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          群體遺傳學(xué)基礎(chǔ)

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          群體遺傳學(xué)基礎(chǔ)

          群體遺傳學(xué)基礎(chǔ)范文第1篇

          其實(shí),這種解釋是錯(cuò)誤的。豌豆只進(jìn)行自交時(shí),構(gòu)成的種群并不屬于現(xiàn)代進(jìn)化理論中的種群。關(guān)于進(jìn)化的實(shí)質(zhì)分析如下。

          1 現(xiàn)代綜合進(jìn)化理論的由來

          現(xiàn)代綜合進(jìn)化理論也稱為現(xiàn)代達(dá)爾文主義,約產(chǎn)生在1936~1947年之間。綜合進(jìn)化論不僅是一種新的理論,而且是不同陣營的人之間達(dá)成的共識(shí)。它主要由表1中的6位科學(xué)所締造。

          現(xiàn)代綜合進(jìn)化理論的主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面:(1) 種群是生物進(jìn)化的基本單位。(2) 突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料,自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變。(3) 通過隔離形成新的物種。(4) 生物進(jìn)化的過程實(shí)際上是生物與生物、生物與無機(jī)環(huán)境共同進(jìn)化的過程,進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性。

          2 進(jìn)化的實(shí)質(zhì)

          以種群作為生物進(jìn)化的基本單位,源自于群體遺傳學(xué)的研究。這里的種群指的是群體遺傳學(xué)中的群體。群體遺傳學(xué)是應(yīng)用遺傳學(xué)基本原理,采用數(shù)學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)及其他方法,研究生物群體遺傳結(jié)構(gòu)及其在世代間變化規(guī)律的科學(xué),并由此探討生物進(jìn)化的機(jī)制。這里的群體又稱為孟德爾群體,指特定時(shí)間和空間,能夠自由、繁殖的同種生物個(gè)體群。群體中的個(gè)體,通過相互而交流基因,它們所含有的全部基因,構(gòu)成了這個(gè)群體的基因庫。單倍體或只能進(jìn)行無性繁殖的生物群體,通常不屬于孟德爾群體。同理,只能自交的豌豆,也是不屬于孟德爾群體的。群體定基因座上某個(gè)等位基因的數(shù)目占該基因座上所有等位基因總數(shù)的比例,稱為等位基因頻率。群體定基因座的特定基因型數(shù)目占該基因座上所有基因型數(shù)目的比例,稱為基因型頻率。在處于遺傳平衡的群體中,根據(jù)哈代-溫伯格遺傳平衡定律,可由等位基因頻率計(jì)算出基因型頻率,并且二者在世代間保持不變。對于進(jìn)化的群體來說,等位基因頻率和基因型頻率都將不斷變化。這就從本質(zhì)上解釋了群體表現(xiàn)型的進(jìn)化。進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是群體基因庫(或基因頻率和基因型頻率)在環(huán)境的選擇作用下的定向改變。

          綜上所述,關(guān)于生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)的表述,可以說是種群基因庫的改變,也可以說是種群基因頻率和基因型頻率的改變。教師在平時(shí)的教學(xué)中,不但要關(guān)注一個(gè)理論的本身,也要關(guān)注這個(gè)理論的由來,這樣才能真正理解理論的內(nèi)涵。

          參考文獻(xiàn):

          [1] 田洺.未竟的綜合—達(dá)爾文以來的進(jìn)化論[M].山東:山東教育出版社,1998.

          [2] 徐剛標(biāo).植物群體遺傳學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2009.

          群體遺傳學(xué)基礎(chǔ)范文第2篇

          【關(guān)鍵字】人群;STR基因座;遺傳;多態(tài)性;研究

          1、材料和方法

          1.1材料

          來自本實(shí)驗(yàn)室日常檢案積累175份健康無關(guān)個(gè)體血樣。

          1.2方法

          1.2.1DNA提取

          使用Chelex-100法提取樣板DNA[1]。

          1.2.2PCR反應(yīng)

          采用美國ABI公司生產(chǎn)的5色熒光系統(tǒng):Identifiler Kit進(jìn)行擴(kuò)增。一次擴(kuò)增15個(gè)STR基因座及Amelogenin基因,包括CODIS系統(tǒng)13個(gè)核心基因座(D8S1179,D2S11,D7S820,CSF1PO,D3S1358,TH01,D13S317,D16S539,VWA,TPOX,D18S51,F(xiàn)GA,D5S818)和歐洲SGM系統(tǒng)中的D2S1338和D19S433兩個(gè)STR位點(diǎn)。PCR反應(yīng)總體系10μl,其中4.2μl,primer2.2μl,Taq Gold酶0.2μl,DNA模板適量,加滅菌超純水補(bǔ)足至10μl,PCR反應(yīng)在9700型擴(kuò)增儀上進(jìn)行,循環(huán)條件參照操作手冊。

