遺傳學(xué)教學(xué)與地方經(jīng)濟(jì)物種研究相結(jié)合探討

王睿琪　黃紅英

摘 要： 為使遺傳學(xué)課堂理論教學(xué)和課外實踐應(yīng)用相結(jié)合，文章通過分析理論教學(xué)方法和數(shù)量遺傳學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，以當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)物種臨武鴨研究為基礎(chǔ)，探討遺傳學(xué)教學(xué)與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)物種相結(jié)合的方式，加強理論教學(xué)聯(lián)系生產(chǎn)實踐應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)習(xí)效果，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)。

關(guān)鍵詞： 遺傳學(xué)教學(xué) 地方經(jīng)濟(jì)物種 數(shù)量遺傳學(xué)

遺傳學(xué)是研究自然界生物的遺傳和變異規(guī)律的科學(xué)，是生命科學(xué)領(lǐng)域中舉足輕重的學(xué)科之一。遺傳學(xué)研究各種生物的遺傳信息傳遞及如何決定生物學(xué)性狀發(fā)育的科學(xué)，與生命科學(xué)其他分支學(xué)科密切相連，既基礎(chǔ)又重要，是生物技術(shù)、生物工程等專業(yè)的必修課程之一。

遺傳學(xué)的課程教學(xué)目的是讓學(xué)生在本科階段掌握和應(yīng)用遺傳與進(jìn)化的基本概念及理論實踐技術(shù)，形成學(xué)以致用的綜合能力。遺傳學(xué)的教學(xué)是為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的實踐應(yīng)用型生物學(xué)人才打基礎(chǔ)。

一、遺傳學(xué)理論教學(xué)方法討論

目前，遺傳學(xué)教學(xué)主要在各類綜合性院校、醫(yī)學(xué)院和農(nóng)業(yè)院校本科學(xué)生中開課，遺傳學(xué)教學(xué)緊扣中心法則一條主線、遺傳和變異兩大要點、遺傳學(xué)三大經(jīng)典定律及經(jīng)典遺傳學(xué)、細(xì)胞遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)、數(shù)量遺傳學(xué)四大板塊，研究物質(zhì)的傳遞、連鎖互換規(guī)律與基因作圖、性別決定和遺傳重組、染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)量的變異，以及基因的調(diào)控與發(fā)育、群體和數(shù)量遺傳。

除了傳統(tǒng)的由淺入深、逐步遞進(jìn)的教師為中心講解之外[1]，還可以通過遺傳相關(guān)知識點辨析同義、相關(guān)概念。如性遺傳與伴性遺傳及限性遺傳；遺傳力、遺傳參數(shù)和重復(fù)率等。整個遺傳學(xué)都圍繞遺傳三大定律和中心法則進(jìn)行學(xué)習(xí)，因此可對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行列表比較，構(gòu)建結(jié)構(gòu)圖和知識點層次圖。引用國外優(yōu)秀的視頻教學(xué)教材，讓學(xué)生們在課堂上生動有趣且直觀地了解遺傳學(xué)當(dāng)中的各個知識點，例如核酸基因的轉(zhuǎn)錄翻譯和復(fù)制，及現(xiàn)今應(yīng)用廣泛的染色體診斷技術(shù)。在教學(xué)過程中，可引導(dǎo)學(xué)生重視科學(xué)史的研究，學(xué)習(xí)知識點同時了解培養(yǎng)學(xué)生科研精神和學(xué)習(xí)前人的研究思想與探索態(tài)度。此外，還可以鼓勵學(xué)生多閱讀原版英文教材，如“Principles of Genetics 7th ed”、“Introduction to Genetic Analysis，9th ed”等，根據(jù)最新的文獻(xiàn)報道，從中文的期刊文獻(xiàn)閱讀入手，爭取閱讀英文文獻(xiàn)、撰寫科研簡報和綜述結(jié)合課堂相關(guān)知識點，繼而擴展和深入學(xué)習(xí)。開展相關(guān)課題的討論課，采用分小組方式進(jìn)行辯論和知識點梳理，這些教學(xué)方式都能幫助學(xué)生較好地掌握遺傳學(xué)的理論知識。

二、數(shù)量遺傳學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

數(shù)量遺傳學(xué)經(jīng)歷了百年的研究和探索，以線性模型為基礎(chǔ)的理論體系基本完善。數(shù)量性狀遺傳規(guī)律的研究包括數(shù)量性狀的數(shù)學(xué)模式和遺傳參數(shù)估測、選擇原理和方法、近交和雜交的遺傳效應(yīng)分析、群體遺傳學(xué)理論、通徑分析。

