表觀遺傳學(xué)的研究意義范文

時(shí)間:2024-02-18 18:00:50

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表觀遺傳學(xué)的研究意義

篇1

關(guān)鍵詞:表觀遺傳學(xué) 教學(xué) 研究生

中圖分類號(hào)研究生教育是高等教育的重要組成部分,是培養(yǎng)高素質(zhì)、高層次人才的重要手段。今天的社會(huì)對研究生的全面素質(zhì)和創(chuàng)新能力提出更高的要求,而專業(yè)課教學(xué)是研究生教育的最基本部分,是提高研究生專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力的直接途徑,因此,提高專業(yè)課教學(xué)水平對研究生的培養(yǎng)具有十分重要的意義[1]。隨著生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,知識(shí)更新速度加快,學(xué)科之間相互交叉、相互滲透,邊緣學(xué)科和新興學(xué)科不斷涌現(xiàn)。表觀遺傳學(xué)是近幾年來生命科學(xué)迅速發(fā)展的前沿學(xué)科之一,其理論與技術(shù)已經(jīng)廣泛滲透至生物學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)及預(yù)防醫(yī)學(xué)的各個(gè)學(xué)科。表觀遺傳學(xué)是我們學(xué)院學(xué)術(shù)型碩士研究生專業(yè)課程和專業(yè)學(xué)位碩士研究生專業(yè)知識(shí)模塊的主干課程。如何適應(yīng)新形勢下研究生培養(yǎng)的需要,筆者主要針對研究生表觀遺傳學(xué)教學(xué)談一些自己的看法及建議。

1 教師業(yè)務(wù)素質(zhì)的提高

生物醫(yī)學(xué)模式的轉(zhuǎn)變對教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)和能力提出了相應(yīng)的更高要求。不僅要求教師有生命科學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的專業(yè)知識(shí),而且還要有生物醫(yī)學(xué)理論方面的知識(shí),同時(shí)要求教師的技術(shù)知識(shí)層次能跟上生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)推廣周期不斷縮短的趨勢。我們在研究生的表觀遺傳學(xué)教學(xué)中,隨時(shí)進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研,密切關(guān)注最新高水平期刊和學(xué)術(shù)會(huì)議的相關(guān)信息,不斷補(bǔ)充傳達(dá)的最新知識(shí)。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注當(dāng)前研究活躍的腫瘤、衰老、心血管疾病、感染性疾病與表觀遺傳學(xué)的最新研究進(jìn)展情況,著重介紹營養(yǎng)、環(huán)境、應(yīng)激、細(xì)胞代謝在表觀遺傳變化中的重要作用機(jī)制。這些新知識(shí)非常受研究生的歡迎,引起他們濃厚的興趣。通過這些新知識(shí)的學(xué)習(xí),不僅開闊了研究生的學(xué)習(xí)視野,啟發(fā)了他們的創(chuàng)新思維,同時(shí)使他們形成良好的文獻(xiàn)調(diào)研和學(xué)術(shù)研討的習(xí)慣,逐步形成和掌握正確的科研方法,為即將開展的課題研究工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中反過來能進(jìn)一步促進(jìn)教師知識(shí)結(jié)構(gòu)的不斷更新,達(dá)到教學(xué)相長的目的。

2 改革教學(xué)內(nèi)容,形成完整的表觀遺傳學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系

與經(jīng)典遺傳學(xué)以研究基因序列決定生物學(xué)功能為核心相比,表觀遺傳學(xué)主要研究基于染色質(zhì)事件對于這些“表觀遺傳密碼”的建立和維持的機(jī)制,及其如何決定細(xì)胞的表型和個(gè)體的發(fā)育。在表觀遺傳學(xué)研究生課堂教學(xué)過程中必須具有一定的前瞻性,引導(dǎo)研究生關(guān)注表觀遺傳學(xué)學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài),密切注意學(xué)科的交叉和延伸,緊跟表觀遺傳學(xué)的發(fā)展方向和學(xué)科發(fā)展的突破點(diǎn)。課堂教學(xué)過程中把最主要的精力放在表觀遺傳學(xué)學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展最活躍最富潛力的研究方向上,例如表觀遺傳機(jī)制在癌癥等疾病中的作用機(jī)制,細(xì)胞代謝與表觀遺傳變化的關(guān)系等。表觀遺傳學(xué)是生命科學(xué)中一個(gè)普遍而又十分重要的新研究領(lǐng)域。它不僅對基因表達(dá)、調(diào)控、遺傳有重要作用,而且在腫瘤、免疫、病毒感染復(fù)制等許多疾病的發(fā)生和防治中亦具有十分重要的意義。在教學(xué)過程中主要內(nèi)容包括:表觀遺傳學(xué)概論,DNA甲基化,組蛋白修飾,染色質(zhì)重塑,基因組印記,X染色體失活,siRNA與miRNA介導(dǎo)的調(diào)控,表觀遺傳學(xué)與疾病,表觀遺傳學(xué)與癌癥,天然產(chǎn)物及中草藥的發(fā)展對表觀遺傳學(xué)的展望,表觀遺傳學(xué)的治療進(jìn)展。上述內(nèi)容形成完整的表觀遺傳學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。在教學(xué)過程中,通過有選擇地插入一些小型專題講座及相關(guān)的研究歷史背景資料的方式,介紹和強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)和掌握表觀遺傳學(xué)的重要性,既活躍了課堂,又把課程從枯燥的理論講解中解放出來,同時(shí)激發(fā)了研究生的學(xué)習(xí)積極性,拓寬相關(guān)的知識(shí)面[2]。同時(shí)在教學(xué)過程中注重前沿進(jìn)展內(nèi)容的加入,如代謝、營養(yǎng)、環(huán)境等影響因素與表觀遺傳學(xué)的相關(guān)進(jìn)展。

3 改革教學(xué)方法,培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力

本課程所授課的對象是已具備一定自學(xué)能力和學(xué)習(xí)主動(dòng)性的研究生,最重要的是培養(yǎng)他們科學(xué)地發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力、準(zhǔn)確表達(dá)個(gè)人思想見解的能力以及科研創(chuàng)新能力。本課堂選課人數(shù)一般在十人左右,因此課堂教學(xué)的特點(diǎn)在于小班授課。由于是小班教學(xué),增加了教學(xué)的靈活性和增強(qiáng)了師生之間互動(dòng)的可能性,師生之間的交流與溝通增多。因此在教學(xué)過程中采用教師課堂授課、學(xué)生參與研討、學(xué)生講授等多種教學(xué)方式,強(qiáng)調(diào)講授、研論、文獻(xiàn)調(diào)研、學(xué)術(shù)講座、論文報(bào)告、文獻(xiàn)綜述等多種方式并重的原則。在教學(xué)過程中,合理安排時(shí)間,讓研究生充分參與到教學(xué)的研討,結(jié)合自己的研究方向發(fā)表自己獨(dú)特的見解,闡述自己的學(xué)術(shù)觀點(diǎn),這種教學(xué)方式為研究生迅速進(jìn)入科研工作的角色奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),增強(qiáng)了研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。發(fā)揮現(xiàn)代多媒體技術(shù)在教學(xué)中的重要作用,電子課件與板書相結(jié)合,同時(shí)采用圖片、視頻播放、動(dòng)畫等多種方式的應(yīng)用。倡導(dǎo)啟發(fā)式教育,摒棄灌輸式教學(xué)方法,講授基本理論知識(shí)的同時(shí)注意結(jié)合科研最新進(jìn)展情況拓寬學(xué)生知識(shí)面,加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),使學(xué)生的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐應(yīng)用能力同步得到提高,取得了較好的教學(xué)效果。對由于受學(xué)時(shí)限制而不能在課堂上詳細(xì)介紹的前沿內(nèi)容可使用討論法,安排學(xué)生課后自學(xué),啟發(fā)學(xué)生提出問題,通過課堂討論得到解決。還可以在部分單元結(jié)束后,要求研究生根據(jù)自己的專業(yè)方向,結(jié)合查閱最新的文獻(xiàn)資料,撰寫小專題報(bào)告,組織交流討論,以便鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí),并進(jìn)一步拓寬知識(shí)面。研究生不同于本科生,他們有強(qiáng)烈的求知欲孥,有較高的學(xué)習(xí)熱情,有較強(qiáng)的自學(xué)能力,所以在教學(xué)中倡導(dǎo)自學(xué),組織討論,是因材施教、培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的好方法。

4 多種考核方式結(jié)合,檢驗(yàn)教學(xué)效果。

在研究生的考核方面,不僅僅局限于對課內(nèi)授課內(nèi)容的掌握程度,還可以采用綜述、專題小報(bào)告、PPT匯報(bào)、模擬課題設(shè)計(jì)等綜合考核方式,注重知識(shí)的活學(xué)活用和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng),這樣才有利于研究生即打好廣博、堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),又能其重組知識(shí)框架,只有這樣,研究生的創(chuàng)新意識(shí)才能夠得到增強(qiáng)。

研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)是受多因素復(fù)雜交錯(cuò)影響的,要提升研究生的創(chuàng)新能力,既要保證培養(yǎng)研究生的客觀條件充足,又要發(fā)揮研究生的主觀能動(dòng)性。研究生教育只有適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的要求,才能不斷培養(yǎng)出符合社會(huì)需要的高層次創(chuàng)新型人才。表觀遺傳學(xué)既是目前迅速發(fā)展的學(xué)科和熱點(diǎn)領(lǐng)域,在生物醫(yī)學(xué)各種學(xué)科存在著千絲萬縷的聯(lián)系。它也是我們學(xué)院研究生重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,對于培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)研究生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力具有重要的作用。只有在教學(xué)實(shí)踐中不斷地提高教師自身素質(zhì),調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法,才能達(dá)到預(yù)期目的。

參考文獻(xiàn)

篇2

關(guān)鍵詞 表觀遺傳 高中生物 科學(xué)的本質(zhì) 生命觀念

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A

表觀遺傳學(xué)為人們理解遺傳現(xiàn)象提供了全新的視角,成為“后基因組”時(shí)代的重要研究內(nèi)容之一。同時(shí),表觀遺傳學(xué)作為一個(gè)前沿領(lǐng)域,將是高中生物課程內(nèi)容的一部分。如何在高中課程中實(shí)現(xiàn)其教育價(jià)值,對教育工作者又提出了新的要求。

1 表觀遺傳學(xué):從“意外”發(fā)展而來的科學(xué)領(lǐng)域

“眾所周知,DNA是生命的基本遺傳物質(zhì),但令人怦然心動(dòng)的是,你可以繼承的不僅僅只有DNA序列,還有表觀遺傳信息。”表觀遺傳學(xué)是從對經(jīng)典遺傳學(xué)理論無法解釋的“意外”現(xiàn)象的探索中發(fā)展起來的,這也使表觀遺傳學(xué)的研究格外令人著迷。

經(jīng)典遺傳學(xué)認(rèn)為,遺傳信息儲(chǔ)存于核酸序列中,并通過生殖將遺傳信息傳遞給下一代。它所揭示的“基因型決定表型”的遺傳模式被廣泛認(rèn)知。然而,不符合此模式的遺傳現(xiàn)象卻一直困擾著遺傳學(xué)研究者們。作為遺傳信息完全相同的同卵雙胞胎為什么會(huì)在成長發(fā)育過程中表現(xiàn)出不盡相同的外表特征?在生物體的發(fā)育過程中,雖然每個(gè)細(xì)胞擁有相同的遺傳物質(zhì),為什么它們卻遵循高度的時(shí)空特異性,從而分化為不同的組織?在過去的30年中,隨著對DNA甲基化、組蛋白修飾、X染色體失活、基因組印記以及非編碼RNA等領(lǐng)域的不斷深入研究,許多困惑科學(xué)家已久的遺傳學(xué)問題得到了解釋,表觀遺傳學(xué)也逐漸成為一個(gè)新興的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。

表觀遺傳現(xiàn)象被定義為“非DNA突變引起的可繼承的表型變化”。其中包涵三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):

(1) 不是由DNA突變引起的;

(2) 可以繼承的,或是說可遺傳的;

(3) 引起了表型的變化。

一直以來,DNA被認(rèn)為是遺傳信息的唯一承載者。表觀遺傳學(xué)的研究表明,子代可以繼承的不僅僅有DNA攜帶的遺傳信息,還有“表觀遺傳信息”。而這些表觀遺傳信息雖然沒有伴隨DNA序列的改變卻可以遺傳下去。例如,在發(fā)育過程中,分化后的細(xì)胞和組織之間存在明顯的表型差異,這些差異一旦形成便可以以一種克隆性的方式遺傳給子代細(xì)胞。需要說明的是表觀遺傳現(xiàn)象中的表型變化是“開關(guān)”型的,即這種表型非“有”即“無”,而不是程度上的變化。

表觀遺傳學(xué)與克隆、干細(xì)胞、衰老與癌癥等研究都有密切聯(lián)系。在“后基因組”時(shí)代,表觀遺傳學(xué)的發(fā)展對生物學(xué)研究以及人類疾病領(lǐng)域的研究都具有深遠(yuǎn)的意義。

2 發(fā)揮表觀遺傳學(xué)在高中生物學(xué)中的教育價(jià)值的教學(xué)策略

表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象廣泛存在于生命周期的各個(gè)過程中,表觀遺傳學(xué)的調(diào)控對生物體來說具有普遍且重要的意義。不過,目前國內(nèi)外高中生物教材幾乎都沒有完整介紹表觀遺傳學(xué)相P內(nèi)容的章節(jié)。其原因固然比較多,但主要原因有:表觀遺傳學(xué)是近些年來才發(fā)展迅速,屬于比較新的研究領(lǐng)域;表觀遺傳的機(jī)制非常復(fù)雜,要讓高中學(xué)生理解其內(nèi)在機(jī)制,有一定困難。然而,將表觀遺傳學(xué)的內(nèi)容納入我國的高中生物課程,已經(jīng)基本達(dá)成共識(shí)。那么,這一內(nèi)容在高中生物課程中的教育價(jià)值究竟表現(xiàn)在哪里?筆者認(rèn)為,它不僅僅是為了讓學(xué)生掌握更多的遺傳學(xué)知識(shí),完善遺傳知識(shí)體系,更重要的是發(fā)揮它在提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)方面的價(jià)值。

2.1 引導(dǎo)學(xué)生深入理解科學(xué)的本質(zhì)

目前,人們對“科學(xué)的本質(zhì)”還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義,《2061計(jì)劃――面向所有美國人的科學(xué)》所闡述的科學(xué)的本質(zhì)得到很多學(xué)者的認(rèn)可:

(1) 科學(xué)世界觀:自然是可以理解的;科學(xué)知識(shí)是可改變的;科學(xué)知識(shí)并非很容易就可以;科學(xué)并非萬靈丹,能解決所有的問題。

(2) 科學(xué)探究活動(dòng):證據(jù)對科學(xué)而言是重要的;科學(xué)是邏輯與想象融合成一體;科學(xué)知識(shí)除了能說明自然界的現(xiàn)象也具有預(yù)測的功能;科學(xué)家會(huì)驗(yàn)證理論以減少誤差;既定的科學(xué)知識(shí)并不具有永久的權(quán)威地位。

(3) 科學(xué)事業(yè):科學(xué)是人類的一項(xiàng)事業(yè)。

表觀遺傳學(xué)的發(fā)展歷程,典型地體現(xiàn)出了科學(xué)的本質(zhì)。因此,表觀遺傳學(xué)內(nèi)容的教學(xué),應(yīng)著力于引導(dǎo)學(xué)生更好地理解科學(xué)的本質(zhì)。

2.1.1 引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)具有開放性

表觀遺傳學(xué)的發(fā)展表明,人類對遺傳現(xiàn)象和本質(zhì)的認(rèn)識(shí)是不斷發(fā)展的,因此,科學(xué)知識(shí)是一個(gè)開放的系統(tǒng)。雖然遺傳學(xué)已經(jīng)建立100多年,但是科學(xué)家們并沒有停止對遺傳問題的探索,遺傳學(xué)仍然在發(fā)展。

在教學(xué)中,教師可以讓學(xué)生嘗試回答:“為什么遺傳背景相同的同卵雙胞胎在成長過程中會(huì)出現(xiàn)表型差異?”“為什么克隆后的小貓與‘單親媽媽’會(huì)有不同花色?”……學(xué)生在尋求答案的過程中,會(huì)發(fā)現(xiàn)用之前所學(xué)的經(jīng)典遺傳學(xué)知識(shí)并不能回答好這些問題,而是要進(jìn)一步尋找更合理的科學(xué)解釋。由此可以讓學(xué)生直觀地感受到科學(xué)的開放性。

2.1.2 引導(dǎo)學(xué)生感悟科學(xué)講求證據(jù)與邏輯

人們對遺傳現(xiàn)象的認(rèn)知程度會(huì)隨著科學(xué)的發(fā)展而改變,但所有觀點(diǎn)的產(chǎn)生都不是異想天開,而是基于科學(xué)實(shí)證。表觀遺傳學(xué)從對現(xiàn)象的認(rèn)知到理論的建立都是基于科學(xué)證據(jù)的積累。這期間出現(xiàn)了很多假說,也經(jīng)歷了理論的不斷提出與的過程。雖然目前仍然有很多還不能夠被解答的問題,但是通過科學(xué)家們在DNA與組蛋白修飾、染色質(zhì)重組以及非編碼RNA等領(lǐng)域的不斷探索,人們已經(jīng)可以解釋很多表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象??茖W(xué)研究的發(fā)展往往從認(rèn)知規(guī)律開始,進(jìn)而通過科學(xué)探究來逐步揭示規(guī)律形成的機(jī)制。教學(xué)時(shí),如果教師引導(dǎo)學(xué)生基于表觀遺傳的現(xiàn)象,科學(xué)家揭示現(xiàn)象獲得的研究事實(shí)來得出結(jié)論,既可以讓學(xué)生更好地理解表觀遺傳學(xué)內(nèi)容,知道知識(shí)是如何形成的,也能進(jìn)一步引導(dǎo)他們認(rèn)識(shí)到科學(xué)是重視證據(jù)和邏輯的。