          1.2.3擴(kuò)增產(chǎn)物的檢測

          用ABI3130遺傳分析儀進(jìn)行毛細(xì)管電泳分離,用DNA Collection軟件收集電泳信息,GeneMapper軟件對其進(jìn)行分型,得到STR分型結(jié)果。

          1.2.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

          通過PowerStarts軟件分析原始數(shù)據(jù),計(jì)算出各基因型、基因頻率(F),對基因頻率分布進(jìn)行χ2檢驗(yàn),統(tǒng)計(jì)分析個(gè)基因座的實(shí)際雜合度(H)、期望雜合度(He)、無關(guān)個(gè)體偶合概率(PM)、個(gè)人識(shí)別能力(DP)、非父排除率(PE)、多態(tài)信息含量(PIC),并計(jì)算累計(jì)非父排除率[2](TPE)和累計(jì)個(gè)體識(shí)別率(TDP)等群體遺傳學(xué)及法醫(yī)學(xué)參數(shù)。

          2、結(jié)果

          新疆克拉瑪依地區(qū)維吾爾族人群無關(guān)個(gè)體15個(gè)STR基因座等位基因頻率分布參數(shù)見表1。

          基因頻率分布按低頻率等位基因并組法,將基因頻率等于和小于0.058的等位基因并組[3],經(jīng)χ2檢驗(yàn),P>0.05,符合Hardy-Weinberg平衡。在新疆克拉瑪依維吾爾族群體中,15個(gè)STR基因座共檢出147個(gè)等位基因,其基因頻率分布在0.0028~0.4029之間,觀察雜合度在65.7%~85.7%之間,偶合概率在0.034~0.121之間,個(gè)體識(shí)別率在0.840~0.966之間,非父排除率在0.365~0.709之間,多態(tài)信息量在0.613~0.863之間,15個(gè)STR基因座的累計(jì)非父排除率(TPE)達(dá)0.99984,累計(jì)個(gè)體識(shí)別率(TDP)值大于0.9999999999。

          群體遺傳學(xué)基礎(chǔ)范文第3篇

           

          針對傳統(tǒng)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題,在教學(xué)中確立注重基礎(chǔ)、加強(qiáng)能力、提高素質(zhì)的全面發(fā)展教育觀,對遺傳學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容加以優(yōu)化,設(shè)置模塊式課程實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn),結(jié)合教學(xué)方法及教學(xué)組織形式上的改革,重點(diǎn)突出實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)性、綜合性及創(chuàng)新性,實(shí)施全天性開放實(shí)驗(yàn)教學(xué),著力培養(yǎng)學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)能力,拓展了學(xué)生的知識(shí)視野,提高了遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量。

           

          遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是遺傳學(xué)教學(xué)的重要組成部分,是生物、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)類等專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)[1-2]。隨著分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展,以染色體作為代表的經(jīng)典遺傳實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和遺傳規(guī)律的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)已不能滿足學(xué)科發(fā)展的要求[3],對現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行整合和優(yōu)化勢在必行。筆者基于多年來的教學(xué)實(shí)踐,在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)校級本科教學(xué)改革項(xiàng)目的支持下,在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方面進(jìn)行了一些有益的嘗試。

           

          1 整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

           

