在遺傳學(xué)教學(xué)中加強(qiáng)保護(hù)理念教育的探索與實(shí)踐論文

　　生物多樣性是大自然賦予人類的寶貴資源，但現(xiàn)代社會(huì)的髙速發(fā)展正在使其遭受前所未有的巨大破壞。據(jù)估計(jì)，在未來的50年內(nèi)，全球物種將會(huì)有50%以上消亡。生態(tài)系統(tǒng)的巨大改變甚至?xí)�改寫物種的進(jìn)化歷程。1978年，本著對(duì)森林采伐、物種滅絕以及遺傳多樣性喪失等現(xiàn)象的熱切關(guān)注，“保護(hù)生物學(xué)”概念被正式提出W。其宗旨就是要保護(hù)物種及其生境，使其免于急速滅絕，并維持能夠產(chǎn)生生物多樣性(biodiversity)的進(jìn)化潛力。生物多樣性一般認(rèn)為可包含三個(gè)層次的內(nèi)容，即遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。了解人類活動(dòng)對(duì)生物多樣性的影響，阻止生物多樣性的喪失和絕滅是保護(hù)生物學(xué)的終極目標(biāo)。

　　作為生物是否能夠適應(yīng)環(huán)境變化的一個(gè)重要指標(biāo)，遺傳多樣性成為保護(hù)生物學(xué)關(guān)注的重點(diǎn)。只有在了解物種的遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性的前提下，才能夠制定出切實(shí)可行的物種保護(hù)策略。此外，隨著科學(xué)研究的發(fā)展和學(xué)科之間的相互滲透，保護(hù)遺傳學(xué)(conservationgenetics)應(yīng)運(yùn)而生，其目的就是利用遺傳學(xué)方法解決在保護(hù)中所遇到的問題，進(jìn)而制定出更好的保護(hù)策略，達(dá)到保護(hù)物種多樣性，維持物種進(jìn)化潛力的目的。

　　生物多樣性保護(hù)已被認(rèn)為是人類文明進(jìn)步的重要標(biāo)志。但到目前為止，國(guó)內(nèi)還很少有髙校在本科生教學(xué)中單獨(dú)開設(shè)保護(hù)遺傳學(xué)課程。作為專業(yè)基礎(chǔ)課的“遺傳學(xué)”也應(yīng)該作相應(yīng)的教學(xué)改革和調(diào)整，在課程教學(xué)中滲透保護(hù)理念，加強(qiáng)保護(hù)意識(shí)教育。

　　傳統(tǒng)遺傳學(xué)關(guān)注的是性狀在物種世代間的傳遞過程，包括遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，基因在種群中的分布及變異等。海南師范大學(xué)生物科學(xué)和生物技術(shù)兩個(gè)專業(yè)所使用的教材為劉祖洞教授編著、高等教育出版社出版的《遺傳學(xué)》（第2版）。該教材主要以三大遺傳基本定律，即兩大孟德爾遺傳定律和摩爾根的連鎖定律為基礎(chǔ)，擴(kuò)展有細(xì)胞質(zhì)遺傳、基因定位、群體遺傳學(xué)和統(tǒng)計(jì)等方面的知識(shí)。雖然這些內(nèi)容涵蓋了動(dòng)植物、微生物、分子、細(xì)胞等遺傳學(xué)主要問題，但整套教材從未提及生物多樣性的保護(hù)理念和保護(hù)意識(shí)教育。事實(shí)上，遺傳學(xué)的教學(xué)過程可能涉及諸如實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的福利、遺傳多樣性保護(hù)與基因污染以及轉(zhuǎn)基因生物倫理等許多保護(hù)生物學(xué)的熱點(diǎn)問題。為使人才培養(yǎng)能夠更好地順應(yīng)時(shí)代對(duì)保護(hù)理念和生態(tài)文明的發(fā)展需求，讓學(xué)生在今后的工作和生活中注重對(duì)物種和環(huán)境的保護(hù)，我們嘗試從以下幾個(gè)方面來調(diào)整遺傳學(xué)的教學(xué)。

