型非常相似,意味著大熊貓可能起源于熊科,學生通過此案例能更好地理解領會染色體核型分析的原理和作用。

通過在教學內容上進行合理的精簡整合以及引入遺傳學案例更新優(yōu)化知識體系,以培養(yǎng)具有遺傳學系統(tǒng)知識框架的優(yōu)秀生物學應用型人才。

3更新教學策略,挖掘學生的自主探究能力

3.1教師的教學策略需發(fā)生轉變

因章節(jié)內容的差異,多數(shù)章節(jié)仍需要以傳統(tǒng)的講授方式進行教學,但是部分章節(jié)與社會發(fā)展緊密關聯(lián),傳統(tǒng)講授限制了學生的主觀能動性,教師的教學理念就需從傳授知識轉變?yōu)檩o助學生獲取知識,挖掘學生探究潛力,因此相應的教學策略就需要更新并融合應用。如將基因定位和遺傳學作圖、質核互作遺傳、細菌的遺傳重組作為試點章節(jié),采用社會情境—問題導向—探究合作組合教學策略模式,應用啟發(fā)式、探究式、開放式、討論式、案例式等多種交互式對話的教學方法引發(fā)學生的自主思考,自主探究和自主發(fā)現(xiàn),激發(fā)學生的內在學習動機,最大程度地啟發(fā)學生的主觀能動性,在掌握基本理論知識的同時,全面提高學生分析和解決遺傳學問題的能力及綜合素質,培養(yǎng)學生自主學習和創(chuàng)新的能力。

3.2課后任務需明確合理

課堂在多數(shù)情況下是重點核心知識講授的環(huán)節(jié),對于無法開展多樣化課堂形式的教學內容可通過課外多種方式激發(fā)學生的學習動機。通過引入帶有疑問的案例,安排學生課后通過查閱資料解決案例中問題,激發(fā)學生對知識的求知欲,促進學生主動預習和學習,課堂中才能更好地將基礎內容與生產(chǎn)實踐相聯(lián)系。另外,選擇適量的難度適合的習題或考研題作為課后任務,學生通過練習思考探究才能更好地鞏固掌握課堂所授知識,且實踐性案例習題能更好地幫助激發(fā)學生的興趣。學生習題的解答需在完整性、邏輯性、程序性方面提出高要求,有利于反饋學生的過程式思維。另外還需建立線上互動課堂,將習題反饋的疑問以及學生習題過程中遇到的困惑做合理的引導和科學的解答。

3.3注重知識框架的構建

章節(jié)教學結束后及時安排學生小組完成細節(jié)內容、知識點的脈絡圖解。同時也要注重章節(jié)與章節(jié)之間聯(lián)絡知識的銜接及中型框架的構建,另外學期末要求學生結合遺傳學課程教學大綱重建知識點大框架和思維導圖,有利于學生形成完整的系統(tǒng)的遺傳學知識框架體系,并掌握概念圖知識框架構建的方法,培養(yǎng)學生構建整體知識脈絡的能力。

4評價體系多樣化深入化,提升學生分析解決問題的能力

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知人者智,知己者明。這一切,都從正確認識自我開始。但已經(jīng)在紅塵俗世當中打滾了半輩子的自我,哪些是純凈而不變的特質,不會因為時間、外在因素而改變的?所謂的價值觀、態(tài)度、驅動力和成就動機等內心最深處的吶喊,大部分人得花上一輩子時間才能了悟,但其實早已在自己的手中呈現(xiàn)。

皮紋學發(fā)源于西方,是一門相對年輕的學問。上世紀初,許多科學家通過對手掌上指紋的脊紋特征進行研究,結合組織胚胎學、解剖學、遺傳學以及醫(yī)學方面的研究成果,陸續(xù)證明了指紋形態(tài)即皮紋特征與遺傳基因的相關性。隨著細胞遺傳學的分子遺傳學的發(fā)展,醫(yī)學和遺傳學工作者不約而同關注并重視皮紋學研究,通過大量的臨床診斷數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)并證實了手指、手掌的脊紋與大腦各功能區(qū)域的對應關系。20世紀末,皮紋學自哈佛引入臺灣,經(jīng)連裕興先生的研發(fā),從各家學說中脫穎而出,形成一套精準度較高的專業(yè)心理學測評工具,廣泛應用于職涯規(guī)劃、勝任力評估、親子溝通等各個方面,形成了一定的社會影響。

