遗传学技术范文

时间:2023-11-16 10:58:41

遗传学技术

遗传学技术范文第1篇

[关键词]遗传学实验;创新精神;实践能力

实验教学是高等学校人才培养体系的重要组成部分,在引导学生理论联系实际、培养学生的创新精神与实践能力方面有着不可替代的作用[1]。通过遗传学实验教学可以让学生掌握遗传学试验技术,学会分析遗传学试验结果、验证遗传学的基本规律,从而加深对遗传学知识的理解,同时可以培养学生的创新精神、实践能力和团队合作意识。现在遗传学实验课课时较少,但对教学的要求却进一步提高,这大大增加了教学的难度。在此情况下要想达到较好的教学效果,需要遗传学任课教师付出更多努力。本团队有着多年从事遗传学及遗传学实验教学的经验,现根据实际教学经验谈几点心得体会。

1如何面对课时少和实验条件有限的问题

1.1正确面对存在的实验课时少的问题

实验课时少是现在遗传学实验课授课存在的问题之一[2],想在有限的两节课内完成一个实验的全部流程并达到理想效果非常困难。为了节省时间,教师往往自己提前做好了实验的各项准备工作并做好预实验。在正式上课时对实验操作的每一个步骤进行详细的讲解,并示范操作步骤,生怕学生不能顺利完成实验。他们基本不用主动思考,只要按照步骤重复操作即可顺利完成实验。因此,学生不能全程参与每一个实验的全部过程[3]。另外这样就给学生造成实验并不难的假象,体会不到科研过程的艰辛和科研成果来之不易。同时使他们养成了不主动思考而对老师过分依赖的坏习惯。为解决这个问题,我们采取尽可能多的让学生参与到实验课的准备和预实验过程去的方法。在准备实验的过程中可以让学生配置试剂,锻炼他们的配制试剂的基本功;让学生以小组的形式商讨并确定试剂配制的方案;对于每个实验可以让部分感兴趣的学生利用课余时间参与实验准备和预实验过程,可以让他们通过自己的努力不断摸索取得较好实验效果的各种条件,让他们体会科研的氛围。无论预实验结果怎样,都让他们总结出已掌握知识点和存在的问题。老师将在上课时间对学生存在的问题进行解析。这样既可以节省上课时间,又可以提高教学效率。对学生而言,参与实验准备工作可以体会到筹备实验的辛苦和进行科学研究的艰辛,从而愈加珍惜来之不易的动手机会,同时大大提高了学生做好实验的积极性和学习热情。

1.2努力协调现有资源,降低实验条件限制的影响

有时单独一个遗传学教学实验室的条件不具备我们所有实验项目所需的全部仪器,有些大型仪器是全学院共享的。如果这样的话,可以与其他教师提前协商好,充分利用全部的相关仪器,最大限度的为遗传学实验教学服务。另外,可以利用学院的开放实验室和大学创业平台以及校内的教学实验基地等为该实验课程的教学服务。如果有教师的科研课题与实验课教学相关,也可以将实验课教学同教师的科研结合起来,更好的为遗传学实验教学服务。

2合理安排教学实验内容

2.1精选教学内容,提高学生的兴趣和实际应用性

对于遗传学实验课程可选择的实验项目有很多,我们教师可以根据不同的授课对象和本单位现有的条件,从调动学生学习的积极性和提高实验项目的实际应用性出发,在教学过程中合理选择教学内容。大胆剔除陈旧的内容,增加新的比较前沿的实验项目,比如,基因组DNA提取实验,就是一个比较好的实验项目,学生对基因组DNA本身非常好奇,对自己亲自提取出动植物的基因组DNA非常期待,因此对这一实验项目非常感兴趣;在做实验的整个过程中都非常认真仔细。另外,基因组DNA的提取也是现代遗传学和分子生物学研究的基础工作,高质量的DNA对于分子标记等的进一步研究实验具有重要的意义[4],因此在遗传学实验课中开设此项目,可以为学生以后的科研工作奠定基础。开展类似的实验项目,既使学生体会到生命微观世界的奇妙之处,又认识到遗传学实验的重要性和实用性。

2.2提高探究性实验的比例

传统的遗传学实验,实验内容相对孤立,往往以一个单一实验为单元,实验方案和方法一般是教师和教材所讲解和设计的,实验结果常常是验证性的。这是一种按部就班、拿来主义的实验教学模式,学生自己设计和创新的机会很少[5]。肖建国等人将综合性实验和设计性实验合称为探究性实验,提高探究性实验的比例,也是现在遗传学实验教学改革的要求之一[6]。如何达到这一教学目标,我们认为要以科研的思维来进行学生的实验课教学。通过教师的引导和巧妙安排,多数技能训练型实验或验证性实验都可以转化为探究型实验。比如前面提到的基因组DNA提取的实验,如果教师将摸索好的条件直接告诉学生,学生按部就班的依照步骤完成,那么这实验就可以叫做验证性实验,但如果老师引导学生自己查询DNA提取的各种方法,对不同的材料采用不同的提取方法并比较分析各自结果,总结归纳出哪种方法更适合自己的样品,那么这个实验就成了探究性实验。所以,可以根据实验室的条件,合理的设计调整所开设的实验项目教授方式,提高实验课教学项目中探究性实验的比例[7]。

2.3提高实验内容的系统性和连续性

在实验课程的教学过程中,如果各项目间没有一定的连贯性,这样所做的每个实验有不同的内容,各部分内容都不能得到深入的实践训练。因此,教师可以通过实验间的巧妙安排,上一个实验的结果可以作为下一个实验的材料,以加强实验间的系统性和综合性,如此就可以改变传统实验教学的内容前后脱节的状况。比如,在基因组DNA的提取实验中,如果将DNA提取实验中由不同方法提取出得到的DNA,用分光光度法来检测其浓度并与琼脂糖凝胶电泳方法来检测DNA的完整性实验结合在一起,这个实验将成为一个系统性和连续性比较好的实验项目。再如“植物染色体标本制备”实验后接着进行“核型分析”的实验,使学生明白制备染色体后可以进一步进行核型分析。通过这样的安排,使学生非常容易理解各实验目的和意义。而且学生在前面掌握到的实验技能也会在后续的实验操作中得到不断强化,使学生对相关实验知识有一个系统的掌握。

2.4与其他课程的实验教学进行衔接

在实验教学过程中会用到前面实验课程学习到的实验方法,同时,又会为后面的实验课程打基础。因此,学生对某一课程的理解和掌握不仅会直接影响到后续相关课程的学习,而且会给学生对生命科学知识的认知产生重要的影响。因此,与其他课程进行很好的衔接是十分必要的。在实验课的教学过程中要对前面学习过的实验技术进行简单复习,而对新接触到的实验技术,要进行仔细讲解,并加强训练,让学生切实掌握,以期为后续的课程的顺利开展打下良好的基础。

3采用多种形式实施教学

多媒体教学改变了传统教学中粉笔加黑板的单一的表现形式,能将抽象、生涩、陌生的知识直观化、形象化,激发学生学习兴趣,调动其学习积极性,同时提高了学生学习的效率[8]。用图像代替文字,学生看图学习,既形象又直观,还能留出空间让学生进行思考;运用流程图或表格使繁杂的操作步骤变得简洁明了,便于学生进行动手操作[9]。在实验课中我们也可以将图片、动画等运用到实验课的讲授中去。这样可以把枯燥抽象的实验内容变得生动有趣易懂。

4灵活解决实验教学过程学生出现的细节问题

注意课堂上小细节,培养学生的观察能力。例如:在果蝇的饲养、果蝇的形态和生活史观察实验中,细心的同学就发现了不同雄性果蝇个体之间的性梳存在梳齿数目不同的现象。此时,教师就可以引导学生认识生物的性状都是由相关的基因决定,同时又由后天外界环境影响所致。另外,可以引导学生进行原因探索,来培养他们的科研意识和探索精神。在实验教学的过程中发现部分学生的动手能力较差,有些同学善于思考,能想出一些好的点子改进实验过程中的小细节。针对这种情况,我们可以根据实践能力、学习能力等差异性分组,让小组同学之间进行相互帮带。教师同时加强督促,使他们跟上大多数同学的步伐。在实验过程中,有些学生实验操作失败,可提供相应的实验条件允许他们在合适的课余时间重做。这得到了学生的普遍认可,也极大的调动学生学习的积极性,同时可以培养他们不怕吃苦,不轻言放弃的精神。在进行实验报告的评阅时发现,其实验报告内容大多类似,都是沿着老师所讲授的思路进行,没有自己的想法。因此,教师可以引导他们加强对自己的结果进行讨论分析,鼓励学生在实验报告中要突出自己见解、认识,讨论并分析在自己在做实验的过程中各细节的设计的优缺点,为什么要这样设计实验,为什么会出现这样的结果,今后又将如何改进。另外,可以提倡改变学生实验报告形式的单一性,可以将实验结果经团队讨论完毕后统一汇报,形式可以多样化,比如,以PPT的形式或小论文形式。这样既培养了学生分析问题和解决问题的能力,提高学生团队意识和综合素质,又为学生将来完成毕业论文或毕业设计奠定基础。

