分子遗传学综述范文
分子遗传学综述范文第1篇
【关键词】分子遗传学；教学；方法
分子遗传学是在分子水平研究生命现象的学科，已经成为21世纪生命科学前沿学科，它的基础理论已经渗透到生命科学几乎所有的领域，是涵盖面非常广的一门学科，同时也是现代生物科学发展最快的学科之一。从分子遗传学发展以来逐渐从重视形态、代谢功能方面的演变延伸到研究基因和基因的结构和功能等的演变。
分子遗传学目前已成为综合性大学、理工科大学、农林院校等生命科学类各专业研究生的专业学位课，是继本科阶段课程如生物化学、分子生物学、遗传学等课程后的进一步学习，对提高研究生的基本科学素质、提升专业素养和增强科研创新等有着十分密切的联系和重要的影响。以分子遗传学为基础的遗传工程则正在发展成为一个新兴的工业生产领域，许多国家已经把分子遗传学及技术列为优先发展的高科技项目。在这样的发展潮流中，如何使学生能够及时了解快速发展的分子遗传学理论和技术的相关知识，为我国生命科学培养富有开拓精神、创新精神，具有国际竞争力的高层次、高质量的人才，研究生分子遗传学课程的改革必将成为我们探索的一个重要课题。
一、学院特色
生物化学与分子生物学学科是生命科学领域发展最为迅速的前沿学科之一，也是中国计量学院近年来重点建设的学科，2004年入选浙江省重点扶植学科，2005年获硕士学位点授予权。该学科的主要特色包括分子检测和检验技术、重大生物安全和生物入侵问题、植物天然活性产物的提取与利用、环境分子生物学与农产品安全等方面的研究，均从基因或蛋白质等方面来阐明具体的机理，这与分子遗传学存在着密切联系。随着分子遗传学概念的深入人心，为了适应培养基础厚、知识宽、素质高、能力强、面向21世纪开拓创新的生命科学优秀基础性人才的需要，结合我院专业特色和人才培养计划，2011年新增《分子遗传学》课程为本学院生物化学与分子生物学硕士研究生的专业学位课，并于2011-2012年第二学期正式实施教学工作。
二、教材的选择和教学内容的整合优化
本课程选用了以高等教育出版社出版的由路铁刚、丁毅主编的《分子遗传学》为教材。以南京大学出版社出版的由孙乃恩，孙东旭，煦编著的《分子遗传学》和高等教育出版社出版的由朱玉贤等编著的《现代分子生物学》等为参考教材，同时也选择了一些相关的动画网络电子教材。在教材上突出基础性、综合性、前沿性、时代性、创新性和引导性，并且符合相应的课时数，同时避免与其它课程的重复，能够适合应用型人才的教材。
同时，从分子遗传学的特色出发，优化教学内容，注重知识的横向和纵向衔接，删改与生物化学、分子生物学等相关课程间重复交叉内容，同时补充本教材内容的不足，使教学内容体现课程的特色性。课堂教学主要是讲授基因组学与后基因组学、基因组结构与功能、基因表达调控、基因突变与DNA损伤修复、遗传重组与转座、杂交育种与诱变育种、突变体的创制与应用、分子遗传学研究的常用技术介绍等。同时在讲授基础知识的同时也结合相关前沿热点领域的知识和进展，如适当引入学科前沿内容以激发学生的学生兴趣，并将最新的知识理论和科学热点通过文献介绍给学生。不仅达到授课内容国际化、教学理念前瞻化，而且可以培养研究生学习外文文献的能力和思考科学问题的方法和习惯。教学过程全部采用多媒体与动画网络资源的教学方法相结合。在讲授部分内容时，注重启发研究生寻找自己相关课题进一步研究的新切入点，引导其通过科研和实验过程去解决问题。实现在有限的课时中讲授分子遗传学的新发展、新观念，为学生的思维打开一扇通向未来之门。
三、采用启发式、引导式、讨论式的教学方法
研究生教育是我国教育结构中最高层次的教育，培养的研究生不仅要有坚实的理论基础，还要有鲜明的创新性，所以对于这种层次的教学，需要采用多种教学方式如启发式、引导式、讨论式。首先，在授课中进行启发式教学，引导学生积极思考，按照提出问题、分析问题、解决问题的思路进行讲解，而不是简单的背记已有的结论，并在教学过程中增加专业英语词汇，通过课堂上的反复讲授，既能增加学生的专业英语词汇量，帮助学生更好地理解教材内容，又提高了阅读外文文献的能力，为将来的专业及科研工作打下良好的基础。其次，为了进一步巩固理论课堂所学知识，并将理论与将来的研究课题联系起来，设立相关的讨论课，每个学生以分子遗传学技术结合自己的研究方向，写出课题设计思路，可以是目前正在研究的课题，也可以是假想的课题。让学生在课余时间通过文献查找和整理，准备讨论提纲，并分组讨论。鼓励学生积极发言，阐明自己的科研思路，同时教师通过积极正确的引导，使课题设计更加合理，并赋予创新性。最后，进行课堂学术报告竞赛活动，通过设计一些学科发展前沿与动态相关的讨论议题，如突变体创制的应用前景、转基因作物的安全性等。
四、采用综合测评的方式评定成绩
本课程成绩的评定采用综合测评的方式，进行基础理论闭卷考试、综述撰写和课堂讨论表现相结合的方法，让研究生通过查阅文献，撰写综述，课堂讨论等，锻炼研究生的归纳总结，推陈出新，开拓创新的综合能力。也有利于提高研究生的学习热情，并充分调动研究生主动探究的积极性和主动性。这种考试方法的建立，也增加了对学生的学习情况评价的客观性，对创新能力培养和教学评价方式作有益的探索。
综上所述，本次教学改革将全面推进研究生的教学工作，并且使教学内容体现基础性、综合性、前沿性、时代性、创新性和引导性。不仅可以有效地提高分子遗传学的教学效果和处理与其它相关课程的衔接问题，而且还可以增强研究生的自主学习、科研创新等能力，让他们实现科学知识向技术的转化，为研究生独立开展项目研究和申报课题奠定基础，最终产出一定的科研成果，甚至实际的生产力。
参考文献
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分子遗传学综述范文第2篇
本节为(苏教版)《普通高中课程标准实验教科书生物2遗传与进化》第4章第5节的内容。以遗传病的病理、危害、诊断和预防为线索,主要讲述人类遗传病常识性知识与基因的分离定律、染色体变异、“伴性遗传”等相关内容联系密切。本节活动较多:一个边做边学,一个积极思维,一个知识海洋,一个尝试调查人类的遗传病,一个拓展视野。
通过本节学习,学生可以了解到人类的许多疾病受遗传物质控制,能在上下代之间传递,而且多数目前还没有有效的 治疗 手段,只能采取各种监测、预防措施,因此 法律 禁止近亲结婚,在婚前进行遗传咨询、产前诊断就显得尤为重要。通过此部分知识的学习有助于提高学生的 科学 素养,指导他们科学的认识遗传病,对于提高个人和家庭生活质量,提高人口素质有重要的现实和指导意义。
2 教学目标
2.1 知识与技能。①概述人类遗传病的类型;②举例说出单基因遗传病、多基因遗传病和染色体遗传病;③说出人类遗传病的监测和预防方法。
2.2 过程与方法。①通过染色体剪贴配对操作理解先天智力障碍与染色体异常的关系;②通过苯丙氨酸耐量试验,理解遗传病的监测和预防。
2.3 情感态度与价值观。通过本节学习认识到近亲结婚的危害性和婚前检查的重要性。在进行遗传调查和实验活动中,善于从自已亲身经历的事物中发现问题和提出问题,大胆作出假设和进行自主性探究,养成实事求是的科学态度和培养勇于创新与合作的科学精神。
2.4 重点难点。①重点:人类常见遗传病的类型以及遗传病的监测和预防;②难点:人类常见遗传病的类型。
2.5 教学方法和教学手段。①教学方法:调查法、辩论法、讨论学习法、赏识性评价;②教学手段:多媒体、投影。
3 课时安排(1课时)
教学内容(第一小节):引言
教师活动(第一小节):①最近甲型H1N1流感已经传染到多个国家,演变成全世界大流行;②近年来,随着医疗技术的 发展 和医药卫生条件的改善,人类传染性疾病已得到控制,而人的生殖细胞或受精卵里的遗传物质在数量、结构或功能上发生改变,使由此发育成的个体患先天性遗传病,其发病率和死亡率却有逐年增高的趋势。
每一个人都想拥有健康、高质量的生活,而这世界上的一部分人却因身体疾病而不能拥有健康,其中有些较严重的疾病是因为遗传所致,这些人的生活有着不为常人所知的痛苦,让我们一起来了解遗传病吧!
学生活动(第一小节):学生听讲。
设计意图(第一小节):引起学生兴趣。
教学内容(第二小节):人类常见遗传病的类型。
教师活动(第二小节):流行感冒是不是遗传病?为什么?
教师讲述:遗传病是由于人的生殖细胞或受精卵里遗传物质发生改变而引起的人类遗传性疾病,而流行感冒是由感冒病原体流感病毒引起的传染病,两者有着根本的区别。
问:遗传病有哪些类型?(学生自学)
(学生回答,老师 总结 归纳)
①单基因遗传病。单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传性疾病。(强调一对,而不是一个)致病基因有的位于常染色体上,有的位于常染色体下,有的致病基因是显性基因,有的致病基因是隐性基因。比如软骨发育不全是属于常染色体上的显性遗传病。
常染色体遗传病:a.显性遗传病,如并指、多指、软骨发育不全;b.隐性遗传病,如白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症。
伴性遗传病:a.X显性遗传病,如抗维生素D佝偻病;b.X隐性遗传病,如红绿色盲、血友病、进行性肌营养不良;c.Y染色体遗传病,如外耳廓多毛症。
(银幕出示各种疾病患儿图,加深印象)
总结各种遗传方式的遗传特点:表格显示。
②多基因遗传病。多基因遗传病和单基因遗传病的区别是什么?
教师讲述:多基因遗传病是由多对基因控制的人类遗传病,多基因遗传病常表现出家族聚集现象,且比较容易受环境因素的影响。目前已发现的多基因遗传病有100多种,如唇裂、无脑儿、原发型高血压及青少年型糖尿病等。
出示多基因遗传病的发病率、遗传率表。多基因遗传病中,遗传因素所起作用的大小称为遗传率。一种疾病的发病率如果完全由遗传基础所决定的,其遗传率就是100%。遗传率高者可达70%~80%,这表明遗传基础在决定一个个体是否易于患病上有重要作用,环境因素作用较小,相反,遗传率低于30%~40%,这表明遗传基础在决定一个个体是否易于患病上作用较小,环境因素对是否发病可能更重要。
请学生读表,说出:一般情况下,多基因遗传病的发病受遗传基础和环境因素的双重影响。单基因遗传病和多基因遗传病合称为基因病。下面学习人类染色体遗传病的有关内容。
③染色体异常遗传病。如果人的染色体发生异常,也可引起许多遗传性疾病。
指导学生完成P86边做边学,完成讨论题。比如先天智力障碍是由于体细胞中多了一条21号染色体引起的,(银幕出示“21三体”综合征患儿图)也叫“21三体”综合征,此患者体细胞为47条染色,核型45+XY.
问:先天智力障碍患者的症状是什么?对人类的危害是什么?目前我国是什么状况?
学生回答:患者智力低下,身体发育缓慢,外眼角上斜,口常半张,舌常伸出口外,约50%患者先天性早夭,它是一种常见的遗传病,我国每年新出生的幼儿中有2万人患有此病,患者总数估计不少于100万人。比如染色体结构发生异常,人的第5号染色体部分缺失而患病,患病儿童哭声轻,音调高,很像猫叫而取名为“猫叫综合征”;又如女性中,患者缺少一条X染色体,核型44+X0,性腺发育不全综合征症。(银幕出示性腺发育不全综合征症图)还有先天性睾丸发育不全综合征,核型44+XXY,以及XYY综合征,核型44+XYY.
展示图片
学生归纳、 总结 性染色体遗传病。
教师讲述:现实生活中,由于一些女性会习惯性流产,研究发现其主要原因与胚胎细胞中染色体异常有关。
学生活动(第二小节):实践:将课本86页图4~28复印下来,用剪刀将每条染色体分析。
设计意图(第二小节):理论联系实际解决实际问题。
教学内容(第三小节):遗传病的监测和预防。
教师活动(第三小节):目前,只有极少数遗传病能够得到有效 治疗 ,大多数的治疗还处于探索阶段。因此,采取各种检测和预防措施,防止遗传病的发生非常重要。
问:能直接根据表现型来推测患者的基因型吗?
学生:不能,对于隐性基因控制的遗传病,表现型正常的个体其基因型可能是纯合子也可能是携带者。
请大家看教材87页“积极思维”,并回答后面的问题。学生分析讨论后,回答:苯丙氨酸为25mg/dL时,为患者;苯丙氨酸为10~15mg/dL为携带者;苯丙氨酸为5mg/dL为正常人。
讨论:什么是健康的孩子?怎样才能做到优生?
教师讲述:优生就是让每一个家庭生育出健康的孩子。为此,就应该运用遗传学原理,改善人类遗传素质。我们在控制人口数量增长的同时,还应该进一步提高人口的质量。为了达到优生的目的措施有禁止近亲结婚,遗传咨询,婚前检查,适龄婚育,产前诊断等。首先,要禁止近亲结婚。
问:什么禁止近亲结婚?有什么危害?
