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改革遗传学实验教学
改革遗传学实验教学1
通过建立综合性、设计性、开放性的遗传学实验体系,开发设计遗传学实验显微图像采集与演示系统,编制遗传学实验的计算机模拟软件等方式改革了遗传学实验教学,促进学生创新能力的.提高.
改革遗传学实验教学2
引言
遗传学是生命科学领域中一门十分重要的基础性学科之一，也是高等农业院校农学类专业重要的专业基础必修课之一。遗传学是一门以实验为基础的学科，实验教学在遗传学课程教学中占有十分重要的地位。遗传学实验既是对遗传学课堂知识的验证和巩固，又是培养学生实践能力、提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段，也是培养学生自主创新能力的一个重要途径。21世纪高校人才培养模式改革的重点是加强对学生的素质教育，特别是创新能力和实践能力的培养[2,3]。如何适应新形势下素质教育的需要，结合学科发展趋势和专业特点，加强遗传学实验教学改革，是农学类学科建设的重要内容，也是培养高级农业科技人才和农业科研工作者的重要保证。以往遗传学的实验教学依附于理论教学，实验只是为了验证理论，存在重理论轻实践的误区，难以培养学生的实践能力和创新能力。为适应教学改革的要求，培养“厚基础，宽口径”复合型人才，笔者在分析甘肃农业大学设施农业科学与工程专业和园艺专业本科生传统遗传学实验教学中主要问题的基础上，对遗传学实验教学改革进行了初步探索，总结了从教学内容、教学方法和考核标准方面提高遗传实验学教学质量、增强学生动手能力和创新能力培养的措施。旨在为高校人才培养模式中实验课教学的改革提供参考。
1.传统遗传学实验教学中存在的问题
受学时、实验经费等因素所限，传统遗传学实验教学的主要问题如下。
1)对实验教学的环节重视度不足。实验教学的前期准备工作（包括实验过程的部分步骤，实验材料的培养与处理，药品试剂的配置及实验仪器的调试）都是由教师完成，学生只是按照实验指导进行其中的部分步骤，整个实验教学过程中学生处于被动地位，甚至对一些基本的实验技能都没有掌握，不利于培养学生分析问题和解决问题的能力。
2)实验内容陈旧，缺少创新（见表1)，未能反映遗传学的发展及遗传规律的本质。实验内容基本上是对课堂教学中遗传规律和染色体理论的验证，缺少分子遗传学实验以及综合性和设计性实验。尽管验证性实验能加深学生对理论的理解和记忆，由于结果已知，不能调动学生的积极性和思维的创造性。
3)考核方法欠科学。实验成绩的评定完全依据上交的实验报告，而不考虑学生的实验操作能力以及实验态度等。使部分学生养成实验不认真，抄袭应付的不良现象，不能客观地反映学生的真实水平和实验操作能力。这种传统遗传学实验教学模式既不利于激发学生的学习兴趣，也不利于学生的创造性思维培养和发挥。
2.优化教学内容，建立实验教学新体系
为适应新世纪人才培养的要求，笔者结合遗传学科的发展趋势和农学类本科人才培养要求，遵循“厚基础”的原则，以基本技能培养为主，通过实验教学内容的整合并优化满足“宽口径”的'要求，充分调动学生的主观能动性，提高学生发现问题和解决问题的科学思维方法及创造性的思维能力。即在保留部分验证性实验项目的基础上，增开综合性实验和设计性实验项目，形成验证性实验一综合性实验一设计性实验的多层次教学体系。
2.1拓展基础性实验内容，增设分子遗传学基础实验
通过拓宽验证性实验内容，组织学生参与实验准备工作，包括实验材料的准备、预处理、药品试剂配置、仪器调试等，既能保证实验的完整性和系统性，也能提高学生的动手操作能力和实验兴趣。例如，植物细胞有丝分裂实验，大蒜的发根、剪根、预处理、固定和试剂的配置完全由学生参与完成，使学生掌握试剂的配置方法和实验处理的关键技术。减数分裂的材料大葱花序由学生自己采集，固定处理。让学生参与到整个实验中，不仅加深了学生对实验的印象，也激发了学生对实验课的兴趣。由于染色体制片技术是遗传学实验的重要部分，也是基础性内容，“以学生为关注焦点，增加探索性”，调动了学生的积极性和主动性。“人类细胞中巴氏小体的制片与观察”，从学生自己身上取样进行，实验结果因人而异，具有探索性，激发了学生的兴趣。另外，实验项目的选择上要满足农学类专业需求[4]，除了经典遗传学、细胞遗传学的内容外，还应融入和专业直接相关的分子遗传学内容，如植物DNA提取、检测和PCR扩增技术等简单的分子遗传学基础实验，使学生通过实验理解遗传本质，培养适应就业发展要求的专业性人才。
2.2减少验证性实验项目，适当增开综合性实验项目