張佑佶有著二十多年在多家知名跨國公司擔任高階主管特別是人力資源主管的經(jīng)歷,中年以后接觸到皮紋學,隨即被其理論與實踐深深吸引并全力投入這項事業(yè)的研究與推廣,實現(xiàn)了他人生的重大轉折。用他自已的話說,這跟那曾經(jīng)看不懂的左手拇指紋路有關。

張佑佶先生認為無論個人發(fā)展還是企業(yè)發(fā)展,說到底都是人的因素在起作用,《放飛心的無限——提升職業(yè)勝任力的訣竅》一書是其面對現(xiàn)實中“人”的問題包括人的成長與教育、社會人力資源開發(fā)管理等實踐性問題的思考、探索和努力的結晶,旨在通過以一種新的方法論的建構與應用來幫助人們更好地了解自已、認識他人,去創(chuàng)造更有價值的人生,建設更和諧的社會。

在這本書中,作者基于他所熟悉的客服中心運營經(jīng)驗對職業(yè)勝任力做了詳細解析,并透過大腦基因解碼工程塑造崗位勝任力模型,建立職涯規(guī)劃路徑圖,以符合每位客服座席人員的人格特質、學習風格及工作方式。為企業(yè)呼叫中心在選人、用人、育人方式上提供了重要參考。

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【摘要】生物技術藥物(biotech drugs)或稱生物藥物(biopharmaceutics)是集生物學、醫(yī)學、藥學的先進技術為一體,以組合化學、藥學基因(功能抗原學、生物信息學等高技術為依托,以分子遺傳學、分子生物、生物物理等基礎學科的突破為后盾形成的產(chǎn)業(yè)。 文章分析了生物制藥新技術的發(fā)展趨勢。

【主題詞】制藥 新工藝

生物技術藥物(biotech drugs)或稱生物藥物(biopharmaceutics)是集生物學、醫(yī)學、藥學的先進技術為一體,以組合化學、藥學基因(功能抗原學、生物信息學等高技術為依托,以分子遺傳學、分子生物、生物物理等基礎學科的突破為后盾形成的產(chǎn)業(yè)。

一 生物制藥

目前生物制藥主要集中在以下幾個方向:

1 腫瘤 在全世界腫瘤死亡率居首位,美國每年診斷為腫瘤的患者為100萬,死于腫瘤者達54.7萬。用于腫瘤的治療費用1020億美元。腫瘤是多機制的復雜疾病,目前仍用早期診斷、放療、化療等綜合手段治療。今后10年抗腫瘤生物藥物會急劇增加。如應用基因工程抗體抑制腫瘤,應用導向IL-2受體的融合毒素治療CTCL腫瘤,應用基因治療法治療腫瘤(如應用γ-干擾素基因治療骨髓瘤)?;|金屬蛋白酶抑制劑(TNMPs)可抑制腫瘤血管生長,阻止腫瘤生長與轉移。這類抑制劑有可能成為廣譜抗腫瘤治療劑,已有3種化合物進入臨床試驗。

2 神經(jīng)退化性疾病 老年癡呆癥、帕金森氏病、腦中風及脊椎外傷的生物技術藥物治療,胰島素生長因子rhIGF-1已進入Ⅲ期臨床。神經(jīng)生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經(jīng)營養(yǎng)因子)用于治療末稍神經(jīng)炎,肌萎縮硬化癥,均已進入Ⅲ期臨床。美國每年有中風患者60萬,死于中風的人數(shù)達15萬。中風癥的有效防治藥物不多,尤其是可治療不可逆腦損傷的藥物更少,Cerestal已證明對中風患者的腦力能有明顯改善和穩(wěn)定作用,現(xiàn)已進入Ⅲ期臨床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重組tPA)用于中風患者治療,可以消除癥狀30%。