　　1.在教學(xué)中滲透保護(hù)理念和保護(hù)意識(shí)教育

　　鑒于《遺傳學(xué)》課本中沒有涉及保護(hù)內(nèi)容，可以在基因與環(huán)境作用（第四章）、遺傳變異（第八章第三節(jié)、第四節(jié)）、基因突變（第十章），以及遺傳和進(jìn)化(第十五章）的教學(xué)中滲透保護(hù)理念和保護(hù)意識(shí)教育。在講授遺傳物質(zhì)的變異時(shí)，強(qiáng)調(diào)這些變異可以豐富物種的遺傳多樣性，維持物種的進(jìn)化潛力。通過列舉實(shí)例，說明保護(hù)并維持這些遺傳變異的重要性。例如，對(duì)于珍稀瀕危物種來說，有效地保護(hù)其遺傳多樣性是物種得以存活和發(fā)展的根本原因。然而，由于遺傳變異與環(huán)境因子相互作用，因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來看，瀕危物種保護(hù)對(duì)策的制定必須同遺傳因子和環(huán)境因子結(jié)合起來考慮w。此外，在遺傳和進(jìn)化的教學(xué)中，還可以深人講解一些現(xiàn)代科學(xué)研究常用手段，通過研究物種遺傳變異來了解物種的存在歷史和發(fā)展現(xiàn)狀，進(jìn)而制定行之有效的保護(hù)管理對(duì)策：例如在繁殖區(qū)建立必要的廊道、防止近親交配、促進(jìn)珍稀瀕危物種的遺傳交流等。

　　在強(qiáng)調(diào)促進(jìn)基因交流的同時(shí)，還要啟發(fā)學(xué)生的辯證思維能力，引導(dǎo)學(xué)生思考過度的基因交流可能引起的一些負(fù)面影響。例如生物入侵（biologicalinvision)問題一直以來是國(guó)內(nèi)外保護(hù)生物學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)。人侵物種（invasivespecies)不僅能夠通過占據(jù)本地物種的棲息地，無控制生長(zhǎng)繁殖對(duì)本地生態(tài)系統(tǒng)造成一定危害還可以通過遺傳污染（geneticpollution)威脅到本地物種的生存。通過與本地物種雜交（hy?bridization)或基因漸滲（introgression)，人侵物種可以肆無忌憚地侵蝕本地物種的基因庫，對(duì)于本地珍惜物種的保護(hù)是十分不利的。一個(gè)典型的案例就是對(duì)于美國(guó)的東南部地區(qū)紅狼（redwolf,Canisrufus)種群的保護(hù)。由于捕殺及棲息地的破壞，紅狼一度瀕臨滅絕。此外，紅狼與土狼（coyotes,Canislatrans)的雜交也是導(dǎo)致其種群數(shù)量下降的主要原因。土狼的出現(xiàn)使得紅狼種群的遺傳庫頻頻受到威脅?，如何杜絕這種潛在的遺傳侵蝕成為保護(hù)物種多樣性的要點(diǎn)問題。在群體遺傳學(xué)的教學(xué)中，對(duì)學(xué)生普及生物入侵的實(shí)例，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考過度遺傳交流與保護(hù)生物遺傳多樣性之間的關(guān)系。如此一來，學(xué)生在學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的過程中，可以全面地了解與遺傳學(xué)相關(guān)的保護(hù)知識(shí)，體會(huì)其中物種保護(hù)的重要性，并將所學(xué)融會(huì)貫通到今后的生活和研究中。

　　2.將保護(hù)遺傳學(xué)內(nèi)容納入教學(xué)大綱

　　教學(xué)大綱是教學(xué)活動(dòng)的綱領(lǐng)性文件，其內(nèi)容的設(shè)定將直接影響到整個(gè)教學(xué)過程。由于以往的教學(xué)大綱中沒有單獨(dú)章節(jié)涉及保護(hù)，因此可以在大綱中補(bǔ)充“保護(hù)遺傳學(xué)概要”這樣的章節(jié)。在這章的教學(xué)中，重點(diǎn)為學(xué)生介紹在野生動(dòng)物保護(hù)遺傳學(xué)研究中涉及的樣品采集損傷問題。以往常用的取樣方法有三種，即傷害性取樣（destructivesampling)、非傷害性取樣（non?destructivesampling,通過捕獲動(dòng)物來抽取血液、采集毛發(fā)或羽毛、耳、尾或趾等分析樣品）和非損傷性取樣（noninvasivesampling,收集脫落的毛發(fā)或羽毛、幾便、食物殘?jiān)�、鹿角和卵殼等�?。對(duì)于珍稀瀕危動(dòng)物而言，其種群生存狀況相當(dāng)脆弱，具有傷害性的取樣方法既不科學(xué)，也不現(xiàn)實(shí)（可能違法）。因此，在遺傳學(xué)教學(xué)中，需要向?qū)W生宣傳非傷害性及非損傷性的取樣方法,這對(duì)于瀕危野生動(dòng)物的保護(hù)和管理具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。另外，在教學(xué)中普及野外科學(xué)工作方法，也有利于今后學(xué)生開展相關(guān)的遺傳學(xué)研究工作。