          傳統(tǒng)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在“三多三少”現(xiàn)象[4]:即染色體操作及經(jīng)典遺傳實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多,分子及群體遺傳實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少;內(nèi)容單一具體的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多,設(shè)計(jì)性、綜合性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)少;課外補(bǔ)助時(shí)間完成的實(shí)驗(yàn)多,課堂計(jì)劃學(xué)時(shí)內(nèi)完成的實(shí)驗(yàn)少。生科院遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的授課對象是生物技術(shù)、生物科學(xué)和生物工程專業(yè)的學(xué)生,如何在有限實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)內(nèi)將經(jīng)典遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效銜接。筆者根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃,結(jié)合學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,重新編寫了《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》教學(xué)大綱。明確了課程的性質(zhì)和任務(wù)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮突疽蟆?shí)驗(yàn)項(xiàng)目的具體內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)考核方式及辦法、實(shí)驗(yàn)教材及主要參考資料以及教改說明。將遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)20學(xué)時(shí)及實(shí)踐教學(xué)的0.5~1.0周(生物技術(shù)0.5周,生物科學(xué)1.0周)進(jìn)行合理整合,具體歸納為5個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K,即遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練、果蠅經(jīng)典遺傳、染色體細(xì)胞遺傳、群體遺傳及分子遺傳。將遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練、染色體細(xì)胞遺傳和分子遺傳等3個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K整合在0.5~1.0周的連續(xù)性實(shí)驗(yàn)周中。在教學(xué)改革中,基于多年來對教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的探索,以及科研實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)體會(huì),吸取了國內(nèi)外成熟的經(jīng)驗(yàn)和信息資料,自編了一本通俗、易懂、實(shí)用性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。同時(shí)利用多媒體技術(shù),將遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中比較抽象,難以理解和掌握的一些規(guī)律、技術(shù)、方法用視頻或flash動(dòng)畫等深入淺出、生動(dòng)形象地展現(xiàn)出來,使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)有更加直觀、深刻的印象。將這些課程數(shù)字化資料上傳到學(xué)校校園網(wǎng)上,使學(xué)生隨時(shí)查閱,隨時(shí)學(xué)習(xí),學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室后明確自己要“做什么,怎么做”。目前,已建立了較為完善的課程體系,具有完整的實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)大綱、考試大綱、課程教案、講稿、多媒體課件、自編實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書等,為進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量提供了良好的保障。讓學(xué)生能在學(xué)習(xí)的過程中加以理解,理解后能掌握,掌握后能加以應(yīng)用。

           

          2 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

           

          教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)是保證課程教學(xué)水平提高和教育教學(xué)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵。為切實(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),取得良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,全面安排實(shí)驗(yàn)雙線教學(xué),即由主講教師全面負(fù)責(zé)組織教學(xué),輔導(dǎo)教師密切配合共同參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的管理和答疑工作,主講教師和輔導(dǎo)教師在不同的班級間互換角色交叉排課,使授課教師能夠全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和效率,也增強(qiáng)了教師的責(zé)任感。每輪實(shí)驗(yàn)前建立實(shí)驗(yàn)預(yù)做制度,確保實(shí)驗(yàn)的可行性與可操作性。教師隊(duì)伍中教授1人,副教授1人,講師2人,都具有博士或碩士學(xué)位。既有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的中年教師,又有年富力強(qiáng)勤奮鉆研的年輕教師,實(shí)驗(yàn)教師與學(xué)生的比例為1∶40左右,是一支在學(xué)歷結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)院結(jié)構(gòu)、師資配置上合理,工作上精誠合作奮發(fā)向上的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

           

          3 整合教學(xué)資源,建立新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

           

          我校生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心是省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,依托植物生產(chǎn)國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,通過省級普通高校基礎(chǔ)課示范實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和中央與地方共建高校基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)室建設(shè),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中已實(shí)現(xiàn)多媒體輔助教學(xué),構(gòu)建了顯微數(shù)碼互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng),添置了先進(jìn)、實(shí)用的新設(shè)備,提升了儀器檔次和自動(dòng)化程度,真正達(dá)到優(yōu)化組合,合理配置資源。為遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程的開設(shè)和實(shí)踐教學(xué)搭建了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的平臺(tái),對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了精心選擇與安排。

           

          3.1 設(shè)置遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練模塊,整合細(xì)胞遺傳實(shí)驗(yàn)?zāi)K

           

          將顯微數(shù)碼互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)的使用、實(shí)驗(yàn)用具器皿的準(zhǔn)備、藥物試劑配制及連續(xù)性實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)組織、注意事項(xiàng)、公用儀器使用等內(nèi)容整合為遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練模塊,同時(shí)將動(dòng)、植物染色體制片技術(shù)(包括減數(shù)分裂、果蠅唾腺染色體制備、染色體結(jié)構(gòu)變異、多倍體誘導(dǎo))等經(jīng)典遺傳實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整合在0.5~1.0周的綜合實(shí)驗(yàn)中,通過0.5~1.0周連續(xù)性、全方位基本訓(xùn)練,學(xué)生系統(tǒng)掌握了細(xì)胞遺傳學(xué)的研究方法和實(shí)驗(yàn)技能,為本科畢業(yè)論文的開展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

           

          3.2 整合果蠅經(jīng)典遺傳實(shí)驗(yàn)?zāi)K

           

