在遗传学教学中加强保护理念教育的探索与实践

　　生物多样性是大自然赋予人类的宝贵资源，但现代社会的髙速发展正在使其遭受前所未有的巨大破坏。据估计，在未来的50年内，全球物种将会有50%以上消亡。生态系统的巨大改变甚至会改写物种的进化历程。1978年，本着对森林采伐、物种灭绝以及遗传多样性丧失等现象的热切关注，“保护生物学”概念被正式提出W。其宗旨就是要保护物种及其生境，使其免于急速灭绝，并维持能够产生生物多样性(biodiversity)的进化潜力。生物多样性一般认为可包含三个层次的内容，即遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。了解人类活动对生物多样性的影响，阻止生物多样性的丧失和绝灭是保护生物学的终极目标。

　　作为生物是否能够适应环境变化的一个重要指标，遗传多样性成为保护生物学关注的重点。只有在了解物种的遗传结构和遗传多样性的前提下，才能够制定出切实可行的物种保护策略。此外，随着科学研究的发展和学科之间的相互渗透，保护遗传学(conservationgenetics)应运而生，其目的就是利用遗传学方法解决在保护中所遇到的问题，进而制定出更好的保护策略，达到保护物种多样性，维持物种进化潜力的目的。

　　生物多样性保护已被认为是人类文明进步的重要标志。但到目前为止，国内还很少有髙校在本科生教学中单独开设保护遗传学课程。作为专业基础课的“遗传学”也应该作相应的教学改革和调整，在课程教学中渗透保护理念，加强保护意识教育。

　　传统遗传学关注的是性状在物种世代间的传递过程，包括遗传物质的结构和功能，基因在种群中的分布及变异等。海南师范大学生物科学和生物技术两个专业所使用的教材为刘祖洞教授编著、高等教育出版社出版的《遗传学》（第2版）。该教材主要以三大遗传基本定律，即两大孟德尔遗传定律和摩尔根的连锁定律为基础，扩展有细胞质遗传、基因定位、群体遗传学和统计等方面的知识。虽然这些内容涵盖了动植物、微生物、分子、细胞等遗传学主要问题，但整套教材从未提及生物多样性的保护理念和保护意识教育。事实上，遗传学的教学过程可能涉及诸如实验动物的福利、遗传多样性保护与基因污染以及转基因生物伦理等许多保护生物学的热点问题。为使人才培养能够更好地顺应时代对保护理念和生态文明的发展需求，让学生在今后的工作和生活中注重对物种和环境的保护，我们尝试从以下几个方面来调整遗传学的教学。

　　1.在教学中渗透保护理念和保护意识教育

　　鉴于《遗传学》课本中没有涉及保护内容，可以在基因与环境作用（第四章）、遗传变异（第八章第三节、第四节）、基因突变（第十章），以及遗传和进化(第十五章）的教学中渗透保护理念和保护意识教育。在讲授遗传物质的变异时，强调这些变异可以丰富物种的遗传多样性，维持物种的进化潜力。通过列举实例，说明保护并维持这些遗传变异的重要性。例如，对于珍稀濒危物种来说，有效地保护其遗传多样性是物种得以存活和发展的根本原因。然而，由于遗传变异与环境因子相互作用，因此从长远的角度来看，濒危物种保护对策的制定必须同遗传因子和环境因子结合起来考虑w。此外，在遗传和进化的教学中，还可以深人讲解一些现代科学研究常用手段，通过研究物种遗传变异来了解物种的存在历史和发展现状，进而制定行之有效的保护管理对策：例如在繁殖区建立必要的廊道、防止近亲交配、促进珍稀濒危物种的遗传交流等。

　　在强调促进基因交流的同时，还要启发学生的辩证思维能力，引导学生思考过度的基因交流可能引起的一些负面影响。例如生物入侵（biologicalinvision)问题一直以来是国内外保护生物学家关注的焦点。人侵物种（invasivespecies)不仅能够通过占据本地物种的栖息地，无控制生长繁殖对本地生态系统造成一定危害还可以通过遗传污染（geneticpollution)威胁到本地物种的生存。通过与本地物种杂交（hy?bridization)或基因渐渗（introgression)，人侵物种可以肆无忌惮地侵蚀本地物种的基因库，对于本地珍惜物种的保护是十分不利的。一个典型的案例就是对于美国的东南部地区红狼（redwolf,Canisrufus)种群的保护。由于捕杀及栖息地的破坏，红狼一度濒临灭绝。此外，红狼与土狼（coyotes,Canislatrans)的杂交也是导致其种群数量下降的主要原因。土狼的出现使得红狼种群的遗传库频频受到威胁?，如何杜绝这种潜在的遗传侵蚀成为保护物种多样性的要点问题。在群体遗传学的教学中，对学生普及生物入侵的实例，启发学生独立思考过度遗传交流与保护生物遗传多样性之间的关系。如此一来，学生在学习遗传学的过程中，可以全面地了解与遗传学相关的保护知识，体会其中物种保护的重要性，并将所学融会贯通到今后的生活和研究中。

