遺傳學教學與地方經濟物種研究相結合探討

王睿琪　黃紅英

摘 要： 為使遺傳學課堂理論教學和課外實踐應用相結合，文章通過分析理論教學方法和數量遺傳學教學現狀，以當地經濟物種臨武鴨研究為基礎，探討遺傳學教學與當地經濟物種相結合的方式，加強理論教學聯系生產實踐應用，激發學生的學習興趣，增強學習效果，服務地方經濟。

關鍵詞： 遺傳學教學 地方經濟物種 數量遺傳學

遺傳學是研究自然界生物的遺傳和變異規律的科學，是生命科學領域中舉足輕重的學科之一。遺傳學研究各種生物的遺傳信息傳遞及如何決定生物學性狀發育的科學，與生命科學其他分支學科密切相連，既基礎又重要，是生物技術、生物工程等專業的必修課程之一。

遺傳學的課程教學目的是讓學生在本科階段掌握和應用遺傳與進化的基本概念及理論實踐技術，形成學以致用的綜合能力。遺傳學的教學是為了培養具有創新能力的實踐應用型生物學人才打基礎。

一、遺傳學理論教學方法討論

目前，遺傳學教學主要在各類綜合性院校、醫學院和農業院校本科學生中開課，遺傳學教學緊扣中心法則一條主線、遺傳和變異兩大要點、遺傳學三大經典定律及經典遺傳學、細胞遺傳學、分子遺傳學、數量遺傳學四大板塊，研究物質的傳遞、連鎖互換規律與基因作圖、性別決定和遺傳重組、染色體結構和數量的變異，以及基因的調控與發育、群體和數量遺傳。

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

二、數量遺傳學教學現狀

數量遺傳學經歷了百年的研究和探索，以線性模型為基礎的理論體系基本完善。數量性狀遺傳規律的研究包括數量性狀的數學模式和遺傳參數估測、選擇原理和方法、近交和雜交的遺傳效應分析、群體遺傳學理論、通徑分析。

目前，基于數量遺傳學發展起來的現代動植物育種方法，在育種工作上有著很大的指導意義。隨著分子生物學的介入，傳統的數量遺傳學通過QTL定位、標記輔助選擇（MAS）、標記輔助導入（MAI），使得數量遺傳學發揮更大的作用。吳常信院士指出：“現代動物育種就是遺傳理論、生物技術、計算機、系統工程和育種學家的實踐經驗的一個集合。”[2]

課堂教育的學時是有局限的，學生缺乏必要的生物學和數理統計基礎知識，數量遺傳教學難度大，效果差。學生經常聽得云里霧里，實踐環節的設定又多半以基礎為主，某些甚至沒有辦法與生產緊密結合。教學中常常感覺理論知識的講解學生能夠較好的理解，但是一涉及具體問題的運用，就不知道從何下手，導致遺傳學尤其是數量遺傳學成為同學們心目中的神秘學科，總有一種猶抱琵琶半遮面的感覺。

三、我校本地地方經濟物種臨武鴨的研究情況

臨武鴨是屬肉蛋兼優型麻鴨，產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殖歷史。根據科院亞熱帶生物研究所對其品質特性做的檢測，臨武鴨的蛋白質中氨基酸含量多，種類齊全尤其以風味氨基酸居多；衡量肉質品質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構，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質農產品金獎，先后被湖南省、市、縣列為種苗工程建設和農業產業化建設重點工程。

對臨武鴨相關遺傳性狀的研究，為建立良種繁育體系和擴大養殖規模，加快農村經濟起到幫助。此外，臨武鴨屬于地方特色品種，本研究有助于對地方種質資源的了解和保護，對生物多樣性及遺傳資源的開發和利用也具有一定的貢獻，數量遺傳學的理論和教學實踐相結合也是一次嘗試。

我國的肉鴨育種改良工作從二十世紀八十年代才開始。早期的選育工作還是采取常規方法，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，篩選出具有優良經濟性狀的配套系。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實踐中有著口耳相傳的豐富經驗，但缺乏深入的數據支撐分析。盡管是肉蛋兼用型，生長性能和產肉性能還有很大的發展空間，周期過長，飼料報酬低，鴨的生長性能還有進一步研究。

畜禽生產中，研究其生長相關性狀估計遺傳相關參數和建立模型，對其育種工作具有重要意義。因此，我們在數量遺傳學教學中引用相應數學模型，對本地鴨種進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參數中群體的遺傳力、重復力和遺傳相關是通過觀測值方差篩選優質個體。對于品系選育取得主要經濟性狀遺傳參數分析準確估計，制訂有針對性的育種方案。[3][4]

四、地方物種研究與遺傳學教學結合的意義

遺傳學實驗教學培養學生綜合動手能力，堅持書本理論知識，室內室外相結合的原則，那么走出教室，走出實驗室到生產基地去，是我們采用的教學方法之一。增加具有設計性、綜合性、應用性的實驗項目，與生產單位合作將實驗室開到生產一線。[5]

1.提高學生學習興趣，訓練學生思維。遺傳學尤其數量遺傳學的知識，單純教授讓學生感覺很抽象，而帶到生產實地考察，加上舉例對比、數據的處理和正確估計群體的遺傳參數和個體育種值，采用相應的模型構建遺傳模型，并且掌握本地特色物種的生長發育規律，則學生的學習興趣濃厚，同時訓練學生思維，提高學生理論結合實際的能力。

2.為學生將來畢業論文、研究生階段課題研究準備及相關教材修改和補充做鋪墊。常規而言，生物相關本科畢業論文都是設計分子生物學很少訓練數量遺傳學的內容，實際上與地方物種研究緊密結合，進行數量遺傳學的畢業論文設計，對學生有所啟發。教師在教學中，通過特色經濟物種的研究，對教材的補充和修改是有一定的幫助的。

3.鼓勵學生創業。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：就業是民生之本，堅持實施就業優先戰略和積極的就業政策，優化就業創業環境，以創新引領創業，以創業帶動就業。高等院校作為先進生產力的孵化基地承擔著不可推卸的重任，幫助青年學生就業創業，在掌握遺傳學基礎知識的同時，自己回家鄉開辦大規模養殖事業，不但解決自身就業問題，還有可能為當地經濟作出大的貢獻，創造更多的就業機會。

4.服務地方農經。早在二十世紀初，美國高校就提出大學教育應當服務地方經濟和社會發展的理念，創建人才培養、科學研究和社會服務的高校教育發展模式。實踐證明：只有在高校將其知識資產應用和擴展到企業和社會其他領域，新的世界經濟結構和競爭才有生存空間。遺傳學的教育與實踐必須與生產勞動相結合，為社會為地方農業生產提供有價值的服務。

參考文獻：

[1]羅培高.重視經典遺傳學知識體系構建和學生自學能力的培養[J].遺傳，2010，32（4）：404-408.

[2]馮政，劉貴生，孫華等.數量遺傳學的發展與動物育種應用[J].豬與禽，2011，31（4）：63-64.

[3]李慧芳，李碧春，楊寧等.華中地區家鴨種質資源的遺傳結構研究[J].畜牧獸醫學報，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等級分析[J].畜牧獸醫學報，2011，42（1）：25-32.

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

本文為湘南學院院級課題（2012YY37）。