分子遗传学的作用精选(九篇)

第1篇：分子遗传学的作用范文

1 细胞遗传学时期

1.1 细胞遗传学的发展史

孟德尔于1856～1864年在他所在修道院的小花园内对豌豆进行了杂交实验，于1865年在当地召开的自然科学学会上宣读了实验结果。他认为生物性状的遗传是受遗传因子控制的，并提出了遗传因子分离和自由组合的基本遗传规律。

在1875～1884年间，德国解剖学家和细胞学家弗莱明在动物中，德国植物学家和细胞学家施特拉斯布格在植物中，分别发现了有丝分裂、减数分裂、染色体的纵向分裂以及分裂后的趋向两极的行为；比利时动物学家贝内登还观察到马副蛔虫的每一个身体细胞中含有等数的染色体；德国动物学家赫特维希在动物中，施特拉斯布格在植物中分别发现受精现象。这些发现都为遗传的染色体学说奠定了基础。

1903年萨顿发现染色体行为与遗传因子的行为一致，于是提出了染色体是遗传因子的载体的观点。

约在1910年，美国遗传学家摩尔根及其同事根据对普通果蝇的研究，确定了基因是染色体上的分散单位，在染色体上呈直线排列，提出了基因的连锁交换规律，并结合当时的细胞学成就，创立了以染色体遗传为核心的细胞遗传学。

细胞遗传学时期大致是1910～1940年，可从美国遗传学家和发育生物学家摩尔根在1910年发表关于果蝇的性连锁遗传开始，到1941年美国遗传学家比德尔和美国生物化学家塔特姆发表关于链孢霉的营养缺陷型方面的研究结果为止。因显微技术所限，该时期细胞遗传学材料主要集中于各种动植物。

1.2 细胞遗传学时期几种常用遗传学材料

1.2.1 豌豆

豌豆属豆科植物，一年生藤本作物，羽状复叶，小叶卵形，开白色或淡紫色的花，果实有荚。嫩荚和种子供食用。

作为遗传学实验材料的优点是：自花传粉，闭花授粉；品种间性状差别显著，且相对性状多；花大，便于操作，成熟的种子保留在豆荚中，不容易脱落，利于观察和统计。

1.2.2 果蝇

果蝇是果蝇科果蝇属昆虫，约1 000种。广泛用作遗传和进化的室内外研究材料，尤其是黄果蝇易于培育。其生活史短，在室温下不到两周。其生活环境有些种生活在腐烂水果上，有些种则在真菌或肉质的花中生活。

作为实验动物，果蝇有很多优点。饲养容易，并且繁殖快，在25℃左右下约10 d就繁殖一代，一只雌果蝇一代能繁殖数百只。同时果蝇只有四对染色体，数量少而且形状有明显差别，便宜观察；并且果蝇性状变异很多，比如眼睛的颜色、翅膀的形状等性状都有多种变异。这些特点对遗传学研究也有很大好处。

1.2.3 玉米

玉米是一年生禾本科草本植物。植株高大，茎强壮，挺直。叶窄而大，边缘波状，于茎的两侧互生。雄花花序穗状顶生。雌花花穗腋生。玉米是遗传学研究的良好材料，其理由如下：玉米开单性花，雌雄同株（可同株受精也可异株受粉），雌雄蕊长在不同花序上，去雄容易杂交方便；很多性状可在种子上看到，种子虽然长在母株上的果穗上，但已是下一代了；同一果穗上有几百粒种子，便于统计分析；生长周期短；具有易于区分的相对性状。

2 微生物遗传学时期

2.1 微生物遗传学发展史

大致是1940～1960年，从1941年比德尔和塔特姆发表关于脉孢霉属中的研究结果开始，到1960～1961年法国分子遗传学家雅各布和莫诺发表关于大肠杆菌的操纵子学说为止。在这一时期中，采用微生物作为材料研究基因的原初作用、精细结构、化学本质、突变机制以及细菌的基因重组、基因调控等，取得了已往在高等动植物研究中难以取得的成果，从而丰富了遗传学的基础理论。1900～1910年人们只认识到孟德尔定律广泛适用于高等动植物，微生物遗传学时期的工作成就则使人们认识到遗传学的基本规律适用于包括人和噬菌体在内的一切生物。

2.2 微生物作为遗传学研究材料的优点

大约从1910年～1930年间的主要成就是阐明遗传物质的传递规律，包括染色体变异和进化的研究在内，从20世纪40年代起则主要是阐明基因突变机制和基因作用机制，而在这些研究中，微生物方面的研究占有重要地位。微生物作为研究遗传学的材料有如下优点：① 便于获得营养缺陷型；② 便于作为基因作用研究的材料；③ 便于作为基因突变的研究材料；④ 便于作为研究杂交、转导、转化等现象的材料；⑤ 便于作为基因精细结构的研究材料；⑥ 能被用作研究复杂体制的生物的简单模型，常用大肠杆菌和噬菌体。

肠埃希氏菌通常称为大肠杆菌，是Escherich在1885年发现的，是一种普通的原核生物，属细菌。

2.3 常用的微生物——红色面包霉

红色面包霉（2n=14）是一类被称为子囊菌的真菌中的一种。子囊菌门是最大的一个真菌门类。其营养体由单倍体多细胞菌丝体和分生孢子所组成。红色面包霉的生活史包括无性和有性两个世代，其无性世代是通过菌丝的有丝分裂发育成菌丝体，或由分生孢子发芽形成新的菌丝体。而有性世代是由两种不同生理类型（接合型）菌丝或称不同的接合型通过融合，或异型核结合形成二倍体合子。合子形成后进行减数分裂产生4个单倍体的核，称为四分孢子，四分孢子再经一次有丝分裂形成8个子囊孢子，并以4对“双生”，成线性排列在子囊中。

作为遗传学研究的材料其优点有：① 因为是单倍体，染有显隐性的复杂问题，基因型直接在表现型上反映出来；② 一次只分析一个减数分裂的产物；③ 个体小，生长快，易于培养，一次杂交可产生大量后代，便于科学统计；④ 生殖方式是有性生殖，染色体的结构和功能也与高等生物类似。

3 分子遗传学时期

3.1 分子遗传学发展史

1953年，美国分子生物学家沃森和英国分子生物学家克里克提出DNA的双螺旋模型标志着遗传学研究进入分子遗传学时期。

分子遗传学是在微生物遗传学和生物化学的基础上发展起来的。分子遗传学的基础研究工作都以微生物，特别是以大肠杆菌和它的噬菌体作为研究材料完成的；它的一些重要概念如基因和蛋白质的线性对应关系、基因调控等也都来自微生物遗传学的研究。分子遗传学在原核生物领域取得上述许多成就后，才逐渐在真核生物方面开展起来。

正像细胞遗传学研究推动了群体遗传学和进化遗传学的发展一样，分子遗传学也推动了其他遗传学分支学科的发展。遗传工程是在细菌质粒和噬苗体以及限制性内切酶研究的基础上发展起来的，它不但可以应用于工、农、医各个方面，而且还进一步推进分子遗传学和其他遗传学分支学科的研究。

3.2 分子遗传学常用材料

3.2.1 大肠杆菌

大肠杆菌是人和许多动物肠道中最主要且数量最多的一种细菌，周身鞭毛，能运动，无芽孢。其主要特征如下：

（1） 大肠杆菌是细菌，属于原核生物；具有由肽聚糖组成的细胞壁，只含有核糖体简单的细胞器，没有细胞核有拟核；细胞质中的质粒常用作基因工程中的运载体。

（2） 大肠杆菌的代谢类型是异养兼性厌氧型。

（3） 人体与大肠杆菌的关系：在不致病的情况下（正常状况下），可认为是互利共生（一般高中阶段认为是这种关系）；在致病的情况下，可认为是寄生。

（4） 培养基中加入伊红美蓝遇大肠杆菌，菌落呈深紫色，并有金属光泽，可鉴别大肠杆菌是否存在。

（5） 大肠杆菌在生物技术中的应用：大肠杆菌作为外源基因表达的宿主，遗传背景清楚，技术操作简单，培养条件简单，大规模发酵经济，倍受遗传工程专家的重视。目前大肠杆菌是应用最广泛最成功的表达体系，常做高效表达的首选体系。

（6） 大肠杆菌在生态系统中的地位，若生活在大肠内，属于消费者，若生活在体外则属于分解者。

（7） 它的基因组DNA为拟核中的一个环状分子，同时可以有多个环状质粒DNA。

大肠杆菌作为遗传学材料的优点是：体积小、结构简单（拟核中只有一个环状DNA分子）、繁殖迅速、容易培养、变异类型容易选取。

3.2.2 噬菌体

第2篇：分子遗传学的作用范文

【关键词】 双生子； 中国修订版韦氏儿童智力量表； 智力发育； 遗传度

The Twin Study of the Heritability on the Component Table in the Wechsler Intelligence Scale/QIN Qing，FU Yi-xiao，MENG Hua-qing，et al.//Medical Innovation of China，2016，13（23）：006-009

【Abstract】 Objective：Using twins methods to explore the influence of genetic factor on each item of intelligence. Method：There were 122 pairs of twins aged 6-16 years who lived the urban district of Chongqing city， the intelligence was assessed by using the Wechsler intelligence scale for children.And the twins buccal mucosa samples was took for DNA extraction of egg type identification.The correlation coefficient of the score was evaluated in the two individual of the twin，the heritability of intelligence indexes was calculate.Result：Eventually，102 pairs had egg type identification results.The total IQ of heritability were 0.359，verbal IQ were 0.282，performance IQ were 0.314.The arithmetic and vocabulary of the heritability were 0.360 and 0.266 in the verbal scale，the heritability of the block diagram were 0.296 in the performance scale.Conclusion：The more influence of genetic on PIQ and FIQ，the more influence of environment on the verbal IQ，the influence of genetic factors on the test index is arranged according to the order from high to low，there are respectively arithmetic， block diagram， and vocabulary.