          果蠅的雜交實(shí)驗(yàn)是遺傳規(guī)律研究的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。從親代的雜交到子一、二代的自交、性狀鑒定、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,實(shí)驗(yàn)流程長達(dá)2個(gè)月以上。尤其是處女蠅收集選擇,必須實(shí)施全天性開放實(shí)驗(yàn)室才能讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的全程。而傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn),一次課僅有3~4 學(xué)時(shí),許多實(shí)驗(yàn)操作不可能在限定時(shí)間內(nèi)完成,為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性,教師不得不“包辦”大部分的實(shí)驗(yàn)過程,只選擇最后的步驟讓學(xué)生觀察和實(shí)踐,是典型的為驗(yàn)證而“驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)”,學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)能力得不到拓展,實(shí)驗(yàn)興趣和求知欲望得不到滿足。因此,將果蠅生活史的觀察與飼養(yǎng)、單因子分離規(guī)律、雙因子自由組合規(guī)律、伴性遺傳、兩點(diǎn)與三點(diǎn)基因定位5個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)整合為1個(gè)果蠅經(jīng)典遺傳設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生以組為單位,設(shè)計(jì)1~2個(gè)雜交組合的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來驗(yàn)證4~5個(gè)遺傳規(guī)律。通過親本品系的合理選擇、培養(yǎng)基配制、果蠅的飼養(yǎng)、親本的設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)、子一、二代觀察與鑒定至最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)及結(jié)果分析等環(huán)節(jié),能全面考察學(xué)生對所學(xué)知識(shí)的掌握與應(yīng)用程度,讓學(xué)生真正明白了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案對實(shí)驗(yàn)成敗的重要性,培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)的能力[5]。該模塊設(shè)置2次課堂實(shí)驗(yàn),共8學(xué)時(shí),分別以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與親代雜交,中期實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與交流,實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯報(bào)總結(jié)為主要內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)室全天性開放,學(xué)生利用課余時(shí)間自覺主動(dòng)地完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作,教師督促指導(dǎo)。在PPT課件匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果環(huán)節(jié),要求學(xué)生將原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行具體分析,即使實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)的預(yù)期值不相符合,只要學(xué)生能找出實(shí)驗(yàn)失敗的原因并提出相應(yīng)補(bǔ)救方案,實(shí)驗(yàn)就算通過。通過該模塊內(nèi)容整合和實(shí)驗(yàn)實(shí)施,學(xué)生由被動(dòng)變主動(dòng),激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和學(xué)習(xí)熱情,增強(qiáng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)和工作責(zé)任感,培養(yǎng)了實(shí)事求是的科研態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。

           

          3.3 優(yōu)化群體遺傳實(shí)驗(yàn)?zāi)K,增加分子遺傳綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K

           

