遗传学课程思政教学探索与实践

黄 健

（苏州大学基础医学与生物科学学院 江苏·苏州 215123）

习近平总书记在2016年12月召开的全国高校思想政治工作会议上指出，“要用好课堂教学这个主渠道，各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程都要与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”。一年后，教育部形成《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》文件，要求“大力推动以课程思政为目标的课堂教学改革”。2020年4月，教育部等八部门联合印发《关于加快构建高校思想政治工作体系的意见》，要求“全面推进所有学科课程思政建设”，课程思政进入全面建设的快车道。

相对于人文科学课程，自然科学思政教学理论尚未成熟，在实践上仍然处于摸石头过河阶段。遗传学作为一门重要的自然科学课程，是高校生物科学、生物技术、生物工程、临床医学等专业重要的基础必修课程，主要讲授世代之间基因表达及性状传递的内在规律和相关遗传机制，揭示生物体遗传及非遗传变异产生的途径与手段，与生命起源和物种演化密切相关，课程共分为遗传学的发展史、经典传递遗传学、分子遗传学、群体遗传与进化遗传学四大块内容。综合各个教材的优缺点，本课程采用William S.Klug等主编的2016版遗传学基础（全英文影印版）作为授课教材，内容全面，覆盖面广，授课过程中还能培养学生对专业英语的掌握能力，缺点是教材里很少出现中国人的研究贡献。遗传学同时与生产实际、医学健康等领域紧密相连，蕴含着丰富的科学与人文精神，是高校思政教育的重要载体。因此，我们在传授专业知识点的同时，更要有意识地发挥集中授课的价值引领作用，形成专业知识和思政元素的有机结合。本文结合笔者多年的遗传学教学实践，提出在遗传学授课过程中加入更多原创中国元素的教学方法，培养学生的理论自信与文化自信，实现知识传授、能力提升、价值塑造的教学目标。

1 遗传学思政教育现状及存在问题

1900年，伴随着孟德尔的经典遗传学理论（独立分配和自由组合）被重新发现，现代遗传学正式诞生，在随后的短短一百多年时间里，遗传学研究获得了巨大的进展，取得了一系列瞩目的研究成果，为人类健康作出了重要的贡献。然而，就我国而言，从18世纪末到20世纪中期建立新中国之间将近两百年的时间里，中华民族饱受战乱摧残，民不聊生，自然科学，特别是遗传学的发展几乎停滞，早期遗传学重要进展中鲜有中国人的身影。新中国成立后，国家大力发展自然科学，遗传学也取得了显著的进展，尤其是近30多年来，我国科学家以及海外华人科学家在遗传学领域取得了大量从零到一的突破。然而遗憾的是，目前国内外主流遗传学教科书上很少涉及华人科学家的研究成果，给初次学习遗传学的同学们造成了一定的误导。作为一名遗传学教师，将更多的中国科学家的研究成果带入课堂，增强年青一代的民族自豪感，提升他们的民族文化自信就显得尤为必要和迫切。

2 遗传学教学中思政元素探究与课堂实践

2.1 早期遗传学发展史中的中国元素

人类的发展史其实就是一部遗传学的发展史。数千年前人们从开始驯化野生动植物的同时便逐步形成了基本的遗传学。1400多年前的魏晋南北朝农学家贾思勰就已经形成了初步的遗传学思想，在其所著的《齐民要术》中详细记载了果树的育种方法，并首次区分了有性生殖和无性生殖的概念，为世界农业发展作出了重要贡献。而西方国家一直到19世纪才系统提出性选择及有性生殖理论。笔者在讲述遗传学发展史的过程中，详细介绍了这一内容，在课堂上取得了不错的反响。另外，代表中国传统儒家因果关系思想的名句“种瓜得瓜，种豆得豆”也是从大量生产实践中总结出来的遗传学规律中引申出来的。在介绍摩尔根对遗传学的伟大贡献时，顺势引出我国著名遗传学家谈家桢的事迹。谈家桢曾经在摩尔根实验室学习多年，在等位基因互作关系上提出了著名的镶嵌模型理论，为性状的遗传方式、显隐性关系的阐明作出了重要的贡献。学业完成，谈家桢拒绝了摩尔根的留任邀请，回国建立了我国第一个遗传学研究中心，为我国遗传学发展培养了大量的科技人才，因此谈家桢也被称为中国经典遗传学之父。谈家桢的艰苦奋斗、毅然决然的精神也正暗合我党百折不挠的特质。在讲到达尔文《进化论》的时候，笔者先做了一个课堂讨论，发现大家普遍认为达尔文的贡献在于揭示了物种由低级向高级进化的规律，而忽视了其中关键论点“适者生存”中所包含的遗传学概念。因此，我们会跟学生们强调，物种之所以能以现在的方式呈现在世人面前，仅仅是历史长河中由遗传物质和自然环境相互作用的偶然结果，并不存在低级高级、进步落后之分，所谓进化，其实是不确切的，需要纠正。而对这个概念理解最为确切的是我国上世纪初著名翻译家严复，其所著《天演论》首次将这一变化称之为演化，这一专著的发表，在当时民心涣散的大环境下可谓是当头棒喝，不知拯救了多少年青人。在介绍遗传学的重要贡献这部分内容时，我们会在课堂上和学生们一起讨论我国前辈科学家的工作，例如，我国科学家辛世文教授世界上首次发现了植物内含子结构；袁隆平利用核质互作雄性不育技术开创的三系杂交育种法大大提高了水稻单产，解决了全国十多亿人口的温饱问题；我国小麦育种家李振声院士开创了小麦远缘杂交育种的先河，李院士选育的小偃系列小麦品种大大提高了小麦品种的抗病性抗逆性，累计推广面积达到了数十亿亩，为我国粮食安全作出了重要的贡献。