(出示人类《血亲关系表》)。学生讨论,教师归纳,最后指出禁止近亲结婚是预防遗传性疾病发生的最简单有效的方法。
小结预防遗传病的方法:临床诊断——实验室诊断——遗传咨询
学生活动(第三小节):学生阅读87页“积极思维”完成课后分析。
设计意图(第三小节):属于“了解”水平,通过自学就可以达到学习目的。
教学内容(第四小节):自我评估。
教师活动(第四小节):①下列有关人类遗传病的途述中,正确的是()
A 遗传病是由于孕妇服用或注射了某些有致畸作用的药物引起的
B 遗传病都是先天性的,因而某遗传病患者的父母或祖辈中一定有遗传病患者
C 染色体的变化、基因的变化都有可能导致人类出现遗传病
D 先天性的疾病都是遗传病,为避免遗传病的发生,人类应提倡优生优育
②下列疾病与基因病无关的是()
A 腭裂B 无脑儿C 肝炎D 黑尿症
③下列属于常染色体遗传病的是()
A 性腺发育不全综合征 B 21三体综合征
C 先天性睾丸发育不全综合征D 原发性高血压
④苯丙酮尿症是一种发病率较高的遗传病,该病属于()
A 单基因遗传病B 多基因遗传病
C 常染色体遗传病 D 性染色体遗传病
⑤从人类遗传病知识出发、结合实际案例分析我国《婚姻法》规定“禁止近亲结婚”的原因。
4 板书设计
4.1 人类常见遗传病的类型:单基因遗传病、多基因遗传病
染色体异常遗传病。
4.2 遗传病的监测和预防。
5 教学反思
新课标理念下的教学一定要注意把学生放在主体地位,关注每一位学生的 发展 。课堂不是老师一言堂,在这里,学生的每一个观点都会受到尊重,每一点努力都会受到赏识;备课过程中多搜集相关资料,充实内容,并使知识深入,此专题与生活实际联系较大,所以,我利用 网络 和身边的人群进行实例搜集,有效的激发了学生兴趣,使学生感叹生物学原来离生活这么近。
分子遗传学综述范文第3篇
生物教学遗传病遗传病类型对于遗传病来讲无非存在这么几种情况，一是常染色体上的遗传病，包括显隐性遗传，一是性染色体上的遗传病包括伴X遗传，和伴Y遗传，其中前者又包括伴X显性遗传，伴X隐性遗传。另外还存在一种细胞质的遗传，属于母系遗传，由于和遗传规律的联系不大，而且在人教版教学大纲中已无要求，故在此不再赘述。
首先，遗传病的类型判断可以从伴Y遗传入手，伴Y遗传的特点鲜明，容易判断，就是在家族中只有男性（世世代代）患病，即可以做出判断。在遗传图解中排除伴Y遗传后既可以开始其他几种类型的判断。接下来可以先判断该病的显隐性，教学中常使用的口诀，无中生有为隐形，有中生无为显性。也就是说，按照分离规律中，双亲性状相同，后代出现了不同于双亲的性状，新出现的形状为隐性性状，即可作出判断。在遗传系谱图中如无以上特征，也可以使用假设，按照图解进行判断排除。
其次，可以进行常染色体的判断，可以利用经常使用的口诀，无中生有为隐形，生女患病为常隐。有中生无为显性，生女正常为常显。按照第一句话，双亲无病，生了患病的女儿，则一定是常隐遗传，为什么呢，可以假设该病是伴X遗传，若如此，按照伴X隐性遗传特点，女儿的致病基因应该来自与父亲，则父亲应该是带致病基因，也就是患者，与题意是不符的，所以必定为常染色体隐性遗传。同理，常染色体显性遗传的口诀的解释也是按照假设进行。在此可以提出来，这两句话在遗传图解中，算是定律，只要题意中出现了上述情况，即可以做出判断。
若题意中无明确上述特征，可以用伴X显性和隐性遗传的特点来进行排除。若该病是伴X隐性遗传则一定符合若母亲患病则儿子一定患病，若女儿患病则父亲一定患病这个特征，
若有不符合此特征的情况出现，我们可以排除伴X隐性遗传。假如该病是伴X显性遗传，则一定符合若父亲患病则女儿一定患病，若儿子患病则母亲定患病这个特点，同理若有不符合的情况即可排除伴X显性遗传。注意这两句话的应用一般作为特点来进行推断某种病不是伴性遗传，而不是用来进行肯定验证。因为在教学中往往发现有的同学错用该特点。比如，在遗传图中恰好有母亲患病，所生的三个儿子也都患病，很多同学往往根据特点容易判断为，母亲患病，儿子也都患病，则是伴X隐性遗传，其实这样就有点操之过急了。因为在系谱图上可能展示了她生的儿子都是患病的，但是没有说明再生的儿子会不会患病啊，假若下一个儿子正常呢？利用这一点我们恰好可以排除伴X隐性遗传了，因为不符合伴X隐性遗传的特点嘛，所以这条规律跟常染色体上的判断口诀的应用还是有一点区别的。
若题目图解中不存在上述信息，我们可以进行大致的推断：（1）在遗传图解中若男女发病比例相当，则有可能是常染色体遗传。（2）若发病比例不同，则很有可能为伴性遗传，其中男性比例多于女性则有可能是伴X隐性遗传，若女性比例多于男性则有可能是伴X显性遗传。（3）另外根据时代之间连续性，若发病在时代之间呈连续性有可能为显性遗传，反之则可能为隐性遗传。
除上述方法之外，要判断致病基因是位于常染色体还是性染色体还可以通过下述两种常用方法：
（1）未知显隐性。通过正反交来判断。若正反交结果相同，则基因位于常染色体上，若正反交结果不同，则基因位于性染色体上。
分子遗传学综述范文第4篇
一、专业术语不规范
例1 （2014新课标卷I，29）（1）在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中，常用盐酸酒精溶液处理根尖，用龙胆紫溶液染色。实验中，盐酸酒精混合液的作用是 ;龙胆紫溶液属于 性染料，能够使细胞中的 着色。
（2）用光学显微镜观察细胞，可以看到细胞核。细胞核的功能可概括为： 。
【错因剖析】一是基础知识掌握不牢，导致答题不准确。如不能正确区分“控制代谢的中心”与“代谢的中心”。二是书写错误。如将“新陈代谢”写成“生成代谢”“生陈代谢”“新陈代泄”等。
【正确答案】（1）使组织中的细胞相互分离 碱 染色体 （2）细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心
【抢分策略】正确处理看书与做题的关系。
（1）看书（主要是教材）与做题是相辅相成的。看书能形成知识网络，做题能有效检测前阶段的学习效果及灵活运用知识的能力，查找自己掌握知识点的漏洞和缺陷所在。所以在冲刺阶段也要要适量、有针对性地做题，查漏补缺，回归教材，巩固基础。
（2）做题应精做多思，所选的题目应有针对性，照顾到各类题型。要真正地把生物学习的知识和解题的能力内化为生物学中的一种“涵养”，真正懂得每做一道题都能高效回顾基础的理论和概念，认真地品味它们在整个章节体系中，尤其是在一些常用的重要方法中的地位和意义。
（3）看而不做不知运用，做而不看效率低下。要先把当天计划复习的内容快速浏览一遍，思考一遍，理解后再有针对性地去做题。
二、审题能力欠缺
例2 （2013新课标卷Ⅰ，31）一对相对性状可受多对等位基因控制，如某植物花的紫色（显性）和白色（隐性）。这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系，且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发现了1株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。回答下列问题：
（1）假设上述植物花的紫色（显性）和白色（隐性）这对相对性状受8对等位基因控制，显性基因分别用A、B、C、D、E、F、G、H表示，则紫花品系的基因型为 ;上述5个白花品系之一的基因型可能为 （写出其中一种基因型即可）。
（2）假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述5个白花品系中的一个，则：该实验的思路 ;预期的实验结果及结论 。
【错因剖析】第（1）问，由于不能正确理解品系的含义和不能准确把握题中相关信息，将基因型写成杂合子;或因书写过快，导致基因型没有写完整（如基因型写成AABBCCDDEEFFGG，漏写了HH等）。
第（2）问第1空，由于题型训练不到位，没有注意总结解答此类题目的一般规律，不能完整表述实验设计思路;或者没有对实验步骤设计的规范性和必要性进行研究，语言不精炼，不能准确切中要点;有的没有正确使用专业术语作答，如将自交、杂交、测交等专有名词混用。
第（2）问第2空，考生因没有正确把握实验目的，下笔千言，废话连篇;或者由于对第（1）问的基因型不能正确把握，导致结果预期和结论描述不准确或描述错误;或者未对自己的方案中的各种基因型进行有效的分析，凭感觉书写结果和结论，如有考生答成“紫花品系与白花杂交后代出现了紫花”。
【正确答案】（1） AABBCCDDEEFFGGHH aaBBCCDDEEFFGGHH （写出其中一种即可） （2） 用该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交，观察子代花色 在5个杂交组合中，如果子代全部为紫花，则该白花植株是一个新等位基因突变造成的;在5个杂交组合中，如果4个组合的子代为紫花，1个组合的子代为白花，则该白花植株属于这5个白花品系之一
【抢分策略】缜密审题，规范答题。在高三冲刺复习过程中，考生要养成良好的审题习惯，在读题的过程中尽可能地抓住题目中的关键字眼，准确理解题意。
获取信息：认真读懂题干，读懂题干给出的新信息，理解题干创设新情境中的新知识。
提炼信息：结合提出的信息，提炼出有价值的信息，找出干扰信息，从中找出规律。
运用信息：应用比较、归纳、推理等方法，将发现的规律和已有的旧知识牵线搭桥，迁移到要解决的问题中来，解答问题。
三、实验探究能力欠缺
例3 （2013广东理综卷，29）某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单糖。查阅资料后，安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图所示。
（1）向发酵瓶中加入5g酵母菌开始试验，发酵初期，通气阀①需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于__________;实验过程中，通气阀②需要偶尔短时间打开，目的是______________。
（2）第3天，取出少量发酵液，滴加含有_______的浓硫酸溶液来检测酒精。
（3）检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH适宜，但酒精含量（+）比预期低，他们展开了讨论，认为还有其他影响因素，如__________，请设计试验对此因素进行探究并预测实验结果（用表格形式呈现;用“+”表示酒精量，最高含量为“+ + + + +”）。
（4）请对预测的结果进行分析，并得出结论。
【错因剖析】（4）探究能力欠缺，不能科学绘制图表。如表格中自变量不是数字、没有标注变量梯度、自变量的取值范围和单位等要素;自变量设置不准确;预测的实验结果（因变量范围、变化趋势）与题意不符或者不合理;未注明无关变量取值;部分考生把表格设计为双因素、三因素对实验结果的影响的表格。
（5）概念模糊，答题不规范。把“结果分析”错误地理解为“结果描述”而复述表格中的内容与变化趋势，有的没有阐述相关的原因，有的没有阐述结论或所阐述的结论与探究实验的目的不一致。部分考生因不能正确分析预测结果和得出结论及忽略了对无关变量的控制而丢分。在要求考生用表格形式呈现实验设计中因变量与自变量之间的关系，没有按要求运用规定符号“+”“+ + + + +”等表示酒精的含量。
【正确答案】（1）酵母菌生长和繁殖 释放CO2 （2）重铬酸钾 （3）发酵时间（酵母菌的量、通气时间/量/次数 或含O2量或O2浓度）
实验组 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
发酵天数 3 4 5 6 7 8 9
预测结果 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
（注：酵母菌加量为5 g，其他条件与图中所给条件相同）
或：
实验组 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
酵母菌的量（g） 5 7 9 11 13 15
预测结果 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
（注：发酵时间为3天，其他条件与图中所给条件相同）
或：
实验组 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
通气时间（min） 1 2 3 4 5 6
预测结果 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
（注：发酵时间为3 d、酵母菌的量为5 g，其他条件与图中所给条件相同）
（4）预测结果中，发酵7天的产量已达到最高，大于7天酒精含量不再增加，可能原因是高浓度酒精抑制酵母菌活性或淀粉酶解物已被完全利用，因此在此装置和酵母菌加量为5g时，最好的发酵时间是7天。
【抢分策略】高考命题强调在考生对知识理解的基础上设置探究性、开放性、综合性试题。复习时要重视“考生对探究试题不适应”的问题，培养探究能力;加强诸如“各举一例”“提出研究的问题”“做出相应的假设”“分析可能的原因”等开放性试题的训练;注重模块与模块知识、模块内各知识点和学科主干知识与邻近学科常识性知识的综合训练，培养综合能力。
四、综合分析能力不强
例4 （2013新课标卷Ⅰ，32）南方某地的常绿阔叶林等因过度砍伐而遭到破坏。停止砍伐一段时间后，该地常绿阔叶林逐步得以恢复。下表为恢复过程一次更替的群落类型及其植物组成。回答下列问题：
演替阶段 群落类型 植物种类数/株
草本植物 灌木 乔木
1 草丛 34 0 0
2 针叶林 52 12 1
3 针、阔叶混交林 67 24 17
4 常绿阔叶林 106 31 16
（1）该地常绿阔叶林恢复过程中群落演替的类型为 演替。常绿阔叶林遭到破坏后又得以恢复的原因，除了植物的种子或者繁殖体可得到保留外，还可能是原有的 条件也得到基本保留。
（2）在有上述群落构成的生态系统中，恢复力稳定性最强的是 生态系统，抵抗力稳定性最强的是 生态系统。
（3）与草丛相比，针叶林的动物分层现象较为 （填“简单”或“复杂”），原因是 。
【错因剖析】（1）第2空可将“土壤”答成“自然条件”“环境条件”，但不能因为没有认真审题答成更具体的其他环境条件，如“营养”“气候”“湿度”“温度”“水分”等。
（2）因对“恢复力最强”“最稳定”的理解不透彻，将第2空答成“草丛”，第1空答成“常绿阔叶林”;或因不能正确区分生态系统和种群，将第1空答成“草本植物”“草原”。
（3）第1空错误地认为针叶林乔木灌木较少而答成“简单”。第2空得分率较低，典型错误主要有：认为“草丛只有水平结构，针叶林既有水平结构又有垂直结构”;没有明确“动物种类数量的复杂性从根本上是由植物群落结构的复杂程度决定”;没明确主题词为“植物”，错误答作“针叶林中群落的垂直结构更复杂”或“针叶林生物多样性高”;没明确“种类多”，错误答作“针叶林植物多或食物多”;没有弄清仅“数量多”不能说明其复杂的原因。
【正确答案】（1）次生 土壤条件 （2）草丛 常绿阔叶林 （3）复杂 植物的种类数多并且有较为复杂的分层现象，能为动物提供复杂的栖息场所和食物来源
