分子生物学实验设计

分子生物学实验设计（精选8篇）

分子生物学实验设计 篇1

实验目的：

一、学习并熟练地衣DNA提取技术

二、掌握PCR技术的原理及操作

三、DNA条形码技术的应用

实验技术路线：

1、地衣总DNA的提取

2、PCR扩增

3、基因测序

4、基因序列对比

地衣总DNA提取：

1.取带有子囊盘或未有子囊盘的带藻地衣体30~300mg，用无菌水冲洗，除去表面杂质，再用DNA提取液浸泡2~3h（4℃）。

2.将地衣体取出，滤纸吸干表面液体，剪碎放于预冷的研钵中，加入液氮研磨至粉末状。

3.将粉末小心、全部转入1.5ml离心管中，加入400μL DNA提取液，混匀。

4.加入10% SDS 50μL、氯化苄150μL，振荡混合，于50℃保温1h，每隔10min振荡混合一次。

5.保温1h后，每管加入3mol/L NaAc 50μL，混匀冰浴15min.6.用等体积 酚：氯仿：异戊醇（25：24：1）和等体积 酚：氯仿（1：1）各抽提一次，直至无白色沉淀为止。

7.移上清液于另一离心管，加入2倍体积无水乙醇，4℃放置2~3h，15000r/min，离心10min（4℃），弃上清液。

8.将沉淀用70%乙醇冲洗2次后，真空干燥，再加入50~80μL TE缓冲液，保存于冰箱（4℃）

PCR扩增：

稀释50 倍用于后续 PCR 操作。真菌 ITS rDNA 由通用引 物 ITS5（5′-GGAAGTAAAAGTCGTAACAAGG-3′）、ITS4（5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′）。

PCR 反应条件：95℃预变性 5min； 95℃变性 30s，52℃退火 30s，72℃延伸 2min，反应 32 个循环；72℃延伸 10min，4℃保存。反应结 束后，PCR 产物通过 0.8%的琼脂糖凝胶电泳检验,ABI3730DNA 分析仪测序。

序列比对：

所获测序结果序列包含小亚基部分结尾序列、ITS1-5.8S-ITS2、大亚基部分起始序列，去除大小 亚基部分序列后所得片段大小约 500bp，即为所需的序列

利用 DNAMAN（Lynnon Biosoft）软件将测序结果同 GenBank 下载数据进行 比对分析，如果序列长度不同，则只保留共有区段。

如果该DNA序列与GenBank中梅衣属的某个种的序列相同，则可确定所测定的地衣是哪个种。

实验试剂：

一、DNA提取

1、DNA提取液（50mmol/L Tris HCL pH9.0;12.5mmol/L EDTA pH8.0）:（1）称取7.5712gTris,加入150ml蒸馏水，加HCL调pH至9.0，定容至250ml（2）称取3.6531gEDTA，加入20ml蒸馏水，调pH至8.0，定容至250ml 2、10%SDS:称取10gSDS，加入100ml蒸馏水