3 自身免疫性疾病 許多炎癥由自身免疫缺陷引起,如哮喘、風濕性關節(jié)炎、多發(fā)性硬化癥、紅斑狼瘡等。風濕性關節(jié)炎患者多于4000萬,每年醫(yī)療費達上千億美元,一些制藥公司正在積極攻克這類疾病。

4 冠心病 美國有100萬人死于冠心病,每年治療費用高于1 170億美元。今后10年,防治冠心病的藥物將是制藥工業(yè)的重要增長點。Centocor′s Reopro公司應用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復心臟功能取得成功,這標志著一種新型冠心病治療藥物的延生。

基因組科學的建立與基因操作技術的日益成熟,使基因治療與基因測序技術的商業(yè)化成為可能,正在達到未來治療學的新高度。轉基因技術用于構造轉基因植物和轉基因動物,已逐漸進入產(chǎn)業(yè)階段,用轉基因綿羊生產(chǎn)蛋白酶抑制劑ATT,用于治療肺氣腫和囊性纖維變性,已進入Ⅱ,Ⅲ期臨床。大量的研究成果表明轉基因動、植物將成為未來制藥工業(yè)的另一個重要發(fā)展領域。

二 制藥新技術分析

未來生物技術將對當代重大疾病治療劑創(chuàng)造更多的有效藥物,并在所有前沿性的醫(yī)學領域形成新領域。 生物學的革命不僅依賴于生物科學和生物技術的自身發(fā)展,而且依賴于很多相關領域的技術走向,例如微機電系統(tǒng)、材料科學、圖像處理、傳感器和信息技術等。盡管生物技術的高速發(fā)展使人們難以作出準確的預測,但是基因組圖譜、克隆技術、遺傳修改技術、生物醫(yī)學工程、疾病療法和藥物開發(fā)方面的進展正在加快。

除了遺傳學之外,生物技術還可以繼續(xù)改進預防和治療疾病的療法。這些新療法可以封鎖病原體進入人體并進行傳播的能力,使病原體變得更加脆弱并且使人的免疫功能對新的病原體作出反應。這些方法可以克服病原體對抗生素的耐受性越來越強的不良趨勢,對感染形成新的攻勢。

除了解決傳統(tǒng)的細菌和病毒問題之外,人們正在開發(fā)解決化學不平衡和化學成分積累的新療法。例如,正在開發(fā)之中的抗體可以攻擊體內的可卡因,將來可以用于治療成癮問題。這種方法不僅有助于改善癮君子的狀況,而且對于解決全球性非法貿易問題具有重大影響。

各種新技術的出現(xiàn)有助于新藥物的開發(fā)。計算機模擬和分子圖像處理技術(例如原子力顯微鏡、質量分光儀和掃描探測顯微鏡)相結合可以繼續(xù)提高設計具有特定功能特性的分子的能力,成為藥物研究和藥物設計的得力工具。藥物與使用該藥物的生物系統(tǒng)相互作用的模擬在理解藥效和藥物安全方面會成為越來越有用的工具。例如,美國食品藥物管理局(FDA)在藥物審批的過程中利用Dennis Noble的虛擬心臟模擬系統(tǒng)了解心臟藥物的機理和臨床試驗觀測結果的意義。這種方法到2015年可能會成為心臟等系統(tǒng)臨床藥物試驗的主流方法,而復雜系統(tǒng)(例如大腦)的藥物臨床試驗需要對這些系統(tǒng)的功能和生物學進行更為深入的研究。

