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高中新課改實施以來,新教材的使用成為廣大教師討論的一個熱點,與以前的教材比較,新課改教材在知識的呈現方式和編寫程序上發生了很大的變化,尤其是遺傳部分。經過親身的教學實踐,發現新教材在此部分的編寫程序上更注重對學生的“人文”關懷,而不是單純的知識傳授。
高中遺傳部分是生物課程的“核心”內容之一。它主要包括三方面的內容。一、遺傳的細胞學基礎,即減數分裂和受精作用;二、遺傳的分子基礎,即DNA是主要的遺傳物質,DNA分子的結構和復制,基因的表達;三、遺傳的基本規律,即基因分離定律,基因自由組合定律和伴性遺傳。
舊人教版遺傳部分編排上采用的是:遺傳的細胞學基礎——遺傳的分子基礎——遺傳的基本規律。先是考慮到學生在初中時對遺傳和變異的一般概念已經有所了解,本部分在引言部分沒有重新闡述這部分內容,而是首先用三個設問“遺傳和變異究竟怎樣發生的,“在生物體內是什么物質對遺傳和變異起著決定作用,“生物的遺傳和變異有哪些共同的規律,概括出了本章的主要內容,然后又簡單介紹了100多年來遺傳學的發展過程,使學生在學習本部分內容之前,對遺傳學的發展過程及其意義有一個總體的認識。然后教材是在初中生物課和高中生物(必修)教材第二章中細胞部分的基礎上,從分子水平上進一步詳盡地闡述遺傳的物質基礎和作用原理。通過講述DNA是遺傳物質的實驗證據,DNA分子的結構和復制功能,以及基因的表達功能等內容,使學生對染色體、DNA和基因的有關結構和功能方面的知識,以及它們之間的關系有更深入、全面的理解和認識。最后在前面的基礎上講述《遺傳的基本規律》主要分為《基因的分離定律》和《基因的自由組合定律》。這兩部分都是先講授孟德爾的豌豆雜交試驗,一對或兩對相對性狀的遺傳試驗。可以看出這三部分是三個獨立的單元,前兩個單元的學習是為學生第三個單元的學習做知識的鋪墊和儲備。這樣編排的出發點就是利于知識的傳授與施與。
在新課改背景下的現代教學觀更強調“以學生為中心”,不再只是簡單的知識傳授,而是更注重“以人為本”,關注學生終身發展、長遠發展。旨在提高學生的生物科學素養,因此在教學別強調探究性學習。基于此,新教材在此部分的知識編排上做了很大的調整。新人教版在這部分的內容基本是循著人類認識基因之路展開的。教學內容的編排順序基本按照科學發展的歷史進程來安排,將“孟德爾實驗”部分的內容調整到最前面,一些重要概念的提法也隨著教材章節而呈現出逐步的變化。如在第一章,由于孟德爾時代,人類還沒有了解基因和染色體這樣的概念,那么如何真實還原當時的情況呢?教材中成功的使用了“遺傳因子”這樣一個名詞,概念的不斷修正和完善正反映了人類在科學認識道路上不斷的進步。這樣既展示科學的過程和方法,又體現個體水平、細胞水平、分子水平的遺傳學知識的內在邏輯聯系(達成對知識的理解);引導學生不斷提出問題,分析和解決問題,嘗試像科學家那樣進行解釋和推理。這樣學生學習遺傳知識的過程,猶如親歷了一百多年來科學家孜孜以求的探索過程,會受到科學方法、科學態度和科學精神等多方面的啟迪。尤為重要的是,每一章的學習都圍繞一個核心問題展開,學習的過程也是解決問題的過程,這對于激發學生的學習興趣、轉變學習方式、提高分析和解決問題的能力,都是非常重要的。這種呈現方式更加重視與生活經驗的聯系,創設問題情境,驅動知識的建構?;更能促進三維教學目標的達成。
通過上述內容的對比分析,我們很明顯體會到新教材做這樣的調整,更注重問題驅動式的教學,再也不是高高在上的,枯燥的知識堆砌,講求方法論,同時注重學生進行自主學習和合作學習。
人生最難熬的莫過于寂寞,多少人曾沉迷于浮華而墮落;多少人曾“愛慕”城市的燈紅酒綠而一蹶不振;又有多少人貪戀功名權利而深陷迷足……種種,此因皆不過是耐不住心中的寂寞罷了。
我們都曾說過,要推開世間的浮躁,尋找辛中的一寧靜之地 ,也常常會向往陶淵明在詩中所描述的“種豆南山下”的意境,但似乎越是這樣,你的心越是無法平靜,因為你已經浮躁了。
每一個成功人士,都會有一顆那住寂寞的心,所以他們才會有如此偉人的成就。“現代遺傳學之父”孟德爾,世界聞名,千載流傳,為后人所景仰,想必大家也都不會感到陌生,他的“豌豆實驗”至今被人譽為“經典”,他可謂是一個世界史上的成功人士。但是,在他漫長的雜交實驗中,從未有人肯定過他,他卻是一直保持著一顆對科學的“赤子之心”,按耐心中的寂寞,一心只專注于自己想要完成的事情。想一想,人生可以有多少個“12年”,但孟德爾卻利用了這長達“12年”的時間,做了大量的植物雜交實驗,其中以豌豆雜交實驗最為出名,歷經整整八年,終于在1866年發表了《植物雜交試驗》的論文,提出了遺傳單位是遺傳因子的論點,并揭示出遺傳學的兩個基本規律——基因的分離定律和基因的自由組合規律,這兩個重要規律的發現為后世遺傳學的誕生、發展和研究奠定了堅實的基礎,也因此讓孟德爾名垂后世在世界的史冊上畫上了濃重的一筆。
無論是你向往的''種豆南山下''的田園之地,還是浮華于世、燈紅酒綠的城中鬧市,皆不過來源于自己的內心,內心平靜了,哪里都可以是“田園之地”,內心浮躁了,哪里都會是“鬧市之都”,只要我們也能像那些偉人一樣,耐得住心中的寂寞,不受欲望撩撥,再大的阻礙也不過是我們走向成功的墊腳石,越大的阻礙,我們只會走得越踏實。我們也一定可以做自己想做的事,在湛藍的天空下,奮力拼搏,追求自己的夢想,成就自己最濃墨的一筆!
