在遺傳學(xué)教學(xué)中加強保護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(lèi)的寶貴資源，但現代社會(huì )的髙速發(fā)展正在使其遭受前所未有的巨大破壞。據估計，在未來(lái)的50年內，全球物種將會(huì )有50%以上消亡。生態(tài)系統的巨大改變甚至會(huì )改寫(xiě)物種的進(jìn)化歷程。1978年，本著(zhù)對森林采伐、物種滅絕以及遺傳多樣性喪失等現象的熱切關(guān)注，“保護生物學(xué)”概念被正式提出W。其宗旨就是要保護物種及其生境，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。生物多樣性一般認為可包含三個(gè)層次的內容，即遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統多樣性。了解人類(lèi)活動(dòng)對生物多樣性的影響，阻止生物多樣性的喪失和絕滅是保護生物學(xué)的終極目標。
作為生物是否能夠適應環(huán)境變化的一個(gè)重要指標，遺傳多樣性成為保護生物學(xué)關(guān)注的重點(diǎn)。只有在了解物種的遺傳結構和遺傳多樣性的前提下，才能夠制定出切實(shí)可行的物種保護策略。此外，隨著(zhù)科學(xué)研究的發(fā)展和學(xué)科之間的相互滲透，保護遺傳學(xué)(conservationgenetics)應運而生，其目的就是利用遺傳學(xué)方法解決在保護中所遇到的問(wèn)題，進(jìn)而制定出更好的保護策略，達到保護物種多樣性，維持物種進(jìn)化潛力的目的。
生物多樣性保護已被認為是人類(lèi)文明進(jìn)步的重要標志。但到目前為止，國內還很少有髙校在本科生教學(xué)中單獨開(kāi)設保護遺傳學(xué)課程。作為專(zhuān)業(yè)基礎課的“遺傳學(xué)”也應該作相應的教學(xué)改革和調整，在課程教學(xué)中滲透保護理念，加強保護意識教育。
傳統遺傳學(xué)關(guān)注的是性狀在物種世代間的傳遞過(guò)程，包括遺傳物質(zhì)的結構和功能，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(zhuān)業(yè)所使用的教材為劉祖洞教授編著(zhù)、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?tīng)栠z傳定律和摩爾根的連鎖定律為基礎，擴展有細胞質(zhì)遺傳、基因定位、群體遺傳學(xué)和統計等方面的知識。雖然這些內容涵蓋了動(dòng)植物、微生物、分子、細胞等遺傳學(xué)主要問(wèn)題，但整套教材從未提及生物多樣性的保護理念和保護意識教育。事實(shí)上，遺傳學(xué)的教學(xué)過(guò)程可能涉及諸如實(shí)驗動(dòng)物的福利、遺傳多樣性保護與基因污染以及轉基因生物倫理等許多保護生物學(xué)的熱點(diǎn)問(wèn)題。為使人才培養能夠更好地順應時(shí)代對保護理念和生態(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物種和環(huán)境的保護，我們嘗試從以下幾個(gè)方面來(lái)調整遺傳學(xué)的教學(xué)。
1.在教學(xué)中滲透保護理念和保護意識教育
鑒于《遺傳學(xué)》課本中沒(méi)有涉及保護內容，可以在基因與環(huán)境作用（第四章）、遺傳變異（第八章第三節、第四節）、基因突變（第十章），以及遺傳和進(jìn)化(第十五章）的教學(xué)中滲透保護理念和保護意識教育。在講授遺傳物質(zhì)的變異時(shí)，強調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(guò)列舉實(shí)例，說(shuō)明保護并維持這些遺傳變異的重要性。例如，對于珍稀瀕危物種來(lái)說(shuō)，有效地保護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(cháng)遠的角度來(lái)看，瀕危物種保護對策的制定必須同遺傳因子和環(huán)境因子結合起來(lái)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代科學(xué)研究常用手段，通過(guò)研究物種遺傳變異來(lái)了解物種的存在歷史和發(fā)展現狀，進(jìn)而制定行之有效的保護管理對策：例如在繁殖區建立必要的廊道、防止近親交配、促進(jìn)珍稀瀕危物種的遺傳交流等。
在強調促進(jìn)基因交流的同時(shí)，還要啟發(fā)學(xué)生的辯證思維能力，引導學(xué)生思考過(guò)度的基因交流可能引起的一些負面影響。例如生物入侵（biologicalinvision)問(wèn)題一直以來(lái)是國內外保護生物學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)。人侵物種（invasivespecies)不僅能夠通過(guò)占據本地物種的棲息地，無(wú)控制生長(cháng)繁殖對本地生態(tài)系統造成一定危害還可以通過(guò)遺傳污染（geneticpollution)威脅到本地物種的生存。通過(guò)與本地物種雜交（hy?bridization)或基因漸滲（introgression)，人侵物種可以肆無(wú)忌憚地侵蝕本地物種的基因庫，對于本地珍惜物種的保護是十分不利的。一個(gè)典型的案例就是對于美國的東南部地區紅狼（redwolf,Canisrufus)種群的保護。