现代分子生物学实验

2024-12-22

现代分子生物学实验(共12篇)(共12篇)

1.现代分子生物学实验 篇一

实验一 分子生物学实验安全注意事项及分子生物学实验室所需要的仪器设备的使用(2学时)实验二 分子材料的采集、保存和植物/动物基因组DNA 的分离(8学时)实验三 DNA/RNA 的琼脂糖凝胶检测(4学时)实验三 聚合酶链式反应(PCR)(3学时)

实验四 PCR产物的琼脂糖凝胶检测与聚丙烯酰胺凝胶电泳检测(6学时)实验五 分子生物学软件的使用(4学时)

实验六 生物信息学(3学时)生物信息获取与利用 实验考试

实验三:琼脂糖凝胶电泳检测DNA

【目的要求】

学习并掌握DNA琼脂糖凝胶电泳基本原理和操作,了解如何通过电泳判断DNA纯度、含量和分子量。

【实验原理】

凝胶电泳是分离、纯化和鉴定DNA的常用方法。因为DNA分子是两性解离分子,在pH高于其等电点(约3.5)的中性或碱性溶液中带负电荷,在电场中向正极方向泳动。DNA凝胶电泳的介质主要有两种:琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶。聚丙烯凝胶的孔径较小,适合于分离5-500bp的小片段DNA;而琼脂糖凝胶的孔径较大,可以分离100bp-60kb的较大片段DNA。不同浓度的琼脂糖凝胶适合于分离不同大小的DNA片段(表7-1)。

琼脂糖是从海藻中提取出来的一种线状高聚物,当熔化后再凝固时就会形成固体基质,具有多孔的网状结构,孔径大小取决于琼脂糖浓度。DNA在琼脂糖凝胶中泳动时,受到电荷效应和分子筛效应的双重影响。电荷效应由分子所带的电荷量多少来决定,而分子筛效应则与分子大小和构象有关。在一定的电场强度下,DNA分子的泳动速度主要取决于分子量大小和构象。线状双链DNA分子在琼脂糖凝胶介质中的迁移率与其分子量的对数值成反比。分子越大,迁移速度越慢,从而可以将不同大小的DNA分子分开。因此,通过与DNA标准分子量参照物(MW marker)的迁移率对照,可以鉴定DNA分子的大小。DNA分子的构象也可以明显影响其迁移率。在细胞内质粒DNA有3种构象:超螺旋的共价闭环DNA(covalently closed circular DNA,cccDNA),松弛型的开环DNA(open circular DNA,ocDNA)和线性DNA,在琼脂糖凝胶电泳中,其泳动速度依次为:cccDNA >线性DNA >ocDNA,因而未酶切的质粒DNA在电泳中多显示为3条带,泳动速度最快的超螺旋带越亮,说明质粒DNA提取质量越好。

表7-1:不同浓度琼脂糖凝胶对DNA的有效分离范围

琼脂糖浓度(%)线性DNA有效分离范围(kb)0.3 5-60 0.6 1-20 0.7 0.8-10 0.9 0.5-7 1.2 0.4-6 1.5 0.2-4 2.0 0.1-3 DNA的迁移率还与电场强度(即单位长度的电压降)有关,电场强度越大,泳动速度越快。当需要快速观察电泳结果时,可以适当加大电场强度。但是电泳分辨率会随着电场强度的增大而缩小,因为高分子高速流动时摩擦力增加,相对分子质量与移动速度就不一定成正比,因此一般电场强度应不超过5V/cm。特别是当需要较精确测定DNA片段大小、获得理想的分辨率和漂亮的带型时,应该适当降低电场强度,相应的适当延长电泳时间,并选用相对较低的凝胶浓度。

为了显示凝胶中DNA的泳动位置,需要加入染色剂染色。最常用的染色剂是溴化乙锭(ethidium bromide EB)。溴化乙锭可以嵌入核酸双链的配对碱基之间,在紫外线的激发下发出橘红色荧光。一般是在凝胶中直接加入终浓度为0.5μg/ml的溴化乙锭,这样可以在电泳过程中随时利用紫外灯观察核酸的迁移情况。但是EB与DNA的结合会影响DNA的迁移率,因此对于需要较精确测定DNA片段大小、或需根据荧光强度测定DNA含量时,EB染色应在电泳结束后再进行(将凝胶浸入0.5μg/ml的溴乙锭水溶液中10min即可)。注意:EB是强诱变剂,使用EB必须戴一次性手套,不要洒在桌面地面上,被污染的物品必须专门处理后(加少量漂白粉可使EB分解),再彻底清洗或丢弃。

指示剂溴酚蓝和二甲苯青的作用是指示样品在凝胶中的迁移过程,以确定终止电泳时间。在0.6 %、1%、2%琼脂糖凝胶电泳中,溴酚蓝分别约与1kb、600bp、150bp双链线状DNA片段的迁移率大致相同。在1%琼脂糖凝胶中,二甲苯青大致相当于2kb双链线状DNA的位置。【试剂器材】

1.5×TAE:

2.10mg/ml溴化乙锭(EB),避光4℃保存。/ GoldView 常温保存。3.6×上样缓冲液(配方见附录)4.(电泳)琼脂糖

5. DNA、PCR扩增产物

6.DNA标准分子量marker(λDNA/HindIII)7.水平式电泳槽、电泳仪 8.透射式紫外灯 9.胶带

10.微波炉或恒温水浴 11.微量移液器 【操作步骤】

1.称取琼脂糖1g,置三角烧瓶中,加入1×TAE 100 ml,置沸水浴或微波炉中加热,使充分溶解。注意:微波炉煮沸1次可能不能充分溶解,需取出混合后反复加热1-2次,注意此时可能出现爆沸现象,避免蒸汽烫伤。

2.待琼脂糖溶液冷却至60-65℃左右时加入溴化乙锭/5ulGold View,使终浓度为0.5μg/ml,混匀。

3.用胶带把制胶模具的两端边缘封好,置水平位置,选择孔径适宜的加样孔模板(梳子),并垂直安插好。注意梳齿必须与模具底面保持一定距离(约0.5-1mm),防止样品槽破裂,导致样品泄漏。

图3-1:凝胶灌胶过程示意图

4.将冷却至50-60℃左右的琼脂糖溶液缓慢倒入制胶模具中,使凝胶液缓慢展开,直至形成厚度适当(一般为0.3-0.5cm)的胶层。小心去除加样孔周围的气泡。室温静置30-60分钟。(如图3-1)

5.琼脂糖完全凝固后,小心取出梳子,去掉模具两端的胶带,将凝胶放入电泳槽中。6.电泳槽中注入适量0.5×TBE缓冲液,使液面高于凝胶约1mm左右。7.分别取5μl DNA或者2μl PCR产物和约0.5μg DNA分子量marker,加入1/5体积(2ul)的上样缓冲液,混匀。

8.小心缓慢将样品上样于凝胶加样孔中。记录样品加样孔顺序。

9.上样完成后,尽快开始电泳,以防止样品漂流。接通电源,注意正负极是否正确。调节电压在1-5V/cm左右,样品进胶前电压不要太高。电泳开始后不久就可以观察到溴酚蓝从加样孔迁移到凝胶中。

10.根据指示剂迁移的位置,或根据反射紫外灯显示的DNA迁移位置,判断是否需要终止电泳。切断电源后,取出凝胶。

11.将凝胶置于透射紫外灯上,打开紫外灯(注意尽量避免使用254nm短波紫外灯,并戴好防护眼镜或防护罩),观察染色后发出橘红色荧光的DNA条带,拍照记录。

注意观察样品DNA条带是否清晰,有无拖尾现象,条带数量、大小是否正确,判断样品DNA分子大小,与预期大小是否相符,并目测粗略估算样品DNA含量。【注意事项】

(1)凝胶不能有气泡。(2)电泳是从负极到正极。

(3)EB是致癌剂,操作要带手套。【实验安排】

本实验一天内可做完。【作业】

写出实验步骤及注意事项。

相关溶液配制

1,50倍TAE缓冲液的配制(pH8.5)配方:2MTris-HAc、100mM EDTA 配制量:1L 配制方法:

1)称取Tris碱242.3g,置于烧杯中

2)称取EDTA固体29.3g或Na2EDTA-2H2O固体37.2g 3)加入700mLddH2O,溶解完全 4)加入57mLHAc,充分搅拌 5)用HAc调pH至8.5 6)定容至1L,室温保存

2,溴化乙锭(EB)【强致癌物】 配制量:100mL 配制方法:

1)1gEB于专用容器中

2)加入100mLddH2O,搅拌数小时至溶解完全 3)转移至棕色瓶中,避光保存 3,6×上样缓冲液Loading Buffer 配方:30mMEDTA;36%(V/V)丙三醇;0.05%溴酚蓝;pH7.0 配制量:100mL 配置方法:

1)6mL EDTA(500mM,pH8.0)加入50ml ddH2O中 2)5mL 1%溴酚蓝 3)取36mL丙三醇

4)用2N的NaOH调pH=7.0 5)定容至100mL 4,6×甘油上样缓冲液Loading Buffer 配方、配制量:

成分及终浓度 0.15%溴酚蓝

0.15%二甲苯靑EF 5mmol/L EDTA 50%甘油 水

配制10ml溶液各成分用量 1.5ml 1%溴酚蓝

1.5ml 1%二甲苯靑EF

100ul 0.5mol/L EDTA(pH8.0)3ml 3.9ml

5.GoldView(GV)GoldView(GV)是一种可代替溴化乙锭(EB)的新型核酸染料,其灵敏度与EB相当,使用方法与之完全相同,在100ml琼脂糖胶溶液中加入5µl GoldView™即可。在紫外透射光下双链DNA呈现绿色荧光,也可用于染RNA。