【Key words】 Twins； C-WISC； Intelligence development； Heritability

First-author’s address：Guizhou People’s Hospital，Guiyang 550002，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2016.23.002

遗传对人类的智力、个性等行为特性有较大的影响，智力包括言语理解、知觉推理、工作记忆及知觉速度等，总体认知功能的完整是人类适应社会、完成高级智力活动的保证，明确智力各方面的遗传影响程度有助于精神发育迟滞患儿进行康复训练时，明确训练项目，可为认知训练提供依据。国外研究报道智力遗传度在40%～80%[1-3]，目前应用经典双生子研究法探讨儿童青少年智力遗传度的国内研究多集中于对总智商的评价上，尚未对智力发育的分项认知功能进行遗传度的评估[4-9]。双生子法由Galton首创[10]，是确定复杂疾病或性状遗传学基础的重要方法之一。此方法广泛应用到了几乎人类所有的特征和疾病范围。由于双生子的遗传构成的相似性，同卵双生子是从一个受精卵分化来的，而后发育成两个个体， 因此他们具有100%相同的遗传基础。异卵双生子是两个卵子分别受精并发育成的两个个体，因此他们和普通的同胞对一样平均共享50%的遗传基础。如果同卵（homozygotic twin，MZ）双生子的表型相似程度高于异卵（dizygotic twin，DZ）双生子，则可能是由于遗传学相似程度增加所致，而在异卵双生子中表型的不一致只能是个体特异环境不同所致，这就是经典双生子研究进行遗传度测量的基础[11-12]。因此本研究采用双生子法对儿童言语理解、知觉推理、工作记忆及知觉速度的遗传度进行估算，更详细的探讨遗传和环境因素对儿童青少年智力具体各分项发育的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料 以教委-学校途径在重庆地区募集共同生活由同一抚养者抚养的6～16岁双生子。排除严重的身体残疾、躯体疾病及精神疾病者。参与者由家长签署书面知情同意书后进行韦氏智力量表测验并采集颊黏膜标本。

1.2 方法

1.2.1 智力评定工具 采用湖南医科大学龚先耀等于1993年修订韦氏儿童智力量表（C-WISC），该量表包括言语和操作分量表，共11个分测验。其中知识、分类、算术、词汇、领悟和数字广度6个分测验属于言语分量表，填图、图片排列、木块图、图形拼凑和编码5个分测验属于操作分量表。

1.2.2 评定方法 由经过培训的同一名精神科专业人员在同一指导语下分别施测。

1.2.3 卵型鉴定 所有双生子均接受卵型鉴定。方法为，（1）DNA提取：采集受试者的颊黏膜拭子，常温下保存在装有缓冲液的试管，随后采用酚2氯仿法提取DNA。（2）卵型鉴定：本研究采用STR分型法进行卵型鉴定。采用Promega公司的Power2Plex16?系统检测16个微卫星标记位点进行卵型鉴定，该系统可进行16个基因座的同时扩增并用三色荧光镜检测15个STR基因座性别基因，即鉴定双生子对为MZ还是DZ。一对性别不同的双生子肯定是异卵，但一对性别相同的双生子可以是同卵或异卵，STR分型法发现若两同性双生子在5个STR位点基因型完全一致，作出MZ判断的可信度>99%[13]。通过这种遗传分析，单卵双生子的可靠性可以达到0.1999[14]。

1.3 统计学处理 采用SPSS 15.0统计学软件处理数据，计量资料以（x±s）表示，比较采用t检验，计数资料的比较采用 字2检验，正态性检验及Spearman双变量等级相关分析相关分析并对相关系数进行比较，并采用 Holzinger公式：h2=（rMZ-rDZ）/（1-rDZ），以P

2 结果

2.1 两组一般资料比较 共纳入双生子122对，最终有卵型鉴定结果的共102对。同卵双生子（MZ）54对，异卵双生子（DZ）48对。两组在性别构成及年龄上比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。

2.2 两组总智商量表及分量表结果进行正态性检验 102对双生子分为MZ组及DZ组，根据WCST中的11个指标的得分情况进行Shapiro-Wilk正态性检验，结果示MZ组中知识量表、词汇量表、领悟量表、图片排列、言语智商得分情况不符合正态分布，DZ组知识量表、分类量表、图片排列得分情况不符合正态分布（P

2.3 两组各智商分量表在双生子两个个体间的相关系数比较及遗传度估算 根据MZ组和DZ组的Spearman相关分析，结果显示MZ组的言语智商、操作智商、总智商、算术、词汇、木块图相关系数明显高于DZ组，且遗传度较高。其他项目MZ组和DZ组的相关系数差异性不明显，且遗传度较低。其中言语智商、操作智商、总智商遗传度分别为0.282、0.314及0.359；言语量表中的算术、词汇遗传度分别为0.360、0.266，见表3。

3 讨论

智力是一种有效的认知及学习任务的综合能力，人类智力是否受遗传控制，一直是具有争议性的问题，早年研究认为个体之间的智力差异可部分源于于遗传因素[15]。早期的行为主义学者认为智力发展完全由环境和教育决定，完全否认遗传的作用。遗传和环境因素对智力影响仍在持续探索中[16]。

本研究应用经典双生子法对102对双生子各智商评定分量表进行相关系数差异的比较，同时进行遗传度的估计遗传因素对智力的影响程度，言语智商、操作智商、总智商遗传度分别为0.282、0.314及0.359，其中言语量表中的算术、词汇遗传度分别为0.360及0.266，操作量表中的木块图遗传度为0.296，结果与张悦等[17]研究结果接近。

操作智商和总智商受遗传因素作用较大，遗传对各测验指标的影响作用按高低顺序排列分别为算术、木块图、词汇，算术所反应的是工作记忆，词汇反应的是言语理解功能，木块图反应的是知觉推理[18-20]，上述认知功能主要与神经生理结构及功能有关，这部分智能发展受遗传影响较大，故能对智力发育迟滞患儿进行认知训练时提供初步的参考。

综上所述，遗传可能影响儿童智力的持续发展，良好的环境刺激可促进智力发展的稳定性，同时操作智商明显受遗传因素影响，言语智商受环境影响较大，同时儿童知觉推理及工作记忆等方面均受遗传影响。本研究计划纳入环境因素，进一步对儿童智力发展的影响因素进行定量分析。

参考文献

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第3篇：分子遗传学的作用范文

[关键词]林麝；分子遗传学；分子标记；人工繁育；泌香

林麝Moschusberezovskii又名麝鹿、香獐，属偶蹄目Artiodactyla、麝科Moschidae、麝属Moschus，是目前养殖规模较大、数量最多的麝科动物之一。雄麝香腺分泌的外激素――麝香在传统中药领域发挥着重要的作用[1-2]。由于国际香料市场和医疗行业对麝香需求量的大增，人类“杀麝取香”和对其栖息地的严重破坏，已使该物种野生种群数量急剧减少，现存麝类已面临濒危。目前，林麝已被列人CITES附录Ⅰ中，《中国濒危动物红皮书》将麝列为濒危或易危动物[3]。我国1988年颁布的野生动物保护法将林麝列为国家二级保护动物，2002年又将其提升为一级保护动物。麝的珍贵引起了许多生物学工作者的浓厚兴趣，在林麝的生态学[4]、行为学[5]、分类学[6]、生理学[7]以及麝香的药理学与临床应用[8]等方面开展了积极的探索。

近年来，随着现代生物技术的不断发展，细胞生物学、分子生物学等新兴生物技术开始被不断地运用到林麝遗传育种工作中，为林麝的育种保护工作注入新的活力。其中，以新兴发展起来的分子遗传标记技术最引人注目，分子遗传标记的出现使基于此类标记的选择育种技术有了实现的可行性，显现出了巨大的应用潜力。当前，分子遗传标记在林麝遗传育种中的应用主要体现在遗传分类、人工繁育、泌香、疾病等方面。本文就分子遗传学在林麝研究中的应用现状做一综述，并对后期研究进行了展望，以期为提高林麝的生产性能提供参考。

1林麝分子遗传标记

分子遗传标记是基于DNA差异进行个体或群体遗传多样性分析的有力工具。常用于林麝遗传多样性分析的分子标记方法有AFLP，mtDNA，微卫星DNA等。

AFLP技术在种群结构和差异的调查中起着非常重要作用[9]。陈轩[10]根据AFLP分子标记的特点，以四川养麝研究所白沙养麝场21只林麝样品和金凤山养麝场14只林麝样品为材料，对2个种群的遗传多样性进行了比较分析，结果发现四川养麝研究所白沙养麝场圈养的2个林麝种群均具有较高水平的遗传多样性，但金凤山种群具有相对较高的遗传多样性。赵莎莎[11]利用相同的原材料进一步检测了22对选择性引物组合，共获得了908个AFLP多态片段，结果证明了麝香高产组在多态位点比率（PPL）上极显著高于参照组和低产组，在遗传多样性水平上也有更高的整体竞争优势。

mtDNA是核外遗传物质，由于mtDNA的控制区富含A，T碱基，属于遗传高变区，进化速度比其他区域快，多态性丰富，常被应用到野生动物群体遗传多样性检测中。彭红元等[12]通过分析四川省3个本地种群中林麝mtDNA控制区域582bp片段，发现94个变异位点，在109个个体中检测出27个单倍型，表明3个群体间很少进行遗传交流，建议建立系谱以增加群体间基因的交流。2014年，冯慧等[13]调查了陕西省林麝1个圈养种群3个野生种群mtDNAD-Loop632bp片段的遗传多样性和种群结构，结果表明，陕西省林麝群体mtDNAD-loop区序列存在着较丰富的变异和遗传多样性，凤县野生群体和凤县养殖场群体的核苷酸多样性和单倍型多样较高，养殖场种群没有出现近亲繁殖及遗传多样性下降的情况。凤县野生群体和凤县养殖场群体两者遗传分化较小，存在着较高的基因流水平。

微卫星DNA广泛分布与真核生物基因组中，具有多态性高、共显性遗传、选择中性、易于操作等特点，是一种极具应用价值的分子遗传标记，由于微卫星重复序列在群体间和不同的个体间通常表现出很高的序列变异性，并且这种变异呈共显遗传，因而在微卫星重复序列广泛应用于物种遗传多样分析。2004年，邹方东[14]运用微卫星标记法构建了3个林麝基因组微卫星富集文库，每个文库含有上万个转化子。2005年，Zou等[15]又运用了改进的富集文库方式来分离微卫星位点，获得了野生林麝的多态位点，结果发现70%的基因组文库为（AC）_n文库，8个微卫星位点呈现高度多态性，可作为研究林麝的分子遗传标记。2006年，夏珊[16]对构建林麝的微卫星文库筛选了6个多态性好的座位，并对林麝的遗传多样性进行初步的分析，6个微卫星座位的多态信息含量（PIC）最低为0.6214，最高为0.7984，说明这6个林麝微卫星座位具有高度多态性，进一步证明了微卫星DNA是很好的分子遗传标记。