          由于遺傳學(xué)理論課學(xué)時(shí)縮減,群體遺傳學(xué)理論部分的講授主要集中在遺傳平衡定律的解釋分析上,遺傳平衡定律的應(yīng)用、擴(kuò)展及生物學(xué)例證則要通過學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)來加以實(shí)現(xiàn),并應(yīng)證所學(xué)理論知識(shí)。為此,將人類味盲、嗅盲基因群體的基因結(jié)構(gòu)調(diào)查與分析,整合為群體遺傳實(shí)驗(yàn)?zāi)K。實(shí)驗(yàn)提供幾種味覺、嗅覺鑒別的化學(xué)藥劑。如苯硫脲(PTC)、薄荷香精、黃連、乙醇、乙酸、氨水等。教師以人類典型味盲、嗅盲基因結(jié)構(gòu)調(diào)查分析為主要內(nèi)容進(jìn)行指導(dǎo),再將學(xué)生分成幾個(gè)實(shí)驗(yàn)小組,組長帶領(lǐng)組員從文獻(xiàn)的查閱到調(diào)查方案的設(shè)計(jì)、藥劑配制(課余時(shí)間完成)、實(shí)驗(yàn)的實(shí)施到結(jié)果分析均由學(xué)生獨(dú)立完成。實(shí)驗(yàn)設(shè)置2~3個(gè)實(shí)驗(yàn)因素,每個(gè)實(shí)驗(yàn)因素設(shè)置2~3個(gè)水平,包括調(diào)查群體的基因種類、調(diào)查對象以及實(shí)驗(yàn)所用的味覺或嗅覺鑒別藥劑的濃度系列等均由學(xué)生安排。該模塊計(jì)劃課時(shí)為4學(xué)時(shí),學(xué)生通過邀請教師、學(xué)生組成隨機(jī)的孟德爾群體,嘗味相關(guān)藥劑進(jìn)行人類味盲、嗅盲基因群體的基因結(jié)構(gòu)調(diào)查與分析,準(zhǔn)確嘗味不同濃度的相關(guān)藥劑是保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要前提,稍有心理因素的干擾就可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差,要求受試人排除一切心理因素干擾,細(xì)細(xì)嘗味、嗅味各種藥劑,實(shí)事求是地報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果,通過該實(shí)驗(yàn)?zāi)K教學(xué)使學(xué)生對群體遺傳有全面系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中涉及分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)較少且系統(tǒng)性不強(qiáng),利用0.5~1.0周的連續(xù)實(shí)驗(yàn)周,嘗試以教師的科研材料為基礎(chǔ),增加植物的遺傳轉(zhuǎn)化與鑒定方面的實(shí)驗(yàn)。例如利用教師科研工作中構(gòu)建的β-葡萄糖苷酸酶(β-glucuron-idase,GUS) GUS報(bào)告基因系統(tǒng),以擬南芥、煙草為材料,將工程農(nóng)桿菌浸漬擬南芥花序和農(nóng)桿菌侵注煙草葉片瞬時(shí)表達(dá)等為內(nèi)容進(jìn)行植物遺傳轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),學(xué)生通過對轉(zhuǎn)基因和非轉(zhuǎn)基因?qū)φ詹牧系目剐院Y選及組織化學(xué)定位染色,可以從顯微鏡中非常直觀地觀察到基因在植物器官、組織和細(xì)胞中表達(dá)的特異性,明白基因表達(dá)的組織特異性主要決定于該基因的特異性啟動(dòng)子。只要知道啟動(dòng)子在什么部位表達(dá),即可推測出該啟動(dòng)子所啟動(dòng)的基因的表達(dá)部位。通過植物遺傳轉(zhuǎn)化和鑒定實(shí)驗(yàn)?zāi)K,開拓了學(xué)生的知識(shí)視野,為后續(xù)的基因工程課程的學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ),為學(xué)生申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新課題提供了很好的思路和啟示[5]。

           

          4 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織形式上突出設(shè)計(jì)性、綜合性、研究性

           

          通過教學(xué)資源的整合和實(shí)驗(yàn)?zāi)K的設(shè)置,加強(qiáng)了遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)性和整體連貫性。前期安排基礎(chǔ)性技能訓(xùn)練和相關(guān)遺傳學(xué)規(guī)律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),中、后期通過0.5~1.0周的連續(xù)實(shí)驗(yàn)周,以教師的科研材料為基礎(chǔ)安排設(shè)計(jì)性、綜合性、研究性實(shí)驗(yàn)。在果蠅的經(jīng)典遺傳模塊,群體遺傳和分子遺傳模塊實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室全天候開放,學(xué)生分成實(shí)驗(yàn)小組,組長負(fù)責(zé)并帶領(lǐng)組員,查閱文獻(xiàn)資料,確定實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)施。由于實(shí)驗(yàn)中每個(gè)項(xiàng)目和環(huán)節(jié)都責(zé)任到人,學(xué)生增強(qiáng)了責(zé)任意識(shí),更加關(guān)注自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,他們利用課余時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察、數(shù)據(jù)記錄整理及結(jié)果分析,保證了實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)性和連續(xù)性,突出了設(shè)計(jì)性、綜合性、研究性的特點(diǎn)。學(xué)生在寫課程總結(jié)的時(shí)候,幾乎都提到:實(shí)驗(yàn)期間,加深了同學(xué)之間的深厚友誼,大家團(tuán)結(jié)協(xié)作,互相幫助,互相補(bǔ)充,增強(qiáng)了班級的凝聚力。

           

          5 建立行之有效的實(shí)驗(yàn)考核體系

           

          經(jīng)過教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和實(shí)施,逐步建立和完善了一套行之有效的課程考核體系,考核內(nèi)容包括以下幾項(xiàng)。

           

          5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案撰寫

           

          綜合實(shí)驗(yàn)前的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案撰寫占考核總成績的30%。通過這個(gè)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)熱情,學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,分頭查閱大量的專業(yè)文獻(xiàn)資料,通過課堂或小組集中討論環(huán)節(jié),最終確定實(shí)驗(yàn)方案,看到自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能實(shí)施,學(xué)生的成就感油然而生,不僅開拓了知識(shí)視野,也增強(qiáng)了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣和信心。

           

          5.2 實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫

           