由于未发现GoldView™有致癌作用,且灵敏度与EB相当,将有可能逐渐取代EB而得以广泛应用。

概 述

GoldView™是一种可代替溴化乙锭(EB)的新型核酸染料,采用琼脂糖电泳检测DNA时,GoldView™与核酸结合后能产生很强的荧光信号,其灵敏度与EB相当,使用方法与之完全相同。在紫外透射光下双链DNA呈现绿色荧光,而且也可用于染RNA。

通过Ames试验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验、小鼠睾丸精母细胞染色体畸变试验,致突变性结果均为阴性;而溴化乙锭(EB)是一种强致癌剂。因此用Goldview™代替EB不失为一种明智的选择。

使用方法

1.将100ml琼脂糖凝胶溶液(浓度一般为0.8%~2%)在微波炉中融化。

2.加入5ul GoldView,轻轻摇匀,避免产生气泡。

3.冷却至不烫手时倒胶,待琼脂糖凝胶完全凝固后上样电泳。

4.电泳完毕在紫外灯下观察。若使用数码相机照相记录,则关闭相机的闪光灯,放在自动档即可;若使用凝胶成像系统照相,通过调节光圈、曝光时间,选择合适的滤光片,可得到成像清晰、背景较低的照片。

注意事项

1.胶厚度不宜超过0.5cm,胶太厚会影响检测的灵敏度。

2.加入GoldView的琼脂糖凝胶反复融化可能会对核酸检测的灵敏度产生一定影响,但不明显。

3.通过凝胶电泳回收DNA片段时,建议使用GoldView染色,在自然光下切割DNA条带,避免紫外线与EB对目的DNA产生的损伤,可明显提高克隆、转化、转录等分子生物学下游操作的效率。

4.虽然未发现GoldView有致癌作用,但对皮肤、眼睛会有一定的刺激,操作时应戴上手套。

2.现代分子生物学实验 篇二

关键词:现代分子生物技术,研究生,创新型实验教学体系,构建与思考

国家主席胡锦涛于2006年1月9日在全国科技大会上宣布中国未来15年科技发展的目标:2020年建成创新型国家, 使科技发展成为经济社会发展的有力支撑。建立创新型国家的关键之一是建立创新型人才培养体系, 培养大批优秀的创新型人才。国内很多高校已经开展了创新型人才培养模式的改革与实践。海南大学自2008年被教育部批准进行211工程建设以来, 在国家211工程建设资金的支持下, 积极开展了创新型人才培养的改革探索, 建立研究生创新型实验教学平台即为教学改革的内容之一。在构建创新型实验教学体系之前, 笔者认为我们必须首先弄明白什么是创新与创新人才。根据美国布法罗州立大学创新研究中心主任杰拉·德普希欧博土的解释, 每个人都可以创造性地思维, 都可以通过培训而具备创新的能力, 美国《创新杂志》给创新所下的定义是:运用已有的知识想出新办法、建立新工艺、创造新产品。创新的特点包括:1.创新必须经过人的努力才能产生;2.创新需要战胜社会成见的挑战;3.创新需要付出艰辛的劳动并承担一定风险;4.创新来自原创力、责任感和坚强的毅力;5.人们可对创新加以识别、学习和应用。所谓创新人才, 是指能够孕育出新观念, 并能将其付诸实施, 取得新成果的人, 创新人才通常表现出灵活、开放、好奇、精力充沛、坚持不懈、注意力集中、想象力丰富以及富于冒险精神等特点。一个人的创新能力不仅表现为已有知识的获取、改组和运用, 对新思想、新技术、新产品的研究与发明, 而且也表现为一种追求创新的意识, 一种发现问题、并积极探求的心理取向, 一种善于把握机会的敏锐性, 一种积极改变自己并改变环境的应变能力。

21世纪是生命科学的世纪。现代分子生物技术是生命科学领域的前沿技术, 其核心则为基因操作技术。基于这样的认识, 我们首先以碱性磷酸酶为目标构建了从基因组DNA模板的制备、基因序列的数据库检索与分析、基因克隆用PCR引物的设计、分析与合成、PCR扩增目的基因与基因验证 (测序) 、表达系统的选择与重组表达载体的构建、转化一直到重组菌的诱导表达及表达产物的分离纯化与蛋白鉴定及活性分析这样一个实验教学体系。我们的研究生从这样的实验教学体系中能得到什么呢?传统的实验教学是教师准备好实验, 学生进行简单的操作以验证实验结果, 从这样的实验教学体系中学生所得非常有限, 常常是“知其然, 而不知其所以然”, 离开了老师就一筹莫展。这与培养创新型人才的目标是背道而驰的, 也与本人一贯坚持的“建构主义”的教学思想相去甚远。在我们的实验教学体系中, 在老师的引导下, 学生们围绕着一个明确的、确定的目标, 自主探索实现目标的途径与方法, 在此过程中可能会遇到很多的困难与挫折, 在查找失败原因、解决实验难题的过程中, 学生们的创新意识和创新能力自然而然地得到了极大的提高。仅仅知道基因的基本操作是远远不够的。我们还要能够对目标蛋白及其基因进行改造, 以获得比天然蛋白性能更为优异的、更加符合我们需要的生物技术产品或生物技术药物。这就是蛋白质工程的研究内容。蛋白质工程是全球生物技术未来发展的重点方向之一, 具有广阔的前景。基于这样的认识, 我们又构建了以绿色荧光蛋白 (GFP) 为载体的实验教学体系, 让学生们自主进行探索与研究, 以获得将蛋白质工程与基因工程结合起来, 对目标蛋白及其基因进行有目的的、合理的结构改造的知识与能力, 从而为将来进一步开发创新技术与创新产品奠定知识和能力基础。以上是在实验室里进行基因操作必需具备的知识和技能。那么仅有这些是否就够了呢?答案是否定的, 因为“没有生物信息学, 很难设想如今还能在生命科学领域做出具有真正前沿水平的工作成果” (杨焕明) 。学生只有在学习分子生物学基本理论的同时, 不断强化分子生物学实验技能和生物信息学计算机操作技能, 才能为全面提高从事科学研究、技术发明和产品开发的综合创新能力奠定基础。基于以上认识, 我们又设计了与基因操作和蛋白改构密切相关的生物信息学系列实验, 内容包括:核酸序列分析、蛋白质序列分析、蛋白质结构预测、分子力学和分子动力学模拟、生物大分子三维结构显示与分析、分子对接、虚拟筛选、进化分析、计算机辅助免疫原性预测等在计算机上进行的实验。这样就把实验室里进行的基因操作实验与计算机上进行的生物信息学实验融合成一个有机的整体, 有利于训练学生全面的创新意识与创新能力。

第三, 是关于配套的实验教材建设的思考与实践。与实验课程配套的创新型特色教材采用案例式、探索型的编写思路, 建设一体化设计的多种媒体有机结合的立体化教材。其中实验部分由文字、图解及实例图片组成, 计算机操作部分由理论讲解与实例操作组成。对技术要点与注意事项详细点评, 对背景知识与拓展技能予以介绍, 引导学生进一步查阅并研读经典文献。如何培养创新型科技人才, 这是一个宏大的命题。全国以至全球的教育界都在为培养创新型人才展开了不懈的探索。笔者通过这样一个教改项目的建设, 初步得出了这样一个认识, 即培养生命科学领域的创新型科技人才必须做到如下两点: (1) 研究生的实验教学必须模拟正常的科研活动过程, 以完成特定的目标、解决特定的问题为导向, 在教师的指导下, 进行探索型、研究式学习, 唯此方能培养研究生的创新思维能力与实践动手能力; (2) 生命科学发展到当前阶段, 生命科学相关专业的研究生必须既要熟练掌握现代分子生物学实验技术, 也要熟练掌握生物信息学应用技能, 唯此方有可能成为创新性人才, 做出创新性成果。以上做法与观点是否恰当?请同道们不吝指正。愿我们共同为培养创新型人才加一块砖、添一份力。

参考文献

[1]http://news.xinhuanet.com/ziliao/2006-01/12/content_4043283.htm.

[2]李俊龙, 徐翔, 胡锋, 王恬, 林江辉.农科拔尖创新人才培养模式的探索与实践[J].中国大学教学, 2011, (1) :24-26.

[3]http://www.360doc.com/con-tent/11/0214/10/872587_92872704.shtml

[4]田德新, 张喜荣.美国创新人才培养机制[J].西安外国语学院学报, 2003, 11 (3) :85-87.