3、NaAc：0.51g醋酸钠固体，加蒸馏水溶解，定容25ml

4、TE缓冲液：（1）1mol/L Tris-HCL(pH8.0)1ml(2)0.5mol/L EDTA(pH8.0)0.2ml 超纯水至100ml

5、氯化苄

二、pcr试剂准备

1.DNA模版

2．对应目的基因的特异引物

3．10×PCR Buffer

4．2mM dNTPmix：含dATP、dCTP、dGTP、dTTP各2mM 5．Taq酶

二、详细配制比例

1．在冰浴中，按以下次序将各成分加入一无菌0.5ml离心管中。10×PCR buffer 5μl

dNTP mix（2mM）4μl

引物1（10pM）2μl

引物2（10pM）2μl

Taq酶（2U/μl）1μl

DNA模板（50ng-1μg/μl）1μl

加ddH2O至 50μl

视PCR仪有无热盖，不加或添加石蜡油。

1、配制20μL反应体系，在PCR板中依次加入下列溶液： 模板DNA

2μL 引物1

1μL 引物2

1μL dNTP

1.5μL MgCl2

2μL 10×buffer

2μL ddH2O

10μL Taq酶

分子生物学实验设计 篇2

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。学生反映形式枯燥、缺乏热情, 教学效果欠佳。从2011届起, 本中心选用了易引起人们普遍困惑与好奇的分子遗传学角度连续实验:人外周全血DNA的提取、聚合酶链式反应 (PCR) 、琼脂糖凝胶电泳、DNA指纹分析。仍延续验证性实验报告的考评形式。学生认为, 兴趣有所提升但仍然程序化。因此, 本届教学对象为泸州医学院2012届医学检验本科专业89人, 不仅沿用上述连续实验, 且给定这个综合实验题目的原理方向, 由学生自主选题, 拓展发散设计一个全新的实验流程。具体方案如下: (1) 课前一月, 提供实验题目, 告知学生选题, 设计、修改实验, 教师论证。 (2) 课前两周, 教师集体备课统一方案, 准备实验和做预实验。组织学生开会, 通知实验课规章制度及有关事宜。 (3) 进行实验课教学, 师生积极配合完成连续实验。 (4) 课后两周, 学生以自由组合团队为单位提交设计型实验报告, 教师考评。

二团队与报告

倡导自主原则, 有学生自由组合团队25个, 团队成员人数由1~6人不等, 以2人、4人、5人团队居多, 符合团队组建最佳配置原则。课后共收回自主设计型实验报告26份。内容主要涉及检验专业临床常见的人类遗传疾病基因诊断、检测及分析, 大体反映了学生对多发遗传疾病的兴趣所在与关注程度。自主设计型实验报告主题分布, 见附表。

三评价与分析

笔者同时收集了学生交回对此次教学改革感想的书面反馈83份。他们以切身感受表示在这次设计型医学分子生物学实验课堂中收获很大, 其中, 重点详细地对比论证了验证型实验教学与设计型实验教学各自的优点与不足之处。

1. 验证型实验教学优点

实验目的、原理、步骤、结果及仪器操作等一目了然 (20.5%) 。有教师和书本指导, 省时省力 (19.3%) 。在实验过程中回顾、总结、提升 (18.1%) 。培养学生实际动手能力 (16.8%) 。经典完美, 理论与实践融合 (10.8%) 。培养学生认真上课、规范记录的学习态度 (8.4%) 。便于教师了解学生对知识的掌握情况, 提高教师批改效率 (4.8%) 。标明注意事项与禁区, 安全可行 (2.4%) 。

2. 验证型实验教学不足

按部就班, 扼杀自主创新能力, 束缚思维全面发展 (42.2%) 。有实验指导等现抄现用, 千篇一律, 枯燥乏味, 做无用功 (37.3%) 。仅关注实验数据与结果, 忽略实验目的、原理和意义 (7.2%) 。照本宣科, 严重缺乏个人对实验的看法和观点 (6.0%) 。教师主导, 学生依赖 (6.0%) 。

3. 设计型实验教学优点

激发创新思维, 充分发挥想象力 (78.3%) 。激发学习兴趣, 调动积极性, 促使独立思考, 提高学习效率 (75.9%) 。锻炼通过网络、图书馆等途径自行收集、筛选、归纳、整合资料的文献检索能力和综合信息能力, 跨学科学习, 拓宽知识面 (65.0%) 。增强对基本实验技术复习理解、巩固完善、串联运用的能力 (60.2%) 。促进交流讨论, 培养大胆提出观点、谦虚听取意见的习惯, 集思广益, 共同进步 (42.2%) 。正视团队合作的重要性, 练习组织、分工、协作能力 (26.5%) 。顺应发散思维, 学以致用 (25.3%) 。有利于教师了解学生对知识的掌握情况 (10.8%) 。锻炼心理素质, 在失败中成长 (8.4%) 。体会科研魅力, 为以后深造打下基础 (6.0%) 。形式多样化, 体现教育人性化, 鼓励自主创新的初衷, 跟上了时代步伐 (4.8%) 。增进合作伙伴感情, 拉近人与人的距离 (4.8%) 。从崭新的角度看待科学, 考虑更周全, 角度更多元, 更注重细节, 更加深印象, 将书本知识与自身领悟相结合 (3.6%) 。发现困难点与关键点所在, 利于重点攻关 (2.4%) 。报告书写更自由化, 步骤更细致化, 信息更全面化 (2.4%) 。

