《生物学实验3》教学大纲.docx

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1、生物学实验3教学大纲一、课程基本信息1、课程代码：BI2812、课程名称（中/英文）：生物学实验3/Biological Experiments 33、学时/学分：64/34、先修课程：普通生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学5、后续课程：基因工程6、面向对象：致远学院7、开课院（系）、教研室：生命科学技术学院实验教学中心细胞与遗传实验室8、教材、教学参考书：乔守怡，遗传学分析实验教程北京：高等教育出版社，2008。王金发、戚康标、何炎明主编。遗传学实验教程。北京：高等教育出版社，2008二、课程性质和任务遗传学和其他生命科学分支学科一样，是一门实验性很强的学科。遗传学实验是开展遗

2、传学研究的重要基础，是生命科学领域基础且重要的实验课程之一，是生命科学、医学、农学等学科相关专业本科生的一门专业必修课程。主要从个体、细胞和分子三个不同水平揭示遗传学的基本现象和规律。实验课程内容包括三个模块，一是经典遗传学模块，主要利用果蝇野生型和突变型的杂交，来验证经典的遗传学规律，从个体水平上分析和深入理解遗传学基本原理；二是细胞遗传实验模块。通过制备果蝇的唾腺染色体来观察巨大染色体，从染色体水平观察和理解遗传的染色体基础。三是分子遗传实验模块。学习和掌握基因定点突变的原理和方法，在双子叶模式植物拟南芥中利用cysteine-rich secretory proteins (CRISPs

3、)系统，定点突变氢番茄红素脱氢酶（PDS）基因，观察基因敲除植物的突变表型并进行RT-PCR验证。这些实验模块既有验证性实验也有综合型、探索性实验，使学生从个体形态、细胞、染色体到分子水平，逐步加深对遗传学理论知识和对遗传学各层次研究技术和方法的理解，规范使用基本遗传学方法，掌握先进的遗传学研究技术。通过遗传学实验的全面培养，学生不仅理解遗传学知识，掌握先进的研究技术，还提高了分析问题和解决问题的能力，培养良好的科研素质，为今后独立开展相关科研工作打下坚实的基础。三、课程教学内容及学时分配实验名称目的要求教学内容学时果蝇的遗传性状、生活史观察及其饲养了解模式生物果蝇的生活周期、各发育阶段的形态

4、特征，熟悉雌雄果蝇的鉴别及常见突变性状的观察。果蝇生活周期及各发育阶段形态特征的直接观察、麻醉后体视镜观察、雌雄果蝇的鉴别和观察及常见突变性状的观察。果蝇的传代培养。4果蝇的伴性遗传通过果蝇杂交技术，验证伴性遗传规律。通过果蝇的正交和反交实验，分别获得F1和F2代的各自特征，比较实验结果，证明伴性遗传的规律。5果蝇的三点测交及遗传作图掌握三点测验的原理和方法，学习遗传图谱的绘制原理和方法。进行果蝇的测交实验，对F2代的多种性状进行观察和分析，记录实验数据，并进行统计分析，遗传作图。计算干涉和并发率等。5利用CRISPs/Cas9 系统进行拟南芥氢番茄红素脱氢酶（PDS）基因的定点突变学生通过讲

5、解、查阅文献，学习和掌握基因定点突变的原理和方法，并在老师和助教带领下进行探索性实验操作，熟练掌握植物分子生物学的各种技能，探索各种条件如引物、PCR条件、转化条件等对实验结果的影响，对结果进行总结与分析，训练学生的科研思维能力，最终各自建立一个成熟的定点突变敲除拟南芥PDS基因的模型，并进行汇报答辩，以论文形式提交实验报告。实验原理讨论、培养基的配置与拟南芥的培养4定点突变载体的构建（上）质粒抽提、酶切、PCP扩增10定点突变载体的构建（下） 连接、转化、鉴定、测序10转化农杆菌及鉴定8转基因定点突变拟南芥和转化子筛选9牛蛙骨髓染色体标本的制备与观察学习中期染色体标本的制备原理。掌握骨髓细胞

6、染色体的制备方法。麻醉解剖牛蛙，取牛蛙前后肢长骨，取骨髓、离心分离细胞、低渗裂解、固定、滴片、吉姆萨染液染色。5牛蛙染色体G带核型分析进一步了解染色体的显带技术，利用图片处理技术将染色体进行核型分析。对上一个实验的染色体滴片和染色在显微镜下进行细致观察，拍摄出分散良好的染色体，拍照，用photoshop软件分离染色体，进行逐条测量和分析，排序。4注: 由于该实验历时较长，果蝇培养与杂交实验也要历时1个月，因此CRISP定点突变综合实验需要与果蝇培养与杂交实验同时开展。四、实验主要仪器和试剂仪器：电转仪、很稳震荡培养箱、恒温水浴锅、核酸电泳系统、离心机、光照恒温箱、冰箱、普通光学显微镜及数码互动

7、系统、体视镜、生化培养箱等样品和试剂：分子操作试剂、引物、质粒、拟南芥、果蝇、牛蛙、秋水仙素、固定液、乙醇、吉姆萨染液、培养基、乙醚等五、教学方法以学生独立操作实验为主，每周安排一个实验。实验前任课教师设计与实验相关的题目，所有学生根据题目做预习报告，详细总结实验原理和背景，并制定相应的实验方案。完成实验报告的Introduction和Methods部分。学生分组，各组准备一个实验的题目并以幻灯片的方式在相应的实验课上用多媒体汇报，其他学生和教师一起互动，共同讨论实验背景，制定具体方法。教师讲解实验目的、实验材料和仪器设备、实验注意事项、布置实验作业等内容，并适时为学生播放视频，做示范操作。学

8、生2人一组，共用试剂，独立操作和完成实验，在实验过程中教师巡视，及时发现和解决问题，一对一详细解答学生疑问。教师按要求检查学生的听课情况、预习报告、实验操作和结果记录。要求学生严格遵守实验课守则，态度认真，按时完成实验报告的Results、Discussion和Questions部分。实验报告全部内容应包括：实验名称、原理、实验设备及试、实验步骤、实验结果、分析讨论等。鼓励学生分析实验成败的原因，提出独特的想法和意见。六、考核及成绩评定方式针对学生在每个实验的上课纪律、预习报告、讨论情况、实验中的动手操作能力、实验结果、实时记录、实验论文和报告、值日卫生、出勤以及结课汇报进行综合考核。闫晓梅2016.01