将一些相关联的验证性实验进行综合，有机结合在一起，使实验教学成为一个完整的体系，使学生能够系统地学习，并把所学知识条理化。如有丝分裂与减数分裂两个实验虽然实验材料不同，但实验方法基本相同，将两个合并在一起，作为植物细胞分裂综合实验。将实验材料提前处理准备好，在学生掌握染色体制片技术的基础上，同时观察染色体并绘图，可对两种分裂方式中不同时期染色体的动态变化进行对比。原单独做这两个实验需要6学时，合并后只需4学时，不仅提高了实验的效率，又增强了实验的综合性，有助于学生综合分析能力的提高。果蝇遗传学系列实验包括：果蝇生活史观察和果蝇唾腺染色体制片等实验。整合后将果蝇的饲养、生活史、遗传性状观察和唾腺染色体制片等内容一次性进行，把验证性实验与探索性实验相结合，极大地提高了实验效率，也提高了学生综合运用知识的能力。
2.3实验教学与科研相结合，增开设计性实验
在遗传学实验教学过程中，可以依托教师的科研项目，让学生参与到与遗传学相关的项目中，使学生接触到本学科前沿，深化所学知识。指导老师提供实验题目，学生自主查阅文献资料，设计实验方案，教师审查后进行实验实施，自主完成实验过程，提交实验结果和分析报告。如植物多倍体的诱导及鉴定实验，要求学生自己查阅资料和设计方案，培养材料（如葡萄、马铃薯试管苗的继代繁殖等)，通过设置不同浓度的秋水仙素进行诱导处理。在观察鉴定过程中要用到染色体制片方法，植物形态的观察分析以及电镜观察等遗传学、植物学方面的重点技术。这种以科研项目推动遗传学实验教学的方式，提高学生“学有所用”的认识，使学生不断提高实验技能，提高学生综合应用知识分析和解决问题能力，为将来进行科学研究奠定良好基础。通过对实验教学内容的整合优化，将验证性实验减为2个，增开综合性实验2个，设计性实验1个（见表1)，基本涵盖理论教学内容。
3.改进实验教学方法，重视学生素质教育和创新能力培养
通过启发式教学、鼓励学生进行实验方案设计以及结合多媒体辅助教学方法改进教学方法，将学生创新能力和科学素质的培养贯穿于所有的实验教学环节中。
3.1以启发式教学为主，变“被动”实验为“主动”实验
教师根据教学目的和教学内容的不同，引导和启发学生进行独立思考和操作。坚持以“学生为主体、教师为主导”的教学模式，推进学生自主学习，充分发挥学生的积极性和创造性气实验前注重预习，实验过程教师指导并示范关键性操作，要求每个学生必须亲自动手独立完成实验，针对具体操作过程中出现的问题，引导学生分析原因，改进实验方法。启发式教学方法使学生掌握基本实验技能，形成独立分析解决问题的能力。
3.2鼓励学生自主进行实验方案设计
在实验教学中后期，结合遗传学课堂教学，选择一些实践性较强的课题。在教师指导下，让学生以小组为单位查阅相关资料、设计实验方案，自主完成实验过程，记录实验数据并分析实验结果，撰写实验报告。实验期间，教师做好督导工作，及时纠正出现的问题，在实验结束前完成实验论文。老师根据学生表现打分，最后作为一项考核指标列入实验总成绩中（表2)。设计性实验在研究结果上的不可预见性和适当难度，不仅能激发学生的兴趣和积极性，同时培养了学生综合运用知识能力及创新意识。
3.3多媒体辅助实验教学，提高教学效果
运用多媒体直观动态地演示遗传学实验过程，帮助学生加深对实验过程和结果的感性认识，增强实验目的性，规范操作，从而提高实验课效率[6]。特别是对于一些较复杂无法完成的分子实验，如质粒的提取、酶切及连接系列试验、核酸探针的分子标记与分子杂交等，通过借助多媒体演示操作过程，既保证了实验教学的系统性，又加深了学生对分子遗传理论知识的理解，为专业实验课的学习奠定了基础。
4.重新构建实验教学考核体系，充分调动学生的积极性
在考核方面，重新构建了以强化学生的动手能力，坚持实验操作与实验结果并重的考核体系，主要依据学生实验操作的规范性，实验结果的准确性、以及实验纪律态度和实验报告作为考评依据(见表2)。并将实验总成绩以所占比例20%纳入遗传学课程考核体系中。较全面、客观地考核学生的实验技能、创新能力、综合分析能力以及实验报告的质量，提高了学生对实验的重视程度和兴趣。
5.遗传学实验教学改革的效果
1)提高了大学生学习的积极性和主动性。改变了以往学生被动学习的局面，大大地激发了学生对遗传课的学习兴趣、责任心以及参与实验的积极性。由原来的“过程性学习”转变为“探索性”学习，学生掌握了基本的遗传学实验技能，并能积极主动和教师探讨实验以及课堂理论课学习过程中出现的问题，教学效果良好。
2)培养了大学生各方面的综合素质和能力。通过开设综合性实验和设计性实验，学生的动手能力明显提高，并能对实验过程中的问题进行独立分析和解决，培养了学生创新思维能力、论文写作能力及科研协作能力等科研素质。毕业实习期间从事遗传学相关实验的本科生，实习实验难度和工作量都明显增加，本科毕业论文质量有很大提高。
3)提高了教师的专业素质及课堂教学质量。在遗传学课堂教学、实验教学、科学研究实践等一系列教学环节改革的实施过程中，要求教师必须及时熟悉理论知识的发展前沿，提升自己的专业素质和综合能力。在实验教学改革中不但使学生掌握了扎实的遗传学基础知识及较强的实验操作技能，而且充实了教师的专业知识，使理论知识与实践技能相结合，提高了遗传学课程教学质量。