4. 设计型实验教学不足

知识面狭窄, 思维局限, 考虑问题不全面, 导致设计目的不明确, 设计步骤不成熟, 设计过程不严谨, 细节处理有偏差, 实验报告缺乏可信度 (48.2%) 。未将设计的实验真正应用于实验操作, 无法在实践中分析实验, 无从用实践证明其可行性 (24.1%) 。花费大量时间精力, 耽误其他课程 (22.9%) 。缺乏自信, 感到压力, 因之前对科研无相关经验而畏惧具体实施 (20.5%) 。大量资料、数据来源于网络, 无从考证其权威性和科学性 (20.5%) 。师生之间缺乏必要的沟通交流, 缺少修正和改进实验报告的机会 (15.6%) 。小组分工方式存在弊端, 因分工不均学生之间难以对比考评 (10.8%) 。团队内部有意见分歧, 人际关系需要磨合 (8.4%) 。难以巩固经典实验 (9.2%) 。增加教师的批阅工作量, 提高对教师素质的要求 (6.0%) 。设计选题的范围过于抽象宽泛, 缺少方向性 (4.8%) 。实验报告的篇幅较长, 行文散乱无条理, 后期汇总有难度 (3.6%) 。考察了思维创新能力, 未加强实际动手能力 (2.4%) 。

四讨论与结语

综上所述, 根据课后对教学效果的跟踪反馈, 学生皆认为传统验证型实验教学因其强迫、被动、灌输、重复的模式而反感抵触, 虽具一定长处但弊大于利, 改革势在必行;同时因为自主设计性实验教学果敢、挑战、激情、期待的模式而乐在其中, 是一次突破旧制、有所创意的“质的飞越”, 虽有一定欠缺, 但却是可以克服和解决的, 均给予赞同支持。在此次实战教学演练中, 能深刻地体会到:科教以人为本, 关键不是教师教给了学生什么知识, 而是学生学会了什么能力。培养学生脱离机械释放潜能, 真正发挥其主观能动性, 将兴趣和创造的钥匙放到他们手中, 应是大学教育体系的紧要任务。同时, 初步的探索和实践必然产生漏洞和缺陷, 如何查漏补缺、彻底改观本校实验课堂的陈旧模式, 让师生共同参与规划、研制、实施与评价教学的全过程, 还需进一步研究。

参考文献

[1]秦崇涛、张捷平、王一铮等.医学分子生物学实验教学改革的探索[J].广西中医药大学学报, 2012 (4) :102~104

[2]沈喜、冯虎元、浦铜良等.以“2011计划”为契机加强国家级实验教学示范中心分子生物学实验课程建设[J].中国科教创新导刊, 2012 (35) :68~69

[3]杨艳、欧阳旭红、杨小理等.临床生化检验和分子生物学实验教学改革的尝试与思考[J].贵州医药, 2013 (8) :756~758

[4]傅俊江.精编医学分子生物学实验指导[M].北京:中国医药科技出版社, 2012

分子生物学实验设计 篇3

高分子材料专业实验教学的现状

目前专业实验的教学活动，从内容上讲，只是验证理论课上讲的基本概念和理论数据或是简单的基本技能训练，内容简单，即验证性实验。从形式上讲，全班同时做相同的实验内容，形式单一。从方法上讲，学生按指导老师或实验指导书规定的步骤或方法做实验，学生处于被动状态，根本不能调动和发挥学生的主观能动性和创造性。从效果上讲，学生往往只能掌握或熟悉某一种聚合物成型加工设备的操作，不具有对塑料产品的整个成型加工工艺流程的掌控能力，不具有对聚合物改性材料的创新开发能力。

开设综合性、设计性专业实验的必要性

一是本科高校教学评估的要求。按照该方案，“综合性、设计性实验”是二级指标“实践教学”下的一个主要观测点，该指标A级标准是：有综合性、设计性实验的课程占有实验课程总数的比例≥80％，效果好。C级标准是有综合性、设计性实验的课程占有实验的课程总数的比例达50％-60％，效果较好。B级标准介于A级标准和C级标准之间。

二是培养创新人才和素质教育要求。与创新型国家对人才的实际需求相对照，我们所培养的人才的创新意识、创新精神和实践能力还需要极大加强，培养出的拔尖创新人才还严重不足；我们在培养人才的过程中，调动学生学习的主动性与创造性明显不够，对学生动手实践能力的培养还存在比较大的差距。