藥物的研究開發(fā)成本目前已經(jīng)高到難以為繼的程度,每種藥物投放市場前的平均成本大約為6億美元。這樣高的成本會迫使醫(yī)藥工業(yè)對技術的進步進行巨大的投資,以增強醫(yī)藥工業(yè)的長期生存能力。綜合利用遺傳圖譜、基于表現(xiàn)型的定制藥物開發(fā)、化學模擬程序和工程程序以及藥物試驗模擬等技術已經(jīng)使藥物開發(fā)從嘗試型方法轉變?yōu)槎ㄖ菩烷_發(fā),即根據(jù)服藥群體對藥物反應的深入了解會設計、試驗和使用新的藥物。這種方法還可以挽救過去在臨床試驗中被少數(shù)患者排斥但有可能被多數(shù)患者接受的藥物。這種方法可以改善成功率、降低試驗成本、為適用范圍較窄的藥物開辟新的市場、使藥物更加適合適用對癥群體的需要。如果這種技術趨于成熟,可以對制藥工業(yè)和健康保險業(yè)產(chǎn)生重大影響。

篇8

10年前,剛結婚不久的小王便懷孕了。小兩口只在結婚時做了很簡單的婚前體檢,并未有計劃地妊娠,更沒想到要去做孕前體檢。直到孕中期,小王才到當?shù)匾患裔t(yī)院建卡進行產(chǎn)檢。因當時未有孕期唐氏篩查,也未行系統(tǒng)的中孕B超胎兒畸形大篩查,加上有時比較忙,小王并沒有按規(guī)定時間去醫(yī)院檢查。按照老一代人的想法,生孩子是自然而然的事,哪里需要檢查那么多項目呢?結果,孩子出生后才發(fā)現(xiàn)其有先天發(fā)育異常,一家人輾轉求醫(yī)多年,治療效果卻不甚理想。

生活實例2(現(xiàn)在)

10年時間轉瞬即逝,2012年是龍年,傳統(tǒng)的生育高峰年。小王的一個親戚小李懷孕了。小李是個80后,喜歡在網(wǎng)絡上吸收和更新知識。她與丈夫不僅在婚前做了詳細的婚前體檢,婚后還在網(wǎng)上搜集資料,為懷龍寶寶做準備。先是詳細的孕前體檢,排除夫婦疾病,并按照醫(yī)生建議提前3個月開始規(guī)律口服葉酸,丈夫的煙酒也統(tǒng)統(tǒng)戒掉了。如期懷孕后,小李立即到當?shù)氐娜揍t(yī)院建了卡,還預約了專家門診。凡是醫(yī)生建議的檢查都做,并且自己也在網(wǎng)上搜集資料,了解孕期保健知識、產(chǎn)前檢查的流程和項目等。她認為,現(xiàn)在每個家庭基本只生1個孩子,哪敢有半點馬虎?前段時間,小李順利生下健康寶寶,全家歡喜。

我國是出生缺陷高發(fā)國家之一,每年約有20萬~30萬肉眼可見先天畸形兒出生,加上出生后數(shù)月和數(shù)年才顯現(xiàn)出來的缺陷,先天殘疾兒童總數(shù)達80萬~120萬。除了20%~30%的患兒經(jīng)早期診斷和治療可以獲得較好的生活質量外,30%~40%的患兒在出生后死亡,約40%將成為終生殘疾。提高出生人口素質,減少出生缺陷的發(fā)生,關系到每個家庭的幸福,更關系到一個民族的未來。

20世紀50年代后,隨著科學的發(fā)展、細胞遺傳學的進步,羊水脫落細胞檢查、染色體核型分析技術、生化酶分析法和超聲波、胎兒鏡等的普遍應用,以及分子生物學和分子遺傳學領域等新成就的推動, 優(yōu)生學知識迅速豐富起來。而近10年來,優(yōu)生優(yōu)育的理念更是深入人心,人們逐步認識到,出生缺陷等不良妊娠結局的發(fā)生是生物、環(huán)境、社會、心理、行為等多種危險因素聯(lián)合長期作用的結果,并不僅僅在孕婦妊娠時才開始作用,而應從妊娠前就開始關注。因此,為了孕育健康新生命,越來越多的人開始重視孕前檢查和孕期保健,在孕前、產(chǎn)前全方位為寶寶健康保駕護航。

孕前檢查:確?!昂梅N子”“好土地”