2.1.3 引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)的連續(xù)性

科學(xué)的本質(zhì)特征,一方面表現(xiàn)在科學(xué)知識(shí)是暫時(shí)的、可變的;另一方面表現(xiàn)為科學(xué)知識(shí)又具有持久性。雖然科學(xué)家反對絕對真理的概念,并認(rèn)為其中不確定性是事物本性的一部分,但絕大部分知識(shí)都具有持久性。因此,改變性與連續(xù)性是科學(xué)一貫的特征。高中階段學(xué)生對表觀遺傳學(xué)相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí),既需要、也可以體現(xiàn)出科學(xué)的連續(xù)性。

經(jīng)典的分子遺傳學(xué)可以說是從“基因”的層面來進(jìn)行研究,表型的改變歸結(jié)于DNA序列的變化。而表觀遺傳學(xué)是從“染色質(zhì)”的層面來進(jìn)行研究,表型的改變歸結(jié)于染色質(zhì)狀態(tài)的調(diào)整。所以表觀遺傳學(xué)狹義的定義為:通過調(diào)整染色質(zhì)狀態(tài),在不改變DNA序列的情況下實(shí)現(xiàn)對基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)。學(xué)習(xí)有關(guān)內(nèi)容時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí):表觀遺傳學(xué)的發(fā)展對經(jīng)典遺傳學(xué)來說并不是一種質(zhì)疑和挑戰(zhàn),而是一種補(bǔ)充,是遺傳學(xué)研究的一種延續(xù)。隨著表觀遺傳現(xiàn)象分子機(jī)制的揭開,其與經(jīng)典遺傳學(xué)以及普遍的生物調(diào)控更容易地被結(jié)合起來。這種聯(lián)系是一直就存在的,只是科學(xué)家需要通過對科學(xué)的不斷探究去發(fā)現(xiàn)和理解它。科學(xué)是人類的一項(xiàng)永無止境的事業(yè),遺傳學(xué)的探索還將繼續(xù)為人們揭開更多生命的奧秘。

2.2 注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步建立生命觀念

“生命觀念”是理解生命的本質(zhì)所需要的觀念,是對觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象。構(gòu)建生命觀念是發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分。表觀遺傳學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)可以幫助學(xué)生完善結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀以及穩(wěn)態(tài)與平衡觀。

2.2.1 注意凸顯表觀遺傳學(xué)如何體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性

結(jié)構(gòu)與功能觀是基本的生命觀念之一。結(jié)構(gòu)是功能的基礎(chǔ),功能的有效執(zhí)行必定依賴于特定的結(jié)構(gòu)。在生物體的生命歷程中,結(jié)構(gòu)與功能是一個(gè)不可分割的整體。

表觀遺傳現(xiàn)象充分體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)與功能的辯證統(tǒng)一關(guān)系。研究結(jié)果表明,在表觀遺傳學(xué)“開啟”和“關(guān)閉”兩種不同的表型狀態(tài)下,總是可以在其中的關(guān)鍵調(diào)控點(diǎn)找到結(jié)構(gòu)差異,即結(jié)構(gòu)決定功能。染色質(zhì)在結(jié)構(gòu)上并不是均一存在的,既有相對松散的有利于基因表達(dá)的常染色質(zhì),又有高度濃縮使基因沉默的異染色質(zhì)。常染色質(zhì)是以一種開放式的、對轉(zhuǎn)錄等過程所需的各種酶更為敏感的構(gòu)象存在,隨時(shí)可以開啟基因的表達(dá)。而異染色質(zhì)以一種超濃縮的致密結(jié)構(gòu)存在,轉(zhuǎn)錄等相關(guān)的酶無法結(jié)合上去,從而抑制表達(dá)。這體現(xiàn)出染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能是相適應(yīng)的。表觀遺傳學(xué)的各種機(jī)制之間其實(shí)是相互關(guān)聯(lián)的,表觀遺傳因素通過調(diào)節(jié)染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)、對染色質(zhì)進(jìn)行修飾等來影響基因的轉(zhuǎn)錄,從而達(dá)到調(diào)節(jié)功能的目的。

在教學(xué)中,教師可以結(jié)合表觀遺傳的實(shí)例滲透結(jié)構(gòu)與功能觀。例如,表觀遺傳學(xué)因素導(dǎo)致雌性哺乳動(dòng)物的一條X染色體失活,失活后的染色體以致密的異染色質(zhì)狀態(tài)存在,稱為巴氏小體。以玳瑁貓為例,玳瑁貓(母貓)的體表有黃色和黑色隨機(jī)分布的花斑??刂泣S色和黑色毛色的基因是位于X染色體上的兩個(gè)等位基因。在個(gè)體的發(fā)育過程中,細(xì)胞內(nèi)的一條X染色體隨機(jī)濃縮而失去活性,從而呈現(xiàn)出這種黃黑相間的花色。

2.2.2 注意發(fā)揮表觀遺傳學(xué)在建立進(jìn)化和適應(yīng)觀念上的價(jià)值

“生物進(jìn)化”是生物學(xué)核心概念的重要組成部分,提供了將大部分生物學(xué)知識(shí)建成一個(gè)整體的框架?!斑z傳”“進(jìn)化”與“環(huán)境”三者之間存在很微妙的關(guān)系。生物進(jìn)化的前提是有可遺傳的變異;遺傳素材的多樣性為自然選擇提供了更多的原料從而更好地適應(yīng)環(huán)境;而環(huán)境又像是一個(gè)有力的推手影響著進(jìn)化的方向。表觀遺傳學(xué)的學(xué)習(xí)是一個(gè)將遺傳、進(jìn)化與環(huán)境很好整合的過程,能夠幫助學(xué)生進(jìn)一步理解三者的內(nèi)在聯(lián)系。

生物體能夠產(chǎn)生后代并穩(wěn)定遺傳依賴于穩(wěn)定傳遞的遺傳信息與精密的調(diào)控機(jī)制。表觀遺傳信息的發(fā)現(xiàn)是對遺傳信息的重要補(bǔ)充,拓展了遺傳密碼(DNA)的信息承載量。表觀遺傳信息的加入相當(dāng)于擴(kuò)大了遺傳樣本量,為自然選擇提供了更多的素材。很多表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象都是在生物后天的發(fā)育中表現(xiàn)出來的,體現(xiàn)出環(huán)境的塑造性。借助表觀遺傳學(xué)研究手段,人們能更好地理解環(huán)境因素對生命的影響,進(jìn)一步理解“基因型+環(huán)境=表型”這一遺傳學(xué)命題。研究結(jié)果顯示,從單細(xì)胞到多細(xì)胞,表觀遺傳相關(guān)的DNA甲基化、組蛋白修飾的程度與類型以及RNA干擾機(jī)制在不同的物種中具有顯著的差異,暗示著表觀遺傳調(diào)控在生物進(jìn)化過程中的作用。表觀遺傳信息的發(fā)現(xiàn)以及表觀遺傳調(diào)控機(jī)制的研究對進(jìn)一步理解遺傳與進(jìn)化具有重要意義。

2.2.3 利用表觀遺傳學(xué)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生建立穩(wěn)態(tài)與平衡觀念

在自然界生存,生物種群會(huì)找到一個(gè)合適的平衡點(diǎn)來有效地適應(yīng)環(huán)境從而維持穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)不是恒定不變的,而是一種動(dòng)態(tài)的平衡。動(dòng)態(tài)平衡無處不在,各物種與生存環(huán)境之間存在平衡,物種之間存在平衡,種群之間存在平衡,個(gè)體之間存在平衡。與此同時(shí),每一個(gè)生物個(gè)體也是一個(gè)復(fù)雜而精密的系統(tǒng),在生存過程中,個(gè)體的各種結(jié)構(gòu)之間、各種調(diào)控機(jī)制之間都存在平衡。在進(jìn)行表觀遺傳學(xué)的教學(xué)時(shí),教師可以通過以下幾個(gè)層次引導(dǎo)學(xué)生建立相關(guān)的生命觀念。

雌性與雄性之間的平衡:眾所周知,X染色體的基因攜帶量較Y染色體來說是大很多的。如果雌性動(dòng)物的兩條X染色體都具有活性,那么雌性性染色體所攜帶的基因數(shù)目幾乎是雄性的兩倍之多。在哺乳動(dòng)物中,雌性個(gè)體的一條X染色體會(huì)隨機(jī)失活,從而維持與雄性之間基因的劑量平衡。

染色質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的平衡:基因的表達(dá)與沉默是一個(gè)復(fù)雜且精密的過程。在哺乳動(dòng)物中,染色質(zhì)中的常染色質(zhì)比例只占不到4%,而剩余的96%都為異染色質(zhì)。需要注意的是,沉默染色質(zhì)是動(dòng)態(tài)變化的,這增加了問題的復(fù)雜性。要維持和延續(xù)染色質(zhì)的這種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)必定需要一個(gè)十分可靠的調(diào)控過程。因此,表觀遺傳現(xiàn)象往往是多種機(jī)制共同作用的結(jié)果。

表觀遺傳調(diào)控與環(huán)境因素之間的平衡:在表觀遺傳學(xué)研究還不明確的年代,人們常常把經(jīng)典遺傳學(xué)無法解釋的現(xiàn)象都?xì)w結(jié)于“環(huán)境”的因素。研究數(shù)據(jù)表明,環(huán)境因素可以通過影響表觀遺傳標(biāo)記從而影響基因功能。表觀遺傳具有時(shí)間上的多樣性,同卵雙胞胎在出生早期具有相似的表型,但隨著不斷地成長,差異會(huì)不斷出現(xiàn)。數(shù)據(jù)顯示,同卵雙胞胎在遺傳學(xué)標(biāo)記的程度和分布上都有明顯的不同,說明表觀遺傳調(diào)控與環(huán)境的變化之間存在一種動(dòng)態(tài)的聯(lián)系。

綜上所述,高中階段的表觀遺傳學(xué)內(nèi)容的教學(xué)關(guān)鍵不在于表觀遺傳知識(shí)的深挖和補(bǔ)充,而在于以此為腳手架,引導(dǎo)學(xué)生更好地理解科學(xué)的本質(zhì)、構(gòu)建生命觀念,從而使學(xué)生建立終生受益的素養(yǎng)基礎(chǔ)。

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篇3

目前已有研究證實(shí)胎兒期不良環(huán)境因素的暴露會(huì)影響進(jìn)化中胎兒肺組織的結(jié)構(gòu)和免疫系統(tǒng)的功能,這也使得表觀遺傳學(xué)成為理解哮喘等過敏性疾病發(fā)展起源的基石。但導(dǎo)致這些過敏性疾病發(fā)生發(fā)展的機(jī)制是某些獨(dú)立因素引起的,還是多種因素相互作用的結(jié)果,至今尚不明確。吸煙環(huán)境暴露、空氣污染、飲食結(jié)構(gòu)改變等對哮喘患者、孕婦和胎兒均會(huì)產(chǎn)生影響,因此可以在孕期和嬰幼兒期采取可能的保護(hù)性干預(yù)措施,即一級(jí)預(yù)防干預(yù)措施,來預(yù)防疾病的發(fā)生?,F(xiàn)就近年來有關(guān)預(yù)防過敏性疾病的一級(jí)預(yù)防措施的研究進(jìn)展簡介如下。

1孕期飲食結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代飲食結(jié)構(gòu)的改變?yōu)槲覀兲峁┴S富食物的同時(shí),也帶來非常多的不利因素。飲食經(jīng)過更多的加工處理(含有添加劑和激素等),人造食品,蔬菜、水果、魚蝦類海產(chǎn)品不夠新鮮,多不飽和脂肪酸、水溶性纖維、抗氧化劑和其他的維生素含量的降低等,這些改變增加了哮喘等過敏性疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。有研究表明飲食中的某些營養(yǎng)物質(zhì)對過敏性疾病有預(yù)防作用:葉酸已被證實(shí)用于預(yù)防神經(jīng)管缺陷,但近年來葉酸在哮喘等呼吸道疾病發(fā)病機(jī)制中的作用越來越受到重視,這是基于葉酸可以為DNA提供甲基進(jìn)一步調(diào)節(jié)基因表達(dá)的作用。血清中較高的葉酸水平與過敏性疾病和喘息性疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較低有關(guān)。但Whitrow等研究表明孕晚期補(bǔ)充葉酸增加了5歲半時(shí)兒童哮喘的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。孕期葉酸的補(bǔ)充量及其對預(yù)防過敏性疾病的作用機(jī)制仍有待于進(jìn)一步研究。

2吸煙環(huán)境和污染環(huán)境暴露

研究表明外界環(huán)境因素對疾病的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸起著重要作用,例如已有證據(jù)表明吸煙環(huán)境的暴露對哮喘兒童是一個(gè)非常重要的觸發(fā)因素,暴露于煙草煙霧環(huán)境與哮喘兒童氣道高反應(yīng)有關(guān),并且吸煙環(huán)境的暴露可以加重哮喘癥狀、使哮喘控制不良、降低患者的肺功能等,同時(shí)也增加了疾病相關(guān)的缺勤和醫(yī)療資源的利用。事實(shí)上吸煙環(huán)境每年可能會(huì)導(dǎo)致多達(dá)100萬兒童哮喘急性發(fā)作,給家庭及社會(huì)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。減少兒童吸煙環(huán)境暴露對哮喘控制是非常重要的。在孕期暴露于吸煙環(huán)境和污染環(huán)境所產(chǎn)生的氧化應(yīng)激作用能通過改變NF-κB或組蛋白修正和致炎因子對染色質(zhì)重塑有重要的表觀遺傳學(xué)效應(yīng),炎癥因子誘導(dǎo)基因能夠影響胎盤功能和胎兒的生長發(fā)育。孕期吸入汽車尾氣所產(chǎn)生的氧化應(yīng)激作用也能夠產(chǎn)生表觀遺傳學(xué)影響,Perera 等最近報(bào)道了孕期暴露于高水平汽車尾氣與輔酶A合成酶長鏈家族成員3的甲基化和兒童哮喘癥狀的發(fā)展有關(guān)。因此在孕期避免吸煙、被動(dòng)吸煙,避免過多的污染環(huán)境暴露能夠降低哮喘等過敏性疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

3孕期微生物暴露

目前細(xì)菌感染對表觀遺傳學(xué)的影響始于胎兒期這一觀點(diǎn)越來越清晰。已有研究表明在人類暴露于農(nóng)村含較高微生物水平的環(huán)境對哮喘等過敏性疾病有預(yù)防作用。新的研究表明在實(shí)驗(yàn)條件下,不致病的微生物菌株(魯氏不動(dòng)菌屬)有誘導(dǎo)表觀遺傳學(xué)的效應(yīng),有助于預(yù)防妊娠動(dòng)物及其后生哮喘。這種作用與通過增加IFN-γ啟動(dòng)子H4乙?;閷?dǎo)的IFN表達(dá)增強(qiáng)有關(guān)。人類的研究也表明胎兒期微生物的暴露能預(yù)防過敏性疾病與增強(qiáng)新生兒Treg的相關(guān)功能、FoxP3表達(dá)以及相關(guān)的FoxP3基因的表觀遺傳學(xué)效應(yīng)有關(guān)。

4持續(xù)吸入有機(jī)污染物對表觀遺傳學(xué)的影響

近來研究表明許多污染物與表觀遺傳學(xué)有關(guān),包括周圍環(huán)境中低劑量污染物的暴露對全球DNA甲基化模式的影響。因此在生命早期避免持續(xù)吸入有機(jī)污染物,對于預(yù)防過敏性疾病有重要意義,但這一作用機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。

5出生后的喂養(yǎng)方式

既往許多研究表明,母乳喂養(yǎng)對哮喘等過敏性疾病有預(yù)防作用,但也有研究認(rèn)為呼吸道感染是喘息性疾病的主要觸發(fā)因素,母乳喂養(yǎng)對早期喘息性疾病的影響反應(yīng)在預(yù)防呼吸道感染上,而不是真正的降低哮喘的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

6其他可能影響早期基因表達(dá)和疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的因素

研究發(fā)現(xiàn)孕產(chǎn)婦哮喘和過敏狀態(tài)對變態(tài)反應(yīng)性疾病和新生兒產(chǎn)生Th1 IFN-γ有更重要的作用。

其他宮內(nèi)環(huán)境的變化對胎盤基因表達(dá)和潛在的改變后代的表型有直接的影響。子癲前期、皮質(zhì)類固醇的使用、壓力與基因表達(dá)的遺傳學(xué)改變、胎盤免疫功能、生長遲緩和先天性缺陷有關(guān)。最近的研究也表明在新生兒早期感應(yīng)固有炎癥基因(包括IL-1β和腫瘤壞死因子α)與過敏性疾病的后續(xù)發(fā)展密切相關(guān)。

篇4

摘要:

