国外优秀遗传学教材浅析.doc

国内外优秀遗传学教材的比较与借鉴王建波 乔守怡 （武汉大学生命科学学院） （复旦大学生命科学学院）一、引言遗传学是生物学重要分支学科之一，也是当今发展迅速、综合性越来越强的研究领域，其主要内容已从经典的形态、生理性状遗传规律分析，发展到基因及基因组结构、功能的研究，融入到细胞生物学、发育生物学、神经生物学、免疫学、生物信息学等前沿学科领域遗传学也是生物学及其相关学科最重要的专业基础课程之一，遗传学教学质量的高低对于生命科学相关专业的其他课程的教学起着至关重要的作用，因此，国内外大学的生物学及相关院系都非常重视遗传学教学工作，在教材建设、课程体系、教学内容、实验教学、网站建设、习题安排等方面都进行了大量改进，表现出强大的生命力和广阔的发展前景优秀的遗传学教材是搞好教学工作的重要基础刘祖洞先生等在20世纪70年代末编写的《遗传学》在国内具有长期、重要的影响，近几年不同作者又编写出版了几部中文教材，如《遗传学》（王亚馥、戴灼华主编，高等教育出版社，1999，2008）、《现代遗传学》（赵寿元、乔守怡主编，高等教育出版社，2001，2008）、《遗传学原理》（徐晋麟、徐沁、陈淳主编，科学出版社，2001，2005），这些教材在生物科学、生物技术、生物工程及相关专业的遗传学课程教学中发挥了重要作用。

同时，许多遗传学任课教师越来越深刻的认识到优秀的国外教材也是教学工作的重要资源，特别是随着遗传学英文授课和双语教学的广泛开展，如何选择和使用原版教材，跟踪本学科的发展前沿，使教学内容和水平与国际接轨，提高遗传学教学质量，促进学生能力和综合素质的全面提高已成为教学中的当务之急为此，我们参考了国外高校流行的五本遗传学教材，希望通过对这些优秀教材的分析，了解国外高校的教学内容，学习国外先进的教学方法，为教材建设提供参考和借鉴二、教材内容比较我们选择了5本在国外高校被广为采用、颇受好评的遗传学教材，这些教材一般都经过一次或多次再版修订，文中主要介绍近几年出版的最新版本，这五本教材如下：（1）《遗传学原理》（Tamarin R H, Principles of Genetics, 7th ed, McGraw-Hill, 2002）（2）《遗传学：分析和原理》（Brooker R J, Genetics: Analysis & Principles, 2nd ed, McGraw-Hill, 2005）；（3）《遗传学基础》（Klug W et al. Essentials of Genetics, 6th ed. 2007）；（4）《遗传学：从基因到基因组》（Hartwell L H et al. Genetics: From Genes to Genomes, 3rd ed. McGraw-Hill, 2008）；（5）《遗传学导论》（Graffiths A J F et al. Introduction to Genetic Analysis, 9th ed. W. H. Freeman and Company, 2008）。

表1中列出了以上教材全部章节的名称从表1可以看出，以上这五部教材的内容都很丰富，最少的有20章，多的达到了26章，内容涵盖遗传学的基础理论、基本研究方法，如孟德尔遗传规律、染色体遗传、连锁遗传分析与遗传作图、基因的结构、功能与表达调控、基因突变与修复、非孟德尔遗传、数量遗传、群体遗传、基因与基因组进化等，同时，每部教材都对遗传学的最新进展给予高度关注，每次再版修订时都及时补充这方面的内容，如基因组学、功能基因组学、蛋白质组学、系统生物学、发育遗传学等相对来说，这些教材在数量遗传学、群体遗传学、进化遗传学方面补充的新内容都不多三、教材特色比较这五本教材的作者本身长期从事遗传学及其相关学科教学，并在遗传学领域的研究中作出卓越贡献，具有丰富的教学和写作经验，根据自己的体会来编写教材，使之各有特色1. 《遗传学原理》该书作者曾为成千上万本科生讲授遗传学及相关课程，他根据自己的教学经验编写了这本教材，自1976年出版以来已修订6次，目前被广泛使用的是第7版遗传学通常分为三个领域，即经典遗传学、分子遗传学、群体遗传学，并通过分子水平的研究将这三个领域联系了起来在授课中，有的教师认为经典遗传学是认识分子和群体遗传现象的基础，从这部分开始讲授，相反，有的教师从遗传的分子基础开始讲授，为此，作者将这三个领域相关的章节分别组合在一起，便于不同学校的师生使用。