優(yōu)質的胚胎需要優(yōu)質的和卵子,還需要健康的母體環(huán)境,即“好種子、好土地”,一個都不能少。要想孕育健康新生命,孕前應進行全面檢查,看看夫婦雙方身體條件是否適合懷孕、有無接觸有害物質或不良嗜好、有無可能導致胎兒受影響的疾病或感染,如因病需持續(xù)服藥治療的,要看看所服藥物是否有致畸性、孕前孕期藥物種類或劑量如何調整,等等。

為了減少出生缺陷和遺傳疾病的發(fā)生,有遺傳疾病或先天畸形、曾生育過遺傳病患兒、有不明原因反復流產(chǎn)或死胎等的夫婦,還應在準備懷孕前進行遺傳咨詢,了解某些出生缺陷和遺傳疾病的發(fā)生情況、再發(fā)風險、診斷和防治上所面臨的問題等,從而選擇最適當?shù)臎Q策。

孕期保健:定期產(chǎn)檢不可少

篇9

關鍵詞 分子生物學 兒科 基因工程

中圖分類號:Q7文獻標識碼:A

1 分子生物學為兒科的發(fā)展提供了新的驅動力

兒科這種稱謂源自于歐洲,在15至16世紀之后,受到歐洲文藝復興運動的影響,整個科學技術獲得了極大的發(fā)展,醫(yī)學也不例外,但是這一時期的兒科是包含在產(chǎn)科以及內科里的,產(chǎn)科與內科依據(jù)病兒的年齡分別診斷,也就是說這一時期,兒科并沒有獲得獨立的研究與發(fā)展。世界上第一個兒童醫(yī)院于1820年在法國巴黎誕生,14年之后的1834年俄國建立了世界上第二個兒童醫(yī)院。此后,兒科作為一個獨立學科進入人們的研究視野。早期的兒科研究內容主要針對的是小兒疾病的診治。兒科疾病的診治也主要是依據(jù)成人疾病診治。對于兒童不同年齡所不同的生理、病理現(xiàn)象及其特點認識不足,對于兒童成長的環(huán)境、膳食、營養(yǎng)、衛(wèi)生、保健等影響因素的認識也并不多。此后隨著營養(yǎng)學、免疫學、細菌學等一些學科的快速發(fā)展,學術界對于上述問題也有進一步的認識。到了21世紀,物質代謝、免疫學等學科以前所未有的速度發(fā)展,抗菌素、激素、預防接種等獲得極大發(fā)展,兒科領域的研究也突飛猛進,兒童的營養(yǎng)性以及感染性疾病有了新的控制方法,發(fā)病率與死亡率不斷下降。尤其值得一提的是,以費明翰調查作為典型的第二次流行學革命對于學者們研究兒童的生活方式、心理-行為對疾病模式的意義產(chǎn)生了極大影響,甚至可以說是革命性的,這也是兒科首次對醫(yī)學革命做出的巨大貢獻。

不可否認的是,在分子生物學出現(xiàn)之前,兒科的研究基本上都局限在傳統(tǒng)的疾病診治的經(jīng)驗桎梏中。分子生物學雖然在20世紀50年代產(chǎn)生之后就是生物學研究的前沿,其深度和廣度是人類有史以來從未達到過的。分子生物學的成果給兒科醫(yī)學的發(fā)展提供了極其廣闊的空間。在傳統(tǒng)兒科研究的主要驅動力中主要包括三個驅動力,也即科學驅動、技術驅動與技巧驅動。在分子生物學產(chǎn)生以前,這些驅動力是分割的,但是分子生物學產(chǎn)生之后為兒科研究的這些驅動力進行了整合,分子生物學在針對兒科研究里的發(fā)現(xiàn)、分析以及解決問題等方面都展現(xiàn)出強勁的展動力??梢哉f在很大程度上,分子生物學為解決兒科發(fā)展所遇到的一些特殊性、個案性、疑難性問題時提供了清晰的思路、犀利的靈感以及獨特的視角,為兒科的發(fā)展提供了全新的驅動力,從而大大促進了兒科的發(fā)展。

