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文檔簡介
1、遺傳學實驗課程實驗教學大綱課程名稱(中文):遺傳學實驗課程名稱(英文):Experimentsofgenetics課程編號:02241046課程性質:獨立設課課程屬性:基礎必修課教材及實驗指導書名稱:教材:王金發(fā)、戚康標、何炎明主編.遺傳學實驗教程.北京:高等教育出版社.200指導書:劉祖洞等.遺傳學實驗.北京:高等教育出版社(第二版),198;吳7鶴齡等.遺傳學實驗方法和技術.北京:高等教育出版社.19;83鄢慧民等.遺傳學實驗.武漢:武漢大學出版社199;4盧龍斗等.遺傳學實驗技術.安徽:中國科技大學出版社19。96學時學分:總學時54總學分2實驗學時54實驗學分2開出時間:三年級第二學期
2、適用專業(yè):生科院本科各專業(yè)先修課程:生物學、普通生物化學、微生物學、動物學、植物學、細胞生物學。一、課程簡介及基本要求遺傳學是生物學中最富于綜合性的中心學科之一,也是生命科學中發(fā)展最迅速的前沿的學科之一。自190年0孟德爾定律被重新發(fā)現(xiàn)以來,遺傳學取得了很大的發(fā)展,闡明了許多遺傳學現(xiàn)象和規(guī)律。進入21世紀之后,科學家對線蟲、果蠅、擬南芥等動植物以及人類基因組計劃的初步完成,更加突現(xiàn)出遺傳學在生命科學中的核心與前沿學科的地位。遺傳學與生命科學其他分支學科一樣,是一門實驗性很強的學科。遺傳學本身的發(fā)展離不開大量而設計周密的實驗研究,因此遺傳實驗課程是開展遺傳學研究的重要基礎。通過實驗教學,不僅可以
3、使學生加深對遺傳學現(xiàn)象和規(guī)律的認識,最重要的是培養(yǎng)學生進行遺傳學及相關學科研究工作的能力。根據(jù)遺傳學實驗教學的內容和要求,本課程共開出21個實驗項目,可供10學8時使用。內容包括動物、植物、微生物及人類的遺傳學實驗,這些實驗涵蓋經(jīng)典遺傳學、細胞遺傳學、微生物遺傳學及分子遺傳學等領域,既有驗證性實驗,使學生從個體形態(tài)、細胞、染色體到分子水平,逐漸加深對遺傳學知識的理解,也有綜合性、研究性實驗,使學生了解遺傳學不同層次水平研究工作的方法和技術,培養(yǎng)他們的思維和動手能力。其中基礎和經(jīng)典的三大遺傳規(guī)律驗證性實驗,由教師對基本操作原理作介紹后,由學生自行設計、操作、統(tǒng)計和分析,其余為綜合性和探索性實驗,
4、以老師課堂輔導實驗為主。另外單獨設立開放式研究性實驗,實驗室實行全方位開放,主要以學生為主,老師為輔,由學生自行設計、獨立實施完成。二、課程實驗目的要求本實驗課程為生物學各專業(yè)的必修基礎課之一,主要從個體、細胞、分子三個水平揭示遺傳學的基本現(xiàn)象與規(guī)律,使學生加深對遺傳學基本原理的理解,并通過綜合性、研究性實驗設計與研究,在牢固掌握經(jīng)典遺傳學研究方法與技術的基礎上,進一步掌握現(xiàn)代分子遺傳學實驗操作技能,熟悉遺傳學分析方法及有關計算程序,初步具備遺傳學及相關專業(yè)綜合性項目的設計與研究的能力與素質。三、適用專業(yè)生命科學本科各專業(yè)。四、主要儀器設備生化培養(yǎng)箱、顯微鏡、解剖鏡等、二氧化碳培養(yǎng)箱、電熱恒溫
5、干燥箱、電熱恒溫水浴鍋、超靜工作臺、儀、電泳儀、離心機。五、實驗方式與基本要求遺傳學實驗是一個動手能力與思維能力并重的實驗,在教學方法上,主要采用開放式、研究性實驗教學方法,這套教學方法,是我們在長期的實驗教學工作中率先探索成功的實驗教學方法,通過研究性實驗教學,可以促進和構建學生的研究性學習的新思想與新理念,從而達到培養(yǎng)學生對學科學習的興趣,在學習上樹立刻苦鉆研精神,拓展創(chuàng)新思維,提高綜合能力水平。本實驗課程的內容包括驗證性實驗、綜合性實驗和自行設計的開放式研究性實驗三個部分,驗證性實驗主要通過開放式教學方法進行,每3人1組,要求按實驗操作步驟和規(guī)定時間完成,寫出實驗報告。綜合性實驗在教師的
6、指導下,每23人1組,由學生自己動手完成。開放式研究性實驗要求學生根據(jù)所掌握的理論基礎和實驗技能,在指定的研究方向范圍,通過社會調查,查閱有關的文獻質料,自由組合實驗小組,進行自己設計實驗項目,經(jīng)教師認可后,以全開放的形式獨立完成實驗,并撰寫研究報告,開展課堂討論與交流。六、考核與報告本實驗實行單獨設課,單獨考核評分的做法。對學生成績的考核評分方法是以平時作業(yè)成績、實驗操作技能考核、操作考試、自選項目的設計、論文寫作、報告演講等6各方面組成。實驗成績實行百分制,平時成績占40,技能考核與操作考試占30,自選的開放式研究性項目占30,具體評分標準見有關規(guī)定。七、實驗項目設置與內容表1實驗項目設置
