经典遗传学关于基因的概念篇1

关键词：清遗民独特性文化遗民传统文化

遗民是中国历史独有的现象，王朝更替之际，士人因眷恋旧朝而拒仕新朝，并以各种方式缅怀旧朝，这些士人被称为遗民。遗民历史悠久，最早可上溯到商周之际的伯夷与叔齐。“孔子表逸民，首伯夷、叔齐;遗民录亦始于两人”①，此后遗民传统一直在士人中延续。至宋元时期，遗民数量逐渐增多，遗民特性日渐明显。遗民群体真正成熟则是在明清之际，“遗民是因有宋遗、明遗，才成其为史、足以构成某种史的规模的。而以‘规模’论，明清之际又远过于宋元之际”②。明遗民群体规模大、个性鲜明、著述丰富，对后世有着深远的影响。至清末民初，一批士人延续了遗民的传统，成为中国历史上最后的一代遗民――清遗民。

民清之际的政治鼎革，不再是传统意义上的王朝更迭，而是中国社会由传统向近代的转型。与历代遗民相比，清遗民的历史境遇更复杂，他们在具备传统遗民基本属性的同时，在出处、心态、生存空间和生存方式等方面又出现了一些新的特性，从而使得清遗民的概念具有了更丰富的内涵，同时也加大了辨识清遗民身份的难度。准确界定清遗民概念，是清遗民研究的首要问题。目前，学术界对这一问题的研究已取得一定进展，“文化遗民”概念的提出是标志性的成果。虽然就“文化遗民”概念的内涵，目前学术界尚未形成统一的认识，还存有争议，但这一概念凸显了清遗民的独特遗民属性，为解释其特殊的遗民心态和行为提供了有力的理论支撑。同时，仅靠“文化遗民”这一概念，尚不能完全准确辨识清遗民的身份，在开展清遗民界定研究中，还有以下方面须格外重视。

一、选择“遗”的时机

身处易代之际是成为遗民的一个必要社会场景，“遗民则惟在废兴之际，以为此前朝之所遗也”③。应将“易代之际”视为遗民产生的历史背景，而不是判断遗民身份的一个苛刻的时间节点。如张其淦所说：“凡从前门户水火之争，或有一言一行之未惬人心者，皆可不必深求，余惟取其晚节也。”④可见张其淦是以“晚节”作为判断遗民身份的重要标准的。

面对纷繁复杂的局势，清遗民中的许多人并非在清亡之时即确定了自身的遗民立场，这其中不乏一些知名度较高的遗民，林纾和梁济即是其中的典型。1918年10月，梁济投入北京积水潭净业湖而死，引发社会关注。梁济在其遗书中申明自己是为殉清而死，为何梁济不在清亡之时自尽，而是选择在七年后殉清？这一点，梁济在遗书中也有所交代，“辛亥革命如果真换得人民安泰，开千古未有之奇，则抛弃其固有之纲常，而应世界之潮流。”⑤可见，梁济在民国取代清朝之初，对民国是抱有希望的，只是民国初年的社会现实最终令他绝望。“无奈民国以来，专尚诡谋，不由正义，自上上下下全国风行，将使天理民彝丧失净尽，国将何以为国。”⑥所以，梁济最后选择了这种决绝的方式，为逝去的清朝殉难。与梁济类似，林纾在民清鼎革之际，也表示“仆生平弗仕，不算为满洲遗民，将来自食其力，扶杖为共和之老民足矣”⑦。然而，在民国初年政治腐败，政坛丑闻不断，社会秩序混乱、道德沦丧的现实打击之下，林纾弃“共和之老民”而选择了做“清室之遗民”。

由此可见，考察遗民身份，不能只关注易代前后短暂的一段时间，更应看重其是否将“遗”作为最终的选择。

二、“仕”与“不仕”的争论

不仕新朝，是遗民的另一个主要属性。归庄认为：“遗民之类有三：如生于汉朝，遭逢新莽之乱，遂终生不仕，若逢萌、向长者，遗民也;仕于汉朝，而洁身于居摄之后，若梅福、郭钦、蒋诩者，遗臣也，而既不复仕，则亦遗臣也;仕于汉朝，孔奋、郅恽、郭宪、桓荣诸人，皆显于东京矣，而亦录之者，以其不仕莽朝，则亦是汉之遗民也。”⑧可见，在归庄看来，不管在前朝出仕与否，不仕新朝是都是辨识遗民身份的基本标准。对此，学界有不同观点，有学者提出“不仕新朝”不是遗民的本质属性，而“内心身处是否有强烈的遗民意识”才是基本属性⑨。对于出仕新朝的内涵，有学者认为从事教育工作与做幕僚不在出仕之列。

民初社会空间的多元化，使得清遗民的生存状态也呈现出多元化的特点。与历代遗民相比，他们所背负的使命更为沉重与复杂，他们不仅要忠于故国前朝，坚守“道统”，还要承担守卫传统文化，为其续命的重责。或是出于自身生计的需要，或是出于完成文化使命的目的，清遗民中的很多人都有出仕民国的经历，如王国维、辜鸿铭等人都曾在民国的大学里任过教，拿过民国政府发的薪金;再如清史馆为民国所设，而其所聘者，历来被视为清遗民;在地方社会生活的乡居遗民，也有一些有上述类似经历。如曹允源曾出任江苏省立图书馆馆长，并任过吴县修志局主任;刘大鹏在民国时期亦担任过文物保护委员会会长等公职。

认定清遗民身份，不能仅以“出仕与否”作为首要标准，更应深入考察其出仕的目的，探究其内心的政治和文化立场。上文提到的那些为生计或为保存延续传统文化为目的而出仕民国，从事文教工作，并且始终坚守传统政治、文化立场的士人，应将其视为清遗民群体的一员。他们的遗民身份，不仅得到自身认同，而且得到时人乃至后世的认同。

三、政治遗民与文化遗民的区别与关联

遗民一词无疑富有政治内涵，可以说清末民初之前的历代遗民出处主要源于政治因素，这使得政治行为在历代遗民的生活中占有重要的一席之地，他们是真正意义上的政治遗民。从帝制到共和的政治文化转型背景下，清遗民的出处则有了更复杂、更多元化的动因。政治取向依然占有重要的一席之地，但已经不是唯一的动机。清遗民中的一些人延续了传统政治遗民的属性，他们的终极目标就是恢复清朝的统治，为实现这一目的而展开的政治活动成为其遗民生涯的主要内容，这类清遗民无疑是典型的政治遗民，如溥伟、升允、铁良等。与政治遗民不同，清遗民中的许多人选择遗民立场更多是出于对传统文化与社会秩序的眷恋，他们将清王朝视为旧文化与体制的载体，他们对传统文化的守护与传承是其主要的遗民活动，可将其成为文化遗民。

现有研究成果中，罗惠缙以《民初“文化遗民”研究》为题，对文化遗民进行了深入系统研究，他提出“‘文化遗民’是集道统担当、学统承续与文化整理等职责为一体的遗民。”⑩可见，文化学术的坚守与传承是文化遗民的主要诉求，但这并不意味着这类遗民只有文化追求而无政治情结，只是对于文化遗民来说文化取向远大于大于政治取向。清王朝是传统文化的载体，而民国是西方文化的产物，眷念传统文化，必然要怀念已逝的清朝王;抗拒民国，也必然会抵制西方文化，所以说文化遗民的文化情结中蕴含着政治内涵，与现实政治是紧密关联的。除了少数极端例子外，在清遗民群体内部，政治遗民和文化遗民两种类型并非是泾渭分明的，是比较难以明确区分的。故而，用政治和文化两种遗民类型将清遗民简单归类，进行群体研究是不合适的。目前，学者多将“政治”和“文化”作为两种研究路向，展开清遗民相关研究，如林志宏的《民国乃敌国也：政治文化转型下的清遗民》和罗惠缙的《民初“文化遗民”研究》两部著作是这方面非常有代表性的成果。