2 分子生物學拓展了兒科研究范圍提高了發(fā)展質量

分子生物學理論主要包括DNA結構、中心法則、基因調控等方面的研究,分子生物學里基因工程的發(fā)展對于傳統(tǒng)的病毒學、生物學以及遺傳學都產(chǎn)生了革命性影響。眾多常見兒科疾病的病原學診斷也獲得了極大的發(fā)展。舉例而言,目前已分離出的呼吸道病毒已超過百種、腸道病毒近百種。這些病毒參與了從呼吸道到消化道以及神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生。疫苗和化學治療的發(fā)展使過去的難治性疾病得到了較好的控制。有關遺傳性疾?。ㄈ旧w疾病、遺傳代謝性疾病)診斷和治療的理論、方法和技術使從前無法認識和處理的上百種疾病有了正確的解釋與治療手段。分子生物學的診斷方法以令人眩暈的速度遍及兒科各個疾病。分子生物學研究所帶來的各種變化極大拓展了傳統(tǒng)兒科學的研究領域,對于兒科學知識的豐富也起了很大作用,尤其是在阿波羅登月以及人類基因組計劃等活動之后,分子生物學的發(fā)展也明顯加速。這也使得人們更進一步的對兒科的疾病、健康以及生命現(xiàn)象本質的研究上達到的一個高峰。人們不再像傳統(tǒng)的兒科研究,只關注兒童疾病的診治了,對于兒童的健康以及生命質量也作為關注的重中之重。對于兒童成長的環(huán)境,研究已經(jīng)不僅僅局限于自然物質環(huán)境,對于兒童成長的心理精神環(huán)境關注增多。分子生物學的產(chǎn)生及其發(fā)展,在很大程度上使得新一代的兒科研究工作者們所面臨的任務、機遇以及(下轉第53頁)(上接第11頁)挑戰(zhàn)與前輩們發(fā)生了改變,前輩兒科研究工作者的重點在于通過兒童疾病診治降低兒童死亡率和發(fā)病率,當前的研究者重點在于保持這一局面并提高兒童生活和生命的質量。如傳統(tǒng)的研究對于兒童的孤獨癥抑郁癥關注不夠,但是分子生物學產(chǎn)生之后,人們的關注明顯提高了,如北京大學醫(yī)學遺傳中心的鐘南、張茜醫(yī)生在其《兒童孤獨癥的分子生物學研究進展》中專門論述了分子生物學對兒童孤獨癥的影響。分子生物學的產(chǎn)生與發(fā)展也在很大程度上拓展了兒科研究的范圍,大大提高了研究的質量,這種質量的提高主要是通過提供新的途徑與方法來實現(xiàn)的,如朱汝南、錢淵、王芳、劉成貴等人的《分子生物學方法在兒童流行性感冒監(jiān)測中的應用》一問中就認為流行性感冒(流感)病毒是引起急性呼吸道感染的重要病原,它可在短期內突然發(fā)生,起病急,蔓延快,往往造成不同程度的流行,甚至造成世界性大流行。兒科呼吸道感染病人的突然大量增加往往是流感流行的晴雨表,因此兒童中的流感監(jiān)測有著特殊重要的意義。在他們的研究中,充分利用了經(jīng)典病毒學方法(病毒分離和血凝 (HA)試驗)對兒童中流感流行情況進行監(jiān)測的同時,還建立了分子生物學方法檢測和鑒定流感病毒,并對近年A3型流感病毒分離株的血凝素基因進行了序列分析。又如,著名遺傳學家吳希如在20世紀90年代就逐步建立并開展了兒科分子生物學及分子遺傳學研究。對于分子生物學在小兒驚厥、癲癇及其相關遺傳病機制等領域的影響與作用進行了大量的研究,并取得了豐富的成果。

參考文獻

[1]鐘南,張茜.兒童孤獨癥的分子生物學研究進展[J].中國實用兒科雜志,2008(3).