3.本科分子生物学实验教学的思考 篇三

[关键词]分子生物学实验 实验教学 教学效果

分子生物学是近年来在生物学领域中发展最快的一门学科,分子生物学的发展揭开了许多之前鲜为人知的生命现象。在学科发展的带动下,全国各本科院校也都竞相开设了分子生物学和分子生物学实验课程。相对于其他实验课程而言,分子生物学实验开设的时间较短,一般本科院校开设的时间都在1998年以后。因此,分子生物学实验教学效果还有待于进一步地探索。本文结合笔者积累的教学经验,从软硬件设施、实验项目的按排、半开放式教学和综合性实验等几个方面来谈谈如何有效提高分子生物学实验课的教学质量和效果。

(一)合理配置分子生物学实验室的硬件设施

随着本科院校扩招,各本科院校的在校本科生人数不断增加,使得实验课人数也水涨船高。因此,为了保证实验课的教学质量,应该相应地增加实验仪器的投入。实验课培养的是学生的动手能力,在实验课上每个学生都应该有独立动手的机会。与其他实验课相比,分子生物学实验有其独特的优势,这主要体现在学生在实验中有许多实验仪器可以多人共用,而且还不会影响实验教学效果,如离心机、凝胶成像系统、电泳仪等。

只要合理配置实验仪器,分子生物学实验课就能以较少的投入而得到较好的教学效果。建设分子生物学实验室的原则应该是力争每人都能独立动手操作。因此,分子生物学实验的基本工具——移液器,应该配置足够多的数量。依作者的经验较合理的配置是每两个学生一套移液器,一套中含三支不同量程,分别为1-10ul、10-100ul、100-1000ul,这样,既不影响实验的进程,又不会因每人一套造成实验经费开支过多。离心机也是分子生物学实验中最常用的仪器之一,因离心机的转头可同时离心12个样品以上,所以每个实验台面配置一台离心机就够用了。而电泳仪则可以配置一拖二或一拖四的,这样一个实验室只需配备4~6台就够了。总之,在建分子生物学实验室之前要进行全面细致地考虑。

分子生物学实验室应该进行必要的功能分区,保证学生的实验安全和实验的成功率。分子生物学实验室最好能分成三个功能区:第一个功能区为主体区,理论讲解和绝大部分实验都在这个区域完成;第二个区域为电泳染色和观察区。目前多采用溴化乙淀染色法来检测核酸,溴化乙淀染色具有成本低而分辨率高等优点,但溴化乙淀是较强的致癌剂。本科教学与一般的教师教研有不同之处,本科教学人多手杂,且学生多是第一次进行该实验技能的训练,因此,溴化乙淀的使用对学生的人身安全会产生较大的威胁。在进行核酸电泳检测时,建议电泳和染色分开进行,电泳在主体区进行,而染色和观察则安排在一个专门的区域进行,有条件的可在一个单独的房间进行。进入染色和观察区时,学生要采取必要的防护措施,如戴手套等;第三个功能区为无菌操作区。分子生物学有许多实验都要在无菌条件下进行,如接菌、感受态细胞和转化等,因此,无菌操作区的建立是十分必要的。

(二)合理安排分子生物学的实验项目

分子生物学发展很快,这主要得益于分子生物学技术的迅速发展,分子生物学现已成为拥有技术最多的学科之一。大学本科的分子生物学实验课的主要目的是使学生了解和掌握分子生物学实验技术,并为以后的科研活动打好基础。作为教学活动,每门课都有一定的学时限制,一般院校本科实验课教学的学时数是48或54个学时,在这么少的学时内不可能将所有的分子生物学技术都学会,因此,要对分子生物学技术进行必要的选择。

在以往的实验课教学中,每个实验都是相对独立的,所以一段时间后学生就可能将所学的实验遗忘了。因此,教师在安排分子生物学实验项目时应该打破这种格局,让学生所学的每个实验技术既不一样,又存在某种联系。把学生学习的知识串在一起后,有利于加深印象,又能激起学生学习的兴趣。我们安排分子生物学实验项目的原则是以一条主线贯穿于整个实验过程中,前一个实验是后一个实验的起点。具体实验项目安排如下:实验一,大肠杆菌感受态细胞的制备和质粒的转化;实验二,质粒的提取;实验三,质粒的琼脂糖凝胶电泳;实验四,质粒的限制性内切酶酶切;实验五,PCR技术制备DNA片段;实验六,DNA片段的纯化;实验七,连接及酶切鉴定;实验八,基因组DNA的提取与DNA定量;实验九,RNA的提取与鉴定(选做);实验十,综合性大实验。以上实验除了综合性实验外,每个学生都要进行独立操作。由于每个实验都是在为下一个实验做准备,所以学生的学习积极性被充分地调动起来。

除了合理安排实验项目外,我们对实验材料也要进行精心挑选。理论是抽象的,但若能与实际相联系就通俗易懂了。对实验材料的选择要紧密围绕教师的科学研究项目进行,课堂上事先让学生知道教师的相关科研背景和意义,使学生在进行实验学习时仿佛加入了教师的科研团队,因此,学习热情高涨。

(三)半开放式教学在分子生物学实验中的应用

传统的实验教学组成是老师先详细讲解实验目的、原理、方法步骤、注意事项等,然后学生按老师的要求进行实验。这种教学方式的优势是教学课堂能得到较好地组织,实验结果较为理想,缺点是不易调动学生的学习积极性,这就使学习不再是一个探索的过程,而更像是在完成教师指定的任务。如何让学生从被动学习转向主动学习,经过多年摸索,我们找到了一条比较适合分子生物学实验教学的半开放式教学方法。

首先,我们自编了一套分子生物学实验教材。教材编排分为四部分:第一部分是基础理论部分,详细介绍了与实验项目相关的理论与背景知识。以前大多数人认为实验课是为理论课服务的,开设实验课的目的是为了更好地理解理论课。这种观点错误地定位了实验课在大学本科中的地位和作用,实验课教学应该与理论教学同等重要,它们彼此之间相互联系又相对独立。第二部分是仪器的使用与操作。与别的生物学实验课相比,分子生物学所涉及的实验仪器较多,为了让学生尽快熟悉仪器的使用与操作,我们设立了这部分内容。主要讲解实验室现有仪器的使用说明与操作的注意事项。第三部分是实验的具体操作步骤。为了让学生有更多的自主选择权,许多实验都给出了备选方案。如质粒的提取,给出了碱裂解法、煮沸裂解法和试剂盒法等。第四部分是试剂的配制。

其次,我们改变了传统的上课方式。传统的实验课教学是教师先对实验原理和操作步骤进行详细地讲解,然后学生才开始实验。教师在前一次课中给学生下次实验课的内容和相关的思考问题。在实验课中,教师只提供相关的材料并负责解答、监督和纠正学生操作中遇到的问题,大部分时间都留给学生进行实验操作。这种教学方式有利于培养学生独立思考和解决问题的能力。每次实验课结束后,教师对本次实验进行总结、分析,提升学生对实验过程的理解。

(四)开设综合性实验,提高学生分析和解决问题的能力

如果开设的只是验证性的实验课,即使采取了半开放式的教学方式,学生也不能将所学的实验技能融会贯通。因此,为了使学生能更好地掌握和应用所学的实验技能,提高学生独立思考问题和解决问题的能力,建议开设分子生物学综合性实验。

经过多年摸索,我们在分子生物学综合性实验开设方面积累了一些经验。多年来,我们都以克隆基因为综合性实验内容。基因克隆是从事分子生物学研究所需具备的最基本的技术之一,该技术又包含了质粒提取、PCR、引物设计、连接等基本技能。基因克隆综合性实验能够将之前所学的验证性实验有机地结合起来。在进行综合性实验之前,学生按学号进行分组。每小组上网查阅资料,寻找适合克隆和感兴趣的目的基因,并向实验课教师提交一份可行性报告。为了保证综合性实验的成功率,我们采用PCR扩增和TA克隆相结合的方案。由于整个实验采用的都是半开放的教学方式,学生的积极性都很高。

综合性实验不仅能培养学生独立地提出问题、分析问题和解决问题的能力,还能培养学生团结协作、共同进取的精神。每次综合性大实验结束后,都有不少学生主动加入到教师的科研工作中。可见,经过综合性大实验的培训后,学生初步建立了科学研究的意识,培养了对科研的兴趣。

近年来,从地方到国家都在投入大量资金建设实验教学示范中心,这说明本科教学的重点正在发生变化,从过去的重视理论教学转向在重视理论教学的同时还加强实践教学。在今后的本科教学中,实验教学的重要性和培养学生的动手能力都会显得更为重要。本文阐述了我们在分子生物学实验教学中积累的一些经验,希望这些经验能为同行教师提供借鉴和帮助。

参考文献:

[1]严晓红等.半开放式实验教学法对医学生创造性能力的培养[J].实验室研究与探索.2003,22(4):13-17.

[2]吴若菁.遗传学创新性实验的改革研究[J].福建高教研究,2005,(4):144-145.

4.医学分子生物学实验教学改革 篇四

本文统计并分析验证型与设计型两种课程模式的优势与不足,以便提出改进措施,推进本学科实验教学的下一步改革。

【关键词】医学分子生物学 设计型 创新能力

医学分子生物学是当前人类生命科学中发展最快,同时与其他学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。

近年来,为适应高等教育培养创新型人才的发展需要,如今医学分子生物学本科层面的实验课程,已有国内外各级高校结合自身教学体系陆续开展了各类改革和实践,并且对鼓励大学生创新方面做过各种探索,取得了一定的效果。

针对国内高校传统验证型实验课堂的种种弊端,结合本校医学分子生物学实验课程的实际情况,笔者以加强对学生创新意识和创新能力培养为核心,对其课程模式提出了更新的方案与尝试。

一 对象与方法

往届本校医学分子生物学实验教学,为几个技术性简单小实验的集合:动物组织细胞基因组DNA的提取、基因组DNA的定量分析、血清蛋白SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。

教师以课后个人上交的验证性实验报告作为成绩考评。

5.现代分子生物学实验 篇五

1.溴化乙锭(EB):具有强诱变致癌性,使用时一定要戴一次性手套,注意操作规范,不要随便触摸别的物品。

2.DEPC(焦碳酸二乙酯):闻起来香香甜甜的,可是害人不眨眼!一种强有力的蛋白质变性剂,而且怀疑是致癌剂.开瓶时将瓶子远离你,内压可导致溅泼.操作时戴合适的手套,穿工作服,并在化学通风橱里进行.3.PMSF(苯甲基磺酰氟):老板说是神经毒!!是一种高强度毒性的胆碱酯酶抑制剂.它对呼吸道黏膜,眼睛和皮肤有非常大的破坏性.可因吸入,咽下或皮肤吸收而致命.戴合适的手套和安全眼镜,始终在化学通风橱里使用.在接触到的情况下,要立即用大量的水冲洗眼镜或皮肤,已污染的工作服丢弃掉.4.乙腈,易挥发易燃,是一种刺激物和化学窒息剂,通风橱中远离热、火。5.放线菌素D,是一种致畸剂和致癌剂,通风橱中操作。6.alpha-鹅膏蕈毒环肽,具有强毒性,可能致命。