高分子材料专业综合性、设计性实验的特点

综合性、设计性实验定义如下：“综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。”它们具有以下特点：(1)实验技能的综合性。综合性实验是在学生具有一定理论知识和基本操作实验设备、仪器的技能基础上，运用某一门课和相关课程的综合知识，对学生进行综合训练的一种实验教学，其训练内容包含多个知识点或涉及多项技术。(2)实验目的的设计性。设计性实验是结合基础课和专业课程进行的一种独立探索解决问题的训练。要求学生根据给定的实验目的、实验要求和实验条件，进行独立思考，自行设计实验方案，提出理论依据，选择实验仪器，确立观察内容，设想实验结果，实现实验过程。(3)实验操作的独立性。综合性、设计性实验由指导教师和学生共同确定实验题目、目的和要求，实验室提供设备、仪器和原材料，由学生自己确定实验方案、选择实验设备、设计实验路线及步骤等。在实验过程中，学生始终是实验活动的主体，体现了以学生为中心的教学思想，有利于充分发挥学生的主观能动性和创造性。(4)实验过程的研究。综合性、设计性实验是一种对科学实验的全过程进行综合训练的实践教学，实验过程可能有多种方法，给学生提供了较宽阔的思维空间和选择余地，使学生在探索性研究的基础上独立解决实际问题的能力及创新能力得到提高。

高分子材料专业综合性、设计性实验的实施

高分子材料专业综合性、设计性实验是学生利用所学理论知识和基本技能来指导实践的过程，应该密切结合专业实际，使课题具有启发性、趣味性和实用性，充分发挥学生的主动学习热情，其目的是培养学生分析问题、解决问题的能力，从而提高学生的创新能力。

我们将从如下各方面全程跟踪指导学生的综合性、设计性实验的实施。(1)实验选题。可以从专业实验指导书上选题，也可以学生结合生活及社会应用的背景来自拟。选题时应有一个可行性的论证分析，题目和内容不能过大过多，否则学生难以在有限的时间内完成，势必造成学生急于求成而应付了事，影响他们对实验的兴趣。题目和内容若过于简单，则使学生感觉收获不大，不能培养学生克服困难、分析解决问题的能力。难度适当的选题要让学生在实验中有一种循序渐进“爬坡”的感觉，由指导教师和实验进程来引导学生一步步接近目标。(2)资料调研。高分子材料专业资料来源广泛，学校图书馆、电子资源，互联网上的相关论坛、博客、专业网站的资料浩如烟海，还有来自于指导教师的资料。广泛的专业资料来源会给学生的收集整理总结带来一定挑战，根据笔者的实践体会，对于一个新课题迅速准确完整的相关资料调研几乎是成功的一半，而且往往资料调研的时间和花在实验上的时间是对等的，前期的资料调研越充分，后面的实验过程就越顺利，二者是正相关的关系。资料调研既是学习专业知识、锻炼获取信息能力，又是培养学生的分析总结资料的能力。(3)实验方案。由学生自己拟定实验方案，设计实验路线和工艺流程，选择成型加工设备和原材料，在指导教师和学生共同研究确定实验方案后，方能进入实验过程。(4)实验指导。实验过程中基本上考查的是学生的实验技术和操作能力。(5)结果分析及数据总结。对于科研工作，一般是三分工作，七分总结。对于专业综合性、设计性实验，学生完成后，也必须及时按要求总结实验数据，处理实验结果，写出有结论、有分析、有体会的小论文形式的实验报告。对于圆满完成实验目标的，即产品经分析测试达到要求的物理一机械性能指标后，要总结所学的知识、操作、工艺要点和实验过程中技术问题的分析及解决等。对于未达到预期目标的，要将出现的问题及时反馈，分析影响实验过程的不利因素，以便在学生以后的职业生涯或科研实践中避免类似失误。这样可以充分调动学生的积极性，有利于培养创新型人才。

分子生物学实验设计 篇4

一、实验目的

熟悉分子生物学实验室常用仪器并熟练使用

二、实验原理

1、恒温气浴摇床：用于对温度和振荡频率有较高要求的细菌培养，发酵，杂交，生化反应及酶和组织研究等。

2、超净工作台：用于分子生物学无菌操作。

3、低温台式高速离心机：用于分离纯化DNA和蛋白质等，如基因片段的分离，蛋白酶的沉淀和回收等。

4、微量移液管：是连续可调的，计量和转移液体的专用仪器，其装有直接读数容量计。有多种规格：①0.5-10μL②10-100μL③20-200μL④100-1000μL。