　　此外，在保護(hù)遺傳學(xué)以及遺傳工程（第十一章第五節(jié)）中，還可以更深層次地為學(xué)生滲透遺傳學(xué)研究工作中的倫理問題�；�因工程技術(shù)常常涉及對(duì)寵物、野生動(dòng)物、牲畜以及科學(xué)研究的模式動(dòng)物進(jìn)行基因改造或操作。例如，在斑馬魚中插人水母的基因，能夠使其表達(dá)熒光蛋白，成為熒光魚（GloFish)而供人觀賞。然而這種基因改造在美國(guó)加利福尼亞州引起了巨大的倫理爭(zhēng)議，最終導(dǎo)致該州禁止販?zhǔn)蹮晒怍~[15基因工程技術(shù)在野生動(dòng)物中的應(yīng)用主要是克隆那些已經(jīng)滅絕或者瀕臨滅絕的物種。然而這些技術(shù)在實(shí)施中還存在很大的問題，例如手術(shù)實(shí)驗(yàn)階段造成動(dòng)物傷害甚至死亡、技術(shù)的安全性難以保障、克隆動(dòng)物的福利和其他倫理問題也存在巨大爭(zhēng)議。這樣看來，通過基因工程手段來挽救野生動(dòng)物的未來似乎尚不可行。在教學(xué)中為學(xué)生滲透這些問題，可以啟發(fā)他們思考解決方案，為今后的研究提出合理建議。這不僅豐富了原有的教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)使學(xué)生可以在今后的工作和研究中注重理論和實(shí)踐相結(jié)合，時(shí)刻以保護(hù)為理念，更加關(guān)愛自然和生命。

　　3.結(jié)合保護(hù)實(shí)踐案例，強(qiáng)化保護(hù)意識(shí)教育

　　通過改進(jìn)教學(xué)大綱和增添教學(xué)內(nèi)容，對(duì)強(qiáng)化學(xué)生的保護(hù)意識(shí)非常重要。然而，單純的講解可能使理論與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)，因此，在教學(xué)中穿插一些專家的報(bào)告，通過講解學(xué)生身邊不同形式的保護(hù)遺傳學(xué)實(shí)例，體現(xiàn)保護(hù)理念在遺傳學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性。例如朱鹮(Nip-ponianippon)保護(hù)的成功案例。作為我國(guó)的四大國(guó)寶之一，朱鹮的種群數(shù)量從1987年的7只發(fā)展到2012年的1500多只。然而，由于這些種群個(gè)體都是來自于建群的兩對(duì)成鳥，朱鹮的基因庫中遺傳多樣性非常低,存在嚴(yán)重的近親繁殖、近交衰退現(xiàn)象。在這樣的情況下，保護(hù)朱鹮必須保證在繁育時(shí)選擇合適的遺傳基因型進(jìn)行配對(duì)，同樣也要選擇合適的棲息地進(jìn)行野放，防止環(huán)境變化對(duì)種群產(chǎn)生極度影響。再如海南省特有的國(guó)家I級(jí)保護(hù)動(dòng)物海南孔雀雉(Palyplectronkatsumatae),曾經(jīng)被認(rèn)為是灰孔雀難iPolyplectronbicalcaratum')的亞種。利用分子遺傳標(biāo)記分析發(fā)現(xiàn)海南孔雀雉與灰孔雀雉遺傳距離很大，不屬于一個(gè)種，應(yīng)作為兩個(gè)獨(dú)立的遺傳單元進(jìn)行保護(hù)。由于棲息地的破壞，海南孔雀雉的數(shù)量正逐年下降，極度瀕危,而上述研究為海南特有種的保護(hù)提供了有力證據(jù)。此外，在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中，可以增添保護(hù)遺傳學(xué)方面的內(nèi)容，與遺傳學(xué)理論課緊密結(jié)合，由教師帶領(lǐng)學(xué)生親身體驗(yàn)野外取樣、室內(nèi)檢測(cè)遺傳多樣性的全過程。這些教學(xué)方法的改進(jìn)無疑將推動(dòng)保護(hù)理念在遺傳學(xué)教學(xué)中的滲透。

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