7.NN-亚甲双丙烯酰胺,有毒,影响中枢神经系统,切勿吸入粉末。8.甲醇,有毒,能引起失明。

9.乙酸(浓的): 可能因为吸入或皮肤吸收而受到伤害,要戴手套和护目镜,最好在化学通风橱中操作。

10.过硫酸酸铵:对粘膜和上呼吸道、眼睛和皮肤又较大危害性,吸入可致命。操作时戴手套、护目镜。始终在通风橱中操作。

11.氯化铯:可因吸入、咽下或皮肤吸收而危害健康。操作时戴手套和护目镜。

12.DTT: 很强的还原剂,散发难闻的气味。可因吸入、咽下或皮肤吸收而危害健康。当使用固体或高浓度储存液时,戴手套和护目镜,在通风橱中操作。

13.甲醛:毒性较大且易挥发,也是一种致癌剂,易通过皮肤吸收,对眼睛、粘膜和上呼吸道有刺激和损伤作用。避免一如其挥发的气雾。戴手套和护目镜。始终在通风橱中操作。远离热、火花及明火。

14.TRIzol,对眼睛有刺激性,腐蚀皮肤。有一次不小心溅出一小滴在脸上,马上就红了,过一会儿感觉到疼,一周之后才好。如果溅上,马上用大量的水冲洗。

大家在实验室里,接触到的化学试剂多半都有危害性,紫外灯,如果离心机不是很好的话的噪声污染,VORTEX会导致手指需要震动,等等,所以每个人都应该注意保护自己,而不能因为图省事或者别的什么原因而放松对安全的注意。另外就是注意规范操作,搞微生物的尤其要注意,不要实验室感染。

15.叠氮钠,有毒,阻断细胞色素电子运送系统 16.氟化钠,有毒可致命,通风橱中操作

17.放射性物质(同位素标记时),要戴手套,护目镜,穿工作服,最好买试剂盒(如果有商品化的)

18.beta-巯基乙醇,可致命,对呼吸道、皮肤和眼睛有伤害 19.氨甲蝶呤,致癌和致畸

20.甲醛,有毒,易挥发,致癌,对眼睛和呼吸道有刺激损伤,通风橱中远离热和火

21.双丙烯酰胺,神经毒剂,效应累积 22.二甲胂酸钠,致癌,有毒 23.链霉素,致癌,引起过敏反应

6.现代分子生物学实验 篇六

摘 要:分子生物学是一门实践性较强的前沿学科,实验教学是其重要组成部分。安徽师范大学借助教育部“国家级双语教学示范课程建设项目”的机遇,对分子生物学实验教学的建设与改革进行了探索。该文介绍了安徽师范大学分子生物学综合实验改革的背景、理念及目标,提出了综合性实验教学体系的设计,这种改革方式不仅能提高学生对实验的参与度和关心度,还能将理论知识系统化,并形成一种整体思维方式。

关键词:分子生物学;综合性实验;改革

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)10-126-03

综合性实验也称为复合型实验,是对学生实验技能和实验方法进行综合训练的一种大实验,其内容组合了多项单个实验,是一个系统的、连续的过程,类似于一个比较完整的科研过程,前一实验内容作为后一实验内容的基础,实验间联系性强。它一方面要求对理论知识有较强的综合能力,可以培养学生对知识的综合能力及应变能力,另一方面其复杂性也可以极大地提高学生对实验结果的关注度,提升实践操作的兴趣和能力[1]。2001 年8月,教育部印发了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》,要求各高等学校积极推动使用英语等外语进行教学[2]。安徽师范大学分子生物学双语教学于2009年获得教育部“国家级双语教学示范课程建设项目”,其实验教学也是建设内容之一。本文总结了安徽师范大学在分子生物学综合性实验改革中的背景、目标和建设体系等内容。分子生物学综合性实验改革背景

分子生物学是在分子水平研究生命本质的一门学科,是当前生命科学中发展最快并与其他学科广泛交叉及相互渗透的前沿学科[3],是生物科学、生物技术和应用生物科学等专业的基础课程,在此基础上开设其他专业方向课程,如基因工程、酶工程、发酵工程和分子免疫学等。

以往我校分子生物学实验内容设置是选取相对经典的验证性实验,忽略了实验项目之间的内在联系,导致实验项目相对孤立、缺乏知识逻辑、项目间的逻辑顺序不合理等问题,一般采用理论教学与实验教学穿插的方式进行教学,每次实验间隔的时间较长,不利于学生知识的系统化;且由于各课程间缺乏交流,导致不同课程间的某些实验项目相同或相似,如分子生物学、遗传学、生物化学、基因工程、细胞生物学等学科,在实验项目上均出现同质化现象,同一个实验项目在不同实验指导教材中反复出现。

近年来,我校虽然多次对实验教学考核方式进行了调整,目前考核方式为平时成绩占60%,期末考试成绩占40%,但是对各部分的具体要求未有明确说明。这种考核方式对学生的激励作用不大,不能很好地调动学生学习的积极性和主动性。以上这些问题影响了学生对实验的兴趣及主动性,甚至出现学生轻视实验教学的现象,不仅不利于教学质量的提高,也不利于学生能力的培养。综合性实验设置的理念及目标

2.1 设置理念 分子生物学涉及面广、知识更新快,在我校其理论课程以双语为教学手段,学生在理论素养和专业外语方面具有较好的基础。通过设置综合性实验让学生形成良好的整体思维,将理论课程中学习到的知识系统化,增强实践能力,使学生在理论素养、专业外语、思维模式和实践能力等方面的能力均得到提高,培养出能适应生物学专业突飞猛进的高素质人才。

2.2 设置目标 一是摒除现有问题,改变我校以往以“点”形式为设置实验课程,重点突出课程内和课程间知识的系统性和整体性。先将基础实验课程设置为综合性实验,将单个实验项目的“点”串联成“线”,再通过在基础课程实验上设置专业方向课程实验,逐步形成“面”。二是使学生掌握扎实的分子生物学基础技术实践能力,并最终使学生将知识系统化,学会整体思维方式。三是提高学生对实验的重视度、参与度和兴趣度。综合性实验教学体系的设计

3.1 建立整体贯通的实验内容 根据我院分子生物学在各专业的定位、学科特点、存在的问题及课程设置目标,为学生设计一套完整的分子克隆技术实验作为分子生物学基础综合性实验,后继的高级实验技术将在专业方向课程中以此为基础继续开设,如在基因工程中学习蛋白质表达及检测技术,在酶工程中学习蛋白质纯化技术和酶学性质分析技术等。分子生物学实验共设36学时,7d内完成教学,学生在实验指导教师的指导下完成整个操作流程,所有操作均由学生完成,提高学生的参与度,改变学生以往只按步骤做实验,不参与前期准备的状况。流程如图1所示。

为了保证综合性实验的连贯性,我校实施了实验教学月来集中强化训练。将理论课设置在学期前段,上调理论课周学时,整个理论教学过程要在前13周内完成,在后期设置了为期30d的实验教学月。在实验教学月中,各年级的所有实验均在此期间完成,由于实验具有连贯性和整体性,实验项目环环相扣,故将基础实验设置在前,其他专业方向实验设置在后,每门实验同时开设4个平行教学班。

3.2 完善基础设施和教材建设 在上述实验目标和实验内容的基础上,我院对相关的基础设施进行了改造和建设,先期配置了4间多媒体公用实验室,共享了部分仪器设备,改变了以往为每门课程专门配备仪器设备的模式;同时在方案的基础上,配备了空缺仪器,保证每4人能共有一套基础仪器。

教材建设也是教学改革的一部分,教学效果设想和试验最终都要体现和落实在教材建设上,而作为教学改革的物化成果,教材的质量对学校教学改革的效果有很大影响[4]。我校分子生物学在建设国家级双语教学示范课程建设项目时,已为理论课程选用和编写了一批实用教材[5]。为了配合综合性实验教学和双语教学,首先应将各课程的实验进行优化组合编写一套符合各专业特点的实验教材,尽可能地使整个大学过程的实验教学体系完整化、系统化,并分段实施教学,避免不同课程之间过于独立,实验项目重复等问题;其次,在双语教师和实验技术人员的共同努力下编写了一本分子生物学英文实验教材并投入使用;最后辅以现有的实验教材作为补充。

3.3 运用现代化的教学手段 分子生物学实验课程是一门对操作要求极为严格的实验,同时综合性实验也要求学生对很多未接触过的技术要有直观的印象。运用多媒体和网络技术是我院采用的主要教学手段,课件、操作录像、网站资源和相关软件都是综合实验教学的一部分。课件和操作录像是指导学生了解实验思路的必要条件,也是指导学生规范操作的主要手段。网站资源对现代分子生物学实验有极大的参考作用,如文献和基因序列查找时可以应用NCBI等网站;在DNA双酶切实验时,可以使用试剂公司网站查找最佳反应缓冲液、反应时间和条件等;国内外最新的实验技术,既丰富了教学内容,又可以提高学生的学习兴趣;生物学软件是现代分子生物学实验中必不可少的,教学过程中应用多媒体可以直接指导学生对部分软件和网络的使用,如引物设计软件、序列比对软件和统计学软件等。

3.4 组建高水平的教学团队 我院以国家级双语教学示范课程建设项目为依托,组建了一批高素质的双语教学师资队伍[5];课程组坚持让教授走进实验室指导本科生实验,并要求各位教师在实验过程中介绍自己的研究课题,激发学生的兴趣;每个教学班级辅以2名相关专业研究生协助指导学生的操作过程,保证操作规范性;同时优秀的实验技术人员是实验顺利进行的基本保障。