5、电泳仪：用于确定大分子物质的分子量以及鉴定物种亲缘关系的仪器。

6、PCR仪：用于目的基因的扩增，是一对寡糖核苷酸引物结合到正负DNA链上的靶序列两侧，从而酶促合成拷贝数为百万倍的靶序列DNA片段。主要用于基础研究和应用研究等领域。

7、灭菌锅：用于细菌和细胞培养及核酸等有关实验使用的试剂，器皿及实验用具的严格灭菌。

三、实验仪器

恒温气浴摇床、超净工作台、低温台式高速离心机、微量移液管、灭菌锅、PCR仪、电泳仪。

四、实验步骤

（一）、恒温气浴要穿的使用：

1、样品瓶牢固放入弹簧夹中

2、接通电源开关，仪器进入准备状态

3、参数设定，（设定温度、时间、转速等参数）

4、按启动键仪器开始工作，按暂停键可暂停托盘的旋转；

5、按电源键，显示屏显示消失，关闭电源总开关

（二）、超净工作台的使用

1、使用工作台时，先经过清洁液浸泡的纱布擦拭台面，然后用消毒剂擦拭消毒。

2、接通电源，提前30分钟打开紫外灯照射消毒，处理净化工作区内工作台表面积累的微生物，15分钟后，关闭紫外灯，开启送风机。

3、工作台面上，不要存放不必要的物品，以保持工作区内的洁净气流不受干扰。

4、操作结束后，清理工作台面，收集各废弃物，关闭风机及照明开关，用清洁剂及消毒剂擦拭消毒。

5、最后开启工作台紫外灯，照射消毒30分钟后，关闭紫外灯，切断电源。

（三）、低温台式高速离心机的使用

1、把离心机放置于平面桌或平面台上，目测使之平衡，用手轻摇一下离心机，检查离心机是否放置平衡。

2、打开门盖，将离心管放入转子内，离心管必须成偶数对称放入，且要事先平衡，完毕用手轻轻旋转一下转子体，使离心管架运转灵活。

3、关上门盖，注意一定要使门盖锁紧，完毕用手检查门盖是否关紧。

4、插上电源插座，按下电源开关（电源开关在离心机背面，电源座上方）。

5、设置转子号、转速、时间：

在停止状态下时，用户可以设置转子号、转速、时间，此时离心机处于设置状态，停止灯亮、运行灯闪烁；按下启动离心开始

（常用，最高转速为13000r/min，时间最长为20分钟）；

注意：对应的转子一定要设置在相应的转速范围内，不可超速使用，否则对试管或转子有损坏。

6、离心机时间倒计时到“0”时，离心机将自动停止，当转子停转后，打开门盖取出离心管，关断电源开关。

（四）、微量移液管的使用

1． 将微量移液器装上吸头（不同规格的移液器用不同的吸头）2． 将微量移液器按钮轻轻压至第一停点；

3． 垂直握持微量移液器，使吸嘴浸入液样面下几毫米，千万不要将吸嘴直接插到液体底部；

4． 缓慢、平稳地松开控制按钮，吸上样液。否则液体进入吸嘴太快，导致液体倒吸入移液器内部，或吸入体积减少； 5． 等一秒钟后将吸嘴提离液面

6．平稳地把按钮压到第一停点，再把按钮压至第二停点以排出剩余液体； 7． 提起微量移液器，然后按吸嘴弹射器除去吸嘴。

（五）、PCR的使用

1、开机：打开开关，视窗上显示“SELF TEST”。

2、放入样品管，关紧盖子。

3、如果要运行已经编好的程序，则直接按《Proceed》，用箭头键选择已储存的程序，按《Proceed》，则开始执行程序。

4、如果要输入新的程序，则在RUN-ENTER菜单上用箭头键选择ENTER PROGRAM,按《Proceed》，1）命名新的程序，最多8个字母，输入后按《Proceed》确认(如何输入字母、数字)。2）输入程序步骤：名字输入后，确认，然后输入相关程序