5让学生直接参与实验教学的全部过程,切实做到学生是教学的主体

改变学生只在课堂上了解实验的基本原理和进行基本操作训练的现状,让学生参与到实验课教学的全过程中去,即从实验课的准备工作到实验结束后整理用品的全部过程。这样可以提高学生学习的积极性,培养学生吃苦耐劳精神和团队合作意识。同时又可以使学生了解教师工作的艰辛,更加端正学习态度。另外,可以引导学生参与到实验课的考核中来,实验课成绩可以根据学生的出勤率、实验态度、团队协作精神、实验结果、实验报告或实验研究论文等来确定。可以引导学生参与到其中,让他们对自己各方面的表现进行自评和他评,让他们明了自己成绩的来源影响因素,找出差距,确定努力方向。发现在学生自我评价环节和他人评价中,可激发学生在实验中的自我管理能力和实事求是的精神,体现出实验教学也是学生综合素质教育的平台。

6结语

在遗传学实验教学过程中还有很多方面值得探索,努力使遗传学实验与生产和生活实际相结合,拓宽思路,发挥才智,设计出更多、更好的遗传学探究性实验项目。以提高学生的动手操作能力、分析问题能力和设计创新能力,培养他们的创新精神。将遗传学实验教学作为提高学生综合素质的另一平台。

[参考文献]

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[2]汤志宏,郑小东,王祥红,等.遗传学实验课程成绩评价体系的建立及分析[J].实验科学与技术,2011,9(5):94-96.

[3]姬俊华,翟智卫.遗传学实验教学改革初探[J].洛阳理工学院学报,2012,22(2):90-92.

[4]黄晓丹,张云贵,应铁进.高质量植物基因组DNA的提取[J].植物生理学通讯,2006,42(2):311-314.

[5]魏淑红.生物技术专业遗传学实验教学改革探讨[J].实验科学与技术,2010,8(4):114-139.

[6]肖建富,吴建国,石春海.遗传学探究性实验教学的思考及实践[J].遗传,2009,31(7):763-768.

[7]林小虎,张卫国,杨立铭,等.农业院校遗传学实验教学体系优化与实践[J].安徽农业科学,2011,39(2):1250-1253.

[8]余果宇,冯维杨,李树德.提高生物化学与分子生物学教学质量的思考[J].基础医学教育,2011,13(2):136-138.

[9]李小洁,唐璟,童淑芬.本科生分子生物学实验教改中存在的问题及对策[J].科技信息,2011,9:188-412.

遗传学技术范文第2篇

关键词:分子遗传学;针灸学;技术应用;基因

中图分类号:R245-0 文献标识码:A 文章编号:1673―7717(2007)1l―2273―04

分子遗传学是在生命信息大分子的结构、功能及相互关系的基础上来研究遗传与变异的科学。它着重研究遗传信息大分子在生命系统中的储存、复制、表达及调控过程。医学分子遗传学的研究方法采用一系列分子生物学实验技术,以DNA水平上的基因分析为主、同时包括RNA、蛋白质、染色体及细胞水平上的研究分析。分子遗传学研究的方法,特别是重组DNA技术一基因工程,已经成为许多遗传学分支学科的重要研究方法。而针灸学作为传统中医药学中与当代科学技术结合得较紧密的一门科学,已经开始运用分子遗传学技术研究针灸学的问题,并且取得了一定成就。从而显示了分子遗传学在针灸学中的运用具有较广阔的前景。

1 分子遗传学技术在针灸学中运用的概况

随着分子遗传学技术在较多学科和领域中的应用与其自身技术的不断发展和完善,其在针灸学中运用也越来越多,特别是在2000年以后,每年发表的相关论文几乎都在5篇以上。近10年(1994―2006年)分子遗传学技术在针灸学中运用概况如下。

1.1 实验研究

所采用的方法有免疫组化、PCR、原位杂交、点杂交、Northern Blot、Southem Blot、基因芯片技术等技术。研究中所选对象仍以实验动物为主。现已对针灸治疗脑梗塞、溃疡性结肠炎、急性心肌缺血、绝经后骨质疏松症、脊髓损伤、肥胖等疾症机理,以及经穴脏腑相关性、抗衰老、镇痛、电针耐受性、针感信息传递、抗吗啡戒断症状和抑制多药抗药性的机理进行了研究。其中对脑梗塞、溃疡性结肠炎、经穴脏腑相关性、抗衰老、镇痛的机理研究较多。

①针灸治疗中风。王利等以原位杂交技术及苏木素一伊红染色方法观察:电针对大鼠脑局部缺血后受损神经元的保护作用可能与增强了c-fos mRNA的表达有关。邹军等发现:电针治疗大鼠缺血性中风的早期作用机制可能通过了抑制c-fbs蛋白的表达进而调控其后发的凋亡相关基因。孙忠人等采用免疫组织化学法和原位分子杂交技术发现:针刺预处理和脑缺血预处理均可能通过上调c-fos mRNA表达而减轻严重缺血后细胞凋亡。马岩瑶等采用分子杂交技术发现:醒脑开窍针刺法可增加大鼠梗塞区皮质、纹状体、海马HSP70基因表达。陈泽斌等采用基因芯片技术发现:一些针刺诱导的基因表达产物在针刺预处理抗脑缺血再灌注损伤过程中发挥了重要作用。针刺调节脑缺血后细胞凋亡的分子机制也引起了重视。余晓慧采用Faa蛋白免疫组化检测法发现:电针可降低Fas蛋白表达。邹军等应用Tunel法发现:电针抑制大鼠神经元凋亡的发生可能通过升高bel―2表达途径,可能不是通过抑制P53基因蛋白高表达实现的。此外,傅立新等采用组织原位杂交技术发现:针刺可阻断实验性脑出血大鼠的ET基因表达。

②隔药灸治疗大鼠溃疡性结肠炎。吴焕淦等采用RT―PCR法发现:隔药灸防治溃疡性结肠炎肠纤维化可能与调节大鼠溃疡性结肠炎肠纤维化结肠TGF-β1及其受体TGF―pR、TGF―BRmRNA表达,减少炎症组织TGF―β1。的产生,并抑制其受体信号转导有关。吴焕淦等采用荧光定量PCR法发现:隔药灸可调节IL-1β、IGF―1基因表达。吴焕淦等采用BiostarR―40s基因芯片及实时荧光定量PCR方法发现:大鼠溃疡性结肠炎的发生涉及多种基因表达异常,隔药灸可调节IL―1β等诸多基因的表达。此外,吴焕淦等在实验中还发现针灸可以抑制模型大鼠脾脏、结肠黏膜iNOS、IL一1β基因表达,降低NO、IL―1β在组织中的浓度及组织细胞对炎症的反应性。

③经穴脏腑相关性。张进等采用抗FOS蛋白的免疫组织化学方法发现:电针内关穴可引起大鼠延髓内神经元的广泛c―fos表达。张泓等采用RT―PCR方法得出:CCKA―R―mRNA表达增强是电针足阳明经穴对胃运动功能产生兴奋作用的内在机制之一,针刺足阳明经对胃运动的影响,不仅与相关的脑肠肽的释放有关,还与其相应受体基因表达的强弱有关;足阳明经与胃相关具有相对特异性。易受乡等采用放射免疫及PC―PCR法得出:针刺足三阳经以胃经组对家兔胃黏膜损伤保护作用最强,其机制可能与调整有关脑肠肽及生长抑素受体基因表达有关。严洁等采用PC―PCR法发现:电针与胆经相比可显著提高大鼠胃黏膜组织ITFmRNA表达水平。

④抗衰老。陆明霞等应用由磁珠分离法纯化mR-NA,SMA RT―PCR eDNA合成和AFLP―银染法结合形成的mRNA―AFLP分析技术发现:针刺对衰老机体紊乱的分子网络能发挥整体调节作用。于涛等应用cDNA Array技术发现:针刺可改善SAMPIO胰岛素样生长因子表达。付于等运用RT―PCR和地高辛标记的非发射性North―era Blot技术发现:针刺后SAMP10小鼠的HSP84、HSP86在全脑、皮质、海马中的表达上调并趋于正常。刘存志等应用原位杂交和免疫组化的方法发现:针刺可增强多发梗塞性痴呆大鼠海马CuZnSOD mRNA及蛋白表达的水平。