6.结束语
实验教学是培养高素质创新型人才的重要环节，是提高大学生实践能力和创新能力的重要手段。遗传学实验教学的改革探索对加强理论知识与实践技能相结合，充分发挥大学生的主观能动性，培养学生的创新能力起了重要作用。由于受多方面条件所限，实验教学改革较理论教学改革的难度更大。因此，遗传学实验教学改革要因地制亘，按照专业及实验技能培养的层次，根据学生的兴趣需求进行培养和引导，提高大学生的实验技能和创新思维能力。本着以培养懂理论能实践具有创新能力的高级农业科技人才为目标，我校农学类专业遗传学实验教学模式的改革探索，既训练了学生的基本实验技能，又培养和锻炼了学生自主实验能力，创新思维能力和综合分析问题的能力，在学生的学习积极主动性、创新能力和综合素质培养方面收到良好的效果。总之，随着遗传学学科及实验技术的发展，进一步改进和完善遗传学实验教学方法仍然是一项长期而艰巨的任务，还有待于在教学实践中不断地去研究和探索。
改革遗传学实验教学3
遗传学实验是遗传学课程教学的必要组成部分。该研究从改变传统遗传学实验的单一教学目标出发，对实验内容进行拓展、延伸，并通过实验、实践的实例激发大学生学习遗传学知识的兴趣和动力;以及通过查阅、探讨本领域最新国际研究进展，捕捉大学生在实验项目基础上迸发出来的科学微火花，积极获取高校各类大学生科研项目的资助等方面进行探究，旨在通过该类教学改革逐渐培养大学生的基本科研素质。
遗传学是高等学校相关学科(基础医学，生物学，作物学，畜牧学，兽医学等)本科生和研究生的一门重要的专业核心课程[1]。遗传学涉及的许多理论都是通过严密的逻辑推理[2]和统计数据分析而得出的，内容比较枯燥、晦涩难懂。因此，许多高校都开设了遗传学实验这门课程来加深学生对遗传学知识的理解[3]。
笔者以激发学生学习兴趣，提高学生实验动手能力，开发学生创新思维等基本的科研素质为目标，进行了一系列遗传学实验的教学改革与创新实践探索活动。旨在以遗传学实验教学为基点， 开启培养具有遗传学学科乃至生命科学前沿领域有创造力、竞争力的基本科研素质储备人才的尝试。具体包含以下几个方面：
1以课程网络教学空间为平台，激发学习遗传学的兴趣和科研动力
现代遗传学的理论知识非常丰富，而一般高校设置遗传学课程的授课学时一般都在60～75课时，最多也不会超过90个课时。在如此有限的时间里把大量难懂、晦涩、枯燥的遗传学理论知识讲述清楚，让学生能基本理解、弄懂，本身就是一件不太容易的事情，授课方式也是“填鸭式”的方式。 在这种教学任务的压力下，教师基本上无暇顾及学生的学习兴趣和学习动力。
笔者发现，这种课堂教学的缺憾可以借助遗传学实验课程的网络教学平台来弥补。教师可以通过网络教学空间平台上传大量生动的实验或实践实例，诸如不孕不育症(患者染色体畸变的检测分析)、唐氏综合征检测分析(患者染色体核型分析)、色盲家族遗传与交通事故(伴性遗传理论推理分析)等实例。并把这些实例进一步制作成视频，以动画、图片的方式展现出来。通过这些与自身密切相关的生动实例，使学生认识到遗传学知识与日常生活的紧密联系，进而产生学习兴趣，增强探索这门知识的渴望，同时，激发起他们学习遗传学知识的热情和动力。
除了通过建设遗传学实验网络空间教学平台，还可以利用网络QQ群进一步以动态补充的方式将遗传学的理论与最新实践应用的需求相结合。学生认识到了遗传学的广泛用途及其与工作、生活的联系，就会引起关注和兴趣。以前学过遗传学课程并从事相关专业研究或者工作的毕业生，或者从事遗传学教学的教师可以把他们在工作或者研究中遇到的一些有趣的例子或新的工作、科研感想动态发表在QQ空间中与正在学习的大学生进行分享。而正在学习遗传学相关知识的大学生可以将其在学习中遇到的问题随时向教师或学长进行请教，这样可以形成一个良性互动、知识动态更新的网络学习平台，更大程度地激发大学生学习遗传学知识和研究遗传学问题的兴趣。
2以遗传学实验教学内容为基础，培养学生科研动手能力
随着现代遗传学研究的迅猛发展，遗传学的理论知识得到了极大的丰富。同时，基于提升科研地位的要求，大部分高校都已建成或正在发展研究型大学的办校模式。这要求大学生不但会学习遗传学的理论知识，而且要具有很强的动手能力和创新思维[4]。因此，大力开展遗传学实验及其他相关专业基础课或专业基础课的教学改革，使学生以教学实验为出发点，提高动手能力，解决在遗传学课堂学习及实验项目中所涉及的难点，对培养大学生的基本科研素质非常重要。
在遗传学实验教学中，鼓励大学生在围绕基本的实验项目为中心的基础上，选择一个本人或本小组最感兴趣的实验项目进行拓展性实验。首先，让学生先查阅国内、外最新文献资料，然后整合这些资料，融入自己的思想并和本小组的同学及教师进行讨论，形成一个具有一定挑战性的扩展性实验项目方案。同时，这个实验方案可以申请高校针对大学生的科研立项和创新项目的支持。项目立项后，在授课教师的指导下，学生可以从准备实验材料到实验的步骤实施、从实验数据的收集到后期的实验数据整理、从实验结果整理分析到科研论文的撰写逐渐进入一个小的科研项目实施过程。这一过程不但延伸、扩展了学生对实验内容的理解，而且进一步训练了他们的科研动手能力、思考能力、写作能力，培养了他们的基本科研素质。