燈刷染色體是存在于除哺乳動(dòng)物以外幾乎所有動(dòng)物雌配子減數(shù)分裂第一次分裂雙線期的一種暫時(shí)性巨大轉(zhuǎn)錄體,因狀如燈刷而得名,但在細(xì)胞遺傳學(xué)三大經(jīng)典染色體研究中關(guān)注度最低。它是研究減數(shù)分裂時(shí)期染色體的結(jié)構(gòu)、組織形式、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄過程的好材料。本文一方面對以上研究及形成機(jī)制作一簡要綜述,另一方面探討燈刷染色體可能的作用,也即從已有文獻(xiàn)表明卵細(xì)胞核的燈刷染色體或多倍化為相關(guān)生物胚胎發(fā)育提供足夠的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。最后探討將其作為一個(gè)案例用于遺傳學(xué)教學(xué)的可能性,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的興趣。

關(guān)鍵詞:

遺傳學(xué);細(xì)胞遺傳學(xué);燈刷染色體;研究進(jìn)展;遺傳學(xué)教學(xué)

遺傳學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域中一門兼具理論性和實(shí)驗(yàn)性的基礎(chǔ)性學(xué)科之一,從遺傳學(xué)發(fā)展史上可以清楚地看到一系列經(jīng)典的研究案例對遺傳學(xué)的發(fā)展起到巨大的推動(dòng)作用[1],賦予遺傳學(xué)新的內(nèi)容,使遺傳學(xué)理論不斷地完善和提高,從而在更高水平指導(dǎo)遺傳學(xué)的發(fā)展。例如果蠅和豌豆因其豐富的表型在性狀遺傳研究上成為經(jīng)典研究案例,奠定了遺傳學(xué)的初創(chuàng)和發(fā)展;唾腺染色體和燈刷染色體因其形體的巨大性和特異的細(xì)胞結(jié)構(gòu),促進(jìn)了細(xì)胞遺傳學(xué)的發(fā)展;以噬菌體為材料促進(jìn)了生化和分子遺傳學(xué)的發(fā)展;以大腸桿菌為材料的研究揭示了原核表達(dá)調(diào)控的機(jī)制;以擬南芥和水稻為材料解析了植物基因組的特點(diǎn)并促進(jìn)了植物功能基因組學(xué)的研究[2,3]。這些案例還有很多,限于篇幅不一一枚舉。不過,關(guān)于遺傳學(xué)發(fā)展史上經(jīng)典案例的研究和關(guān)注并不平衡。例如在細(xì)胞遺傳學(xué)三大經(jīng)典染色體的研究中,關(guān)于唾腺染色體和巴氏小體的研究很多,而燈刷染色體(Lampbrushchromosomes,LBCs)的關(guān)注度較低。盡管LBCs因擁有數(shù)以萬計(jì)的正在轉(zhuǎn)錄的單位而具有了結(jié)構(gòu)的巨大性,但在過去的130多年中公開發(fā)表的文獻(xiàn)僅有350多篇(projects.exeter.ac.uk/lampbrush)。究其原因可能有四點(diǎn):一是分離LBCs技術(shù)難度較大;二是所使用的儀器是顯微鏡,而不是時(shí)髦的微量移液器,導(dǎo)致學(xué)生的興趣不足;三是可用分離該染色體的典型材料不易取得,多數(shù)動(dòng)物材料都是各國重點(diǎn)保護(hù)的動(dòng)物;四是可能由于偏重理論研究,無法取得足夠的經(jīng)費(fèi)支持[4]。盡管如此,LBCs的研究仍然取得了令人興奮的成績,本文擬沿著LBCs研究的蹤跡,比較系統(tǒng)地綜述相關(guān)生物卵細(xì)胞減數(shù)分裂第一次分裂雙線期染色體的結(jié)構(gòu)、組織形式以及轉(zhuǎn)錄等相關(guān)知識(shí)。最后探討將這一被忽視的“明星染色體”案例介紹給學(xué)生,以期引導(dǎo)學(xué)生對LBCs研究的重視,激發(fā)他們學(xué)習(xí)和研究遺傳學(xué)的熱情。

1燈刷染色體的研究進(jìn)展

1882年,F(xiàn)lemming首先在蠑螈(Notophthalmusviridescens)的卵母細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了這種結(jié)構(gòu)[5],十年之后,Rückert(1892)在狗鯊(Chiloscylliumpunctatum)卵母細(xì)胞中再次發(fā)現(xiàn)了Flemming所描述的結(jié)構(gòu),因?yàn)槠湫稳?9世紀(jì)的燈刷或20世紀(jì)的試管刷而命名為燈刷染色體[6]。典型的LBCs實(shí)質(zhì)上是存在于除哺乳動(dòng)物以外幾乎所有動(dòng)物(在兩棲類、鳥類和昆蟲類都有很好的研究)雌配子減數(shù)分裂第一次分裂雙線期的一種暫時(shí)性巨大轉(zhuǎn)錄體,大小可以達(dá)到5~6mm。細(xì)胞核中每個(gè)LBCs是二價(jià)體(一對同源染色體),核中有幾個(gè)二價(jià)體就有幾個(gè)LBCs,每個(gè)二價(jià)體包含四條染色單體,同源染色體通過交叉(Chiasmata)相連。它們具有獨(dú)特的染色?!獋?cè)環(huán)(Chromomere–lateralloop)結(jié)構(gòu):染色粒串聯(lián)形成單體的主軸,是遺傳惰性區(qū);顯著的側(cè)環(huán)結(jié)構(gòu)則為轉(zhuǎn)錄活性區(qū),包括了成千上萬的活性轉(zhuǎn)錄單元[7]。隨著轉(zhuǎn)錄的進(jìn)展,RNA鏈不斷延長,外形呈“圣誕樹”樣結(jié)構(gòu)。除了在以上動(dòng)物的卵細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)LBCs外,在果蠅細(xì)胞Y染色體和植物中也有發(fā)現(xiàn),比如在單細(xì)胞藻類(Acetabularia)中發(fā)現(xiàn)有典型的LBCs結(jié)構(gòu)[8],其它所報(bào)道的植物L(fēng)BCs不具有典型結(jié)構(gòu),只是一條較長的染色體,周圍有絨毛狀的結(jié)構(gòu)。由于LBCs在普通光學(xué)顯微鏡下可以看到,因而它是研究基因組結(jié)構(gòu)和功能的極為理想的實(shí)驗(yàn)材料[9]。

1.1燈刷染色體的基本結(jié)構(gòu)和細(xì)胞圖在普通光學(xué)顯微鏡下,在外觀上看每一個(gè)典型的LBCs兩個(gè)同源染色體依靠幾個(gè)交叉相連,它們分別由無數(shù)致密的染色質(zhì)顆?;蛉旧4删€狀,這些顆粒之間有染色質(zhì)絲相連,在每一顆粒或染色粒處產(chǎn)生1到數(shù)個(gè)成對的側(cè)環(huán),這就構(gòu)成了所謂LBCs上的“刷毛”[10]。這些環(huán)之所以成對出現(xiàn)是由于姐妹染色單體之間沒有任何聯(lián)系造成的。利用掃描電鏡或電鏡技術(shù)結(jié)合免疫技術(shù)對來自不同物種的LBCs進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)側(cè)環(huán)是以纖細(xì)的染色質(zhì)為軸,上面覆蓋了無數(shù)的核糖白(Ribonucleoprotein,RNP)顆粒。由于RNP顆粒相互聚集和沿側(cè)環(huán)軸向的卷曲會(huì)將正常狀態(tài)的側(cè)環(huán)一步一步裝配形成小顆粒、顆粒球和緊密塊狀物等更高級(jí)的側(cè)環(huán)結(jié)構(gòu)[11],因而形成了光學(xué)顯微鏡下可見的巨大染色體。染色粒和連接它們的染色質(zhì)絲構(gòu)成了LBCs的軸,軸上最顯著的特點(diǎn)就是染色粒–側(cè)環(huán)結(jié)構(gòu),某些有明顯特征的側(cè)環(huán)往往成為鑒定染色體特異性的界標(biāo)(Landmark),比如在兩棲類中,幾乎大部分燈刷染色體都有巨大的側(cè)環(huán),只是位置不同,所以可以區(qū)分不同的染色體;另一類是有特異結(jié)構(gòu)的側(cè)環(huán),分為高密度側(cè)環(huán)和塊狀側(cè)環(huán),也存在于很多染色體不同位置中。軸上除了染色粒和側(cè)環(huán)外,還有著絲粒、端粒、球體等結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)常常出現(xiàn)在特定染色體的固定部位,成為鑒別各條染色體的界標(biāo)[11]。染色粒(Chromomere)是LBCs軸的主要成分。在配對的同源染色體中,染色體軸上染色粒的數(shù)目和分布大體相同,但形狀不很規(guī)則。在最初形成的LBCs上,單體燈刷染色體染色粒的數(shù)目可以達(dá)到5000個(gè)以上,在光鏡下染色粒大小從不可見到可見的1µm。據(jù)估算,一個(gè)有尾目的兩棲動(dòng)物L(fēng)BCs的染色粒所包含的堿基數(shù)目約5~10Mb,而側(cè)環(huán)中僅有50~150kb的DNA[10]。染色粒的數(shù)目和大小與物種和減數(shù)分裂的推進(jìn)有關(guān),也隨側(cè)環(huán)轉(zhuǎn)錄活性而變化。隨著減數(shù)分裂的推進(jìn),染色粒逐漸變大,數(shù)目減少。在早期的LBCs中側(cè)環(huán)轉(zhuǎn)錄活性高,這時(shí)染色粒小,數(shù)目多;隨著雙線期的推進(jìn),側(cè)環(huán)因轉(zhuǎn)錄活性下降而回縮,染色粒彼此融合最終成一條正常的分裂期染色體[12]。側(cè)環(huán)(Lateralloop)是DNA活躍轉(zhuǎn)錄的區(qū)域,僅占整個(gè)LBCsDNA總量的0.2%~0.4%,其與染色粒的邊界序列有無特異性現(xiàn)在尚不清楚[10]。在兩棲類中,它們的長度與C值呈正相關(guān),平均長度為10~15µm,長的可達(dá)200~300µm,這些長的側(cè)環(huán)具有染色體的特異性。多數(shù)側(cè)環(huán)上只有一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位,轉(zhuǎn)錄方向可以相同或相反,利用轉(zhuǎn)錄抑制子的研究發(fā)現(xiàn),這些轉(zhuǎn)錄多數(shù)由RNApolII啟動(dòng)。側(cè)環(huán)的產(chǎn)生并不同步,某些側(cè)環(huán)能貫穿LBCs整個(gè)發(fā)育期;有些僅在個(gè)別時(shí)期產(chǎn)生,失去轉(zhuǎn)錄活性后回縮到染色粒中。激素處理也能影響側(cè)環(huán)的伸展和回縮,這點(diǎn)與果蠅的唾腺染色體的蓬突結(jié)構(gòu)類似,其發(fā)生機(jī)制和意義有待進(jìn)一步的研究。由于轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的種類、數(shù)量和堆積狀態(tài)不同,在某些染色體軸的特定部位可以形成不同類型的側(cè)環(huán),這成為區(qū)分不同LBCs的重要界標(biāo)[13]。LBCs的著絲粒(Centromere)有二種形態(tài):一種是在某些兩棲類中稱為著絲粒顆粒,在鳥類中則為蛋白體(Proteinbody),其大小形態(tài)與前后染色粒不易區(qū)分,另一種主要在兩棲類發(fā)現(xiàn),著絲粒和其兩側(cè)相鄰的染色粒彼此融合而成染色粒棒(Chromomerebar)。先前的報(bào)道表明著絲粒顆粒和染色粒棒上均無側(cè)環(huán),最近的報(bào)道稱某些鳥類的蛋白體有短的側(cè)環(huán)產(chǎn)生[14]。關(guān)于端粒(Telomere)的觀察主要來自鳥類,在姐妹染色單體的末端分別形成端粒環(huán)(由染色單體的末端插入鄰近的染色粒所致),通常情況下,端粒環(huán)是開放的,也存在一個(gè)插入一個(gè)開放的形式,其大小和長度具種的特性。兩側(cè)無側(cè)環(huán),雞的端粒環(huán)含有2個(gè)轉(zhuǎn)錄單元[15],關(guān)于LBCs著絲粒和端??梢赞D(zhuǎn)錄在歐洲水蛙中也得到證實(shí),一些串聯(lián)重復(fù)序列可以在該類結(jié)構(gòu)中大量轉(zhuǎn)錄[7]。球體(Sphereorganelles)是LBCs上另一個(gè)重要標(biāo)志,有染色體的特異性,相當(dāng)于一般染色體的次級(jí)縊痕。其直徑一般2~10µm,一般包含2~4個(gè)[10]。以上這些結(jié)構(gòu)由于在序列組成、位置、結(jié)合蛋白以及形成的高級(jí)結(jié)構(gòu)上具有染色體或種的差異,結(jié)合LBCs的長度差異,現(xiàn)在已經(jīng)繪出了多種兩棲類和鳥類的LBCs細(xì)胞圖[7];利用細(xì)菌人工染色體–熒光原位雜交(BAC–FISH)技術(shù)繪制了雞LBCs著絲粒區(qū)的精細(xì)物理圖譜[16],以上這些工作為利用LBCs進(jìn)行基因組/雜種鑒定、精細(xì)遺傳/物理圖譜繪制、基因定位、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄機(jī)制等研究工作奠定了基礎(chǔ)。

1.2燈刷染色體的轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)錄進(jìn)程研究表明轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在LBCs的側(cè)環(huán)上,大量的新生轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物和相關(guān)蛋白結(jié)合,形成了光鏡下可見的RNP基質(zhì)。每個(gè)側(cè)環(huán)由1~數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)錄單位組成,所以LBCs上單個(gè)轉(zhuǎn)錄單位是可視的,這使得他們成為在結(jié)構(gòu)和分子水平上研究轉(zhuǎn)錄及其調(diào)控機(jī)制的優(yōu)異材料[17]。側(cè)環(huán)的類型因RNP基質(zhì)的大小和類型可以大致分為正常的大環(huán)型、顆粒型、球型和塊狀(Lumpy),它們都是以30nmRNP顆粒為基礎(chǔ)逐漸裝配而成,為了探明不同結(jié)構(gòu)的側(cè)環(huán)與轉(zhuǎn)錄活性的關(guān)聯(lián),對典型的側(cè)環(huán)如球型側(cè)環(huán)利用放射自顯影、轉(zhuǎn)錄抑制子結(jié)合大分子擴(kuò)散分析技術(shù)進(jìn)行RNA合成的分析[17],結(jié)果表明在這類側(cè)環(huán)中,存在RNA的合成;側(cè)環(huán)的延伸與轉(zhuǎn)錄活性相關(guān),活性高的時(shí)候,側(cè)環(huán)增大,活性降低時(shí),側(cè)環(huán)回縮到染色粒中;有的側(cè)環(huán)中存在數(shù)個(gè)不同外形的轉(zhuǎn)錄單元,這幾個(gè)轉(zhuǎn)錄單位的轉(zhuǎn)錄存在速度的差異。用RNA前體標(biāo)記物作為探針進(jìn)行原位雜交試驗(yàn),與大環(huán)和顆粒狀的側(cè)環(huán)相比,球型側(cè)環(huán)標(biāo)記的速度和強(qiáng)度均較弱,推測不同側(cè)環(huán)可能具有相異的轉(zhuǎn)錄模式,這個(gè)問題有待進(jìn)一步闡明[18]。已有的報(bào)道表明不同側(cè)環(huán)的演化存在關(guān)聯(lián)性,這同樣也可以看作是轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控。電鏡實(shí)驗(yàn)證明了這些類型的側(cè)環(huán)都是由30nmRNP顆粒組成的;熱休克(Thermicshock)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在低溫處理下,趨于向高級(jí)側(cè)環(huán)結(jié)構(gòu)發(fā)展,而在高溫處理下,則趨于向去凝縮方向發(fā)展;免疫實(shí)驗(yàn)也證明側(cè)環(huán)形態(tài)的多樣性與特異蛋白存在關(guān)聯(lián)。例如在蠑螈的卵細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)一個(gè)82kD白,利用單抗進(jìn)行原位雜交試驗(yàn)表明可以和所有類型的側(cè)環(huán)結(jié)合,但是并不同步。比如,當(dāng)球狀側(cè)環(huán)被強(qiáng)烈標(biāo)記時(shí),大環(huán)和顆粒環(huán)不被標(biāo)記,當(dāng)標(biāo)記出現(xiàn)在核質(zhì)中時(shí),所有類型的環(huán)不被標(biāo)記,該結(jié)果初步證明了特異的蛋白與側(cè)環(huán)的結(jié)構(gòu)演變存在關(guān)聯(lián)[18]。