5、输入完成的程序后，到RUN-ENTER菜单，选择新程序，开始运行。

6、其它：用《pause》可以暂停一个运行的程序，再按一次继续程序。用《stop》或《Cancel》可停止运行的程序。

（六）、电泳仪的使用

1． 首先用导线将电泳槽的两个电极与电泳仪的直流输出端联接，注意极性不要接反。2．按电源开关，显示屏出现“欢迎使用DYY-12型电脑三恒多用电泳仪…”等字样后，同时系统初始化，蜂鸣4声，设置常设置。屏幕转成参数设置状态，根据工作需要选择稳压稳流方式及电压电流范围。3．确认各参数无误后，按“启动”键，启动电泳仪输出程序。在显示屏状态栏中显示Start!并蜂鸣4声，提醒操作者电泳仪将输出高电压，注意安全。之后逐渐将输出电压加至设置值。同时在状态栏中显示“Run”，并有两个不断闪烁的高压符号，表示端口已有电压输出。在状态栏最下方，显示实际的工作时间（精确到秒）

4．电泳结束，仪器显示：“END”，并连续蜂鸣提醒。此时按任一键可止鸣

（七）、高压灭菌锅

1、开盖：转动手轮，使锅盖离开密封圈，添加蒸馏水刚没至板上

2、通电：将控制面板上电源开关按至ON处，若水位低（LOW）红灯亮

3、堆放物品：需包扎的灭菌物品，体积不超过200mm×100mm×100mm为宜，各包装之间留有间隙，堆放在金属框内，这样有利 于蒸汽的穿透，提高灭菌效果，灭菌时间： 121℃，20min，；如为液体，液体必须装在可耐高温的玻璃器皿中，且不可装满，2/3即可，121℃，18-20min

4、密封高压锅：推横梁入立柱内，旋转手轮，使锅盖下压，充分压紧

5、设定时间和温度，开始灭菌

6、灭菌结束，所有东西放入干燥箱干燥，排尽水气

五、思考题

1、列出分子生物学常用仪器的名称，用途及操作时的注意事项。

答：①恒温气浴摇床：常用于液体摇匀以培养微生物、细菌和细胞等。注意要依据不同的用途设置不同的参数。②超净工作台：常用于为微生物学实验提供无菌操作环境。注意操作时关掉紫外灯，避免给人类带来伤害。③低温台式高速离心机：常用于分离纯化蛋白、病毒、细胞等。使用时不能随便移动离心机或打开盖子；离心机运行时要处于锁定状态；离心管的放置要处于平衡状态。④微量移液管：用于计量和转移微量液体的专用仪器。操作时注意避免枪头的污染；调节刻度时不宜超过最大量程；使用完后将刻度调到最大收藏。⑤电泳仪：可对不同物质进行定性或定量分析，或将一定混合物进行组分分析或单个组分的提取制备。操作时不可把导线极性接反；当电泳仪进入工作状态后，避免人体与其各部分的接触，不同介质支持物的电泳不要同时在同一电泳仪上进行；若使用时出现异常，要立刻切断电源。⑥PCR仪：用于扩增DNA片断。操作时应注意盖子要盖紧，按正确步骤进行。⑦高压高温灭菌锅：用于杀菌消毒。使用时应严格按照规程操作，避免发生安全事故。

实验二 琼脂糖凝胶电泳的制备及核酸检测

一.实验目的

1、掌握琼脂糖凝胶电泳的原理;

2、学习琼脂糖凝胶电泳的操作。二.实验原理

琼脂糖是一种天然聚合长链状分子，沸水中溶解，45℃开始形成多孔性刚性滤孔，凝胶孔径的大小决定于琼脂糖的浓度。

DNA分子在碱性环境中带负电荷，在外加电场作用下向正极泳动。DNA分子在琼脂糖凝胶中泳动时，有电荷效应与分子筛效应。不同DNA，其分子量大小及构型不同，电泳时的泳动率就不同，从而分出不同的区带。琼脂糖凝胶电泳法分离DNA，主要是利用分子筛效应，迁移速度与分子量的对数值成反比关系。溴化乙锭（EB）未扁平状分子，在紫外照射下发射荧光。EB可与DNA分子形成EB-DNA复合物，其发射的荧光强度较游离状态EB发射的荧光强度大10倍以上，且荧光强度与DNA含量成正比。

三、仪器和试剂

仪器： 微量移液器，电泳仪，电泳槽，微波炉

试剂： 琼脂糖：1.0%；电泳缓冲液（50 × TAE 电泳缓冲液取Tris24.2g，冰醋酸5.7ml，0.25mol/L EDTA(pH8.0)20ml，加蒸馏水至100ml）EB：5 µl / 100 ml TBE 电泳材料：标准分子量核酸（DL2000）四.操作步骤