2林麝遗传分类研究

目前，对林麝的遗传分类有3种研究手段，分别为形态解剖学、细胞遗传学和分子生物学。一种是根据外形、头骨和距骨的形态特点以及生态习性、分布等认为麝确是一个独立物种[17]。陈服官等[18]根据林麝生物标本，再一次肯定了这种分类方法。林麝作为麝科动物一个亚种除了在形态解剖学上得到了明确的肯定外，从细胞遗传学特征来看，也得到了有力的支持。细胞的染色体组型和染色体带型都代表着种的特性，它为不同物种在分类研究和确定其在进化过程中的位置提供了一个重要的依据。2004年，邹方东等[19]以林麝外周血淋巴细胞为实验材料，首先建立了适合林麝淋巴细胞增殖的培养体系，并用培养出的细胞制备染色体，确定林麝核型是2N=58，且全都是端着丝粒染色体，还首次应用染色体G-带技术，对林麝染色体的G-带带型进行了研究，确定了林麝染色体是2N=58，且全都是端着丝粒染色体，这与其他鹿科动物存在较大差异。结果表明，从细胞遗传学角度将麝分为单独一科也是比较合理的。

随着分子生物学的发展，麝作为独立的科在分子水平上相继得到了印证。Kuznetsova等[20]对鹿科家族成员和其他偶蹄动物的线粒体基因12S和16SrRNA（2445bp）的序列和核β-spectrin基因（828bp）的区域进行分析，发现鹿科和麝存在几个分子共源性特征。刘学东等[21]则利用测得梅花鹿、坡鹿、原麝和林麝的线粒体12SrRNA基因全序列，与GenBank中检索到的鼷鹿、长颈鹿和牛12SrRNA基因全序列进行对比，分别应用ME，ML，MP方法重建系统树，发现3种树拓扑结构一致，结果显示麝、鹿、牛、长颈鹿均各自为单系群，且麝作为一个单系进化。此外，采用PCR技术和序列测定方法从线粒体DNA上得到367bp的细胞色素b基因片段序列，分析其序列可得出在麝、獐、麂和鹿的系统进化中，麝约在600万年前与鹿科分歧，而鹿科的3个亚科是在350～500万年前开始分歧，表明麝可单独作为麝科[22]。张亮则采用克隆SRY基因的CDS区的方法，得到林麝和马麝的SRY基因，对其进行分析显示，支持麝作为独立一科的观点[23]。2009年，彭红元等[12]测定了林麝全线粒体序列，分别运用MP，Baryes方法与其他22种反刍亚目的动物相关基因序列进行系统进化分析，表明林麝与鹿科动物的亲缘关系最为接近，并单独形成一支，在牛科和鹿科之前分化出来，为鹿科、牛科互为姐妹群。2012年，冯慧等[13]从秦岭林麝的毛发样品中提取得到线粒体DNACytb基因的部分序列，并对其进行序列分析，发现林麝、原麝、马麝、喜马拉雅麝、黑麝是5种独立的种，林麝与原麝的亲缘关系最近，进一步弥补了现有形态分类研究的不足，得到更有说服力的分析结果。截至目前，运用各种克隆方法得到的林麝DNA序列，对其分析后发现其遗传学分类与形态解剖学、细胞遗传学得到的结果是相同，对麝作为单独一个物种的结果进行了充分的肯定。

3林麝分子遗传学在人工繁育上的应用

经过50多年的发展，我国在林麝的人工繁育方面取得了不少优秀成果。但是，由于基础研究及资金等方面的问题，我国的圈养林麝规模一直徘徊在6000只左右[24]，并且在林麝养殖过程中出现的种群退化、后代抗病力下降等问题也不断凸显，因此，加大对林麝的人工繁育研究，特别是基础研究工作力度显得尤为重要。2004年，邹方东等[25]首次成功克隆了与林麝生殖相关的核β-A亚基成熟肽序列，为林麝的人工繁育和麝资源的保护利用提供了相关基础资料。也有人对俄罗斯西伯利亚地区、远东地区和萨哈林岛的麝进行遗传多样性分析，发现随着栖息地的分裂，麝的近亲繁殖遗传多样性在不断上升，进而出现种群隔离现象[26]。此外，岳碧松研究团队对四川省米亚罗、金凤、马尔康3个养殖场的林麝进行微卫星分析，表明都是有效的群体规模，其遗传结构具有重要的保护意义，并建议在林麝人工育种时应当充分考虑这种遗传结构[27]，这为林麝的选育工作提供了新的认识。2013年，岳碧松研究团队再次对四川米亚罗地区人工繁育林麝的多态性进行微卫星分析，发现由于引入新的血缘，林麝的杂合程度和遗传多样性在不断增加[28]，为林麝的人工繁殖管理提供了一种新的方法。

4分子遗传学与林麝泌香的关系

获取麝香是保护林麝遗传资源的本质因素，提高麝香的产量，对林麝泌香相关的研究已经从组织解剖水平深入到泌香分子机制的研究。陈轩[10]分析了林麝AFLP的多态性与产香量的关系，筛选出34个在高产组和低产组间等位基因频率分布有显著（P参照组>低产组（P

白康[29]采用PCR-SSCP、测序分析等生物技术手段对雄性激素受体（AR）基因外显子1，4，8进行研究，结果显示，AR基因外显子1，4，8在所做样本中不存在多态性，说明雄性林麝AR基因外显子（1，4，8）在林麝中具有高度保守性。王勤等[30]克隆了调控林麝的繁殖和泌香的重要垂体激素FSH-β和LH-β基因，这为开展林麝泌香过程中基因表达的关联分析提供了一定的理论依据。

5分子遗传学与林麝疾病相关分析

麝类疾病是长期阻碍林麝人工养殖发展的关键因素。随着分子生物学的发展，分子遗传标记技术已经运用到林麝的疾病诊治过程中，这为寻找麝类疾病起因，制定相应抗体提供了一种新的借鉴方法。罗燕等[31]对林麝肺源致病性Escherichiacoli毒力基因进行了检测及鉴定，为进一步研究林麝肺源致病性E.coli的致病机制奠定了基础，同时为防治林麝E.coli性肺炎提供了依据。2013年，邹丹丹等[32]克隆和表达了林麝IL-1β基因，为其用于林麝疾病的防治奠定基础。李灵等[33]以四川养麝研究所的115只林麝个体为对象，通过对MHCⅡ类经典的DR和DQ座位的分离、遗传变异分析和化脓性疾病相关性的分析，揭示了林麝MHCⅡ基因多态性的维持机制及其与化脓性疾病的密切关系。周鑫等[34]为调查林麝肺源致病性大肠杆菌O因子血清型以及相关耐药基因的流行状况，采用玻板凝集反应法进行O因子血清型鉴定，同时用PCR方法检测耐药基因，发现29株菌皆携带多种耐药基因，这对林麝临床科学合理用药有重要指导意义。

6问题及展望

6.1存在的问题

6.1.1林麝驯化程度低，对分子遗传工作的开展带来极大不便从1958年以来，全国陆陆续续开展了林麝的驯化研究，并取得了一定的成果，其中包括陕西镇坪、四川马尔康、重庆南川等养殖基地[35-37]。但由于科研经费有限及林麝养殖效益等问题，驯化研究并没有持续，这造成了林麝的驯化程度很低。这给林麝分子遗传研究过程中的样品采集、生产性能测定等工作带来极大不便，也给林麝带来强烈的应激反应。强烈的应激反应不仅给实验数据的可靠性与稳定性造成一定程度的影响，还对林麝自身的健康造成不利影响。

6.1.2林麝为一级保护动物且价格昂贵，限制了某些分子遗传相关工作的开展林麝为国家一级珍稀濒危药用动物，不允许因为科学研究而对林麝有任何伤害，因此无法及时地采集林麝内脏进行深入的分子生物学相关研究，只能采集林麝毛发、血液或因疾病死亡林麝的内脏，这给林麝分子遗传学相关研究带来了不便。同时，由于林麝资源量有限，存在非常严重的炒种情况，目前每对林麝的价格被炒到7万元，昂贵的种源成本大大降低了林麝产香的盈利能力，也大大提高了林麝研究的成本，这种现象不仅严重阻碍了林麝分子遗传相关研究，而且不利于整个林麝养殖产业的健康发展。

6.1.3相关科研人员稀缺，发展缓慢目前，相对与其他常见动物，从事林麝相关工作的人员极少，主要分布在四川养麝研究所、重庆市药物种植研究所、四川大学、华东师范大学、浙江大学、陕西动物研究所等科研院所，几乎没有进行过林麝养殖行业的专题研讨及技术交流会。因此先进的分子生物学技术在林麝上应用的时间相对靠后，这也大大地降低了林麝遗传学相关研究的进展。

6.2展望

6.2.1麝香资源奇缺是林麝分子遗传学研究开展的内在动力麝香具有极高的药用价值，但由于麝香的产量极低，远远不能满足市场需求，这使得麝香的价格长期维持在黄金的3倍左右，因此，提高麝香产量就成为了林麝养殖行业的最重要目标。但由于林麝资源量极少且驯化程度低，传统遗传育种方法很难在林麝上得到顺利开展，因此通过分子遗传学方法筛选麝香高产分子标记越来越成为关注的焦点。

6.2.2新技术新方法的应用将大大加快林麝分子遗传学研究进展林麝分子遗传学研究随着分子生物技术的不断进步已经取得了长足发展，DNA条形码鉴定物种技术[38]、DNA分子性别鉴定技术[39]已成功运用在林麝遗传资源保护与与繁育工作中。然而，相对于林麝如此丰富的遗传背景，仅靠分子生物学技术远远不够，而且相关的研究成果得不到充分应用，因此有必要进一步了解林麝的遗传结构，将传统研究方法和分子生物技术相结合，了解其遗传结构差异和特征，进行针对性保护和利用。另外，为了促进人工养麝事业的发展，提高林麝种群增长率和麝香产量，须继续加强对林麝的泌香性状、疾病抗性等表型的标记研究，为实现标记辅助选择（MAS），加速良种培育打下基础。

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第4篇：分子遗传学的作用范文

从基因概念的提出到基因内容的充填，经历了漫长的探索过程，倾注了众多生物学家的心血。

1 基因概念的提出

1866年，孟德尔发表了关于豌豆杂交实验的论文，将控制生物性状的物质赋予了一个新的名字，即“遗传因子”。孟德尔认为一个遗传因子决定着一种性状；“使两个植株能相互区别的性状，归根到底决定于因子的不同组成和不同的组合；这些因子以动态的相互作用方式存在于它们的起源细胞中”；生物的性状通过遗传因子从亲代传递给子代。遗传因子概念是孟德尔在进行大量实验的基础上，对实验材料进行统计分析，采取假说―演绎法提出的。遗传因子使孟德尔发现了遗传的两大定律，为遗传学的建立奠定了理论基础。

