师范院校大学生遗传学实验教学改革与实践

郭明欣　刘佳佳　张笑天　侯琳琳　刘含笑

摘 要

遗传学实验是遗传学理论课的有效补充，能够激发学生的学习兴趣，使学生更好地掌握所学的知识，同时也有利于学生素质的全面提高。结合课程特点和本人多年从事一线遗传学实验教学的经验。对遗传学实验教学改革进行了初步的探索，包括让学生提前做好预习、让学生更多地参与实验的准备、增加部分实验内容、改革实验课考试制度等措施，提高了学生的动手能力及其对遗传学的兴趣，起到了良好的促进作用。

关键词

遗传学实验;教学改革;学习兴趣

中图分类号： Q3-4;G642                    文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.03

0 前言

遺传学是大学本科泛生物专业非常重要的一门课程，是研究生物遗传和变异的学科，直接探索生命起源和进化的机理。同时遗传学也是一门紧密联系生产实际的基础学科，是指导动植物育种工作的理论基础，并与医学保持紧密的联系[1]。遗传学作为一门学科是从“遗传学之父”孟德尔开始的。1857年孟德尔神父在位于奥匈帝国的一个修道院里（现在位于捷克布尔诺）开始利用豌豆进行植物杂交实验。1866年，孟德尔发表《植物杂交的试验》，认为植物的性状可以稳定的传递给下一代，并且这些性状是由遗传因子控制的。经过八年的杂交实验加上孟德尔出色的统计工作，孟德尔发现了遗传学三大定律中的两个：分离定律和自由组合定律。但由于当时的科学水平，还不知道这些控制生物性状的遗传因子就是后来公认的基因。20世纪10年代，美国遗传学家摩尔根通过对果蝇的研究，发表了《基因伦》，认为生物的性状是由基因控制的，基因位于染色体上，并发现了遗传学第三大定律：连锁和交换定律。从此以后，遗传学进入了蓬勃发展的时期，从普通遗传学中又分化出了分子遗传学、群体遗传学和数量遗传学。

遗传学是一门理论联系实践的实验学科，每个理论的发现与完善，都需要经过实验的积累与验证，因此在大学生生物专业中，《遗传学实验》作为一门课程与理论课《遗传学》同等重要。《遗传学实验》课程是我校生命科学学院生物科学、生物技术、应用生物科学三个专业的专业必修课。近几年来，本人一直从事本校生物科学专业《遗传学实验》的教学工作。在以往的教学过程中发现，遗传学实验还存在以下问题。

1 师范院校遗传学实验教学存在的难点与问题

1.1 教学方式比较单一

实验教学主要是教师对实验目的，实验原理，实验步骤进行讲解，学生只是被动地在下面听，很多时候老师讲完了学生也不知道干什么，积极性不高。而且学生只是按照实验步骤去做实验，并没有主动的思考问题，也没有和遗传学理论相联系。

1.2 教学安排不合理

以往的实验教学中，均是老师准备好一切前期工作。比如植物细胞有丝分裂的制片和观察、果蝇形态观察及性别鉴定、果蝇唾腺染色体观察等实验，因此，实验老师只好在实验前做好一切准备工作，导致学生的参与感不强，降低了学生从事实验的兴趣和积极性，而且实验教学与课堂教学联系不紧密，没有达到通过实验教学使学生充分理解和掌握课堂教学内容的目的。

1.3 实验报告不能很好地反映学生的实验技能

遗传学实验的实验报告大部分都是画图，有的学生可能存在抄袭现象，觉得自己的结果不好，就到网络上搜索相应的图片，将其作为自己的实验结果。而且学生只是按照实验步骤去做实验，但是并没有主动的思考，也没有和理论课联系起来。

1.4 缺少分子遗传学的综合实验

目前，遗传学实验大都以经典遗传学和细胞遗传学为主，而遗传学发展非常迅速，与分子遗传学紧密相关的实验则涉及较少，实验课不能很好地反映学科的发展，也不利于学生理解遗传学有关现象的分子基础。