⑤镇痛。王升旭等应用免疫组化技术发现:电针夹脊穴可抑制佐剂诱发的脊髓Fos蛋白的表达。王升旭等运用原位杂交组织化学方法发现:炎症刺激和电针可激活大鼠强啡肽能抗伤害系统,在脊髓水平对炎症刺激和痛觉过敏进行调制。

⑥针刺效应。东贵荣等采用原位杂交染色方法证明了CCK在电针耐受形成过程中的作用。闫丽萍等等采用免疫组织化学ABC法发现:在一定条件下,针感信息可能沿脊髓进行跨节段传递,其中背角Ⅱ、Ⅲ层的中间神经元可能是其传递的结构基础之一。

⑦针刺减肥。刘志诚等采用RT―PCR技术及放射免疫分析发现:针刺对肥胖机体中枢和外周瘦素和INS水平的良性调整作用以及促进下丘脑OB―R基因表达可能是针刺减肥的细胞分子重要机制。孙志等采用用放射免疫法发现:针刺可显著降低肥胖大鼠体质量及外周血和中枢神经肤Y的含量,抑制下丘脑神经肤Y的基因表达。

⑧其他作用机理。谢芳等以RT―PCR方法发现:电针大鼠“内关”改善急性心肌缺血的机制与下调心肌组

织c―fos mRNA的表达有关。萨仁等利用对L929细胞的杀伤作用和RT―PCR技术发现:针灸治疗绝经后骨质疏松症是通过调控TNFα mRNA表达,从而控制TNFα蛋白合成来实现的。张志英等应用原位杂交和免疫组织化学方法及图像定量分析发现:电针可上调成年雄性SD T10脊髓损伤大鼠bd-2 mRNA及蛋白的表达。刘胜等运用免疫组化技术研究发现:电针肾俞穴能明显抑制大鼠戒断症状,降低导水管周围灰质区、下丘脑室旁核、海马CAl区、CA3区和齿状回和下丘脑外侧区的c-los表达,但增加杏仁、基底外侧核、杏仁中央核和伏隔核核区的c-fos表达。张霆钧等得出:艾灸可使抗药基因MDR产物P-170糖蛋白的排药功能受到一定程度的抑制;若与逆转P-170糖蛋白功能的药物一异博定配合使用,在低剂量时,可以看到艾灸对该药物的增效作用。

1.2 临床研究分子遗传学技术运用于针灸学临床研究较少,仅见针灸治疗急性脑出血、单纯性肥胖和肾阳虚骨关节炎机理的研究论文4篇。王米渠等通过基因芯片方法发现:温针治疗肾阳虚证有效病例的基因表达涉及广泛,其分子机理包括免疫、能量、疾病、肿瘤等多个方面,但以免疫方面最为突出。杨丽萍等副采用基因芯片技术研究发现:经温针治疗显效的4例肾阳虚证骨关节炎患者治疗前后的基因芯片比较结果显示:NM000265、NM001838基因普通上调,NM_001784基因普遮下调,其他基因表达无规律性变化。刘志诚等采用RT―PCR和NorthemBlot及放射免疫分析发现:针灸对肥胖机体中枢和外周瘦素和INS水平的良性调整作用以及促进下丘脑OB―R基因表达可能是针灸纠正瘦素和胰岛素抵抗以及异常的内分泌代谢的重要机制。头穴透刺对急性脑出血患者血浆ET、CGRP水平有明显良性调节作用;头穴透刺是通过调节脑出血患者ET、CGRP异常水平来达到治疗目的。

2 分子遗传学技术对于阐明针灸学重要问题的意义

2.1 经络实质的研究 针灸实质至今尚未清楚。经络“内属于脏腑,外络于肢节”,经络的实质可能主要表现为经络脏腑相关研究,即经络与脏腑间相关的相对特异性。通过基因芯片测量不同组织基因表达的差异,判断基因表达是否具有特异性,有望解决这一长期争论不休的问题。如果心经与心脏具有相对特异性,那么针刺心经后,心脏内可能会出现某些与针刺心经相关的特异性基因表达;而且,这种表达只在针刺心经时出现,这些基因可能不在其他器官(如肝脏等)中表达。那么可以肯定地认为经脉脏腑相关是具有相对特异性的。经络辨证是针灸学辨证分型的重要内容,而经络实质的研究将有助于进一步提高经络辨证的准确性,进而提高疗效。此外,经络敏感人的针灸效果较不敏感的好,这可能是其基因表达的不同,而经络实质的研究有助于筛选针灸效果较好的病人,甚至可以通过改变针灸效果不好的人的基因表达而提高其针灸的敏感性而提高疗效。

2.2 针刺治疗方法的研究

《灵枢・九针十二原》日:“为刺之要,气至而有效。”《标幽赋》日:“气速至而速效,气迟至而不治。”可见,得气对于针刺获得好的疗效是至关重要的。然而,得气的实质是什么,现在还不明了。如果检测人体得气前后基因表达差异,及其在什么脏器或组织的表达,有利用了解得气的实质。也有利于指导针灸得气。人们对针刺的补法和泻法争议较大,有人认为针刺要行补泻手法,而有人却认为针刺无补泻手法。可以通过检测行补法和泻法时人体基因表达的差异来研究。如按时开穴法是针灸治疗的重要方法,然而其现代的机理缺不清楚,是否不同时辰人类相应的部位基因表达不同,以导致此时取相应穴位可以提高疗效。又如,穴位的配伍在针灸治疗中起着很重要的地位,通过研究可以进一步证实哪些穴位在哪些病证起到较好的作用,哪些穴位配伍可以起到协同作用,哪些穴位配伍却起到拮抗作用。另外,如电针的频率、针刺的时间长短、针刺的顺序、人体机能状态与针灸效应的关系等,都可以通过基因表达来进行分析。针灸学中的许多问题尚未清楚,针灸的治疗很多情况下是依靠经验的,而基因技术的出现也许利于这些问题的解答。而这些问题的解决又有利于优化治疗,提高疗效。

3 针灸学对基因工程可能的促进作用

针灸学也可能对基因工程产生重要的促进作用。测试人类基因组功能,主要是对应某类生理现象的不同组合碱基对上进行蛋白质复制的内分泌方面。可以在中医脏腑经络理论指导及针灸作用下,观察哪些对应的基因组合被激活。建立起这样的病证症状一基因位点、治疗手段一基因位点、免疫措施一基因位点等一一对应的组合基因数据库,对于探清致病病源基因组合和祛病治疗中被激活的基因组合间的关系,以及从健康保健角度出发的免疫基因级表达方式的研究,无疑是中医科学史上的一个新台阶。针灸在基因转移方面也有较大的发展空间。张继峰等将我国传统的针刺技术与现代基因转移技术结合在一起,创建了电针介导的转基因方法。这种方法不仅制作简单、安全、有效,而且可以长期保存,便于推广使用,甚至可以用不同基因针携带多种基因,实现多种基因的同时转移,提高和控制基因转移的量。采用电针介导ANF基因转移方法,可以降低肾性高血压大鼠的血压;携带VEGF基因,可以成功治疗实验性动脉梗塞病,促进新生血管生长和侧枝循环的建立;携带乙肝表面抗原preS基因,免疫BALB/c小鼠,可以制备出抗肝炎病毒的抗体。

4 小结与展望

遗传学技术范文第3篇

关键词:遗传学实验;教学改革;生物技术

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0190-02

遗传学(Genetics)是生命科学领域的重点学科之一,遗传学教学实验作为遗传学课程的重要组成部分,不但可以加深培养学生对基本理论的认知和理解,还可以提高观察、分析和解决问题的能力,并影响学生的世界观和正确的思维方法[1]。而近年来高校教育改革的工作重点也不光是要求能够培养学生具有良好的理论知识基础,更重要的是要培养学生具备熟练的实验操作技能,从而提高学生的创新性思维能力和动手能力[2]。