3.5 建设综合的评价体系 实验课程评价体系是保证教学质量的关键之一,构建科学的实验考核体系,可以提高实验教学质量和学生对实验课的关注度与兴趣度。实验成绩评定包括平时成绩、操作考试和理论考试成绩3方面内容,其中平时成绩占60%、操作考试占20%、理论考试占20%。平时成绩包括出勤、实验报告、课堂态度、操作规范程度等。其中,实验报告改变了单个实验项目的报告形式,而是要求学生按照整体思维,用科研论文的形式撰写实验的思路,列举实验材料和仪器设备,陈述实验步骤和方法、分析并讨论实验结果,着重培养学生总结实验结果和撰写科研论文的能力;操作考试主要考察学生实验过程是否规范,以及在没有指导下的操作能力;理论考试主要是对实验理论、方法原理及运用等进行闭卷考试,促使学生将理论知识与实际操作相结合。

参考文献

7.现代分子生物学实验 篇七

分子生物学是从分子水平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学, 是当前生命科学中发展最快并与其他学科广泛交叉渗透的重要的前沿学科。医学分子生物学是从分子水平研究人体在正常和疾病状态下生命活动及其规律的一门科学。它主要研究人体生物大分子的结构、功能、相互作用及其同疾病发生发展的关系, 乃至在疾病诊断、治疗上的应用[1]。它贯穿整个医学课程, 渗透至各个学科, 并且医学分子生物学是个实验性极强的学科, 分子生物学的实验技术和方法已经应用到了各个学科的研究中[2]。作为一个医学研究生, 处于把本科所学的基础知识与临床研究和科学研究的最新进展联系起来的桥梁阶段, 学好、学通、学精医学分子生物学, 是作为学生必须走好的一步。这将是作为研究生的研究工作和将来作为医生和科研人员所必备的素质。基于此目的, 本次研究生教学改革中, 将分子生物学作为一门最重要的学科安排了大量的实验学时, 并与生物信息学、遗传学、细胞生物学和免疫学等学科相互渗透、相互交叉、相互补充, 形成一个整体, 旨在使学生更系统、更全面地掌握医学实验技术和技能, 为后续的研究性实验工作和今后走上工作岗位提高科研水平打好一个坚实的基础。

1 实验改革思路

西安交通大学医学院研究生分子生物学实验分配课时原来为20学时, 由于课时所限, 实验内容开设了RFLP法检测NOS的基因多态性实验, 通过基因组DNA的提取、PCR、限制性酶切以及琼脂糖凝胶电泳检测来完成这一实验过程。新改方案由于大大增加了分子生物学部分的实验课时, 由20课时提高到64学时, 显然这一内容已不适应新课改要求, 需要寻求新的实验设计内容。基因工程技术中包含了分子生物学的各个实验技术, 也是一套非常完整的实验技术, 一整套基因工程试验完成后, 学生能从基本的分子生物学理论知识贯穿至整个实验过程, 做到理论与试验的统一, 从实验中升华理论知识, 用理论知识来指导实验, 理清整个基因工程技术脉络, 锻炼学生实际操作能力。具体设计中, 我们选用GMB-1基因, 通过基因片段的提取、鉴定、连接、转化、重组质粒鉴定、转染、免疫组化鉴定等完成整个实验过程, 使学生得到一个完整的实验经验。在具体实验中, 我们将原来每班20人改为为每班16人, 4人为一个实验小组, 给予学生更多的操作空间, 减少相互间的干扰, 既充分给予学生动手的机会, 又使他们在实验过程中能相互讨论、互相协作, 互相监督, 取长补短, 保证动手机会和实验结果的有机统一, 以期达到最佳效果。

2 实验改革的实施

本实验由新入学的2008级研究生共260余人在西安交通大学医学院遗传与分子生物学系全体教师指导下完成, 研究生教学实验中心为实验提供场地和全套仪器设备。260余学生共分为16个实验教学班级, 每班16人, 安排课时为64学时, 每次4学时, 每周2次, 共上8周。

3 实验过程设计

分子生物学实验往往是一连续的实验过程, 但大面积的学生实验由于课程安排又需要分段、按课时实施, 兼顾两方面的矛盾, 我们将整个实验过程拆分为16个小实验, 使之尽量具有可分段操作性, 在需要连续操作时又可灵活掌握。

GMB-1基因的获得。基因工程技术是将一段目的基因插入至载体中, 使之在原核或真核中大量繁殖并表达的技术[3], 因此实验初始我们需要得到这一基因片段。由于课时及条件所限, 从RNA中通过反转录得到这一基因片段被否定后, 我们选择了从带有GMB-1基因的质粒中提取这一基因的方案, 因此实验设计中我们设计了质粒的提取, PCR法获得目的基因片段这两次实验内容。通过这两次实验我们得到了这一目的基因片段。每次试验完成后, 所得样品放-20℃冰箱保存。

空载体及GMB-1基因的鉴定及纯化。目的基因片段得到后, 需要将它转入PCDNA3.1+空质粒中。转化之前, 需要进行目的片段的鉴定以及连接前的酶切、纯化。围绕这一内容, 设置了琼脂糖凝胶电泳检测、目的片段及空载体的限制性酶切以及产物的胶回收纯化三个实验。每次试验完成后, 所得样品放在-20℃冰箱保存。

连接及转化。在此实验阶段, 经过双酶切并已纯化的空载体和目的基因片段在16℃过夜连接并转化DH5α感受态细胞。其中亦设置3次实验:连接实验、感受态细胞的制备以及转化实验。感受态细胞完成后需存-70℃保存, 连接及转化实验完成后需及时转入4℃保存。

重组质粒的鉴定。当转化后的LB琼脂平板上长出菌落后, 需要鉴定这些菌落是否是我们所期待的GMB-1重组质粒。重组质粒的鉴定有许多的方法可选:PCR后鉴定、酶切后鉴定、测序等等。为达到鉴定这一目的, 又综合考虑课时因素、学生的可操作性以及后续的真核转染所需, 我们设计了重组菌的培养、无内毒素质粒的提取、双酶切后电泳检测这一简单有效地方法。在形式上虽然与前面的实验有重复的地方, 但通过这一重复, 学生再一次加深了记忆, 并且明白了相同的实验形式可以有不同的实验内容, 关键是做实验时, 每个人心里要清楚, 这一实验所得到的是什么, 要检测的是什么, 与前面的有什么不同, 明白并不是为了完成任务而做实验。

真核细胞的转染。通过无内毒素质粒的提取并鉴定后, 我们挑取了成功转化的重组质粒作为阳性样品, 空的无内毒素PCDNA3.1+质粒作为阴性对照, 通过脂质体2000的介导, 完成对293细胞的转染。在此过程中, 学生需要先将细胞种植在六孔板上, 待细胞长到合适的时候再进行下一步转染实验, 因此, 本阶段的实验安排为两次, 并且时间需要灵活掌握。全部实验须在细胞培养室中进行, 严格无菌操作, 以防污染。在转染后48h进行免疫组化检测目的基因的真核表达。

目的基因的真核表达检测。在转染后的48h进行, 通过细胞滴片免疫组化来检测。本阶段也安排了2次实验, 大约需要7h完成, 并且为连续的实验过程, 需要灵活掌握实验时间。结果在显微镜下观察并留存。

4 实验结果评价

分子生物学是从分子水平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学。分子生物学实验在许多环节上并没有很明显的肉眼可见的结果, 往往是经过了一系列实验后, 才能得到可见的检测结果。本系列试验在空载体及GMB-1基因的鉴定以及重组质粒的鉴定两步实验完成后, 通过琼脂糖凝胶平板在紫外灯下得到了明显的目的条带并经凝胶电泳成像系统留存凝胶电泳图谱;在转化完成后可观察到LB琼脂平板上长出散在单菌落;在转染完成后, 镜下观察免疫组化细胞滴片, 可见转入目的基因的293细胞细胞核呈棕黄色深染, 而阴性对照细胞细胞核未见棕黄色, 得到完整实验结果。16个教学小班, 64个实验小组约95%得到凝胶图谱, 细胞转染得到实验结果的约为70%。

研究生分子生物学实验教学的目的不仅是使学生学会一些简单的实验操作, 更重要的是培养学生的科研素质和独立进行科研工作的能力[4], 试验设计的科学性和严谨性与实验过程中学生的动手能力和认真态度都极大地影响实验结果的好坏。并且大面积的学生实验既要求有可操作性, 学生要能参与其中, 又要求有明显的结果可见性, 要能提高学生的参与积极性。本实验设计环环相扣, 全部操作由学生自己完成, 每一部分实验都承上启下, 要求学生态度认真、思路清楚、操作仔细、相互协作才能完成。本次试验在全体师生的共同努力下, 过程完整、结果明显、教学效果良好。学生在每一次看到结果时都兴奋异常、极大地提高了学习的积极性。经过这一过程的学习, 学生不论是在理论知识上, 还是在实际操作中, 都得到了很大的提高。当然, 本实验改革仅仅经过一轮实践检验, 其中的一些细节问题还需要不断改进, 但是我们有理由相信, 在学校的大力支持下, 在教师们的努力下, 学生们的积极参与下, 这门课程一定会越来越完善。

摘要:对研究生的医学细胞分子生物学课程教学进行了改革实践, 以期取得良好的效果。本文从实验教学改革中的分子生物学实验部分, 就具体实验设计思路、实验实施方法、实验设计内容以及实验结果评价等几方面进行了陈述与讨论。

关键词:研究生,医学分子生物学,教学实验

参考文献

[1]冯作化.医学分子生物学[M].北京:人民卫生出版社, 2005.