民初社会空间的多元化，使得清遗民个体的政治、文化价值取向和生存方式等呈现出多元化的态势，这无疑给确认清遗民身份增加了难度，仅以政治遗民与文化遗民两种类别展开清遗民类型分析研究也是远远不够的。因此，考量清遗民身份时，以政治和文化为主要衡量标准的同时，也应兼顾其他因素，这将是未来清遗民研究的方向之一。

四、结语

遗民首先应该是“士”在易代之际的一种政治选择，政治内涵是遗民概念的基本属性之一;作为“士”的一部分，遗民在心态及行为上又必然与文化相关联，故而文化内涵是遗民的基本属性之一。历代遗民虽然是典型的政治遗民，但他们的文化活动依然在其遗民生活中占有重要的组成部分，并在文学史和思想史上对后世影响深远。

与历代遗民相同，政治和文化取向亦是确认清遗民身份的两个基本标准。只是民国社会空间的多元化使得清遗民的政治、文化取向变得更晦涩、更复杂，从而给清遗民身份的界定带来了更大的难度。在以政治和文化取向为基本标准的同时，还应结合当时的社会场景以及遗民个体的实际情况具体分析，在突出遗民群体共性的同时亦不应忽视遗民个体的特性。简而言之，身处清末民初之际，内心怀有深切的遗民心态――对逝去的清王朝或是传统文化与社会秩序怀有深切眷恋，从而拒绝接受民国的士人，即为清遗民。仅仅靠这一简要概括，还难以实现在民初复杂多变的社会环境之下准确辨识清遗民身份的目的，关于上文提到的晚节论、出仕与否及文化遗民的内涵等问题，学界尚存争议，有待深入研究。

注释：

①归庄.归庄集[M].上海：上海古籍出版社，2010，卷一：170.

②赵园.明清之际士大夫研究[M].北京：北京大学出版社，2006：230.

③归庄.归庄集[M].上海：上海古籍出版社，2010，卷一：170.

④张其淦.明代千遗民诗咏[M].台湾：台湾明文书局，1986：13.

⑤⑥粱济.粱巨川先生遗笔[M].民国刻印版.

⑦孔庆茂.林纾传[M].北京：团结出版社，1998：138.

⑧归庄.归庄集[M].上海：上海古籍出版社，2010，卷一：170.

⑨方勇.《南宋遗民诗人群体研究》导言[M].北京：人民出版社，2000：8.

经典遗传学关于基因的概念篇2

Abstract:Byanoverallanalysisandresearchondataminingtechnique,accordingtothedifferentfunctionandtaskandtheinfluenceofperspectiveonsortingmethod,emphasizingparticularlyontheformofresultswhichismadebydataminingtechnique,andovercomingthelimitationandillegibilityofcanonicalsortingmethod,thenfinallyakindofsortingmethodandapproachispresent.Theeffectivedistinctionofthismethodmakesitmorefeasibleandconvenient,anditoffersguidanceforapplyingproperdataminingmethodtodiscoverknowledgeinarightway.

关键词:数据挖掘;方法;分类

Keywords:datamining;method;sort

中图分类号:TP392文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)26-0146-02

0引言

数据挖掘是一门多学科交叉的综合性学科[1],其方法也融合了各学科方法的思想,主要是由人工智能、机器学习的方法发展而来,并与传统的统计分析方法、模糊数学方法结合而形成的,如图1所示。正因为如此,对它进行合理的分类十分重要,但同时却也不太容易。这里将它分为:信息论方法、集合论方法、神经网络方法、遗传算法、公式发现。

1信息论方法

信息论方法是利用信息论的原理建立决策树。由于该方法最后获得的知识表示形式是决策树,又称它为决策树方法。典型的信息论方法有两类。

1.1ID3等方法ID3(IterativeDichotomiser3)[2]方法由J.R.Quinlan首创,其前身是CLS(ConceptLearningSystem)。ID3方法检验所有的特征,选择信息增益(互信息)最大的特征点产生决策树结点,由该特征的不同取值建立分支,对各分支的实例子集递归,用该方法建立决策树节点和分支,直到某一子集中的例子属同一类。这种方法对愈大的数据库效果愈好。ID3方法在国际上影响很大,ID3方法以后又陆续开发了ID4、ID5、C4.5等。

1.2IBLE方法IBLE(Information-basedLearningfromExamples)[3]方法是利用信息论中信道容量的概念作为对实体中选择重要特征的度量。寻找数据库中信息量从大到小的多个字段的取仅建立决策树的一个结点,根据该结点中指定字段取值的权值之和与两阈值的比较,建立左、中、有三个分枝,在各分枝子集中重复建树结点和分枝的过程。IBLE方法比ID3方法在识别率上提高了10%。

2集合论方法

集合论方法是开展较早的方法。近年来,由于粗糙集理论的发展使集合论方法得到了迅速的发展。这类方法中包括:覆盖正例排斥反例方法、概念树方法和粗糙集(roughset)方法。关联规则挖掘也属于集合论方法。

2.1覆盖正例排斥反例方法覆盖正例排斥反例方法是从已知的正例和反例中归纳出能够描述正例而排斥反例的一般规则,它在机器学习中称为示例学习(也称为通过例子学习)。在学习的过程中,它既需要正例集又需要反例集,数据库中的元组集合可以被视为示例集合。当要发现某一类而排斥其余类的一般规则时,可以将某一类元组作为正例集,其余类所有的元组作为反例集,这样依次指定正例集和反例集便可以发现描述知识基表中某一类元组而排斥其余类的一般规则,即分类规则。比较典型的有AQ[4]算法及其改进算法,洪家荣的AE5方法[5]。

2.2概念树方法在数据库中,许多属性都是可以进行数据归类的,以形成概念汇聚点,各属性值和概念依据抽象程度不向可以构成一个层次结构,概念的这种层次结构通常称为概念树。概念树一般由领域专家提供,概念树与数据库定的属性有关,它将各个层次的概念按一般到特殊的顺序排列。基于概念树的知识发现方法其实是一个几组合并的处理过程,用这种方法从数据库中发现规则知识的核心是执行基本的和面向各属性的归纳。其基本思想是:①一个同性的较具体的值被该属性的概念树中的父概念所替代。②对知识基表中出现的相同元组进行合并,构成更宏观的元组,并计算宏元组所覆盖的元组数目,如果数据库记录生成的宏元组数目仍然很大,那将用这个属性的概念树中更一般的父概念去替代或者根据另一个属性进行概念树的提升操作。③生成覆盖面更广、数量更少的宏元组,并归纳所得的最后结果转换成逻辑规则。