表1 五部遗传学教材内容比较《遗传学原理》(Tamarin, 2002)《遗传学：分析和原理》(Brooker, 2005)《遗传学基础》(Klug等, 2007)《遗传学：从基因到基因组》(Hartwell等, 2008)《遗传学导论》(Graffiths等, 2008)第1章引言遗传学概述遗传学引言遗传学：生物信息的研究生物学的遗传学途径第2章孟德尔遗传原理遗传的方式有丝分裂与减数分裂孟德尔的突破：式样、粒子和遗传原理单基因遗传第3章有丝分裂与减数分裂生殖与染色体传递孟德尔遗传学孟德尔的延伸：基因型与表现型的复杂性基因的独立分配第4章概率与统计孟德尔遗传的扩展非孟德尔遗传学染色体理论与遗核生物的重组染色体作图第5章性别决定、性连锁与家系分析真核生物的连锁与遗传作图性别决定与性染色体连锁、重组与基因的染色体作图细菌和噬菌体的遗传第6章真核生物的连锁与遗传作图细菌和噬菌体的遗传与作图染色体突变：数目变异与重排DNA：遗传分子如何携带、复制与重组基因相互作用第7章原核生物和噬菌体的连锁与遗传作图非孟德尔遗传连锁与真核生物遗传作图基因的结构与功能：通过突变来认识DNA的结构与复制第8章细胞遗传学染色体数目与结构变异细菌和噬菌体的遗传分析与作图基因表达：遗传信息从DNA到RNA再到蛋白质的传递RNA的转录与过程第9章基因的化学DNA和RNA的分子结构DNA结构与分析解析基因组：高分辨的DNA蛋白质及其合成第10章基因表达：转录染色体的组成与分子结构DNA复制与重组重构基因组：通过遗传与分子分析细菌和噬菌体的基因表达调控第11章基因表达：翻译DNA复制染色体中的DNA排列遗传密码与转录基因型的直接检测真核生物的基因表达调控第12章DNA：突变、修复与重组基因转录与RNA修饰遗传密码与转录系统生物学与蛋白质组学发育的遗传控制第13章基因组学、生物技术和重组DNAmRNA的翻译翻译与蛋白质真核生物的染色体：包装和管理DNA的细胞器基因组与基因组学第14章基因表达：原核生物和噬菌体的调控细菌和噬菌体的基因调控基因突变、DNA修复与转座因子染色体重排和数目变异重塑真核生物基因组基因组动态第15章真核生物的染色体真核生物的基因表达调控基因表达调控原核生物的染色体：细菌的遗传分析突变、修复与重组第16章基因表达：真核生物的调控基因突变与DNA修复细胞周期与癌的调控核外细胞器染色体的非孟德尔遗传大规模染色体变化第17章非孟德尔遗传分子水平的重组与转座重组DNA技术原核生物的基因表达调控群体遗传学第18章数量遗传重组DNA技术基因组学与蛋白质组学真核生物的基因表达调控数量遗传学第19章群体遗传学：哈德-温伯格平衡与交配系统生物技术生物技术的应用与伦理细胞周期调控与癌遗传学进化遗传学第20章群体遗传学：改变基因频率的过程结构基因组学基因与发育利用遗传学研究发育基因的分离与操作第21章进化与物种形成功能基因组学、蛋白质组学与生物信息学 数量遗传学与多因子遗传群体及其进化的遗传分析第22章 医学遗传学与癌群体遗传学分子进化第23章发育遗传学进化遗传学第24章数量遗传学保育遗传学第25章群体遗传学第26章进化遗传学在第7版中，“重组DNA技术”已发展成为“基因组学、生物技术与重组DNA”，并独立成一章，涵盖了人类基因组计划、生物信息学、蛋白质组学及基因敲除技术；“真核生物转录调控”一章重新组织与编写，强调信号转导、特殊转录因子、甲基化和染色体重构在基因表达中的作用；分子生物学方面的资料进行了全部更新。