【抢分策略】生物学表格类试题给考生呈现情境变化的问题材料，让考生把预设在新情境中的相关知识准确地表述出来，是一种适合对较高能力目标层次进行测试评价的题型。表格信息就是相关试题中最重要的信息，分析结果时，首先要弄清表格的由来，然后根据生命过程的原理或实验的目的和原理，正确分析题中的设问。在解答材料表格题时必须通过阅读表格，理解表格中所表达的生物学内涵，转化简化有效信息为可利用的信息，并将其迁移到新情景中去解答问题。
复习时：一要学会看“点”，注意表中的特殊数据，如0、最多、最少和平均等;二看“线”，弄请数字的变化规律，如上升、下降;三看“面”，采用对比或分组对比，找出各组数据之间的异同。
五、原因分析不全面
例5 （2010年全国卷，31）从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段（无叶和侧芽），自茎段顶端向下对称纵切至约3/4处。将切开的茎段浸没在蒸馏水中。一段时间后，观察到半边茎向外弯曲生长，如图所示。若上述黄化苗茎段中的生长素浓度是促进生长的，放入水中后半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓度都不会升高。请仅根据生长素的作用特点分析半边茎向外弯曲生长这一现象，推测出现该现象的两种可能原因：
原因1是 ;原因2是 。
【错因剖析】（1）不注意题干所给的诸如“黄化苗茎段中的生长素浓度是促进生长的”信息和题目的要求，而出现“内侧生长素浓度低促进生长，而外侧生长素浓度高抑制生长”的错误描述。
（2）只阐明生长素的作用特点，而没有依据该特点分析半边茎弯曲这一现象，也就是没有根据原因分析结果，这是答题中普遍存在的问题。
【正确答案】内侧细胞中的生长素浓度比外侧高，所以内侧细胞生长较快 内外两侧细胞中的生长素浓度相同，但内外侧细胞对生长素敏感性不同，该浓度的生长素更有利于内侧细胞的生长
【抢分策略】建构原因题的答题模型。解答原因题的关键是要尽量用“三个桥墩”作答，以免出现因答案不完整而扣分。三个桥墩是指：①前桥墩――关键原因;②中桥墩――生理作用（注意完整性）;③后桥墩――连目的地。在答题时应用“因为……所以……”模式，即“因为①②③，所以得到题干的结论”。分析原因时，既不能缺少关键原因前桥墩，也不能缺少中桥墩阐述生理作用，更不能缺少连接目的地的后桥墩。解题时，要根据题干信息全面把握，选择表达。
六、遗传推理判断能力欠缺
例6 （2014年广东理综卷，28节选）下图是某家系甲、乙、丙三种单基因遗传病的系谱图，其基因分别用A、a，B、b和D、d表示。甲病是伴性遗传病，Ⅱ-7不携带乙病的致病基因。在不考虑家系内发生新的基因突变的情况下，请回答下列问题：
（1）甲病的遗传方式是 ，乙病的遗传方式是 ，丙病的遗传方式是 ，Ⅱ-6的基因型是 。
（2）假如Ⅲ-15为乙病致病基因的杂合子、为丙病致病基因携带者的概率是，Ⅲ-15和Ⅲ-16结婚，所生的子女只患一种病的概率是 ，患丙病的女孩的概率是 。
（3）有些遗传病是由于基因的启动子缺失引起的，启动子缺失常导致 缺乏正确的结合位点，转录不能正常起始，而使患者发病。
【错因剖析】（1）书写不规范。第（1）小题出现的错误是Ⅱ-6基因型表达错误：写成XAB Xab 。
（2）计算能力和综合分析能力欠缺。根据题干信息推知5号基因型为 DdXaBXab，16号基因型为DDXaBY或DdXaBY。出现的错误有：误认为5号乙病基因的杂合子和丙病基因携带者的概率均为，得出错误的答案为“，”;在综合计算患两种遗传病的概率是没有按独立事件处理，没有认真审题，误认为所生的子女只患一种病的概率即为患乙病的概率与患丙病的概率之和，得出错误的答案为“，”;误认为16号基因型为DDXaBY或DdXaB Y，得出错误的答案为“，”。
（3）对启动子的功能缺乏理解，错答作“DNA聚合酶”。
分子遗传学综述范文第5篇
关键词：高中生物；染色体异常；遗传病
中图分类号：G633.91
由染色体异常引起的遗传病叫做染色体异常遗传病（简称染色体病）。目前已经发现的人类染色体异常遗传病已有100多种，这些病几乎涉及人类的每一对染色体，其中有些是染色体结构变异引起的，有些是染色体数目变异引起的。本文对一些常见的疾病作以归类分析。
1染色体结构变异引起的遗传病
染色体结构变异主要有：缺失、重复、倒位和易位。
猫叫综合征
症状是患病儿童喉部发育不良，哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。患者的身体发育不全，小头畸形，满月型脸，眼距宽，低耳位，而且存在严重的智力障碍，通常在婴儿期或幼儿期夭折。
原因是人类的第5号染色体短臂部分缺失引起的。
慢性粒细胞白血病
因为慢性粒细胞白血病进展比较缓慢，所以很多病人没有症状，尤其在早期的病人，随着疾病的进展，白血病破坏骨髓正常造血功能，浸润器官，引起了明显但非特异的症状。包含有贫血：表现为乏力、头晕、面色苍白；反复感染，不易治好；容易出血、出血不止、牙龈出血、大便出血及月经不规则出血；脾大、不明原因的消瘦及盗汗等。
原因是22号染色体长臂缺失一大段，缺失的那段染色体易位到9号染色体[1]。
2染色体数目变异引起的遗传病
一般来说，每一种生物的染色体数目是稳定的，但是在某些特定的情况下，生物体的染色体数目会发生改变，从而产生可遗传的变异。常染色体数目，性染色体数目增加或减少都可能引起人类的遗传病。
2.1常染色体数目变化引起的遗传病
2.1.1 21三体综合征
21三体综合征也叫先天愚型，是最主要的染色体疾病。英国医生Langdon Down 首先描述，故称为 Down综合征。症状是患儿具有特殊的颅面部畸形，头颅小而圆，枕骨扁平，眼小而眼距过宽，两眼外侧高而内侧低，脸圆，鼻子扁平，口半张，舌常伸出口外，舌有龟裂，低耳位，发育迟缓，智力低下，平均寿命很短，大约到10岁时已有1/3患者死亡。在男性常有隐睾，有生精过程，但常减少，下降，尚未见有生育者。女性患者通常无月经，但有少数能妊娠和生育。核型可分为三型，各型的比例是：典型的（游离型），即47，+21占95%；嵌合型即46/47，+21占1%-2%；易位型占3%-4%。
典型的21三体几乎都是新发生的，与父母的核型无关，是减数分裂时不分离的结果。不分主离常发生在母方生殖细胞，约占病例数的95%，另5%见于父方，而且主要发生在第一次减数分裂。典型的21三体只有极少一部分是遗传的，即母亲是本病患者。
2.1.2 13三体综合征
1960年Patau首先描述本病，故又称为Patau综合征。患儿的畸形和临床表现要比21三体严重得多。颅面的畸形包括小头，前额、前脑发育缺陷，眼球小，常有虹膜缺损，鼻宽而扁平，2/3患儿有上唇裂，并常有腭裂，耳位低，耳廓畸形，颌小，其它常见多指（趾），手指相盖叠，足跟向后突出及足掌中凸，形成所谓摇椅底足。脑和内脏的畸形非常普遍，如无嗅脑，心室或心房间隔缺损、动脉导管未闭，多囊肾、肾盂积水等，由于内耳螺旋器缺损造成耳聋。90%的患者在出生后6个月内死亡，估计平均寿命为130天。80%的病例为游离型13三体，核型为46，XX（或XY），+13，其余的则为嵌合型或易位型。
原因是在减数分裂的过程中13号染色体没有分开。母亲高龄可能是原因之一，患儿母亲的平均年龄为31.6岁，父亲的平均年龄为34.6岁。此外，有资料表明，79%病例妊娠于寒冷季节（9-2月）。
2.1.3 18三体综合征
1960年Edward等首先描述，故又称为Edward综合征。 患儿出生时体重低，平均仅2243g，发育如早产儿，吸吮差，反应弱，头面部和手足有严重畸形，头长而枕部凸出，面圆，眼距宽，眼球小，角膜混浊，鼻梁细长，嘴小，耳位低，小颌，颈短，有多余的皮肤，全身骨骼肌发育异常，胸骨短，骨盆狭窄，脐疝或腹股沟疝，腹直肌分离等。外生殖器畸形比较常见的有隐睾或大和发育不良等。95%的病例有先天性心脏病，如室间隔缺损、动脉导管未闭等，这是死亡的重要原因。肾畸形，肾盂积水也很常见。患儿智力有明显缺陷，但因存活时间很短，多数难以测量。80%患者核型为47，XY（或XX），+18；另10%患者为嵌合体，即为46，XY（或XX）/47，XY（或XX），+18；其余为各种易位，主要是18号与D组染色体的易位。
18三体综合征发生的原因主要是卵母细胞减数分裂过程中的染色体不分离，并与孕妇年龄关系密切，出生时母龄平均为32岁。
2.2性染色体数目变化引起的遗传病
2.2.1 Klinefelter综合征
Klinefelter综合征又称为先天性发育不全或原发小症。患者性染色体为XXY，即比正常男性多了一条X染色体，因此常称为XXY综合征。 临床表现为小而质硬，曲细精管萎缩，呈玻璃样变。由于无产生，故97%患者不育。患者男性第二性征发育差，有女性化表现，如无胡须，体毛少，分布如女性，小等，约25%的患者有发育。患者身材高，四肢长，一部分患者（约1/4）有智力低下，一些患者还有精神异常及患精神分裂症倾向。实验室检查可见雌激素增多，19-黄体酮增高，激素的失调与患者的女性化可能有关。
绝大多数患者的核型为47，XXY。患者的两条X染色体一定来源于母方两条X染色体不分离，据研究，卵母细胞两条X染色体不分开，5/6的可能性发生在减数第一次分裂，1/6发生在减数第二次分裂[2]。
2.2.2 XYY综合征
XYY男性的表型的正常的，外貌表现为男性，患者身材高大，常超过180cm，偶尔可见隐睾，发育不全，生育力下降，尿道下裂等，但大多数男性可以生育。XYY个体易于兴奋，易感到欲望不满足，厌学，自我克制力差，易产生攻击。
XYY核型是父亲形成过程中减数第二次分裂发生Y染色体不分离的结果。
Turner综合征
Turner综合征又称为女性先天性性腺发育不全或先天性卵巢发育不全综合征。患者表型为女性，身材矮小，智力一般正常，但常低于其同胞，面呈三角形，常有睑下垂及内眦赘皮等，上颌突窄，下颌小且后缩，口角下旋呈鲨鱼样嘴，颈部的发际很低，可一直伸延到肩部，双肩径宽，胸宽平如盾，和乳腺发育差，两距宽，肘外翻在本病十分典型，第四、第五掌骨短而内弯，并常有指甲发育不全。婴儿期脚背有淋巴样肿，十分特殊。泌尿生殖系统的异常主要是卵巢发育差，无滤泡形成，子宫发育不全。由于卵巢功能低下患者的稀少，无腋毛，外生殖器幼稚。
Turner综合征的发病机理是双亲配子形成过程中的不分离，其中约75%的染色体丢失发生在父方，约10%的丢失发生在合子后早期卵裂时。
我国大约有20%～25%的人患有各种遗传病，遗传病不仅给患者带来痛苦，而且给家庭和社会造成负担。通过遗传咨询和产前诊断等手段，对遗传病进行检测和预防，在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。
参考文献
[1]王亚馥，戴灼华等. 1999.遗传学.北京：高等教育出版社，410，434-435
分子遗传学综述范文第6篇
一、 夯实基础,落实知识目标
遗传学知识理论性强,涉及的概念比较多,对中学生而言,这些抽象的概念不容易理解。课程目标中有关遗传学内容的知识目标实现不尽如人意,学生对遗传学基本概念和原理的理解比较普遍地存在:(1) 不准确、不透彻;(2) 不会正确地表达。在高考测量中,这两种情况是很难区分的。所以,在课程目标的实现过程中,教师应重视遗传学基本知识、基本理论,引导学生构建遗传学基本知识体系框架,通过逻辑递进和知识脉络理解,组合遗传学的基本概念,强化基础知识和理论的实际运用、综合运用。有效地学习策略是:(1) 帮助学生提高生物学的学科素养,结合遗传学发展史,认识遗传学基本理论的形成;(2) 引导学生逐一理清遗传学各个知识点,以及相互之间的联系;(3) 解析各知识点的构成要素和含义,理顺遗传学的知识脉络;(4) 按照各知识点的目标层次,进行材料阅读、关键词辨别、逻辑推演、科学表述的能力训练。综观自然学科的发展里程,基础知识、基本理论是学科建立和形成的基石。以遗传学的基本定律、基本理论为辐射中心,建构遗传学知识网络,理清各部分内容的内在联系,达到深入理解和融会贯通,并形成一定的应变能力,在分析、解决问题时才能做到游刃有余。
二、 领悟方法,养成科学精神
对于科学素养的定义,国内多数学者认同的是:了解并能够进行个人决策、参与公民和文化事务、从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。科学概念的理解和掌握可以通过课堂教学实现,科学过程则需要经历实验、实践得到体验。遗传学教与学所存在的困难,与忽视情感目标的落实不无关系。缺乏科学过程的体验,科学价值观则难以真正形成,对基础知识、基本理论的理解就会限于书本。遗传学同生物学其他分支学科一样,全部的知识、理论都是源于对自然界生命现象的观察假设实验推论否定再实验…直至形成结论,这个过程会有新的问题、新的发现,促使科学研究的方法也因此不断的改进、更新。生物学与其他自然科学不同的是:研究的对象――生命有机体个体间的差异以及环境影响因素多元、多变,因而常常导致研究结论的不确定性(非唯一性)。生物学的知识和理论,阐述的是生命现象的一般规律或趋势,有时,这种趋势可能是局部的或仅限于在某种生物类群中出现。所以,教师应该从辩证唯物主义的自然观、方法论出发,重视遗传学知识链的形成过程和其中蕴涵的科学方法,帮助学生领悟孟德尔在研究遗传学规律中应用的假说―演绎的方法、测交实验的预测中运用的演绎推理的方法;体验萨顿根据基因与染色体行为之间的平行行为推断基因位于染色体上的类比推理的方法。引导学生在构建遗传图解模型的基础上,运用假说中的推理法,表述亲代、子代的基因型、表现型及比例关系;学会对实验结果分析、解释,学会在不同的实验设计下预测实验可能出现的结果;关注遗传学中用数学方法解决问题的科学方法,如孟德尔遗传规律的获得中运用了统计学的方法对后代的性状进行统计比较,DNA中遗传信息的多样性、性状分离比的模拟实验、脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性、遗传密码、碱基与氨基酸对应关系、调查人群中的遗传病等知识中蕴含的数学方法。在学习DNA双螺旋结构模型的同时,领悟建立模型的方法;运用模型的方法理解遗传的基本规律,把握其实质,鉴别出基因分离规律模型对于细胞质遗传及无性生殖过程不适用等。
三、 注重综合,实现能力目标
分子遗传学综述范文第7篇
关键词：遗传学；综合性实验课；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A?摇 文章编号：1674-9324（2013）33-0047-02
遗传学是研究生物遗传和变异的规律、探索生命的起源和本质的学科，是动物、植物和微生物及相关课程的理论基础，也是生物类本科专业的必修课。遗传学实验是遗传学课程的核心部分，也是生物学实验中最重要和综合性最强的实验课。它的内容涉及各个学科，渗透性很强，涉及的知识面广，加上遗传学学科发展很快，因此实验课的开设富有挑战性[1]。在综合类院校存在两大问题，一是目前所开设的遗传学实验课程，由于实验教材等因素的限制，其教学实验内容和实验技术的传授存在较大的缺欠。一是染色体操作及经典遗传学实验内容多，分子遗传、群体遗传及现代遗传学实验内容少；二是内容单一、具体的验证性实验多，具有综合性、设计性、创新性的实验少；三是课堂计划学时内进行的实验多，课外学生自主实验的内容少。从另外一个角度看，遗传学实验几乎多为传统的验证性实验，已有的所谓综合性实验也主要是几个相关的基础实验技术的拼合，创新性实验几乎没有，这些现象不利于培养创新人才；二是遗传学实验教学历来存在缺少资金，实验室面积不足等诸多问题[2]。如何利用现有条件加强实验教学，特别是新开设的遗传学综合性实验，帮助学生理解和掌握课堂所学理论，进一步培养他们的实验技能，培养他们独立思考、独立操作、理论联系实际，分析问题，解决问题的能力，适应素质教育改革的需要，这是一个普遍存在的问题。