　　2.将保护遗传学内容纳入教学大纲

　　教学大纲是教学活动的纲领性文件，其内容的设定将直接影响到整个教学过程。由于以往的教学大纲中没有单独章节涉及保护，因此可以在大纲中补充“保护遗传学概要”这样的章节。在这章的教学中，重点为学生介绍在野生动物保护遗传学研究中涉及的样品采集损伤问题。以往常用的取样方法有三种，即伤害性取样（destructivesampling)、非伤害性取样（non?destructivesampling,通过捕获动物来抽取血液、采集毛发或羽毛、耳、尾或趾等分析样品）和非损伤性取样（noninvasivesampling,收集脱落的毛发或羽毛、幾便、食物残渣、鹿角和卵壳等）?。对于珍稀濒危动物而言，其种群生存状况相当脆弱，具有伤害性的取样方法既不科学，也不现实（可能违法）。因此，在遗传学教学中，需要向学生宣传非伤害性及非损伤性的取样方法,这对于瀕危野生动物的保护和管理具有十分重要的现实意义。另外，在教学中普及野外科学工作方法，也有利于今后学生开展相关的遗传学研究工作。

　　此外，在保护遗传学以及遗传工程（第十一章第五节）中，还可以更深层次地为学生渗透遗传学研究工作中的伦理问题。基因工程技术常常涉及对宠物、野生动物、牲畜以及科学研究的模式动物进行基因改造或操作。例如，在斑马鱼中插人水母的基因，能够使其表达荧光蛋白，成为荧光鱼（GloFish)而供人观赏。然而这种基因改造在美国加利福尼亚州引起了巨大的伦理争议，最终导致该州禁止贩售荧光鱼[15\基因工程技术在野生动物中的应用主要是克隆那些已经灭绝或者濒临灭绝的物种。然而这些技术在实施中还存在很大的问题，例如手术实验阶段造成动物伤害甚至死亡、技术的安全性难以保障、克隆动物的福利和其他伦理问题也存在巨大争议。这样看来，通过基因工程手段来挽救野生动物的未来似乎尚不可行。在教学中为学生渗透这些问题，可以启发他们思考解决方案，为今后的研究提出合理建议。这不仅丰富了原有的教学内容，同时使学生可以在今后的工作和研究中注重理论和实践相结合，时刻以保护为理念，更加关爱自然和生命。

　　3.结合保护实践案例，强化保护意识教育

　　通过改进教学大纲和增添教学内容，对强化学生的保护意识非常重要。然而，单纯的讲解可能使理论与现实脱节，因此，在教学中穿插一些专家的报告，通过讲解学生身边不同形式的保护遗传学实例，体现保护理念在遗传学学习中的重要性。例如朱鹮(Nip-ponianippon)保护的成功案例。作为我国的四大国宝之一，朱鹮的种群数量从1987年的7只发展到2012年的1500多只。然而，由于这些种群个体都是来自于建群的两对成鸟，朱鹮的基因库中遗传多样性非常低,存在严重的近亲繁殖、近交衰退现象。在这样的情况下，保护朱鹮必须保证在繁育时选择合适的遗传基因型进行配对，同样也要选择合适的栖息地进行野放，防止环境变化对种群产生极度影响。再如海南省特有的国家I级保护动物海南孔雀雉(Palyplectronkatsumatae),曾经被认为是灰孔雀难iPolyplectronbicalcaratum')的亚种。利用分子遗传标记分析发现海南孔雀雉与灰孔雀雉遗传距离很大，不属于一个种，应作为两个独立的遗传单元进行保护。由于栖息地的破坏，海南孔雀雉的数量正逐年下降，极度瀕危,而上述研究为海南特有种的保护提供了有力证据。此外，在遗传学实验的设计中，可以增添保护遗传学方面的内容，与遗传学理论课紧密结合，由教师带领学生亲身体验野外取样、室内检测遗传多样性的全过程。这些教学方法的改进无疑将推动保护理念在遗传学教学中的渗透。

　　                       王宁，符碧，梁斌，杨灿朝，梁伟

　　           （热带动植物生态学省部共建教育部重点实验室，海南师范大学生命科学学院，海口，571158）