關鍵詞: 園林專業 《園林植物遺傳育種學》 教學改革 實驗教學
《園林植物遺傳育種學》是園林專業的一門重要專業必修課,它以遺傳學、植物生理學、栽培學等為基礎,研究園林植物新品種創造及良種繁育的理論與技術。本課程的教學目的是使學生了解園林植物遺傳和變異的基本規律,掌握園林植物新品種培育的基本理論和方法,培養學生綜合運用遺傳學與育種學的基本理論、基本技能分析和解決園林植物遺傳改良中的科學研究和生產實際問題的能力。因此,增強教學效果,培養應用型人才是本課程教學的迫切任務。
一、優化教學內容
一般園林植物遺傳育種學的學時是40—50學時,學時少而內容多。另外,一些院校的園林專業是文理兼招,學生水平參差不齊,所以優化教學內容,提高課堂效率是增強教學效果的關鍵因素之一。
我們選用的是戴思蘭編著的《園林植物遺傳學》、《園林植物育種學》教材。針對該教材的特點,我們調整了課程內容,把知識分為六個模塊。模塊一:遺傳學基礎。主要介紹基本概念、細胞分裂及遺傳定律。模塊二:育種現狀和育種目標。在此基礎上開設模塊三:主要觀賞性狀的遺傳。它主要介紹節花的發育、花色、彩斑、花徑和重瓣性的遺傳。由于花徑是數量性狀,因此在此節中先鋪墊數量性狀的基本知識,把數量性狀的特征,統計方法和遺傳力等知識有機地穿插到花徑遺傳中來,使學生深刻領會花徑的遺傳規律。模塊四:常規育種技術。主要包括種質資源、引種馴化、選擇育種、雜交育種、雜種優勢利用和倍性育種。將選擇育種章節中的芽變選種與經典遺傳學中的基因突變結合講授,將雜種優勢穿插細胞質遺傳中的雄性不育的知識。這樣有機整合既避免了教材之間知識的重復,又增強了知識的系統性,有利于增強學生的學習效果。模塊五:非常規育種技術,包括誘變育種,離體培養育種,分子育種。模塊六:良種繁育。在這六個模塊中,前四個模塊屬于這門課程的經典知識,應該用較多的學時,可根據學時和學生的水平等實際情況安排后兩個模塊的講授學時或者是讓學生自學。通過上述六個連續、系統的模塊就完全能清晰地展現教材知識,有助于增強學生的學習效果,從而提高教學質量。
二、靈活運用多種教學方法
采取怎樣的授課方法,如何活躍課堂氣氛和吸引學生的注意力,增強教學效果,是教師的必修課 [1]。園林植物遺傳育種學理論難度大,因此要求教師在掌握多種教學方法的前提下,根據教學內容和目標、教學對象、學生的學習興趣、學生教育背景,以及教學的環境等因素,靈活運用各種教學方法,激勵學生的思考和主動學習[2]。我們在授課時根據實際情況,采用提問的方式引起學生思考,組織學生討論,多進行對比,總結歸納,也可以安排一定的章節讓學生講解。比如在講授完有絲分裂后講解減數分裂前,可以先讓學生觀察減數分裂的過程,啟發學生總結歸納二者的不同;在講授引種馴化時,組織學生討論分析梅花,菠蘿,水杉,華中一帶的蜜桃等植物能否引種到本地,如何引種。采用這樣的教學方法既活躍了課堂氣氛,又有利于學生理解影響引種馴化的因素和引種程序。
三、借助現代教育技術
多媒體技術圖、文、聲、像并茂,能夠有效地吸引學生的注意力。園林植物遺傳育種學學科正在快速發展,教學模式也將朝以多媒體課件和網絡技術等現代信息技術為支撐方向發展[3]。因此本門課程采用多媒體輔助教學后,課件、動畫等能夠動態地、直觀地表現教學內容,增加課容量,提高學生的注意力和學習興趣,大大提高教學效率。比如講授從DNA-蛋白質纖絲到染色體的四級結構模型時,運用動畫逼真地解釋抽象過程;講授花的發育時,用圖片展示ABC模型的具體內容,講授彩斑遺傳時,通過各種各樣的花部彩斑和葉片彩斑圖片形象地展現了彩斑的類型。
四、強化實驗教學,提高操作技能
1.實驗材料的準備
傳統的實驗教學中,實驗材料和生科、生技專業所用相同,這些材料并不適合園林專業的學生。例如,目前大多數遺傳學實驗材料(或實驗指導書)中有關有絲分裂的實驗材料是蠶豆、洋蔥和小麥等。這對農學專業學生是比較合適的,但對園林專業學生未必適宜。為此,我們選用水仙根尖分生組織作為實驗材料進行嘗試,并對某些實驗步驟進行了技術修改,效果較好[4-5]。水仙是栽培技術相對較為容易的室內盆花,同時學生從根尖的培養、固定、解離、染色、裝片及觀察的整個過程全部參與,這樣學生拿著自己培育好的水仙根尖材料,既有成就感,又加深了對實驗的理解。
