医学生物学遗传信息表达的教学思考

发布时间：2020-04-02

　　摘要：遗传信息的表达是现代生物学最基本、最重要的规律之一，它与生命的基本组成和生物所表现的生命现象密切相关，它既是生物学的基础知识，又是现代生物学仍在继续研究和探讨的内容，由于现阶段中职学生基础较差，内容叉微观、抽象，所以是医学生物学教学中的重点和难点，如何较好地使学生容易理解和把握，笔者主要从三个方面加以阐述。

　　关键词：遗传信息的表达;中心法则;多媒体教学

　　遗传信息的表达是指在生命活动过程中，将遗传物质(DNA)所携带的遗传信息转变成一条有一定氨基酸顺序的多肽链，再经过特定的生理、生化过程来控制生物的遗传性状。其传递规律的中心法则，是现代生物学中最重要的规律之一，是现代生物学的理论基石。由于表达过程涉及到了生物体内最重要的两种生物大分子(核酸、蛋白质)，并且是在两者相互作用下构成了诸如生长、繁殖、运动、遗传、代谢等生命现象。其内容微观、抽象，加之现有中职学生的基础较差，在接受这部分知识时，有相当的困难，对此现状提出几点意见：

　　一、遗传信息表达在生物学中的重要性

　　(一)遗传信息表达在生物学中的地位

　　传统的细胞学说和进化论只是从结构上和起源上论证了生物界的统一性，使人类对生命现象和运动规律有了一定的了解，而遗传信息的表达则是第一次阐明了生物体信息传递的规律，从信息的角度论证了生物界的统一l生，也就是说帮助人类从更高、更深的层次对生命现象及本质进行了解，对进一步提示和把握生命运动规律有着十分积极的作用，使人类对生命运动规律有了更加深入的研究，也是现代生物学发展的必然要求。

　　(二)遗传信息的表达在医学生物学教材中的特殊位置

　　医学生物学教材主要包括两大部分内容：即细胞生物学和遗传学，而遗传信息表达中涉及的DNA、RNA、蛋白质与这两部分内容有着密切的联系，其中，DNA、RNA蛋白质是组成细胞的最重要的组成成分，它们的化学组成、结构和功能在教材中都有比较详细的说明，而且直接与细胞中各细胞器的结构和功能相关，正是它们在细胞中的存在和相互作用决定了细胞在结构上和功能上成为生命的基本单位。同时生物体所表现的各种生命现象，诸如生长、发育、繁殖，特别是遗传变异等正是遗传信息表达的外在表现。所以说，遗传信息的表达是贯穿医学生物学的主线条和联络站，在医学生物学中占有特殊的位置，是学好医学生物学的关键所在。

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　　二、采用多媒体教学，有助于学生更好掌握教学内容

　　(一)利用多媒体进行形象化教学，发挥形象思维的作用，促进抽象思维的提高

　　“遗传信息的表达”这部分内容涉及许多零散的、抽象的概念和微观领域的理论，很多内容在讲解时用语言和示意图很难使学生对整个转录和翻译过程形成清晰的认识。如果采用多媒体动画技术进行放映，并配上优美的音乐，则很容易使学生将内在的规律和抽象的概念直接表现出来，并通过动画技术将内容连贯起来使学生较为轻松地了解和掌握。如：翻译过程氨基酸活化、起始、肽链延长，合成的终止与释放等过程。

　　(二)利用多媒体教学，能够以静为动，寓教于乐

　　多媒体的特点是图、文、声、像并茂，向学生提供形式多样，功能各异的感性材料，形象生动的画面，标准逼真的情景朗读，悦耳的音乐背景，使学生产生台闻其声，如临其境的感觉。这种教学打破传统的讲授、灌输教学模式，使用多媒体教学能够活跃课堂气氛，使死的知识通过多媒体动画技术动起来，使教学活动更加生动有效，是一种学生比较喜爱的教学模式，教师教起来容易，学生学起来轻松，一举两得，而且通过感官刺激，会给学生留下较为深刻的影响，往往会起到事半功倍的教学效果。

　　(三)利用多媒体教学，能够使人机互动，人机互补

　　在使用多媒体教学时，教师可以摆脱贯用的满堂讲述、示意的束缚，实现课堂教学大容量、多信息、高效率。课堂上老师只需轻松点动鼠标就能在短时间内直观形象地演示教学理论的过程，使教学内容深刻到位，主线明确。在运用多媒体教学的同时，对教学中的内容进行点拨、归纳、总结，并针对性地提出问题，着重解决课堂中的重点和难点，针对性地引导学生准确把握所学内容，有效地提高教学质量。如：转录过程中的戴帽、加尾、剪接，通过动画技术使学生可以直观地看到戴帽的位置和作用，剪切的内含子序列和拼接的外显子序列，以及在mRNA前体的3’加上“尾巴”的位置和作用。

　　三、遗传信息表达的过去与未来

　　在1900年——1953年的半个多世纪里，经典的遗传学虽然在理论和应用上取得了重大的成就，但对遗传物质的基本单位——基因仍然被认为是一个不可分割的抽象概念，缺乏明确的物质内容，许多人还无法说明基因怎样控制细胞内特定的生理、生化过程。直到20世纪60年代，经过大量的实验证明，得出了密码子和遗传密码的概念，进而明确了生物界中遗传密码的通用性、兼并性、方向性等特征，然后归纳出了经典的遗传信息表达过程即：

　　再后来的研究发现，许多单链的RNA病毒，在感染宿主细胞后，也可以复制，并在逆转氨酶的作用下，反向合成DNA，于是得出较完整的遗传信息表达过程即：

　　然而，科学的发展常常是出人意料的，遗传信息的表达也是如此，有人在离体实验中观察到，与核糖体相互作用的某些抗生素，如链霉素和新霉素，能打乱核糖体对mRNA的选择，而接受单链DNA分子代替mRNA，由单链DNA指导，把它的核昔酸顺序译成多肽的氨基酸顺序，也有人发现一种蛋白质可以复制DNA。除此之处，目前发现的朊病毒只含有蛋白质，没有核酸的存在，它是通过蛋白质的构型的改变来致病的，是既可以在群体水平传播，也可以像遗传病一样垂直传递，从而对原有的遗传信息表达提出了新的挑战，说明遗传信息的表达仍需进一步完善。

　　如此看来，一般来说，核酸是信息流的主宰物质，而蛋白质是物质运动的主宰物质，只有一定的条件下，当以核酸为主宰的信息系统和以蛋白质为主宰的代谢系统发生耦联时，生命运动才能够发生和持续进行。因此，我们可以概括为遗传信息的表达是以核酸、蛋白质整合体系为主宰的原生质各组分之问存在的相互作用。我们仍需用发展的眼光关注这种遗传信息表达时谱写的各种壮丽的生命运动。