師范院校大學生遺傳學實驗教學改革與實踐

郭明欣　劉佳佳　張笑天　侯琳琳　劉含笑

摘 要

遺傳學實驗是遺傳學理論課的有效補充，能夠激發學生的學習興趣，使學生更好地掌握所學的知識，同時也有利于學生素質的全面提高。結合課程特點和本人多年從事一線遺傳學實驗教學的經驗。對遺傳學實驗教學改革進行了初步的探索，包括讓學生提前做好預習、讓學生更多地參與實驗的準備、增加部分實驗內容、改革實驗課考試制度等措施，提高了學生的動手能力及其對遺傳學的興趣，起到了良好的促進作用。

關鍵詞

遺傳學實驗;教學改革;學習興趣

中圖分類號： Q3-4;G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.03

0 前言

遺傳學是大學本科泛生物專業非常重要的一門課程，是研究生物遺傳和變異的學科，直接探索生命起源和進化的機理。同時遺傳學也是一門緊密聯系生產實際的基礎學科，是指導動植物育種工作的理論基礎，并與醫學保持緊密的聯系[1]。遺傳學作為一門學科是從“遺傳學之父”孟德爾開始的。1857年孟德爾神父在位于奧匈帝國的一個修道院里（現在位于捷克布爾諾）開始利用豌豆進行植物雜交實驗。1866年，孟德爾發表《植物雜交的試驗》，認為植物的性狀可以穩定的傳遞給下一代，并且這些性狀是由遺傳因子控制的。經過八年的雜交實驗加上孟德爾出色的統計工作，孟德爾發現了遺傳學三大定律中的兩個：分離定律和自由組合定律。但由于當時的科學水平，還不知道這些控制生物性狀的遺傳因子就是后來公認的基因。20世紀10年代，美國遺傳學家摩爾根通過對果蠅的研究，發表了《基因倫》，認為生物的性狀是由基因控制的，基因位于染色體上，并發現了遺傳學第三大定律：連鎖和交換定律。從此以后，遺傳學進入了蓬勃發展的時期，從普通遺傳學中又分化出了分子遺傳學、群體遺傳學和數量遺傳學。

遺傳學是一門理論聯系實踐的實驗學科，每個理論的發現與完善，都需要經過實驗的積累與驗證，因此在大學生生物專業中，《遺傳學實驗》作為一門課程與理論課《遺傳學》同等重要。《遺傳學實驗》課程是我校生命科學學院生物科學、生物技術、應用生物科學三個專業的專業必修課。近幾年來，本人一直從事本校生物科學專業《遺傳學實驗》的教學工作。在以往的教學過程中發現，遺傳學實驗還存在以下問題。

1 師范院校遺傳學實驗教學存在的難點與問題

1.1 教學方式比較單一

實驗教學主要是教師對實驗目的，實驗原理，實驗步驟進行講解，學生只是被動地在下面聽，很多時候老師講完了學生也不知道干什么，積極性不高。而且學生只是按照實驗步驟去做實驗，并沒有主動的思考問題，也沒有和遺傳學理論相聯系。

1.2 教學安排不合理

以往的實驗教學中，均是老師準備好一切前期工作。比如植物細胞有絲分裂的制片和觀察、果蠅形態觀察及性別鑒定、果蠅唾腺染色體觀察等實驗，因此，實驗老師只好在實驗前做好一切準備工作，導致學生的參與感不強，降低了學生從事實驗的興趣和積極性，而且實驗教學與課堂教學聯系不緊密，沒有達到通過實驗教學使學生充分理解和掌握課堂教學內容的目的。

1.3 實驗報告不能很好地反映學生的實驗技能

遺傳學實驗的實驗報告大部分都是畫圖，有的學生可能存在抄襲現象，覺得自己的結果不好，就到網絡上搜索相應的圖片，將其作為自己的實驗結果。而且學生只是按照實驗步驟去做實驗，但是并沒有主動的思考，也沒有和理論課聯系起來。

1.4 缺少分子遺傳學的綜合實驗

目前，遺傳學實驗大都以經典遺傳學和細胞遺傳學為主，而遺傳學發展非常迅速，與分子遺傳學緊密相關的實驗則涉及較少，實驗課不能很好地反映學科的發展，也不利于學生理解遺傳學有關現象的分子基礎。