          實(shí)驗(yàn)完成后,要求學(xué)生獨(dú)立完成規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。包括前言、實(shí)驗(yàn)材料與方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、討論4個(gè)部分,做到實(shí)事求是、數(shù)據(jù)可靠、書寫格式規(guī)范、分析得當(dāng),要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告的重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論部分。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫占考核的50%,通過該環(huán)節(jié)的訓(xùn)練,學(xué)生的理論知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固,闡述分析能力有了很大的提高。

           

          5.3 實(shí)驗(yàn)技能考核

           

          采取了實(shí)際操作結(jié)合當(dāng)場提問的方式進(jìn)行,包含實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范、儀器的正確使用、實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)以及一些課堂講解過的理論知識(shí)。除了以上考核內(nèi)容外,還把學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的出勤率、值日的表現(xiàn)等作為考核內(nèi)容之一,占考核的20%,以此培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)。

           

          5.4 創(chuàng)新與建設(shè)獎(jiǎng)勵(lì)

           

          在綜合實(shí)驗(yàn)過程中,部分學(xué)生能表現(xiàn)出較好的創(chuàng)新思路,如設(shè)計(jì)方案的獨(dú)特、新穎,實(shí)驗(yàn)實(shí)施中提出了合理化的建議等,教師都給予適當(dāng)?shù)墓膭?lì)和加分。學(xué)生通過這樣的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過程,激發(fā)了學(xué)生的求知欲,充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,活躍了課堂的學(xué)習(xí)氣氛,收到了良好的學(xué)習(xí)效果。

           

          6 結(jié)語

           

          遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程經(jīng)過近3年的整合、優(yōu)化,取得了一定的效果,構(gòu)建了一個(gè)完整、科學(xué)的課程模式和體系,為培育具有創(chuàng)新精神、高素質(zhì)、高能力學(xué)生做出了有益的嘗試。

           

          群體遺傳學(xué)基礎(chǔ)范文第4篇

          1858年,英國博物學(xué)家查爾斯·達(dá)爾文與華萊士共同提出了自然選擇學(xué)說,隨后在1859年出版了《物種起源》一書,書中他挑戰(zhàn)了人們關(guān)于創(chuàng)生的信念。

          自然選擇也被稱為物競天擇。指生物的遺傳特征在生存競爭中,由于具有某種優(yōu)勢或某種劣勢,因而在生存能力上產(chǎn)生差異,進(jìn)而導(dǎo)致繁殖能力的差異,使得這些特征被保存或是被淘汰。

          基因是遺傳特征的基礎(chǔ),也是自然選擇的單位,自然選擇則是演化的主要機(jī)制。經(jīng)過自然選擇而能夠成功生存,稱為“適應(yīng)”。當(dāng)一個(gè)物種中的不同族群因?yàn)樽匀贿x擇而產(chǎn)生生物分類學(xué)上的差異時(shí),則稱為物種形成;若是族群因?yàn)椴皇茏匀贿x擇的青睞而導(dǎo)致族群規(guī)模縮小進(jìn)而消失,則稱為滅絕。

          達(dá)爾文雖然借用了“選擇”這個(gè)詞,但這只是一種比喻,并非說有超自然的力量在進(jìn)行選擇。按照達(dá)爾文的觀點(diǎn),自然選擇不過是生物與自然環(huán)境相互作用的結(jié)果。從進(jìn)化的觀點(diǎn)看,能生存下來的個(gè)體不一定就是最適者,只有生存下來并留下眾多后代的個(gè)體才是最適者;又考慮到進(jìn)化是群體而不是個(gè)體的現(xiàn)象,現(xiàn)代綜合進(jìn)化論從群體遺傳學(xué)的角度修正了達(dá)爾文的看法,認(rèn)為自然選擇是群體中“不同基因型的有差異的延續(xù)”,是群體中增加了適應(yīng)性較強(qiáng)的基因型頻率的過程。例如,英國有一種樺尺蛾,在1850年前都是灰色類型,而1850年在曼徹斯特發(fā)現(xiàn)了黑色的突變體。這是由于19世紀(jì)后半葉,隨著工業(yè)化的發(fā)展,廢氣中的硫化氫殺死了樹皮上的灰色地衣,煤煙又把樹干熏成黑色。結(jié)果,原先歇息在地衣上得到保護(hù)的灰色類型,這時(shí)在黑色樹干上卻易被鳥類捕食;而黑色類型則因煤煙的掩護(hù)免遭鳥類捕食反而得到生存和發(fā)展。于是黑色類型的比例迅速提高,灰色類型的比例則不斷下降。到19世紀(jì)末,前者已由不到1%上升至90%以上。后者則從90%以上下降為不到5%。這種情形就是人們所能看到的自然選擇。