一、实验教学模块和内容的改革

如今遗传学作为发展最迅速的学科之一,不但增加了大量的分子遗传学内容,而且经典遗传学、分子遗传学以及群体遗传学三者相互补充和穿插在一起,因此遗传学实验教学必须不断补充和改革实验教学内容,从而为创新性人才的培养提供有利的平台。遗传学实验教学模块庞大,而学时数有限,还要做到突出模块中的重点和特色,只有通过精选实验内容,综合考虑、合理规划实验模块的构成,才能在有限的教学时间内使学生较全面系统地掌握遗传学实验原理和操作技术。本教研室重新对遗传学实验教学模块进行了科学、合理的制定和分布,主要由基础、综合、创新型三大实验教学模块构成。基础型模块:主要包括了以前染色体操作及经典遗传三大遗传规律实验内容的验证。综合型模块:我们保留了植物多倍体的诱导与鉴定、染色体数目变异及结构变异分析。创新型模块:是分子遗传基础实验,如植物细胞DNA的提取、PCR扩增等。另外我们专门针对实验操作能力强的学生新增了植物遗传转化、质粒的提取等实验,作为平时的开放性综合实验。改革后,不仅保留了以前实验模块中的经典内容,学生还可以从综合型模块的实验中全程参与所有实验内容,让学生从宏观角度上对实验有一个全面的认识和学习。而通过创新模块,利用现代分子遗传学实验技术,不仅拓展了学生眼界,而且加强了学生操作能力和实验范围,最终达到培养创新性人才的实验教学目的。

二、实验教学手段和方法的改革

以前教师在上课前就已经准备好所需的实验材料、试剂、仪器设备,并按部就班地讲解实验目的、原理和方法步骤,然后学生提交一份验证已知的实验结果的实验报告。学生只是死板地为做实验而做实验,一般实验课平均3个学时,在规定时间内完成实验内容比较紧张,因此实验效率不高,如制片实验,在平均30个人的实验课中,只能达到50%的制片合格率,教学效果很不理想,在整个实验教学过程中缺乏主动性,难以激发学生对实验课的兴趣。因此,本教研组提出了以下几点改进措施。

1.要求学生通过查阅相关文献资料对实验目的和原理进行学习和了解,并熟悉基本实验步骤和过程,并交一份预习报告作为实验考核的一部分。这样才能让学生对整个实验有一个全面的了解,保证能达到一个较好的实验效果。

2.组织学生参与实验材料的准备工作。如有丝分裂实验,我们将种子分配给每组进行发根,实验中所需的药品也在教师的指导下让学生自行配置,对根尖的预处理、固定、解离都由各小组自行处理。这样能让学生对整个实验有一个全程的学习,还能提高学生实验动手能力。

3.随着科技迅速的发展,我们可以充分利用计算机网络化和多媒体等教学手段来提高教学效果。课前由教师将诱导和鉴别多倍体的过程完整地拍摄下来放在网上,让学生们在课前预习时观看。这样能大大增强实验效果,提高实验质量。

三、实验教学与科研相结合的改革

教学和科研相结合就在于将科研引入到教学中去,使教学科研化。而实验教学不光单单给学生们传授实验技能和巩固理论知识,更重要的是将理论和实践相结合,培养学生创新意识和提高实践能力[3]。因此我们要将科研渗透到实验教学的各个环节,渗透到学生培养的方方面面。如今大多数高校都有大学生科研项目训练计划(SRTP),而且很多教师自己的科研内容都与分子遗传学方向的研究有密切关系,可以让学生参与到自己的与遗传学相关的科研项目中来,拓展和深化学生所学的专业基础知识。为此,教研组专门针对分子遗传学实验进行了延伸和拓展,给学生一个大的实验方向,通过自己查阅相关文献资料后,提出实验设计,撰写开题报告,经学校专业教师团队审批后才能进行实验。而整个过程中,教师仅起指导和辅助作用,以后实验的各个环节均由学生亲自动手完成。如马铃薯的遗传转化,首先让学生进行马铃薯试管薯的诱导培养,然后将构建好的表达载体提供给学生,让其培养和活化,最后让学生采用农杆菌介导的马铃薯试管薯薄片转化法进行遗传转化。通过这种以科研项目来扩展遗传学实验教学内容的方式,不但可以丰富遗传学实验教学内容,深化学生所学的遗传学知识,而且能够提高学生实验操作技能和综合分析问题和解决问题的能力,为将来独立完成科学研究打下基础。

四、实验教学考核方法的改革

以前实验课程的成绩光以实验报告的质量来评定给分,导致部分学生出现抄袭实验报告、伪造实验结果的现象,而有些学生虽然能够认真完成实验,但由于字迹潦草等因素,未能取得好成绩,不能客观、公正地反映出学生的真实的实验水平和操作能力,其可信度大大降低,影响学生实验的积极性和主动性,不能树立学生严谨的科学态度。因此,我们首先要求学生对实验方法和步骤进行简要阐述,然后在实验过程中教师会对每个学生的实验操作水平和发现问题时的分析和解决能力进行综合评分,最后要求学生对实验结果进行科学的分析和解释,如果实验失败也要写出相应的原因,并分析失败的实验步骤和心得体会,同时,坚决杜绝学生修改实验结果、弄虚作假等行为。整个实验考核包括实验预习报告(30%)、实验操作能力(20%)、实验报告主体(20%)、实验结果分析(30%)。总之,制定科学合理的实验考核评价体系,兼顾实验课教学中的每一个环节,这样才能全面、客观地考核学生的实验操作能力、设计创新能力、综合分析能力以及实验报告的撰写质量。

如今专门针对生物技术专业的具有本专业特色的遗传学实验体系尚未成熟,因此为了提高学生的专业技能和培养具有专业特色的高素质人才,本教研室通过现有实验室资源,充分调动学生的主观能动性,对生物技术专业遗传学实验教学中存在的问题进行了探索,对原有的实验教学体系进行积极的改革,建立了新的实验教学体系,并取得了较好的教学效果。

参考文献:

[1]朱玉贤.现代分子生物学(第2版)[M].北京:农业出版社,2002.

[2]余诞年.遗传学的发展与遗传学教学改革诌议[J].遗传,2000,22(6):413-415.

遗传学技术范文第4篇

遗传学因为是基础学科,所以有一部分内容是属于其他学科交叉内容,那么在这些内容的教学方面可以将其进行精选,挑重点讲述,而对于遗传学中较难理解的教学内容,则选择优化教学方法,在授课的表述方面进行改进。也要注意补充一些遗传学最新发展的内容,让同学们了解遗传学的发展动向,激发学生的学习兴趣。同学们将会对自己所学习的方向有一定的认识,为今后选择个人研究方向奠定基础。

2多种授课方式相结合。

2.1多媒体教学与传统板书教学相结合。目前很多课程都倾向于多媒体教学,多媒体教学有着形式灵活多变,直观形象的有点,但是展示信息时常常速度过快让学生很难抓住重点,复习也很困难。而传统的板书教学虽然展示的信息量小,但却具有条理性,学生容易抓住要点。所以我们必须将传统的板书教学与多媒体教学结合起来,让这两种方法互相弥补。

2.2适当的采用PBL教学方法。对于教师来说,在基础学科上使用PBL教学方法是有着一定的难度的。特别是具有大量推理计算工作的遗传学教学。但是对于某些章节来说还是可以尝试采用PBL教学方法。比如在讲解生物进化章节的时候,完全可以先给学生一个有关进化的例子,再让学生回顾前几章所学的知识来提出自己的想法。这样可以提高学生对于遗传学学习的兴趣,有能够培养他们用遗传学的思想来思考问题,进一步检验了学生的学习情况。

3加强实验教学的改革。

3.1增加综合性试验比例。目前高校所开展的学生实验基本上都是验证性实验,都是老师先做好了,再讲给学生听,学生根据老师所讲的再做,其结果是每个人的结论都相同。这些验证性的实验项目过多,实验结果在未做之前就已经知道,学生做与不做都已经知道了实验的结果,实验过程不能调动学生的积极性、创造性,不利于学生的思考和发现。因此,我们在保留经典的验证性实验的基础上,增开了设计性、综合性实验。由老师指定一个实验课题,由学生自己去设计实验方案,充分调动学生们自己的主观能动性,同时教师在某些环节上进行指导,这样可以提高学生兴趣,培养学生独立分析问题与解决问题的能力。

3.2与其他学科一起开设实验教学。遗传学实验除了经典遗传学实验项目和细胞学实验项目外还设计到分子生物学实验。由于分子生物学也是生物技术专业的必修科目,所以在设计实验方面可以综合设计。这样避免了开课的重复性,又能够让学生掌握技术,提高学生对科学研究的兴趣。

4改变考核方式,采用多种指标评价学生。

目前,在长沙医学院采取的多为上机考试,考试内容死板无法很好的反映出学生的水平。所以为了更客观地反映学生的学习情况,除了上机考试外,还应参考学生的实验课情况、PBL教学过程中讨论的成绩。最好能让学生提出一些感兴趣的遗传学相关小课题,让同学们自己去查资料,以PPT的形式进行讲述,然后由老师打分,这样可以从多个方面来评价学生学习遗传学的能力,并且还能够提早培育他们阅读科研论文的兴趣与能力。