3以探讨遗传学最新研究进展为契机，训练学生科研创新思维
良好的科研素质不但包括较强的科研动手能力，而且需要学生有活跃的科研创新思维。如果学生循规蹈距地按教师制定好的实验规程和实验方法进行操作，那么学生在做完遗传学实验规定的各个项目后，就已经完成了这门课程的学习任务。但是，在这种机械地教学方法和教学模式的训练下，学生很难有自己的想法，更谈不上创新思维。
笔者认为，在激发起学生学习遗传学相关知识的兴趣、提高学生科研动手能力之后，培养他们的创新思维必须建立在多听、多看、多研讨的基础上。
“多听” 主要是建议那些对遗传学实验某个实验项目相关科研内容感兴趣的学生，多多参加一些相关的最新国内、外专家的学术报告。目前，许多高校很重视学术交流，经常会邀请国内、外同行专家交流最新研究成果。学生通过参予这样的学术活动和学术讨论，可以强化科研好奇心。有了强烈的科研好奇心，就会进一步去询问：为什么别人会这样做?怎么样才能做出满意的科研成果?如果我去做的话，我会怎么做?经过反复的积累逐渐形成自己的科研思维。
“多看”主要是指通过让学生大量查阅其感兴趣的某个遗传学实验项目相关的国、内外最新文献，了解到课堂讲授的.该实验项目相关的世界各国的科研工作者的最新科研动态。在“看”的同时，要把不同实验室的研究结果进行分析，得出该实验内容研究方向的最新研究成果。最后，还要鼓励学生对这些研究思路、研究方法、研究内容大胆地说出自己的想法或者疑问。
“多讨论”就是在“多听”、“多看”的基础上，抓住学生迸发出来的一个微小的科研想法，鼓励他们多和授课教师或者本专业毕业后从事生产、科研工作的学长进行讨论的过程。将科学微想法通过讨论、论证形成一个实验思路正确、实验方法合理、实验目标明确的科研小课题，并进行记录，就是一个很好的科研小课题。这个过程可以潜移默化地影响学生形成思考和解决新问题的能力，这些就是形成创新科研思维的基础。
4结语
利用遗传学实验作为一个基点，先激发学生的学习兴趣和动力;再以具体的某个遗传学实验项目为基础，在学生做好基本实验内容的基础上，进行拓展、延伸。从查阅与实验项目相关的科研论文到学生提出自己的想法;然后再延伸到申请高校大学生科研资助;最后深入实施实验，并在实验中进一步验证或者发现新的科学问题。这种循序渐进的过程非常有利于培养学生的科研创新思维和科研动手能力。
该研究仅以遗传学实验课程探讨一些教学改革的方法，探索如何才能提高大学生的基本科研素质。实际上，在不同高校、不同的学科、不同专业、不同课程中，教师都可以尝试把课堂实验教学或者课程实践教学进行延伸、扩展，充分发挥大学生的想象力和主观能动性，深入挖掘大学生的科研潜力，并进行培养、训练，最终使其具有最基本的科研素质。为其以后进一步深造或者从事专业相关的技术岗位工作奠定良好的基础。
改革遗传学实验教学4
摘要：医学遗传学实验是本科生的必修课程，带有实践性较强的医学特色，因而可以培养学生的动手能力。我们对医学遗传学实验教学中初步进行改革，加入新的环节使得激发学生的遗传学兴趣和查找文献的能力，以此提高人才培养模式。
关键词：遗传学；实验课教学
一、进行初步改革
实验课教学的主要指导思想是培养学生动手能力，实践能力和创新能力[1]。目前的高等院校尚有一些“重理论轻实验，重原理轻操作，重实验报告轻实验过程”的问题存在。面对新时代的高材生应当实验课教学中进行环节的改革，应贯彻实践性，启发性，探索性，自主性，促进学生的全面发展和独立思考，小组合作能力和团队精神。
医学遗传学实验主要是通过实验手段来证明已知的理论知识，是学生从感官上进一步理解理仑[2]。在一些传统的验证性内容上增加启发性强的内容来丰富学生的知识面。
实验教学中应侧重于有关染色体的操作实验，对培养学生的熟练操作技能，以此达到充分理解理论课的知识内容。因此，我们改进的环节为加入系谱分析的实验内容。
二、系谱分析的实验内容
在理论课上传授有关单基因遗传的疾病时，首先嘱咐学生专心听讲，下课后自己在网上查找有关系谱分析的一些案例。按照班级人数来决定4-6个人形成一组，已找到案例制作课件，上实验课时拍个代表来讲解其有关疾病的临床特征，描述或绘出系谱图，做一些有关的分析题。因为讲授单基因遗传病的课时较多，需要6个学时来讲完本章内容。所以学生应有充分地查找文献，制作课件的时间。若4人为一组，这样每个人都要上网查找疾病案例，为了讲好此内容提前做好病分析有关计算题。从而提高学生的查找文献能力和培养小组合作的能力。另一方面也可以及其对遗传学这门课的深度理解。
三、改进实验课教学模式