2.3粗糙集方法粗糙集理论中的一些概念和方法可以用来从数据库中发现分类规则,其基本思想是将数据库中行元素视为元组,列元素视为属性(条件属性和决策属性)。等价关系R定义为不同元组在某个(或几个)属性上取值相同,这些满足等价关系的元组组成的集合称为该等价关系R的等价类。条件属性上的等价类E与决策属性上的等价类Y之间有3种情况[6]:①下近似:Y包含E。②上近似:Y和E的交为非空。③无关:Y和E的交为空。对下近似建立确定性规则,对上近似建立不确定性规则,无关情况不存在规则。

2.4关联规则挖掘关联规则挖掘是在事务数据库中,挖掘出不同项集的关联关系。关联规则挖掘在事务数据库D中寻找那些不同项集(如A和B两个商品)同时出现的概率(即P(A∪B))大于最小支持度(min_sup),且在包含一个项集(如A)的所在事务中,同时也包含月一个项集(如B)的条件概率(即P(B|A))大于最小置信度(min_conf)时。则存在关联规则(即A=>B)。

3神经网络方法

神经网络是由大量的处理单元(神经元)互相连接而成的网络[7]。它是仿生学的一大成果,最早由生物学家McCulloch和数理学家Pitts提出[8]。神经网络的主要部分是神经元(如图2),它具有以下生物特征:是一个多输入、单输出的元件;是具有非线性的元件;具有可塑性,传递强度可变的特征;其输出是每个输入综合的结果。

在神经网络中,知识与信息的存储表现为神经元之间分布式的物理联系。它分散地表示和存储于整个网络内的各神经元及其连线上。每个神经元及其连线只表示一部分信息,而不是一个完整具体概念。只有通过各神经元的分布式综合效果才能表达出特定的概念和知识。由于人工神经网络中神经元个数众多以及整个网络存储信息容量的巨大,使得它具有很强的不确定性信息处理能力。即使输入的信息不完全、不准确或模糊不清,神经网络仍然能够通过联想思维,展示存在于记忆中事物的完整图像。只要输入的模式接近于训练样本,系统就能给出正确的推理结论。同时神经元的处理输出不是随意的,只有当神经元对所有的输入信息的综合处理结果超过某一阈值后才输出一个新的信息。

神经网络方法,以MP模型和Hebb学习规则为基础,建立了三大类多种神经网络模型,即:前馈式网络,以感知机、BP反向传播模型和函数型网络为代表,此类网络可用于预测、模式识别等方面;反馈式网络,Hopfield的离散模型和连续模型为代表,分别用于联想记忆和优化计算;自组织网络,ART模型、Kohonen模型为代表,用于聚类。

4遗传算法

遗传算法将问题的求解的过程看成一个在候选解空间寻找满足问题要求的解或最优近似解的搜索过程,其重点在适应规划和适应度量方面。遗传算法的适应规划用于指导算法怎么样在空间进行搜索,一般采用遗传算子(或称遗传操作)诸如交叉和变异等,以及模拟自然过程的选择机制,而适应度量采用计算适应值的方法来评估一个候选解的优劣。

典型遗传算法求解问题的过程如图3所示。

①首先生成一组初始的候选解群体(假设为M个候选解个体),称为第0代;②计算群体中各个候选解的适应值;③如果有候选解满足算法终止条件,算法终止,否则继续;④根据概率,将候选解群体中的个体随机两两配对,进行操作以生成新的候选解;⑤根据变异概率,对步骤④中生成的候选解群中的每个个体进行变异操作;⑥使用选择机制形成新一代候选解,转②。

从上面的算法可以看出,遗传算法的3个重要步骤为选择、交叉和变异。①选择(繁殖):从一个旧种群(父代)选择出生命力强的个体产生新种群(后代)的过程。②交叉(重组):选择两个不同个体(染色体)的部分(基因)进行交换,形成新个体。③变异(突变):对某些个体的某些基因进行变异(1变0,0变1)。

这种遗传算法起到产生优良后代的作用。这些后代需要满足适应值,经过若干代的遗传.将得到满足要求的历代(问题的解)。遗传算法已在优化计算和分类机器学习方面发挥了显著的效果。

5统计分析方法

数据挖掘思想和统计学紧密相连,有着一个类似的目标,即发现数据中的结构。目前采用的很多数据挖掘方法是根据统计学的分析方法发展出来的,需要用到例如随机变量、样本、假设检验、回归等一系列统计学概念和原理。把这类数据挖掘方法归称为统计分析方法,统计分析方法主要有以下几种。

5.1常用统计用样本数据集中的频次、频率描述样本数据结构的基本特征;用茎叶图与直方图对刻度级样本数据作描述;用样本众数、中位数、均值对数据中心作描述;用极值、四分点与百分位点对样本数据离散特征作点状描述;用极差、四分位距与离差对样本数据离散特征作区间描述;用样本方差对离散状的统计值描述以及用箱形图对样本数据特征作综合表述等。

5.2各种回归技术回归又包括线性回归和非线性回归。

5.2.1线性回归线性回归是最简单的回归形式。双变量回归是将一个随机变量y(称作响应变量)看作另一个随机变量x(称为预测变量)的线性函数。

5.2.2非线性回归即变量间的关系是曲线性式(即非线性的)的关系。非线性回归主要存在以下七种模型:双曲线模型,二次曲线模型,对数模型,三角函数模型,指数模型,幂函数模型,修正指数增长曲线。

6结语

数据挖掘技术因在海量数据的知识发掘方面发挥着巨大的作用而被越来越多的应用到实际当中。选择合适的数据挖掘方法,则是能否成功得以应用并取得高效结果的关键步骤。因此,数据挖掘技术的方法分类是先决条件,分类的好坏决定了应用的成败。

参考文献:

[1]JiaweiHan,MichelineKamber著.范明.孟小峰译.数据挖掘概念与技术[M].机械工业出版社,2007.

[2]Quinlan.J.R.InductionofDecisionTree[J].MachineLearining,1986(1):81-106.

[3]陈文伟,黄金才,赵新昱等.数据挖掘技术[M].北京工业大学出版社,2002.

[4]R.S.Michalski,I.Mozetic,J.Hong.ThemultipurposeincrementallearningsystemAQ15anditstestingapplicationtothreemedicaldomains.In.ProcAAAI,USA,1986,1041~1045.

[5]洪家荣.示例学习及多功能学习系统AE5[J].计算机学报,1989,12(2):98~105.

[6]晏伟峰.基于RoughSet的属性约减算法研究[D].华中科技大学硕士学位论文,2006.