1865年，孟德尔以《植物杂交实验》为题，在布隆自然科学学会上介绍了实验过程和结果，但其研究成果被完全忽视了。载有孟德尔新发现的布隆学会会刊被寄往115个图书馆。孟德尔得到这篇文章的复印件后，寄了一份给达尔文。可惜的是达尔文连看也没有看一眼。孟德尔又将文章寄给知名的植物学家克尔纳和内格里，也没有引起克尔纳的关注。内格里与孟德尔保持了一段时间的通信，孟德尔在给内格里的第二封信中，建议内格里重复一下自己的实验，并将豌豆种子寄过去，但内格里没有做这个实验。内格尔在1884年出版的关于进化与遗传的著作中，没有提到孟德尔，这是因为他主张和支持融合遗传的理论。

直至1900年，3位植物学家德弗里斯、柯伦斯和切尔马克在几个月内，先后发表文章称，他们发现了重要的遗传规律，但在查阅文献时发现，19世纪60年代孟德尔已经发表了该定律。

孟德尔的理论为什么会被埋没了35年呢？主要原因在于，一些科学家认为孟德尔的理论过于抽象，与实际脱节，没有物质基础。美国遗传学家摩尔根最初也是反对孟德尔学说的，他认为孟德尔学说缺乏实验证据，甚至怀疑等位基因分离理论，因为没有什么机制可以解释相对性状的分离。

1909年，丹麦遗传学家约翰逊提出了用“基因”取代孟德尔的“遗传因子”。约翰逊认为，遗传因子或因子不属于科学术语，不够准确。“基因”便于与其他的词结合起来，表达近代孟德尔法则由研究者们所涉及的配子中的“单位因子”“要素”或“alleles”。不仅如此，为了把遗传的原因与效应分开，1911年，约翰逊又提出了基因型和表现型的概念。约翰逊用“基因型”一词，用来描述受精卵中全套基因及其表达生物性状的全部能力；用“表现型”一词来描述基因外在作用的结果，这两个术语很快就被科学界普遍采用。基因型是自然选择的基础，基因型中的变化是永久性的，它们能够遗传下去。表现型的变化反映了环境因素的作用，并非是永久性的。基因型与表现型的区别，有助于研究者弄清哪些变异是可遗传的，哪些变异是不能遗传的。约翰逊虽然提出了基因的概念，但他认为，基因只是一个说明问题的符号、计算单位、统计单位。约翰逊说：“不再考虑基因是一种器官样的、有独立生活和类似性质的小体的概念，会导致这一概念的假设必须完全忘掉”。1917年，美国遗传学家戈式米特批评了遗传学家对基因过分谨慎的态度，戈式米特说：“我们认为对待问题的这种心智态度，是约翰逊对基因的本质采取了不可知论的结果，这样就使我们产生了某种神秘的崇敬心情，对基因的世俗属性的观点表示深恶痛绝。”约翰逊虽提出了基因的概念，但并不承认基因的物质性，使人们对基因的认识带上了神秘的色彩，甚至使自己也滑向了唯心主义，这是可悲的。孟德尔和约翰逊的共同点是都提出了一个概念、一个符号，将基因的形式和内容分离开来。他们的不同在于，孟德尔并未否定基因的物质性，而约翰逊认为基因是不可知的，属于一种非物质的东西。

2 对遗传物质的探索

什么是遗传物质？这个问题困扰了科学家很长时间。1883年，德国遗传学家魏斯曼预言：“遗传物质是具有特定分子结构的化合物”。在证实脱氧核糖核酸是遗传物质之前，遗传学家已经认识到，作为遗传物质至少应当具备三个特点：① 携带遗传信息；② 能够自我复制，使子代和亲代保持相对的稳定性和连续性；③ 能够产生可遗传的变异，使生物与环境相适应。要想知道基因是什么，就必须研究染色体，分析染色体上什么物质携带遗传信息。这项工作难度很大，因为细胞核本身很小，很难将染色体分离出来。尽管如此，科学家仍然成功地将染色体上的物质分离出来，得出其基本成分是核酸和蛋白质，并且证实这两种物质都是高分子有机化合物。1900年前后，遗传学家认为：核酸不是遗传物质，因为核酸较蛋白质的结构简单，不可能在遗传以及受精卵的发育过程中发挥作用。再者，细胞有丝分裂过程中，只有染色质浓缩时才能着色。1909年，植物细胞学家特拉斯布格说：染色体本身不可能是遗传物质，因为它随后就脱离了染色体形态，而且在细胞核中，其含量也因发育阶段不同而变化。1920年，美国遗传学家戈尔什米特指出：“如果按照习惯认为染色体中的核素是遗传物质，那么就决不可能有某种化学概念能够解释它的多种多样效应”。染色体的主要成分是蛋白质和核酸，那么两者谁才是遗传物质呢？1868年，瑞士化学家米歇尔从伤员绷带上的化脓细胞中，分离出一种酸性物质，这种酸含有大量的氮和磷。后来，米歇尔又从鲑鱼的头部，分离出含有酸性的化合物，并取名为“核素”，后来改称“核酸”。1879年，德国生物学家柯塞尔发现，核素是蛋白质和核酸的复合物。他经过十多年的研究，搞清了核酸的基本成分，但在当时并没有被人们普遍接受。1909年，美籍俄国生物化学家莱文发现，酵母中的核酸含有核糖。1929年，莱文发现动物胸腺嘧啶细胞中的核酸含有脱氧核糖，并把以前发现的核糖称作核糖核酸，把后来发现的核酸称作脱氧核糖核酸。1923年，细胞化学家福尔根证明，DNA是染色体的主要成分之一。一些间接证据表明，DNA储藏着遗传信息。比如，细胞内绝大多数的DNA位于染色体上，每一个细胞DNA的含量与染色体的倍数有着精确的对应关系，二倍体生物的体细胞中，DNA含量总是同种生物单倍体的两倍。另外，DNA比蛋白质和RNA更加稳定。这些都暗示着DNA是遗传物质，但还不能被证明。

1928年，英国医生格里菲斯用肺炎双球菌感染小鼠时发现，肺炎双球菌有两种类型：光滑型和粗糙型。粗糙型的菌体无荚膜、无毒性，一般不会使小鼠致病；光滑型有荚膜、有毒性、致病性强。荚膜的化学成分是葡萄糖和葡萄糖醛酸的复合物，能够抵抗某些生物体的吞噬，使细菌在宿主体内大量繁殖而致机体生病。肺炎双球菌又分为RⅠ、RⅡ、RⅢ和SⅠ、SⅡ、SⅢ等不同的菌体。格里菲斯用RⅡ和SⅢ作为实验材料，把SⅢ型注入小鼠体内，结果使小鼠患肺炎而死亡；将RⅡ注入小鼠体内，小鼠不患病。经过加热处理的SⅢ型肺炎双球菌，注入小鼠体内后也不致病。但将经过加热处理的SⅢ型肺炎双球菌与RⅡ型肺炎双球菌混合注入小鼠体内，却使小鼠患病死亡。从死亡小鼠的血液中可以分离出大量有活性的SⅢ型的肺炎双球菌，小鼠体内的这种SⅢ型肺炎双球菌含有SⅢ型的多糖荚膜，证明无荚膜的R型肺炎双球菌突变成为了有荚膜的S型。格里菲斯对此现象的解释是：经过热处理、已经被杀死的S型细菌，可以使那些活着的R型细菌发生转化，使它们恢复野生型所具有的合成荚膜的能力。格里菲斯发现了肺炎双球菌的转化现象，但不能解释转化的原因。

1944年，美国生物学家艾弗里及其同事通过体外转化实验，弄清了转化的本质。艾弗里重复了格里菲斯的实验，并用生物化学的方法证明转化的因子是DNA，而不是蛋白质、RNA和多糖。他分别做四个正实验和四个负实验：将SⅢ型的细菌杀死，然后分离出DNA、RNA、蛋白质和多糖荚膜，把这四种物质分别加进RⅡ型菌株，经培养后，只有加进SⅢ型菌DNA的RⅡ型菌株发生转化，产生RⅡ型和SⅢ型的细菌；与此同时，还用不同的酶，处理提取物以观察实验的影响。这样，艾弗里第一次证明了DNA是转化因子，即DNA是遗传物质。尽管艾弗里的实验很严谨，但其他科学家认为这一结论有以下疑点。

① 认为生物的遗传与染色体上的蛋白质有关。蛋白质与核酸相比，蛋白质作为遗传物质的可能性更大。这是因为，组成蛋白质的氨基酸有20种，这20种氨基酸的不同排列组合，是一个巨大的天文数字，可储存更多的遗传信息。DNA分子量小，只有4种碱基，不同的DNA之间的差异很小；

② 在转化过程中，DNA提取的不够纯，可能带入蛋白质分子，其他科学家认为是蛋白质完成了转化的功能；

③ DNA虽然是转化因子，但可能DNA只对荚膜的形成有作用，而不是遗传信息的载体。1952年，美国生物学家赫尔希和蔡斯分别用同位素35S和32P来标记T2噬菌体的蛋白质外壳和核心DNA。当T2噬菌体被35S标记后，将其与大肠杆菌混合几分钟，用搅拌器搅拌被感染了噬菌体的细菌，使吸附在细胞表面的噬菌体脱落后。这时，蛋白质外壳脱落下来，没有进入细胞中。子代噬菌体不含放射性。当噬菌体T2用32P标记后，所有放射性只在感染了噬菌体的大肠杆菌内部，表明病毒DNA进入了宿主细胞，而蛋白质外壳留在外面。合成子代T2噬菌体的DNA的遗传信息，只存在于父代DNA中。这个实验的结果表明，DNA才是遗传物质，这个实验结论很快被科学家承认。赫尔希和蔡斯的实验证明DNA是遗传物质，揭示了遗传物质的化学本质，大大推动了对核酸的研究。但DNA的结构是怎样的？在遗传上如何发挥作用，这些还不得而知。

3 基因本质的揭开

1911年，莱文发现了两种核酸：脱氧核糖核酸和核糖核酸。脱氧核糖核酸的碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶。核糖核酸的碱基中没有胸腺嘧啶，而存在尿嘧啶。莱文发现了核酸的化学组成，但没有确定四种核苷酸以什么结构形成核酸分子。1940年，英国物理学家阿斯特伯里拍摄了一些DNA的X射线衍射照片，这些照片虽然质量不高，但仍然能够证实DNA是由一叠扁平核苷酸构成的。20世纪50年代初，由专门从事晶体结构分析的科学家组成的三个个研究小组继承了阿斯特伯里的工作。在这三个研究小组中，第一小组没有取得什么实质性的结果。第二小组英国科学家威尔金斯领导，制成了高度定向的DNA纤维，因此拍摄的X射线衍射照片非常清晰，进一步证实了阿斯特伯里的推断，测出两个相邻核苷酸的距离是3.4埃。第三小组中有美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。沃森在芝加哥大学动物系毕业后，从事X射线对噬菌体影响的研究工作，由于他是“信息学派”的成员，加之年轻有为，被派到英国剑桥大学卡尔迪许实验室深造。在这里沃森与克里克密切合作。这种合作不仅是两个人之间的合作，也是物理学与生物学之间的合作。1953年2月，第三小组在看到威尔金斯小组的照片后，立即进行了研究，几个星期内，就从照片中发现了DNA分子的双螺旋结构。他们的主要结论是：DNA分子结构是一个正常的螺旋。这个螺旋的直径是20埃，沿着螺旋长度，每34埃完成一个螺距，由于两个核苷酸的间距是3.4埃，所以，每一个螺距是由十个核苷酸组成。根据DNA分子的密度推论，这个螺旋由两条核苷酸链构成，是一个双螺旋。四种核苷酸在双螺旋中遵循碱基互补配对原则，即胞嘧啶总是与鸟嘌呤配对，胸腺嘧啶总是与腺嘌呤配对。沃森、克里克把研究成果和威尔金斯小组提供的X射线衍射照片一起发表在1953年4月的英国《自然》杂志上。