2.實驗結果的分析
傳統實驗內容確定、材料統一,實驗結果也大同小異,學生按照課本中的圖按貓畫虎地畫出來。實驗改革后,學生根據自己在顯微鏡下所看到的各個時期的圖像能夠辨別繪圖,且能夠對自己所制作的片子進行自主的分析、探討,教師則可根據實驗情況,給學生提供必要指導。
3.考核方法改革
實驗考核既是督促學生學習的手段,又是培養學生良好實驗習慣的有效措施。以前學生實驗成績主要是根據實驗報告來打分的,不能反映學生的實驗水平。因此我們進行了實驗改革,把實驗考核分成平時考核和期末考核兩部分。平時考核的內容包括實驗預習、實驗操作、實驗態度及紀律、實驗報告等環節,各環節考核分數比例為:預習報告10%,實驗操作40%,紀律衛生10%,實驗報告40%,這部分成績占該實驗課總成績的60%;期末考核包括期末實驗操作技能、實驗理論考核,各占50%,期末考核占該實驗課總成績的40%,實驗操作部分合格方可參加實驗理論考試。這一系列考核措施培養了學生課前預習,上課認真操作,課下及時總結實驗報告的良好習慣,也調動了學生的積極性,大大增強了實驗課教學效果。
總之,在園林植物遺傳育種學的教學中,教師需要不斷探索,認真安排教學內容,精心組織教學,提高教學質量,從而培養出應用型人才。
參考文獻:
[1]趙廣建.芻議課堂授課的藝術性[J].中國高等醫學教育,2008(5):34-35.
[2]孫莉.《園林植物遺傳育種學》精品課程立體化教學體系的構建.長春大學學報,2007,17(6):92-93.
[3]王仲,李秀霞,孫睿,張麗敏.多媒體技術在園林植物遺傳育種教學中的應用.科學教育,2009,5:65-66.
一、注重理論聯系實際
生物學在人類的社會生活和生產實踐過程中得以產生和發展,又被廣泛地運用于社會生活和生產實踐,所以,生物學與人類的生活生產活動密切相關。鑒于此,教師在高中生物的教學設計中,應充分地挖掘教材內容中與學生生活密切相關的知識內容,以激發學生探究的積極性,促進學生主動參與教學過程,從而順利完成預期的教學任務。當學生在教師的指導下,運用理論與實際相結合而“學以致用”時,將極大地喚起學生的探究渴望,引發學生強大的內在潛力和學習動力,促進學習效率的大幅度提高。比如,教師在指導學生學習《基因的分離定律的應用》之前,可以先根據教材相關內容為學生布置“課前調查作業”,即通過多媒體出示“舌兩側能上卷”和“舌兩側不能上卷”的圖片,并向學生介紹,能上卷的為顯性性狀,不能上卷的為隱性性狀,然后布置學生回家進行“家庭調查和分析”,以備在課堂上進行交流。教師給學生布置的“調查分析作業”,使學生初步了解到,利用“基因分離定律”可以正確分析某些遺傳現象,從而有效地激發了學生濃厚的學習興趣,為課堂上將要共同探討的課題“基因分離定律在實踐中的應用”的教學活動奠定了堅實基礎。
在遺傳學課堂教學的設計中,教師可以在展示相關的資料或圖片后,把大部分的課堂時間留給學生,鼓勵學生積極思考、討論和交流。例如,教師在指導學生學習《基因的分離定律的應用》時,可以先利用多媒體為學生展示相關圖片,然后提出疑問:“一對膚色正常的夫婦生下一個患白化病的孩子。白化病對膚色正常是什么性狀?判斷的依據是什么?……這對夫婦的基因型是?……如果他們再生一個孩子,那么,患白化病和膚色正常的概率各是多少?……在社會人群中,具有什么關系的人更有可能帶有相同的致病基因?……法律為何禁止近親結婚?……”教師在生物教學過程中,從學生熟悉的社會生活環境中就地選取背景材料,并設計環環相扣的問題串,為學生創設了利用所學知識分析現實生活中的相關生物現象的探究式教學情境,有效喚起了學生的探究熱情,激發了學生濃厚的學習興趣,從而使學習難點成為學習興趣點,有效地提高了教學效率。
二、做好生物實驗