來自鳥類的實(shí)驗(yàn)表明,側(cè)環(huán)中一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位約長1~40µm,這些被轉(zhuǎn)錄的基因包括了編碼基因和非編碼基因。一個(gè)令人吃驚的事實(shí)是一些持家基因在LBCs的轉(zhuǎn)錄是被抑制的,比如在鳥類中編碼18S、5.8S和28S的基因簇是沒有活性的,但散布的該類基因仍然可以被RNApolII轉(zhuǎn)錄而不是polI[19]。迄今為止,在兩棲類和鳥類LBCs的研究中,發(fā)現(xiàn)僅有少數(shù)單拷貝基因在此時(shí)轉(zhuǎn)錄。比如在兩棲類LBCs中,已經(jīng)證實(shí)細(xì)胞角蛋白(Cytokeratin)、核仁蛋白NO38/B23、c–myc和Eg1是轉(zhuǎn)錄的,并發(fā)現(xiàn)了它們的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物向核質(zhì)轉(zhuǎn)移[20]?;贒NA/RNA雜交技術(shù)的染色體涂抹技術(shù)(Chromosomepaintingtechnique)使大規(guī)模研究LBCs的轉(zhuǎn)錄成為可能,利用改良的該技術(shù)BAC–FISH發(fā)現(xiàn)許多鳥類LBCs單拷貝的基因可能是轉(zhuǎn)錄的。但問題是BAC克隆是大片段插入,包含了單拷貝和多拷貝的信息,所以,要驗(yàn)證更多的單拷貝的表達(dá)需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)。早期的生化實(shí)驗(yàn)證明LBCs轉(zhuǎn)錄的主要是非編碼的串聯(lián)重復(fù)序列[21],進(jìn)一步的調(diào)查是利用原位雜交實(shí)驗(yàn)證明兩棲類LBCs轉(zhuǎn)錄的主要是一些微衛(wèi)星序列。值得注意的是來自鳥類的研究結(jié)果,如果出現(xiàn)在側(cè)環(huán)中的一個(gè)微衛(wèi)星序列是轉(zhuǎn)錄的,那么側(cè)環(huán)臨近的染色粒里面的同類微衛(wèi)星串聯(lián)簇是不表達(dá)的,這個(gè)結(jié)果表明存在一種未知的調(diào)控機(jī)制啟動(dòng)LBCs側(cè)環(huán)中微衛(wèi)星DNA的轉(zhuǎn)錄[19]。來自熱帶爪蟾的研究發(fā)現(xiàn)卵母細(xì)胞中還儲(chǔ)存大量來自LBCs轉(zhuǎn)錄子的穩(wěn)定內(nèi)含子(StableintronicsequenceRNA),這些內(nèi)含子一直到囊胚期都可以檢測到,說明在胚胎發(fā)育的早期可能發(fā)揮重要作用[22]。關(guān)于側(cè)環(huán)上轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制的研究,早期提出了“通讀假說”(Read–throughhy-pothesis)[23],該假說認(rèn)為側(cè)環(huán)上轉(zhuǎn)錄起始于結(jié)構(gòu)基因的啟動(dòng)子序列,到了該基因的終止序列后并不停留,而是繼續(xù)轉(zhuǎn)錄下面的非編碼序列,現(xiàn)代遺傳學(xué)的研究結(jié)果否認(rèn)了該假說。結(jié)合基因組和細(xì)胞學(xué)的證據(jù)表明位于雞LBCs側(cè)環(huán)微衛(wèi)星序列中的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子長末端重復(fù)序列(LTR)啟動(dòng)了微衛(wèi)星序列的轉(zhuǎn)錄,這得到了很多來自兩棲類實(shí)驗(yàn)的證明。如果這個(gè)機(jī)制是正確的,側(cè)環(huán)的平均長度應(yīng)該與活躍的LTR啟動(dòng)子的數(shù)量呈負(fù)相關(guān),這是今后需要闡明的問題之一。初生的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物被與RNA成熟相關(guān)的蛋白包被,成為附著于側(cè)環(huán)上的RNP基質(zhì),這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)為在活體條件下研究側(cè)環(huán)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的處理和機(jī)制提供了平臺(tái)。來自生化的證據(jù)表明,鳥類LBCs側(cè)環(huán)中多數(shù)RNP基質(zhì)含有與RNA成熟相關(guān)的組件,如snRNPs、SC35、hnRNP和3’末端處理相關(guān)因子。有些RNP基質(zhì)中沒有發(fā)現(xiàn)snRNPs組件,這可能是由于在相應(yīng)的微衛(wèi)星轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中缺少典型的剪切位點(diǎn)所致[19]。

1.3燈刷染色體的作用自從發(fā)現(xiàn)LBCs后科學(xué)家一直試圖理解發(fā)生在側(cè)環(huán)上大量且有點(diǎn)隨意轉(zhuǎn)錄的意義,很多人認(rèn)為這種轉(zhuǎn)錄或多或少是沒有意義的[20]。Davidson于1986年提出了另一個(gè)假說[24],他認(rèn)為發(fā)生在LBCs上的轉(zhuǎn)錄為將來卵母細(xì)胞的成熟和胚胎發(fā)育提供必要的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,這一假說越來越為科學(xué)家重視。可能存在這種情況,LBCs上的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物在核膜破裂前是隔離的,當(dāng)核膜解體后進(jìn)入了轉(zhuǎn)錄后的切割程序,形成兩類成熟的編碼和非編碼RNA分子,這種現(xiàn)象在Masi和Johnson研究LBCs組蛋白的轉(zhuǎn)錄過程上所證實(shí)[25]。據(jù)此推測,成熟編碼蛋白質(zhì)RNA分子可以用于在胚胎基因組啟動(dòng)表達(dá)之前,早期胚胎發(fā)育所必需蛋白質(zhì)的合成。至于大量的非編碼微衛(wèi)星序列的命運(yùn)可以用現(xiàn)代分子生物學(xué)的信息來解釋。在后生動(dòng)物中,編碼微衛(wèi)星序列的DNA可以轉(zhuǎn)錄形成dsRNA前體,成熟后產(chǎn)生siRNA,這些siRNA是形成組成型異染色質(zhì)所必需的。那么,可以推測,在擁有LBCs的動(dòng)物中,非編碼微衛(wèi)星序列的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物同樣可以dsRNA前體形式儲(chǔ)存在卵細(xì)胞中,為早期胚胎發(fā)育提供siRNA以便維持異染色質(zhì)的穩(wěn)定,這種假設(shè)的前提是要探明微衛(wèi)星RNA產(chǎn)物能否出現(xiàn)在受精之后胚胎發(fā)育的過程中[19]。值得注意的是擁有典型LBCs的生物胚胎發(fā)育過程大部分時(shí)間是離體發(fā)育,這與胎生的哺乳動(dòng)物在發(fā)育環(huán)境上存在巨大差異,因此,在這類生物中LBCs轉(zhuǎn)錄與離體后胚胎發(fā)育過程是否存在更密切的關(guān)聯(lián)性是值得深入探討的。1.4燈刷染色體的表觀遺傳修飾與染色質(zhì)重塑通過對兩棲類和鳥類燈刷染色體的深入研究,我們基本了解了其整體表觀遺傳的狀態(tài)。來自兩棲類的研究發(fā)現(xiàn)這類染色體中包括染色粒和側(cè)環(huán)不但缺少組蛋白H1,而且組蛋白H4都呈高度乙酰化狀態(tài),這是典型基因組DNA轉(zhuǎn)錄活化的特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)證明,乙?;图谆揎椊M蛋白的尾部都會(huì)導(dǎo)致側(cè)環(huán)相應(yīng)狀態(tài)的改變[19]。關(guān)于對LBCs表觀遺傳修飾的理解一個(gè)典型的例子是來自于對6種鳥類卵母細(xì)胞LBCsZW的研究[26]。鳥類卵母細(xì)胞中性染色體ZW是一個(gè)僅通過著絲粒處相連的不對稱二價(jià)體,Z染色體具有正常的LBCs形態(tài),而富含重復(fù)序列的W則僅形成幾個(gè)較大的染色粒,含有少量的側(cè)環(huán)。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)W染色體具備了惰性染色體的特點(diǎn),比如缺少乙?;M蛋白H4,富含組蛋白H3K9和H3K27的二甲基化,幾個(gè)大的染色粒都含有大量的異染色質(zhì)蛋白1。這些因素共同導(dǎo)致了W染色體在鳥類卵母細(xì)胞的發(fā)育中高度凝縮的狀態(tài)[19]。

盡管現(xiàn)在從整體上對LBCs的表觀修飾有了一定的理解,但對該類染色體的“建立–維持–再凝縮”的機(jī)制了解很少。一個(gè)重要的事實(shí)是在兩棲類和鳥類的LBCs上,不但缺少組蛋白H1,而且也未見參與減數(shù)分裂染色質(zhì)凝縮的拓樸異構(gòu)酶II。另外一個(gè)在維持LBCs形態(tài)方面發(fā)揮重要作用的蛋白是染色體結(jié)構(gòu)維持(Structuralmaintenanceofchromosomes,SMC)蛋白家族,它們參與了黏連(Cohesin)復(fù)合體和凝縮(Condensin)復(fù)合體的形成。電鏡結(jié)合免疫試驗(yàn)證明黏連復(fù)合體主要出現(xiàn)在姐妹染色單體兩條染色質(zhì)絲形成的軸上,后者主要在染色粒上發(fā)現(xiàn)。這說明,這兩種復(fù)合體可能對維持LBCs的染色粒–側(cè)環(huán)結(jié)構(gòu)發(fā)揮重要作用[27]。最新的關(guān)于LBCs重建的實(shí)驗(yàn)來自將人類的注射進(jìn)兩棲類動(dòng)物非洲爪蟾的卵母細(xì)胞中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)染色體形成了典型的LBCs結(jié)構(gòu),這一方面說明了兩棲類動(dòng)物卵母細(xì)胞中含有重塑哺乳動(dòng)物非活性染色體的所有因素,另一方面也說明哺乳動(dòng)物卵母細(xì)胞染色體的失活并不是永久的遺傳或表觀遺傳機(jī)制造成的。這個(gè)實(shí)驗(yàn)為進(jìn)一步鑒定染色質(zhì)重塑相關(guān)的順式和反式作用因子以及解析其機(jī)制提供了研究材料[9]。

2燈刷染色體應(yīng)用于遺傳學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀與思考

對于遺傳學(xué)內(nèi)容的傳授離不開優(yōu)秀的案例,生命科學(xué)的飛速發(fā)展也使得這些案例的內(nèi)涵得到了豐富和擴(kuò)展。以優(yōu)秀案例開展遺傳學(xué)教學(xué)工作可以將復(fù)雜的遺傳學(xué)知識(shí)形象化和簡單化,便于教師的講授和學(xué)生的理解與記憶[3],同樣也可以使枯燥的遺傳學(xué)學(xué)習(xí)變得妙趣橫生。LBCs就是遺傳學(xué)的一個(gè)優(yōu)秀經(jīng)典的案例,但在遺傳學(xué)教學(xué)中出鏡偏低。在作者教學(xué)所使用戴灼華等編寫的《遺傳學(xué)》課本中,以LBCs為案例介紹的內(nèi)容很少[28],僅在第二版第二章《遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)》中,作為一種特殊染色體形態(tài)進(jìn)行了簡單介紹,一句“LBCs是在光學(xué)顯微鏡下直接觀察并識(shí)別特殊位置上的單個(gè)基因轉(zhuǎn)錄活性極為理想的材料”讓學(xué)生對該案例充滿了遐想和期待,但本書后面的遺傳學(xué)內(nèi)容均沒有發(fā)現(xiàn)該案例的身影,因此發(fā)掘和使用LBCs案例應(yīng)用于遺傳教學(xué)有十分重要的意義。

2.1燈刷染色體在遺傳學(xué)教學(xué)中的拓展以LBCs為案例進(jìn)行相關(guān)遺傳學(xué)內(nèi)容教學(xué),我們應(yīng)首先根據(jù)高校遺傳學(xué)的培養(yǎng)目的和教學(xué)目標(biāo),在學(xué)生掌握了一定的細(xì)胞、生化和遺傳知識(shí)的基礎(chǔ)上,結(jié)合遺傳學(xué)的進(jìn)度逐步有序地加以介紹。在我所教授的遺傳學(xué)課本中LBCs是作為一類特殊的染色體介紹給學(xué)生的,除了介紹了一點(diǎn)關(guān)于LBCs的發(fā)現(xiàn)和特點(diǎn)外,缺少更加詳細(xì)的資料。正是由于其可視性的特點(diǎn),學(xué)生除了可以容易的掌握其特殊染色體的特點(diǎn)外,也可以掌握一般染色體具有的特點(diǎn)。其實(shí),隨著研究的深入,其涵蓋的遺傳學(xué)知識(shí)也越來越多,形成和維持該特殊染色體的原因也越來越清楚。我們在教學(xué)過程中是這樣介紹的:關(guān)于LBCs結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)是隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而不斷深入的。19世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)LBCs并不偶然,那時(shí)的科學(xué)家用光學(xué)顯微鏡尋找適合的染色體材料去研究減數(shù)分裂和有絲分裂;隨著時(shí)代的發(fā)展,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)LBCs豐富而富有特色的結(jié)構(gòu)適合細(xì)胞圖的繪制;電鏡和掃描電鏡的發(fā)明更推動(dòng)了LBCs結(jié)構(gòu)和染色體組織的認(rèn)識(shí),知道了更細(xì)微結(jié)構(gòu)的形態(tài),比如對側(cè)環(huán)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),發(fā)現(xiàn)了側(cè)環(huán)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性;免疫學(xué)和電鏡技術(shù)的結(jié)合,使科學(xué)家認(rèn)識(shí)到側(cè)環(huán)是由最基本的單位RNP顆粒組成的,經(jīng)過一步步的裝配和折疊形成了不同外形特點(diǎn)的側(cè)環(huán);分子技術(shù)、免疫技術(shù)和電鏡技術(shù)的綜合運(yùn)用,使人們認(rèn)識(shí)到側(cè)環(huán)白體中RNA主要是微衛(wèi)星序列的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,但也有少量單拷貝的編碼序列RNA。由此引導(dǎo)同學(xué)們思考:既然LBCs的RNP基質(zhì)中主要是編碼非編碼序列微衛(wèi)星的RNA,它的作用究竟是什么呢?如果同學(xué)們已經(jīng)知道了微衛(wèi)星序列最終編碼的siRNA參與了異染色質(zhì)的形成和維持的話,自然會(huì)想到在LBCs“再凝縮”階段可能會(huì)發(fā)揮作用。關(guān)于適合進(jìn)行細(xì)胞圖的繪制也可以根據(jù)技術(shù)的發(fā)展逐漸深入:在僅有光學(xué)顯微鏡的早期,只能根據(jù)大的界標(biāo)如側(cè)環(huán)、染色粒、著絲粒、端粒等進(jìn)行簡單的作圖,用于區(qū)分不同的染色體、基因組甚至雜種;隨著電鏡技術(shù)的發(fā)展,對LBCs結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)更加細(xì)致,可以繪制更加精細(xì)的細(xì)胞圖;隨著染色體涂抹技術(shù)的發(fā)展,可以將DN段定位到LBCs不同結(jié)構(gòu)中,繪制更加實(shí)用的物理圖,這將為進(jìn)行全基因組測序更加全面的認(rèn)識(shí)基因組特點(diǎn)奠定基礎(chǔ)。關(guān)于LBCs形成和維持原因的介紹可以使學(xué)生理解和掌握染色質(zhì)重塑方面的知識(shí)。早期在只有光學(xué)顯微鏡的條件下對它的認(rèn)識(shí)一籌莫展,只能提出假說;但隨著免疫技術(shù)和分子生物學(xué)技術(shù)的運(yùn)用,才認(rèn)識(shí)到存在一些事實(shí):LBCs中組蛋白H1缺失,H4高度乙?;?,染色粒處富含組蛋白H3K9和H3K27的二甲基化,鳥類W染色體幾個(gè)大的染色粒都含有大量的異染色質(zhì)蛋白1等等。其實(shí)這離完全了解其產(chǎn)生機(jī)制還有很遠(yuǎn)的距離。為了讓學(xué)生直觀地掌握轉(zhuǎn)錄相關(guān)知識(shí),也可以引入LBCs的相關(guān)內(nèi)容。由于單個(gè)轉(zhuǎn)錄單位可視性的特點(diǎn),所以可以直觀容易地了解單個(gè)轉(zhuǎn)錄單位的結(jié)構(gòu)、組成、長度、速率和分子互作等方面的知識(shí)。為了學(xué)生更容易地理解LBCs相關(guān)的遺傳學(xué)知識(shí),開設(shè)LBCs分離和鑒定實(shí)驗(yàn)是值得考慮的教學(xué)內(nèi)容。現(xiàn)在國內(nèi)常用的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教材沒有這個(gè)實(shí)驗(yàn),國外也少有開展。我校生命學(xué)院關(guān)于該實(shí)驗(yàn)正在籌劃中,所以待有了一定的進(jìn)展后再向同仁匯報(bào)。更加詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)程序可以參照相關(guān)網(wǎng)站的內(nèi)容。

篇5

發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的兩篇研究揭示嚙齒類動(dòng)物的中含有一定數(shù)量的RNA,這些RNA分子能夠影響子代的代謝活動(dòng)。由于這些RNA是幫助合成蛋白質(zhì)的關(guān)鍵元件(即轉(zhuǎn)運(yùn)RNA),因此這一發(fā)現(xiàn)揭示了一類新型的遺傳物質(zhì)。來自西雅圖西北太平洋糖尿病研究所的遺傳學(xué)家約瑟夫?納多認(rèn)為這一發(fā)現(xiàn)十分的令人震驚,但也不是完全毫無可能。

這一項(xiàng)研究揭示了一類新的RNA分子――轉(zhuǎn)運(yùn)RNA。其中一項(xiàng)工作中,遺傳學(xué)家奧利弗? 蘭度向雄鼠飼喂低蛋白的飼料,發(fā)現(xiàn)這些雄鼠細(xì)胞中參與膽固醇與脂肪代謝的基因表達(dá)水平上升。之后,他們分析了這些雄鼠中的成分,發(fā)現(xiàn)其中含有相當(dāng)數(shù)量的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA,并且證明了這些轉(zhuǎn)運(yùn)RNA是在經(jīng)過附睪過程中積累的。