乔伊斯和韦尔认为“教学模式是构成课程的作业，选择教材，提高教师活动的一种范型和计划”[3]。多年来“以教师为中心，以课堂为中心，以教材为中心”传统的本科教育模式为我国社会主义建设培养了大量的有用之才[4]，但随着科学的发展，数字化时代的更新，现在的学生对电脑知识的需求和认识度的提高，我们应选择有积极性，创造性，灵活性，独立性的教学环节来激发学生学习。
当然我们要规范教学过程，加强课前预习。每一个实验都是针对某个遗传原理设计的，学生只有充分理解这些理论知识，才能展开实验。实验中的一些技术原理也是学生学生必须了解清楚的。实验前，教师应当让学生提前预习实验内容，并要求学生理解该实验的理论知识，明确实验目的的步骤，还要核实试验中遇到的技术环节问题。实验结果的误差是科学实验的`正常现象，对于医学遗传学实验，识别染色体病把染色体配对排列在报告册时，要求学生细心和耐心的找出配对染色体。而不是照抄实验书上的染色体配对。要求学生详细记录实验过程，这样即可总结正确的操作，也可做出实验误差的合理解释。
只有通过严格化和规范化，才能培养合格的医学遗传学人才。有利于将来走上岗位，能在独立的创兴在一线上。
四、采用多媒体教学
虽然传统的教学模式目的明确，思路清晰，便于记忆和总结[5]。采用多媒体演示实验内容对与学生理解实验操作内容更加有利。由于多媒体技术可以图文讲述结合，营造一个直观的，丰富多彩的，生动的教学环境，使教学内容具有很强的真实感和表现力[6]。
五、对于实验考核进行改革
每次实验课后教师给予学生评分后，总结性的给学生讲解实验课中所出现的共同问题。以免再次发生类似错误或问题。在我们进行改革的系谱分析实验环节就是一个有力的测试学生对本门课的态度和学习热度，从他们设计和制作的课件中可以观察到学生对于系谱分析的理解能力和分析问题的思考能力。当然从中还可观察到小组团队精神发挥的如何。从这写细节我们可以本本次实验作为一次小测验。系谱分析是验证性实验，但是从中可以提高学生的全面素质和潜在的能力。也是一次很好的复习本章内容关键的知识内容的好机会。
最后，教师以总结性的方式把每个小组的优点和分析问题中所遇见的问题讲解，可以达到加深理解。整个课堂也可以营造一种民主，宽松的，灵活的氛围，让学生保持敏捷而活跃的思维，以极大的热情投入实验课的学习和实践中。
总之，医学遗传学实验课教学是生命科学本科专业学生实验技能的重要手段。通过教学内容的改革，教学目的更加明确，教学的实用性加强，调动学生的积极性和主动性，提高学生的实验操作技能和全面素质教育。
改革遗传学实验教学5
1.前言
遗传学是生命科学领域的基础学科之一，是生命科学领域各专业学生所必修的一门重要的专业基础课。遗传学已从孟德尔、摩尔根时代的细胞学水平深入发展到现代的分子水平。现代的遗传学已有三十多个分支，而细胞遗传学作为生物科学中最活跃和最有生命力的学科之一，是农业院校研究生专业基础课的重要组成部分。其实验内容设置水平和建设规模是农业院校校研究生能力培养的重要标志和条件支撑，是农业院研究生教学和学科建设重要的、不可替代的部分。
我校细胞遗传学实验室承担着全校农科类各专业农学、植保、园艺、生命科学与技术、葡萄酒、动物科学等6个学院的细胞遗传学实验教学任务。近年来，随着研究生招生规模的不断扩大，对细胞遗传学实验室仪器设备、实验室条件以及实验技术人员的要求也越来越高。特别是分子细胞遗传学日新月异的发展，传统的细胞遗传学实验教学体系已远不能满足研究生科学研究的要求，必须与现代分子遗传学实验技术和最新的科研成果相结合，建立适合农业院校的细胞遗传学实验教学模式，才能真正地提高研究生的实验技能，为科学研究打好基础。本实验室在长期的实验教学过程中，发现研究生细胞遗传学实验教学中存在的问题，并结合农业学院的专业特点以及细胞遗传学实验最基本的目标和功能，通过实验教学改革，建立了结合本专业实际的细胞遗传学实验教学体系，完善了与之相应的研究生细胞遗传学实验室配置和实验材料的建设。
2.建立结合专业实际的细胞遗传学实验教学体系
2.1保持细胞遗传学最基本的实验教学内容
由于研究生生源专业背景的差异性，尤其是跨专业考取的研究生与本专业考取的研究生相比较，实验技能相差很多。为了帮助专业基础薄弱的研究生尽快掌握遗传学的基本技能，使他们少走弯路，实验室保持了原有的一部分基础实验项目，即植物染色体制片技术、植物染色体结构变异观察、非整倍体观察和鉴定、减数分裂中期I染色体构型观察等实验。特别是染色体制片技术实验，有丝分裂和减数分裂制片都采用黑麦为实验材料，既掌握了植物染色体制片技术同时比较了有丝分裂和减数分裂染色体形态的差异，又使植物染色体组型分析、植物中的超数染色体观察实验穿插其中，使一个实验项目包含了四项实验内容。植物染色体结构变异观察采用目前生产上广泛使用的1B/1R小麦易位系品种为实验材料，利用随体染色体数目的变化来鉴定易位系，既了解了小麦染色体组的组成，又对随体染色体的形态进行了观察。减数分裂中期I染色体构型观察利用各种非整倍体为实验材料，如小麦单体系列、缺体系列、缺四体系列、重双端体系列以及各种远缘杂交后代材料，既观察了各种染色体形态，又用它们作亲本与VE161小麦的杂交后代为材料，观察和鉴定了减数分裂中期I各种多价体染色体构型。