传统的遗传学实验方法，一次实验课，实验内容只有一个，老师先讲实验原理、实验步骤、实验注意事项，然后全班学生才能进行实验。这种实验方法的特点：一是全班学生做一个实验内容，由于实验面积、实验用仪器的限制，往往几个学生同做一组实验，在实验过程中，很难让每个学生都能独立做一遍，没有机会对实验现象进行仔细地观察；二是实验在老师统一辅导之下进行，学生对课前实验预习重视不够，在实验中很难独立完成实验，大都是按部就班地进行操作。三是一个实验室不可能永远只有一个遗传学实验内容，更换实验内容，就需要更换仪器。实验仪器的经常搬动，势必无法造成不必要的仪器损坏，因此更换实验内容，实验前就需要对每一台仪器进行检查、校对，耗费人力大。一个实验室用同一型号的实验仪器，占用资金多，仪器的利用率低，不利于实验设备的更新换代，不适应教学改革的需要。针对上述问题，我们“遗传学精品课程”课题组提出了循环式的遗传实验方法。就是把所需开设的十几种实验内容分两个模块，一个模块是遗传实验，实验内容包括12个实验：果蝇生活史及形态观察；果蝇的单因子杂交；果蝇的伴性遗传；果蝇唾腺染色体的观察；植物有丝分裂染色体压片技术；植物多倍体的人工诱导；植物细胞微核检测技术；小白鼠骨髓细胞染色体制标本的制备；精巢减数分裂标本的制备及观察；染色体分带技术；人类细胞中Barr小体的观察；人类几种常见遗传性状的调查。另一个模块是综合性实验，也就是高年级专业系列实验。综合性实验是对学生综合运用所学知识解决实际问题的具体实践[3，4]。实验须由学生自己动手查阅资料拟定具体实验方案或对关键的实验步骤、剂量等对实验结果有显著影响的因素进行分析探讨，提倡学生多思多问详细观察实验现象，在实验结束后对实验内容和方法提出建议和改进意见。
目前现行的综合性遗传实验包括四个实验：（1）果蝇野外采集及饲养管理；（2）果蝇单因子和伴性因子杂交；（3）有丝分裂根尖不同方法处理与染色体观察；（4）微生物的野外采集、分类纯化及分子鉴定。果蝇野外采集及饲养管理包括在野外野生型果蝇的采集、识别与鉴定、果蝇的培养、观察果蝇生活史和形态特征等实验；果蝇单因子和伴性因子杂交包括果蝇单因子和伴性因子的杂交、第一代、第二代个体的观察统计以及Ⅹ2检验等分析实验；有丝分裂根尖不同方法处理与染色体观察包括植物染色体的制备、核型和C带、G带以及微核监测等分析实验；微生物的野外采集、分类纯化及分子鉴定包括样品野外采集、细菌的分离纯化、16s rDNA的测序及进化分析以及物种鉴定等实验。在综合性实验过程中，学生是主体，教师的任务是发放实验任务书并在方案设计、查阅资料等环节上予以指导，在师生共同研究确定可行性方案后，方可做实验。学生完成实验后，要写出有结论、有分析、有体会的实验报告，这样做可以充分调动学生的积极性，有利于培养创新性人才，更有利于培养有较强的实际动手能力的应用型人才。由于综合性实验方法的合理，管理严格，学生对此类实验教学给予很高的评价，一致反映由于综合性遗传实验是学生独立预习，独立操作独立完成，实验中遇到的问题是自己分析，加以解决，所以课前所有准备工作都很积极认真，在实验中对遗传问题的观察也很仔细。通过综合性遗传实验，真正提高独力进行实验操作技能，培养理论联系实际，大大促进学生的动手能力，独立分析问题、解决问题的能力。
综合性实验教学以学生为本，学生在实验教学中占主体地位，教师起引导作用，是以能力培养为核心，变传统的被动学习为主动学习”，全面提高学生素质的一种教学体系。综合性实验教学有效地利用实验室资源，一方面充分发挥学生的创造性思维，培养全方位、高技术、高素质的专业人才；另一方面提高师资队伍的能力与素质，对实验起到很好的促进作用。
参考文献：
[1]刘金文，孟凡刚，刘昕旸，等.遗传学教学模式的探索[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2006，19（5）：68-70.
[2]刘进平，郑成木，庄南生.遗传学教学中需要两个注重[J].生物学杂志，2003，20（4）：48-49.
[3]蒋盛岩，任光云，赵良忠，等.遗传学教学改革与实践[J].中国科教创新导刊，2008，（23）：120-122.
[4]赵志华.遗传学教学改革探析[J].高等教育研究，2007，24（4）：43-45.
分子遗传学综述范文第8篇
关键词： 动物遗传学 学生为主体 学研结合 实验教学 教学改革
《动物遗传学》一直是动物科学专业（原畜牧专业）的专业基础课，该课程在动物科学专业（本科）、动物遗传育种与繁殖专业（硕士、博士）中占有重要的地位，对学生毕业后从事本专业技术工作具有十分重要的意义。动物遗传实验是动物遗传学课程教学不可或缺的关键环节，是学生理解和掌握遗传学基本理论和实验技术的主要途径。然而，目前动物遗传学实验教学发展普遍滞后于理论课，以验证性实验为主，内容陈旧、单一，缺乏综合性实验，难以激发学生的积极性和主动性；教学模式单调，以教师主导，学生临摹为主要教学方式，缺乏对学生创新能力的培养［1］。针对上述教学现状，本教研组老师积极参与学校的教学改革，不断努力探索符合新世纪人才培养需要的“动物遗传学”实验教学模式，先后开展了动物遗传学综合性实验教学模式探讨［2］和动物遗传学产学研结合教学实践探讨［3］。本次实验教学改革探索是教研组在总结以往的教改经验基础上，通过整合教学内容、改革教学方式、实施开放实验室教学、教学与科研结合等进行改革尝试，目的是探讨以“学生为主体”的学研结合实验教学模式的可行性。
一、动物遗传学实验教学改革实践措施
1.整合实验内容，增加设计性实验，建立动物遗传学实验教学新体系。
华南农业大学“动物遗传学”在2006年被评为广东省精品课程。目前课程共48个学时，其中理论32个学时，实验16个学时，共开设了“果蝇的性状观察与雌雄鉴别”、“果蝇杂交实验”、“果蝇唾液腺染色体的制备”、“畜禽染色体的观察”、“畜禽染色体核型分析”、“血型与遗传”、“动物基因组DNA的提取与琼脂糖电泳”等7个实验。内容包括普通遗传学、细胞遗传学、分子遗传学，主要以基础验证性实验为主。近年来，随着分子生物学和分子遗传学理论和实验技术的快速发展，上述实验内容逐年变得陈旧，不能满足学生对动物遗传学新理论和技术的需求。因此，结合我校与动物科学专业的实际情况，在保证理论知识系统性和前沿性并在联系实践的基础上，教研组经过讨论，根据教学大纲制订实验开设计划，将现有7个实验分为4个方向，增设设计性和综合性实验：①保留了果蝇的性状观察与雌雄鉴别、果蝇杂交、果蝇唾液腺染色体的制备这三个经典遗传学验证性实验，共6学时；②将畜禽染色体的观察、畜禽染色体核型分析两个实验合并为1个综合性实验“畜禽染色体的制备与观察”，学时4；③增设群体遗传学调查设计性实验：将“血型与遗传”与增设的“群体基因结构调查与分析”合并设立为一个实验，学生课堂完成血型检测实验部分，课后学生根据自己的兴趣选择调查内容和方案，学时2；④将“动物基因组DNA的提取与琼脂糖电泳”与增设的“畜禽基因组PCR-RFLP的检测”合并设立综合性实验，学时4。
2.改革教学方式，建立以学生为主体的教学方式。
传统的实验教学采用的课堂灌输式教学，基本上是由老师对实验目的、原理、内容、操作步骤，以及注意事项逐项进行讲解示范，学生再做实验，使学生处于被动状态，激发不起学生的兴趣，学生主动参与性差。针对上述问题，教研组在整合教学内容的同时，改革教学方法，在综合性实验中采用项目式实验教学方式，即将学生分成不同小组，以项目为载体，向学生提出需完成的工作任务，要求学生根据任务要求，组建项目小组，小组成员在老师或辅助教学研究生的指导下分头查资料，共同确定实验内容、设计实验方案、实验步骤、配制试剂和完成实验，最后实验结果以小论文形式或用PTT课件口头汇报。
3.开放实验室教学，为设计和综合性实验提供保障。
本次教学改革主要采取项目式教学方式，实施开放实验室教学是保障设计和综合性实验顺利开展的前提。项目式教学方式的实施，学生除了在规定实验时间内上课外，学生还需要自行安排时间配制试剂、准备实验材料和进行实验等，需要开放实验室。另外果蝇杂交设计性实验也需要开放实验室，主要原因为果蝇生活的环境最适温度环境为20―25℃，而广州温度全年较高（大部分时间都高于25℃），果蝇杂交实验需要在生化培养箱内进行，所以为了便于学生进行果蝇杂交结果的观察和记录也需要开放实验室。具体做法是：设辅助教学研究生为实验管理员，教学实验室在实验期间内，施行预约管理，预约登记的学生全天（8:00―22:00）可自由进出实验室，在老师或研究生的指导下开展实验工作。
4.学研结合，培养学生初步科研能力。
学研结合一直是我们教研组努力探索的教学改革方向，并取得了一定的成果。2006年以来，先后有20余名在读本科生先后跟随教研组张细权教授、王教授、聂庆华教授等老师开展科技创新实践活动，这些同学个人或在课题组研究生带领下一起开展科研项目研究，部分同学顺利完成试验并撰写学术论文。如刘杰等同学完成的论文“鸡FASN基因2个位点的多样性及其与体重、脂肪沉积性状的相关性”发表于《畜牧兽医学报》杂志上。本次教改过程中，我们充分利用教研组科研平台，鼓励研究生积极参与本科生实验教学，把研究生作为实验教学辅助人员，在项目式教学中，使其成为项目式教学的主要成员，引导其小组成员进行资料收集、完成实验设计、试剂配制和实验操作。
二、动物遗传学实验教学改革的效果
由于本次实验改革内容和教学方式改变较大，因此我们只是选取了动科专业生物技术方向07、08连续两届学生实施上述改革尝试，收到了如下效果。
1.整合实验内容，增加设计性实验，增强了学生实验兴趣，提高了学生实验主动性。
我们原有的动物遗传学实验教学开设了7个实验，主要以验证性为主。通过实验整合后，修正了近几年学生教学反馈内容陈旧，技术简单，学生上课积极性不高的实验，如：“畜禽染色体的观察”、“畜禽染色体核型分析”等，增设了设计性实验。增设的设计性实验要求学生自定实验方案，并按自定方案实施；实验目标明确、方法清楚、技术要点及注意事项心中有数，所以，学生实验兴趣浓厚，主动地利用课余时间，全身心地投入实验。如在新的遗传实验教学中，开设了“畜禽基因组PCR-RFLP的检测”综合性实验，该实验从知识面上囊括了核苷酸、基因的基本概念、DNA体外复制原理、DNA分子量、基因和基因型频率计算，以及性状的表现。在实验技能方面涉及实验材料的采集、试剂配制、DNA提取、核酸浓度和纯度检测、PCR反应、琼脂糖凝胶电泳检测、基因分型及统计分析等。通过该实验，学生掌握了动物遗传学多方面的实验技能，实验兴趣和动手能力均有较大提高。群体遗传学主要揭示一个品种等整个群体遗传和变异，是家畜育种理论基础，增设群体基因结构调查与分析设计性实验，让学生通过调查分析自身的遗传性状的类型和被调查者的性状分布情况，计算基因频率，分析其遗传平衡状况，来理解群体遗传学理论，使枯燥的群体遗传教学变得生动有趣，大大提高了学生参与实验的积极性，学生实验兴趣高昂，实验主动性增强。
2.开展项目式教学方式，增设分子遗传学综合性实验，提高了学生实验的主导作用。
传统的遗传学实验课时一般3―4个学时，时间较短，要求在限定的时间内完成教师确定的实验步骤，教师没有时间在课堂上对遗传学研究技术进行系统讲解，学生仅能按老师的要求去做［4］，实验中学生掌握的理论知识不足。2年来教研组利用项目式实验教学方式，增设分子遗传学综合性实验，将本科生分成不同项目小组，在老师或研究生助教的指导下查阅资料和设计实验，利用开放实验室等便利实验条件，学生自行采集实验材料、准备实验试剂和操作实验仪器，顺利完成了实验，加深了学生对分子遗传学基础理论知识的理解。在整个项目实施过程中，改变了以往以老师为主导，学生被动学习知识和技能的现象，学生由“被动学习”变“主动学习”，由“要我学”变“我要学”，学生实验的主导作用大大提高，学生学习兴趣浓厚，一改往年学生实验结束后就走的现象，大多数同学课后积极提问，师生互动加强。
3.实施开放实验室，克服了老师代做、实验课时有限的问题。
实施全天性开放实验教学，是克服实验流程较长与每次实验课时有限之间矛盾的有效方法［5］。传统的实验教学模式易受实验课时限制，设置实验周期长的实验和实验流程长的实验学生不能全程参与，部分实验步骤必须由老师代做，学生只能掌握部分实验技术。我们在实验教学过程中，配合综合设计性实验的需求，教学实验室对本科生实行开放管理，每天8:00―22:00学生能自由进入实验室，在老师或研究生的指导下自行完成实验，有效杜绝了周期长和流程长的实验部分实验步骤必须由老师代做的现象，解决了传统教学模式实验课时有限的难题，同时增强了学生实验兴趣、提高了实验主动性、加强了实验操作能力。
4.利用科研平台，教学与科研结合，培养了学生初步科研能力。
在实验教学过程中，我们利用教研组科研平台为教学服务，借助研究生辅助教学功能，成立以研究生为核心的项目小组，在研究生的指导下根据项目要求，学生自行查阅资料、设计实验方案、并成功实施方案。整个实验过程发挥了教学与科研两者的有效结合，即把方法实验与专业实验有机地结合起来，充分利用了教研室科研基础力量，培养了学生初步科研能力。另外，有部分对动物遗传学感兴趣的同学在学期实验结束后，还主动申请参加到我们教研组老师的课题中来，在课题老师指导下进行毕业设计实验和申报大学生科技创新项目，从而进一步提高了学生的初步科研能力。
5.教学反馈和总体学生评教结果有所提高。
学生教学反馈是反应教学效果的有效途径。对本次教学实验的58名学生调查显示，有81.04%的学生表示通过改革增加了实验兴趣，认为设计性实验可以提高学生的实验兴趣和独立思维能力，开放实验可以给同学提供了较好的实验条件，任务引领式教学可提高学生的独立思考、团队合作和自主动手能力。另外，从华南农业大学教务处教学质量监督科的教学评教结果来看，学生对动物遗传学实验的评教平均分逐年显著提高，2008学年学生评教平均分为89.29分，200年为92.70分，2010学年上升到93.18分。
三、不足与体会
本次教学改革探讨，总体来说，不管从教学内容还是从教学方式都改动较大，充分给予了学生自主思考和动手的机会，在教学过程中充分发挥研究生辅助教学作用，利用科研平台为教学服务，学研结合既锻炼了研究生又培养了本科生初步科研能力，这是本次教学改革尝试的主要优点。但同时在整个教学的实施过程也存在许多不足。
1.实验结果差别较大。
在本次教学中综合性实验的组织实施主要以研究生为指导人，由于研究生个人研究方向和能力水平的不同，导致项目小组从实验设计、实验实施到实验结果优劣明显，学生最后掌握的实验技术差别也较大。在教学反馈中有个别学生认为自己实验结果不好，动手能力没有较大的提高。
2.个人实验成绩的评定困难。
因为项目式教学实验是以小组为单位的，教师打分只是体现了团体，没有具体到个人。
3.实验课经费需求较大。
由于小组间实验设计和路线差异，实验试剂和材料准备费用明显增加，教学经费紧张。
四、结语
总之，通过本次实验教学实践，对动物遗传学学研结合实验教学模式进行了初步探索，对高等农业院校专业基础课程实验教学有一定的指导意义。
参考文献：
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［3］聂庆华，刘满清，骆毅媛，张细权.动物遗传学产学研结合教学实践与探索高等农业教育，2009，02：64-66.