目前，基于數(shù)量遺傳學(xué)發(fā)展起來的現(xiàn)代動植物育種方法，在育種工作上有著很大的指導(dǎo)意義。隨著分子生物學(xué)的介入，傳統(tǒng)的數(shù)量遺傳學(xué)通過QTL定位、標(biāo)記輔助選擇（MAS）、標(biāo)記輔助導(dǎo)入（MAI），使得數(shù)量遺傳學(xué)發(fā)揮更大的作用。吳常信院士指出：“現(xiàn)代動物育種就是遺傳理論、生物技術(shù)、計算機、系統(tǒng)工程和育種學(xué)家的實踐經(jīng)驗的一個集合?！盵2]

課堂教育的學(xué)時是有局限的，學(xué)生缺乏必要的生物學(xué)和數(shù)理統(tǒng)計基礎(chǔ)知識，數(shù)量遺傳教學(xué)難度大，效果差。學(xué)生經(jīng)常聽得云里霧里，實踐環(huán)節(jié)的設(shè)定又多半以基礎(chǔ)為主，某些甚至沒有辦法與生產(chǎn)緊密結(jié)合。教學(xué)中常常感覺理論知識的講解學(xué)生能夠較好的理解，但是一涉及具體問題的運用，就不知道從何下手，導(dǎo)致遺傳學(xué)尤其是數(shù)量遺傳學(xué)成為同學(xué)們心目中的神秘學(xué)科，總有一種猶抱琵琶半遮面的感覺。

三、我校本地地方經(jīng)濟(jì)物種臨武鴨的研究情況

臨武鴨是屬肉蛋兼優(yōu)型麻鴨，產(chǎn)于湖南郴州市臨武縣武水流域，中國八大名鴨之一，有著上千年悠久的養(yǎng)殖歷史。根據(jù)科院亞熱帶生物研究所對其品質(zhì)特性做的檢測，臨武鴨的蛋白質(zhì)中氨基酸含量多，種類齊全尤其以風(fēng)味氨基酸居多；衡量肉質(zhì)品質(zhì)的肌酐酸是其他鴨種的三倍；脂肪含量低，主要以不飽和脂肪酸為主，占90%以上，類似于深海魚油的成分結(jié)構(gòu)，且富含鋅鈣等微量元素。1984年將其載入《湖南省家畜家禽品種志》，1996年臨武鴨獲得湖南省優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品金獎，先后被湖南省、市、縣列為種苗工程建設(shè)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化建設(shè)重點工程。

對臨武鴨相關(guān)遺傳性狀的研究，為建立良種繁育體系和擴大養(yǎng)殖規(guī)模，加快農(nóng)村經(jīng)濟(jì)起到幫助。此外，臨武鴨屬于地方特色品種，本研究有助于對地方種質(zhì)資源的了解和保護(hù)，對生物多樣性及遺傳資源的開發(fā)和利用也具有一定的貢獻(xiàn)，數(shù)量遺傳學(xué)的理論和教學(xué)實踐相結(jié)合也是一次嘗試。

我國的肉鴨育種改良工作從二十世紀(jì)八十年代才開始。早期的選育工作還是采取常規(guī)方法，通過閉鎖群家系育種，培育各具特色的新品系。近年來，通過適度近親繁殖、高強度選擇，培育出合成系，篩選出具有優(yōu)良經(jīng)濟(jì)性狀的配套系。如四川的天府肉鴨配套系、廣東的仙湖三號肉鴨和北京的Z型北京鴨。我們本土的臨武鴨雖然在生產(chǎn)實踐中有著口耳相傳的豐富經(jīng)驗，但缺乏深入的數(shù)據(jù)支撐分析。盡管是肉蛋兼用型，生長性能和產(chǎn)肉性能還有很大的發(fā)展空間，周期過長，飼料報酬低，鴨的生長性能還有進(jìn)一步研究。

畜禽生產(chǎn)中，研究其生長相關(guān)性狀估計遺傳相關(guān)參數(shù)和建立模型，對其育種工作具有重要意義。因此，我們在數(shù)量遺傳學(xué)教學(xué)中引用相應(yīng)數(shù)學(xué)模型，對本地鴨種進(jìn)行生長曲線非線性擬合研究。同時，估計本地物種的遺傳相關(guān)參數(shù)中群體的遺傳力、重復(fù)力和遺傳相關(guān)是通過觀測值方差篩選優(yōu)質(zhì)個體。對于品系選育取得主要經(jīng)濟(jì)性狀遺傳參數(shù)分析準(zhǔn)確估計，制訂有針對性的育種方案。[3][4]