总之,遗传学这门学科一直都在不断的发展,所以遗传学的教学改革也要适应学科的发展需要。这就不仅要求教师要不断地掌握接受遗传学的最新知识,不断地改革遗传学的教学方法以适应学科发展的需要,同时也要求学生能够更多的参与到教学改革中来,和教师一起促进遗传学的教学进步。

遗传学技术范文第5篇

遗传学这一学科,是生命科学中的一门重要学科,同时也是师范类专业的一门基础性学科。在生物科学的范畴中,它作为一门基础学科,也是大学中的一门主要课程,其重要性已经越来越突出,和基因的诊断、疾病的预防与治疗、优生优育、人类的身体健康、动物和植物的育种等方面联系密切。从某种意义上来说,遗传学这一课程对相关专业的学生十分重要,是其能够真正“进入”生命科学这一领域的首要课程,也能够密切联系专业课程和公共基础课程。因为研究的内容和范畴呈现大幅度的增加趋势,教学的内容也更加丰富,所以在教学任务的安排上会有一定的时数限制。

与此同时,遗传学也格外重视研究性以及直观性。在教学过程中发现学时的数量和内容的选择这两者之间有着比较严重的矛盾,因此既拥有较大教学信息量,又能保证不增加学时的教学方式,不仅能够提高教学的效率和质量,又有助于具备高素质创新人才的培养[1]。两年以来,在教学过程中把建构主义学习理论作为指导,引进多媒体课件这一教学模式,使得遗传学教学与多媒体技术能够完成有效的整合,经过教学实践得以证明,取得很好的效果。

1 教学中多媒体技术的优势

“医学遗传学”作为一门综合性学科,不仅涉及多种遗传疾病的基础理论,还包含了临床实践这一环节,其理论内容既复杂又丰富。以前的挂图加上板书这一传统教学形式,已经不再适应如今学科迅速发展的要求,需要在有限的时间里讲解大量的理论内容。教师为了追赶进度往往会表现得力不从心,而学生则因为需要及时地记大量笔记而十分劳累,课堂上思考提问和交流互动的机会明显不多。课后,学生则更加需要运用大量的时间去整理课堂上的笔记并对其加以消化,结果往往事倍功半。

在实行了多媒体教学之后,首先,因为课件都是经过反复的推敲、仔细的准备以及参考大量的资料等过程而制作成的,这样一来,有效地避免了板书由于字迹潦草或者过小等不好的效果。同时,展现给学生的是字迹清楚、文字简练且重点突出的内容,而且能够在有限的时间里为学生提供最大化的知识信息量。其次,因为板书减少的缘故,教师的负担有所减轻,因而能够将更多的时间与精力投入到理论知识的介绍与讲解中,大大提高教学效率。

在以前的传统教学过程中,因为学时的数量比较少,板书也受到一定的限制,在进行较为深入仔细的讲解过程中,时间恐怕会不多,学生在课后需要花费不少的时间与精力进行消化理解,但是结果却不是十分理想。但是在多媒体的教学过程中,因为时间充足,教师能够较为详细地把事先经过精心准备的不同类型的例题进行讲解,进而有助于计算方面的疑难问题的解决。多媒体教学的特点之一是灵活多变,根据其需要,可以对课程的内容进行一定程度的修改、补充和更新,有助于克服传统教学运用文字讲稿修改的弊端,进而能够大幅度提高教学效率。

2 多媒体教学的缺点

多媒体教学虽然具有比较多的优点,但是,在遗传学教学的实践过程中,多媒体教学的运用过程中依然存在不少的问题[2]。

1)不易把握课堂节奏。在利用多媒体课件后,教师不需要更多的板书,从而使得有效的教学时间得以大大增加,课程的讲解进程加快,讲课的节奏加快。有的时候,教师把一张幻灯片的内容讲完之后,学生还没完全理解或者并未记完笔记,如果等着学生记笔记,就会对课堂气氛造成一定的破坏,导致讲课内容的不连贯。

2)多媒体教学很容易造成教学内容的层次不够清晰,而幻灯片之间的不同的层次不能够很好地突出出来。如果教师不对这些幻灯片进行有机的结合,很容易导致学生接收的知识比较零散,而不是形成一个层次较为清楚的比较系统的知识。

3)多媒体容易导致讲课方式单调,其操作需要计算机,再加上鼠标线和话筒的问题,可能导致教师站在电脑前面的时候对屏幕上的文字进行宣读,很少采用动作语言讲解和动态的教学方法,课堂的教学方法比较呆滞,导致课堂气氛沉闷,从而对学生的学习兴趣产生一定影响,使得学生获得知识的途径与课本知识的自学相近,多媒体课件将会变成一本“笔记式的课本”。

这些缺点抑制了多媒体教学的优势不能得以很好的发挥,从而影响到多媒体教学的教学效果。

3 多媒体教学的改进

3.1 确定教学目标,恰当选择课件素材

制作多媒体课件应根据教学大纲的要求,明确教学目标、要求和教材中的重点和难点。在教学过程中,教师不可简单地把课件制作归结于文字和图片的罗列,使得教学内容条例不清晰,重点不突出,影响学生听课的效率和听课的积极性[3]。多媒体教学课件优美的意境依赖于所选的课件素材。选取时应依授课内容而决定,选择的声音应该是比较真实并能与演示内容相关的声音,如在讲解猫叫综合症患者时,课件中可加入真实的猫叫综合症患者的哭声;选择的图片尽可能是自然真实的图片,如果有多张图都适合的话,选择其中更具有代表性的,切忌出现多张图片的罗列。

3.2 教学内容要不断更新

近几年来,医学遗传学的知识结构不停地进行更新,教学的内容通常不符合形势发展的要求。因此,教师应该经常翻阅与本学科相关的资料,通过互联网等不同的技术,随时掌握国内外有关本学科的发展动态,从而有助于对讲授的内容加以更新和补充,促进其不断地完善。这样能够给学生更好地展示有关学科发展的研究动态和成果,从而大大开阔学生的视野,也有助于促进学生更加及时地了解学科的前沿知识。

3.3 做好课堂教学评价,及时调整教学策略

为了能够及时掌握学生对课堂教学内容的掌握和接受情况,在讲解完每一堂课以后,需要及时地和学生进行沟通,帮助教师得到有效的反馈信息,有效地判断教学过程是否有效,对其成功方面加以强化,不足的地方加以改进,能够更好地促进教学目标的实现,使得课堂讲解更好地符合学生的要求,有效促进师生互动,争取最大限度地发挥教与学的积极性。

多媒体技术在今后的使用更加广泛,它能够把文字、画面以及声音展示得淋漓尽致,也能够把宏观的和微观的世界展现出来,有效地模拟实验现象,打破学生以往的认知世界,使用各种感官对信息进行感知,鼓励学生积极参与,有助于提高学生的学习兴趣,适应学生的思维习惯,更好地适应新课程的改革,这也符合时代的发展要求。

参考文献

[1]陆一鸣,王凯慧,颜宏利,等.现代教育技术在医学遗传学教学中的应用[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2009,11(4):491-493.

[2]高德富,张小莉.中医院校医学遗传学教学现状与课程改革探讨[J].中国实用医药,2009(13):254.

[3]金洁,龚爱华,邵根宝,等.医学遗传学教学模式的改革与实践[J].现代医药卫生,2010(18):2868-2869.

遗传学技术范文第6篇

1、新型网络教育技术对医学遗传学教育改革的积极作用。

新型网络教育技术是指运用现代教育理论和新型网络教育技术,通过教育中教学过程和教育资源的设计、开发、利用来实现教学教育的改革与创新。新型网络教育技术主要通过一下几个方面发挥其积极作用。①培养拓展学生的研究精神与创新意识,增强学生主动性。学生通过新型网络教育技术,改变了以往教师作为教育中心、教学活动主题的传统模式,增强其主体地位和主体意识,为学生提供更为现实的思考环境。②为教学资源的存在形式提供了全新的载体。教学资源与教学成果作为信息的表现形式之一,尤其在先进信息爆炸时代,其巨大的数据体现亟须全新的载体,用以支持其产生、传播、运用,储存等。③拓展了资源共享平台,新型网络教育技术所依托的互联网背后是一个巨大的资源库,掌握最新的信息、资源是学习和研究的关键。网络所提供的是一个完全透明的资源平台,超越实践空间的限制,信息共享从封闭走向开放,世界各地的学习者通过网络共享资源,各取所需。

2、新型网络教育技术的具体表现。

网络教育技术的体现主要通过对过程和资源的运用和设计,因此在针对医学遗传学的教学中运用新型网络教育技术的侧重点主要有以下几个方面:①提高医学遗传学教师的新型网络教育技术技能。②提高医学遗传学专业学生的新媒体运用能力。③加强网络教育技术的外部硬件条件,改善教育环境。