7、與內容序號實驗名稱內容提要實驗屬性實驗學時每組人數(shù)實驗者類別開出要求果蠅形態(tài)觀察區(qū)別個果蠅品系的形態(tài)特征,辨別早、,性別。驗證性本科必做果蠅單因子實驗學習單因子雜交方法,理解分離定律。驗證性本科必做果蠅伴性遺傳認識性連鎖驗證性本科必做果蠅自由組合認識自由組合定律驗證性本科必做果蠅三點實驗認識連鎖遺傳定律驗證性本科必做人工誘發(fā)多倍體植物了解人工誘發(fā)多倍體植物原理技術及育種實踐意義綜合性本科必做果蠅唾腺染色體學習果蠅唾腺染色體標本制作、觀察繪圖或顯微攝影綜合性本科必做數(shù)量性狀實驗估算遺傳率驗證性本科必做粗糙鏈抱霉雜交基因對著絲粒距離作圖綜合性本科必做人外周血淋巴細胞培養(yǎng)及標本制備外周血細胞培養(yǎng)、細
8、胞標本制作綜合性本科必做姐妹染色單體色差方法外周血細胞培養(yǎng)、制片、觀察繪圖或攝影綜合性本科必做人染色體分化染色外周血細胞培養(yǎng)、制片、觀察繪圖或攝影綜合性本科必做植物染色體分帶對植物細胞染色體制片、觀察、攝影和分析研究性本科選做真核基因組DNA的快速提?。–TAB法)QuickextractionofeukaryoticgenomeDNAbyCTABmethod用去污劑CTAB和EDTA消化細胞,隨后用酚抽提研究性本科選做法分離植物細胞總用陽離子去污劑處理植物細胞,從多糖含量高的植物中制備純化。研究性本科選做植物細胞線粒體的提取用差速離心或梯度離心來完成。分理出完整的線粒體后,再通過離心或酚氯仿
9、抽提法獲得。研究性6本科選做綠色熒光蛋白基因()的定點突變利用含綠色熒光蛋白基因Cf的質粒為擴增模板,在綠色熒光蛋白基因的上游引物中引入突變,將的突變?yōu)閘即獲得的突變體:研究性6本科選做綠色熒光蛋白()基因的定點突變片段的亞克隆Subcloneofthesite-specific將所獲得的GFP基因的定點突變片段以及非突變片段為材料,利用引物中所引入的酶切位點(EcoRI和BamHI)獲得粘末端片段。研究性6本科選做geneofGFP分別將這些片段與相同酶切獲得的pETlla載體進行連接,連接產物通過轉化感受態(tài)細胞進行重組子的轉化。綠色熒光蛋白()突變基因在大腸桿菌表達與檢測site-spec
10、ificGFP利用前面實驗所構建的綠色熒光蛋白以及其突變體的表達載體:和轉化大腸桿菌表達宿主菌(并且通過誘導表達,檢測所表達的蛋白以及蛋白的表達情況。研究性6本科選做遺傳多樣性的分子檢測(DNA指紋技術)DNAfingerprinting用隨即引物和PCR技術對被檢樣品DNA作隨即擴增,并對多態(tài)性數(shù)據(jù)用PHYLIP、WINBOOT軟件計算樣品間的遺傳距離研究性9本科選做自選研究性實驗自由組合、選題和獨立完成創(chuàng)新設計與研究性本科必做1、遺傳學實驗是生物學實驗中最富于綜合性的一類實驗,它對各個學科之間的滲透性強,涉及的知識面比較廣,學科的發(fā)展比較快,而目前在國內各大院校所開的遺傳學實驗課程中,由于
11、受到學時的限制,同時也受到學科的滲透與發(fā)展,如分子生物學和分子遺傳學等學科的滲透與迅速發(fā)展的影響,使遺傳學實驗課程在實驗內容的選擇上會發(fā)生一些偏差。因此本教學大綱制定的實驗內容盡可能做到豐富、準確和具有學科代表性,大綱共提供99學時的必做和選做課程內容,必做內容是為了從最大程度上滿足本學科教學的要求,而選做內容則可提供在教學上的靈活性操作。2、大綱中的選做內容,多屬于分子遺傳學方面,在選做的時候,必需考慮分子生物學綜合大實驗以及生物工程實驗等課程內容與性質的類同性,盡量避免課程內容的不必要重復。3、開放式研究性實驗,是本課程中最具特色的實驗內容之一,要求學生自由組合,獨立設計,而且強調要有創(chuàng)新性,通過研究性實驗,可以促進和構建學生的研究性學習的新思想與新理念,達到培養(yǎng)學生對學科學習的興趣,拓展創(chuàng)新思維,樹立刻苦鉆研精神,提高綜合能力水平。所
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