［4］周清元，何凤发，殷加明，唐章林，张建奎.遗传学实验教学体系的改进，2008，6，（1）：170-172.
分子遗传学综述范文第9篇
家族性卵巢癌指家族中有≥2位一级或二级亲属罹患卵巢癌。遗传性卵巢癌则是在此基础上，存在卵巢癌易感基因的生殖细胞系突变，后者为诊断的必备条件［1］。全球范围内每年新诊断的卵巢癌约20万例，其中遗传性卵巢癌约占10%。卵巢癌发病率虽然较低，但其死亡率却始终高居妇科肿瘤首位。遗传性卵巢癌相关基因的研究，一方面有助于确定易患卵巢癌的高危人群，从而采取预防措施降低卵巢癌的发生率，定期监测以早期诊断疾病;另一方面有利于更好地了解卵巢癌的发病机制，探索针对性的药物及其它治疗方法。1991年Lynch等将遗传性卵巢癌定义为具有家族聚集性，并呈常染色体显性遗传的卵巢癌。同时将其分为三种类型，即:遗传性乳腺癌-卵巢癌综合征(hereditarybreast-ovariancancersyndrome，HBOCS)，遗传性非息肉性结直肠癌综合征hereditarynonpolyposiscolorectalcancersyndrome，HNPCC)，遗传性位点特异性卵巢癌综合征(hereditarysite-specificovar-iancancersyndrome)。与前两种综合征相对应的基因分别为乳腺癌易感基因1/2(breastcancersusceptibilitygene1/2，BRCA1/2)和错配修复基因(mismatchrepairgene，MMR)。除BRCA1/2、MMR外，尚有一些不十分明确的易感基因存在。遗传性位点特异性卵巢癌综合征与这类不明确的易感基因相关，其相对罕见，是一种暂时性概念，现已较少使用。此外，与遗传性卵巢癌相关的基因还有RAD51C［2］，以及一些低外显率的卵巢癌易感SNPs。本文就BRCA1/2基因在遗传性卵巢癌三级预防工作中的研究进展进行综述。
1BRCA1/2基因概述
遗传性乳腺癌-卵巢癌综合征(HBOCS)是最常见的遗传性卵巢癌，目前认为其与BRCA1/2基因突变有关。1988年Newman等通过复杂分离分析方法证实乳腺癌的遗传易感性与常染色体显性遗传的等位基因有关［3］。1990年Hall等研究了23个乳腺癌家系，通过连锁分析的方法证实早发型家族性乳腺癌与位于常染色体17q21位置的基因有关［4］。1年后，Narod等通过研究5个乳腺癌-卵巢癌遗传易感家系，再次证实家族性乳腺癌与位于17q12-q23的基因有关，并且将此基因的意义扩展至与遗传性卵巢癌的发生相关［5］。1994年，Miki等成功分离了该基因并对其进行测序，这一基因位点被克隆鉴定后，命名为BRCA1基因［6］。该基因位于染色体17q21，全长83kb，内含22个外显子，编码含1863个氨基酸的蛋白产物。人类基因中，BRCA1基因不存在第四外显子，且第一外显子不参与编码蛋白产物。BRCA2基因在BRCA1基因报道一年后被发现，位于染色体13q12-13，含有27个外显子，其中26个外显子编码含有3418个氨基酸的蛋白产物。
2BRCA1/2基因突变
在遗传性卵巢癌患者中，BRCA1/2基因突变率随地域以及种族不同有很大差异。一般位点的突变率和奠基者效应(foundereffect)位点的突变率也有很大差异。很多国家和地区都通过大样本量的研究［7－16］，发现了本国或本民族BRCA1/2的奠基者效应，见表1。最近的一项关于283例遗传性卵巢癌家系的研究显示，在有≥2位一级亲属为卵巢癌的家族中，BRCA1基因突变率为37%，BRCA2的基因突变率为9%。且基因突变率与家族中卵巢癌或乳腺癌的病例数呈正相关。有≥3位卵巢癌患者以及至少一位乳腺癌患者的HBOCS家族中，BRCA1/2基因突变率高达81%，而在仅有≥3位或≥2位卵巢癌患者的家族中BRCA1/2基因突变率分别为63%和27%［17］。不考虑家族史的卵巢癌一般人群的筛查结果显示，BRCA1/2基因突变率为5%～10%［18］。目前我国的遗传性乳腺癌-卵巢癌综合征BRCA1/2基因突变研究多是有关遗传性乳腺癌或是早发型乳腺癌方面的，关于遗传性卵巢癌的研究较少。已有的研究或是样本量较小，或是缺乏对BRCA1/2基因全基因序列的检测，或是检测方法的灵敏度及特异度不高［19－25］。见表2。2008年饶南燕等［21］做了219例遗传性乳腺癌患者的多中心研究，这是目前国内在乳腺癌中有关BRCA1/2最大样本量的全序列研究，其结果也支持基因突变率与家系特征有关。HBOCS的家系中BRCA1和BRCA2的基因突变率分别为14．3%和28．6%。并且提出BRCA11100delAT和BRCA15589del8可能是中国汉族人群的奠基者效应突变位点［21］。卵巢癌方面国内样本量最大且检测最全面的研究是协和医院陶陶等［19］关于39例来自卵巢癌高危家族的和32例散发型卵巢癌患者的研究，结果提示BRCA基因的总突变率为28．2%，其中BRCA1为22．5%，BRCA2为5．6%;同时结果也支持BRCA15589del8可能为中国汉族人群的奠基者效应位点。总之，目前关于我国遗传性以及散发型卵巢癌BRCA基因突变特点、临床特征、治疗以及预后的数据尚十分缺乏。
3BRCA1/2基因的临床应用
一般女性人群罹患卵巢癌的风险是1．7%，携带BRCA1基因突变的女性70岁前罹患卵巢癌的风险高达39%～46%，而携带BRCA2基因突变的女性70岁前罹患卵巢癌的风险也有10%～27%。遗传性卵巢癌患者约50%是由于BRCA1/2基因突变所致，应用BRCA基因进行卵巢癌的三级预防工作成为当前研究的热点。
3．1一级预防一级预防又称病因预防。BRCA基因的致病性突变是卵巢癌发生的重要高危因素，及时发现致病突变的携带者才能做好一级预防工作。对所有女性人群进行BRCA的遗传咨询以及基因筛查，将造成大量医疗资源的浪费，同时也会造成不必要的恐慌，影响女性的心理健康。Lan-caster等推荐对于遗传易感性大于20%～25%的女性进行基因风险评估，包括:(1)同时患有乳腺癌和卵巢癌的女性;(2)卵巢癌患者，且其三级亲属内有卵巢癌或50岁前发病的乳腺癌患者;(3)德裔犹太人后代的卵巢癌患者;(4)50岁前发病的乳腺癌患者，且其三级亲属内有卵巢癌或男性乳腺癌患者;(5)40岁前发病的德裔犹太人后代的乳腺癌患者;(6)一级或二级亲属中有明确的BRCA基因突变携带者的女性［26］。2004年英国国立卫生和临床决策学院提出的指南［Nationalinstituteforhealthandclinicalexcellence(NICE)guideline］推荐，对于BRCA1/2基因致病突变携带风险大于20%者进行基因筛查［27］。但如何评估BRCA1/2基因突变的携带风险，尚无统一标准。目前应用于临床的有以下几种风险评估模型和评分系统:BOADICEA模型、BRCAPRO模型、IBIS模型、Myriadprevalencetables和Manchesterscoringsystem。总的来说，它们均是通过家族史、先证者疾病特点等已知信息，来计算携带BRCA1/2基因突变的可能性。但不同模型对数据的采集以及危险因素的考虑各有侧重。BOADICEA、BRCA-PRO、IBIS模型不仅可以评估携带BRCA1/2基因突变的可能性，还能预测其发生乳腺癌的风险，前两者同时可以预测发生卵巢癌的风险。Antonio等对上述5个数学模型及评分系统进行评估，研究结果表明上述模型均可以经济有效地对HBOC进行遗传风险评估，其中以BOADICEA模型效果最好［28］。对携带致病突变的高危人群可采取的卵巢癌一级预防措施包括:口服避孕药物和双侧卵巢-输卵管切除术。口服避孕药物可以降低卵巢癌的发生率，这一结论不仅适用于一般人群，对BRCA1/2致病基因携带者同样适用。Narod等学者关于368例遗传性卵巢癌患者及其姐妹的病例对照研究结果认为，口服避孕药物可以降低发生卵巢癌的风险，且风险降低的程度与药物使用时间呈正相关，使用口服避孕药物时间≥6年者，卵巢癌的发生风险可降低60%［29］。Whittemore等学者关于451例BRCA基因突变携带者的研究也支持上述结论，且随着口服避孕药物使用时间的延长，风险每年约降低5%［30］。但口服避孕药物是否会增加乳腺癌的患病风险一直存在争议。Narod等认为口服避孕药物会轻微增加BRCA1致病基因携带者罹患早发型乳腺癌的风险(OR1．20，95%CI1．02～1．40)，特别是对那些开始服用年龄小于30岁或使用时间超过5年的女性，同时口服避孕药物并不增加BRCA2基因突变携带者的乳腺癌风险(OR0．94，95%CI0．72～1．24)［31］。Haile等的研究认为，口服避孕药物使用时间超过5年的BRCA2基因突变者患乳腺癌的风险会增加(OR2．06，95%CI1．08～3．94)［32］。但Milne等的研究则认为，小剂量口服避孕药并不增加BRCA1/2致病基因携带者患早发型乳腺癌的风险，反而降低BRCA1基因突变携带者患早发型乳癌的风险(OR0．22，95%CI0．1～0．49，P＜0．001)［33］。故口服避孕药物特别适用于已行预防性乳腺切除术的致病基因突变携带者。双侧卵巢-输卵管切除术被认为是最有效的卵巢癌、输卵管癌一级预防措施。2009年的一项meta分析显示，该手术可以降低至少80%的BRCA1/2相关卵巢癌、输卵管癌以及50%的BRCA1/2相关乳腺癌的发生风险［34］。该手术适用于已经生育的高危女性，术前应充分评估患者的生育要求、卵巢癌的易患风险以及手术导致的绝经期症状。BRCA1基因突变者卵巢癌平均发病年龄53岁，故推荐手术时机为40岁左右。BRCA2基因突变的卵巢癌发病年龄晚，至50岁时患卵巢癌的风险也只有2%～3%，故手术时机可以适当后延。术后20年原发性腹膜癌的累计发生率是4%～5%［35］，故术中应行腹膜多点活检，术后仍需定期监测血清CA125。目前认为短期的激素替代疗法可以有效缓解术后的绝经期症状，且不增加乳腺癌的风险［36］。
分子遗传学综述范文第10篇
关键词：混沌遗传算法；投影寻踪；农机系统；选型
中图分类号：F323.3 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.07.011
Selection of Agricultural Machinery Types Based on CGA Algorithm and PPC Model
ZHANG Jing，YANG WAN-zhang
（Xinjiang Agricultural Mechanization Development Research Center，Xinjiang Agricultural University，Urumqi，Xinjiang 830052，China）
Abstract： The paper adopted projection pursuit classification model of chaos genetic algorithm which based on the data of farm machinery in Barkol county， Xinjiang， in order to sort native agricultural machinery system； and compared with the traditional fuzzy comprehensive evaluation method， further illustrated the advantages of this method， satisfactory results were obtained.