[2]龍華.分子生物學前沿[A].全國首屆動物生物技術學術研討會論文集[C].2004.

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[關鍵詞] 動物遺傳學 教學改革 教學方法

動物遺傳學是畜牧科學和動物醫(yī)學學科重要的專業(yè)基礎課,理論抽象,邏輯思維強,知識涵蓋面廣,是與家畜育種和畜牧生產(chǎn)密切相關的一門學科。隨著科學技術的不斷進步,越來越多的新技術被應用到動物遺傳學領域,推動了動物遺傳學科的飛速發(fā)展。如何適應新形勢的變化,扎實打牢學生的專業(yè)基礎,是當前動物遺傳學教育工作應深思的問題。

一、動物遺傳學發(fā)展現(xiàn)狀及當前教學中存在的問題

1.20世紀動物遺傳學科的發(fā)展

由于分子生物學和分子遺傳學的迅速發(fā)展,遺傳實驗技術的不斷改進和引入,加之許多新的理論知識和操作技術的發(fā)現(xiàn),使動物遺傳學的內容也隨之迅速擴充,成為21世紀最具潛力和最有發(fā)展前景的學科之一。分子克隆技術、DNA重組技術、DNA芯片等各種新技術的不斷出現(xiàn),給這門課程的教學帶來了新活力的同時也增加了教學的難度。因此,動物遺傳學已經(jīng)成為拓寬學生知識結構,了解現(xiàn)代生物技術,完成生物產(chǎn)業(yè)革命必備的專業(yè)基礎課,這就要求我們在講授這門課時必須跟上學科的發(fā)展,在教學內容和實驗內容上做出新的調整和補充,提高教學質量,培養(yǎng)高素質人才。

2.當前本專業(yè)學生的特點

近年來,伴隨著普遍性的國民教育程度的水漲船高,就業(yè)率已經(jīng)不再是學歷教育所能解決的問題。由于社會經(jīng)濟的發(fā)展和市場競爭日趨激烈,以及擴大招生所帶來的就業(yè)壓力,本專業(yè)部分學生學習熱情缺乏,感到前途渺茫,他們熱衷于學習熱門、實用的知識和技能,忽視系統(tǒng)地學習基礎理論知識,一些學生由于對將來就業(yè)缺乏信心,學習勁頭不足,常常是沉湎于網(wǎng)絡、武俠小說、戀愛交友當中,社會實踐能力不強,適應能力和動手操作能力較差,尤其是缺乏競爭意識和危機意識。

3.師資隊伍知識結構老化

當前,世界范圍的新技術革命已經(jīng)影響到了遺學學科的發(fā)展,教學模式的轉變對本學科教師的知識結構提出了更高的要求,要求教師的知識能涉及動物遺學的各個分支學科領域,不但要掌握扎實的專業(yè)知識,還要有動物遺傳學發(fā)展的新知識,了解本學科前沿的科學發(fā)展動態(tài),要求教師在技術知識層次上能跟上技術推廣周期不斷縮短的趨勢。而現(xiàn)在教師隊伍的知識結構不盡如人意,存在知識面窄、思維不開闊、照本宣科的問題。所有這些都要求我們的教師精心備課,深入搜集資料,對本學科當前的最新科學理論、方法和成果及時學習了解,橫向加寬課程的廣度,縱向拓展課程的深度。

二、新時期動物遺傳學教學改革勢在必行

1.適時介紹新內容進行教學,把握時代節(jié)拍

近年來,動物遺傳學不斷加入新的教學內容,特別是在生物技術帶動下的生物技術產(chǎn)業(yè)得到了迅猛發(fā)展,如當前最熱門的克隆技術,不僅僅是利用轉基因技術生產(chǎn)轉基因動物,利用克隆技術、細胞核移植技術生產(chǎn)克隆動物,在人胚克隆方面也有了一定的發(fā)展。中山大學陳系古教授首次運用細胞核轉移技術,將人上皮細胞和去核兔卵細胞結合,成功克隆出人胚,利用人胚干細胞的培養(yǎng)和誘導分化來研究人類疾病的發(fā)病機制,使人類器官克隆等方面有了全新的進展。因此,在教學過程中適時介紹這些新的內容,既可以激發(fā)學生的學習興趣、提高教學效果,又可以充實教學內容,使學生及時了解本學科的新動向,了解本學科與相關學科的緊密聯(lián)系,跟緊時代的節(jié)拍,有利于學生畢業(yè)后開展動物遺傳相關專業(yè)的工作。