[2]孟照俊, 俞小瑞, 韩燕, 等, 医学分子生物学实验教学改革的初步探索与实践[J].西北医学教育, 2006, 14 (2) :86-87.

[3]张维铭.现代分子生物学实验手册[M].北京:科学出版社, 2003.

8.现代分子生物学实验 篇八

关键词:分子生物学实验;教学改革;教学模式;多样性

分子生物学实验技术已成为当今研究生命科学各学科和医学领域中重要的研究工具,在分子生物学教学中,实验教学占有举足轻重的地位[1]。分子生物学实验是一门集分子生物学和基因工程理论为一体的一门操作性极强的实验性课程,具有分子生物学理论与实验结合紧密、动手操作能力强、实验技术要求高、实验经费消耗大的特点。因此,对实验教学内容的设置会影响学生对分子生物学和基因工程的学习和理解,合理地设置分子生物学实验教学内容对于培养学生的科学作风和科学思维能力,建立研究问题的科学方法和实际动手操作能力都具有十分重要的意义。2003年深圳大学生物学实验教学中心成立以来,生物学实验教学中心承担了生物科学和生物技术及全校公共选修课的实验教学,并为本科生的科技创新、“挑战杯”和毕业论文研究提供实验基地。经过系统的改革建设,2006年×月,深圳大学生物学实验教学中心被评为广东省生物实验教学示范中心。

由于分子生物学实验对操作技能和实验条件要求较高,同时本科教学又具有学时少和学生人数多等特点,给分子生物学实验教学带来了极大的挑战[2]。因此,有必要对一般本科院校的分子生物学实验教学进行进一步的探讨。我们也不断思考,在实践中总结经验,以期更好地利用分子生物学实验教学培养学生的各种综合素质。教学内容和实验设备不断更新,推动实验教学向前发展。与此同时,对于一般本科院校的分子生物学实验课程教学而言,分子生物学实验是进行各个学科研究、实践的基础。

一、分子生物学实验教学面临的问题

我院从2004年开始在原有“生化大实验课”的基础上,对其中的分子生物学教学内容进行了优化和整合。将所含的分子生物学的各个独立实验内容整合为一个完整的综合性试验,主要是为了解决实验理论和实验操作的脱节,各个实验相对独立、不连续和不系统的问题。同时将原来18学时的“生物技术综合实验理论”整合到实验课中,合理设置了本门课程教学内容,即成为“生物技术综合实验”。在将近七年的教学过程中,随着本科生和研究生人数的不断扩招,也给实验教学带来了很大的压力。随着招生规模的扩大,学生的素质良莠不齐,再加上用于生物技术综合实验的经费消耗大,并且每门课程都设置创新性实验,给教师和学生都带来了很大的压力。因此,我院“生物学实验教学中心”根据国家教育部专业设置和教学大纲的要求,对实验课程进行了教学改革,将实验课程设置为基础实验、综合、创新性实验,学生对于基础实验课程全部作为必修课程,而综合实验和创新实验必须在规定的学科中选够学分。通过以上这种思路,既可以将基础实验与探索性实验以及科研训练有机地结合起来,满足了学生对实验课学分的选择,又可以缓解实验课教学的压力,为建立以本科生为主体的创新人才培养体系打下良好基础。另外,对于参加“挑战杯”及校级创新课题的学生在完成结题后,可以替代相应的创新实验课程的学分,这种分子生物学实验多样性的教学模式对于培养高素质和高水平的学生具有一定的激励作用。

二、分子生物学实验教学模式的多样性

为了适应教学改革和大众化教育的教学背景,深圳大学生物学实验教学中心对生物学实验课程包括分子生物学课程进行了积极地改革和探索,将实验课程基本分为三大类:第一类为基础实验课程;第二类为综合实验课程;第三类为创新实验(研究与探索)课程。

第一类:基础实验课程。是指在教学大纲规定的实验学时数内由教师直接讲授的单项内容的实验,旨在使学生掌握本次实验课的实验目的、实验方法和仪器、实验的基本步骤和基本要求、实验课程在前14周完成分子生物学基础实验,在基础试验中,每个实验之间既相对独立又具有知识的相互联系。在单项实验中,教师主要是根据分子生物学实验最常见的实验,指导学生围绕基因工程的基本流程。设计了以分子生物学基础实验内容为主要的12个实验,共36个学时,主要涵盖了核酸(DNA、质粒或RNA)的提取实验,琼脂糖凝胶电泳实验,限制性内切酶酶切DNA实验,从琼脂糖凝胶中回收DNA实验,利用PCR扩增目的DNA实验,感受态细胞制备实验,大肠杆菌转化实验及转化实验及筛选,大肠杆菌诱导表达实验,SDS-PAGE凝胶蛋白质电泳实验,Western杂交实验。这些实验内容虽然是独立的实验内容,但是单项实验项目是综合性设计实验的各个环节[1],对于综合性设计实验和创新性实验而言它们又必不可少,它们具有一定的内在相关性,涉及到基因克隆的整个过程。因此,在实验过程中,教师通过教学训练,向学生强调这些实验的连贯性和整体性,使学生充分认识到每个实验的重要性。在每次实验过程中,要求同学们在认真观察实验现象和实验结果,做好实验的记录,如实记录与保存数据等工作,培养同学们严谨的科学态度和实事求是的精神。并且,重视思维训练,养成学生细心观察、周密思考的习惯,为今后进行科研活动打下良好的基础。

第二类:综合实验课程。主要是分子生物学综合实验,这是我们开设了多年的一门实验课程,该实验课程是从克隆目的基因开始一直到外源基因的表达成功及表达产物生物学活性的测定[3]。实验主要包括利用PCR技术获得目的基因(ASF1基因或AKP基因),质粒DNA的提取、目的基因和质粒DNA的限制性内切酶、DNA片段和载体的回收、纯化与连接、大肠杆菌感受态细胞的制备、体外重组及连接产物转化大肠杆菌感受态细胞、快速提取质粒检测阳性克隆、阳性克隆的PCR鉴定和酶切鉴定分析及目的基因在宿主细胞的诱导表达、SDS-PAGE凝胶电泳分析表达产物。整体实验其实就是基因工程中克隆目的基因的基本步骤。从第14周开始,学生选择进入不同的创新实验和综合实验课程,在综合实验课程中教师的作用是为学生服务。当学生遇到困难的时候,帮助学生解决困难。老师的作用就是后勤,有学生自己唱主角。充分发挥学生自己的主观能动性和科学的思维方式,培养他们的动手能力和独立的工作能力,培养他们独立分析问题和解决问题的能力。

第三类:创新(研究与探索)实验课程。在高校教学,尤其是实验教学中,一定要重视培养学生自身的创新精神和科研能力。学生可以选择相应的指导教师,由学生选择研究题目作为自己的课题,除了分子生物学基础实验以外,对于学生还要求系统学习创新实验或生物技术综合实验。探索分子生物学实验的多样性。为培养不同层次的人才提供实验教学模式的多样性。

学生的知识层次不同,对分子生物学实验技术的掌握程度不能一概而论,因此应当根据学生的兴趣和爱好选择适合的分子生物学实验,对于实验学时数较少且对分子生物学没有较高要求的专业,注重学生对常见分子生物学实验技术的了解,如给学生开设PCR的实验,让学生了解PCR的原理及PCR仪的使用。而对实验技术要求较高的专业,如医药生物技术专业,则要注重培养学生实验技术的系统性,可在开设了DNA、RNA的提取实验的基础上再开设PCR实验、质粒DNA的提取及酶解鉴定等实验,让学生得到系统的分子生物学实验技术的训练。此外,在实验的开设上要注意实验内容与专业相结合,使学生学到的实验技术对今后的工作产生实质性帮助,这样的实验既符合本科教育的目的,又激发学生学习的兴趣。

三、高素质拔尖创新人才培养需要多样性的教学模式

教学方法,让学生直接接触科学研究前沿,以科学研究促进和带动学生的学习。

创新实验教学被认为是一种“探究式”人才培养模式,促进了人才培养模式由以课本为中心、以课堂为中心、以教师为中心向以学习为中心、以学生为中心、以理论和实践相结合为中心的转变。一是实行导师制,采取引导式培养模式。创新班实行导师组制,本科阶段指导教师和学生实行双向选择,学校根据学生各自的特点指导其选择相应的指导教师。指导教师较早就介入学生的教学、实践和管理,按照“聚徒式”培养方式,让学生尽快掌握本学科前沿知识和动态,尽早进入科研状态。指导教师在指导学生的过程中,不仅强化对学生知识的培养,而且还加强学生思想道德修养的教育。二是创新班实行小班上课模式,采取小组谈论模式,以利于学生和教师之间的良好互动。三是创新班注重本科生的过程培养,强化创新实践能力培养。引导学生提早走进科学研究、走进实验室,学生可以通过在导师项目中的表现而获得学分和成绩。

四、分子生物学实验教学模式多样性的考评体系

不同的教学模式考评的方式有所不同,对于第一类课程体系,教师直接教授的单项内容的实验我们主要注重考察学生的动手能力,现象的观察能力及实验报告写作的质量和规范性。对于第二类课程体系,指导教师主要注重培养学生的实验综合能力,在教师的指导下,学生能过独立或协作完成一个综合实验的能力,注重实验报告的写作形式是按论文格式书写。对于第三类课程体系,指导教师主要注重培养学生的创新能力,教师除了指导学生选题外,以解答学生的疑问为主,学生要自己设计实验,写出实验计划,注重培养学生的设计能力,独立工作能力,实验报告以论文格式书写。

为了实现分子生物学实验教学体系的验证、综合和探索三大功能,以适应高等教育改革发展的需要,笔者从实验教学内容、实验教学方法和评价体系等方面,结合教学实际开展了研究和实践,取得了较理想的效果。

参考文献:

[1]王袆玲,秦永燕.分子生物学课程教学改革探索[J].当代教育论坛(学科教育研究),2008,(4):101-102.