Key words： chaos genetic algorithm； projection pursuit classification； farm machinery system； model selection
农业机械系统选型在农业机械配备及更新换代中占有很重要的地位，目的在于按照农艺要求确定合理的动力机械和作业机械数量，保证所选装备技术先进、生产适用和经济合理，从而高效率、高质量、低成本地完成农业生产作业任务[1-2]。目前，农业机械选型研究中主要采用模糊数学综合评判和层次分析法，在处理一些具备不确定因素的优化问题上得到了广泛的应用；但是需要多个专家汇集打分，给出权重矩阵，具有一定的主观性。为了避免人为因素对选型的干扰，本研究基于混沌遗传算法，采用投影寻踪分类建模（PPC模型），从而提高收敛速度和收敛精度，避免普通遗传算法的“早熟”现象，解决农机选型问题。
1 投影寻踪分类（PPC）建模方法
投影寻踪是处理和分析高维数据的一类新兴的统计方法，其基本思想是将高维数据投影到低维子空间上，寻找出反映数据结构特征的最优投影方向，以解决高维问题的综合评价。
1.1 模型样本评价指标集预处理
设投影寻踪问题的多样本指标集X={x*（i， j）|i=1，……，n； j=1，……，p}；其中，n、p分别为样本的数量和指标的个数。为了统一各评价指标值的量纲及变化范围，消除其对建模结果的影响，首先对样本评价指标集进行极值归一化预处理。
对于越大越好的指标：
x（i， j）=
对于越小越好的指标：
x（i， j）=（1）
其中：x（ j）max、x（ j）min为第j个指标值的最大值和最小值；x*（i， j）为样本指标特征值归一化的序列。
若在评价过程中，无法预先判断评价指标的关系，可先采用第一种越大越优的归一化方式，最后根据投影向量系数是否大于0判定指标的性质[3]。
1.2 构造投影指标函数
设样本集X的投影向量为p维单位投影向量a（j），投影指标函数为Q（a），则X在该投影方向a（j）的一维投影值为：
z（i）=a（j）x（i， j）（i=1～n； -1≤a（j）≤1）（2）
投影指标函数：
Q（a）=SzDz（3）
式中：Sz，类间散开度，即样本投影值z（i）的标准差；即：
Sz=（4）
Dz，类内密集度，即z（i）的局部密度：
D（z）=[R-r（i， j）]*I[R-r（i， j）]（5）
式中：E（z），序列{z（i）|i=1～n}的均值；R，由数据特征确定的局部密度窗口半径，其值一般可取为0.1Sz；r（i， j），样本之间的距离：r（i， j）=|z（i）-z（j）|；I[R-r（i， j）]—单位阶跃函数；当R≥r（i， j）时，函数值为1；当R≤r（i， j）时，函数值为0。
1.3 确定最佳投影方向
为了使样本点的投影区分开来，需要找到其最优投影方向。因此，可通过求解投影函数的最大值来计算最佳投影方向，即：
构造目标函数：maxQ（a）=Sz Dz（6）
约束条件：a2 （ j）=1（7）
1.4 等级评价
按照上述步骤得到最佳投影方向后，代入（2）式即可求得各样本点的投影值，以此确定待评价样本所属的类别，进行优劣排序。
2 混沌遗传算法（CGA）
遗传算法作为一种非确定性的拟自然算法，为复杂系统的优化提供了一种新的方法，但由于采用普通二进制的编码方式，存在一些问题和弊端[4]。参照文献[5]采用混沌遗传算法（CGA）将非线性约束问题转化为无约束最优化问题。其计算步骤如下：
（1）确定变量取值范围、群体规模m、混沌算子中的吸引力μi及父代间的交换率P1、P2和子代的变异率Pm；（2）利用Logistic映射，得到初始解群；（3）计算个体的适应度值，判断是否符合优化标准；（4）按照一定的交叉方法和变异方法，生成新一代种群。如果所计算的新适应度平均值与最大值之差小于预先给定的任意正数，则寻优过程结束，输出最优值；否则对其中的优化变量加一混沌扰动，返回步骤（3）。以PPC模型中投影指标函数最大为Q（a）目标函数，各个指标的投影a（j）作为优化变量，运行混沌遗传算法的上述步骤，即可求得最佳投影方向a*（j）及相应的投影值，从而求得分类与排序结果。
3 应用实例
以文献[6]新疆哈密地区巴里坤县花园乡动力机械的选型评价为例。根据各动力机械的性能参数及实际生产能力和农机配备情况，建立备选机型的集合Y={Yi|i=1～6}；其中，Y1，Y2，……Y6分别代表东方红170、东方红200、福田雷沃254、福田雷沃754、东方红904和福田雷沃1204等6种机型。根据农业机械系统选型的适用性、经济性等原则，择选出8个评价指标，构成评价指标集合：F={Fj|j=1～8}；其中，F1，F2，……F6分别代表机械的动力性能、经济性能、生产性能、零件互换性能、操作方便及舒适技能、安全可靠技能、适应性能和故障维修性能。通过模糊量化处理得下表1数据。
由于上述评价指标均为越大越好，所以利用公式（1）将上表1中的数据进行归一化处理，得出如下矩阵X*。
根据PPC模型的计算步骤，将X*代入公式（2）～（5），求得投影指标函数，然后选用混沌遗传算法，利用Matlab7.8进行编程，选定种群个体数NP=400，交叉概率Pc=0.90，变异概率P=0.90，α=0.02，得出最大指标函数值为0.453 9，最佳投影方向为：a=（0.384 7， -0.3 388， 1.757 3， 0.702 3，1.124 7，
-1.458 1，0.222 9，0.497 4），对应的一维投影值z（i）=（0.835 7， 1.325 9， 0.835 7， 1.030 4， 1.922 8， 2.156 2）；将各自投影值进行大小排序得各机型的有序关系，即：Y6>Y5>Y2>Y4>（Y1， Y3）。
4 选型结果分析
文献[6]利用模糊综合评判法得到的结果为：Y6>Y2>Y5>Y4>Y1>Y3；与采用PPC模型和混沌遗传算法得到的排序结果存在一定的差异，主要是因为文献[5]综合了专家意见，所得到的指标权重系数存在主观因素，一定程度上影响了最终决策的科学性。但是前几种机型的优劣排序具有一定的相似性，整体评价结果相差不大。即东方红200、东方红904和福田雷沃1204是首选机型，其次是东方红170，最后是东方红170与福田雷沃254。
5 结 论
在农业机械的选型评价中，基于混沌遗传算法的投影寻踪分类模型将各机型评价指标变量投影到低维空间上，最终转化为求解高维、非线性、有约束的最优化问题。采用混沌遗传算法，通过不断调整搜索方向扰动值的大小，避免搜索结果陷入局部最优解的僵局，相比模糊综合评判法而言，该方法更为精确、快捷，取得了较为满意的效果。但是样本数量和数据密集程度对PPC建模结果有一定的影响，为此，在处理实际问题上，我们要选择合理的模型和评价方法，保证评价结果的合理性和科学性。
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分子遗传学综述范文第11篇
由于遗传学在生命科学中具有不可替代的重要作用，其教学方法、教学模式的探索和研究近些年倍受关注。近年来,研究性教学在各高等院校不断地被提出，黑龙江八一农垦大学生命科学学院也把研究性教学改革不断地深入到各学科教学中去。作为遗传学教师,笔者在教学过程中不断地进行着研究性教学的实践和思考。
研究性教学是在‘‘发现学习模式”和瑞士皮亚杰的“认知发展学说”的理论基础上发展起来的，其认为学生学习的过程与科学家研究的过程在本质上是一致的，强调将教学与研究结合作为大学教学的基本思想，注重提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，对培养创新型人才非常重要。研究性教学模式的核心理念是以实践中的真实问题为基础,将学生置于真实的情境中学习，培养学生的学习能力、创新能力和实践中的动手能力，增强学生对工作的适应能力，使教学与研究相统一m。研究性教学是以学生为主体,以问题为核心（PBL)去获取知识和应用知识的教学模式。研究性教学的内涵主要包括:教师把研究的思想、方法和取得的新进展引入教学活动；教师以研究的形式组织教学活动,打破原有的完整的学科逻辑和机械的顺序；学生积极参与研究之中，在研究中学习、成长，养成独立思考的气质和批判。
笔者根据研究性教学的规律及遗传学学科的特点,在教学过程中对以下几方面的问题进行了探索和实践。
1发挥学生的主动性和创造性，培养学生的思辨能力和独立思考能力
党的十八大指出，科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置。要坚持走中国特色的自主创新道路,以全球视野谋划和推动创新，提高原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新的能力，更加注重协同创新。这一论述充分体现了科技创新在经济和社会发展中的重要地位,也为高等教育提出了未来人才培养的方向。大学作为本科生培养基地，肩负着培养有创新精神和实践能力的高素质人才的重大历史使命。高校毕业生的质量直接关系到一个国家科技人才的整体实力和水平,高校教师如何改革现有的教学方法和模式,培养具有学习能力、自我创新能力的大学生，是目前教育教学过程中亟待解决的问题。
研究性教学模式具有极强的实践性。研究性教学模式特别注重教学与研究相结合，理论与实际相统一。研究性教学模式不只强调背诵、理解复述和模拟,而是注重培养学生的科学思维、自主意识、团队协作精神和工作责任心,强调培养学生获取与归纳整理信息的能力、分析解决问题的能力、展示成果与表述观点的能力。创新能力的培养不可能仅依靠获得知识,很大程度上还依赖于学生的直接经验的积累，因此切实加强研究性实践教学,对提高学生的实践能力是至关重要的。创新型人才的培养目标要求学生既要学会动手又要学会动脑；因此，教师在教学过程中要树立研究性教学为主的教学观,运用正确的教学法,积极探讨、推动教学研究和改革,培养学生主动探求知识的主体精神,动手、动脑的能力和创造性思维及创造精神。研究性教学过程从讨论问题开始,需要涉猎大量的资料,课程学习本身不仅在于学习知识，还在于掌握学习知识的方法。研究性教学以学生为主体的教学模式强调了学生在学习过程中的核心地位,教师只起引导、示范、鼓励、辅导和监控的作用，这种模式可以最大限度地调动学生学习的主动性和积极性,培养学生自主学习及独立分析和解决问题的能力。在遗传学的教学过程中可以采用问题式、讨论式、互动式课堂教学,从而达到更好的教学效果，在客观上具有一定的可行性。以学生为主体的教学模式关键在于课前的认真准备和教师在课堂上的灵活调控。
2专业知识教学和实验技术教学相结合
遗传学是一门在实验基础上发展起来的学科,尤其是现代遗传学技术的突飞猛进发展和遗传学知识的大量增加,都给学生的学习带来了一定的难度。因此,遗传学采用什么样的授课方法才能使学生掌握基本知识,提高学生的创新能力一直倍受教育工作者的关注。一些遗传学教师的教学经验表明，在遗传学授课过程中，适当地讲授遗传学研究的基本实验技术和遗传学研究材料的获得方法对帮助学生理解遗传学知识是非常重要的。例如，在介绍分子标记选择辅助育种的研究进展时,对分子标记的定义、类型、发展和每种标记的用途进行讲解,对遗传学研究材料如重组自交系和近等基因系群体的构建方法及其在基因定位和育种研究中的应用等知识进行回顾,大大增强了学生对专业知识的理解。在实验技术的教学方面,应不断地给学生介绍最新技术在遗传学研究中的作用以及不同技术在某一研究领域的时效性3。在内容上,尽量安排生动丰富且易于操作的实验项目，增加一些设计性和综合性的实验项目，尤其是近期，随着表观遗传学研究的日渐深入,适当地增加该方面的实验课程对帮助学生理解基于非基因序列改变所致基因表达水平变化,如DNA甲基化和染色质构象变化等表观遗传学对生物性状的改变所起的作用，可以开展表观遗传抑制剂对细胞周期调控的分析及RNA干扰基因沉默的遗传分析等实验。
3为学生提供具有时效性、权威性和新颖性的阅读材料
随着遗传学科的快速发展,研究领域不断拓宽,新技术、新成果不断涌现,任何一部教材都难以跟上遗传学快速发展的步伐，因此必须借助网络等媒体实现知识的不断更新。在教学过程中，教师可适当地借鉴〈(Science〉〉、《Nature》以及分子细胞生物学领域的一些国际权威杂志上的综述性文章作为教学中的补充内容,使学生在学习经典遗传学理论的同时，对分子遗传学和现代遗传学的发展有更深入的理解。如在研究癌症的遗传学基础时发现,一半以上癌症的发生过程中伴有p53突变。p53在正常细胞中寿命短、含量低，与细胞周期控制、DNA修复、衰老、血管生成和细胞凋亡密切相关。当p53发生突变时,细胞逃脱正常细胞生长的限制,使突变从一代细胞传到下一代细胞,这为癌症的发育创造了条件。在给学生授课的过程中，跟踪遗传学的最新研究动态，如引入p53等遗传学研究进展，可大大激发学生学习的积极性?。表观遗传学目前也是遗传学重要的补充,如乙酰化酶家族和染色体易位、转录调控、基因沉默、细胞周期、细胞分化与增殖以及细胞凋亡相关,从而对生物体的性状产生了影响。而非编码RNA不仅能对整个染色体进行活性调节,也可对单个基因活性进行调节，它们对基因组的稳定性、细胞分裂、个体发育都有重要的作用。在教学过程中，适量增加表观遗传学的知识,可以极大地丰富学生的知识量及对科技前沿知识的认识,为提高学生的科技创新能力奠定基础。
4案例式和情境式教学相结合，激发学生内在的学习动力
案例教学法（Casemedthodteaching,CMT)是根据教学目标和培养目标的要求,在学生掌握了有关的基础知识和基本理论的基础上,教师在教学过程中选择典型案例并以恰当的形式给学生展示,把学生带入一个特定情境中，在教师的指引下由学生自己依靠其知识结构和背景,在这种案例情境中发现、分析和解决问题，培养学生运用理论知识并形成技能技巧的一种教学方法5。案例教学法最大的特点就是模拟实践经验,增强学生实践的能力。遗传学教师在注重理论知识讲授的同时,要穿插与实际生活密切相关的大量案例,培养学生分析问题和动手实践等能力。
在遗传学教学过程中，注重教学内容与人类生活及人类疾病相结合,加强学生对教学内容的认识和遗传知识的深化。在讲授单基因遗传病、多基因遗传病和染色体病时,可与临床中真实的遗传病相联系,如常见的单基因遗传性疾病一白化病、苯丙酮尿症、黑尿症、先天性聋哑、高度近视，多基因遗传性疾病一原发性高血压、支气管哮喘、冠心病、青少年型糖尿病、类风湿性关节炎、精神分裂症、癫痫、先天性心脏病，染色体遗传性疾病一“21三体”综合征、猫叫综合征等。针对这些疾病，巧妙设计引导式问题,囊括大纲要求的知识点，突出遗传学的课程特色。在该模式下的教学过程中，学生不是被动地学、记忆和理解教师所教授的知识,而是在教师的指导下,将学生置于可以从不同角度看待事物的环境，问题情境便能够吸引并维持他们的兴趣，使他们积 极寻找解决问题的方法，创造性地得出结论,从而激发学生学习的内在动力。
5加强遗传学教师师资队伍建设，为研究性教学提供人才保障
过去,很多高校过于注重结果性评价而忽视过程评价,无法对教师的研究性教学能力和学生的实践能力作出公正而又科学的评价H。目前，黑龙江八一农垦大学已经非常重视研究性教学的实施,并为此做出很多努力和尝试。遗传学作为生命科学的重要课程,其教师队伍的整体水平是制约教学效果的一个重要因素。没有一支高水平的教师队伍一切将成为空谈。为了提高研究性教学水平,学校组织教师到优秀研究性教学能手的课堂上听课,通过学习其他课程的课堂教学方法、教学模式，为遗传学更好地进行研究性教学提供了教学案例。此外,学校年轻的遗传学教师可以通过培训、进修等形式提高专业水平。最后，如果想成功地进行研究性教学，授课教师必须进行学科专业的科学研究。授课教师要随时关注遗传学领域的最新发展动向，将权威杂志中介绍这门学科研究的新概念、新发现、新思路和新方法的文献综述引入课堂。这些参考文献学术水平高、内容新、难度适中，开阔了学生的视野，对他们很有吸引力。教师只有通过科研,才能真正理解本学科教材的内在联系，把握住本学科的发展趋势,及时吸纳学科内最新科研学术成果,适时地把学生引入本学科知识和科研的前沿,引导学生在科研实践中增长才智、得到锻炼，激发学生的创造欲望，通过科研、实验等手段培养学生的创新能力。
分子遗传学综述范文第12篇