2.2 减数分裂教学中的思政改革

减数分裂被称之为遗传学中的遗传学，是遗传学课程中最重要的讲授内容之一。减数分裂是有性生殖物种自然变异的主要来源，也是遗传学三大定律的细胞学基础和物质基础。明确减数分裂的过程及相关机制，对掌握连锁遗传规律、实现初步基因定位均具有重要的作用。然而目前国内外教材对于这部分内容的阐述比较笼统，多以描述现象灌输概念为主，整个减数分裂的详细过程及相应的分子机制没有涉及。为了解决这一问题，结合思政教育思想，笔者率先进行了经典文献入课堂的教学模式探索。在减数分裂领域，尤其是植物细胞减数分裂，贡献最大的当属我国著名细胞遗传学家程祝宽教授，程教授从事水稻减数分裂研究数十年，克隆了与减数分裂直接相关的基因50多个，全面阐明了植物减数分裂的分子机制。笔者曾系统总结了程祝宽实验室的研究工作，并将其对减数分裂的细胞学行为方面的成果搬上课堂，以大量减数分裂异常的遗传突变体为例，列举大量染色体荧光原位杂交图片，详细讲解了减数分裂的各个过程以及减数分裂不正常的细胞学行为。同时理论联系实际，介绍了人类生殖细胞的发生发育过程。以人类不孕不育的染色体基础为例，扩展讲述了不孕不育的染色体机制。通过引入经典文献，一方面使得学生们对减数分裂的过程及机制有一个充分的感官认识，另一方面也增加了学生对我国科学家的了解，提升了文化自信。在讲授染色体数目及结构变异这部分内容时，再一次以程祝宽教授的贡献为例，他创制了世界上唯一一套水稻全套三体，为研究染色体数目变异后的细胞学行为及遗传学效应提供了重要的研究材料。

2.3 X染色体剂量补偿效应教学中的思政元素

X染色体剂量补偿效应，也称莱昂假说，是遗传学中最重要的假说之一，其核心内容是哺乳动物雌性个体两条X染色体中的一条随机失活，以此来实现雌雄个体在X染色体数目上的平衡。2019版英文教材中加入了 X染色体随机失活机制的内容，即一条长链非编码RNA（Xist）介导了X染色体失活，具体作用方式尚不明确。在讲述这一内容的时候，笔者引入我们著名表观遗传学家，中国科学院院士曹晓风先生的工作，曹院士首先在拟南芥中揭示了非编码RNA介导DNA甲基化来引起染色体区域失活（RDDM，RNA Directed DNA Methylation），率先对这一染色体失活现象作出了机制上的解释，实现了零到一的突破，对遗传学的发展作出了极其重要的补充。X染色体与性别有关，因此在讲完曹院士的贡献后，顺势又带了一波与胚胎发育有关的课堂节奏。例如我国著名科学家童第周开创了我国实验胚胎学的研究先河，首次提出了卵质对胚胎发育的重要性。并进一步引出目前我国科学家在这一领域的卓越贡献，例如北京大学谢晓亮教授在产前精确、快速胚胎检测方面的贡献已经处于世界领先的地位。

2.4 遗传学课堂上的其它思政探索

如果说把我国科学家对遗传学的贡献融入教学内容中是增加了遗传学课程知识深度的话，那么在课堂上适时追踪最新遗传学相关热点话题那应该就是提高遗传学的课程知识广度了。笔者在课堂教学过程中，会及时将本领域最前沿的工作，尤其是我国原创的工作向同学们传达。例如，在每年的诺奖季，我们会利用一节课的时间，和同学们一起深入讨论当年的诺贝尔生理医学奖及化学奖，用翻转课堂的方式，让老师和学生都参与到讨论当中来，并鼓励同学们从中提炼与遗传学相关的问题，取得了非常好的反响。

3 结语

遗传学是一门实验科学，其授课过程既是传授遗传学知识、遗传学思想和遗传学实验方法的过程，也是一个重要的立德树人的过程。通过讲解知识、回顾历史、联系时事、多方比较等教学模式，即可以增强遗传学知识的时代感、新鲜感，在提高课堂效率的同时加深了学生对知识的理解以及对我国遗传学发展的了解，能够在学习过程中坚定青年学生的“四个自信”，增强对伟大祖国的民族自豪感，更能够借用榜样的力量促成其树立正确的人生观与价值观。