生物實驗活動是生物教學的重要內容,在生物教學過程中,教師指導學生進行科學的生物實驗,可以培養學生的實驗能力、觀察能力、思維能力以及初步的探究能力,并可以在實驗過程中培養濃厚的生物學習興趣。根據新課程標準的教學理念,在生物教材中加大了實驗教學所占的比例,由此可見,新課標重視培養中學生的實驗能力。但是,現行教材在實驗教學方面的內容還是顯得比較缺乏,所以,教師在高中生物教學過程中,應在教會學生學會和掌握科學的生物實驗的基礎上,進一步指導學生自己進行生物實驗,即教師可以引導學生利用身邊熟悉的生物(如豌豆、玉米、老鼠等)作為實驗材料做遺傳學的生物實驗。例如,教師可以指導學生種植純種黃色玉米(可以種在花盆里),當玉米長成高大植株后,觀察穗上的性狀,利用遺傳學理論進行思考和分析,還可以提交討論,以促進學生對于生物知識的進一步理解,并最終達到提升中學生科學素養的教學目的。
三、溫故而知新,降低教學難度
高中生物知識比較抽象難懂,使得部分學生產生畏學情緒,一定程度上影響了教學效果。高中學生對于高中生物的學習,是建立在初中生物知識基礎上的,因此,教師在高中生物的教學過程中,應正確處理好高中生物教材與初中生物教材的內在的銜接問題,在初中生物基礎知識與高中生物新學內容之間架設連接的橋梁,從而實現從初中生物到高中生物的“順利正遷移”。比如,教師在帶領學生學習《遺傳和染色體》這一章節時,可以先將初中生物教材中《生物的遺傳和變異》中的有關生物的遺傳和變異的基本知識作一下回顧,為進一步學習高中生物教材中的遺傳學的原理和規律作好鋪墊。此外,教師在講授高中生物的遺傳學部分的“遺傳的兩個基本規律”時,將不可避免地需要用到數學知識中概率和統計方面的相關內容,而在講授DNA的結構時,又將涉及物理的力學知識和化學的物質結構等內容。因此,當教學內容需要以前的基礎知識作鋪墊時,教師應提前“架好橋梁”,以確保教學活動的順利開展。
遺傳學論文4000字(一):南瓜銀葉突變體48a的表型特征及其遺傳學分析論文
摘要:南瓜銀葉突變體48a是在嫩食型中國南瓜中分離篩選到的穩定遺傳自交系,銀色葉不僅可以作為標記性狀應用到育種中,還可為南瓜抗蟲、抗病、耐寒等一系列研究提供重要的材料基礎。筆者對銀葉突變體的表型特征及葉片的解剖結構進行鑒定分析,發現植株整體長勢、熟性與野生型無明顯差異;成熟葉片正面全部呈銀灰色,葉綠素含量明顯降低,葉片上表皮細胞與柵欄細胞間明顯剝離,存在明顯的空隙。利用突變體48a和野生型49a南瓜自交系構建的六世代遺傳群體,調查發現F2的綠葉與銀葉符合3∶1的分離比,回交群體BC1P1分離比符合1∶1,表明南瓜銀色葉性狀由單隱性基因控制。
關鍵詞:南瓜;銀葉突變體;表型特征;遺傳學分析
中圖分類號:S642.1文獻標志碼:A文章編號:1673-2871(2020)04-012-05
南瓜葉片銀斑是南瓜中的常見性狀,主要表現為葉脈的腋處帶銀白色斑紋,俗稱“銀斑葉”,是受單個顯性基因控制的一種斑紋[1-3],區別于煙粉虱BemisiatabaciB型(又名銀葉粉虱B.argentifolii)誘發的葫蘆科作物葉片正面全部呈銀白色的銀葉病[4-5]。2016年筆者在嫩食型中國南瓜資源中分離出1株完全銀色葉突變體,自交后5代后形成可遺傳的穩定銀葉自交系,同時在同一材料中分離出穩定的普通綠葉自交系,田間種植觀察發現銀斑葉南瓜具有很好的避蚜和抗病毒病的效果,這為南瓜抗蟲育種提供了新的思路。筆者對銀葉突變體的表型特征、葉片解剖結構進行了鑒定分析,并構建了銀葉六世代遺傳群體進行遺傳學分析,為后續的南瓜銀色葉基因定位和避蚜上的應用奠定基礎。
1材料與方法
1.1材料
在嫩食型中國南瓜材料的自交后代中,分離出具有完全銀葉的突變體48a和普通綠葉野生型材料49a,經過5代自交,形成穩定的自交系。以突變體48a和野生型49a為親本,構建六世代遺傳群體,2018年4月將銀葉南瓜親本P1、綠葉南瓜親本P2、F1、F2、BC1P1、BC1P2種子同時種于湖南省蔬菜研究所高橋試驗田中。種子采用穴盤育苗,幼苗生長至3~4片真葉時定植,株行距50cm×100cm人字架栽培,進行統一的肥水管理,用于銀葉和綠葉南瓜農藝學性狀調查和銀葉性狀的遺傳學分析。
1.2方法
1.2.1突變體48a的表型及農藝性狀觀察突變體48a在苗期即可觀察到明顯的銀葉表型,定植后到成株期都為銀葉表型,6月中旬成株期,對主蔓長、主蔓粗、葉片長度、葉片寬度、葉柄長等生物學性狀進行調查;同時在生育期內對其始花期(小區內50%植株開花的時期)、雌花數量進行調查,本試驗分別調查測量了突變體和野生型南瓜材料各10株。