书中为学生提供了大量遗传学教学、科研、数据库网址、精美示意图、习题及参考答案，方便学生课后自学2. 《遗传学：分析和原理》该书由密尼苏达大学Brooker教授编写，尝试用实验的方法来理解遗传学问题，每章都插入1-2个实验，使学生了解科学研究方法的同时理解由此产生的遗传学原理根据遗传学的进展，书中增加了新的知识第4章“孟德尔遗传的扩展”强调不同遗传方式的分子机理；第10章“染色体的组成与分子结构”更新了包括核基质、染色质重构蛋白，以及在染色体浓缩和姐妹染色单体排列中发挥重要作用的蛋白多聚体的内容；第12章“基因转录与RNA修饰”增加了关于RNA聚合酶结构、转录因子功能、转录过程中染色质重构方面的最新知识；第19章“生物技术”中补充了大量关于干细胞的发生、功能、应用等方面的最新进展；第21章“功能基因组学、蛋白质组学与生物信息学”包括了EST文库、DNA芯片的应用、蛋白质双向电泳、质谱、蛋白质芯片等内容，在生物信息学部分提供了网上练习的数据集、统计分析软件，供学生进行DNA序列比对、搜索同源片段等；第23章“发育遗传学”中增加一节专门讨论性别决定，介绍了果蝇、线虫、哺乳动物、两性植物中确定性别发育的遗传学途径；第26章“进化遗传学”中介绍了利用UPGMA方法构建分子系统发育树的方法，增加了关于物种进化过程中水平基因转移作用的内容。

该书第3版已出版（2009），仍为26章，基本框架与第2版基本一致，补充了近3年的新方法、新发现3. 《遗传学基础》本书是在《遗传学概念》（Concepts of Genetics）的基础上编写而成作为一本优秀、简明的遗传学教材，内容全面，重点突出，条理清楚，行文严谨，插图精美，被美国科罗拉多州立大学、华盛顿大学等50多所大学使用本书扼要描述了经典和现代遗传学的原理，包括了遗传学的各个领域，以及最新的前沿研究领域，如基因组学、蛋白质组学、基因工程原理及应用、基因治疗、干细胞等各章后面有小结，还有关于实验原理、难点和讨论的知识点，以及有关争论话题的评论，强调培养学生解决问题的能力，还可帮助学生通过生动而周密的实践将遗传学与目前的热点联系起来4.《遗传学：从基因到基因组》该书是一部由一支无比强大的作者队伍撰写完成的优秀教材，作者包括诺贝尔奖得主Leland H. Hartwell，因此本书内容的精准性，前沿性毋庸置疑本书不仅作者颇具盛名，而且在内容编排上非常有特色本书的指导思想是使用综合的方法介绍遗传学，基础理论自始至终贯穿于本书的事例、短文、历史事件和衔接等部分中，以确保读者能够完全理解不同话题之间的关系。

新版书在每章后新增大量习题，“社会和伦理问题”提升学生将已解决问题的技术应用到现实生活中的能力；“已解决的问题”提供主要热门话题的完整答案以帮助学生理解解决问题的全过程；“问题和提问”帮助学生发展他们自己解决问题的技能，部分问题的答案在书后以便参考本书的这一特色从多角度培养提升读者分析问题，解决问题的能力本书内容直接清晰，深入浅出，对许多复杂的概念。