经典遗传学关于基因的概念篇3

一、知识点评

复习时应重点解决的几个问题：

1.关键概念：细胞核遗传，细胞质遗传，遗传信息，遗传密码，密码子，起始密码，终止密码，基因，编码区，非编码区，外显子以及内含子；

2.重要过程：噬菌体侵染细菌过程，遗传信息的复制、转录和翻译；

3.经典实验：肺炎双球菌的转化实验，噬菌体侵染细菌实验，DNA的粗提取和鉴定实验；

4.基本规律：DNA碱基数目或比率计算，DNA、mRNA和氨基酸数目关系计算。

二、知识拓展

（一）关于遗传物质的科学探究性实验――肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验

对于这两个经典的探究性实验，同学们除了熟记实验步骤和设计原理外，还需要特别注意以下考点：

1.把握实验设计的思路：

将DNA和其他物质分开，直接地、单独地观察所有这些物质在遗传过程中的作用；

2.理解实验过程的实质：

肺炎双球菌转化实验：将外源DNA导入受体细胞后，使其与受体细胞的DNA重组。通过外源DNA在受体细胞中的表达来证明外源DNA携带了遗传信息；

噬菌体侵染细菌实验：用同位素标记法来证明亲代噬菌体中只有DNA参与遗传信息的传递过程；

3.归纳实验得出的结论：DNA是遗传物质（转化因子），蛋白质、多糖等不是遗传物质；

4.总结实验探究的意义：发现并证明了DNA是遗传物质；

5.学会实验过程的分析：特别是对同位素标记法实验原理的应用和结果解析。

（二）关于DNA的结构特点

充分理解DNA的结构特点，有利于同学们对遗传信息复制、转录和翻译过程中抽象的规律进行理解和应用。

1.相对稳定性：外侧有磷酸基和五碳糖交替排列成骨架；内侧有碱基互补配对并以不同数目的氢键连接，两链呈独特的反向平行双螺旋结构；

2.多样性：碱基对排列顺序的多样性，决定了DNA分子的多样性；

3.特异性：每个DNA分子特定的碱基比率和碱基序列，决定了DNA分子的特异性，也决定了特定的遗传信息。

（三）关于遗传信息的传递和表达

遗传信息的复制、转录和翻译是遗传学核心知识之一，具有很强的系统性、规律性和可比较性，因而也是遗传分析题的重要素材。同学们在复习时应抓住贯穿各知识要点的主线：细胞增殖配子形成染色体DNAà基因mRNAà遗传密码氨基酸蛋白质性状；各知识点之间应力求层次分明，脉络清晰。在理顺知识脉络的基础上，还建议大家以列表形式再对复制、转录和翻译这三个主要过程的以下重要考点进行归纳和比较：时间、场所、模板、原料、条件、过程、产物、特点、意义以及信息流。

（四）关于原核生物和真核生物基因结构的比较

基因的结构包括编码区和非编码区两部分，真核生物的编码区是间隔的、不连续的，一个基因的编码区含有若干段编码序列。这些可以编码的序列被内含子（非编码序列）隔开。每个基因的编码区两侧各有一段非编码区，其中含有一系列的调控序列，包括启动子、终止子等。启动子与终止子其实就是一些核苷酸序列，可以调节转录的过程。在此，须特别强调几个概念的区别：

1.启动子――位于基因编码区上游的一段碱基序列，是开始转录的信号。

起始密码――位于mRNA上，是开始翻译的信号。

终止子――位于基因编码区下游的一段碱基序列，是停止转录的信号。

终止密码――位于mRNA上，是停止翻译的信号。

2.编码区上游和编码区下游――属于非编码区的区段，千万不要记成非编码区上游和非编码区下游。

3.非编码序列――包括非编码区和编码区的内含子部分。

编码序列――不含编码区的内含子，仅指外显子部分。

4.原核生物基因的编码区不含外显子和内含子，不能把整个编码区当作一个外显子。

（五）关于碱基数量的计算

碱基数量的计算，一直是遗传学中一个重点和难点问题，同时也是最重要的考点之一。有效解决这一问题的关键在于同学们是否能对碱基互补配对原则充分地理解和合理地运用。

通常同学们应该对以下规律应做重点归纳和应用：

1.在DNA双链中，两个互补的碱基数量相等；任意两个非互补碱基之和相等，并各占50%。即：A=T，G=C，A＋G=T＋C=A＋C=T＋G=50%；

2.在双链DNA分子中,一条单链中A＋G/T＋C的值与互补单链中A＋G/T＋C的值互为倒数；

3.在双链DNA分子中，一条单链中A＋T/G＋C的值与互补链中A＋T/G＋C的值相等，也与整个DNA分子中A＋T/G＋C的值相等；

4.双链DNA分子及其转录的RNA分子中，有下列关系：

①RNA上，A+U（或C+G）与DNA任一条链上的对应碱基之和相等，并且等于双链DNA上对应碱基之和的一半；

②A+T（或C+G）占各自总碱基的百分比在双链DNA和任一DNA单链中恒等，并且等于RNA中与之配对的碱基之和所占的百分比。

以上属于碱基计算的基本规律，同学们在熟练运用它们的基础上，还可以得出很多推论，如：

①核酸中A=T，G=C，可作为判断是双链DNA的依据，而核酸中无T有U可作为判断RNA的依据；

②某碱基在DNA分子中的百分含量等于它在两条链中百分含量的平均值；

③若一个DNA分子经过n次复制，可得2n个DNA分子，含有亲代DNA多核苷酸链的DNA分子共两个，占其总数的1/2(n-1)；

④DNA分子某种碱基数为m个，DNA分子复制n次后，则该种碱基数为m(2n-1)个。

三、经典实例

1.提高综合应用能力，形成思维全局观

同学们在运用知识原理来分析、推理、预测或解释生物学现象时，要善于从大局出发分析思考问题，实现思维的综合与发散。这需要有完整的知识体系作基础。

例1如果有一亲代DNA上某个碱基发生突变，一定会使其子代的性状发生改变吗？

解析：我们已知生物的性状是由基因控制的，是内因（遗传基因）与环境因素共同作用的结果。但考虑到生殖与基因表达上的相关原理，可以认为当亲代DNA上某个碱基发生突变时，后代不一定产生变异。具体来说，可能出现以下几种情况：

1.体细胞基因发生改变，生殖细胞不一定发生改变；

2.DNA上的某个碱基不一定位于基因的外显子部位；

3.根据密码子的兼并性，多数三联体密码子的第三位碱基发生变化时，往往翻译出相同的氨基酸；

4.如为父方细胞质内的DNA上的某个碱基改变，受精作用时不一定会传递给子代；

5.若亲代中发生变异并传递给子代的是隐性基因，而子代为杂合体，则隐性性状不会表现出来；

6.性状表现是遗传基因与环境因素共同作用的结果。在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来；等等。

因此，综上所述，我们可以确定即使亲代DNA上的某个碱基突变也不一定会使子生变异。

在上述解题过程中，我们应用了遗传的物质基础、变异、基因的分离规律以及生物的生殖等多个知识和原理，在已经建立的知识体系中认真检索；只有当我们形成较为完整的知识体系时，站在全局的高度来检索和思考，才能获得较为完整而合理的答案。

2.合理构建媒介，实现灵活转换，挖掘隐含因素，准确理性整合

例2根据右表，回答下列问题：

（1）指出各基因在染色体上的分布情况：____________。

（2）若表中显性基因均为正常基因，隐性基因均为致病基因，婚配Ⅰ所生的儿子两病兼发的几率是多少？

解析：（1）A与a、M与m两对等位基因无论是男还是女，都成对存在，因而它们位于常染色体上；而B与b在男性体内成单存在，女性体内成对存在，因而它们位于性染色体X上；R与r只在男性体内成单存在，而女性体内没有，因而它们位于Y染色体上。

（2）婚配Ⅰ的完整基因型是：AaXbY、AaXBXb。发病概率可作遗传图解，或直接求解：1/4×1/2=1/8。

3.强化实践观，学会在新情景中应用知识原理

同学们通过高中生物学习，不仅要记住一些基础的原理结论和事实，还要能确立正确的观念和思想，具有解决实际问题能力，能用生物学的原理来、分析、解释一些生产现实、生活现象，理解科学发展的新进展，并对特定条件下的事物发展趋势做出一定的预测、判断或假设。