另外一項(xiàng)研究則是由中科院的一個(gè)研究組做出的。他們通過向雄鼠飼喂高脂或低脂的食物,之后將這些雄鼠的注入未受精的卵子中。之后,他們開始追蹤后代的代謝活動(dòng)的規(guī)律(這些后代小鼠均飼喂正常食物)。結(jié)果顯示,飼喂高脂食物的雄鼠的后代雖然體型較瘦,但還是顯現(xiàn)出了肥胖與糖尿病的相關(guān)癥狀:葡萄糖攝入異常,胰島素耐受。為了證明是否轉(zhuǎn)運(yùn)RNA參與其中,研究者將這些轉(zhuǎn)運(yùn)RNA單獨(dú)注入未受精卵子中并讓其接受正常的受精。結(jié)果顯示,即使單獨(dú)注入接受高脂食物的雄鼠中的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA,也會(huì)使后代產(chǎn)生代謝異常的癥狀。

如今,研究者需要回答“這些遺傳性狀是否穩(wěn)定,能否通過改變飲食的方式矯正”。RN段的作用并不一定都是有害的,如果壞的飲食習(xí)慣能夠遺傳給下一代的話,那么我們有理由相信好的飲食習(xí)慣也能遺傳下去。 父親可能影響孩子腦發(fā)育

美國賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員在國際學(xué)術(shù)期刊PNAS上發(fā)表了一項(xiàng)研究進(jìn)展,他們在分子水平上發(fā)現(xiàn)了應(yīng)激如何改變雄性小鼠的,并通過這種方式影響其后代對應(yīng)激的應(yīng)答情況。他們還發(fā)現(xiàn)這種變化是通過表觀遺傳學(xué)的方式或microRNA進(jìn)行傳遞的,并非通過改變DNA。

在早期研究中,研究人員已經(jīng)證實(shí)在之前通過更換籠盒或進(jìn)行狐貍尿(捕獵者氣味)暴露處理雄性小鼠,使其處于應(yīng)激狀態(tài),其后代對應(yīng)激的應(yīng)答情況會(huì)存在障礙。研究人員將受到應(yīng)激的雄性小鼠和未受到應(yīng)激的雄性小鼠的進(jìn)行對比分析,發(fā)現(xiàn)在應(yīng)激小鼠中有9種microRNA表達(dá)出現(xiàn)升高。

為進(jìn)一步證實(shí)這一結(jié)果,研究人員將這9種microRNA通過顯微注射的方式注入小鼠受精卵,隨后植入正常雌性小鼠體內(nèi)進(jìn)行繁殖,并以假注射或注射單個(gè)microRNA作為對照。當(dāng)子代小鼠成年后,研究人員檢測了這些小鼠對應(yīng)激的應(yīng)答情況。研究人員表示,檢測結(jié)果與他們之前觀察到的結(jié)果完全匹配。

當(dāng)接受多microRNA注射的小鼠受到輕微應(yīng)激,它們體內(nèi)可的松水平更低,這表明這些小鼠在早期神經(jīng)發(fā)育過程中存在非常廣泛的變化。

研究人員對這幾個(gè)microRNA的靶向mRNA進(jìn)行了分析,結(jié)果表明來自母親卵細(xì)胞的mRNA受到了microRNA的攻擊,并導(dǎo)致這些受到攻擊的mRNA水平發(fā)生下降,研究人員還特別指出,這些受到影響的mRNA主要編碼參與染色質(zhì)重塑的蛋白分子。

研究人員表示,他們接下來準(zhǔn)備對導(dǎo)致microRNA釋放的上游因子進(jìn)行進(jìn)一步研究以及是否能夠通過給予獎(jiǎng)勵(lì)等方式對上述過程進(jìn)行干預(yù),防止雄性親代將異常應(yīng)激反應(yīng)傳遞給下一代。 母親遺傳給女兒負(fù)責(zé)情緒調(diào)節(jié)的腦結(jié)構(gòu)

篇6

比較行為學(xué)是比較醫(yī)學(xué)的一個(gè)分支,是一門多學(xué)科、多層次相交叉的邊緣性、綜合性學(xué)科,通過本門課程的學(xué)習(xí),可以提高學(xué)生對人類行為的更深層次的理解和認(rèn)識(shí),并通過研究動(dòng)物模型的行為內(nèi)涵,建立可以評(píng)價(jià)的行為研究方法與人類行為內(nèi)涵的比較,進(jìn)而為人類行為研究提供基礎(chǔ)。比較行為學(xué)研究的主要內(nèi)容包括行為的遺傳學(xué)傾向、行為的生理基礎(chǔ)、動(dòng)物行為特點(diǎn)和研究方法、自發(fā)和社會(huì)行為研究方法、認(rèn)知行為研究方法、攝食行為研究方法、阿爾茨海默病動(dòng)物模型及研究方法、帕金森病動(dòng)物模型及行為研究方法等。本課程不僅可以開闊學(xué)生的視野,增加對生物體行為的了解,也可以為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程奠定基礎(chǔ)。

2教學(xué)概況

吉林醫(yī)藥學(xué)院面向本科各專業(yè)開設(shè)了比較行為學(xué)選修課,內(nèi)容涉及行為的遺傳學(xué)基礎(chǔ)、嚙齒動(dòng)物的行為生理學(xué)、動(dòng)物行為特征及研究方法、嚙齒動(dòng)物的自發(fā)與社會(huì)行為研究、認(rèn)知行為研究方法、攝食行為模型與研究方法、運(yùn)動(dòng)行為研究方法、跑臺(tái)與動(dòng)物模型運(yùn)動(dòng)研究、阿爾茨海默病動(dòng)物模型及行為分析、精神疾病動(dòng)物模型及相關(guān)行為學(xué)研究、帕金森病動(dòng)物模型和行為研究方法等。選修課和必修課的性質(zhì)不同,且學(xué)生多憑興趣選取,所以在教學(xué)方法上可更加靈活多樣,教學(xué)中采用多媒體結(jié)合視頻的教學(xué)形式,且二者占用學(xué)時(shí)相同,因而更為生動(dòng)地展現(xiàn)了相關(guān)行為學(xué)案例,同時(shí)教學(xué)中結(jié)合了課堂討論、課后作業(yè)、課前提問等方式,不僅使學(xué)生加深理解,又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,給學(xué)生更加深刻的學(xué)習(xí)氛圍,開闊視野,達(dá)到很好的教學(xué)效果。課程考核采用作業(yè)和平時(shí)成績相結(jié)合的方式進(jìn)行。講完相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),讓學(xué)生根據(jù)知識(shí)點(diǎn)查閱資料,圍繞知識(shí)點(diǎn)書寫相關(guān)課題的近幾年研究成果,完成作業(yè),回收率達(dá)到100%。平時(shí)成績主要考察學(xué)生平時(shí)課堂表現(xiàn)。課程結(jié)束后,對課程學(xué)習(xí)情況等進(jìn)行問卷調(diào)查,了解學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)情況以及意見和建議,不斷完善課程教學(xué)。

3問卷調(diào)查

在課程結(jié)束時(shí),對選修本課程的各專業(yè)學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查,范圍包括2013級(jí)臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、醫(yī)學(xué)影像、護(hù)理學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等本科各專業(yè)共124名學(xué)生,幾乎涵蓋了所有醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè);調(diào)查內(nèi)容主要包括選修該課程的原因、課程中印象深刻的內(nèi)容、期望學(xué)習(xí)的內(nèi)容等,期望通過調(diào)查能夠了解學(xué)生選修這門課程的真正原因、在修習(xí)這門課程中的收獲以及對這門課程更高的期望等,從而探討這門課程在醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)開設(shè)的重要性和必要性。發(fā)放124份問卷調(diào)查表,收回有效問卷117份,有效回收率為94%,調(diào)查主要項(xiàng)目內(nèi)容及結(jié)果如下。

1)關(guān)于選擇比較行為學(xué)課程原因的調(diào)查。結(jié)果顯示,66%的學(xué)生是因?yàn)閷@門課程感興趣,因好奇而選修的學(xué)生占19%,只有5%的學(xué)生僅為修學(xué)分而選擇該門課程,其他原因占10%。結(jié)果表明,多數(shù)學(xué)生(85%)在選擇這門課程的時(shí)候是以興趣愛好為主,說明醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生對這門課程感興趣或者好奇的程度非常高,也間接反映出在醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)開設(shè)這門課程的重要性。

2)關(guān)于對印象深刻內(nèi)容的調(diào)查。結(jié)果顯示,學(xué)生對動(dòng)物行為特征和人類相關(guān)疾病等方面的內(nèi)容印象較為深刻,分別占到64%和36%,其他(表觀遺傳學(xué)等)占4%。提示多數(shù)學(xué)生對行為學(xué)方面的知識(shí)以及人類相關(guān)疾病方面的學(xué)習(xí)興趣和效果較好,這些都是學(xué)生平時(shí)感興趣但沒有機(jī)會(huì)深入學(xué)習(xí)的內(nèi)容,因而在課程結(jié)束后對相關(guān)內(nèi)容印象非常深刻。

3)關(guān)于對期望學(xué)習(xí)的內(nèi)容調(diào)查。結(jié)果顯示,多數(shù)學(xué)生期望更多地了解人與人以及人與動(dòng)物方面行為比較的內(nèi)容(分別占21%、15%),說明學(xué)生在選修這門課程后,期望了解更多相關(guān)知識(shí),這也反映出這門課程對學(xué)生的意義。從問卷調(diào)查結(jié)果中發(fā)現(xiàn),醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生對比較行為學(xué)課程感興趣程度非常高,一部分學(xué)生對這門課程不了解,因?yàn)楹闷孢x擇這門課程,更多的學(xué)生對這門課程是充滿興趣的,期望了解相關(guān)知識(shí)。而經(jīng)過課程學(xué)習(xí)后,多數(shù)學(xué)生對課程內(nèi)容掌握較好,尤其是關(guān)于動(dòng)物行為和人類相關(guān)疾病方面的內(nèi)容印象更為深刻,這些內(nèi)容一方面是與生活和專業(yè)密切相關(guān)的,如自閉癥、帕金森等人類相關(guān)疾病,另一方面學(xué)生對動(dòng)物行為感興趣程度很高,因此,學(xué)過之后印象極為深刻。而且多數(shù)學(xué)生對比較行為學(xué)課程內(nèi)容提出一些新的要求和期望,也表明學(xué)生在學(xué)習(xí)過后,不僅了解和掌握了這門課程相關(guān)內(nèi)容,而且期望學(xué)習(xí)更多,體現(xiàn)出很強(qiáng)的求知欲,而這種興趣和求知欲正是學(xué)生在醫(yī)學(xué)課程學(xué)習(xí)中最為缺乏的,也是醫(yī)學(xué)教學(xué)改革中期望激發(fā)的。隨著基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)發(fā)展進(jìn)步,各學(xué)科的知識(shí)不斷擴(kuò)張,學(xué)科之間的相互交叉不斷衍生大量邊緣學(xué)科和綜合學(xué)科。比較行為學(xué)作為一門多學(xué)科、多層次相交叉的邊緣性、綜合性學(xué)科,與行為學(xué)、解剖學(xué)、遺傳學(xué)、生理學(xué)、藥理學(xué)、病理生理學(xué)、醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等有很深的關(guān)聯(lián)性,能將基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)中的很多學(xué)科聯(lián)系在一起,從而加深學(xué)生對基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)各學(xué)科的學(xué)習(xí)欲望,這正是這門課程開設(shè)的重要作用。

4意義

比較行為學(xué)與醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)關(guān)系密切,通過比較行為學(xué)的學(xué)習(xí),可以幫助學(xué)生更加深層次地理解醫(yī)學(xué)課程。如行為與遺傳學(xué)密切關(guān)聯(lián),比較行為學(xué)可以幫助學(xué)生了解基因如何影響和控制行為;行為學(xué)與解剖學(xué)及生理學(xué)相關(guān),每一個(gè)物種都會(huì)不斷接受來自環(huán)境的各種刺激,為了生存和繁衍,必須具有可接受各種信息的感受器,還需靠效應(yīng)器和內(nèi)分泌系統(tǒng)對外界刺激做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng),通過比較行為學(xué)的學(xué)習(xí),可以加深對解剖結(jié)構(gòu)及相應(yīng)生理學(xué)知識(shí)的理解;行為學(xué)與藥理學(xué)、病理生理學(xué)及醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)有關(guān)聯(lián)性,比較行為學(xué)研究中常用的各種動(dòng)物模型,包括學(xué)習(xí)記憶相關(guān)的疾病動(dòng)物模型如瞬膜條件反射模型、創(chuàng)傷性腦損傷動(dòng)物模型、腦缺血模型、老年癡呆模型、帕金森病動(dòng)物模型制備等,這些都需要藥理學(xué)、病理生理學(xué)及醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)知識(shí)為支撐。在模型制備的基礎(chǔ)上,還可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)一些機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn),如研究學(xué)習(xí)記憶行為學(xué)的迷宮(Morris水迷宮、T型迷宮、放射狀或輻射狀迷宮、Barnes迷宮、高架十字迷宮)、場景性和提示性恐懼條件反射、被動(dòng)和主動(dòng)回避實(shí)驗(yàn)、物體識(shí)別實(shí)驗(yàn)、條件性厭食癥、瞬膜條件反射、嗅覺任務(wù)實(shí)驗(yàn)及種群識(shí)別等實(shí)驗(yàn)。為適應(yīng)21世紀(jì)醫(yī)學(xué)科學(xué)和衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展的要求,很多高校陸續(xù)開展以器官系統(tǒng)為中心的課程教改模式,比較行為學(xué)作為各學(xué)科交叉的綜合性學(xué)科,有利于基礎(chǔ)與臨床學(xué)科內(nèi)容之間的結(jié)合,有利于提高基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),有利于學(xué)生豐富知識(shí)與提高能力。

5結(jié)語

篇7

大量研究表明,通過與Wnt信號(hào)通路上相應(yīng)的受體結(jié)合,DKK1對細(xì)胞的分化、增殖、遷移或癌變等特性進(jìn)行調(diào)控,在腫瘤發(fā)生方面發(fā)揮重要作用。Wnt/β-catenin信號(hào)通路參與胚胎發(fā)育及腫瘤形成,同時(shí)與造血系統(tǒng)發(fā)育、造血干細(xì)胞自我更新及某些惡性血液病密切相關(guān)。當(dāng)細(xì)胞分泌的Wnt蛋白與細(xì)胞跨膜受體卷曲蛋白(Frizzled)結(jié)合后,在輔助受體LRP-5/LRP-6的協(xié)同作用下,激活細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),使胞質(zhì)內(nèi)散亂蛋白(dishevelled)發(fā)生磷酸化而活化。磷酸化的散亂蛋白抑制了GSK-3β的活性,使β-catenin不能與Axin-APC-GSK-3β等形成降解復(fù)合物,從而使胞漿內(nèi)游離的β-catenin蛋白積聚,進(jìn)入細(xì)胞核,與淋巴增強(qiáng)因子(lymphoid-en-hancingfactor,LEF)/T細(xì)胞因子(T-cellfactor,TCF)結(jié)合,形成β-catenin/TCF/LEF轉(zhuǎn)錄復(fù)合體,使下游靶基因如C-MYC、cyclinD1等轉(zhuǎn)錄和表達(dá)增高(附圖),最終促進(jìn)腫瘤的發(fā)生。Mao等發(fā)現(xiàn),DKK1作用通路是通過競爭Wnt蛋白結(jié)合LRP5/6受體而直接抑制Wnt蛋白活性,或通過含kringle結(jié)構(gòu)域的Kremen受體間接與LRP5/6受體結(jié)合,從而形成三聚體復(fù)合物,降低Wnt蛋白向細(xì)胞內(nèi)傳導(dǎo)信號(hào),阻斷經(jīng)典Wnt/β-catenin/TCF傳導(dǎo)通路,抑制腫瘤細(xì)胞增殖和侵襲,誘導(dǎo)其凋亡。