二、案例讨论法在促进医学遗传学教学目的的实现中的作用和表现形式

1、案例讨论法在促进医学遗传学教学中的积极作用。

案例讨论法是指通过传授临床实践中的真实遗传病例及相关典型实验操作过程来启发学生对问题进行讨论并提出解决方案的教学方法。它在教学中的积极作用主要体现在以下几个方面:①主观方面提高学生学习兴趣,激发学习热情。案例分析法本身需要学生通过主动了解病例,在了解过程中基于自身知识结构的欠缺势必对病例本身产生疑问,疑问的解决方式有课堂讲授及课后查找、阅读、理解、讨论等;②客观上提高学生分析问题解决问题的能力。案例式教学不同于演绎法,更多的是启发学生通过具体案例来结合理论,这种反向式的学习方法,更利于学生记忆、迁移、运用,并且能够促进学生思考案例与理论之间的联系点,刺激学生形成自我解决问题的思维模式。这对培养实践性人才有着积极的促进作用;③增强互动性,提高课堂教学质量。案例分析法的学习过程通过两个方面体现互动性,首先是学生与学生的互动,这种互动性主要是通过相互争辩、讨论、交流得以体现。互动性还通过学生与老师的互动得以体现。老师通过关键点的引导,刺激学生思考,从而达到教学设计的目的。

2、案例讨论法在促进医学遗传学教学中的表现。

医学遗传学教学过程中基于其本省的学科特点,需要从几个方面侧重进行案例讨论式教学,这几个部分通过案例教学在一定程度是是否能够成功教授本们课程的关键。这几个部分分别是:①遗传病传播方式的案例分析,学生需要针对具体的病例自主的绘制系谱图并讨论图表内容,并通过讨论归纳传播规律,在讨论规律之后分析计算再发风险,并学会查询资料了解例如如何提前判断遗传病等相关知识,提高各方面相关知识;②医学遗传学的技术方法传授,对于新的研究技术和方法,直白的讲授方法本身就与实践操作有着天壤之别,但实践操作并不适用于所有的教学环境,因此,通过具体的病例进行讲授,便能够克服晦涩的理论概念,促进学生自主探索治疗该病例的技术方法,从而最终与所要讲授的医学遗传学方法“不期而遇”来实现教学目的。③遗传规律的讲授,对于遗传规律的讲授也是坚持感性认识到理性认识再到讨论分析,并对问题进行解释,最终理解所授知识。

三、全新教育模式的设想与构造

以上是对新型网络教育技术和案例讨论法这两种不同教育工具在医学遗传学教学终的作用以及表现的概括。本文的设想是结合两种工具,设计出医学遗传学教学的一个整体构造。下面拟从两个方面入手进行阐述:

1、资源分享平台设计及运用。

依托医学遗传学自身新型发展特性,建立静态与动态医学遗传学理论知识平台。网络平台设计需要专业软件工程设计,软件设计形式包括教育网站,网站内资源平台。①静态医学遗传学理论知识平台:其内容包含专业课理论知识核心展示及思考题、专业图表制作方法索引及练习平台、主要经典案例索引资源库;②动态医学遗传学理论知识平台:其内容主要为交流讨论组、网络模拟实验室、实验成果展示分享平台。

2、课堂平台设计及运用。

教师在设计课堂展示的时候,更多将资源分享平台中讨论的案例进行分析,并通过软件展示学科知识,更多拓展资源分享平台内的病例,促进学生第二次讨论。着重引导学生运用网络资源等多种途径寻求答案并讨论的能力。建立班级学习小组,在网内网外形成团队模式,共享成果,共同进步。以上就是我对新型网络教育技术与案例讨论法在医学遗传学教学中的结合运用。在充分讨论了两种教育技术成果的基础上,结合两者的优势,搭建信息网络平台,促进学生线上线下的讨论与思考,是目前医学遗传学教学的全新探索,这种形式的教学方式在很大程度上能够实现医学遗传学教学的长足发展。

遗传学技术范文第7篇

关键词:动物遗传学 动物科学 遗传检测 细胞遗传学 分子遗传学

中图分类号:G642.0 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.23.150

动物遗传学是动物科学专业的重要专业基础课程。遗传学具有基础理论抽象、逻辑思维强、知识面涵盖广等特点,是动物育种的理论基础。遗传学的基本概念和原理来自于生产、生活和科学研究的实践,遗传学实验是遗传学教学中重要的环节,是理论教学的深化和补充。近些年,随着遗传学的不断发展,取得了很多的进展,特别是随着分子生物学的发展,遗传学进入了全新的分子遗传学时代,较之之前的形态遗传学、细胞遗传学而言,分子遗传学更为抽象,因此,长期沿用下来的经典遗传学实验显然已经不能满足遗传学快速发展的需求,从而对遗传学相关实验课提出了更高的要求。

针对以上情况,结合我校动物科学专业设置的实际情况,经过长期的摸索和创新,我校动物科学学院近年来开始开设了实用遗传检测技术课程,学时120学时。主要通过实验制备和观察,使学生从细胞、分子及群体水平上掌握遗传学的实验操作方法;学会基本仪器设备的使用技巧;了解遗传学研究方法和手段,进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力,独立操作和创新能力及培养学生的动手能力。同时注意培养学生实事求是,严肃认真的科学操作和良好的实验习惯,为今后的工作和研究打下良好基础。本文将就本课程的设置进行综述,旨在为相关学科今后在遗传学相关实验课程的开设方面提供借鉴。

1 细胞遗传学篇

细胞遗传学是研究细胞中染色体遗传规律的学科。 同时也是在细胞层次上进行遗传学研究的遗传学分支学科。着重研究细胞中染色体的起源、组成、变化、行为和传递等机制及其生物学效应。

围绕细胞遗传学,设立了如下实验项目:①细胞培养。主要讲解细胞的体外培养原理、条件、技巧和注意事项。主要通过采集动物外周血培养2个周期,用以观察培养细胞在体外分裂情况;②培养细胞的同步化处理。主要讲解在体外培养条件下同步化处理的原理、条件、技巧和注意事项。处理培养细胞分裂中期同步化;③外周血淋巴细胞染色体标本制作。主要包括以下过程:收集细胞低渗处理固定涂片染色观察;④骨髓细胞染色体标本的制备。主要包括以下过程:秋水仙素处理取管状骨冲取骨髓细胞低渗处理固定涂片染色观察;⑤果蝇唾液腺染色体标本的制备。主要包括以下过程:培养果蝇三龄幼虫解剖分离唾液腺水解处理染色压片观察;⑥染色体显G带。主要包括以下过程:制备染色体标本片胰蛋白酶处理染色观察;⑦各种显微镜的调试实用实践。主要包括熟悉普通研究显微镜,相差显微镜,暗场显微镜,荧光显微镜的光路合轴、聚光器调焦、滤镜选用等操作;⑧染色体标本的观察照相。主要包括以下过程:显微镜下观察制备好的染色体标本片统计分裂相的比例数细胞染色体数选形态良好数目占众数的分裂相拍照;⑨染色体核型分析。主要包括以下过程:染色体照片photoshop软件裁剪整理同源染色体配对排序测染色体臂长计算相对长度和臂比。

2 分子遗传学篇

随着遗传学的迅猛发展,分子遗传学已经渗透到了遗传学的各个角度,分子遗传学也因此在教学中已经占有了相当大的比重。分子遗传学实验技术也成为研究者使用得最多的分析手段,这就进一步要求我们的实验教学也要适应遗传学的发展。

围绕分子遗传学,设立了如下实验项目:①动物组织(肌肉)中DNA的提取。主要包括以下过程:采集动物组织材料破坏细胞膜和核膜白和DNA分离抽提纯化DNA乙醇沉淀DNA检测DNA纯度和量;②动物性别鉴定。主要包括以下过程:提取动物组织DNAsry特异引物PCR扩增电泳判断;③DNA酶切电泳。主要包括以下过程:λDNA限制性内切酶酶切琼脂糖凝胶电泳检测;④动物来源物种鉴定。主要包括以下过程:样品采集基因组DNA提取PCR-RFLP琼脂糖凝胶电泳检测判断;⑤动物组织总RNA的提取。主要包括以下过程:样品采集RNA提取琼脂糖凝胶电泳检测;⑥Total RNA质量的检测及cDNA的制备。主要包括以下过程:紫外分光光度计检测Total RNA质量反转录cDNA检测;⑦microRNA指纹图谱技术(MTFP)在肉品质检测中的应用。主要包括以下过程:样品采集总RNA提取及检测cDNA的制备及检测PCR反应及检测PAGE电泳检测和分析;⑧PCR-RFLP鉴定ABO基因型。主要包括以下过程:毛囊(毛发)中总DNA的提取及电泳检测糖基转移酶基因片段扩增及电泳检测扩增片段限制性酶切及电泳检测。

遗传学是研究生物遗传和变异的科学。随着现代生物科学技术的发展,遗传学已成为生命科学领域中发展最为迅速的基础学科之一,而实验实践教学环节为培养学生的科学思维、探索思维和实践创新能力提供重要途径,并且可以提高学生的实际动手能力和分析问题、解决问题的能力。遗传学实验技术和方法是遗传学建立和发展的基础,如今现代的遗传学实验技术已广泛渗透到生命科学的各个分支领域,并正在发挥其独特的作用。本文通过数名长期工作在遗传学本科教学一线的教师多年的教学实践经验,结合动物科学专业设置的特色,摸索了一套适合动物科学专业本科生实际的实验课教学体系,旨在为培养理论与实践兼备的高素质动物科学方向的本科生做出一定的贡献,也期望为国内同行遗传学教学相关实验课的开设提供一定的借鉴作用。

参考文献:

[1]郭玉华,曹敏建,曹秀云等.农业高校遗传课印证实践教学的新探索[J].高等农业教育,2003,(6):73-75.