1.2.2遺傳學分析方法定植后30d左右,分別統計雙親、F1、F2、BC1P1、BC1P2等世代各群體銀色葉和綠色葉的植株數量,然后通過卡平方測驗,分析控制南瓜銀葉性狀基因的遺傳特性。
1.2.3葉綠素含量測定方法待植株生長到成苗期,定植后30d左右,分別取突變體48a和野生型49a的頂端嫩葉和相同位置的成熟葉片用于檢測葉綠體色素含量。參考Arnon法[6],具體如下:隨機稱取葉片0.1g,剪碎,裝入15mL帶塞的玻璃試管中,加入10mL的80%丙酮,黑暗浸泡24h,至組織發白。將提取液在島津公司的UV-1800分光光度計上測定663、645、470nm波長的OD值,計算Ca、Cb、Cx·c和CT(mg·L-1),公式如下:
Ca=12.21×OD663-2.81×OD645;
Cb=20.13×OD645-5.03×OD663;
Cx·c=(1000×OD470-3.27×Ca-104×Cb)/229;
CT=Ca+Cb。
式中,Ca、Cb和CT分別表示葉綠素a、葉綠素b和總葉綠素濃度;Cx·c為類胡蘿卜濃度,按下式計算組織中各色素含量。
葉綠體色素含量(mg·g-1)=(色素濃度×提取液體積×稀釋倍數)/樣品鮮質量。
1.2.4葉片解剖學觀察方法定植后30d左右,選取生長一致的突變體48a和野生型49a植株相同部位的成熟葉片,用于葉片解剖學觀察。首先用FAA固定液固定,番紅-固綠染色,RM2016病理切片機進行切片,切片放入干凈的二甲苯透明5min,中性樹膠封片,NIKONECLIPSEE100光學顯微鏡鏡檢,NIKONDS-U3成像系統進行圖像采集分析。用測微尺測量葉片橫截面的厚度、上下表皮厚度、柵欄組織厚度、海綿組織厚度,葉片結構緊密度(CTR)、疏松度(SR)的計算,參考田麗波等[7]的方法。
CTR/%=(柵欄組織厚度/葉片厚度)×100;
SR/%=(海綿組織厚度/葉片厚度)×100。
2結果與分析
2.1突變體48a的表型與農藝性狀分析
突變體48a和野生型49a進行表型對比觀察。子葉期,銀葉突變體和綠葉野生型子葉均表現為正常的綠色,子葉顏色無明顯差別;但進入真葉期,突變體48a長出真葉為綠色,帶明顯銀斑(圖1-A),隨著真葉逐漸長大,葉正面銀灰色逐漸加深,植株長大成熟后,葉片正面全部為銀灰色(圖1-B、C、E),背面仍為綠色(圖1-D)。
由成熟期的田間比較(圖1-B)可以看出,除了葉色有明顯區別外,突變體48a與野生型49a南瓜整體長勢和熟性差別不大,對兩者農藝性狀測量數據顯示,兩者的始花期、葉長、葉寬等指標無明顯差異。其中突變體48a南瓜主蔓長度(335.43±14.50)cm,比野生型49a低8.94%,而突變體48a主蔓粗度(1.19±0.03)cm,比野生型49a高4.39%,整體長勢與野生型49a差別不大(表1)。
2.2遺傳學分析
構建六世代遺傳群體,用目測分級的方法探究南瓜葉顏色的遺傳規律,F1為綠葉、卡平方檢驗結果表明F2綠葉與銀葉符合3∶1的分離比,回交群體BC1P1分離比符合1∶1,BC1P2植株葉顏色全為綠色,南瓜銀色葉性狀符合1對顯一隱性基因的分離規律,為完全隱性遺傳(表2)。
2.3葉綠素含量分析
由圖2可以看出,突變體48a與野生型49a間葉綠素相比,葉片葉綠素含量明顯減低,但嫩葉與成熟葉間的葉綠素無明顯差別。從成熟葉來看,突變體48a葉片中,葉綠素和類胡蘿卜素含量均顯著低于野生型葉片,其中葉綠素含量的變化主要由于葉綠素a含量變化導致,葉綠素b含量相對于綠葉野生型葉片無明顯差異。
2.4突變體48a解剖學特征
從葉片橫切面可見(圖3-A)銀葉突變體48a葉片的上表皮細胞與柵欄組織、下表皮細胞與海綿狀組織之間有明顯的空隙,其中上部空隙更大。從圖3-B可見綠葉野生型49a葉片的上表皮細胞與柵欄細胞,下表皮細胞與海綿狀的葉肉細胞之間連接緊密,沒有明顯的空隙。