DNA双螺旋结构的确定，在生物学中具有划时代的意义：① 解释了双螺旋所有的X射线衍数据。② 从生物学和遗传学角度看，这个模型解释了自催化原理。其提出了DNA分子储存遗传信息的机制，解释了DNA的自我复制和转录。③ 根据模型可以说明，DNA分子既稳定又能突变；新模型还使人们设想DNA如何指导蛋白质分子的合成。DNA双螺旋结构模型为进一步研究遗传信息传递的规律铺平了道路，为基因的复制、转录、表达和调控等方面的研究奠定了坚实的基础，开创了分子遗传学的新纪元。

从基因概念的提出到基因本质的揭开，经历了八十多年的时间。从最初的一个基因符号到基因内容的一一发现，这是科学概念的形式在先，内容在后的一种科学发展模式。通过这个事实笔者得到以下启示：① 形式先于内容，是自然科学发展中的一种常态。不仅生物学可以这样发展，其他学科的发展也有类似情况。比如：数学中的负数和化学中的原子问题。② 形式先于内容，具有激发科学家探究精神的功能。当一个科学概念抛出后，除了一个符号外什么都没有，这激发了人们探索其内容的求知欲，因为形式与内容密不可分。基因提出后，人们就想知道基因的本质是什么？基因是物质的还是精神的？基因在什么地方？基因的功能是什么？结构如何？它的结构和功能之间有什么关系……

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第5篇：分子遗传学的作用范文

论文关键词：遗传图解,给分点

一、遗传图解的作用

遗传图解是解释遗传学现象的一种工具，是高考试卷中经常考察的一种试题类型。

二、遗传图解的类型

遗传图解包括竖式和棋盘式两种类型，其中竖式是经常考察的类型。

三、竖式遗传图解

（一）格式及给分点

①左侧标注：即在图解的每一行最左侧标明这一行代表什么。

②P、F1、F2的表现型和基因型：要求每一代的表现型和基因型必须同时体现在遗传图解中。

③配子前没有系数：书写的是配子基因型的种类。

④子代比例：根据解释的具体遗传学问题是否要解释比例，确定子代是否带比例。

⑤带母本、父本符号：题目中特别强调或提出谁做母本谁做父本的时候就需要带出、；正交反交时必须带出、。

这些在阅卷时候往往做为重要的给分点。

（二）常见模式

常染色体遗传中的模式

①杂交②自交

③测交

伴性遗传中的模式

①伴X遗传

②XY同源区段遗传

.已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控制，刚毛基因（B）对截毛基因(b)为显性。现有基因型分别为XX、XY、XX和XY的两种果蝇)根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中，雌性全部表现为截毛，雄性性全部表现为刚毛，应如何进行实验？(用杂交实验的遗传图解表示即可)

3.育种中的遗传图解(和杂交育种)

①单倍体育种遗传图解

②杂交育种遗传图解

小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；请设计小麦品种间杂交育种程序，要求用遗传图解表示并加以简要文字说明。(写出包括亲本在内的前三代即可)。

种植F代，选矮杆、抗病(aaB_)，继续自交，直到不发生性状分离为止

4.关于正交反交的遗传图解

四、棋盘式遗传图解的格式及给分点

在雌雄个体产生的配子种类较多的时候，如果用竖式遗传图解表示会很乱，但用棋盘式遗传图解却可以很清楚的把问题表述清楚。

（一）。格式及给分点

1.表头：表头中应标出雌配子和雄配子。

2.横行和竖行：应对应填写雌雄配子的基因型和概率。

3.棋盘中内容：应对应填写子代的每种基因型表现型及概率。

（二）常见模式

已知鸡冠的形状是由常染色体上的基因控制的，在研究鸡冠形状的遗传过程中发现：以蔷薇冠的鸡与豌豆冠的鸡杂交，F代全部表现为胡桃冠鸡，F相互交配，F中出现：胡桃冠:蔷薇冠:豌豆冠:单片冠=9:3:3:1。设家鸡鸡冠形状受两对等位基因A与a、B与b控制，且当A、B同时存在时表现为胡桃冠；蔷薇冠的鸡基因型为A_bb，豌豆冠鸡基因型为aaB_，单片冠鸡基因型为aabb。试以棋盘式遗传图解解释这一遗传现象。

F：胡桃冠:蔷薇冠:豌豆冠:单片冠=9:3:3:1

第6篇：分子遗传学的作用范文

[关键词]高中生物 遗传学史 情感教学

情感是人们内心对客观事物是否符合自己的需要、愿望和观点而产生的感觉和反应。情感教育是教育过程的重要组成部分，它关注教育过程中学生的态度、情绪、情感以及信念，以此促进学生的个体发展和整个社会的和谐发展[1]。情感态度价值观一般包括对已、对人、对社会、以及对自然及其相互关系的情感、态度、价值判断，做事情应具有的科学态度、科学精神、人文精神[2]。在高中生物遗传学教学中引入遗传学发展史的介绍，不仅能提高学生的学习热情、学习动机、学习兴趣，还能培养学生的科学态度、科学素质、人文素养、科学精神，为今后促进我国遗传学的进步提供生力军。

一、 情感教育的意义

1.调节课堂气氛，是新课导入的有效手段

在高中课堂教学中，由于学生学习压力大，因此课堂教学相对比较沉闷，如果没有一个适当有效的新课导入方法，会导致整个堂课显得沉闷，无形中增加学生的学习压力、影响学生的学习兴趣和学习效率，情感教育能够调节课堂气氛，在课堂教学中常常起到了穿针引线的作用。通过遗传学史的学习，不仅在遗传学教学上主题明了，生动有趣，而且能极大地激发学生学习遗传学的兴趣，引导学生轻松愉快的融入到新课中，让他们积极地投身到我国遗传学事业的发展中去[3]。另外、在教学过程中，情感教学还能提高学习的积极性，导致认知优化和促进对知识认知深化。积极的认知也会反过来引发积极的情感；消极的认知会导致消极的情感。所以如果能在课堂教学中恰当的对学生进行情感教育，不仅可以激发学生的学习兴趣，还能提升教学效果和学生的认知水平及学生的认知能力。

2.培养学生科学态度、科学精神、科学素养

科学态度是指学生善于提出问题和解决问题，尊重实证，思路开阔，积极主动地去考虑不同的、有冲突的实证。批判性地思考，权衡、观察和对观察到的事实进行评价。灵活性，积极主动地接受经证实的结论和重新考虑自己的认识。科学精神则是人们在长期的科学实践活动中形成的共同信念、价值标准和行为规范的总称。科学精神是贯穿于科学活动之中的基本的精神状态和思维方式，是体现在科学知识中的思想或理念。它一方面是科学家在科学领域内取得成功的保证；另一方面，又逐渐地渗入大众的意识深层，影响人类发展进步。科学素养为三个组成部分，即对于科学知识达到基本的了解程度；对科学的研究过程和方法达到基本的了解程度；对于科学技术对社会和个人所产生的影响达到基本的了解程度。积极的情感教育能够培养学生的科学态度、科学精神和科学素养，从而促进学生在今后的人生道路上健康发展。

3.促进教师自身的专业素养提高

在课堂教学中要做到对学生进行良好的情感教育，需要教师自身具有扎实的专业功底和对知识点的灵活运用，情感教育的实施，不仅能引起教师对自身专业情感的关注，还能以积极的情感促进自身专业知识、专业能力的发展。因此作为一个新时代的教育工作者，仅仅注重专业知识和能力的发展已经不能满足时展和新课标对教师要求，还必须全面提高各方面的综合能力。

二、 遗传学在高中生物中的地位和作用

本模块的内容包括遗传的细胞基础、遗传的分子基础、遗传的基本规律、生物的变异、人类遗传病、生物的进化六部分。必修2教学时间长，内容的抽象和繁琐，重难点相对集中，题目中对知识点的运用灵活多变，造成了学生学习难度大。纵观必修2，遗传学部分是教学的核心内容，新课标对本册教学的要求主要有：第一，要求学生理解生命的延续和发展，认识生物界及生物多样性，形成生物进化的观点，树立正确的自然观。第二、让学生理解有关原理在促进经济与社会发展、增进人类健康等方面的价值。第三、引导学生从生活经验中发现和提出问题，让学生参与调查、观察、实验和制作等相关活动，体验科学家探索生物生殖、遗传和进化奥秘的过程，学习有关概念、原理、规律和模型，应用有关知识分析和解决实践中问题的能力。

三、遗传学的产生和发展史

遗传学（Genetics）―是自然科学领域中探究生物遗传和变异规律、遗传信息和表达规律、了解基因本质的科学。遗传学的产生和发展主要包括了以下两个时期：

1.遗传学的诞生时期

1865年孟德尔研究表明生物遗传性状的传递和表达上具有相对独立的遗传单位，首次把生物的性状和决定性状的遗传因子，即基因联系起来，并发现了分离规律和自由组合规律，奠定了经典遗传学的基础；1900年剑桥大学的遗传学教授贝特森（Bateson）等人重新发现孟德尔法则并创立了遗传学、等位基因、纯合子、杂合子等概念；1909年丹麦的科学家约翰逊（Johannsen）创用了基因、基因型、表现型等遗传学概念，这一时期称为遗传学的诞生时期。