一、DKK1甲基化與急性白血病

急性白血病(acuteleukemia,AL)是一種與表觀遺傳學(xué)相關(guān)的疾病,具有多基因、遺傳學(xué)表型異質(zhì)性特點(diǎn)。大量研究表明,AL的發(fā)生與DKK1基因表達(dá)異常有密切關(guān)系。DKK1基因甲基化,引起基因表達(dá)下調(diào)或沉默,其抑制Wnt信號(hào)通路作用失活,導(dǎo)致Wnt信號(hào)通路激活,進(jìn)而引起腫瘤的發(fā)生。Griffiths等[9]研究表明,在169名原發(fā)性AML患者中,89%的患者骨髓冰凍樣本或外周血組織樣本有1個(gè)以上的抑制基因發(fā)生甲基化,其中DKK1甲基化率為16%,且其甲基化與AML患者的不良預(yù)后存在相關(guān)性;在檢測的白血病細(xì)胞系(HL-60,K562,KG1,HNT34,KG1a,U937和HCT116)中至少50%的細(xì)胞都會(huì)發(fā)生DKK1甲基化。Valencia等[10]研究表明,在AML細(xì)胞系(kasumi-1,KGla,HL-60,THP-1)中DKK1基因都發(fā)生高甲基化,184例AML患者DKK1基因啟動(dòng)子區(qū)域高甲基化狀態(tài),甲基化發(fā)生率為32%。Suzuki等[11]研究發(fā)現(xiàn),5例正常骨髓單核細(xì)胞樣本DKK1不發(fā)生甲基化,而47例AML患者骨髓樣本中DKK1甲基化率為29.8%,其中M2型病人更容易檢測到DKK1的甲基化,甲基化發(fā)生率為42.3%,10個(gè)伴t(8;21)染色體易位的AML患者中有5人發(fā)生DKK1甲基化。Raji、Molt-3和SK-NO-1細(xì)胞系均可觀察到DKK1甲基化,且多變量分析顯示DKK1甲基化是不良預(yù)后的一個(gè)危險(xiǎn)因素,與白血病的疾病進(jìn)展有關(guān),但病人的5年總生存率與是否發(fā)生DKK1甲基化沒有明顯的相關(guān)性;研究還發(fā)現(xiàn),RUNX1/RUNX1T1,CBFB-MYH11或者PML-RARA融合基因常與DKK1甲基化伴隨發(fā)生,均促進(jìn)白血病形成,而存在FLT3/ITD突變的11個(gè)AML患者沒有發(fā)現(xiàn)DKK1基因甲基化。這些結(jié)果顯示,F(xiàn)LT3/ITD突變可能不與DKK1甲基化同時(shí)發(fā)生。Hou等[12]發(fā)現(xiàn),在269例AML患者中,166人有1個(gè)以上的Wnt抑制基因發(fā)生甲基化,其中DKK1甲基化率為30.1%。這些研究表明所有的Wnt抑制基因的異常甲基化導(dǎo)致的甲基化上調(diào)可能是Wnt抑制基因失活的主要機(jī)制。國內(nèi)朱珣珣等[13]研究發(fā)現(xiàn),與正常對照組比較,AL患者DKK1基因mRNA表達(dá)顯著降低,正常對照組單個(gè)核細(xì)胞標(biāo)本不存在DKK1的甲基化,但AL患者中DKK1甲基化率為37.7%,其中急性淋巴細(xì)胞白血病(ALL)患者甲基化率為41.2%,AML患者中甲基化率為28.6%。一系列的研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)DKK1基因啟動(dòng)子區(qū)域高甲基化,mRNA轉(zhuǎn)錄水平降低,DKK1蛋白表達(dá)降低,導(dǎo)致Wnt通路激活,從而引起AL的發(fā)生,且DKK1甲基化程度與病情的嚴(yán)重程度及預(yù)后有關(guān)。

二、DKK1甲基化與慢性白血病

慢性粒細(xì)胞白血病(CML)是具有Ph染色體和/或BCR-ABL融合基因陽性的造血干細(xì)胞惡性增殖性疾病。朱雅姝等[14]研究表明,脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞分泌的DKK1可以抑制慢性髓細(xì)胞白血病細(xì)胞K562的增殖。將DKK1基因用RNA干擾后與K562細(xì)胞共培養(yǎng),可重新增加K562細(xì)胞Wnt信號(hào)通路中β-catenin表達(dá),減弱對K562增殖的抑制作用。Zhu等[15]人研究發(fā)現(xiàn),間充質(zhì)干細(xì)胞分泌的DKK1蛋白是Wnt信號(hào)通路強(qiáng)有力的抑制劑,可以抑制K562細(xì)胞增殖;當(dāng)DKK1基因被敲除或者使用抗體中和DKK1蛋白,DKK1對共培養(yǎng)的K562細(xì)胞的抑制作用則降低。Han等[16]研究表明,DKK1蛋白可以通過抑制Wnt信號(hào)通路,降低β-catenin含量,導(dǎo)致K562細(xì)胞凋亡增加,逆轉(zhuǎn)最終急變期CML的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞對K562細(xì)胞的保護(hù)作用,使β-cate-nin水平降低。Filipovich等[17]研究發(fā)現(xiàn),盡管Wnt信號(hào)通路在CLL中激活,而健康的B淋巴細(xì)胞和CLL細(xì)胞表達(dá)的DKK1基因mRNA及LRP6水平是等量的,在CLL中DKK1可能不發(fā)揮作用。然而Moskalev等[18]人研究表明,在CLL中DKK1甲基化水平明顯高于對照組,在EHEB和MEC-1細(xì)胞系中,DKK1甲基化發(fā)生率分別為68%和75%,12個(gè)CLL病人樣本中DKK1甲基化發(fā)生率為34%。研究結(jié)果的差異可能由于選擇的樣本影響或者樣本數(shù)量有限或者別的實(shí)驗(yàn)因素的影響,這需要進(jìn)一步研究證明。這些研究表明,不同類型的慢性白血病中DKK1所起的作用可能不同,這為以后更深入的研究DKK1基因在慢性白血病中的功能提供參考。

三、白血病去甲基化治療的新進(jìn)展

去甲基化藥物主要是指DNMT抑制劑。此類藥物在小細(xì)胞肺癌、乳腺癌、白血病及骨髓增生異常綜合征等疾病中的應(yīng)用,獲得了顯著的療效。去甲基化藥物地西他濱(5-氮雜-2'-脫氧胞嘧啶,DAC)是一種天然的脫氧胞苷酸的腺苷類似物,特異性的DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶抑制劑,可逆轉(zhuǎn)DNA的甲基化過程,激活沉默失活的抑癌基因,從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞向正常細(xì)胞分化或誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。Moskalev等[18]研究表明,5-氮雜-2'-脫氧胞嘧啶在CLL細(xì)胞系中可以降低DKK1基因甲基化水平,然而并沒有導(dǎo)致明顯的DKK1基因的mRNA水平表達(dá)增加。Suzuki等[11]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)AML細(xì)胞株(SKNO-1)使用5-氮雜-胞嘧啶治療4d后,觀察到DKK1基因表達(dá)恢復(fù),這提示DKK1甲基化抑制了DKK1基因表達(dá)。Va-lencia等[10]研究表明,地西他濱治療AML后,DKK1基因的表達(dá)水平呈劑量依賴性增加。孟真等[19]研究發(fā)現(xiàn),使用去甲基化藥物三氧化二砷后在原本不表達(dá)抑癌基因SHP-1mRNA的HL-60細(xì)胞中,SHP-1得到表達(dá),而高表達(dá)的原癌基因C-kit表達(dá)水平下降。當(dāng)使用不同濃度的三氧化二砷作用后,SHP-1mRNA的表達(dá)水平呈劑量依賴性地上升,而C-kitmRNA的表達(dá)水平隨劑量增加而下降。雖然地西他濱在白血病的治療中取得了明顯療效,但由于使所有基因去甲基化,因此也有可能誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生。目前的研究主要是靶向誘導(dǎo)DKK1去甲基化,這在白血病中還沒有新進(jìn)展,但在多發(fā)性骨髓瘤已取得一定的成果。如針對DKK1蛋白抑制成骨細(xì)胞激活破骨細(xì)胞而導(dǎo)致的溶骨性病變,可使用DKK1的中和抗體、蛋白酶體抑制劑、多肽疫苗免疫治療及調(diào)節(jié)因子等,這些方法均顯示出較好的療效[20]。另有研究表明,在結(jié)腸直腸癌中使用生物活性物質(zhì)維生素D3可以通過增加DKK1基因表達(dá)來調(diào)控Wnt/β-catenin信號(hào)通路[21]。使用維生素D3(100nmol/L)治療結(jié)腸直腸癌細(xì)胞株SW480-ADH,2d后腫瘤抑制基因DKK1表達(dá)增加,而致癌基因DKK4表達(dá)降低,其具體的機(jī)制還有待進(jìn)一步研究證實(shí),但這也為我們治療提供了一個(gè)方向,或許在白血病治療中也有一定的參考意義。

四、問題與展望

篇8

關(guān)鍵詞:證候;理論研究;臨床研究;實(shí)驗(yàn)研究

DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2015.07.005

中圖分類號(hào):R228 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1005-5304(2015)07-0014-03

雖然證、證候及其相關(guān)概念在中醫(yī)古典醫(yī)籍中屢見不鮮,但多限于疾病臨床特征闡釋,并與診斷與治療實(shí)踐密切相關(guān),而現(xiàn)代中醫(yī)證候研究借助于循證醫(yī)學(xué)、臨床流行病學(xué)、分子生物學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)、天文學(xué),以及其他相關(guān)交叉學(xué)科技術(shù)與方法,其研究范疇、研究方法、研究層次、研究意義等得到極大拓寬與深化,并在證候概念、證候標(biāo)準(zhǔn)化、證候動(dòng)物模型等研究重點(diǎn)領(lǐng)域呈現(xiàn)出趨向性。

1 證候概念研究

證候概念研究一直是證候研究領(lǐng)域最為活躍的焦點(diǎn),從證候及其相關(guān)概念的語義辨析,如對“癥”“證”

基金項(xiàng)目:國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2013CB532002)

“證候”涵義辨析[1];到證候概念形成的哲學(xué)思辨,如證候概念形成的辯證邏輯分析顯示,證候形成過程經(jīng)歷了從經(jīng)驗(yàn)積累到前科學(xué)概念,從前科學(xué)概念到科學(xué)概念,進(jìn)而與原有理論體系相融合的基本環(huán)節(jié)[2],再到證候特性的現(xiàn)代科學(xué)詮釋,如證候概念內(nèi)涵的詮釋認(rèn)為,證候具有“內(nèi)實(shí)外虛”“動(dòng)態(tài)時(shí)空”和“多維界面”等特征[3]。上述研究從不同側(cè)面揭示了證候概念的內(nèi)涵和外延。也有觀點(diǎn)認(rèn)為,證候內(nèi)涵應(yīng)該是簡單的,絕沒有那些憑空想象出來的內(nèi)涵[4],而大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為證候?qū)儆趶?fù)雜系統(tǒng)科學(xué)概念,應(yīng)采用多學(xué)科交叉理論及方法,從時(shí)間及空間維度,闡釋證候概念的不同層次涵義。筆者認(rèn)為,證候概念既要著眼于證候本身及其解構(gòu)單元研究,又不能脫離中醫(yī)病癥整體,從考察疾病整體特性出發(fā),有助于把握證候的共性特征,而綜合不同系統(tǒng)疾病證候個(gè)性特征,是全面揭示證候概念內(nèi)涵和外延的必要條件。若能借鑒現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對疾病發(fā)生、發(fā)展、演變機(jī)理的系統(tǒng)生物學(xué)認(rèn)識(shí),對證候研究體系的構(gòu)建更具有方法論的指導(dǎo)意義。

2 證候標(biāo)準(zhǔn)化研究

證候作為辨證論治理論的核心,其標(biāo)準(zhǔn)化是規(guī)范中醫(yī)藥學(xué)術(shù)理論體系的首要任務(wù),證候標(biāo)準(zhǔn)化主要體現(xiàn)在證候概念標(biāo)準(zhǔn)化、證候名稱標(biāo)準(zhǔn)化、證候分類標(biāo)準(zhǔn)化、證候診斷標(biāo)準(zhǔn)化等。目前,證候名稱及分類標(biāo)準(zhǔn)化研究已有中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《中醫(yī)病證分類與代碼?中醫(yī)證候名稱與分類代碼》、中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《中醫(yī)臨床診療術(shù)語證候部分》、中華人民共和國中醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《中醫(yī)病證診斷療效標(biāo)準(zhǔn)》,以及其他證候標(biāo)準(zhǔn)化研究成果,如《中醫(yī)證候鑒別診斷學(xué)》等,但由于研究角度及知識(shí)體系差異,證候標(biāo)準(zhǔn)化成果間彼此仍有出入,使證候標(biāo)準(zhǔn)使用者莫衷一是。拋開證候標(biāo)準(zhǔn)化成果本身不談,如何使其得到中醫(yī)學(xué)界廣泛認(rèn)可和應(yīng)用,更是一項(xiàng)艱巨而漫長的工程。由于現(xiàn)代中醫(yī)藥教育是中醫(yī)藥學(xué)傳承與發(fā)展的主體,建議側(cè)重向中醫(yī)藥教育推行證候標(biāo)準(zhǔn)化研究成果,逐步構(gòu)建證候標(biāo)準(zhǔn)化乃至中醫(yī)藥學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化體系。而證候分類標(biāo)準(zhǔn)化及證候診斷標(biāo)準(zhǔn)化研究,在挖掘古典醫(yī)籍病證分類及臨床診療經(jīng)驗(yàn)同時(shí),還應(yīng)基于循證醫(yī)學(xué)研究理念,注重緊密結(jié)合證候臨床流行病學(xué),合理設(shè)定證候分類及證候診斷標(biāo)準(zhǔn)。

3 證候動(dòng)物模型研究

借助于證候動(dòng)物模型來闡釋中醫(yī)證候?qū)嵸|(zhì)、中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和中藥藥理機(jī)制,是實(shí)現(xiàn)中醫(yī)藥客觀化和科學(xué)化的創(chuàng)新舉措。證候動(dòng)物模型采用單因素或多因素中醫(yī)病因造模方法,或結(jié)合西醫(yī)疾病模型,在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物上復(fù)制中醫(yī)證候表現(xiàn),如以0~1 ℃冰水刺激建立大鼠寒凝血瘀模型[5],用慢性束縛方法建立大鼠肝郁脾虛證模型[6],以半高脂飼料結(jié)合聲、光、電刺激法建立大鼠氣滯血瘀模型[7]等。但證候動(dòng)物模型自身的局限性使其科學(xué)性受到一定質(zhì)疑:①證候與疾病互為關(guān)聯(lián),但證候動(dòng)物模型卻將兩者截然分開,先以手術(shù)、藥物、理化等方法模擬疾病模型,再模擬證候模型,這有悖于臨床證候?qū)嶋H表現(xiàn);②證候造模方法差強(qiáng)人意,尤其是情志疾病的證候動(dòng)物模型,難以模擬人體真實(shí)證候表現(xiàn);③缺乏公認(rèn)、客觀、穩(wěn)定、可重復(fù)的證候動(dòng)物模型及指標(biāo)驗(yàn)證體系;④大多數(shù)中醫(yī)證候形成受內(nèi)外因素影響,雖然證候動(dòng)物模型也采用多病因造模方法,但只是模擬外環(huán)境因素作用,仍不能有效整合內(nèi)外致病因素的綜合作用。盡管目前的證候動(dòng)物模型研究存在諸多問題,但對于中醫(yī)證候生物學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)的篩選及評(píng)價(jià)來說,是不可或缺的重要途徑和手段,建立符合中醫(yī)病因病機(jī)特點(diǎn)的證候動(dòng)物模型,仍是中醫(yī)藥現(xiàn)代化的迫切需求之一。

4 證候生物學(xué)實(shí)質(zhì)研究

以現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)揭示證候?qū)嵸|(zhì)是中醫(yī)藥現(xiàn)代化的有力手段,其研究思路首先是進(jìn)行疾病證候分類,探討客觀指標(biāo)與證候相關(guān)性,并篩選證候生物學(xué)標(biāo)志物,如臟腑證候?qū)嵸|(zhì)、陰陽證候?qū)嵸|(zhì)、寒熱證候?qū)嵸|(zhì)、血瘀證候?qū)嵸|(zhì)、表觀遺傳學(xué)證候?qū)嵸|(zhì)等[8]。然而,隨著對單一指標(biāo)及有限指標(biāo)群闡釋證候系統(tǒng)性特征缺陷認(rèn)識(shí),以及系統(tǒng)科學(xué)被引入中醫(yī)藥現(xiàn)代研究領(lǐng)域,近年來倡導(dǎo)以基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等系統(tǒng)生物學(xué)技術(shù)平臺(tái)開展證候?qū)嵸|(zhì)研究[9]。雖然以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段及語言詮釋中醫(yī)證候?qū)傩约疤卣魇直匾?,但這種研究理念不應(yīng)無限地應(yīng)用于中醫(yī)理論范疇的各個(gè)層次,而應(yīng)明晰其適用性及局限性,如探尋陰陽、寒熱等辨證綱領(lǐng)性概念的證候生物學(xué)標(biāo)志物,其結(jié)論能否真正說明陰陽及寒熱共性特征,或是以偏概全,只是某一臟腑、組織的陰陽及寒熱個(gè)性特征,值得進(jìn)一步商榷。所以,在證候概念內(nèi)涵、證候分類及診斷標(biāo)準(zhǔn)化、證候動(dòng)物模型等研究取得突破進(jìn)展前,證候生物學(xué)實(shí)質(zhì)研究證據(jù)尚缺乏足夠力度。