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)的雜交也是導致其種群數量下降的主要原因。土狼的出現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物種多樣性的要點(diǎn)問(wèn)題。在群體遺傳學(xué)的教學(xué)中，對學(xué)生普及生物入侵的實(shí)例，啟發(fā)學(xué)生獨立思考過(guò)度遺傳交流與保護生物遺傳多樣性之間的關(guān)系。如此一來(lái)，學(xué)生在學(xué)習遺傳學(xué)的過(guò)程中，可以全面地了解與遺傳學(xué)相關(guān)的保護知識，體會(huì )其中物種保護的重要性，并將所學(xué)融會(huì )貫通到今后的生活和研究中。
2.將保護遺傳學(xué)內容納入教學(xué)大綱
教學(xué)大綱是教學(xué)活動(dòng)的綱領(lǐng)性文件，其內容的設定將直接影響到整個(gè)教學(xué)過(guò)程。由于以往的教學(xué)大綱中沒(méi)有單獨章節涉及保護，因此可以在大綱中補充“保護遺傳學(xué)概要”這樣的章節。在這章的教學(xué)中，重點(diǎn)為學(xué)生介紹在野生動(dòng)物保護遺傳學(xué)研究中涉及的樣品采集損傷問(wèn)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(guò)捕獲動(dòng)物來(lái)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、食物殘渣、鹿角和卵殼等）?。對于珍稀瀕危動(dòng)物而言，其種群生存狀況相當脆弱，具有傷害性的取樣方法既不科學(xué)，也不現實(shí)（可能違法）。因此，在遺傳學(xué)教學(xué)中，需要向學(xué)生宣傳非傷害性及非損傷性的取樣方法,這對于瀕危野生動(dòng)物的保護和管理具有十分重要的現實(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(kāi)展相關(guān)的遺傳學(xué)研究工作。
此外，在保護遺傳學(xué)以及遺傳工程（第十一章第五節）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(wèn)題�；蚬こ碳夹g(shù)常常涉及對寵物、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(yú)中插人水母的基因，能夠使其表達熒光蛋白，成為熒光魚(yú)（GloFish)而供人觀(guān)賞。然而這種基因改造在美國加利福尼亞州引起了巨大的倫理爭議，最終導致該州禁止販售熒光魚(yú)[15基因工程技術(shù)在野生動(dòng)物中的應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(wèn)題，例如手術(shù)實(shí)驗階段造成動(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(wèn)題也存在巨大爭議。這樣看來(lái)，通過(guò)基因工程手段來(lái)挽救野生動(dòng)物的未來(lái)似乎尚不可行。在教學(xué)中為學(xué)生滲透這些問(wèn)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)踐相結合，時(shí)刻以保護為理念，更加關(guān)愛(ài)自然和生命。
3.結合保護實(shí)踐案例，強化保護意識教育
通過(guò)改進(jìn)教學(xué)大綱和增添教學(xué)內容，對強化學(xué)生的保護意識非常重要。然而，單純的講解可能使理論與現實(shí)脫節，因此，在教學(xué)中穿插一些專(zhuān)家的報告，通過(guò)講解學(xué)生身邊不同形式的保護遺傳學(xué)實(shí)例，體現保護理念在遺傳學(xué)學(xué)習中的重要性。例如朱鹮(Nip-ponianippon)保護的成功案例。作為我國的四大國寶之一，朱鹮的種群數量從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(lái)自于建群的兩對成鳥(niǎo)，朱鹮的基因庫中遺傳多樣性非常低,存在嚴重的近親繁殖、近交衰退現象。在這樣的情況下，保護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，同樣也要選擇合適的棲息地進(jìn)行野放，防止環(huán)境變化對種群產(chǎn)生極度影響。再如海南省特有的國家I級保護動(dòng)物海南孔雀雉(Palyplectronkatsumatae),曾經(jīng)被認為是灰孔雀難iPolyplectronbicalcaratum')的亞種。利用分子遺傳標記分析發(fā)現海南孔雀雉與灰孔雀雉遺傳距離很大，不屬于一個(gè)種，應作為兩個(gè)獨立的遺傳單元進(jìn)行保護。由于棲息地的破壞，海南孔雀雉的數量正逐年下降，極度瀕危,而上述研究為海南特有種的保護提供了有力證據。此外，在遺傳學(xué)實(shí)驗的設計中，可以增添保護遺傳學(xué)方面的內容，與遺傳學(xué)理論課緊密結合，由教師帶領(lǐng)學(xué)生親身體驗野外取樣、室內檢測遺傳多樣性的全過(guò)程。這些教學(xué)方法的改進(jìn)無(wú)疑將推動(dòng)保護理念在遺傳學(xué)教學(xué)中的滲透。
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