2.遗传学的发展时期

遗传学的发展时期有可以分为四个阶段，第一阶段：细胞遗传学时期（1900-1940），1910年摩尔根及其学生创立连锁定律，1927年Muller X-射线诱发突变，说明了基因是一个抽象的遗传因子，既是功能单位，又是重组单位和突变单位。第二阶段：微生物遗传和生化遗传时期（1941―1960年），1941年Beadle和Totum提出一个基因一个酶学说；1944年Avery确定遗传物质为DNA；1951年McClintock B.发现跳跃基因或称转座子；1953年Watson和Crick建立双螺旋模型；1958年Kornberg发现DNA合成酶；在此期遗传的基本单位是顺反子（Cis―trons）。第三阶段：分子遗传时期（1961～1985年），1961年Jacob和Monod建立乳糖操纵子模型；1962、1968年Arber，1978 Smith发现限制性酶；1964-1965年Nirenberg，Khorana破译遗传密码；1972年Berg建立重组技术；1975年Temin发现反转录酶；1977年Sanger&Gilbert 建立测序方法；1977年Sharp 和Roberts发现内含子；1980年Shapiro发现转座子；1981 Cech和Altman 发现核酶；1985 Mullis K. 建立了PCR体外扩增技术，此期基因的概念是一段可以转录为具有功能性RNA的DNA，它可以重迭、断裂的形式存在，并可转座。第四阶段：基因组和蛋白质组时期（1986～至今），90年代，随着全球性基因组计划尤其是人类基因组计划规模空前、速度惊人的推进，人类对生命世界的理性认识达到了前所未有的深度与广度。但是，人们在欢呼基因组计划辉煌业绩之时，亦愈来愈清醒地意识到一项更艰巨、更宏大的任务即基因组功能的阐明已经摆在面前，生命科学几乎在转瞬之间开始了新的征程―蛋白质组研究，进入了新的纪元―后基因组时代（postgenomeera）[4]。

四、遗传学发展史具有的情感教育价值

1.遗传学史对学生形成正确的思想方法具有积极的意义

逻辑思维能力是学生学习每门功课的基础，学习效果很大程度上取决于学生的逻辑思维能力，在高中生物遗传学的学习过程对学生的逻辑思维和演绎推断能力要求极高，尤其是在解答遗传学相关计算的试题中。因此，遗传学史的介绍学习过程中不仅能够让学生有很好的认知体验，还能够培养学生的分析、综合能力以及抽象思维和概括能力，以此培养学生积极乐观的科学态度。除此之外，对整个遗传学发展历史的认识还能够增加学生对遗传学的认识，培养他们的科学素养、科学精神和对科学发展进步的正确认识，让学生更加尊重科学和热爱科学；重温先人的不畏艰辛、勇于探索的过程，这对于学生深刻理解科学理论，学习科学家锲而不舍 的求索和创新精神是有益的[5]。思想的改变推动了科学的进步，科学的进步反过来又促进思想的进一步升华，这不仅指生物学，其他任何学科的发展都离不开思想意识的更新。遗传学史揭示了人们思考和解决生物学问题的思想历程，这些科学事实客观存在，但由于受当时文化背景和科学技术水平制约，很大程度地阻碍了科学真理的揭示，这要求研究者打破传统的思想方法。因此，对遗传学史的学习有利于学生形成良好的思想态度，对社会进步的正确认识、领悟科学精神和认识科学发展的一般规律，有利于形成正确的人生观和价值观。

2.学习遗传学史对于学生认识生命科学各个学科的形成具有积极的意义

学习遗传学史能让学生建立起宏观与微观的联系，比如基因与表型的联系；遗传在育种中的应用，能让学生理解科学发展与人类社会之间的联系，培养他们对科学研究价值的正确态度，促使他们将来去追求真理，为人类社会的发展贡献力量；遗传学的产生和发展衍生出了分支学科，比如发育、进化、分子等，这对于学生从整体上认识生物学有促进作用。

3.遗传学史对学生价值观的影响

遗传学知识是科学家对前人的结论不断质疑，不断证实的基础上进行自我更正的过程中积累起来的。通过了解遗传学核心概念的发展历程，对培养教师和学生的批判性思维是有积极意义的，同时也能加深学习者正确认识绝对真理和相对真理的关系，从事实中提高哲学素养[6]。另外，在遗传学在育种和生物制药方面的发展还能培养学生正确的科学道德观；在对世界各国科学研究者的科学事件的了解培养了学生的人文素养和科学世界观；遗传学发展对人类生产生活的贡献还能为学生树立正确的科学价值观。

五、全文总结

遗传学史是科学史的一门重要的学科史，它是研究遗传变异的客观规律及利用规律改变生物性状的历史，其过程充满了艰辛与曲折，凝聚了几代科学研究者的智慧和汗水，其科研成果举世瞩目，取得了辉煌成就，推动了生物学的发展和人类社会的进步，带动和催生了其他学科的产生和发展。因此，在遗传学教学过程中以历史为线索，使学生遵循历史发展的迹来学习遗传学，对培养学生的人文素质，特别是科学世界观，科学道德观和科学价值观方面有着重要的价值。人类的每一项科学成果和科技进步过程的过程中，都包括了科学精神和人文精神的相互作用。因此，遗传学教学过程中加强遗传学史的教育，不但可以帮助学生树立正确的科学世界观，科学态度和科学的思维方法，而且在培养学生的科学精神和人文精神上都具有重要价值。

[参考文献]

[1]董晓星，陈家麟.情感教育对我国当前基础教育课程改革的启示[J].天津师范大学学报（基础教育版），2005，6（1）：32

[2]刘长华.情感、态度与价值观目标的分类及表述[J].大连教育学院报，2009，25（3）：15

[3]吴雪芳.遗传学史与遗传学教[J].中国科教创新导刊，2012，NO.07：166-177

[4]贺福初.蛋白质组（proteome）研究―后基因组时代的生力军[J].生物学通报，1999，44（2）：113-120

[5]李明晖.遗传学史在遗传学教学中的作用[J].遗传学教学，2006，28（8）：989-992

第7篇：分子遗传学的作用范文

关键词：非物质文化遗产传承与创新;项目教学实施;设计专业

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）46-0174-02

国务院《关于加强我国非物质文化遗产保护工作的意见》规定了“非遗”保护工作的十六字指导方针：“保护为主、抢救第一、合理利用、传承发展”。目前在对“非遗”传承创新上存在着信息缺失、表现缺失、机制缺失等问题。民族文化传承创新只有科学与文化相结合，技术与艺术相结合，通过信息技术、数字技术、艺术手段并用，培养民族文化传承人、创新人，发挥高职教育在民族文化传承创新中的基础作用、服务作用和促进作用，才能最大程度地使民族文化得以保护与开发、传承与创新。北京电子科技职业学院作为部级民族文化传承与创新专业教学资源库的项目主持单位，本着服务地方经济和文化的原则以“非遗”为主要内容，基于多媒体设计与制作专业（群），应用数字媒体技术，建设民族文化传承创新教学资源库，搭建保存、传承、传播和创新民族文化的重要平台，解决资源与需求的突出问题，实现优质资源共享，满足文化创意产业转型升级的需要。资源库建设过程中，我院的艺术类的课程根据课程授课需求与非遗资源开发融合，提高了学生将非遗传统文化与数字媒体技术相结合的能力，取得了丰硕的教学成果。

一、非遗资源融入项目课程教学的思路

以教学思想观念更新为突破口，突出文化传承与创新，以项目教学与非遗资源深度融合为重点，树立理论服务实践、学科逻辑服从工作逻辑、注重过程与结果相统一的课程教学观，在培养学生职业技能和核心能力的过程中，在非遗资源数字化、数字化资源产品化、文创产品商品化的教学实践中整体提高学生的职业素养。把非物质文化遗产资源转化成数字化的教育教学资源。通过动画流程式展示、虚拟沉浸式互动体验、三维仿真式修复留存、视频表达演示呈现、跨终端跨平台式传播等多媒体手段，为非物质文化遗产从平面传播保护向互动式立体化传承、主动式创新转化提供借鉴模式。搭建作品资源与产品资源双向转化平台。将学校教学过程与文化企事业单位的生产工作过程紧密结合，构建产学研用一体化平台，推进职业教育与民族文化产业对接，为学校创意成果转化和企业订单交易、信息提供可参考的解决方案。

二、非遗资源融入项目课程教学案例剖析

1.项目情况简介――非遗电子读物设计。部级民族文化传承与创新教学资源库的任务之一就是电子读物设计。随着屏幕的互联化，社交式阅读、拍照式阅读、分享式阅读的沉浸式普及，非物质文化遗产传播的传统载体如书籍、文献、画册等正面临巨大的挑战。非遗电子读物为非遗传承创新提供了一个高效、智能平台。多媒体设计与制作专业的学生主要承担非遗电子读物的开发任务。在院系领到的统筹和安排下，我们教研室的老师组织了集体备课，制定了涵盖PC终端、移动终端、网络终端全平台开发的任务。每一种资源实现PC终端的多媒体光盘、网页、移动终端的APP版本的开发。

2.非遗素材采集、整理与同类产品调研分析。融入非遗资源的课程会在授课过程中组织学生进行同类产品市场调研。分析现有产品的优缺点，取其精华，避免设计创意雷同。在互动媒体设计专业教学中，学生分组进行市场调研，以市场资料搜集和汇总的方式进行。在课程学习过程中，要求学生针对课堂所讲授的非遗资料和非遗元素，结合市场实际情况，对目前跟非遗文化传承相关的网站、光盘、APP等电子读物展开调研，深入分析其优缺点，作为设计开发的参考要素。将采集组采集的非遗素材进行处理与归档，提取应用元素，这些非遗元素包括历史由来、风俗奇趣、工艺流程、传承大师、造型特征、典型纹饰、具象元素等内容，将素材进行整理，并通过素材采集汇报会，使大家能了解到各组所获得的非遗元素特征，扩展学生知识面，拓展课程授课内容。

3.访谈非遗传承人。学生在市场调研的基础上，对北京几个主要的非遗文化比如景泰蓝、花丝镶嵌、兔爷、北京风情泥塑的传承人进行走访，开展深度访谈。将走访这些地点以及对非遗艺人进行深度访谈作为课程作业，要求学生利用课余时间对京津地区的非遗传承人、艺人进行深度访谈，深入了解非遗艺术。学生在进行非遗艺人访谈过程中，会更注重和传承人的深度访谈工作。学生会与传承人面谈，了解京津地区的非遗资源工艺特点、历史由来、传承大师、风俗奇趣，并拍摄了传承人访谈的视音频。为非遗电子读物的开发奠定了基础。