2.2优化细胞遗传学实验的核心技术
植物染色体分带技术和植物染色体原位杂交技术既是细胞遗传学实验的核心技术同时由于实验过程长，程序复杂，实验条件要求严格，也是比较难做的实验。为了提高实验质量，使研究生都能掌握这两个实验技术本实验室对其实验步骤进行了优化。植物染色体分带技术采用BSG流程，在45%冰乙酸、5%氢氧化钡和2XSSC溶液中处理温度都采用45°Q既简化了实验流程，又收到了很好的实验效果。植物染色体原位杂交技术采用黑麦代换系、易位系为实验材料，基因组DNA作为探针，利用地高辛标记检测系统，建立了本实验室的原位杂交实验体系。
2.3外源染色体检测的分子标记实验技术的应用
近年来，随着分子遗传学的发展，分子标记可直接在DNA分子水平上更加准确、可靠地检测染色体组成，已被广泛用来检测作物外源染色体及染色体片段。随着研究工作的发展，会有越来越多的RFLP、RAPD、SCAR、SSR标记被开发出来，已在外源染色体鉴定和分子标记辅助育种方面发挥巨大作用。所以，本实验室在细胞遗传学实验中开设了外源染色体检测的分子标记实验技术，包括小麦近缘植物基因组特异性PCR标记创建、利用SSR标记鉴定外源染色体、利用DNA分子杂交鉴定外源染色体等实验项目，把最新的实验技术和科研成果应用到细胞遗传学实验内容体系中，为研究生的科研工作打下了良好的基础。
2.4利用蛋白质电泳检测外源染色体的实验技术
同工酶在同一部分同源群内的不同染色体之间具有相似性和多态性，他们所携带的多种同工酶基因在染色体上的排列具有一定的次序。在小麦中，利用非整倍体系列（尤其是利用端体和缺体一四体补偿体)和附加系、代换系已经将许多同工酶基因定位于相应的染色体和染色体臂上，并绘制出同工酶基因的染色体图。因此，可以利用同工酶分析检测导入受体中的外源染色体和染色体片段，利用多个生化标记，可进一步确定易位片段的大小和位置。利用种子贮藏蛋白进行外源染色体鉴定是生化标记鉴定的一种有效方法。谷类作物胚乳贮藏蛋白及其亚基在染色体上的分布具有与同工酶相类似的特征，因此也可以用蛋白质谱带特征作标记来鉴定附加系。为此，本实验室设立了同工酶技术在鉴定小麦外源染色体中的应用、利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术鉴定外源醇溶蛋白基因、利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术鉴定外源HWG基因三个实验项目，从而，建立了完善的细胞学（包括染色体计数、核型分析和染色体分带等）、生化标记(同工酶和蛋白质）、原位杂交和分子标记鉴定外源染色体的细胞遗传学实验体系。
3.新的细胞遗传学实验教学体系下的实验室配置
3.1染色体制片仪器设备配置
显微镜被广泛应用于各科学研究领域对微观世界的探索具有极其重要的作用。特别是细胞遗传学实验，大部分实验项目都需要显微镜来观察，所以各类显微镜对细胞遗传学实验室都是必需的。除了每人一台普通生物显微镜以外，还需要几种研究用显微镜，常用的研究用显微镜主要有：相衬(差）显微镜、倒置显微镜、荧光显微镜等。
3.1.1相衬（差）显微镜
相衬显微镜（phasecontrastmicroscope)是依靠装在物镜内的相位板，使照射物体点的直射光与衍射光发生干涉，将相位差转换成振幅差（明暗差别)，从而使人们在显微镜下可以观察无色透明的标本。相衬显微镜在细胞遗传学实验室主要用于无染色的染色体标本制作。
3.1.2倒置显微镜
倒置显微镜（invertedmicroscope)是为了适应植物组织培养、细胞离体培养等显微观察和研究需要而设计的显微镜。由于被检物体均放置在培养皿(或培养瓶）中，就要求倒置显微镜的物镜和聚光镜的工作距离较长，以便可以透过较厚的玻璃壁，对培养皿内的被检物体进行显微观察和研究。因此，与一般明场显微镜相比，倒置显微镜的物镜、聚光镜和光源均是颠倒的。
3.1.3焚光显微镜
劳光显微镜（fluoiescencemicmscope)是利用短波光照射标本，对标本的固有荧光、荧光染色后的二次荧光或免疫荧光进行观察的研究用显微镜。荧光显微镜除具有普通明场显微镜的光学部件外(其中物镜应为专用的荧光物镜)，还应配置有荧光装置。荧光装置的主要部件包括：高压汞灯、激发滤光片、分光镜、吸收激发光滤光片等。荧光显微镜的激发范围主要有：紫外激发、紫色激发、蓝光激发和绿光激发。通过特异的荧光或免疫荧光标记，使特定的染色体或者蛋白质等分子带上特异的荧光素，结合荧光显微镜观察，可以对细胞内特定的分子进行研究，分析它们的`分布、动态变化及相互关系。这种观察是其他研究用显微镜很难实现的，也是分子细胞遗传学研究的重要内容。