5 證候臨床流行病學(xué)研究

證候臨床流行病學(xué)研究主要采用橫斷面調(diào)查進(jìn)行,以德爾菲法設(shè)計(jì)證候?qū)<艺{(diào)查問卷,獲取臨床專家對疾病證候特征的認(rèn)識(shí),如通過編制SARS中醫(yī)證候特征及其演變規(guī)律專家調(diào)查問卷,以德爾菲法調(diào)整問卷結(jié)構(gòu)及內(nèi)容,以聚類分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、轉(zhuǎn)移概率矩陣等方法,歸納SARS證候特征及演變規(guī)律[10]?;蛞耘R床流行病學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì),如采用隨機(jī)對照臨床試驗(yàn)、隊(duì)列研究等,結(jié)合證候量表,采集患者癥狀、體征及舌脈信息,通過中醫(yī)師證候判定方法,或統(tǒng)計(jì)分析方法,獲取反映疾病的證候要素特征及其靶位,如以多中心、隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照試驗(yàn)研究觀察840例兒童肺炎用藥前后證候類型變化[11]。雖然已開展的多系統(tǒng)疾病證候臨床流行病學(xué)調(diào)查研究對豐富疾病證候分布認(rèn)識(shí)、提高臨床辨證準(zhǔn)確性及針對性等具有重要貢獻(xiàn),但也存在研究水平及質(zhì)量參差不齊、研究細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)不夠規(guī)范、研究實(shí)施不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)葐栴}。其影響因素主要有:①證候調(diào)查問卷或證候量表設(shè)計(jì)的代表性及合理性。問卷或量表設(shè)計(jì)應(yīng)切實(shí)反映研究目的,不應(yīng)使證候信息采集者及被采集者對條目及量表內(nèi)容產(chǎn)生歧義。②樣本含量。通常證候研究需要大樣本含量獲得較高統(tǒng)計(jì)效能,但限于研究規(guī)模、人力及財(cái)力,目前開展的證候流行病學(xué)調(diào)查仍以小樣本含量為主,少見大樣本隨機(jī)對照臨床試驗(yàn)基礎(chǔ)上的疾病證候特征調(diào)查。③證候信息采集的規(guī)范性及嚴(yán)謹(jǐn)性。采集者及被采集者應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)地填寫、回答問卷或量表內(nèi)容,并遵循規(guī)范化的信息采集流程及標(biāo)準(zhǔn)。④證候分析方法。應(yīng)充分考慮研究設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)類型、樣本含量等因素,選擇適宜的證候分析方法,如小樣本數(shù)據(jù)可選擇隨機(jī)森林或支持向量機(jī)方法。

6 證候臨床療效評(píng)價(jià)研究

證候研究主要目的是有效指導(dǎo)臨床診斷和治療,以提高臨床治療的效力及效果,但證候臨床療效評(píng)價(jià)方法一直是中醫(yī)藥臨床研究難以取得共識(shí)的瓶頸問題。隨著2002年《中藥新藥臨床研究指導(dǎo)原則(試行)》[12]的頒布和實(shí)施,治療前后癥狀積分改善的證候療效評(píng)價(jià)方法得到廣泛應(yīng)用,但由于癥狀程度描述、癥狀賦分標(biāo)準(zhǔn)、癥狀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等難以實(shí)現(xiàn)客觀化,其合理性備受質(zhì)疑,臨床應(yīng)用漸漸受到限制。因此,采取癥狀表現(xiàn)的“是”與“否”判定,或?qū)Y狀的變化程度劃分為加重、無明顯變化、減輕、消失4個(gè)等級(jí)[13],成為避免證候療效評(píng)價(jià)主觀因素影響的有力措施。隨著數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法與中醫(yī)藥學(xué)的不斷交融,新的證候療效評(píng)價(jià)方法及理念不斷涌現(xiàn),如基于相似匹配測度[14]、結(jié)局指標(biāo)相關(guān)性[15]、疾病中醫(yī)證候分類[16]等,豐富和拓展了中醫(yī)藥證候療效評(píng)價(jià)的思路與方法。

中醫(yī)臨床實(shí)踐歷來強(qiáng)調(diào)個(gè)體化的辨證論治原則,但目前的證候療效評(píng)價(jià)仍為固定的群體證候療效評(píng)價(jià)模式,缺乏個(gè)體化證候療效評(píng)價(jià)方法及研究實(shí)例。應(yīng)建立符合中醫(yī)藥特點(diǎn)的方法學(xué),并重點(diǎn)開展辨證論治個(gè)體化干預(yù)過程的臨床信息采集與復(fù)雜數(shù)據(jù)分析方法、中醫(yī)藥個(gè)體化療效評(píng)價(jià)方法研究,明確個(gè)體化臨床信息采集是實(shí)施個(gè)體化證候療效評(píng)價(jià)的前提。個(gè)體化證候療效評(píng)價(jià)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、非線性重復(fù)測量的證候數(shù)據(jù)分析方法是實(shí)現(xiàn)個(gè)體化證候療效評(píng)價(jià)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),但需要在評(píng)價(jià)技術(shù)和方法上有所突破,才能引起證候研究者的切實(shí)關(guān)注。此外,現(xiàn)代中醫(yī)證候臨床研究普遍采用病證結(jié)合評(píng)價(jià)模式:①強(qiáng)調(diào)中醫(yī)證候/癥狀改善,如感冒;②強(qiáng)調(diào)疾病療效指標(biāo)改善,如糖尿病、血脂異常等;③強(qiáng)調(diào)疾病療效指標(biāo)及中醫(yī)證候/癥狀同時(shí)改善,如冠心病。因此,針對疾病類型不同,實(shí)施證候療效評(píng)價(jià)也應(yīng)該做到“有所為,有所不為”;同時(shí),證候療效評(píng)價(jià)需結(jié)合藥物流行病學(xué)、循證醫(yī)學(xué)、文獻(xiàn)評(píng)價(jià)、數(shù)據(jù)挖掘及數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析等方法,以解決證候療效評(píng)價(jià)的復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)問題。

7 結(jié)語

隨著中醫(yī)藥現(xiàn)代化和國際化進(jìn)程加快,現(xiàn)代中醫(yī)證候研究廣度和深度呈擴(kuò)大趨勢,證候臨床研究正在從整體評(píng)價(jià)向個(gè)體評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變,證候研究方法正在從單一化向多元化發(fā)展,這要求我們應(yīng)不斷對已取得的證候研究成果進(jìn)行歸納及集成分析,也要不斷對證候研究的不足進(jìn)行反思,及時(shí)修正證候研究發(fā)展方向,最終使證候研究成為揭示傳統(tǒng)中醫(yī)藥科學(xué)本質(zhì)的敲門磚。

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篇9

關(guān)鍵詞: 高中生物自主學(xué)習(xí)能力提高

有些鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校在高考驗(yàn)收成績的時(shí)候考得比城市學(xué)校好, 并不是因?yàn)樗鼈兊慕處煂W(xué)歷高或能力強(qiáng),這些學(xué)校的教師的各方面綜合素質(zhì)恐怕離許多的城市學(xué)校教師相差甚遠(yuǎn),辦學(xué)條件也有限,但這些教師重視了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),促進(jìn)了學(xué)生主體意識(shí)的覺醒,使得教學(xué)質(zhì)量明顯改善。由此可見,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力顯得非常重要。自主學(xué)習(xí),就是人有一定的自習(xí)能力和學(xué)習(xí)的意識(shí),擺脫對他人的依賴。筆者結(jié)合高中生物教學(xué)經(jīng)驗(yàn),談?wù)劷處熖岣邔W(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的幾種方法。

一、體現(xiàn)教師的魅力

1.喚醒靈性。

每個(gè)學(xué)生的成長歷程中知識(shí)的積累是需要一個(gè)過程的。初中生物讓學(xué)生感受到生命的精彩,高中生物讓學(xué)生從表觀現(xiàn)象的感知延伸到對系統(tǒng)、細(xì)胞與分子的角度去分析。教師應(yīng)喚醒學(xué)生對大自然的熱愛,并為他們插上翱翔的翅膀,引導(dǎo)他們探索大自然的奧妙,放飛夢想。

2.創(chuàng)造快樂。

教學(xué)的過程應(yīng)該是快樂的,啟發(fā)式的教學(xué)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)自身蘊(yùn)藏的巨大潛力。教師應(yīng)具備一雙慧眼,發(fā)現(xiàn)快樂的源泉,與學(xué)生分享大自然帶給我們的禮物,讓學(xué)生感覺到學(xué)習(xí)的過程其實(shí)也是一種快樂的體驗(yàn),使被動(dòng)式的學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)式的學(xué)習(xí)。

3.協(xié)調(diào)關(guān)系。

教師與學(xué)生的關(guān)系應(yīng)該怎樣確立?在課堂上教師的角色是一位學(xué)者。“人無完人,學(xué)無止境”,“三人行,必有我?guī)煛?。在對學(xué)術(shù)的追求上,師生的關(guān)系是互助的。教師應(yīng)該帶著一顆謙虛的、不斷進(jìn)取學(xué)習(xí)的心與學(xué)生共同去探導(dǎo)科學(xué),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己能超越教師,在發(fā)現(xiàn)新的問題時(shí),也能很好地解決問題;課后與學(xué)生的關(guān)系是益友,了解學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài),在生活上更要給予一定的關(guān)懷,人文的關(guān)懷會(huì)讓人備感心暖。

4.用心傾聽。

傾聽是尊重的一種最佳表示,表示你看重他們。傾聽等于教師是在對學(xué)生說:“你的想法、行為與信念對于我都很重要?!比绻處熛胍龑?dǎo)學(xué)生靠近正確的思維,最好的辦法是聽聽他的意見。教師知道學(xué)生想法的出發(fā)點(diǎn),分析問題時(shí)就能找到問題存在的關(guān)鍵,從而更好地解決問題。

5.內(nèi)心微笑。

人是一種有感情的動(dòng)物,動(dòng)之以情、攻心為上是教師調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性的重要法寶。教師在整個(gè)教學(xué)過程都充滿激情與熱情,能夠使學(xué)生感受到教師對生命科學(xué)的熱愛,對教育事業(yè)的熱愛和對生活的熱愛。教師樂觀、積極和進(jìn)取的人生態(tài)度,會(huì)在學(xué)生中產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的感染力和震撼力。

6.眼神恰當(dāng)。

眼睛是反映人的內(nèi)心活動(dòng)的一扇窗子,它具有反映深層心理的功能。眼睛的動(dòng)作一向被認(rèn)為是最明確的情感表現(xiàn)。有些學(xué)生較內(nèi)向,但對生物學(xué)深感興趣,教師對此類學(xué)生提供、營造機(jī)會(huì)讓他能充分地展現(xiàn)自己,給他一個(gè)肯定的眼神,這是對他最大的鼓舞。

二、實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)姆攀?/p>

高中階段學(xué)生的特點(diǎn)是:思維的獨(dú)立性、批叛性快速發(fā)展,不盲從他人意見,自我評(píng)價(jià)日趨成熟,自尊心增強(qiáng),自我教育學(xué)習(xí)能力也有一定的提高。結(jié)合上述學(xué)生的心理特點(diǎn),教師可開展豐富多彩的課外活動(dòng)和新課程的教學(xué)工作,充分利用生物學(xué)自身特點(diǎn)開展生物學(xué)的課外科技活動(dòng)和研究性學(xué)習(xí),以快速提高學(xué)生的自學(xué)能力。例如搜集惡性腫腫瘤防治方面的資料;搜集有關(guān)試管嬰兒的資料;調(diào)查學(xué)生之間的性狀差異;開展關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品的辯論賽,調(diào)查場植物激素應(yīng)用;用動(dòng)物激素飼喂小動(dòng)物的實(shí)驗(yàn);調(diào)查昆蟲外激素的應(yīng)用,制作昆蟲誘捕器;調(diào)查當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),設(shè)計(jì)良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng);嘗試制作酸奶,等等。

課外活動(dòng)對學(xué)生學(xué)習(xí)潛力會(huì)產(chǎn)生巨大的影響,學(xué)生成績之所以不好,是因?yàn)樗麄冃判牟蛔?意志薄弱、智力較差、綜合能力不強(qiáng)。有趣的、能給學(xué)生帶來樂趣和成功的課外活動(dòng),能使他們在最大范圍活動(dòng)中感受到自己的能力。后進(jìn)生在吸引人的、有趣的領(lǐng)域內(nèi)掌握的知識(shí)和技能使他們在同學(xué)、家長面前“炫耀”,這是他們提升自信心的力量源泉。

教師要充分尊重每一個(gè)學(xué)生的興趣,無論他的學(xué)習(xí)成績?nèi)绾?學(xué)習(xí)能力如何。在活動(dòng)過程中教師要提醒學(xué)生注意活動(dòng)內(nèi)容與課堂知識(shí)學(xué)習(xí)的聯(lián)系,或許在活動(dòng)中要用到課內(nèi)學(xué)到的知識(shí),或許在活動(dòng)過程中學(xué)到的方法可以應(yīng)用于課堂學(xué)科學(xué)習(xí)。建立了這樣的意識(shí),學(xué)生不僅能快樂地作研究或者活動(dòng),而且學(xué)習(xí)成績會(huì)很快地提高。

三、進(jìn)行多樣的引導(dǎo)

1.思維導(dǎo)圖教學(xué),處理好想象與聯(lián)想的關(guān)系。

學(xué)生為了考試,被動(dòng)地學(xué)習(xí)那些抽象、無趣的知識(shí),健忘是很正常的事。教師在備課時(shí),首先要想一想本節(jié)課有哪些知識(shí)跟實(shí)際有聯(lián)系,在實(shí)際生活或生產(chǎn)中有應(yīng)用,哪些方面有什么樣的事例能讓學(xué)生感興趣。興趣是課堂教學(xué)的生命線,教師只有抓住興趣,才能提高教學(xué)效率。學(xué)生在生活中能夠遇到但不能用已有的知識(shí)去解答的問題,最能吸引學(xué)生的注意力,使學(xué)生產(chǎn)生立刻要想知道的欲望,教師引導(dǎo)他們應(yīng)用高中生物學(xué)的知識(shí)去解答可得到事半功倍的效果。例如筆者在教學(xué)中曾對溶酶體細(xì)胞器的作用與現(xiàn)實(shí)生活的一個(gè)現(xiàn)象緊密聯(lián)系起來:以“魚死后在什么時(shí)候清蒸味道最鮮美”的懸念設(shè)置導(dǎo)入,激發(fā)學(xué)生求知的欲望,收到了很好的教學(xué)教果。教師在教學(xué)中不斷設(shè)置問題,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用,慢慢去體會(huì)生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)、生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能與環(huán)境相適應(yīng)的規(guī)律,生物體的組成物質(zhì)和結(jié)構(gòu)由簡單到復(fù)雜的進(jìn)化規(guī)律,生物體整體性、層次性規(guī)律,遺傳部分的知識(shí)規(guī)律,等等。學(xué)生便會(huì)在不知不覺中自主地學(xué)習(xí),不斷探究并掌握學(xué)好這門學(xué)科的方法。

2.比較教學(xué)。

心理學(xué)的研究表明,意義記憶比機(jī)械記憶有更多的優(yōu)越性,能識(shí)記得更快些,保持時(shí)間長久些。教師用比較法教學(xué)可以把復(fù)雜的知識(shí)簡單化,把難以理解的材料容易化,使學(xué)生懂得知識(shí)的區(qū)別和聯(lián)系,了解知識(shí)的本質(zhì)特征,從而達(dá)到意義記憶,幫助學(xué)生鞏固知識(shí)。例如對生物學(xué)概念的講解,教師要加強(qiáng)對學(xué)生應(yīng)用生物學(xué)專業(yè)術(shù)語簡明扼要地概括生物學(xué)知識(shí)能力的訓(xùn)練,而且要堅(jiān)持下去,這樣學(xué)生的思維能力和解題能力就會(huì)不斷提高。比較是一種復(fù)雜的腦力活動(dòng),教師運(yùn)用比較法教學(xué)不僅可以使學(xué)生對所學(xué)的知識(shí)理解透徹,掌握牢固,而且能使學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)總結(jié)出比較的一般方法。

四、提升業(yè)務(wù)素質(zhì)

精湛的生物專業(yè)知識(shí)是生物教師科學(xué)素質(zhì)的重要組成部分,也是生物教師與其他學(xué)科教師的本質(zhì)區(qū)別。21世紀(jì)的中學(xué)生物教師應(yīng)扎實(shí)地掌握好生態(tài)學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、生理學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)知識(shí),了解本學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)、發(fā)展、現(xiàn)狀及趨勢,密切關(guān)注本學(xué)科的發(fā)展、關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問題,在內(nèi)容把握上要與社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)密切聯(lián)系,發(fā)揮生物學(xué)的科技功能,促進(jìn)科技的進(jìn)步。生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),生物史上每一次重大突破的取得,都和實(shí)驗(yàn)密不可分。高中生物教師應(yīng)具備良好的實(shí)驗(yàn)研究能力和實(shí)驗(yàn)技能,例如研究課題的申請,實(shí)驗(yàn)設(shè)備的準(zhǔn)備,儀器的操作、調(diào)試技能,生物標(biāo)本的采集和制作技能,動(dòng)植物的解剖和觀察技能,顯微標(biāo)本的制作和觀察技能,生物的養(yǎng)殖、栽培技術(shù),生物簡圖的繪制技能,等等。面對新課程改革,教師應(yīng)參與其中,正確引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)探究、實(shí)踐探究,使學(xué)生獲得成功的體驗(yàn),不斷提高其自主學(xué)習(xí)的能力。

每一位教師應(yīng)該不斷激發(fā)學(xué)生的潛能,灌輸自信給學(xué)生,不斷激勵(lì)學(xué)生,促進(jìn)學(xué)生的成長,讓學(xué)生喜歡挑戰(zhàn)并勇于創(chuàng)新,并要求學(xué)生具有善于應(yīng)變和開拓局面的本領(lǐng),讓學(xué)生最終能造福社會(huì)。

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篇10

云南省委省政府高度重視米袋子建設(shè),科技部門長期支持開展稻作研究開發(fā)工作。十二五期間,支持省科技項(xiàng)目82項(xiàng),總項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)8877萬元。2015年省科技廳啟動(dòng)實(shí)施重大專項(xiàng)“云南高原粳稻種業(yè)產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”,投入財(cái)政資金900萬元,。全省稻作科技工作者努力拼搏,在新種質(zhì)創(chuàng)新利用、新品種選育、配套技術(shù)研發(fā)及先進(jìn)技術(shù)走出去等五方面取得了重大進(jìn)展。