例3我国和世界各国许多科学和医务工作者正加紧工作，研发“非典疫苗”。研究发现，导致人类“非典”的冠状病毒是一种RNA病毒。

国外研究人员试图采用“反义疗法”，即用含有与“非典”冠状病毒基因碱基序列相对称的RNA单链（能互补配对），作为药物以能彻底“中和”病毒的毒性。根据这种疗法设计的新药据说能有效攻击传染性肝炎病毒、西尼罗河病毒和“非典”冠状病毒等的RNA基因单链，干扰其繁衍过程，从而达到阻止病症发生和病毒的毒性。回答有关问题：

(1)要合成用来作为药物的“核糖核苷酸单链”必须先检测获得“非典”冠状病毒中________的排列顺序。

(2)新药的作用实际上是阻断“非典”冠状病毒RNA基因单链的_________过程，从而使病毒在寄主细胞内不能正常繁殖。

经典遗传学关于基因的概念篇4

总览世界各主要国家(地区)的文物保护立法现状，文物保护立法模式主要包括三种:即分别立法模式、综合立法模式和统一立法模式。分别立法模式，是指从单个文物要素或者从文物保护某一具体措施的角度出发进行专门立法。在该立法模式下，各单行法适用范围各异，但是法律效力相同。除各类单行法外，没有规定多个文物要素或人文资源保护的综合性文物保护立法，也没有协调各单行法之间关系的法律存在。从文化遗产法历史发展历程来看，在文化遗产立法初期，各国一般采用分别立法模式，且将保护重点集中在历史建筑这类不可移动文物的保护上。如法国于1840年颁布《历史性建筑法案》、1887年颁布《历史纪念物保护法》、1913年颁布《历史古迹法》、1962年颁布《历史街区保护法》等;美国于1906年颁布《古迹保护法》、1935年颁布《历史遗迹法》、1976年颁布《民俗保护法案》、1979年颁布《考古资源保护法》。

由于不同单行法之间存在历史更替、重叠和冲突现象，采用分别立法模式会导致国家机关对文化遗产各要素之间的关系注意不够，从而为法律实施带来困难，很多国家意识到这一立法模式的缺陷。时至今日，在文物保护立法方面，很多国家转向了另外两种立法模式，譬如法国转为了统一立法模式。英国、美国等少数几个有判例法传统的国家尚未变革立法模式，仍然坚持分别立法模式，主要针对古迹、登录建筑、保护区、民间文艺、民俗及历史古城等不同层次保护的对象，进行分别立法，并对保护办法、机构与团体、地方政府职能与资金政策等给予较为细致的规定。综合立法模式，即基本法与单行法相结合的立法模式。主要表现为:先将各单行法中共通的原则、制度加以归纳，制定一部超越各单行法的文物保护基本法作为文物立法的统率，随后在单行法中制定具体的文物保护实施细则。这种模式有其特有的优势:既可以克服单行立法模式体系化的不足，又可以避免法典模式的僵硬。

日本、韩国、我国台湾地区都采用这一立法模式。如日本于1950年制定基本法《文化财保护法》，在此基本法的基础上，日本文化厅长将一部分立法权限委任给都、道、府、县教育委员会，由这些机构制定一些重要文化遗产保护的细致性规定。我国台湾地区以《文化资产法》为基本法，再制定《地方制度法》《土地法》《都市计划法》《区域计划法》《都市更新条例》《建筑法》等单行法和《台北市市定古迹及纪念性建筑物制定作业要点》《台北市古迹管理维护要点》《新竹市市定古迹评鉴审议作业要点》等地方性法规等作为具体的实施法。

总之，日本和台湾地区制定的文物保护基本法规定了原则性问题，在单行法中规定了细致性问题。统一立法模式，即文物保护事务的法典化，通过一部统一的法典来调整和规范文物保护事务，这种模式是指将各个文物保护法律规范按照一定逻辑体系编排成前后密切关联，少有重复字眼的完整法典。主要是一些大陆法系国家对该国已经成熟的文物保护法律体系进行整合、改造，制定出文物保护法典。法国、意大利是在文物保护立法领域采用统一立法模式的典型代表，是文化遗产保护经验丰富的国家，同时也是有着深厚法典编纂传统和强烈法典编纂情节的国家。法国于2004年将之前所颁布的100多部关于文物保护的法律编辑在一起，形成了一部综合性文化遗产法典《法国文化遗产法典》。该法典分为七个部分，内容包括一般规则、档案、图书馆、博物馆、考古、历史古迹与景观和保护区、海外文化遗产等相关规定，分别对不同种类文物的概念、取得、转让、保存、修复与违法行为的处罚等作了明确规定。法国能够构建出一个独立完善的文物保护立法体系，用了两个多世纪的时间，法国国家机关逐渐制定并完善了一系列文化遗产保护法律文书，从保护私人所有和国家公有的历史建筑，到保护周__围环境，再到保护某一单独的文化与自然景观，最后到保护整个城市空间，我们足以领略到法国的统一立法所保护的客体范围之大。意大利于2004年制定了《文化与景观遗产法典》，该法典集总则、文化财产、景观财产和处罚措施为一体，几乎涵盖了文化遗产的所有部分，它吸收借鉴了之前该国所制定的各部文化遗产及自然遗产保护法律，是意大利文化遗产保护法的集大成者。法国、意大利都是在已有的单行法的基础上，进行增加、删除、修改、合并并重新编排章节后，整合为一部调整范围更为广泛的综合性法典，该立法模式最大的优势即便于查询、检索。

二、我国文物保护的立法模式现状

我国文物保护主要采取综合立法与专项立法并存的立法模式。我国文物保护相关的法律规范的效力等级跨越较大，上至效力级别最高的《宪法》，下至其他规范性文件都存在文物保护的身影。内容包括考古发掘、文物保护单位、馆藏文物管理、文物鉴定、文物出境、安全保卫、专业职称、文物商店、财物审计、历史文化名城等方方面面。初步形成一个以宪法为基础、以《文物保护法》为主干，并有相当数量的单行法律规范组成的多级别多层次的文物保护法律体系。我国适用于文化遗产保护最为重要的综合性法律是《文物保护法》，该法设置了我国文物保护的方针等原则性条款。为了解决不同类别的文物保护事项的操作性问题，各级国家机关又制定了一系列更为细致的综合性法律规范和针对不同文物类别或具体某一保护措施的单项法律规范。综合性法律规范包括国务院制定的《文物保护法实施细则》(1992)和《文物保护法实施条例》(2003)，这两项法律规范有两个重要作用:一是填补《文物保护法》的漏洞，将文物保护单位、考古发掘、民间收藏文物、文物出入境、法律责任进行更为细致的系统性规制;二是作为《文物保护法》的使用说明书，解释《文物保护法》中的具体条文。

单行法的数量庞大，设置较为复杂，包括针对某类文物的单项立法，如国务院制定的《历史文化名城、名镇、名村保护条例》(2008)、《水下文物保护管理条例》(1989)、《传统工艺美术保护条例》(1997)，由国家文物局的《古人类化石和古脊椎动物化石保护管理办法》(2008)、《世界文化遗产保护管理办法》(2007)，建设部的《城市紫线管理办法》(2003)、《历史文化名城保护规划规范(GB50357-2005)》(2005)，国家文物局与建设部联合的《历史文化名城保护规划编制要求》(1994)等;也包括针对具体某一文物的单项立法，如国务院制定的《长城保护条例》(2006)、甘肃省人民代表大会常务委员会通过的《甘肃敦煌莫高窟保护条例》(2002)、福建省福州市人民政府的《福州市三街七巷、朱紫坊历史文化街区保护管理办法》(2006)等;还包括针对某一具体保护措施制定的单行法，如国家文物局制定的《文物认定管理暂行办法》(2009)、《文物行政处罚程序暂行规定》(2005)、《考古发掘管理办法》(1998)，还有法律效力最低的其他规范性文件，如《大遗址保护专项经费管理办法》(2008)、《文物系统博物馆风险等级和安全防护级别的规定》(2008)等。表1、表2更为直观地反映了我国的立法现状。