4.信息架构与概念设计。非遗电子读物设计如何传达信息？创意点在哪里？在问题的引导下，项目引导学生反复思考收集到的资料，综合重组排列，进行设计概念筛选。全方位思考，力求创新;寻找空白点是进行电子读物概念设计的出发点。景泰蓝APP开发小组，从访谈景泰蓝传承大师那里得到启发，将景泰蓝从制胎、掐丝、点蓝、烧蓝、磨光的整个流程以交互游戏的方式呈现给浏览者，形成在交互体验中了解景泰蓝的产品概念。然后从发散思维开始勾画草图，寻找不同的表达方向。在头脑风暴阶段的任何创意灵感要多记录，不断产生新想法，不断对前面的想法进行修正，反复推敲尚不完整的创意，并在此基础上加以修改、发展、完善，直至形成较成熟的创意构想。因此，要求学生通过草图绘制的方式，快速地把创意构思过程记录下来，用简单的图形与说故事的形式将创意表现出来，经过艺术处理逐步形成创意概念，最后形成相对完整的创意草案。在完善电子读物创意时，集思广益，征求各相关者的意见，然后确定创意方案。

5.非遗电子读物开发实现。通过相关电子读物开发平台将之前设计制作的界面、音视频、动画及创意阶段的交互构想打包到一个平台，完成交互展示。学生除了完成交互设计创意及部分动画视频创作之外，一些关键的交互程序，学生还应学会与程序员合作完成电子读物开发与测试。反复与非遗传承人及爱好者沟通获得对创意设计的反馈意见，对已形成的设计方案进行评价、补充、修改，在反馈意见的基础上进行产品迭代设计，使之更加完善。

三、非遗资源融入项目课程的创新与成效

从高职艺术设计人才培养特点和职业岗位的要求出发，以非遗资源为教学载体，将教学成果与资源库项目验收要点结合，同时作品参加北京市动漫设计比赛，将非遗内容与课堂教学及专业参赛深度结合，把职业能力训练与具体的项目结合起来，通过教学，实现了各方面的“多赢”。

1.学生作品水平得到提高。非遗资源融入课程是对课程内容和载体有益补充;设计作品将传统文化与互动技术结合，有利于学科交叉的发展;学生面对非遗类选题比较感兴趣;作品艺术水准得到提交，到达入库标准。

2.学生驾驭项目的能力全面提升。在非遗内容融入课程的过程中，学生在真实项目实践中扮演企业设计师的角色，可使学生置身于从接单到客户沟通直至提交完成品的完整行业工作情境，以“准员工”的身份，在规定的岗位上，完整体验和承担符合学生接受度的“仿真项目”工作任务。非遗项目教学让学生全面了解自己的角色作用，将所学的基本理论与专业技能融会贯通于每一个非遗项目的实践中，不仅可以培养学生的设计、制作能力，还能根据不同的企业需要或竞赛要求来发展学生的创造性思维与自主解决问题的能力，学生能熟练运用各种不同类型的设计表现形式，准确传达项目信息;丰富的非遗创造元素和题材能拓展学生的设计思维，加深学生自身的艺术修养，提升学生作品的艺术表现力。提高了学生的创意设计和传统文化应用创新意识，使学生能够自主学习以及向国际传播中华传统文化。

3.教师教学能力的提升。非遗资源融入项目课程使艺术设计的职业能力与职业精神得到有益的彰显，是培养职业型设计师的重要途径。教师在此类课堂教学中起到主导作用，教师在课前、课后都感到备课和教学的压力，提高了教师驾驭课堂的能力。“以非遗资源带动教师培训”，全面提升教师的教学能力;“以资源库项目带动科研”，可以促进教师的成长，有利地提高了教师的科研水平。我院教师在承担资源库建设及非遗资源融入课程的过程中，结合资源库项目建设成果，申报各项科研课题多项，开发多套教学案例，都为日后教学提供了丰富的素材。非遗资源融入项目课程让教师的专业素养在互动研讨中提高，教科研成果互相转化，让教师在教学研讨中受益。

4.专业教学成果不断涌现。非遗资源融入项目课程的非遗电子读物、网页、动画作品经过资源库审核小组审核，全部纳入部级非遗传承与创新教学资源库，学生作品直接入库在我院属于首例。这不仅有利于培养学生完整的职业能力，还可增强学生的成就感，能极大地调动学生的学习主动性和积极性。学生作品参加第四届北京市动漫设计大赛取得了获得一等奖1项、二等奖3项、三等奖8项的好成绩。

参考文献：

[1]成阳.“融”“溶”之别─传统视觉元素融入当代设计的创新思路[J].装饰，2013，（6）：72-73.

[2]刘明.岭南地域文化艺术的再认识――非物质文化遗产传承走进大学课堂[J].美术学报，2009，（3）：70-73.

[3]王文章.非物质文化遗产保护的重要里程碑[N].光明日报，2011-02-26（4）.

[4]施王伟.谈高职艺术院校非物质文化遗产研究[J].湖州职业技术学院学报，2011，（02）：77-80.

第8篇：分子遗传学的作用范文

概念是中小学理科各学科新课程内容的重要组成部分，学生概念的形成与理解将直接影响后续学习的效果。在新课程背景下如何开展概念的教与学，如何发挥概念在学生认知发展、观念建构方面的教学价值，如何通过概念学习培养学生分析问题和解决问题的能力，如何在概念学习中提升学生的科学素养，等等，已经成为中小学理科教师必须研究解决的基本理论问题和实践问题。

北京教育学院“科学教育重点学科建设”工作以“理科各学科知识结构与教学实践研究”为学科建设方向，重点研究了理科各学科的概念体系及其教学实践，本期《课程与教学》栏目选取他们的部分研究成果，供广大教师借鉴和学习。

遗传与变异是生物体的最本质特征，也是生物进化的基础。[1]因此，对于遗传与变异的学习，在理解生命现象、提高生物科学素养方面起到了基础性的作用。在小学阶段，学生通过辨认常见生物、培养植物、饲养动物、讨论克隆技术等活动，已经对生物多样性、生殖与发育等生物学问题有了直观的了解，进而对遗传与变异的概念也有了感性的认识。在此基础之上，初中生物学新课标主要以遗传信息的物质基础与传递表达方式为切入点，要求教师在教授遗传与变异相关知识时，促使学生建立如下三个重要概念：

第一，生物能以不同的方式将遗传信息传递给后代。一些进行无性生殖，后代的遗传信息来自同一亲本；一些进行有性生殖，后代的遗传信息可来自不同的亲本。

第二，DNA是主要的遗传物质。基因是包含遗传信息的DN段，它们位于细胞的染色体上。

第三，遗传性状是由基因控制的，基因的遗传信息是可以改变的。

笔者认为，这三个要求，涵盖了经典遗传与分子遗传的主要内容，有利于学生建构遗传与变异的概念体系，从而为高中以至更长远的学习活动打下坚实的基础。教师应该善于运用各种方法落实上述要求，促进重要概念的内化，提高教学的有效性。

同时，我们应该看到，课标对于遗传与变异重要概念的要求，大体上是按照“从高到低”的顺序排列的：首先谈到的是遗传信息的传递与表达方式，然后是遗传信息的物质基础，最后是遗传信息的基本定义。为了便于理解，我们将按照相反的顺序对课标要求进行逐一的解读，找出其内部联系，为更好地落实重要概念教学提出可行性的建议。

一、关于“基因”的定义

新课标中明确要求教师帮助学生建立“遗传性状是由基因控制的”“基因是包含遗传信息的DN段”等重要概念，这就要求教师明确“基因”的定义。但是，迄今为止，“基因”的准确定义尚存在争议。特别是随着分子生物学的发展，人们又发现了移动基因、断裂基因、假基因、重复基因、重叠基因及一系列的调控序列，使基因的定义更加复杂化。无论是课标还是教材，初中教学当中已经出现了“基因”一词，这对教学而言是一种挑战。很显然，对于没有接触染色体精细结构、尚未学习中心法则的初中学生而言，还不能准确地从物质基础这个层面了解基因的性质与功能，从而不能理解遗传与变异的特征与目的。

笔者建议，对于遗传信息的物质基础，在初中阶段应予以淡化。显然，上述关于基因的复杂的定义，属于生物学事实的范畴。初中阶段的重点应该是从概念层面解释“基因”的本质。其实，从分离与自由组合定律（孟德尔）到连锁与交换定律（摩尔根），人们已经明确了两个问题：其一，生物体内存在着控制各个性状的、按照一定规律进行相互作用的遗传因子；其二，这些遗传因子在体内呈有规律的线性排列。虽然一直到摩尔根创立遗传染色体学说时，人们仍然不能从分子水平上揭示基因的结构与功能，但是对于上述两个问题的认识，足以从逻辑层面给出“基因”的定义：存在于细胞特定位置上的、按照某种数学规律进行相互作用从而控制性状的“基本因子”。这个关于“基因”的定义，可以作为一般概念呈现给初中学生；进而通过基因与性状关系的例子，就能够总结出“遗传性状是由基因控制的”这一重要概念。对于初中生物学教学来说，这是最重要的。因为，这种概念化的、抽象的知识，能够锻炼学生透过现象探究事物本质的思维能力，有利于学生抽象思维的发展，从而有利于学生创新能力的提高。

我们不难发现，上述关于“基因”的定义，对于科学教育也是有重要意义的。很大程度上是因为它描述了所有科学门类的共同特征：基本因素的界定、分类和相互作用分析。如经典物理中的“质点”、化学中的“分子”、普通生物学中的“细胞”等等，都是各个学科中的“基本因素”。只有准确定义了“基本因素”，才能在此基础之上进行演绎、归纳，使本学科具有了数理传统。反之，若未准确定义“基本因素”，则难于进行逻辑层面的分析，整个学科偏向于博物学传统。两种传统不仅影响了各个学科的特质，还影响了学生对于不同学科学习与复习的策略。从初中到高中，“遗传与变异”内容有了“基因”的定义，使得本段教学内容更加凸显理科特征，这是教师在教学中要注意的。

二、关于遗传信息的传递与表达

从新课标的要求来看，遗传信息的传递与表达是“遗传与变异”教学的重点，从分子基础（遗传信息的调控与改变）到细胞行为（无性生殖和有性生殖）都作了要求，这就要求教师在备课时关注以下三个方面的问题。

1.遗传信息流动

遗传现象大体上可以分为细胞核遗传和细胞质遗传，且目前可认为前者是“主流”，而后者是“支流”。显然，“支流”不会是中学教学的重点。但是，应该在讲解基因的细胞定位和遗传信息的流动时，适当提及细胞质遗传的概念以及对生物体性状的影响，使学生能够全面地了解遗传信息流动的过程，知道除细胞核外，细胞质对性状也有一定的控制作用，从而在概念层面理解细胞质功能的复杂性。另一方面，“主流”和“支流”的共性，是遗传信息的传递和表达，在本质上，都体现了“生物能以不同的方式将遗传信息传递给后代”这一重要概念。教师可以先列举常见的遗传现象（即生物学事实），如“种瓜得瓜，种豆得豆”等，帮助学生建构重要概念，以便于学生顺利地迁移应用和学习。