對突變體48a與野生型49a的葉片厚度、表皮細胞厚度、柵欄組織厚度、海綿組織厚度進行測量(表3),結果表明,突變體48a海綿組織厚度(44.2±3.00)μm,顯著低于野生型49a,葉片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、柵欄組織厚度等指標兩者間無顯著性差異,通過測算,突變體48a葉片結構緊密度(CTR)32.06%,顯著高于野生型49a,葉片葉片結構疏松度(SR)40.11%,顯著低于野生型49a(表3)。
3討論
突變體48a的銀色葉可能是葉片結構變化所致,一般葉斑/片顏色變化產生原因主要分兩類,色素的變化(葉綠素/花青素等)和葉片結構的變化(表皮細胞/空隙結構)。前人研究普遍認為銀斑是葉片結構變化導致的,由于上表皮組織與柵欄組織之間的空隙,使光線達到綠色組織時候發生二次反射,在葉片上表皮形成多邊形的光反射,而不是正常綠葉上皮細胞形成的白色點狀光反射,使得葉片呈現偏灰白色,即銀色的葉片/葉斑[8-10]。本研究結果表明,銀葉突變體48a的葉綠素含量比野生型49a雖有顯著降低,但也不會造成葉面顯示銀灰色,從突變體48a葉片解剖學特征顯示,上表皮細胞與柵欄組織、下表皮細胞與海綿狀組織之間有明顯的空隙,其中上部空隙更大,這與張慧杰、張站備等[11-12]對西葫蘆銀斑研究一致,但他們的研究主要是基于西葫蘆銀葉病的葉片結構,突變體48a與西葫蘆銀葉病葉片在結構上雖然相似,但西葫蘆銀葉病會造成植株長勢弱、植株矮小、生長點皺縮等特征[4],而突變體48a與野生型49a相比,除葉片呈銀灰色外,植株整體長勢正常,與野生型差別不大。所以突變體48a葉綠素含量明顯減低,但長勢正常的原因值得進一步研究。
銀葉突變體48a的銀葉表型為單基因的隱性遺傳,與Lopez-Anido等[13]研究結果一致,他們在西洋南瓜和中國南瓜雜交后代中發現了1個完全銀葉,研究表明由隱性基因grl控制。而Coyne[14]和Paris[15]等研究認為,南瓜銀斑葉受M基因的顯性遺傳,且認為影響銀葉性狀變異的主要因素有3個,(1)細胞結構:V基因作用最強的部位是位于葉脈的腋處的細胞。(2)修飾基因:影響了M基因的時空表達。(3)包括溫度/干旱在內的環境因素。據筆者田間試驗表明,突變體48a的銀葉性狀,不受環境影響,在不同季節、不同環境下種植均顯示完全銀葉,也不受時空表達影響,在全生育期內均顯示銀色葉。目前南瓜的基因組測序已經完成[16],下一步擬利用全基因組混池測序的方法,進行銀葉基因的快速定位,為后續研究該基因在南瓜中的作用機理奠定基礎。
遺傳學畢業論文范文模板(二):高職臨床醫學專業醫學遺傳學課程教學改革探討論文
[摘要]面對高職院校醫學遺傳學課程教學的困境及主要問題,圍繞提高學生學習興趣和教學效果的目標,本文從高職臨床醫學專業學生特點、學校現實情況及人才培養目標出發,分析適應于高職臨床醫學專業的醫學遺傳學課程定位、課程目標及內容設置,舉例探討優化抽象性、理論性強、重點教學內容的方式方法,提出改革、創新課堂教學方法和考核評價手段,以提升學生的學習主觀能動性,探討提升高職醫學遺傳課程教學質量的途徑。
[關鍵詞]高職;醫學遺傳學;教學改革
[中圖分類號]R394;G712[文獻標識碼]A[文章編號]1673-7210(2020)01(c)-0185-05
醫學遺傳學是研究人類遺傳性疾病的病因、遺傳方式、診斷、預防和治療的一門學科,也是基礎醫學與臨床醫學之間的橋梁課程,是醫學院校學生必須學習和掌握的一門課程。但高職院校在培養目標、學生層次、教材、教學、實驗環境等方面有其自身的特點,學生層次不一、課時少、實驗室硬件條件較差等。教師如何選擇教育模式來激發學生興趣和提高教學效果,進行教學的診斷與改革是個值得探討的問題。
1課程定位
高職院校的醫學遺傳學課程時臨床醫學專業必修的一門專業拓展課程,是一門理論+實踐的課程,其功能是對接專業人才培養目標、面向基層醫院、衛生所、社區醫院等工作崗位,目標是在培養學生掌握基本醫學遺傳理論知識的同時,形成良好的醫學職業行為操守,建立能尊重患者、為患者服務、替患者著想的職業素質[1]。
2課程目標與內容設置