三、设计以综合立法模式为中心的文物保护立法体系

目前，新的《中华人民共和国文物保护法修订草案(送审稿)》正处于公开征求意见阶段。随着未来新《文物保护法》的颁布实施，完善我国文物保护立法体系势在必行。

(一)完善文物保护基本法的初步规划

一国就某一社会问题的解决采取多元化措施时，往往通过制定一个基本法，统一国家的行政目标、基本对策、综合措施。基本法的实质性意义和功能是为了确立一系列的预防性、控制性、管理性以及救济性的法律措施而制定的一个统一的综合性政策目标。我们在制定文物保护基本法时应注意以下两个方面:其一，坚持文化遗产基本法模式，将文化遗产的保护原则与理念等总括性问题进行立法。文物保护基本法的主要特征在于一般只对文物保护的目的、范围、方针政策、基本原则、重要措施、管理制度、组织机构、法律责任等作出原则性规定，而非具体适用的实施法。我国现行的具有文物保护基本法性质的法律是《文物保护法》，而我国现行《文物保护法》所存在的主要问题就是它在规定综合性目标的同时，还规定了具体的法律措施，出现这一现象的历史原因是，在原《文物保护法》立法之初，文物保护单行法规尚处于空白阶段，因此必须在文物保护基本法中规定具体的实施法内容。

经典遗传学关于基因的概念篇5

关键词：量子遗传算法；背包问题；修复函数

中图分类号：TP301

文献标识码：A

0引言

背包问题是一个在运筹学领域里常见的优化难题[1]。工厂里的下料问题，管理中的资源分配，资金预算，投资决策，装载问题等均可建模为背包问题。研究该问题的求解方法，无论在理论上，还是在实践中都有较重要的意义。由于采用通常的数学方法很难在有限的时间内找出全局最优解，因此，背包问题的求解方法主要是一些启发式算法[2],如禁忌搜索算法、模拟退火算法等，也有一些文献用遗传算法求解该问题[3],但当问题的规模较大时,传统遗传算法求解的效果不太理想。

近年来，A.Narayannan和KukHyunHan等人将量子力学中量子比特、量子态叠加等概念引入到遗传算法中，提出了量子遗传算法（QuantumGeneticAlgorithm，简称QGA）[4]。它以量子计算的一些概念和理论为基础，如量子比特、量子态叠加等，用量子比特编码来表示染色体，用量子门更新来完成进化搜索。量子遗传算法在种群多样性和计算并行性方面优于传统遗传算法，可有效提高算法的收敛速度，减少早熟收敛[5]。本文提出了一种带修复函数的QGA来求解背包问题，在量子门更新时采用一种通用的旋转角调整策略，使编程更为简单。对于运行中产生的非法解，由修复函数进行修正。几个典型背包问题的测试结果表明，这种具有自修复功能的量子遗传算法在求解背包问题时，性能优于传统遗传算法。

1背包问题的描述

从计算复杂性理论来看，背包问题是个NP难题。它的描述有多种形式，本文仅考虑简单0/1背包问题。

0/1背包问题可描述为：现有m个物品x1,x2,…,xm，每个物品的重量为wi，价值为pi。要从其中挑选若干物品放入背包，背包的总容量为c。问应该如何选择物品，才能使背包中物品的总价值最大。

背包问题的数学表达为：

其中，xi只取0或者1，此时为0/1背包问题。

2量子遗传算法（QGA）简介

量子遗传算法是量子计算与遗传算法的结合。QGA基于量子计算中的量子比特和量子态叠加等概念，将量子比特的概率幅表示用于染色体的编码，这样，一个量子比特染色体可以表示多个态的叠加，使得该算法较传统的遗传算法具有更好的种群多样性和更高的计算并行性。模拟量子坍塌的随机观察使种群更加丰富。在个体更新时采用量子旋转门操作，而不是传统遗传算法中实现较复杂的交叉和变异操作，有效地提高了算法的收敛速度，并且可以方便地在算法的探索（exploration）和开发（exploitation）之间取得平衡，提高算法的寻优效率。

2.1量子比特编码

在QGA中，染色体中的基因不是用确定性的值（如二进制数、浮点数或符号等）表示，而是用量子比特（qubit）表示，或者说是用随机概率方式表示。一个量子比特不仅仅可以表示|0>态或|1>态，而且可以表示这两种状态的任意叠加态，即|0>态和|1>态的任意中间态。所以，该基因所表达的不再是某一确定的信息，而是包含所有可能的信息，对该基因的任一操作也会同时作用于所有可能的信息。一般地，一个基因（即量子比特）的状态可表示为：

其中，α和β分别是|0>和|1>的概率幅，且满足归一化条件：

量子遗传算法中采用的这种量子比特染色体表示形式，使一个染色体可以同时表示多个状态信息（一个m位的量子染色体表示2m个可能的状态），有利于保持种群的多样性，克服早熟收敛。

2.2量子门更新操作

在QGA中，量子比特个体是遗传信息的载体，而对信息的基本操作是由量子门来实现的。量子门通过对量子比特实施一种幺正变换来控制量子态的演化和传递，进而实现种群的进化。量子门的设计是QGA实现的关键，直接影响QGA的性能。一般情况下采用量子旋转门U，其更新过程如下：

为其通过量子旋转门更新后的新基因，θi为旋转角，其大小和符号是根据一个事先设计的调整策略而确定的。旋转角的幅值影响收敛速度，如果幅值过大，会导致早熟；若幅值过小，会使收敛速度减慢。其值一般在0.001π~0.05π之间[6]。与其他的进化算法类似，QGA也是一种概率搜索算法，只是其个体表示具有量子比特的形式。量子染色体的更新由量子门操作来完成，实际上是一种启发式进化策略，有助于提高算法的收敛速度。

3带修复函数的量子遗传算法求解背包问题的实现

3.1修复函数

在求解背包问题时，背包的总容量c是确定的，但是，不一定每个解都满足背包的容量限制条件（∑mi=1wixi≤c），必定有不满足限制条件的解存在，因此，对非法解的处理是解决背包问题的一个重要步骤。

经典背包问题在求最大利润时大多采用惩戒（penalty）函数和修复（repair）函数的方法[7]。本文采用修复函数的方法来修正非法解，使其变为可行的编码。具体实现方法如下：

设置一个寄存器overfilled，放置二值数0或1。1表示背包已装满，0表示背包没满。

(1)overfilled置0。

(2)若∑mi=1wixi>c，则overfilled置1。

(3)当overfilled为1时，随机选择一个xi使其为0，直到∑mi=1wixi≤c。此时，将overfilled置0。

(4)当overfilled为0时，随机选择一个xj使其为1，直到∑mi=1wixi>c。此时，将overfilled置1。

(5)将最后选择的一个xj置回0。

3.2算法实现

带修复函数的量子遗传算法求解背包问题的具体实现步骤如下：

（1）初始化：产生初始种群

其中qtj为第t代种群中的第j个量子染色体。

式中，n是种群中量子染色体的数目，由于量子遗传算法具有高度并行性，所以种群规模可以很小而不影响算法的性能，本文中取n=10；m为量子染色体的长度，即背包中物品的个数。初始化时，全部染色体的所有基因