本人針對學生在學習分子生物學過程中面臨的困難，結合自己的教學經驗，進行了系列的研究和改革，提高了學生學習的積極性和主觀能動性，并使課程更加通俗易懂，學生容易理解，取得了顯著的教學效果。

2 遺傳學實驗教學改革初探

2.1 讓學生提前做好預習

雖然實驗課涉及的理論知識相對較少，但是提前讓學生做好預習一方面加深理論知識的學習，另外一方面學生在自己動手做實驗的時候能夠加深對實驗的認識與理解，知道為什么這樣做，知道每一步實驗的原理是什么。我們教研室一般在上課前3天將講課的內容和幻燈片發給學生，讓學生提前做好預習，并適當的提問學生。與以前相比，讓學生提前預習收到了很好的效果，學生在做實驗的時候底氣更足，不容易犯一些低級錯誤。

2.2 讓學生更多地參與實驗的準備

遺傳學實驗課程，以往的時候一般是任課教師將實驗所需東西準備好，比如飼養果蠅的時候，由老師將培養基配好，學生直接做實驗;在進行根尖壓片實驗的時候，由教師將小麥催芽生根后，學生直接取根進行實驗。后來發現這樣的模式，學生感覺參與度不高，而且做根尖壓片的時候，如果一次不成功，需要分批培養幼根，讓學生參與進來一方面鍛煉了他們的動手能力，另外也使實驗更加靈活，不同的學生可以根據實驗需要隨時培養幼根。

2.3 增加減數分裂實驗

本院《遺傳學實驗》課程安排在春季，根據當地的氣候情況，我們安排學生利用小麥進行植物有性雜交。以往的實驗中，我們只安排了利用根尖壓片觀察植物的有絲分裂，而植物的減數分裂則沒有涉及。近兩年來，我們利用進行小麥雜交的實驗材料，在合適的時候取小麥的花粉，讓學生觀察減數分裂的各個時期，這樣學生即對有絲分裂有了深入的理解，又對減數分裂加深了印象。

2.4 增加分子遺傳學實驗

遺傳學經過經百年的發展，現在已經分化出多個分支，比如分子遺傳學、群體遺傳學等，而我院過去的《遺傳學實驗》課程主要集中在經典遺傳學實驗，比如果蠅突變體的觀察及雜交伴性遺傳實驗、植物根尖壓片實驗、人體若干皮紋的遺傳等，而對于分子遺傳學實驗則幾乎沒有涉及。針對目前實驗課程中存在的這個問題，教研室老師與分子生物學實驗課程的老師進行溝通，在與分子生物學實驗不重復的情況下，增加了部分遺傳學實驗。比如SSR分子標記實驗，通過該實驗學生加深了對SSR分子標記的認識和連鎖交換定律的理解。

2.5 改革實驗課考試制度

以往的實驗課成績主要取決于學生的考勤情況、實驗報告及操作技能。后來發現學生的實驗報告千篇一律，不能很好地反映學生對實驗的掌握情況。經教研室幾位老師協商，我們決定降低實驗報告的平時成績，增加實驗課考試部分，將植物根尖壓片和有絲分裂的觀察作為考試的內容，讓學生自己動手進行小麥種子的催芽生根，取樣，并進行一系列的處理后放到冰箱。待到上課時，學生利用自己的材料進行根尖壓片，根據學生的操作和實驗結果情況給學生打分。有絲分裂包括五個不同時期：間期、前期、中期、后期和末期。評定成績時，采用扣分的方法。學生在觀察時，每發現一個時期向任課老師確認觀察到的時期是否正確，答對不扣分，回答錯誤則扣十分。經過這樣的考試改革，我們發現，學生實驗更加上心，更加用功，對課程也充分地做好了預習。

3 結語

遺傳學是生物學發展的支撐學科，也是生命科學的基礎學科。遺傳學實驗課程可以加深學生對遺傳學理論知識的理解，也培養了學生的實際操作能力和科學探究精神。通過對傳統遺傳學實驗教學改革，使其更具科學性、時代性、系統性和開放性，為生命科學教育奠定了基礎。

參考文獻

[1]朱軍.遺傳學[M].北京：中國農業出版社，2015.