          群體遺傳學(xué)基礎(chǔ)范文第5篇

          關(guān)鍵詞:統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué);在線開放課程;創(chuàng)新人才

          隨著科技競爭的日趨激烈和人才國際化程度的不斷加快,我國拔尖人才日益緊缺。當(dāng)前高等教育工作的根本問題是人才培養(yǎng)質(zhì)量問題,其核心是學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。建立拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有效機(jī)制,促進(jìn)創(chuàng)新人才脫穎而出,促進(jìn)高校探索創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新模式,促進(jìn)高校探索并建立以問題和課題為核心的教學(xué)模式,倡導(dǎo)以學(xué)生為主體的本科人才培養(yǎng)和研究型教學(xué)人才改革,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí),是建設(shè)創(chuàng)新型國家,實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的歷史要求,也是當(dāng)前對教育改革的迫切要求。

          高等醫(yī)學(xué)院校主要是以專業(yè)為依托,全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)。但是在限定學(xué)時(shí)的情況下,按部就班的講解已不能滿足學(xué)生對知識(shí)的需求,不能滿足創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要。由于統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)教學(xué)學(xué)時(shí)相對較少,教師要完成教學(xué)計(jì)劃,所以學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)只依靠課堂理論教學(xué)不會(huì)有顯著效果。學(xué)生可以利用課余時(shí)間在網(wǎng)絡(luò)上繼續(xù)拓展學(xué)習(xí)、深入學(xué)習(xí)、實(shí)踐學(xué)習(xí)。但是學(xué)生如何獲得優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源,如何對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到促進(jìn)作用?這就需要一個(gè)學(xué)習(xí)、交流和實(shí)踐的平臺(tái),統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程平臺(tái)建設(shè)就顯得尤為重要。

          一、統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程建設(shè)的必要性和重要性

          在線開放課程模式與傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式相比,具有顯著的優(yōu)勢,學(xué)習(xí)不受時(shí)間段的限制。學(xué)習(xí)者可以合理安排進(jìn)行個(gè)性化的學(xué)習(xí),反復(fù)觀看教學(xué)視頻,可以分析具體的問題,直到理解掌握為止。統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程建設(shè)將以服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的形式,使學(xué)習(xí)者可以充分利用平臺(tái)資源,高效參與完整的教學(xué)過程。因此,統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程教學(xué)模式更方便學(xué)習(xí)者對知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí),彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足。在線開放課程教學(xué)模式增強(qiáng)了教學(xué)吸引力,激發(fā)了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性和自主性,擴(kuò)大了優(yōu)質(zhì)教育資源受益面,拓展了教學(xué)時(shí)空,有著傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式無法比擬的優(yōu)勢,給高等醫(yī)學(xué)院校教學(xué)改革帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

          統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)是利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法,借助計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)手段,研究生命體基因組遺傳和變異的一門應(yīng)用型課程。它是我校生物信息學(xué)專業(yè)重要的專業(yè)課,教學(xué)效果的好壞,直接影響到學(xué)生后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成效果。其目標(biāo)是通過課程學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生利用統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)方法解決生物信息學(xué)相關(guān)問題,而這恰恰是一個(gè)從理論到實(shí)踐的過程。如果統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程得到建設(shè)并實(shí)踐應(yīng)用,它的相關(guān)理論和方法可以幫助遺傳學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)和預(yù)防醫(yī)學(xué)等專業(yè)解決實(shí)際問題,醫(yī)學(xué)院校其他專業(yè)的學(xué)生也可以利用網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)知識(shí),并成為其他專業(yè)學(xué)生了解生物信息的一個(gè)前導(dǎo)課程,提高統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。因此,在線開放課程是培養(yǎng)學(xué)生生物信息學(xué)創(chuàng)新思維能力的重要途徑和手段,是高等醫(yī)學(xué)院校人才培養(yǎng)的需要和交流溝通的平臺(tái)。

          二、統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程建設(shè)的主要平臺(tái)