都被初始化为1/2，这意味着一个染色体取到所有可能值的概率是相等的。

（2）量子坍塌：对Q(t)中的个体进行一次观测，以获得一组确定的解P(t)={xt1,xt2,…,xtn}。其中，第j个染色体的观测值xtj={xtj1,xtj2,…,xtjm}是一个长度为m的二进制串，其每一位xtji的值观测为0或1是根据相应量子比特的概率选择得到的。具体观测过程为：产生一个0~1之间的随机数r，若||2

（3）修正非法解：采用3.1节所述的修复函数修正不可行编码，使所有的编码都满足背包限制条件，变为可行的编码。

（4）计算适应度：选取适应度函数为背包中物品的总价值。第j个染色体的适应度值fj=∑mi=1pi•xji。式中，pi是背包中第i个物品的价值；xji为第j个染色体的第i位观测值，m为染色体长度，即背包中物品的个数。由于要求背包的最大价值，所以适应度值越大的个体越好。

（5）更新种群：通过量子旋转门，根据(3)式和(4)式更新Q(t)。本文采用一种通用的旋转角调整策略[8]，如式(5)所示：

式中，θi为旋转角；sign为符号函数；xtji和bti分别为解xtj与当前最优解bt的第i位；f(xtj)和f(bt)分别是它们的适应度值；

为种群中第j个染色体的第i个基因对；Δθi为量子比特旋转的角度，其大小可以控制算法的收敛速度，本文中取0.01π。此调整策略可以用通常的表格形式表示，如表1。表中s(αtjiβtji)为量子比特旋转的方向函数。图1是量子旋转门作用于量子比特个体的示意图。例如，当xtji=0，bti=1时，若f(xtj)≤f(bt)，为使当前个体收敛到具有更高适应度的染色体，应该增加当前解对应量子比特取1的概率，即要使|变大，此时，在图1中，若(αtji,βtji)在第1，3象限，θ应向逆时针方向旋转（取正值），若在第2，4象限，θ应向顺时针方向旋转（Δθi取负值）。

为了验证本文提出带修复函数的量子遗传算法在求解背包问题时的有效性，以两个典型的背包问题为例，测试该方法的性能，并与传统遗传算法（CGA）进行比较。

算例1

采用文献[9]中的一个背包问题实例，例子中有50个物品可供选择，具体参数如下：

算法参数：

•带修复函数的量子遗传算法（QGA）：种群大小为10，最大进化代数为500；

•传统遗传算法（CGA）：种群大小为50，最大进化代数为500，交叉概率0.8，变异概率0.05。

用QGA解决此背包问题，可得到如图3的进化过程曲线。用该算法可以求出该问题的最优解决方案，决策变量xi(i=1,2,…,m)为11010101111011011011011111110100001010011000001000，背包的总价值为3B103，总质量为1B000。而用传统遗传算法（种群大小sizepop=50，最大进化代数maxgen=500，交叉和变异概率分别为0.8和0.05）解决该背包问题无法得到全局最优解，运行结果如图4所示。将图3和图4进行比较不难看出，传统遗传算法（CGA）的平均适应度迅速趋向全局最佳适应度，而量子遗传算法（QGA）的平均适应度趋向全局最佳适应度的趋势比较缓慢，由此可以说明，QGA虽然种群较小，但却具有更好的种群多样性。

物品随机产生，物品个数m分别取100、250和500，物品重量wi为1~10之间均匀分布的随机数，物品价值pi=wi+5，背包容量c=12∑mi=1wi。

采用传统遗传算法（CGA）和量子遗传算法（QGA）分别对m＝100、m＝250和m＝500的三种背包问题进行求解，算法参数同算例1，得到每代最佳适应度的比较如图5所示。从图5中可以看出，量子遗传算法的寻优能力明显优于传统遗传算法。

分别用CGA和QGA对上述背包问题进行50次试验，记录下每次运行的最佳适应度值，即背包的最大总价值。50次运行结果的最优值、平均值和最差值如表2所示。

从以上两个例子中可以看出，在求解背包问题时量子遗传算法的寻优能力优于传统遗传算法。而且，从两者的平均适应度曲线的比较可以看出，量子遗传算法虽然种群规模小，但仍能保持种群中个体的多样性，可以避免早熟收敛。而传统遗传算法在进化后期适应度高的个体大量繁殖，充斥整个解空间，这样就容易导致算法停止在局部最优解上。总之，带修复函数的量子遗传算法在求解背包问题时具有优良的性能。

经典遗传学关于基因的概念篇6

关键词：动物遗传学；教学实践；教学质量

中图分类号G642.0文献标识码A文章编号1007-7731（2014）06-133-03

《动物遗传学》是动物科学等相关生物专业的一门重要的专业基础课程，主要学习内容包括遗传学基本定律―孟德尔的分离定律和自由组合定律以及摩尔根的连锁互换定律，遗传的染色体理论，遗传的重要物质核酸的结构与功能，群体遗传结构中基因频率与基因型频率的概念以及遗传平衡定律Hardy-Weinberg平衡理论、影响平衡的各种因素：选择、迁移、突变、遗传漂变等，数量性状的概念与主要遗传参数遗传力、遗传相关和重复力的概念及计算方法[1]。目的是让学生了解遗传学的发展历史，掌握遗传学的基本知识和基本理论，理解分子遗传学的基本原理与研究方法，为后续课程的学习奠定基础。

动物遗传学在学习过程中具有较强的理论性、逻辑性，并且相对抽象，属于畜牧专业中比较难学的一门课程。随着高校教育教学改革的不断深入以及素质教育的推进，课堂理论较实验课程较少并且不断压缩，已经由课程初始设置的125学时减少到目前的50学时，甚至是44学时。压缩理论课时，学生普遍反映遗传学课程的教学内容较多、时间较为紧张、知识面跨度大、学习难度大，并且在学习的过程中经常产生抵触的情绪，给教学工作带来较多的困难。因此，在教学过程中，基于以学生为本的教学思想，应积极改进遗传学教学法，并且重点培养学生学习遗传学的兴趣，调动学生的学习积极性和主动性，这对于提高遗传学教学效果，培养学生的综合素质具有十分重要的意义。采取何种教学方法，如何提高其教学效果，值得深入探讨。

1培养学生对动物遗传学的学习兴趣，充分发挥学生主体作用

兴趣才是最好的老师，它能有效地诱发和强化学习动力。单单靠一块黑板和一本教材传授、笼统地灌输知识，势必会降低学生对课程的学习兴趣，并且直接影响学习的效果。绪论作为第一节课，是教师宏观的对学生介绍一门课的方向，并且是与学生的第一次接触，教师自身的水平、性格、态度、言语表达、情感、穿着等都会给学生留下较为深刻的印象。在绪论课上，可精选一些典型的遗传学学史事例，一些在遗传学领域中作出较为重要贡献的历史人物事迹，在当前医学、生物技术等领域的应用与遗传学相关并且所起到的至关重要的作用的事例，充分展示课程的重要性，在学生了解遗传学的建立与发展的同时，进而使学生学习兴趣得到提升。