医学遗传学知识更新快, 理论教科书内容经典, 但不能紧跟形势, 随着科技的不断发展, 各种新思路、新技术和新手段不断涌现, 如果依旧照本宣科, 就无法将最新的前沿内容教授给学生, 使理论与实际脱离。因此, 在医学遗传学教学中, 我们根据精准医疗的发展, 及时加入了相应前沿内容, 使学生能在第一时间接触和了解精准医疗发展动态。如在染色体与染色体疾病一章中, 在讲21三体综合征检测方法的时候, 除传统的B超、羊水穿刺检测染色体之外, 还给学生介绍这几年发展迅速的外周血基因检测方法, 该检测无创伤, 不会引起流产风险, 准确率高。在讲分子病与酶蛋白病一章时, 告诉学生:对于地中海贫血、苯丙酮尿症等分子病也能通过基因测序的手段进行提前诊断。这些都是精准医疗最为基本的实践运用。此外在绪论部分增加二代测序、外显子测序、RNA-seq等知识, 通过优化教学内容, 为遗传咨询提供了更为先进的思路和技术, 使学生对精准医疗的具体内容有更深入的认识[5]。
2 改进教学方法, 加深对精准医疗的理解
为更好地开展精准医疗教学, 我们采用案例式教学方法, 引导学生树立精准医疗理念。通过典型案例, 将临床内容融入课堂教学, 让学生带着兴趣学习, 提高参与课堂教学的主动性。例如在肿瘤遗传学教学中, 我们提出案例:安吉丽娜朱莉有乳腺癌家族史, 她通过基因技术检测出BRCA1基因缺陷, 意味着她分别拥有87%患乳腺癌和50%患卵巢癌的概率, 根据医生的分析和建议, 她接受了乳腺切除术。在课堂上引入精准医疗案例, 使学生全面了解精准医疗理念、流程和技术, 再进一步与理论知识结合、拓展, 结合上述案例提出问题:为什么安吉丽娜朱莉要接受切除手术?然后导出:BRCA1基因是抑癌基因, 如果该基因突变会导致抑癌功能丢失, 乳腺癌、卵巢癌发病率就会明显升高。引出抑癌基因、原癌基因等概念, 帮助学生系统回顾遗传学、细胞生物学、分子生物学等多学科知识, 并综合运用于特定疾病的分析中, 启发学生认识精准医疗能够通过基因测序技术预测可能的疾病, 从而采取相应的预防措施。在药物遗传学章节教学中, 我们提出个性化用药案例:William Elder Jr在8岁时候被诊断患有囊性纤维化疾病, 经基因测序发现是G551D突变导致, 由于使用了Kalydeco (该药物仅对G551D突变患者有效) , 他的病情得到有效控制。通过这个案例引导学生认识到在疾病确诊后用药的靶向性问题, 明确通过基因测序技术可以指导患者在合适的时间选择最佳剂量及最有效的药物, 产生最佳的治疗效果。
在教学中, 教师采用案例教学法, 以典型案例为基础, 引导学生运用理论分析临床问题, 将临床问题和基础知识结合起来, 结合课本掌握发病机制及遗传病的检测原理和方法等, 激发学生学习兴趣, 加深对精准医疗的理解, 促进学生进行深入思考。
3 改进考核方法, 提高学生创新能力
评价方式主要分为总结性评价和形成性评价。近些年来, 形成性评价被广泛关注, 形成性评价是指通过诊断教育方案、教育过程与活动中存在的问题, 结合学习者在学习过程中反映出来的情感、态度、方法等, 对教师教学过程及学习者学习过程和结果进行评价。形成性评价更关注学生的综合素质和创新能力。对医学遗传学我们采取了形成性评价, 重点对学生学习过程进行考核, 比如教师安排有挑战性的任务, 学生分组讨论, 小组成员课后查阅资料, 课上展示, 培养学生的创新能力、团队合作能力。
精准医疗的发展是遗传学、生物学和生物信息学的交叉综合应用, 在临床工作中, 面对众多复杂的医疗环节, 很难依靠个人对遗传病进行明确诊断。精准医疗的实现要求遗传学咨询师与生物信息人员、临床医生、基因检测公司以及患者之间能够进行良好的沟通, 并能对各学科资料进行有效分析和整合, 最终实现精准医疗的目标。因此在平时的训练中, 应注重培养学生组织协调能力和创新能力。
4 积极开展第二课堂, 培养学生遗传学数据检索技能
通过开展第二课堂, 培养学生医学遗传学数据检索技能。在对遗传病的研究中, OMIM数据库被誉为医学遗传学界的圣经, OMIM包括所有已知的遗传病、遗传决定的性状及其基因, 除了简略描述各种疾病的临床特征、诊断、鉴别诊断、治疗与预防外, 还提供已知有关致病基因的连锁关系、染色体定位、组成结构和功能、动物模型等资料, 并附有经缜密筛选的相关参考文献。OMIM制订的各种遗传病、性状、基因的编号, 为全世界所公认。开展第二课堂, 教学生掌握如何通过OMIM数据库检索某一疾病的遗传学信息, 包括基本描述、临床特征、基因定位、遗传方式、分子遗传学、动物模型知识等。
当前基因组学技术快速发展, 二代测序、生物信息学等新技术不断发展, 都在不断推动医学遗传学的发展, 促进医学遗传学采用新的教学思路和新的思维。精准医疗是现代医学发展的方向之一, 具有重要的战略意义。未来医学发展将进入3P医学时代预测 (Predictive) 、预防 (Preventive) 和实现个体化 (Personalized) , 作为医学遗传学教育工作者, 要针对未来生物医学基础和临床科学的发展, 整合基因组生物学新的学科前沿, 将新的概念和技术融入临床医学教学, 通过在教学中逐步培养学生创新思维, 强化学生精准医疗意识, 促进高素质复合型医学人才的培养。但是, 实现精准医疗在医学遗传学教学中的渗透, 对教师也提出了较高的挑战, 要求教师深刻理解精准医疗的内涵和规律, 掌握多学科知识, 才能设计好教学方法并运用于教学实践。在今后的教学中, 我们将继续加强学习和思考, 努力发掘适应精准医疗背景下的医学生创新思维培养方式, 进一步提升教学水平, 提高复合型医学人才的培养质量。
参考文献
[1]汤必奎, 胡明洁, 黄银久, 等.精准医疗思维在医学遗传学教学中的实践探索[J].齐齐哈尔医学院学报, 2017, 38 (1) :91-92.
[2]汤必奎, 胡明洁, 张静, 等.基于互联网思维的医学遗传学教学改革探索[J].基础医学教育, 2016, 18 (5) :400-401.
[3]Vinay Prasad.Perspective:The precision oncology illusion[J].Nature, 2016 (37) :63.
分子遗传学综述范文第13篇
关键词：广西高考；遗传的分子基础；复习策略
自2012年采用新课标后，广西高考理综生物试题充分体现了稳中求新的原则，体现了教育教学改革的理念和要求。《遗传的分子基础》是遗传和变异的基础，与必修一《分子与细胞》和选修三现代生物技术的内容息息相关，是高考的一个高频考点，高考复习时应认真制定好《遗传的分子基础》复习策略，以取得良好的复习效果。
一、近四年广西高考生物试题中《遗传的分子基础》的命题热度及命题特点
1.命题热度
2.命题特点
第一，近四年广西高考生物试题在考查《遗传的分子基础》时有三年是以选择题的形式出现，选择题命题特点是深挖教材，以考查基础为主，但又不失对学生各项能力的考查。
第二，2015年第29题以基因控制生物的性状对植物激素的影响考查学生多种能力，尤其是实验与探究能力，需要学生对所学知识融会贯通，并具有较强的分析问题和解决问题的能力。这样命题大大提高了试题的区分度，也代表着高考试题变化的新趋向。
二、学生丢分原因分析
而从阅卷总结中可看出，学生失分的主要原因为基础知识识记不牢，基本概念辨析不清；审题不清，对题干文字信息理解不到位；识图、析图、从图表中获取信息的能力较弱，缺乏分析图表的方法；书面表达不规范。
三、广西高考生物中对《遗传的分子基础》的复习策略
1.重视课本，回归教材，夯实基础
（1）概念复习图表化。对生物知识中的概念不要死记硬背，可以采用形象记忆，把概念图化。如把RNA的复制、DNA的复制、转录、翻译等概念进行列表比较，从而加深理解与记忆。
（2）专题知识网络化。如可以把DNA的结构与复制、转录、翻译和细胞的增殖与分化、基因工程、生物的变异等知识构成一个知识网络，使学生对整个知识体系融会贯通。
（3）核心内容练习化。如基因的表达等学科核心内容要不断加以巩固，这些内容在高考试题中经常出现，且试题材料常来源于教材。
2.加对实验思想、方法的指导，注重实验的分组以及结果的分析、解释和处理
《遗传的分子基础》涉及证明DNA是遗传物质这个经典实验和科学发展史，复习时，教师应按照科学家发现并解决问题的思路创设问题，让学生思考实验，领悟实验原理，进行实验的设计和实验方案的评价训练，以适应新课改理念对学生科学探究和创新能力的要求。
3.加强学生获取与处理信息能力的培养
识图题在生物学知识的考查中，有着不可替代的作用。高考生物试题《遗传的分子基础》一般用中心法则图为载体，要从这里获取与处理生物信息的途径。因此在高考复习中，教师可以从题干文字及背景材料、试题的设问、中心法则图示、表格内容等方面来锻炼学生获取和处理信息的能力。如2015年广西高考生物试题第29题丢分原因在于学生不能很好地获取和处理题中信息及进行知识迁移，因此在复习时要以“中心法则”为主线：DNA（基因）RNA蛋白质（性状），联系DNA的结构和复制、染色体和基因、减数分裂、遗传规律、生物的遗传变异、生物进化等有关知识，进行分析归纳，形成知识网络，这样就能提高学生的获取信息和分析综合的能力。
4.精选精练，提升学法、解法
（1）精选习题，演练高考真题。现在各种生物高考资料很多，但是很多资料存在着各种各样的问题。比如，资料中有很多原创题，但是这些题目还不够严密，可能会对学生产生误导；还有很多题目对高考的重点、难点、热点把握不足，所以要精选习题，提高学生的学习效率。演练高考真题可以使学生熟悉高考的命题思路，提高对高考题的把握能力。
（2）熟悉解题程序，提高应试答题技巧。各种类型的题目都有一定的解题程序，如选择题的解题技巧一般有排除法、比较法、图示法、综合分析法等。《遗传的分子基础》中如果考到DNA的复制、转录、翻译等，一般用排除和比较法；如果考到DNA分子的复制或表达的计算，一般用图示法；对于比较复杂的选择题，则要用综合分析法。
5.加强答题规范的训练
三、结语
综上所述，复习《遗传的分子基础》时，要提高高考复习效率，进行有效复习，首先要深入研究高考试题，了解高考命题的趋势，总结高考命题的规律和特点。其次要结合学生实际制定合理的复习策略，注重基础，回归教材；注重实验题解题能力的培养。最后要精选精练，以提升学生的解题效率和解题能力，使学生决胜高考。
参考文献：
1.徐文.近三年浙江高考生物试题研究及应考策略.
2.张明忠.新课标卷六年考点对比（Ⅰ-Ⅱ卷）分析.
分子遗传学综述范文第14篇
关键词：云计算；任务调度；遗传算法；粒子群优化算法
1.引言
云计算是一种基于互联网的新的服务模式，这种模式按使用量付费，提供可用的、便捷的、按需的网络访问，它将用户需求的计算任务分布在由大量计算机构成的数据中心，数据中心采用虚拟化技术，把各种软硬件资源抽象为虚拟化资源，再通过资源调度技术使各种应用能够根据需要获取计算能力、存储空间和信息服务[1]。
云计算任务调度的目的是给需要的用户分配不同的资源，在满足用户需求的前提下，使得任务完成时间尽量小，且资源利用率尽量高。调度最终要实现时间跨度、服务质量、负载均衡、经济原则最优等目标。云计算任务调度是云计算研究中的重点和难点。任务调度算法的优劣会影响到云计算系统处理任务的能力。
本文综述了云环境下的任务调度算法，分析了近几年来典型的云计算任务调度算法的发展趋势。
1 遗传算法[2][3]
1.1 遗传算法的概念
遗传算法是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法，它利用一定的编码技术和繁殖机制来处理复杂现象，适用于处理云计算环境中大规模、多种类资源的调度；是一种较好的云计算调度算法。
1.2 遗传算法的主要求解过程
遗传算法将问题的求解过程表示成"染色体"适者生存的过程，通过"染色体"群的一代代不断进化，包括选择、交叉和变异等操作，最终收敛到"最适应环境"的个体，从而求得问题的最优解或满意解。
遗传算法的基本运算过程如下：
（1）初始化：设置进化代数计数器t=0，设置最大进化代数T，随机生成M个个体作为初始群体P（0）。
（2）个体评价：计算群体P（t）中各个个体的适应度。
（3）选择运算：将选择算子作用于群体。目的是把优化的个体直接遗传到下一代或通过配对交叉产生新的个体再遗传到下一代。
（4）交叉运算：所谓交叉是指把两个父代个体的部分结构加以替换重组而生成新个体的操作。遗传算法中起核心作用的就是交叉算子。
（5）变异运算：即对群体中的个体串的某些基因座上的基因值作变动。群体P（t）经过选择、交叉、变异运算之后得到下一代群体P（t1）。
（6）终止条件判断：若t=T，以进化过程中所得到的具有最大适应度个体作为最优解输出，终止计算。
1.3 遗传算法的主要特点
（1）传统优化算法是从单个初始值迭代求最优解的；容易误入局部最优解。遗传算法从串集开始搜索，覆盖面大，利于全局择优。
（2）遗传算法同时处理群体中的多个个体，即对搜索空间中的多个解进行评估，减少了陷入局部最优解的风险，同时算法本身易于实现并行化。
（3）遗传算法利用进化过程获得的信息自行组织搜索时，适应度大的个体具有较高的生存概率，并获得更适应环境的基因结构。
1.4 遗传操作的三个基本遗传算子
1.4.1 选择
从群体中选择优胜的个体，淘汰劣质个体的操作叫选择。选择的目的是把优化的个体直接遗传到下一代或通过配对交叉产生新的个体再遗传到下一代。选择操作是建立在群体中个体的适应度评估基础上的，目前常用的选择算子有以下几种：适应度比例方法、随机遍历抽样法、局部选择法。
1.4.2 交叉
在自然界生物进化过程中起核心作用的是生物遗传基因的重组（加上变异）。遗传算法中起核心作用的是遗传操作的交叉算子。交叉是指把两个父代个体的部分结构加以替换重组而生成新个体的操作。通过交叉，遗传算法的搜索能力得以飞跃提高。
1.4.3 变异
变异算子的基本内容是对群体中的个体串的某些基因座上的基因值作变动。
遗传算法引入变异的目的： 一是使遗传算法具有局部的随机搜索能力。二是使遗传算法可维持群体多样性，以防止出现未成熟收敛现象。此时收敛概率应取较大值。
遗传算法通过交叉和变异这对相互配合又相互竞争的操作而使其具备兼顾全局和局部的均衡搜索能力[4]。如何有效地配合使用交叉和变异操作，是目前遗传算法的一个重要研究内容。
2 粒子群优化算法[5]
2.1 粒子群优化算法的概念
粒子群优化又称粒子群算法，群粒子群优化算法是一种模拟鸟群觅食行为的演化计算算法。因其结构简单、参数少、易实现，所以受到广泛重视并被应用到了许多自然科学和工程科学领域。在云环境中，用粒子群优化算法进行资源调度能得到较好的效果。
2.2 算法原理
将每个个体看作是D维搜索空间中的一个没有体积的微粒，在搜索空间中以一定的速度飞行。第i个微粒表示为Xi=（xi1，xi2，...，xiD），它经历过的最好位置记为Pi=（pi1，pi2，...，piD），也称为pbest。在群体所有微粒经历过的最好位置的索引号用符号g表示，即Pg，也称为gbest。微粒i的速度用Vi=（vi1，vi2，...，viD）表示。它的第d维（1≤d≤D）根据如下方程进行变化：
vid=w*vid+c1*rand（）*（pid-xid）+c2*Rand（）*（pgd-xid）（1）
xid=xid+vid （2）
其中w为惯性权重，c1和c2为加速常数，rand（）和Rand（）为两个在[0，1]范围里变化的随机值。
2.3 标准粒子群算法的算法流程
（1）初始化一群微粒（群体规模为m），包括随机的位置和速度；
（2）评价每个微粒的适应度；
（3）对每个微粒，将它的适应值和它经历过的最好位置pbest比较，如果较好，则将其作为当前的最好位置pbest；
（4） 对每个微粒，将它的适应值和全局所经历最好位置gbest比较，如果较好，则重新设置gbest的索引号；
（5）根据（1）变化微粒的速度和位置；
（6）如未达到结束条件回到（2）。
3 总结和展望
在云算中面对的用户群是庞大的，而遗传算法主要通过交叉算子繁殖后代，当交叉算子所作用的两个个体相同时，不能产生有意义的新个体，因此要求初始种群具有广泛的多样性，所以遗传算法用在云计算调度中会产生较好的效果，是一种有效的云计算调度算法。但是遗传算法在群体进化到其中各个个体均非常相似时，仅靠变异算子产生新的个体，遗传迭代难以进行下去，容易发生所谓的"早熟收敛"现象，如何有效地配合使用交叉和变异操作以防止这种现象的发生，是遗传算法的一个研究重点。
粒子群优化算法是一种基于群体的自适应搜索优化算法，对于云环境中大规模、多种类的资源调度是一种有效的云计算调度算法。因其结构简单、参数少、易实现，所以受到广泛重视并被应用到了许多自然科学和工程科学领域。但对于存在较多局部极值的搜索空间，它很容易陷入局部最优，在进化后期收敛速度慢，如何避免粒子群优化算法陷入局部最优，是以后研究的一个重要方向。
参考文献
[1]张艳敏.云计算中任务调度算法的研究综述.[J].电子商务，2016.7
[2]葛继科，邱玉辉，吴春明，蒲国林. 遗传算法研究综述[ J ] . 计算机应用研究，2008.10
[3]王小平，曹立明.遗传算法[ M ].西安：西安交通大学出版社，2002.