[2]李燕,李绍青,刘新平,等.研究生分子生物学实验教学之我见[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2010,12(1):58-60.

9.现代分子生物学实验 篇九

实验原理:转化是将异源DNA分子引入另一细胞系,使受体细胞获得新的遗传性状的一种手段。受体细胞一般是限制-修饰系统缺陷的变异株,经过CaCl2等化学试剂的处理后,细胞膜的通透性发生变化,成为能容许带有外源DNA的载体分子通过的感受态细胞。经过转化的细胞在选择性培养基上,可以筛选出转化体,即带有外源DNA分子的受体细胞。

实验目的:学习氯化钙法制备大肠杆菌感受态细胞过程。

实验内容:JM109感受态细胞的制备、一、实验材料和试剂

大肠杆菌JM109或DH5α,LB固体/液体培养基,0.1mol/LCaCl2溶液。

二、主要设备

台式高速离心机,超净工作台,低温冰箱,恒温水浴锅,制冰机,分光光度计,微量移液器、恒温摇床,等。

三 实验方法

1.受体菌的培养

从于37℃培养16-20小时的新鲜LB平板上挑取新活化单菌落,接种于3~5ml LB液体培养基中,37℃下振荡培养(300rpm)12小时左右,直至对数生长后期。将该菌悬液以1:100~1:50(V:V)的比例接种于100ml LB液体培养基,37℃下振荡培养2~3小时至OD600=0.35~0.5左右。

2.感受态细胞的制备

(1)在无菌条件下,将培养液转入预冷的1.5ml离心管中,冰上放置20min,使其停止生长。

(2)4℃下,4000rpm离心5min,弃去上清。

(3)加入0.75ml预冷的0.1mol/L CaCl2溶液悬浮细胞,冰上放置30分钟,4℃下4000离心5min。

(4)弃去上清,加入0.2ml预冷的0.1mol/L CaCl2溶液悬浮细胞,贮存于4℃备用。或贮存于-70℃(加10-30%的甘油),可保存半年。

四.注意事项:

1、整个实验都应在无菌的条件下操作。

10.现代分子生物学实验 篇十

是在分子水平上研究生命现象的科学。通过研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。研究内容包括各种生命过程。比如光合作用、发育的分子机制、神经活动的机理、癌的发生等。自20世纪50年代以来,分子生物学已发展成为当前生命科学发展的主流,是目前最具潜力、最迅速的生命学科之一,成为研究生物学及相关科学的一个有力工具[2-3]。加强分子生物学实验教学,不仅有利于培养学生掌握分子生物学的理论基础知识和实验操作技能,而且有利于培养学生形成正确的科学研究素养和创造思维精神,让学生更好地进入科学研究领域[4]。

1面临的问题

师范院校研究生的分子生物学基础较为薄弱,学生大部分来源于省市级师范院校,“985”和“211”高校生源较少。师范类院校本科教育以培养中学教师为目的,更注重培养学生的理论知识,对学生的实验动手能力、创造性思维能力、科研素养等重视不够。同时,所读本科师范院校为省市级院校,学校师资、实验条件、资金等条件一般,较难进行系统规范的分子生物学实验教学。

当前师范院校硕士研究生培养时间为3年,学生进校第1年要进行文化课程学习,第3年要提前写毕业论文,做科研的时间相对较短。分子生物学是一门实践操作性很强的课程,大部分研究生的课题研究都需要用到。如何在较短的时间里提高学生的分子生物学理论知识水平,培养学生扎实的`实验操作能力,增强分子生物学的科研素养,让学生更好地进入科学研究领域是分子生物学实验教学面临的最主要问题。

2改革的主要内容

2.1师资队伍

师资队伍是分子生物学实验教学首要环节。教师必须具备较强的科研素养,具有较长的分子生物学研究经历及不断获取国际先进技术和经验的能力。由于分子生物学的特殊性,教师最好具有在国外较有影响的分子生物学实验室学习工作的经历;同时,要承担有国家、省部级的科研课题。做为师范院校的学生,实验操作能力的提高是目前最为迫切的任务。分子生物学实验是非常细致的操作,因此具有较好的操作技能、未离开科研实验工作第一线的老师的实验演示对学生实验技能的掌握具有重要作用。同时,兴趣是最好的老师,教师对科研工作特别是对分子生物学的精到理解,对学生科研兴趣的培养尤为重要。具有较高造诣的分子生物学专任教师任教,有利于培养学生形成正确的科研精神和创新思维。要加大师资队伍建设,要让优秀的分子生物学专业且仍在科研实验工作第一线的教师投入到分子生物学实验教学的工作中。

2.2实验平台

实验平台是分子生物学实验教学的重要保障。分子生物学实验要用到较多大型的实验仪器,如PCR仪、分光光度计、冷冻高速离心机、凝胶成像系统等,需要投入大量的资金购买必备的实验仪器。另外,分子生物学实验对实验场地的要求较高,为保证教学效果,每位学生基本要做到每人独立实验。因此,在加强实验平台的建设上,要加大资金投入,建立独立专门的研究生分子生物学实验室;要让实验仪器公开化、常态化,提高实验仪器的使用率;要让每一个学生都有足够的机会操作实验仪器,让每个学生都能熟练掌握常用的分子生物学实验仪器。

2.3教材教学

教材教学是分子生物学实验教学的核心内容。师范院校研究生的生源不一,分子生物学基础差异较大,学生在研究生期间开展的课题对分子生物学掌握程度的要求又一样。因此,教材教学显得尤为重要。

2.3.1教材讲授与专题讲座相结合。在教学内容上,教材讲授与新进展专题讲座相结合,注重科学研究的新发展,要适时邀请相关领域较有造诣的教授就某些专题进行报告。分子生物学是一门发展中的学科,注重科学研究的前沿讲授,让学生及时了解分子生物学的最新发展尤为重要。专题讲座有利于拓宽学生的科研视野,提高学生的科研思维能力,增强学生的科研素养,培养学生的科研兴趣,让学生及早由本科生的教材学习向研究生的科学研究过渡。

2.3.2科学研究与实验教学相结合。打破传统的固定化的教学模式,更新陈旧的教学内容,把科研素质培养放在实验教学的第一位。教师要把科学研究的思维灌注于整个分子生物学实验教学过程中,适时将任课老师的科研项目引入到实验课程中来。研究生进入学校后,都会较早地了解自己在研究生阶段即将开展的课题的大致方向,因此要把实验教学与科研项目和研究生各自的课题联系起来。教师要以科学研究的指导思想来引领和统筹开展实验教学。

2.3.3基础实验与研究实验相结合。基础实验包括质粒DNA的提取、琼脂糖凝胶电泳、酶切鉴定、PCR技术、DNA的纯化、载体的构建、感受态细胞的制备、细胞转化、重组子鉴定、RNA提取等常规分子生物学实验。同时,让学生根据自己的课题科研需要,自主查阅资料设计实验,利用基础实验的常规技术进行研究实验。在实验过程中,任课老师可以定期组织学生汇报,也可附以邮件等方式及时解决实验问题。研究实验以上交毕业论文的形式进行考核,学生均要按照课题研究背景、研究目标、研究意义、实验方法、实验结果、分析讨论进行撰写论文,同时以小型答辩的形式让学生进行汇报,让学生参与讨论相互学习。基础实验培养学生的基本操作能力,研究实验提高学生运用分子生物学技术进行科学研究的能力和学生的科研创造力。

3结语

分子生物学是研究生课程教学中一门重要而又相对难学的课程。随着分子生物学在生命科学领域的应用不断深入,分子生物学实验技能的熟练掌握、运用分子生物学技术的能力对学生科学研究越来越重要。只有通过分子生物学实验教学的不断改革,才能迅速提高学生的分子生物学实验操作能力、有效增强学生的科研素质,为研究生科学研究工作的迅速开展奠定基础。

4参考文献

[1]郑用琏.基础分子生物学[M].北京:高等教育出版社,.

[2]陈启龙,杨和建.分子生物学实验教学的探讨[J].黄山学院学报,,11(3):136-138.

11.生物学实验的五大作用 篇十一

一、对生物学理论的奠基作用

谈到生物实验,人们往往只注意到它对概念、理论的验证,变抽象的概念为具体的认识。而不是探究它是怎样作用于学生的认知过程。只是口头强调实验是如何重要或者借助名人格言的力量和科学发现的事例,来提高实验在教学中的地位和作用,在實际教学中,往往表现为单纯在量的方面追求,而忽视对每一个具体实验在教学中的目标等质的方面的深入探讨。事实上,观察、实验绝不是一个孤立的过程,而是与理论教学密切相关的认识过程。实验教学不仅为学生学习理论提供感性材料,也为理解疑难概念、原理铺设台阶。例如,通过光合作用实验,学生就会知道光合作用的原料是二氧化碳和水,动力是光,“厂房”是叶绿体,主品是淀粉(并贮存化学能),同时放出氧,然后概括出光合作用公式: CO2+H2O→淀粉(贮存能量)+O2

通过实验得出这样一个简洁明了的公式,却蕴含着复杂的生化反应原理。所以说生物学实验并不仅仅是验证理论正确与否的手段和工具,而本身就具有形成理论的功效,也可以说具有理论的奠基功效。从整体上说,生物实验不仅是教学中的一部分内容,也具有它本身特有的教学目标。