2采用多媒体教学，展示更多的研究信息

对于遗传学的学习，教授的引导、启发、推理以及学生的想象占据了大部分内容。在教学实践中，教授过程应运用生动的语言，教师应充当引导者和组织者的角色，充分发挥其引导作用激发学生对遗传学的学习兴趣。在有丝分裂、减数分裂、基因表达调控等内容教学过程中，应该将教学内容与实际生活充分地联系起来。把多媒体辅助教学、动画及图像结合起来激发学生强烈的学习兴趣，有利于学生对知识点形成较为直观地形象理解。以学生为主体，通过照片、视频等媒体为辅助，生动形象的介绍学习内容，建立学生对知识点的直观理解，使学生对其产生新鲜感并成为对认知过程形成主体意识的主动构建者。在学生心理方面，随着时间的推移，学生对学习的新鲜感会逐渐减弱并且产生微妙的变化，这种变化表现在学习态度以及行为方面。从教师角度来看，如果单纯利用视听媒体的优势不断地向学生灌输知识和信息，只是依托媒体照本宣科，势必成为另一种形式的“满堂灌”；追求“直观”也不能限制学生想象、思考的空间而迟滞抽象思维的发展。因此在利用多媒体教学的过程中，应当把启发式教学的思想预先注入媒体的图像、视听造型及媒体的组合之中，确定启发式精讲与媒体的启发式展示相结合的教学策略。

3对于不同的章节，应采取不同的授课方式

采取题海战术在遗传学的教学实践中是不可取的。例如遗传的三大定律、染色体数目及结构变异等不需要死记硬背，教师应通过鼓励学生多做习题或者上习题课的方法来掌握。在布置习题的过程中，应有针对性地选择一些典型的习题并重点说明。在批改学生作业的过程中，要发现学生的问题所在，对习题进行深入地解析，使学生可以牢固地掌握所学内容。

4增设讨论课，提高学生的分析与总结能力

遗传学内容抽象，不易掌握。在教学过程中常出现有些学生可以理解，有些学生一知半解的现象，应充分对某些学习内容开展一些必要的课堂即兴讨论，增加学生的学习兴趣。例如在有丝分裂、减数分裂、遗传学的三大遗传规律教学中，针对处于不同时期及染色体在分裂过程中的动态变化规律和对某些概念点的实质的联系、区别，在细胞核遗传、细胞至遗传以及母性影响的区别和联系，还有一些较为典型的F因子、Fc因子及Hfr区别和相互影响，这些都可以作为课堂上较为典型的问题进行提问和讨论。如有必要可将其作为一次课后作业让学生充分思考。在经过充分的讨论及课后的静心思考后，可由学生自主理清思路并且以小论文的形式提交作业或者以讨论形式在下一节课堂上进行专门的讨论。这种形式[2]可充分改变由教师一个人形成的主讲式课堂，并不是从一个教师的角度去理解问题，而是从学生个人的角度去学习理解。这种穿插式的讨论和教学方法会使学生对遗传学的学习兴趣增加并且对知识体系产生深入地认识，提高了自主学习性，并使学生的总结能力、分析能力得到提高。教师在教学中可以组织学生各抒己见、自由地表达对问题的观点，教师可适当的引导和提问，让学生相互质疑、相互补充等从中得出结论，然后教师对所得出结论进行点评。值得一提的是，在教学过程中，教师要善于发现并且捕捉到学生的闪光点，对不同水平的学生给予适当的评价和鼓励，使学生保持着一种积极好学的心态，充分发挥以学生为主体的作用。

5精心准备遗传学的实验课

遗传学在农业、医学、环境污染治理、生物多样性的保护等方面具有重要作用，而实验教学是不可分割的重要部分[3]。实验教学在育人方面有其独特作用，不仅可以授人以知识和技术，培养学生的动手能力与分析问题、解决问题的能力，而且能够影响人的世界观、正确的思维方法和严谨的工作作风。实验室是实验教学的主要场所，而实验教学又是培养有创新思维、创新能力人才的最佳途径。在遗传学课程的安排中，实验课占了1/3～1/4。实验课不仅能激发学生的求知欲，而且能加深学生对所学理论知识的理解，锻炼学生的实验操作技能，有助于提高学生观察、思维、分析和创新等方面的能力。

随着遗传学的发展，仅仅停留在以果蝇为材料的实验方法上，远远无法满足学生的需要。可以结合生物科学目前发展的趋势，为学生开展一些分子生物学的实验，例如DNA的提取、基因克隆、DNA测序、转基因等等，让学生对当前的实验技术有所了解[4]。这不仅能够激起学生学习的兴趣，还有利于培养学生进一步在生物科学领域深造的欲望。

6培养学生的信息素质和自学能力

教师的教学体系应该与时俱进，要利用网络的生物资源对学科的发展前沿进行适当的调整和数据库共享，对网络资源的应用和对课堂教学的引入都极大的利于学生在对遗传学课程学习知识体系的扩展、更新和学生自学能力、自身素质的提升。

随着遗传学的快速发展，遗传学在教学中的缺陷表现为教材内容的滞后性，因此产生在学习中对课本获取知识的不足。但网络的信息资源的数据共享便可弥补这一缺陷，因此为教学构建了一个较为便捷的平台。教师在教学过程中可采取由学生提出关键词、教师总结的方法，让学生进行网络查询，使网络与课本相结合，自主了解最新的研究成果和研究进程，有助对学生积累信息的能力和自主学习的能力的提升，并且可以对所学的内容有所巩固，开阔学生的专业知识视野。

7多做习题，熟练掌握各种遗传规律

世界是多姿多彩的，性状的遗传也是非常复杂的。如果在教学中缺乏实习、加上实验条件的限制，没有接触各种遗传现象的机会，则可以通过做各种各样的习题来弥补。如为学生出各种各样的习题，每讲过一段以后，可进行一次习题课的讲解，最后再做一次综合练习。让学生从各种各样的习题中发现、掌握各种各样的遗传现象和遗传规律，从中摸索分析问题，解决问题的方法。

8提高自身的语言表达水平

有人说教师的语言如钥匙，能打开学生心灵的窗户。好的教师语言是教师从事教育、教学工作必备的条件。教师语言水平的高低，直接影响到教学效果和教学质量的优劣[5]。作为一个合格的人民教师，必须不断地提高自己的语言表达水平，尽量使自己的语言幽默诙谐。苏联作家斯维洛夫说：“教育家最主要的也是第一位的助手是幽默。”一个概念，讲授时有无幽默感，表达效果就不大一样。幽默能引起学生的兴趣，加深学生的理解和记忆。趣味性一般指教学语言生动形象、富于情趣。教学语言的趣味性也是教育教学成败的重要条件之一。

9结语

以上是对遗传学教学中的体会作了一些总结和探讨，如何采用不同的教学方式教学手段和网络资源，提高学生的学习积极性和主动性，从而提高教学的效率与质量，是一项非常艰巨的任务，还有待于在教学实践中逐渐探索和研究。

参考文献

[1]胡文明，徐翠莲.探讨遗传学教学方法提高学生学习效果[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2010（05）：95-96.

[2]刘金文，曹宁，余丽芸，等.遗传学实验教学改革初探[J].安徽农学通报（上半月刊），2012，（23）：177-179.

[3]王林生，张雅莉，王彬.本科遗传学教学内容与方法探讨[J].高教论坛，2010，（09）：22-24.