本人针对学生在学习分子生物学过程中面临的困难，结合自己的教学经验，进行了系列的研究和改革，提高了学生学习的积极性和主观能动性，并使课程更加通俗易懂，学生容易理解，取得了显著的教学效果。

2 遗传学实验教学改革初探

2.1 让学生提前做好预习

虽然实验课涉及的理论知识相对较少，但是提前让学生做好预习一方面加深理论知识的学习，另外一方面学生在自己动手做实验的时候能够加深对实验的认识与理解，知道为什么这样做，知道每一步实验的原理是什么。我们教研室一般在上课前3天将讲课的内容和幻灯片发给学生，让学生提前做好预习，并适当的提问学生。与以前相比，让学生提前预习收到了很好的效果，学生在做实验的时候底气更足，不容易犯一些低级错误。

2.2 让学生更多地参与实验的准备

遗传学实验课程，以往的时候一般是任课教师将实验所需东西准备好，比如饲养果蝇的时候，由老师将培养基配好，学生直接做实验;在进行根尖压片实验的时候，由教师将小麦催芽生根后，学生直接取根进行实验。后来发现这样的模式，学生感觉参与度不高，而且做根尖压片的时候，如果一次不成功，需要分批培养幼根，让学生参与进来一方面锻炼了他们的动手能力，另外也使实验更加灵活，不同的学生可以根据实验需要随时培养幼根。

2.3 增加减数分裂实验

本院《遗传学实验》课程安排在春季，根据当地的气候情况，我们安排学生利用小麦进行植物有性杂交。以往的实验中，我们只安排了利用根尖压片观察植物的有丝分裂，而植物的减数分裂则没有涉及。近两年来，我们利用进行小麦杂交的实验材料，在合适的时候取小麦的花粉，让学生观察减数分裂的各个时期，这样学生即对有丝分裂有了深入的理解，又对减数分裂加深了印象。

2.4 增加分子遗传学实验

遗传学经过经百年的发展，现在已经分化出多个分支，比如分子遗传学、群体遗传学等，而我院过去的《遗传学实验》课程主要集中在经典遗传学实验，比如果蝇突变体的观察及杂交伴性遗传实验、植物根尖压片实验、人体若干皮纹的遗传等，而对于分子遗传学实验则几乎没有涉及。针对目前实验课程中存在的这个问题，教研室老师与分子生物学实验课程的老师进行沟通，在与分子生物学实验不重复的情况下，增加了部分遗传学实验。比如SSR分子标记实验，通过该实验学生加深了对SSR分子标记的认识和连锁交换定律的理解。

2.5 改革实验课考试制度

以往的实验课成绩主要取决于学生的考勤情况、实验报告及操作技能。后来发现学生的实验报告千篇一律，不能很好地反映学生对实验的掌握情况。经教研室几位老师协商，我们决定降低实验报告的平时成绩，增加实验课考试部分，将植物根尖压片和有丝分裂的观察作为考试的内容，让学生自己动手进行小麦种子的催芽生根，取样，并进行一系列的处理后放到冰箱。待到上课时，学生利用自己的材料进行根尖压片，根据学生的操作和实验结果情况给学生打分。有丝分裂包括五个不同时期：间期、前期、中期、后期和末期。评定成绩时，采用扣分的方法。学生在观察时，每发现一个时期向任课老师确认观察到的时期是否正确，答对不扣分，回答错误则扣十分。经过这样的考试改革，我们发现，学生实验更加上心，更加用功，对课程也充分地做好了预习。

3 结语

遗传学是生物学发展的支撑学科，也是生命科学的基础学科。遗传学实验课程可以加深学生对遗传学理论知识的理解，也培养了学生的实际操作能力和科学探究精神。通过对传统遗传学实验教学改革，使其更具科学性、时代性、系统性和开放性，为生命科学教育奠定了基础。

参考文献

[1]朱军.遗传学[M].北京：中国农业出版社，2015.