一、新種質(zhì)的發(fā)掘利用引領(lǐng)新發(fā)展方向

獲發(fā)明專利20余項(xiàng)、發(fā)表研究論文60余篇(其中SCI收錄20篇),代表性成果4項(xiàng)。

1、水稻雌性不育突變體的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用研究

“對水稻雌性不育基因的發(fā)掘與利用在雜交水稻育種和種子生產(chǎn)技術(shù)上具有創(chuàng)新性?!彪s交水稻之父袁隆平這樣評(píng)價(jià)。雌性不育的利用將可能帶來雜交水稻技術(shù)新突破。創(chuàng)建水稻FS+MS雜交稻育種新模式的實(shí)踐意義:可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的機(jī)械化制種,簡化制種程序提高制種產(chǎn)量和純度。

完成了該雌性核不育突變體基因FST的克隆、驗(yàn)證、表達(dá)及功能分析,深入全面剖析雌配子育性基因的分子和生物學(xué)功能及其條件型啟動(dòng)子基因誘導(dǎo)表達(dá)調(diào)控/操作路徑。

同時(shí),已成功創(chuàng)建了FS(雌性不育)+ MS(雄性不育)雜交水稻技術(shù)創(chuàng)新體系(FM-line),構(gòu)建了相關(guān)的傳統(tǒng)育種與分子育種的模式和技術(shù),目前正在試驗(yàn)示范。

該雌性核不育基因功能與調(diào)控路徑的闡明,將極有可能在水稻及單子葉植物雌配子與種子分子生殖發(fā)育學(xué)的理論上取得新突破并推動(dòng)雌性不育性在雜交水稻育種上的利用。

2、長雄野生稻地下莖基因用于培育多年生水稻

兩對顯性互補(bǔ)基因控制長雄野生稻地下莖遺傳,組裝成約347M的長雄野生稻基因組,明確長雄野生稻和水稻進(jìn)化分歧大約在19萬年前。

像種果樹一樣種水稻

長雄野生稻起源于西非,擁有發(fā)達(dá)的地下莖,有較強(qiáng)的病蟲害抗性,為多年生草本植物。云南省農(nóng)科院糧作所研究員陶大云與云南大學(xué)農(nóng)學(xué)院研究員胡鳳益,利用幼胚挽救的方式成功配置,并獲得了RD23/長雄野生稻雜交種F1代,選育很多后代群體。同時(shí),利用長雄野生稻地下莖的多年生性狀,培育了一系列多年生品種。多年生水稻可以越冬,而大多數(shù)再生稻不能越冬。

目前,多年生水稻已商業(yè)化推廣5000畝,在普洱、孟連、景洪、勐海等地試驗(yàn)種植,有些品種多年生性強(qiáng),一次播種可收割四五年;具有很好越冬能力,產(chǎn)量表現(xiàn)穩(wěn)定。去年早稻畝產(chǎn)449.5千克,晚稻畝產(chǎn)450.2千克。

在西雙版納等雙季稻地方,這種多年生水稻一年可收割兩次,而在單季稻地方,一年只能收割一次。今年將在昆明、玉溪等地推廣種植,看看多年生水稻是否也適合這些地方。

3、利用野生稻育成了新品種并通過審定

合系35與元江普通野生稻雜交,F(xiàn)0代種子在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行胚挽救成F1代苗,經(jīng)回交2次,自交若干次,進(jìn)行單株和系譜選擇育成的粳、秈型常規(guī)水稻品種。

云資粳41號(hào):累計(jì)推廣20.4萬畝,畝增產(chǎn)40kg,新增產(chǎn)值2392.6萬元。

云資秈42號(hào):累計(jì)推廣15.5萬畝,畝增產(chǎn)65kg,新增產(chǎn)值3022.5萬元。

4、完成野生稻測序?yàn)榘l(fā)掘新基因打下基礎(chǔ)

在國際上,首次完成稻屬7個(gè)AA基因組物種的精細(xì)圖譜,奠定了云南科學(xué)家在稻種資源與基因組學(xué)領(lǐng)域的世界領(lǐng)軍地位,為高效發(fā)掘與利用野生稻豐富的基因資源提供了強(qiáng)大的平臺(tái)。

同源多倍體水稻的多倍化與DNA 甲基化關(guān)系的表觀遺傳學(xué)研究取得重要進(jìn)展:二、四倍體水稻的大部分基因表達(dá)水平?jīng)]有差異,四倍體水稻沒有因?yàn)榛蚩截悢?shù)目的倍增而表現(xiàn)出劑量效應(yīng),轉(zhuǎn)座子 DNA 甲基化水平在基因組范圍內(nèi)表現(xiàn)出廣泛的差異,四倍體水稻 DNA 轉(zhuǎn)座子的 CHG 和 CHH 甲基化水平普遍升高,同時(shí)伴隨著 siRNAs 豐度的增加。DNA 轉(zhuǎn)座子甲基化水平的升高抑制轉(zhuǎn)座子鄰近基因的表達(dá),使得盡管四倍體水稻基因的拷貝數(shù)目增加但大部分基因表達(dá)量維持在與二倍體相當(dāng)?shù)乃剑憩F(xiàn)出劑量補(bǔ)償效應(yīng)。

克隆了栽培稻種間雜種不育基因――架起了種間基因交流的橋梁:精細(xì)定位了雜種不育基因S21、S37(t)、S38(t)、S39(t);克隆了S21、S39(t)基因;明確了S1、S19、S20、S37(t)、S38(t)、S39(t)在克服種間雜種不育的作用。

水稻陸生適應(yīng)性研究獲得新進(jìn)展:發(fā)現(xiàn)水稻和陸稻適應(yīng)旱地生長的理論,為耐旱水稻遺傳改良提供理論依據(jù)。

二、新品種選育應(yīng)用亮點(diǎn)紛呈

建設(shè)省級(jí)水稻創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和全省水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(10+20),十二五以來育成水稻品種58個(gè)、陸稻5個(gè),獲省部級(jí)科技成果獎(jiǎng) 17項(xiàng),獲得國家植物新品種權(quán)19項(xiàng),發(fā)表研究論文92篇,示范推廣4500萬畝,新增稻谷10億kg,社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益達(dá)30億元。形成以下五個(gè)方面的代表性成果。

1、常規(guī)粳稻品種選育成績卓著

云粳29號(hào)粳稻優(yōu)質(zhì)香軟米品種:2015年省主推品種,云南省首批粳稻香軟米品種,稻米食味品質(zhì)優(yōu)異,第十三屆全國粳稻米大會(huì)、第二屆全國優(yōu)質(zhì)食味米峰會(huì)評(píng)為“優(yōu)質(zhì)食味粳米”,是獲得該稱號(hào)的首個(gè)高原粳稻優(yōu)質(zhì)米品種。年最大推廣面積40多萬畝,平均畝產(chǎn)650kg左右,比當(dāng)?shù)刂髟云贩N畝增產(chǎn)40多kg。

楚粳28號(hào)超級(jí)稻:百畝方平均畝產(chǎn)1002.1kg,創(chuàng)粳稻百畝平均畝產(chǎn)世界紀(jì)錄累計(jì)推廣1039.6萬畝,平均畝產(chǎn) 716.2kg,新增稻谷7.6億kg,新增產(chǎn)值23.4億元 ,云南省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。是國標(biāo)一級(jí)優(yōu)質(zhì)米。

楚粳39號(hào)優(yōu)質(zhì)軟米:稻米食味品質(zhì)優(yōu)異,示范平均畝產(chǎn)720.1kg,比當(dāng)?shù)刂髟云贩N畝增52.1kg,增產(chǎn)7.8%,累計(jì)推廣1039.6萬畝,平均畝產(chǎn) 716.2kg,新增稻谷7.6億kg,新增產(chǎn)值23.4億元。獲云南省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

楚粳37號(hào):產(chǎn)量高,百畝方畝產(chǎn)974.1kg,最高1038.3kg。累計(jì)推廣8萬畝,平均畝產(chǎn)720.1kg,比當(dāng)?shù)刂髟云贩N畝增74.5kg,新增稻谷596.3萬kg,新增產(chǎn)值1848.6萬元。是國標(biāo)二級(jí)優(yōu)質(zhì)米。

云粳39號(hào)長粒型香米:國標(biāo)二級(jí)優(yōu)質(zhì)米,高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)相互結(jié)合。平均畝產(chǎn)716kg,最高畝產(chǎn)990kg。已推廣面積10萬畝,使用前景廣闊

云粳26號(hào)早熟耐干旱: 2012年農(nóng)業(yè)部主推品種。云南和四川審定,云南省中海拔粳稻品種區(qū)試對照種,是國標(biāo)三級(jí)優(yōu)質(zhì)米,推廣面積超過100萬畝,增產(chǎn)稻谷1000多萬kg。早熟優(yōu)質(zhì),產(chǎn)值高,適宜機(jī)插秧和熟制安排。

鳳稻23號(hào):2015年省主推品種。云南省高海拔粳稻區(qū)試對照品種,年推廣面積31萬畝,比原主栽品種均畝增產(chǎn)67.0kg,新增產(chǎn)值6432萬元。

鳳稻29號(hào): 2015年省主推品種.省區(qū)試比對照合系41號(hào)畝增產(chǎn)158.2kg,增32.9%,年推廣15萬畝左右,平均畝產(chǎn)650.0kg。

2、雜交粳稻品種選育取得新突破

滇禾優(yōu)34優(yōu)質(zhì)高產(chǎn):國標(biāo)三級(jí)優(yōu)質(zhì)米。 在云南、貴州、湖南、四川、河南、陜西等粳稻區(qū)累計(jì)推廣50萬畝以上,增產(chǎn)稻谷1300多萬kg。

米質(zhì)優(yōu),稻谷平均價(jià)格比對照品種每公斤多0.5-1.0元,增產(chǎn)增收效果顯著。

3、常規(guī)秈稻品種選育成效顯著

文稻11號(hào):國標(biāo)三級(jí)優(yōu)質(zhì)米,2015年云南省主推品種。2013-2015年累計(jì)推廣51.7萬畝,平均單產(chǎn)563.8kg,比對照畝增10.9%,增產(chǎn)2853.8萬kg,新增產(chǎn)值1.28億元。

文稻16號(hào):國標(biāo)二級(jí)優(yōu)質(zhì)米。兩年區(qū)試平均畝產(chǎn)612.5kg,比對照紅優(yōu)7號(hào)增產(chǎn)7.2%,綜合表現(xiàn)好。

文稻13號(hào):2年區(qū)試平均畝產(chǎn)609kg,比對照增產(chǎn)10.2%,居參試品種第一位。

臨秈23 :國標(biāo)三級(jí)優(yōu)質(zhì)米。2011-2015年累計(jì)推廣20萬畝,單產(chǎn)550-700kg,較對照臨優(yōu)1458畝增30-50kg。

臨秈24 :國標(biāo)三級(jí)優(yōu)質(zhì)米。2011-2015年累計(jì)推廣30萬畝,單產(chǎn)600-700kg,產(chǎn)量接近雜交稻。

4、高寒稻區(qū)品種選育取得重要進(jìn)展

麗粳系列品種在海拔2200米以上稻區(qū)表現(xiàn)出較好的耐寒性和豐產(chǎn)性。十二五期間,示范推廣59.1萬畝,平均畝產(chǎn)460.5kg,比主栽品種畝增產(chǎn)25.9kg,新增稻谷1530.8萬kg,新增產(chǎn)值4592.4萬元。

麗粳9號(hào):2013年在海拔2670米的“水稻世界屋脊”的寧蒗永寧種植示范,創(chuàng)造畝產(chǎn)447.72kg的當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)紀(jì)錄。2014年百畝示范區(qū)平均單產(chǎn)達(dá)367.82 kg,較當(dāng)?shù)仄骄€增產(chǎn)高達(dá)50.9%,創(chuàng)低緯度、高海拔的高寒稻作區(qū)水稻新品種百畝連片產(chǎn)量最高紀(jì)錄。

5、陸稻品種選育取得新進(jìn)展

增加了山區(qū)糧食的多樣性、飼草多樣性,提高復(fù)合產(chǎn)量;增加了與主要經(jīng)濟(jì)作物的輪作模式,解決了山區(qū)農(nóng)作物單一,糧、畜爭地,糧、煙爭地等矛盾。

三、節(jié)肥控水機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大

獲科技成果獎(jiǎng) 5項(xiàng),其中國家級(jí)2項(xiàng),省部級(jí)3項(xiàng);獲發(fā)明專利2項(xiàng);發(fā)表研究論文15篇;示范推廣1440萬畝,平均每畝增產(chǎn)稻谷72.2kg,新增產(chǎn)值30億多元。取得以下三方面的代表性成果:

1、水稻精確定量栽培

建立了云南立體生態(tài)稻區(qū)的水稻葉齡模式圖;明確了我省800kg/畝以上水稻百公斤籽粒需純氮量粳稻為1.9±0.1kg,秈稻為1.7±0.1kg;提出適宜我省水稻高產(chǎn)的水稻均衡施氮法,基肥:分蘗肥:促花肥:?;ǚ蕿?:1:1:1;實(shí)現(xiàn)“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全”的綜合目標(biāo)。

創(chuàng)造了三個(gè)全國第一:創(chuàng)造了百畝連片畝產(chǎn)1067.5kg的新紀(jì)錄(2015年);創(chuàng)造1畝單產(chǎn)1287kg的高產(chǎn)記錄(2006年) ;創(chuàng)造了萬畝連片平均畝產(chǎn)量800kg的高產(chǎn)紀(jì)錄(2009年)。

精確定量栽培技術(shù)效果顯著:十二五期間累計(jì)推廣1440.1萬畝,平均單產(chǎn)658.3kg,比常規(guī)栽培技術(shù)畝增產(chǎn)72.2kg,增12.3%。此外,每畝節(jié)省化肥20%, 節(jié)約成本30-60元。

2、種子包衣加工取得新突破

篩選出一批適于云南水稻生產(chǎn)使用的種子保健處理的高效、安全的藥劑,國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)1項(xiàng)。

3、機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)迅速擴(kuò)大

機(jī)械化、工廠化育苗技術(shù)推廣迅速擴(kuò)大,在祿豐、版納、芒市獲得成功。

四、雜交稻繁育及特色稻米生產(chǎn)技術(shù)更上一層樓

兩系核不育系繁種產(chǎn)量創(chuàng)世界紀(jì)錄,滇型雜交稻繁殖制種技術(shù)全國領(lǐng)先,獲省級(jí)科技成果獎(jiǎng) 2 項(xiàng),獲發(fā)明專利 4 項(xiàng), 15 篇。

1、兩用核不育系繁殖產(chǎn)量創(chuàng)世界紀(jì)錄

水稻兩用核不育系Y58S繁殖高產(chǎn)田塊畝產(chǎn)量達(dá)743.8公斤,創(chuàng)下水稻兩用核不育系繁殖的世界最高畝產(chǎn)紀(jì)錄。

2、形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的滇型雜交粳稻育種技術(shù)體系

雜交粳稻繁殖制種技術(shù)達(dá)到全國領(lǐng)先,規(guī)?;挥捣敝钞a(chǎn)量220kg/畝以上,規(guī)?;s交稻制種產(chǎn)量230kg/畝以上。

3、特色稻米選育取得新進(jìn)展

云粳37號(hào) :粳稻香軟米新品系,稻米食味品質(zhì)特別優(yōu)異,是眾多大米企業(yè)作為優(yōu)質(zhì)米開發(fā)的首選品種。云粳37號(hào)同時(shí)還在緬甸規(guī)?;a(chǎn)。

云光109 天然配方米:貴州省區(qū)試比對照增產(chǎn)13.04%,“十二五”累計(jì)推廣121.3萬畝。

4、六大名米打造特色稻米品牌

遮放貢米、八寶貢米、臥龍谷香軟米、墨江紫米、梯田紅米、勐海香米。

五、云南稻作成果輻射周邊國家和省區(qū)

雜交稻品種在省外國外推廣應(yīng)用,常規(guī)粳稻品種輻射到周邊省份。

1、雜交稻品種在省外開花結(jié)果

云光17號(hào):優(yōu)質(zhì)軟米。云南省審定,貴州省認(rèn)定,2010-2012連續(xù)3年農(nóng)業(yè)部推薦為主導(dǎo)品種。獲云南省技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。

國外推廣主要品種

1、金瑞良種 香飄一帶一路

云光14號(hào)通過越南審定,在越南注冊商標(biāo)。兩系雜交稻在越南、老撾、緬甸、印尼示范推廣,累計(jì)推廣面積100萬畝。在當(dāng)?shù)亟⒘擞N試驗(yàn)站。

2、常規(guī)品種在省外廣泛應(yīng)用

2009年,云粳26號(hào)通過四川省審定;2011年云光109通過貴州省審定;2013年楚粳28號(hào)通過四川省審定。

云南粳稻品種在四川省涼山州和貴州省畢節(jié)市等地種植面積占當(dāng)?shù)胤N植面積的50%以上。

鏈接:

數(shù)讀成績

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),“十二五”期間:

云南稻作研究工作獲得包括973計(jì)劃、863計(jì)劃等支持項(xiàng)目30項(xiàng)。

發(fā)表科技論文近200篇(SCI收錄24篇);

省科技計(jì)劃支持項(xiàng)目82個(gè),支持經(jīng)費(fèi)合計(jì)8870萬元。