3.2外源染色体的分子标记及蛋白质标记仪器设备配置
3.2.1植物总DNA提取设备配置
植物总DNA提取的必备的设备有：研钵、液氮罐、电热恒温水浴锅、小容量离心机、大容量离心机、冰箱、制冰机、紫外透射仪、紫外可见分光光度计等。研钵用于研磨植物体的组织以提取植物的DNA或RNA,必须有30套以上。液氮罐用于装运提取DNA磨样时所需的液氮。磨样加提取液后需在65°07水浴温育30分钟左右，同时在配药品时也有不同温度的水浴要求，所以2个室温至100°C水浴锅是必不可少的。当提取少量的DNA时，小容量的离心机是必备的。为提取大量的DNA需一台大容量离心机，一般最大转速均应大于12000mp冰箱和制冰机在这里主要用于DNA提取的冰浴、预冷一些沉淀DNA的溶液及存放DNA必需能满足4C和-20C两个温度要求。另外，由于植物总DNA提取多采用幼苗，所以还需要1台生化培养箱或人工气候箱。
3.2.2PCR反应系统设备配置
一个实验室要能进行PCR反应实验，一般要具备以下实验设备：超净操作台、旋涡振荡器、小容量离心机和PCR仪。超净操作台还是分子实验室必备的仪器，有不少实验是必须在超净操作台上进行的。在配置PCR混合液及其他溶液时，需用旋涡振荡器进行振荡以便溶液中的各成份充分混匀。PCR仪乃是整个实验室的核心仪器，其种类繁多，性能也有差异，教学实验室应根据自己承担的教学任务选购3台以上。
3.2.3凝胶电泳及显色系统设备配置
实验室应具备琼脂糖和聚丙烯酰胺两种凝胶电泳的能力。凝胶电泳系统的主要功能是检测提取的总DNA质量及PCR扩增产物以及蛋白质。整个过程的完成需电泳仪、电泳槽、微波炉、脱色摇床、染胶盆、胶片观察灯、紫外凝胶成像仪和一些常规的小件工具。要检测PCR的扩增产物，需对其进行凝胶电泳及显色反应。因而，电泳仪一般要配备多台，要能满足不同的电泳电压。电泳槽则是电泳仪的配套设备，要根据电泳仪性能和教学实验室承担的教学任务各选购10套以上。微波炉主要用来熔化琼脂糖制胶或培养基配制。脱色摇床和染胶盆是硝酸银染色过程中必备的。胶片观察灯箱有助于观察显色后的胶片以便能更清楚地记录带型，主要观察银染的聚丙烯酰胺胶。琼脂糖胶一般采用溴化乙锭染色，需通过紫外灯观察，所以需要一套凝胶成像系统。要进行Souhem杂交，还得配备杂交箱、恒温培养箱、恒温摇床、凝胶干燥仪等。为了避免同位素污染，应选用生物素标记检测系统、地高辛标记检测系统等。
3.2.4凝胶成像及数据处理系统设备配置
这一系统主要包括凝胶成像系统（包括暗箱、紫外换灯箱、灯外灯、数码相机及配套的分析软件等）、扫描仪及各类生物应用软件。图像记录着实验的过程，这也是实验的证据，获得图像这项任务可由凝胶成像系统、扫描仪及配套的软件来完成。实验数据可直接从胶片上读取，也可从已扫描的图像上获得，然后保存在计算机内。常用的分析软件有凝胶成像系统的配套软件、生物统计软件、构建遗传图谱及QTL定位软件、引物设计软件等。生物统计软件目前国际上最为流行的是SAS遗传图谱的构建及QTL分析用得较多的是Mapmaker/Exp30和MapmakeriQTLU设计引物的软件主要有DNAmanOPS.Primer等。
3.2.5其他的常规设备
大部分实验用水都要求是超纯水，所以需要一台高质量的纯水器。其次是无菌环境。离心管、Tip头、一些配溶液的器皿以及不少溶液都必需灭菌消毒，因而高压灭菌炉和烘干箱也是分子实验室必不可少的。再者，高精度的电子天平和pH计是配药时必备的仪器，而磁力加热搅拌器则是配药的一个好帮手。教学实验室应有以下几种取样范围的移液器：1000-5000^l100-100020-200Ml10-100Ml2-20Ml0.5-10Ml0.1-2.5M实验室的许多药品都需在低温下保存，需要有良好的冷藏系统，要配备4°C、-20°0的冰箱两台，最好能配有-80°0的超低温冰箱。要有足够的易耗品，如一次性手套，各种Tip头和Tip头盒，离心管及离心管架（这些离心管必须与实验室的离心机和PCR仪相匹配，离心管架要与离心管配套)，玻璃板、梳子、胶条和夹子。
4.新的细胞遗传学实验教学体系下的实验材料建设
细胞遗传学实验还有一个特殊之处，就是必须有一系列的实验材料作为支撑。本实验室在对实验教学内容改革的同时，扩大了实验材料标本的建设，在保持原有小麦中国春单体系列、缺体系列、缺四体系列、重双端体系列以及各种远缘杂交后代材料的基础上，充分与本领域科研相结合，收集了一大批小麦近缘植物如簇毛麦、滨麦、华山新麦草、大麦、黑麦等的附加系、代换系和易位系材料，为实验的顺利进行提供了保障。
改革遗传学实验教学6