[4]刘东山，周显春.云计算调度算法综述.[J]计算机安全，2012.10
分子遗传学综述范文第15篇
关键词：医学遗传学；教学方法；思维能力
中图分类号：G642.1 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）42-0129-02
医学遗传学是遗传学与医学相结合的一门边缘学科。随着现代生物学和现代遗传学研究的发展，医学遗传学成为医学教育中的一门重要基础课程，是基础医学与临床医学之间的桥梁课程。医学遗传学的研究对象是人类。人类遗传学探讨人类正常性状与病理性状的遗传现象及其物质基础。而医学遗传学则主要研究人类（包括个体和群体）病理性状的遗传规律及其物质基础。医学遗传学通过研究人类疾病的发生发展与遗传因素的关系，提供诊断、预防和治疗遗传病和与遗传有关疾病的科学根据及手段，从而对改善人类健康素质作出贡献。[1]笔者经过教学实践，切身体会到，在医学遗传学教学中注重以下几个方面的问题，可以取得较为理想的教学效果。
一、巧用启发式教学，激发学生学习兴趣
在讲授中多提几个“为什么”，往往能很好地开发学生的思维层次，当学生对这些问题产生兴趣时，就会孜孜以求，全神贯注。
例如在讲遗传学绪论部分时，告诉同学在高考之前都要进行常规色盲的检测，并出示幻灯片让学生观看，学生会看到一个色盲检测的卡片动态图，然后提出问题：“为什么高考的时候要做色盲测试呢？你们能辨认出色盲检测卡片的数字吗？色盲是否是遗传病？色盲的致病基因是显性还是隐性呢？色盲的致病基因是位于常染色体还是性染色体呢？”这一有趣的现象马上会激起学生的兴趣，这时告诉学生，解决问题的答案在本次课的讲授内容，当然学生在以后的听讲中学习的主动性就会提高起来。又如在讲授多基因遗传与多基因病这一章节时，理论性较强，比较枯燥，学生往往觉得索然寡味，笔者结合新闻媒体及报纸上关于高血压、糖尿病的发病率逐年上升而且年轻化的趋势事件的报道，以及生活中经常见到痤疮、小儿肥胖等症状，然后质疑：“为什么我国高血压、糖尿病发病率比较高？这些疾病是由单个基因控制还是多个基因控制？会不会受到后天环境因素的限制？父母患此类疾病，子病风险如何？”学生往往对日常生活中出现的这一现象会满怀兴趣，这样再介绍多基因遗传与多基因病的概念，多基因遗传特点，多基因病的遗传特点，多基因病发病风险的估计时，学生的学习积极性就被充分调动起来，能更加透彻地理解所学的知识，加深印象。在近几年教学实践中，我体会到精选一些有趣的问题，可以很好地激发起学生对医学遗传学的兴趣和学习的能动性，使学生从“要我学”转变为“我要学”，不再认为学习是一种负担。
二、在教学中注重学生思维能力的培养
学习知识的目的在于应用。在教学中教师不仅要教给学生知识，更重要的是要让学生运用正确的思维方法去分析问题，解决问题，使知识和能力得到同步提高，这将有利于学生理解和了解遗传学的基本概念和基本内容，培养学生的科学思维方法。[2]（1）培养学生的对照和比较能力。对相似又有联系而又不完全相同的概念我们可以进行比较，找出他们的异同点，以澄清易混淆的概念，寻求概念的联系和对相关概念的加强。如在不规则显性遗传中出现的表现度和外显率这两个概念，学生往往容易混淆，首先外显率是指一定基因型个体形成一定表型的百分率。即某一显性基因在杂合状态下或纯合隐性基因在一群体中得以表现的百分比；群体中如带有某一致病基因的个体100%发病称完全外显，外显率低于100%时，为不完全外显或外显不全。而表现度是指一定基因型所形成表型缺陷的严重程度。表现度不一致是指具有同样基因型的个体，其表型缺陷严重程度有差异。如成骨不全患者家系中，有的患者仅有蓝色巩膜或骨折，有的有蓝色巩膜和骨折，有的有蓝色巩膜、骨折和耳聋。所以表现度要说明的是在致病基因已经表达的前提下表现的程度如何，是属于“量”的问题；外显率阐明基因表达与否，是属于“质”的问题。通过这种比较就找出了两者的区别，抓住了各自的特点。（2）培养学生的分析综合能力。全面分析综合是把事物各部分、各特性结合成一个整体，有利于对知识的理解以及复结。如染色体畸变根据畸变的类型不同，可分为两大类即数目畸变与结构畸变，又可根据其特点对其进一步细分，引导学生找出它们的区别，作出图表（图1），在对知识的掌握以及以后的复习中就可以一目了然。（3）抓内因与外因关系，培养学生的科学思维能力。事物的发展是由内外因共同作用形成的，内因是根本，外因是条件。内因决定着事物的根本属性，外因推动发展。任何孤立内外因的关系的说法都是错误的。利用内因与外因的关系有利于学生理解和了解遗传学的基本概念和基本内容。我们知道多基因遗传是指一种遗传性状或遗传病受两对或两对以上基因的控制，每对基因彼此间没有显性和隐性的关系，每对基因对表型的效应都很小，但是各对基因的作用有积累效应，但是多基因性状或遗传病的形成除受微效基因影响外，也受环境因素的影响，所以这种遗传方式称为多基因遗传或多因子遗传，又称复杂疾病。其中的决定遗传形状的多对微效基因也是我们所理解的内因，起着关键性的作用，而其中的环境因素也就是我们所理解的外因，则起着条件性的作用。这样对多基因病的理解就更深入透彻。总之，启发学生用正确的思维方法来学习，可以提高教学效率，事半功倍。
三、注重多媒体教学与传统教学的结合
随着多媒体技术的日渐成熟，多媒体的传播技术已进入千家万户。这使得学校里一只粉笔，一张嘴的传统教学手段显得落伍了，多媒体课件应运而生。[3]如在讲授医学遗传学的21三体综合征这一章节时，在放映患儿图片的同时附有视频资料，就能增强学生对该遗传病的感性认识，帮助学生理解和掌握，还可以为学生以后在临床上进行遗传病的诊断打下基础，并由此引发学生的兴趣，充分调动他们学习的主动性和积极性。计算机辅助教学系统已成为高校教学改革的热点。尽管多媒体技术作为现代教学的重要手段正以它的优势挑战传统的教学模式。但在使用多媒体的同时不应忽略传统的教学手段，应使两者相辅相成，取长补短，达到教学过程的最优化。传统教学方式有着悠久的历史和丰富的经验，尤其是其以人为本的教学理念正是现代机器的盲点。教师在黑板上边写、边画、边讲解，某些公式和定理的推导过程、某些经典题目的解题过程，甚至可以把解决此问题时的思路和争论融会在讲解中，这样才会引出学生对知识的兴趣，才会将所学的知识消化、理解。教学效果会好得多。如在讲授两种单基因病的致病基因位于同一对同源染色体上的传递规律这一章节时。课本常通过举例计算子病风险情况。以往教师主要对着多媒体课件来进行讲解，往往是老师已讲述很多遍，而学生仍未理解。现在通过教师亲自板书演示整个演算推理的过程使其生动的展现在学生面前，再附以讲解，就迅速地拉近了多媒体课件与学生之间的距离，使他们有了身临其境的感受，情绪被充分地调动起来，从而增强了学生对两种单基因性状的独立与联合传递规律及发病风险的认识，学习兴趣和积极性也被激发起来。多媒体教学和传统板书的联合应用，使得课堂教学形象化、生动化，提高了学生的学习兴趣，学生对课堂所授内容的掌握率也大大提高。
四、注重将遗传学的基础理论与疾病案例相联系
医学遗传学授课始终强调以疾病为中心，以遗传为基础，深刻理解遗传与疾病的内在联系。[4]因此在各类遗传病教学时，引入临床真实病例，不仅激发了学生学习兴趣，而且使学生在分析讨论过程中理解和巩固基本概念、基础理论，加深对疾病本质的认识。例如，我们在讲授常染色体以及性染色体遗传病时选取大量的真实病例，在课堂上引导学生逐步分析家系信息，使学生理解和掌握典型遗传方式和延迟显性、遗传印记、早现遗传等特殊现象。结合本教研室老教师多年收集积累的病案多媒体素材，包括遗传性震颤、遗传性共济失调、舞蹈病、进行性肌营养不良、结肠息肉、18三体、猫叫综合征、唐氏综合征等多媒体，图文并用，加大了课堂信息量，增加了直观性。通过这种方式的教学，课堂教学质量高，教学效果明显，得到学生好评。
五、以教学带科研，科研促教学，教学科研互进
“在教学中研究”，更应该“在研究中教学”。[5]作为医学遗传学的一线高校教师，面对教学与科研的双重任务。应该明确其中教学是最主要的任务，科研是为教学服务的任务。如果把科研理解为简简单单写几篇论文那还是肤浅的，教师只有针对教学实际问题而有所选择地学习教育理论，且将自己的领悟应用于教学实践中，自己的科研才能表现出其价值。脱离教学的科研是没有生命力的。为此我时时将自己的科研成果渗透在教学中，具体我是这样做的：首先，我在课堂教学中既讲述前人的论述，也介绍自己在科研中形成的观点。这样，缩短了教师、教材、学生之间的距离，有利于激发学生的学习兴趣，启发学生独立思维、培养学生分析能力与创新精神。其次，从自己的研究体会出发，引导学生进行相关课题研究。训练学生做一个有心人，懂得如何围绕选定的专题系统地收集、整理资料。比如讲到单基因与多基因遗传病时，我就向学生详细阐述了基因治疗的研究思路，例如血友病系X连锁隐性遗传病，通过转基因的方法使患者持续表达缺失的凝血因子，那么患者的症状就会明显改善。又如，糖尿病属于多基因遗传病，通常是由于患者体内胰岛素含量绝对或者相对不足，疾病发展到后期，最终常需要借助于胰岛素治疗，而目前的干细胞与基因治疗的结合使得糖尿病的根治成为可能，尽管目前还处于临床前期的研究阶段。
医学遗传学发展很快，新内容不断增加。因此，教师既要把握好教学大纲所要求的基础知识、基本理论的教学，同时又要引导学生了解学科进展，培养医学生能准确有效地分析、诊断遗传病的能力和较强的遗传优生咨询能力，因此教学中渗透现代教学理念，把传统的以教师为中心的指令性课堂向以学生为主体的非指令性课堂转换，把教师从单纯传授知识向培养学生学习能力转换，加强与临床病例的联系，提高学生的医学遗传学素养，培养出高质量的医学生，以崭新的知识体系适应分子医学的时代。[6，7]
参考文献：
[1]蔡丽琼.浅谈医学遗传学教学的体会[J].安徽医药，2007，11，（7）：671-672.
[2]姜泽群，赵凤鸣，詹秀琴，等.医学遗传学教学改革探索[J].中华医学教育探索杂志，2012，11，（9）：937-939.
[3]曾新.医学遗传学教学实践与课程建设[J].中国高等医学教育，2005，6：55-56.
[4]张成宁，俞萍，祁鸣，等.医学遗传学课程建设浅析[J].中国高等医学教育，2007，1：18-19.
[5]彭翠英，刘俊，.医学遗传学课程教学的思考[J].西北医学教育，2012，20，（4）：739-741.
[6]刘鹏，张责寅，高佩琦，等.医学遗传学理论教学改革探析[J].中华医学教育杂志，2008，28，（5）：29-30.