醫學遺傳學課程理論知識涉及面廣,綜合了細胞學、分子生物學、遺傳學、醫學倫理學等知識[2-4]。課程的整體設計不僅要讓學生掌握醫學遺傳學的基本知識、遺傳病發生的機制以及遺傳方式,學會利用產前診斷的原理幫助人類減少出生缺陷,降低遺傳病的發生率,而且應注重遺傳倫理學、醫學法律法規等醫學人文知識的滲透融合[5-7]。高職的臨床醫學生通過學習能掌握醫學遺傳學的經典理論和技能,同時形成良好的職業素養,邏輯推理和創新思維也得到開發,為衛生保健和醫療實踐服務。本課程總課時32學時,其中理論課26學時、實驗課6學時。
2.1課程目標
該課程教學的知識培養目標是使得學生能熟練掌握遺傳的細胞學基礎以及分子生物學基礎知識,學會利用遺傳的基本規律分析常見遺傳病的傳遞方式,學會對人染色體進行核型分析,能運用醫學遺傳學原理解釋一些常見的臨床遺傳病的遺傳機制;其能力培養目標是培養學生具備分析正常核型、識別常見染色體病的能力,繪制系譜及分析常見單基因遺傳方式的能力和初步診斷常見遺傳病以及具備優生指導的能力;職業素質培養目標是樹立辨證唯物主義的生命觀、客觀的職業認知及職業意識、熱愛醫學專業、良好的職業行為習慣及職業道德,塑造嚴謹的學術學風、務實的職業態度、良好的職業道德和積極的職業價值觀,促進學生個性化發展、人格逐步完善,同時具有良好的合作精神和服務意識[8-9]。
2.2內容設置
課程理論教學主體內容包括醫學遺傳學概述、遺傳的分子學基礎、遺傳的細胞學基礎、遺傳的基本規律、單基因遺傳病、多基因遺傳病、染色體畸變與染色體病、優生學等部分。該課程設置與傳統理論、純實驗實訓課程比較,該課程凸顯了學科融合、邏輯推理思維能力培養、實驗技能訓練及理論聯系臨床等特點。
長沙衛生職業學院(以下簡稱“我校”)根據高職臨床醫學專業學生的人才培養目標及特點優化設計,該課程的實驗課開設染色體核型分析、系譜分析、唐氏篩查3個實驗,均注重遺傳學理論、實驗技能及醫學人文知識的融合滲透(表1)。高職醫學院校培養的臨床醫學生對接的是基層醫療衛生機構,染色體核型分析實驗通過手工剪紙的方式讓學生熟指人類21對染色體的基本形態結構,掌握根據各組染色體的形態特征進行分類,并能進行核型分析,了解常見的染色體疾病及核型;系譜分析實驗整體設計鍛煉學生能在臨床實踐中繪制出患者的家族系譜并進行簡單分析,了解常見遺傳病的臨床表現及遺傳方式;唐氏綜合征篩查實驗通過血清學的方法分析21-三體綜合征的臨床意義,普及唐氏綜合征的影響因素,并從遺傳學角度培養學生分析解決優生問題的能力,增強優生觀念,做好基層優生宣傳。
3教學內容的優化
將教學內容進行優化整合,注重理論知識設計的簡約性,同時融入臨床內容將教學過程豐富和生動活化,積極倡導自主、合作、探究的學習方式,采取活動體驗和問題探討等方式進行指導。如Prochazkova等[10]在講授醫學分子遺傳學時,采用游戲化、數據模擬的方式,開發的交互式應用程序模擬了一個家族遺傳性疾病的分子遺傳學診斷過程,大大地吸引了學生的學習興趣,提高了教學效果。
3.1枯燥乏味、抽象性教學內容的優化
對枯燥乏味、抽象性的教學內容進行趣味化加工處理,如講授染色體病時,適當插入一些病例圖片,既形象、生動,又記憶深刻,理論性較強的內容進行簡易化及圖示化處理(表2、圖1)。
3.2難理解、理論性較強的教學內容的優化
對于難理解、理論性較強的內容進行歸納總結,幫助學生理清思路。如講解遺傳的分子學基礎時,針對基因的分類及結構,文字的講解使得學生很容易混淆和不理解,即使加上基因的結構圖,高職的學生還是覺得模糊不清,可適當加上圖表的方式進行匯總歸納,幫助學生進行理解和記憶(圖2)。
4創新和豐富課程教學方式方法
根據高職醫學生的特點、高職醫學遺傳課程的培養目標,該課程的課堂教學方法應注重教與學互動、教學方式多樣化、內容興趣化。
4.1根據課程內容需要,采取多樣化的教學方法