四、地方物種研究與遺傳學(xué)教學(xué)結(jié)合的意義

遺傳學(xué)實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生綜合動手能力，堅持書本理論知識，室內(nèi)室外相結(jié)合的原則，那么走出教室，走出實驗室到生產(chǎn)基地去，是我們采用的教學(xué)方法之一。增加具有設(shè)計性、綜合性、應(yīng)用性的實驗項目，與生產(chǎn)單位合作將實驗室開到生產(chǎn)一線。[5]

1.提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，訓(xùn)練學(xué)生思維。遺傳學(xué)尤其數(shù)量遺傳學(xué)的知識，單純教授讓學(xué)生感覺很抽象，而帶到生產(chǎn)實地考察，加上舉例對比、數(shù)據(jù)的處理和正確估計群體的遺傳參數(shù)和個體育種值，采用相應(yīng)的模型構(gòu)建遺傳模型，并且掌握本地特色物種的生長發(fā)育規(guī)律，則學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣濃厚，同時訓(xùn)練學(xué)生思維，提高學(xué)生理論結(jié)合實際的能力。

2.為學(xué)生將來畢業(yè)論文、研究生階段課題研究準(zhǔn)備及相關(guān)教材修改和補充做鋪墊。常規(guī)而言，生物相關(guān)本科畢業(yè)論文都是設(shè)計分子生物學(xué)很少訓(xùn)練數(shù)量遺傳學(xué)的內(nèi)容，實際上與地方物種研究緊密結(jié)合，進(jìn)行數(shù)量遺傳學(xué)的畢業(yè)論文設(shè)計，對學(xué)生有所啟發(fā)。教師在教學(xué)中，通過特色經(jīng)濟(jì)物種的研究，對教材的補充和修改是有一定的幫助的。

3.鼓勵學(xué)生創(chuàng)業(yè)。李克強總理在第十二屆全國人民代表大會第二次會議中指出：就業(yè)是民生之本，堅持實施就業(yè)優(yōu)先戰(zhàn)略和積極的就業(yè)政策，優(yōu)化就業(yè)創(chuàng)業(yè)環(huán)境，以創(chuàng)新引領(lǐng)創(chuàng)業(yè)，以創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)。高等院校作為先進(jìn)生產(chǎn)力的孵化基地承擔(dān)著不可推卸的重任，幫助青年學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)，在掌握遺傳學(xué)基礎(chǔ)知識的同時，自己回家鄉(xiāng)開辦大規(guī)模養(yǎng)殖事業(yè)，不但解決自身就業(yè)問題，還有可能為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)作出大的貢獻(xiàn)，創(chuàng)造更多的就業(yè)機會。

4.服務(wù)地方農(nóng)經(jīng)。早在二十世紀(jì)初，美國高校就提出大學(xué)教育應(yīng)當(dāng)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的理念，創(chuàng)建人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和社會服務(wù)的高校教育發(fā)展模式。實踐證明：只有在高校將其知識資產(chǎn)應(yīng)用和擴展到企業(yè)和社會其他領(lǐng)域，新的世界經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和競爭才有生存空間。遺傳學(xué)的教育與實踐必須與生產(chǎn)勞動相結(jié)合，為社會為地方農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供有價值的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅培高.重視經(jīng)典遺傳學(xué)知識體系構(gòu)建和學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)[J].遺傳，2010，32（4）：404-408.

[2]馮政，劉貴生，孫華等.數(shù)量遺傳學(xué)的發(fā)展與動物育種應(yīng)用[J].豬與禽，2011，31（4）：63-64.

[3]李慧芳，李碧春，楊寧等.華中地區(qū)家鴨種質(zhì)資源的遺傳結(jié)構(gòu)研究[J].畜牧獸醫(yī)學(xué)報，2008，39（3）：291-295.

[4]鄒劍敏，李慧芳，陳寬維，等.我國家鴨品種資源遺傳多樣性保護(hù)等級分析[J].畜牧獸醫(yī)學(xué)報，2011，42（1）：25-32.

[5]黃元射，何紹紅.地方高校遺傳學(xué)實驗教學(xué)改革的探索[J].東方青年教師，2013，7：60-62.

本文為湘南學(xué)院院級課題（2012YY37）。