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[3]易乐飞,王萍,程汉良等.遗传学实验教学改革与创新型人才培养[J].中国现代教育装备,2011,(3):93-94.

[4]闫绍鹏,王秋玉,王晶英.遗传学实验教学改革的思考与实践[J].实验室研究与探索,2010,29(7):275-277.

[5]杨友才,刘目前,王水莲.加强实践教学,提高人才培养质量[J].高等农业教育,2003,(4):81-83.

[6]任大明,吕淑霞,张立军等.改革生物技术专业实验课教学模式的探索与实践[J].高等农业教育,2003,(5):60-61.

作者简介:苏蕊,内蒙古农业大学动科院,内蒙古呼和浩特 010018

张燕军,内蒙古农业大学动科院,内蒙古呼和浩特 010018

赖双英,内蒙古农业大学动科院,内蒙古呼和浩特 010018

遗传学技术范文第8篇

文章编号:1003-1383(2007)06-0737-02中图分类号:R394-33文献标识码:B

遗传学是一门发展迅速的生物学分支科学,它从基因水平研究生物的遗传规律,所研究对象涉及了动物、植物、微生物、人类等形形的生物,近年来,随着人类基因组计划的实施,在基因组研究,克隆技术,生物制药,基因诊断与治疗等领域中取得了令人瞩目的成果。由于受传统教育思想的影响,多年来实验教学都是以理论教学为中心,验证课堂上所讲的理论知识,学习有关的实验技术,忽略了能力的培养,这种教学方式限制了学生的创新思维和创新能力的培养。本文结合我校的遗传学实验教学改革进行初步探讨。

遗传学实验主要表现

实验教学是高等院校教学不可或缺的重要组成部分,它在培养学生综合素质和创新能力方面所起到的重要作用,是其他任何教学形式都无法替代的[1]。实验教学不光是为了证实课堂上所学的理论和仅仅掌握一些实验操作技术,而是为了在巩固理论知识的同时,提高学生的科学思维能力、研究能力,培养学生的探索精神、创新意识和创新能力。同志指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力,一个没有创新能力的民族难以屹立于世界先进民族之林”。如何在实验教学中培养学生的创新意识、创新能力,造就创新型人才,是形式发展的需要。当前我校生物技术专业的遗传学实验主要表现在3个方面。

1.经典遗传学实验内容多,现代遗传学实验内容少 遗传学实验主要包括两大内容:①细胞遗传学技术占33%,包括染色体核型及带型分析、染色体结构及数目变异鉴定等染色体操作技术;②经典遗传学验证性实验内容占50%,以三大遗传规律验证为主,忽视了遗传学实验,一是分子遗传实验内容为0,如DNA提取、酶切、连接、扩增与检测技术,基因突变RAPD分析等实验;这些实验技术已经成为现代分子遗传学或生物技术的基本内容,本科生不掌握难以跟上遗传学快速发展的步伐,也与目前遗传学理论教学不相适应。二是群体遗传学实验内容仅占17%,如基因数目估计,遗传率估算,群体基因结构分析及遗传疾病风险估算等实验技术,是群体及数量性状遗传研究的基本技术,但这些实验内容却很少。

2.验证性实验多,综合性、设计性、创新性实验少 验证性实验50%,综合性30%、设计性20%、创新性实验几乎没有。采用传统的实验设计方法,整个教学过程中学生处于被动接受的地位,学生过分依赖教师的指导,不能独立操作、观察,习惯做完一步就问教师下一步做什么。学生没有机会去设计、去思维、去创新。这种教学模式不利于提高学生研究遗传学的实验技能,不利于提高学生的独立能力、观察能力、判断能力和解决问题的能力,影响学生对实验设计方法的深入理解,不利于学生创造性思维的科研素质培养。

3.课外完成的实验多,课内完成的实验少 在所开设的10个实验中,需要课外完成的实验有6个,占60%,如人类染色体标本制备,整个过程需要经历采血、培养、加秋水仙素、制片等过程,培养时间需72小时,课堂计划4学时内学生不可能完成,必须由老师或学生事先做,计划内的4学时仅是学生的制片。而一般的遗传学实验,一次课仅有3~4学时,许多实验操作在有限的时间内不可能完成,学生无法参与实验的全程,一旦离开老师的协作仍然无法独立开展类似实验。お

遗传学实验教学改革形式

1.重组实验内容 将原来的10个遗传学实验重组、整合为经典遗传学实验、细胞遗传学实验、分子遗传学实验和群体遗传学实验4个模块。在经典遗传学实验中果蝇杂交实验作为设计性实验;群体遗传学实验的人类正常遗传性状的调查,作为设计性实验;细胞遗传学的人类染色体的制作为综合性实验, 其实验课时比重分别为4∶3∶2∶1。

2.增加分子遗传学实验技术 我校生物技术专业的课程设置了《分子生物学》,其课程已经开设了分子生物学的基本实验,学生掌握了分子生物学的基本实验技能,在《遗传学》实验中,则重点突出人工诱发基因突变的方法设计、各诱发突变处理材料与未诱变材料RAPD指纹差异分析,以及结合医学院校的特点,对广西特有的遗传病,如地中海贫血的检测,避免与生物化学、分子生物学等实验内容重复。

3.增设创新性实验 4个实验模块做为《遗传学》实验必做的基本实验,此外为培养学生的创新能力,造就创新型人才,教师给学生一些方向性的选题,如结合广西特有的动、植物,进行的染色体分析技术;环境中致畸、致癌、致突变(三致)物质的检测等,由学生组成课题组按申报课题的方式写出标书,专业教师审核其可行性,配指导教师进行创新性实验1个,学生边设计、边实验、边研究。

4.实施全天性开放实验教学 为配合综合性、设计性、创新性实验,实验室实施全天性开放实验教学,让学生不受实验室、实验学时和实验项目的限制,实验室三开放:时间开放、实验项目开放、试剂和仪器设备开放。学生可以通过自行查阅文献、自行设计实验、独立完成实验,教师只是起引导作用。 实验室安排教师值班、并负责指导学生,学生自我调节、合理安排实验时间,同时可提高高档仪器设备的使用效率。通过问卷调查,95%的学生认为开放实验室对动脑与动手能力的培养是封闭式教学所无法替代的,对重视学生个性的培养,确立以学生为中心和主体地位大有裨益,是符合教育规律和人才成长规律的培养模式的[2,3]。

5.考核方式的改革 实验教学实行学分制,一般不进行书面考试,着重学生设计思路、实验技能与实际操作水平的考核,方式可以口试、操作、实验报告、论文报告、答辩或研讨等方式进行考核,实验设计、实验操作、创新性实验按(4∶4∶2)的比例,对学生进行综合考核评价。

通过对2000~2003级生物技术专业的学生实行实验教学的改革,认为遗传学实验有助于学生独立思考能力,动手能力,分析问题、解决问题的能力,逻辑推理能力等的培养,有助于对经典遗传学的理解,达到融会贯通、事半功倍的效果。从《遗传学》实验课问卷调查可看出,03级生物技术有97.7%的同学赞成开放性实验,有近90%的同学认为对培养实践能力有较大的帮助,此外90%的同学希望能增加更多的开放性实验内容以供同学选择。在2004级的同学中我们正在开展创新性实验,由学生自行确定选题,设计实验方案,在经费许可条件下,购买试剂,完成实验,目前正在进行中。通过实验教学的改革力求将培养目标由知识技能型转变成能力培养型,实验教学以学生的实验动手能力、综合分析能力和创新能力的培养为目的,以适应创新型人才培养的要求。

参考文献

[1]许征程,安静霞. 高校实验教学改革与创新人才培养的关系[J].河北师范大学学报(教育科学版),2005,7(1):92-94.