2.人类性别基因

在初学遗传与变异时，初中学生往往不能准确把握基因与性状的关系，不能准确把握基因、DNA与染色体的位置关系，从而认识不到人类的性别决定机制。学生能够通过各种渠道了解人类X和Y染色体，进而简单地认为性别不同的根本原因是X和Y染色体的形态不同。对于这个问题，除要适当地介绍遗传信息的物质基础外，还应该为学生建立这样一个认识：人类的性别，其实就是一种特殊的“相对性状”。例如，在人教版教材中就提到“近年来，科学家发现Y染色体上还有3个基因，决定的产生和成熟。最近，科学家又陆续发现了X染色体上与女性性别有关的基因”。在此处，教师就应该提示学生：基因与性状的关系，同样可以用来解释人类的性别决定。只不过性别决定的过程是多个基因控制着多个性状，从而塑造了不同性别。如果课时允许，教师还可以就此介绍一些由于染色体变异而导致的性别异常的现象，让学生认识到，从某种意义上讲，性别并不是严格区分为“雌”“雄”两种形式，而是存在“过渡”状态的。这对学生从系统的角度认识生物的复杂性，进而认识生物本质是有很大帮助的。

“人类性别基因”一节是初中生物学教学的重点和难点。而从内容上看，本节内容是课标所述三个重要概念的应用，即从人类性别决定的角度阐明了遗传的本质。因此，教师必须在讲授本节课之前，就完成三个重要概念的建构，从而指导学生把握遗传本质，进行下位学习。

三、关于“变异”的概念教学

“变异”作为初中生物学教学的难点，有两个问题是要深入思考的。

1.可遗传变异和不可遗传变异

初中课标要求学生知道变异主要分为两类：可遗传的变异和不可遗传的变异。可遗传的变异是由遗传物质的变化引起的变异；不可遗传的变异是由环境引起的，遗传物质没有发生变化。显然，某一变异是否可遗传，关键是看遗传物质是否发生变化，而不是影响生物体的因素。由于学生初次学习基因与环境的关系，故需要用恰当的实例来帮助学生建构可遗传变异和不可遗传变异的概念。如同样是“无籽”农作物，“无籽西瓜”的“无籽”性状就是可遗传的，而“无籽番茄”的“无籽”性状是不可遗传的。通过这样的实例，学生就会认识到，一种变异是否可遗传，取决于遗传物质是否发生了改变，从而紧扣重要概念的教学。

2.可遗传变异的来源

可遗传变异的来源主要有3个：基因重组、基因突变和染色体变异。要认识可遗传变异的来源，必须对遗传信息的细胞定位及流动方式有比较清晰的认识，故对于初中学生而言，是一个难于理解的知识点，教师可用一系列实例加以说明。例如，农牧业中传统的育种技术，实质上就是基因（染色体）重组；无籽西瓜、八倍体小麦属于染色体变异（数目的变异）；而镰刀型贫血症（在各版初中生物学教材中均有介绍）则属于基因突变。通过一系列的实例介绍，学生能够形成这样一个概念：突变的来源是多方面的，基因与性状之间的关系是复杂的。这与前面关于“表遗传学”的概念不谋而合，说明基因本身及其转录、表达调控，共同影响了性状的产生。通过展示这些生物学事实，学生就更加清楚“DNA是主要的遗传物质”“基因是包含遗传信息的DN段，它们位于细胞的染色体上”以及“遗传性状是由基因控制的，基因的遗传信息是可以改变的”等重要概念，从而更加深入地理解遗传与变异对于生物进化的重要意义。

重要概念是基于学科事实的、对学生总体把握知识体系、进行后续学习的思维框架，对于学生理解学科本质、提高学科素养具有重要作用。[2]新课标明确指出：“生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力，包括理解科学、技术与社会的相互关系，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。”可见，所谓生物学的“重要概念”，就是基于生物学科具体知识的、代表本学科基本观念与思想的知识。只有从重要概念的高度审视生物学科教学，才能清楚什么是对学生终身发展和终身学习有用的知识，才不会使自己的教学拘泥于一个个具体的生物学科事实中，才能摆脱死记硬背的学习方式，进而对生物学科本质问题进行思考，凸显生物学科的理科特质。

参考文献

[1]吴庆余.基础生命科学(第2版)[M].北京：高等教育出版社，2006.

第9篇：分子遗传学的作用范文

摘要： 目的 探讨女性青春期发育前后血清雌二醇(E2)和睾酮(T)的变化趋势，评价遗传与环境因素相对效应。方法 以学校登记为基础募集6～18岁女性双生子180对，其中同卵双生子(MZ)132对，异卵双生子(DZ)48对，按Tanner标准进行青春发育分期，放免法测定空腹血清雌二醇(E2)和睾酮(T)浓度。结果 血清E2和T浓度随青春期进程而增高，Tanner Ⅳ期达高峰，Tanner Ⅴ期略有下降；遗传效应分析显示，双生子血清E2 和T偶内平均差、偶内方差为MZ

关键词： 女性；双生子；遗传度；青春期

Influence of genetic and environmental factors on serum estradiol and testosterone of twin girls

Abstract： Objective To explore the change of serum estradiol (E2) and testosterone (T) concentrations throughout the puberty of girls and estimate the effects of genetic and environmental factors on serum E2 and T concentrations.Methods The study population consisted of 180 pairs of twin girls aged 6 to 18 of whom.132 pairs monozygotic twins(MZ) and 48 pairs dizygotic twins(DZ)，who were all from Qingdao city of Shandong province.Anthropometric measurement and pubertal development stage were determined by Tanner standard.Fasting serum E2 and T contents were assayed by Radioimmumo assay(RIA).Results Serum E2 and T concentrations increased from Tanner I to Ⅳ and decreased later.E2 and T concentrations had substantial genetic variation，with additive genetic factors accounting for 40% and 47% of the total phenotypic variation，respectively.The heritabilities of E2 and T in post-menarche girls were greater than those of non-menarche girls.Conclusion Serum E2 and T concentrations of pubertal girls were influenced both by the genetic and environmental factors，and genetic influence on E2 was significant after menarche occurred.

Key words： girls;twin;heritability;puberty

青春期的内分泌变化是一系列表型变化的生物学基础，遗传与环境因素对青春期发育的效应可能通过其对青春期内分泌激素的作用实现。遗传因素对女性青春期发育的作用随青春期进展逐渐表达，环境因素可能不同程度地影响遗传基因在时间顺序上的表达。本文利用双生子研究，探讨遗传与环境因素对女性青春期前后血清性激素的相对效应。

1 对象与方法

11 对象 来自2002年12月2003年8月山东省青岛地区双生子登记系统，青春期同性别女性双生子180对，年龄6～18岁，其中同卵双生子(MZ)132对，异卵双生子(DZ)48对。检查性征发育，按照Tanner标准进行青春发育分期。询问有无月经来潮及月经初潮时间。并按乳房发育和月经初潮将研究对象分为乳房未发育组、乳房发育未来潮组和已潮组，分组估算遗传度。

12 血样采集与卵型鉴定 于上午8：00～9：00抽取空腹静脉血(同一对双生子采血时间一致)，3000r/min离心10min，将分离的血清和血凝块分装密封后-40℃冰箱保存，血凝块采用酚-氯仿法提取DNA，卵型鉴定方法参考文献［2］，血清用于雌二醇(E2)、睾酮(T)测定。

13 E2、T测定 采用放免法，放免试剂盒(DSL-4800，RIA，DSL-4000，RIA，美国DSL公司)；标准曲线采用Origin软件四参数模型拟合，拟合优度R2分别为09999，09997。同时以标本数的5%测定高、低浓度质控平行样，高低浓度质控平行样批内变异系数均低于60%。

14 统计分析 应用SPSS 100软件进行描述性分析和方差分析，计算偶内差、偶内方差、偶间方差，组内相关系数等，采用通径分析的最大似然法进行遗传度估计［3］。

2 结果

21 女性双生子血清E2、T浓度随Tanner分期变化(表1) 表1显示，双生子血清性激素水平，各Tanner分期MZ、DZ间差异均无统计学意义(P＞005)。

表1 女性双生子Tanner Ⅰ～Ⅴ期血清E2、T浓度变化（略）

22 青春期女性双生子血清E2，T浓度遗传环境效应分析

221 两类双生子各遗传效应指标比较(表2) 两类双生子血清E2、T调整均数、偶内差、偶内方差、组内相关系数比较结果。E2偶内方差MZ

表2 MZ、DZ血清性激素各遗传效应指标比较（略）

注：*P

222 全部双生子遗传环境效应模型拟合结果(表3) 不分组时E2、T最佳拟合模型均为AE-Age。即表型方差变异可由加性遗传因素、独特环境因素及年龄解释。其中，分别有40%和47%可归因于加性遗传因素。进一步按照女性青春期性发育的两大标志乳房发育和月经初潮将研究对象分为乳房未发育组、乳房发育未来潮组和来潮组，分期估算遗传度，E2、T均为已来潮组遗传度较高(071，055)。

表3 女性双生子血清性激素遗传度模型拟合结果（略）

3 讨论

有研究提示，雌二醇(E2)与胰岛素样生长因子-1(IGF-1)在下丘脑水平存在相互作用。下丘脑IGF-1促进黄体生成素(LH)释放和加速青春期发育的作用依赖于E2的影响〔4〕。卵巢和肾上腺雄激素可促进女性性毛和腋下皮脂腺发育，形成某些雄性化的第二性征，血睾酮(T)水平还与女性运动能力密切相关〔5〕。本文分析表明，初潮后血清雌二醇和睾酮浓度遗传度较高(071，055)，而初潮前及乳房发育前遗传度均较低，表明遗传与环境因素共同影响女性青春期血清性激素水平且贯穿女性青春期发育的全过程，但由于遗传基因表达时间上的个体差异，使得双生子间对内差异在突增高峰表现得最为明显，表现为在性发育较快的青春发育中期，血清性激素遗传度较低。随青春期进展，遗传因素的作用逐渐占优势，表现为初潮后较高的遗传度。

参考文献

〔1〕 Marshall WA，Tanner JM.variations in the pattern of pubertal changes in girls［J］.Arch Dis Child，1969，44:291-303.

〔2〕 李红娟，季成叶.血清游离IGF-1与女性青春期发育的双生子研究［J］.卫生研究，2005，34(1)：76-78.

〔3〕 Li HJ，Ji CY，Wang W，et al.A twin study for serum leptin，soluble leptin receptor and free insulinlike growth factor1 in pubertal girls［J］.J Clin Endocrino Metab，2005，90(6):3659-3664.

〔4〕 Hiney JK，Srivastava V，Dearth RK，et al.Influence of estradiol on insulinlike factor1induced luteinizing hormone secretion［J］.Brain Research，2004，1013:91-97.