          結(jié)合高等醫(yī)學(xué)院校的特色,滿足高等醫(yī)學(xué)院校的統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)教學(xué)和學(xué)習(xí)者利用閑暇時(shí)間學(xué)習(xí)的需要,并以使統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程在實(shí)踐中得到應(yīng)用為目標(biāo),以學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)踐為中心,建立與學(xué)生創(chuàng)新思維能力相適應(yīng)的統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)開放課程體系。擬解決理論與實(shí)踐相脫離、學(xué)生合作意識(shí)差、缺少學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)與能力的實(shí)踐活動(dòng)、缺少科學(xué)探究氛圍和缺乏對學(xué)生綜合能力的評價(jià)等問題。達(dá)到高等醫(yī)學(xué)院校對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目的。

          (一)統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程的資源庫平臺(tái)建設(shè)

          統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程的課程資源庫包括基礎(chǔ)教學(xué)資源和學(xué)術(shù)拓展資源。基礎(chǔ)教學(xué)資源包括統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)的重要理論知識(shí)講解視頻、統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)常用軟件講解及介紹、統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)相關(guān)內(nèi)容(連鎖分析、關(guān)聯(lián)分析、群體遺傳學(xué)等)的分析實(shí)例及數(shù)據(jù)等資源,給學(xué)生提供統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)平臺(tái),數(shù)據(jù)集庫是常用的分析數(shù)據(jù)集及數(shù)據(jù)庫鏈接,供學(xué)生練習(xí)和測試用。理論和實(shí)例相結(jié)合,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力;學(xué)術(shù)拓展資源包括統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域、用統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)可以解決的科學(xué)問題、統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)研究進(jìn)展及近期前沿?zé)狳c(diǎn)問題等資源,開拓學(xué)生視野。

          (二)統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程的學(xué)生測試平臺(tái)建設(shè)

          建設(shè)統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程的學(xué)生測試平臺(tái),調(diào)用數(shù)據(jù)集庫中的數(shù)據(jù),應(yīng)用學(xué)到的統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題,通過理論和實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行測試,考核學(xué)生對基本理論知識(shí)的掌握程度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,彌補(bǔ)知識(shí)欠缺。使統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程在教學(xué)中得到很好的實(shí)踐應(yīng)用。

          (三)統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程的實(shí)踐與創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)

          建設(shè)統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程的實(shí)踐與創(chuàng)新平臺(tái),定期留一些具體分析實(shí)例的題目,讓學(xué)生自由分組,開展自主探究活動(dòng),各組自行設(shè)計(jì)方案,最后對應(yīng)的各個(gè)題目進(jìn)行分組匯報(bào),激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)探究精神,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神,提高學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力。

          三、統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程建設(shè)具體思路及實(shí)施方案

          (一)組建團(tuán)隊(duì)建設(shè)統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程資源庫

          統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的5名教師組成,統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程建設(shè)資源庫的建設(shè)包括基礎(chǔ)教學(xué)資源和學(xué)術(shù)拓展資源,由基礎(chǔ)到實(shí)踐再到學(xué)術(shù)前沿應(yīng)用。基礎(chǔ)教學(xué)資源包括教學(xué)章節(jié)理論內(nèi)容視頻、實(shí)驗(yàn)課常用軟件講解和常用分析的實(shí)例演示。按照教學(xué)大綱要求的重點(diǎn)和難點(diǎn),團(tuán)隊(duì)中的教師根據(jù)各自擅長的章節(jié)內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行視頻錄制,教學(xué)視頻要根據(jù)知識(shí)點(diǎn)難易程度去設(shè)計(jì),每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)錄制成一段微視頻,一個(gè)教學(xué)視頻一般不超過20分鐘;挑選典型性內(nèi)容做實(shí)例分析演示進(jìn)行視頻的錄制等。學(xué)術(shù)拓展資源是統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的研究成果,教師每周都查找國內(nèi)外文獻(xiàn),搜集最新的科研成果放在統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程的學(xué)術(shù)拓展資源中,讓學(xué)生了解統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在生命科學(xué)中的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,體現(xiàn)該課程的重要性。

          (二)組建統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程技術(shù)團(tuán)隊(duì)

          為了取得更好的統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程設(shè)計(jì)效果,聘請專業(yè)人員給課題組人員進(jìn)行視頻錄制、頁面設(shè)計(jì)等方面的技術(shù)培訓(xùn)。讓統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程平臺(tái)更具特色、更吸引人眼球。同時(shí)對課程內(nèi)容及環(huán)節(jié)進(jìn)行整體設(shè)計(jì),使其內(nèi)容豐富、精彩、精練,知識(shí)體系銜接緊密、結(jié)構(gòu)合理,提高課程吸引力和授課效果,給人一種耳目一新的感覺,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

          (三)建立統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)在線開放課程的實(shí)踐與創(chuàng)新平臺(tái)