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[3]刘风泰. 关于实验教学改革的问题[J].实验技术与管理,2000,17(4):6.

遗传学技术范文第9篇

>> 成瘾相关记忆的表观遗传学机制 愈肝颗粒对大鼠肝癌的抵制作用及其表观遗传学机制 自身免疫疾病的表观遗传学 表观遗传学的研究进展 表观遗传学与人类健康 表观遗传学研究进展 表观遗传学与食管癌相关性研究进展 表观遗传学调控的研究现状及其存在的问题 表观遗传学在抗肿瘤领域的研究现状及前景 研究生《表观遗传学》课程的教学改革与探索 表观遗传学在中医药研究中的应用 表观遗传学标记在急性白血病微小残留病检测中的临床意义 急性髓细胞白血病表观遗传学的靶向性和个体化治疗策略 浅析表观遗传学在高中生物课程中的教育价值及其实现 神奇的遗传学 遗传学的未来 表观遗传学有助解释妊娠高血压 关于遗传学教学的思考 遗传学中的数学思想 遗传学的概率计算 常见问题解答 当前所在位置:l)。有很多基于亚硫酸氢盐(bisulfite)处理DNA的检测启动子甲基化的方法,其原理是亚硫酸氢盐修饰将去甲基化的胞嘧啶转化为尿嘧啶,但留下甲基化的胞嘧啶不变。在随后通过聚合酶链反应(PCR)扩增CpG区域时,尿嘧啶被转化到胸腺嘧啶,而从甲基化的胞嘧啶则在此过程之中保持不变。甲基化和去甲基化的胞嘧啶之间的区别可能是胞嘧啶和胸腺嘧啶之间的区别,最初甲基化的程度可以由Pyrosequencing TM技术计算。最近亚硫酸氢盐测序、(定量)甲基化特异性PCR(MSP, methylation-specific PCR)、甲基化敏感单克隆核苷酸引物延伸(Ms-SNuPE,methylation-sensitive single nucleotide primer extension)等技术也普遍用于基因的甲基化测定。另有一些技术可以用于研究全基因组染色质结构的改变。例如利用特异性识别甲基化胞嘧啶的抗体进行免疫沉淀实验,后进行质谱测定;另一方面也利用DNA结合蛋白抗体或组蛋白的特异性修饰抗体,进行染色质免疫沉淀(ChIP,chromatin immunoprecipitation)测定,后进行DNA测序。更新的技术可以结合芯片,进行高通量的实验设定。

迄今为止,有关于神经性疼痛模型的表观遗传学研究数量并不是很多。从以往的研究报道来看,DNA甲基化、组蛋白乙酰化和非编码RNA的调控模式在神经性疼痛的发生、发展及其维持的各个环节都有发生非常明显的改变并发挥着极其重要的作用。在未来的研究中,我们将进一步的探索表观遗传学参与神经性疼痛的调控的分子机制,研究相关的修饰程序是如何带来了持久而长期的痛觉异常和痛觉过敏的,并为以后进一步的深入研究神经慢性病理性疼痛是如何发生、发展与维持打下基础,并为其后续的控制、治疗提供新的作用靶点。

*通讯作者:陈恒玲

参考文献

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遗传学技术范文第10篇

关 键 词: 地方高校; 遗传学;实验教学; 教改;

遗传学是生物学中最富于综合性的中心学科之一,也是生命科学中发展最迅速的前沿的学科之一。自 1900 年孟德尔定律被重新发现以来,遗传学取得了很大的发展,阐明了许多遗传学现象和规律。进入 21 世纪之后,科学家对线虫、果蝇、拟南芥等动植物以及人类基因组计划的初步完成,更加突现出遗传学在生命科学中的核心与前沿学科的地位。遗传学是一门实验性很强的学科。遗传学本身的发展离不开大量而设计周密的实验研究,因此遗传实验课程是开展遗传学研究的重要基础。通过实验教学,不仅可以使学生在实验过程中加深对遗传学现象和规律的认识,更重要的是培养学生进行遗传学及相关学科研究工作的能力。

1.优化师资队伍结构

遗传学实验课程的教学在很多地方院校是由一个教师负责教学和实验,这样就会导致教学质量的下降,面对这种情况,地方院校就应优化师资队伍结构,组建一支具有较高的学术水平和教学水平、结构合理的高素质实验教学队伍,由1-2 名遗传学理论课程的教师和1-2 名多年承担遗传学实验教学的老教师为课程负责人,以硕士及以上学位、且具有从事经典和分子遗传学研究工作经历的教师,或承担过两轮以上遗传学及实验教学任务的教师作为课程教学队伍,形成一支教学经验丰富,老中青合理搭配,学缘来源广泛的遗传学及实验教学队伍。

2.建立高水平、综合性的遗传学实验教学平台

近年来,由于学科的迅速发展和植物科学领域研究工作的不断深入,许多新的实验方法和实验技术不断涌现,使得原有的实验项目不能充分满足培养创新型人才的要求,有必要增设新的实验项目。同时,为了培养学生的创新能力,要逐步减少验证性、演示性实验,增加设计性、综合性实验,通过设计性、综合性实验可以实现以学生自我训练为主的教学模式,更好地掌握实验原理、操作方法、步骤,全面了解仪器设备的性质并正确地使用仪器,锻炼学生思考问题、分析问题和解决问题的能力,提高学生的创新思维和实际动手能力,而现有的仪器设备条件不能满足综合性设计性实验的要求,降低了教学效果;另外,由于招生规模的扩大,导致原有实验设备的数量严重不足。为了改善遗传学实验课程的教学条件、提高教学水平,极有必要在现有基础上,按照人才培养目标、学科发展和社会经济发展的要求,优化实验室布局,添置新的仪器设备,增加新的实验项目,建立高水平的遗传学实验教学平台,提高实验室的共享性和和仪器设备利用率,改善实验技术条件和工作环境。提高实验教学水平和学生的专业素质,培养学生的实践能力和创新精神.

3. 完善实验教学内容

在很多地方院校的实验教学内容主要是研究动物、植物、微生物和人类的经典遗传学内容,而细胞遗传学、分子遗传学等教学内容由于条件的限制而不能开设,从而导致实验教学内容不完善。根据教育部《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》( 教高[2001]4号) 中的有关文件要求,遗传学实验教学内容要不断进行完善:不但要涵盖经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学、发育遗传学、群体遗传学、数量遗传学、生物信息学和基因组学等,而且要涵盖动物、植物、微生物和人类等研究对象的遗传学实验。通过不断完善实验教学内容,建立“基础性综合性研究( 设计、创新) 性”逐层递进的实验教学体系,使学生从生物的整体水平、细胞水平和分子水平等方面逐渐加深对遗传学知识的理解,培养学生的实验动手能力、综合实验设计能力和创新能力。

4. 开放实验室

为提高实践教学水平,提高学生实验动手能力和创新能力,必须全面实施实验室开放。开放式实验教学是培养学生实践能力和创新意识协调发展的重要途径,也是高校实验教学改革的必经之路,是克服实验流程较长与每次实验课时有限之间矛盾的有效方法。实施全天性开放实验教学,是增强学生实验兴趣、提高实验主动性、加强动手能力培养的有效措施。

5 .加强科学研究,进行“产学研基地”的建设,培养科研人才,带动地方经济的发展

我国是世界上最大的粮食生产和消费国,粮食安全是关系国计民生的大事。粮食生产及与之配套的产业快速发展需要一大批技术人才,尤其是复合型、创新型生物科学技术人才。复合型、创新型人才的培养离不开创新技术和实践经验,社会也需要研究成果尽快转化为现实生产力,“产学研”的有机结合是培养复合型人才的关键。实验课教学不但要重视基本实验技能的培养,更重要的是发现问题、思考问题、解决问题能力的培养,这一过程更离不开大量的实践锻炼。在大型种子公司、基层农技推广站、科研院所建立高水平的“产学研基地”,不但可有效提高学生的学习兴趣,而且可有效增加社会实践能力。

综上所述,调整遗传学专业资源、提升遗传学实验教学的革新、科学有效的实现专业教学与实践基地的有机结合,是提高遗传学实验教学的有效途径,可为地方院校的遗传学的教学改革提供一个思路,同时培养大量的高素质科技人才,促进地方经济的可持续性发展。基金项目:贵州省教育厅自然科学研究项目(黔教科(2010070)号);贵州省科学技术基金项目(黔科合J字[2012]2001号);贵州省教育厅功能材料与资源化学特色重点实验室专项基金(黔教高发[2011]278号);

参考文献:

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