二、促使学生形成认知结构的转化和发展的作用

认知心理学认为,每个学生的头脑中,在生活实践里已经接受很多感性信息,有的已成定型,有的正在疑惑之中。学生的正确认识有待梳理清楚,不正确的认识有待澄清和纠正,这中间最有效的手段就是生物学实验。如马铃薯的块茎,学生往往认为是马铃薯的根。这种属于习惯上认为埋在土壤里的都是根的错误认识,会在实验观察中得以纠正。马铃薯块具有茎的明显特征,所以才确认是块茎。学生原有的错误的认知结构在头脑中解体,形成正确的认知结构,是在有目的、有针对性设计的生物实验或实习中进行的,所以说生物实验在实现学生认知结构转变中具有独到的作用。

认知的起点和基础一般被视为主客体相互作用的结果,而主体的涵义就是活动和动作。儿童的认知过程是有阶段性的。教师应根据不同年龄学生的不同认知特点,有计划有指导地创造活动机会,创立新的环境,让学生观察、动脑、动手,使低年级学生的智力发展成为一个同化和顺应的过程,使他们认知水平伴随年级升高而同步高效发展,逐渐从接触物质到脱离物质实体而表现精神的动作或活动,即向抽象逻辑思维发展。

高中学生尽管生物学知识增多了,但要进一步提高认识水平,仍然需要多进行实验,切实开好实验课。现在高中学生认知水平发展很不平衡,在很大程度上是初中时实验教学开展不均衡的后遗症。如果高中再不引起足够重视,基本技能和自我学习能力就得不到长进,造成高分低能的后果,影响到大学的学习,甚至影响今后的工作。

三、非语言传播作用

生物学教学是把前人总结的宝贵财富间接地传播给学生,让学生得以继承和发扬。为了让学生知道科学财富的本源,不但要有课堂讲授教学的目标,也要有生物实验教学目标,发挥实验教学特有的非语言传播功效。

开设生物学实验会改变生物课堂教学结构,打破仅靠语言传播的单一形式,创造生动活泼的学习环境,为知识的形成提供必要的感性材料,提高学生学习的兴趣,使学生能在生动活泼的气氛中进行学习。往往有这样的情况,用很多语言不能说清楚的道理,若实际演示一下,学生就会一目了然。如脊蛙反射实验,就有这种明显功效。当把蘸有0.5%硫酸溶液的纸片贴到脊蛙的腹部,马上会产生搔扒反射,自然得出脊髓具有反射功能的结论。

生物实验的教学作用,也常常体现在实验的精密仪器、标本及其它教具上,因为它本身就融入了人类的智慧,传播着人类的进步思想,反映着人类与自然斗争的历史足迹,使学生领悟人类与自然斗争的匠心独具的巧妙方法。特别当学生迈进了实验室,看到整齐精密的仪器、精致的标本,无形中给学生以探索大自然的力量,给学生以科学的陶冶,这是任何语言所不能完全表达的。

当教师亲自给学生做实验演示,教师那种认真而实事求是的科学态度也无不感染着学生,对学生今后的科学实践有着深刻的影响,可能就此会决定着青少年一生中远大志向或就业的选择。

四、促使技能形成和能力发展的作用

实践是理论的基础,理论又可指导实践。教材中的理论知识是先人积累起来的间接知识,学习教材为我们继承先人的文化遗产提供了捷径。可是在科学飞速发展的年代里,仅靠学生单纯地学习书本知识是跟不上时代发展的步伐的,必须使学生自己具有终生学习知识的技能和能力。这也是我们教育教学的重要目标之一。在教学中应充分利用现有条件,通过实验教学,帮助学生理解和记忆知识,帮助学生形成生物学概念,获得生物学基础知识和实验技能,培养观察和实验的能力。例如,学生通过实验掌握了使用显微镜的基本技能,这将为学生今后向生命的微观世界探索打下必要的基础。

在实践中,要让学生在自然中身临其境认真观察,发现问题,才能够正确地选择对象和思维方法,提高观察质量。调动多种感官,开拓知识视野,突破时间和空间的障碍,摆脱形式的、呆板的学习局面。通过写观察记录和撰写科学小论文,提高文字的表述能力,加强学科间的横向联系,扩大知识面;在标本采集和标本制作中达到培养学生动手能力和严谨的科学态度。

五、评价作用

长期以来,不论传统教学还是现代教学,都把笔试作为评价教育教学的主要方式。不能把被试者的知识、技能、能力完全准确地考查出来。特别是对实际操作的能力,不能作出真实客观评价。实践证明,这种评价功效只能通过实验才能实现。如做蚯蚓解剖试验时,如果先用笔或口头回答解剖程序,有的学生回答得很圆满,可是在动手解剖时,第一剪就把消化管剪破,使泥沙弥散出来挡住整个观察的视野,影响下一步的观察,只好重新操作。

实验操作所以能反映出基本技能掌握的真实情况,是因为动手操作不同于用言辞来表达自我时,可用含混模棱两可的手法掩饰白己的无知或缺陷。实验操作本身就体现了诚实,它将会把实验中的成功和失败,毫无法掩饰地暴露在他人的眼底,马上会得出对技能或能力掌握情况的客观评价。

12.分子生物学实验教学改革的初探 篇十二

分子生物学是生命科学领域中一门实验性和应用性很强的学科,向学生讲授分子生物学技术原理,训练其熟练掌握分子生物学实验技术和操作规范是分子生物学的重要任务。为了提高这门课的整体教学质量,我们对分子生物学课程的实验教学内容、教学方法与手段、考核方式和记分方法等方面进行了探索式的教学改革,以达到培养应用型生命科学领域人才的目的。

一、实验教学大纲的修改

实验教学是教育教学工作的重要组成部分,它是与理论教学相辅相成、互相促进的教学形式,是学生深刻理解和综合运用理论知识的重要渠道,也是培养学生创新思维、创新能力与实践能力的必要渠道。

教学大纲是实现教学目标而进行的教学内容要求,规定了学生必须掌握的基础知识和基本技能等具体内容,是实现人才培养目标的重要保证。结合学科发展的现状和趋势及市场需要,我们具体根据理论教学内容和实验室实际条件对实验大纲进行了修改,在此基础上对实验项目进行优化,使实验项目既能反映实验教学的基本要求,又能反映现代科学技术发展的最新成果,提高实验教学质量。在保持实验内容基础性的同时,增大设计性和综合性的实验。增设了一设计性实验项目,要求学生根据实验要求,设计实验的技术路线,提交后,通过审核后,按照自己的设计完成实验。

设计性实验项目的设置,使学生做到把课堂教学中学到的理论知识和实验课中掌握的基本操作相结合,通过对实验原理和对分子生物学技术的流程的掌握,来进行技术路线的设计,从而达到培养学生培养了学生的独立工作能力,发现、分析、解决实际题的能力和创新思维的目的。

二、采用多媒体教学,完善电子课件制作

重视实验前的对实验原理基本操作的讲解,随着多媒体技术的发展和多媒体设备的普及,多媒体课件在教学中的应用越来越广泛。多媒体课件容量大、展示时间灵活,集声频、图像、视频于一体,为教学创造了广阔的空间。

分子生物学主要阐述分子水平的生物大分子的作用机制,实验现象不明显,例如:对质粒DNA的提取,操作过程没有明显的现象显示,往往需要学生完成所有步骤后用电泳检测,才可以知道提取实验是否成功,这就给初学分子生物学的学生对实际操作带来困难。此类微观的、动态的过程单纯的语言讲解很难使学生理解,制作实验教学的多媒体对实验原理和基本操作进行讲解,使学生充分掌握实验原理, 了解实验操作每个步骤的意义以及注意事项。

三、注重实验技能训练

实验技能训练时培养学生动手能力的关键,直接影响着学生以后的科研能力。基因工程实验是本科生学习过程中难度最大的实验课之一。

分生物学实验研究的各种生物材料组成极其复杂,几乎所有的变化都是分子水平的,肉眼很难观察。且分离纯化及鉴定的方法差别很大,许多生物大分子又是有活性的,实验中必须防止其失活;分子生物学实验的步骤多,连续性强,实验的时间都很长,每个实验都要用一两天的,前面的实验失误了,后面的实验就无法进行;分子生物学实验对所用的试剂要求很严,配错或加量有出入,都会对实验结果产生很大的影响;分子生物学多数是在溶液中进行,实验条件复杂多变,重复性差,所研究的物质含量极微,都是毫克、微克数量级,实验的难度较大;基因工程实验所用的仪器相当精密,操作有一定的难度。

因此,在每次学生上实验课前,都要求其提交实验预习报告,要求其充分理解实验的实验原理,并了解实验需要注意的有关事项,同时,在每次实验课的开始都要向讲授实验原理,详细叙述实验过程,强调实验注意事项。而且,在学生实验过程中严格要求每个操作,狠抓标准化操作。尤其对微量操作、无菌操作和高速离心等进行严格监督。最后,对学生在基因工程实验课的评定主要根据学生预习报告,实验记录、实验报告和实验操作表现四个方面,把学生的实验操作表现作为成绩评定的主要项目。

分子生物学领域发展迅速,我们的教育也需要与时俱进。目前我们还处于摸索和实践阶段,教师的责任任重而道远,我们会在以后的教学工作中不断的探索新方法,解决新问题,总结新经验,为提高分子生物学实验课教学水平作出自己的贡献,为国家培养更多高素质的21世纪合格人才。

摘要:分子生物学领域发展迅速, 我们的教育也需要与时俱进。目前我们还处于摸索和实践阶段, 教师的责任任重而道远, 我们会在以后的教学工作中不断的探索新方法, 解决新问题, 总结新经验, 为提高分子生物学实验课教学水平作出自己的贡献, 为国家培养更多高素质的21世纪合格人才。

关键词:分子生物学,实验教学,改革

参考文献

[1]赵亚华, 分子生物学教程 (第二版) [M].科学出版社, 2006.

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