实验教学是教学环节中不可或缺的重要组成部分，在培养学生综合素质、实践能力和创新能力等方面发挥着重要的作用。实验教学是对学生动手能力的一种很好的培养手段，通过亲自参与，可以增强学生的学习积极性，加深印象，锻炼其操作能力。医学遗传学由于具有系统的理论知识和极强的实践性，已成为高等医学院校的一门重要的专业基础课，因此在教学过程中不单单要加强理论教学，更要注重实验教学，只有把二者很好的结合起来，才能更好地激发学生的实验兴趣、优化实验效果，培养其动手能力。贵州医科大学针对大学二年级春季学期的临床专业和护理专业开设本课程，共设9次实验，每次2学时。在本课程多年的实验教学过程中，作者总结了如下经验来进行教学改革，以期达到更好的教学效果。
1、优化实验内容
内容滞后的传统医学遗传学实验已不再适应现代医学教育的要求，因此，实验课程内容的改革就显得尤为迫切。经过充分调查研究后，我校该门课程共安排了9个实验，包括人类外周血淋巴细胞培养及染色体标本的制备技术、正常人非显带染色体的核型分析、人类染色体G显带标本的核型分析、人类异常核型的观察和分析、骨髓细胞染色体的制备和核型观察、性染色体标本的制作与观察、人类皮肤纹理分析、人类性状的遗传学分析和遗传病的系谱分析。实验教学是理论教学的实践，将新的理论与检测实验技术引入实验教学，并补充前沿知识，有利于优化实验内容，加强实验效果。
2、多种教学方法相结合
2、1PBL教学法在实验教学中的应用
PBL（problem—basedlearning，简称PBL）教学法的核心是以问题为导向，是基于现实世界并以学生为中心的教育方式，已广泛应用于理论教学00，在实验教学中也有应用02，我们在实际教学中也贯彻该种方法。如进行遗传病的系谱分析这节实验课的讲授时，我们采取的方法是将课堂还给学生，让学生成为学习的主体，每个班级分成5组，每组同学在课前分配1个系谱图，同学之间分工协作，上课时请每组推选一位代表进行讲解，讲解结束之后，其他组学生可以提问，同学之间可以开展有益的讨论，最后由教师进行点评、小结。这种教学法具有很多优点：首先，学生在课前就会对课程的内容有较深入的了解，由于需要弄清楚很多概念、相关问题，学生除了看指定的参考教材之外，还会参考其他书目和查阅相关文献，这对学生的分析、综合能力以及同学之间相互协作的能力都有较大提高；其次，在课堂上由学生进行讲解，会引起其他同学的兴趣，对讲授的学生来说，也是一次不可多得的锻炼机会；最后，教师作为学生学习的主导，其恰到好处的点评对学生来说意义显著，由于有了之前同学的讲授，加之老师专业的点评，两者之间的对比会使学生产生深刻的印象，取得较好的教学效果。
2、2虚拟实验室的利用
虚拟实验室在教学中具有自由度大、节省投入、安全系数高、教学效果好、可延续性等优势H，本次实验课程我们选择性的使用了我校的虚拟仿真实验教学中心的虚拟实验室，如骨髓细胞染色体的制备和核型观察这个实验，在虚拟的实验环境下，学生获得了身临其境的实验体验，在有限的时间领会和掌握课程设计的知识，有更多动脑、动手的时间。实验进行直观的演示，很好地提高了学生的学习兴趣，教学效果非常明显。
3、融入科研理念
教学过程中，我们还充分融入了科研理念来拓展学生思路，培养学生分析问题、解决问题的能力。如在性染色质标本的制作与观察这一实验中，人类正常女性个体的体细胞的2条X染色体，其中一条在分裂间期失去活性，形成X小体，染色后显微镜下可见，而正常男性由于只有1条X染色体，故无法形成X小体。我们要求同学们对男性、女性都要做玻片，之后交换观察，这样可行形成鲜明的对照，形成了科学的思维，加强了印象。
鼓励学生运用所学理论知识分析实验现象、过程和结果，鼓励学生提出不同的意见和观点，以期通过实验，端正学生的学习态度，逐步融入科研理念，增强学生的创新能力。
4、创新改革评价体系
以实验报告作为单一的评价标准无法全面的.评价学生的实验能力和学习效果。这种传统的评价模式使得学生在课堂上过于关注实验报告，以至于利用大量的时间进行实验报告的撰写和绘图工作，有的同学甚至直接参照教科书或实验指导上的插图进行绘图，不利于对其科学思维能力的锻炼、实事求是精神的培养。因此我们对评价体系进行了改革，应用多种评价方法对学生进行有效的考核评价。这就要求教师在课堂上仔细全面地观察每位学生的实验操作，包括他们的动手能力、实验效果、协作能力等，同时认真批改学生的实验报告，综合评价学习效果，对于学有余力或感兴趣的同学，也可指导他们进行文献阅读及论文的写作。通过多种评价模式，使学生真正地掌握相关知识，得到思维、能力的全方位提升，进而完成实验教学大纲的基本要求。
5、小结
医学遗传学以人类疾病为研究对象，绝大多数疾病的发生、发展和转归都是遗传和环境共同作用的结果，医务工作者将遇到越来越多的遗传问题。实验教学是医学教学的重要组成部分，可有效地培养学生实践能力、创造能力。我们积极探索与大胆实践医学遗传学实验课教学改革，通过实验教学，改变学生在实验课上被动学习的现状，调动学生学习兴趣和学习积极性，使学生真正成为学习的主体，从而有效提高了他们的实际操作本领和临床工作胜任力。
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