2.激發(fā)學生對本學科的學習興趣,激發(fā)學生的學習熱情

部分教師以前存在一種錯誤的認識,認為緒論沒什么可講,既不深入地涉及專業(yè)的基礎理論,也不是考試的重點,大多是一帶而過。殊不知,緒論課是本學科一個全面的介紹,是對本學科學習上的一個系統(tǒng)的把握。所以說,把緒論講好,對于激發(fā)學生的好奇心,引導學生深入到本學科的學習當中來具有至關重要的作用。講好緒論第一課,首先,需要我們教師熟練掌握教材內容,然后加以整理,像故事一樣把動物遺傳學的發(fā)展簡史娓娓道來,激發(fā)學生學習動物遺傳學的興趣,為以后各章節(jié)的講解做好鋪墊。

3.充分運用多種教學方法和手段,改革傳統(tǒng)教育模式,提高學生學習主動性

動物遺傳學課程的一個突出特點就是概念多,而且相對抽象,需要學生具備一定的數(shù)學知識和抽象思維能力。大量的實踐證明,過去那種填鴨式、灌注式、我講你聽式的教學方法已不能適應當前教育的需要。在教學過程中,我們應當更好地嘗試啟發(fā)式教學,堅持在講授課前的5~10分鐘提問,集中學生的注意力、激發(fā)思維,既達到了復習舊課、了解學生是否掌握已教的知識,又順理成章地引進新課的目的。再有要注意教學語言的生動有力和動作協(xié)調明快,用清晰的囗齒、準確的語言、分明的條理、有趣的事例講授,同時充分利用多媒體技術的特點,以文本、圖形、動圖、音頻、視頻等多媒體形式,收集大量圖片和資料,制作涵蓋所有知識點的內容豐富的動物遺傳課件,利用他的結構和層次可以從橫向和縱向多方位展示的特點,在教學的過程中激發(fā)學生學習積極性和主動性,使其興奮點不斷自然轉移,始終不感到疲倦。

4.重視實驗操作,培養(yǎng)學生基本的實驗技能

動物遺傳學其實是一門實踐性比較強的學科,要求學生具體扎實的實驗技能。應把學生的實驗基本操作、基本技能的訓練放在首位。新的教學內容增加了很多新的實驗內容,一些以前研究生教育過程中的實驗項目加入到了本科教育當中來。這些實驗以前實驗室沒有接觸過,具有轉高的技術含量,需要的儀器較精密,實驗成本相對較高。做好實驗準備工作是上好實驗課的重要前提,進行實驗課內容、教學和考核,必須有實驗準備工作的密切配合。比如,動物DNA提取和擴增等新的實驗內容的增加,就要求我們的實驗室人員和學生在實驗前要做好充發(fā)的準備,珍惜每一次實驗機會,搞好實驗內容的預習。實驗中,老師要注意培養(yǎng)學生的操作能力和觀察、記錄實驗結果,使學習養(yǎng)成良好的實驗習慣。由于很多實驗材料相對敏感,對用量和操作環(huán)節(jié)要求較為嚴格,一個小的失誤都會導致整個實驗的失敗,所以參加實驗的人員要嚴格遵守操作規(guī)程,掌握基本的DNA操作技術,熟知實驗的每一個環(huán)節(jié)。為此,全體技術人員主動應盡一切可能創(chuàng)造條件,保證材料和標本的供應,使學生有更多的機會自己操作,自己觀察試驗結果。改變過去學生做的少,看的多的局面,有利于加強學生動手能力的培養(yǎng)。

5.不斷完善教師的知識結構