案例教學及討論教學法可將臨床案例搬入課堂學習,在學生早期還未積累經驗時,給學生提供熟悉的學習背景,幫助學生整合應用專業知識、全面學習評估具體的臨床問題,激發學生學習的興趣,引發學生對專業知識的理解、工作態度和職業理念的探究,了解職業行為及態度在真實經驗或想象的經歷中的應用[11-12]。例如講解單基因遺傳病時,分析共顯性遺傳時,舉例ABO血型的遺傳方式,以故事的形式假設某院同一天出生了4個孩子,已知4個孩子的血型分別是A、B、O、AB,4個孩子父母的血型分別為O與O、AB與O、A與B、B與B,請你采用遺傳學的知識幫護士將4個孩子準確無誤地分配給他們的父母?通過故事和敘事的方式,演示推理過程,解釋遺傳學知識,拓展醫務工作職業行為及涉及的法律法規問題,使學生加深印象和理解,引導學生樹立良好的職業行為習慣。案例敘述教學應強調學生參與評論事件,促使學生認識蘊含在行動中的價值觀,這種教學方法可充分展示醫務工作者的能力,調動學生的積極性參與討論,促進教學互動[13],使學生以學生的角度是評價、剖析、辨別、反思醫學行為,提高其發現、分析和解決問題的綜合能力,促進學生對問題進行主動思考和歸納,將自己的觀點與他人的觀點相對比而做出深思熟慮的選擇,塑造自己的思想和行為。情境教學法通過角色扮演的教學方式,讓學生處于醫務工作的環境。在講述常染色體遺傳病時,舉例史詩級的生物學家達爾文,為什么他無后代,因為他與他的表妹結婚,雖然生育了10個孩子,但有3個從小就夭折,剩余的7個孩子,除了二女兒終身未婚,其余的都終身不育,該實例為解釋婚姻法中避免近親婚配提供了實際基礎。在此過程中,要求學生繪制系譜圖,通過連連看的方式說明親緣系數(圖3),假設自己置身于系譜圖中的角色,估算親近結婚的遺傳病發病風險,解釋遺傳規律,拓展醫學遺傳倫理學中有關遺傳病患者的婚配與生育權問題,由此激發學生的學習興趣,培養學生主動學習的能力,同時增強課堂趣味性。
Ⅲ2與Ⅱ5之間有兩段不間斷的連線,兩者為二級親屬;Ⅲ2與Ⅲ5之間有三段不間斷的連線,兩者為三級親屬
4.2邊緣性的遺傳學內容,采用多元結合的教學方法
邊緣性的遺傳學內容,采用多元結合的教學方法[14]。例如,八成以上的罕見病由遺傳因素引起,而且國內的罕見病誤診、漏診很多,但因為罕見性遺傳病種類多、發病率低,大多遺傳學的教材中未曾涉及,如果利用有限的課堂教學提高學生對罕見遺傳病的診斷識別能力具有重要意義,南通大學的陳曹逸等[15]指出采用“課堂教學+撰寫綜述+課堂討論+教師總結點評”的多元教學方法,不僅能提高學生的探索能力和學習興趣,也能豐富教學雙方的交流與溝通,活躍課堂教學氛圍。
4.3用信息手段,開展互聯網教學
將信息技術與醫學遺傳學課堂教學內容深度融合,以網絡資源平臺拓展個性化學習空間,多媒體教學資源由少量文字、圖片、數據圖表、動畫、音頻、視頻等元素組成,能給學生以更強烈的感官記憶[16-17]。我校的醫學遺傳學課程充分利用學院“學習通”信息化教學平臺,為學生提供了豐富的教學課件、專題討論資料、課程文獻資料、課后復習資料等,開展網上教學答疑、疑難案例討論等活動,形成集電子教案、試題庫、文獻庫、教學反饋等為一體的網絡教學資源平臺,實現“教學-學習-輔導”無縫對接。在課前,任課老師通過學習平臺共享教學資源讓學生進行預習,學生在預先過程出現的相關問題反饋到教師,教師通過平臺了解學生基本信息,并根據學生的課前反饋情況進行有目的的教學設計;在上課中,教師可通過教學平臺進行師生互動,教師可通過導入問題至平臺中,學生通過手機直接回答問題,采用信息化的手段使得每個學生都可參與教學的課堂提問或討論,教師可根據全部的學生結果進行分析,針對學生集中容易出錯的知識點、部分未講解清楚的內容等進行針對性的講解,幫助學生進一步地理解和掌握;在課后,教師根據學生的課前預習和課堂教學情況進行有針對性的課后作業,學生在規定時間內完成課后作業并提交平臺,教師對做錯題的同學進行個別輔導,實現私人訂制式的個人輔導[18]。普及遺傳學相關專業網站,如中國遺傳咨詢網、中國遺傳學會遺傳咨詢分會,學生可以在相應的網上查看相關遺傳疾病詳細、專業的、科學的遺傳學知識和相關病例分析,拓寬醫學視野和見解,激發學習熱情。
5改革考核方式及手段
高職教育是為了培養技能型的人才,評價方式應多樣化,注重學生的技能操作能力的提升,其中理論試卷考核分數占50%,實驗考核占40%,教師平時考核占10%。改革理論考核手段,由傳統的試卷答題改為利用手機學習通進行無紙化電子考核;實驗考核采取抽題作答和現場操作考核相結合,學生的最終實驗考核成績由實驗課平時分(30%)、實驗操作(50%)和實驗現場作答(20%)組成,這種考核不僅能調動學生日常實驗課的參與積極性,也能激發學生的學習興趣,提高操作技能。