（1）制胶（以20 mL为例）

a.称取0.2 g 琼脂糖，加入20 ml 的1XTAE缓冲液（pH 8.0），摇匀； b.微波炉加热，至琼脂糖完全溶解（要防止过热溢出三角瓶）；

c.将制胶板放入制胶槽中，插入适当的梳子，将溶解的琼脂糖（约50℃）加入2ul EB后，混均匀，倒入其中，直至厚度为4～6 mm（如有气泡要把气泡赶出），在室温下冷却凝固(约30~ 45 min)；

d.小心垂直向上拔出梳子,以保证点样孔完好,将胶板置于电泳槽中。（2）点样

用微量移液器将5 µl含蓝色染液的 DL2000 加入点样孔下部。（3）电泳

打开电源开关，调节电压至3~5 V/cm(约100 V)，可见到溴酚蓝条带由负极向正极移动，约30-40分钟后即可观察结果。（4）观察

将电泳好的胶置于紫外透射检测仪上，打开紫外灯，可见到橙红色核酸条带，根据条带粗细，可粗略估计该样品DNA的浓度。如同时有已知分子量的标准DNA进行电泳，则可通过线性DNA条带的相对位置初步估计样品的分子量。

五、实验结果

点样时效果较好的照片点出的白色荧光线比较亮，条带粗细均匀；条带没有出现两端粗中间细的情况

六、思考题

1、做琼脂糖凝胶电泳应注意哪些问题。

分子生物学实验设计 篇5

Tong ren xue yuan

讲 稿

课 程 分子生物学 实验 专 业 生物科学科 年 级 2010级 教 师 张 绍 阳 职 称、学 位 讲 师 博 士 部系、教研室 生物科学与化学系植物教研室

2012至2013学年度第二学期

实验1 CTAB法提取植物基因组DNA

一、实验目的和原理 基因组DNA提取实验意义

基因组DNA提取是植物生物技术的基本环节，所得DNA可用于基因克隆、分子标记分析、基因文库构建以及Southern杂交等试验操作。2 基因组DNA提取方法

关于植物基因组DNA提取的方法有诸多文献报道，但基本步骤和原理是相近的，其提取液主要成份不外乎两种试剂，即十六烷基三甲基溴化铵（hexadecyltrimethyl-ammonium bromide，CTAB）和十二烷基硫酸钠（sodium dodecyl sulfate，SDS），并以CTAB为多。本次实验介绍CTAB法提取植物基因组DNA原理和相应方法。基因组DNA提取CTAB法基本原理

植物组织是由多种组分构成的，如糖、脂类、蛋白质、DNA和RNA构成。提取基因组DNA就是要先将组织细胞进行破碎，然后通过试剂作用和离心作用将其余杂质去除。植物组织经液氮粉碎后用含表面活性剂的CTAB提取液提取，经氯仿抽提，DNA和RNA得到回收而蛋白质及细胞碎片和脂溶性杂质得到去除。经有机溶剂沉淀，DNA和RNA得以沉淀而水溶性杂质被去除。RNA经RNase处理可被降解，最终获得基因组DNA。

以下是提取方法和基本步骤。

4.本实验要掌握事项：移液器使用注意事项、离心机操作注意事项

二、实验材料、试剂、仪器及用具

1.实验材料及选取标准：健康无病虫害的植物鲜嫩组织，通常是芽和未完全展开的幼叶。思考题：为什么要选用鲜嫩组织？说明不同植物材料DNA提取难易程度有显著差别。本实验实验材料为：青瓯柑幼叶。

2.试剂种类及其作用

2.1 试剂种类： 液氮、2×CTAB提取缓冲液、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）（水不溶性）、β-巯基乙醇、氯仿:异戊醇（24:1）、酚: 氯仿:异戊醇（25:24:1）、异丙醇、70%乙醇、RNase（10mg/ml）、TE缓冲液等。

2.2 试剂作用：（1）液氮和PVP。液氮就是保持研磨时低温降低组织内生理生化反应，同时使得组织变脆易于研磨。PVP是防止组织发生醌类反应而褐化。（2）2×CTAB提取缓冲液（由2% CTAB，100 mmol/L Tris-HCl , 20 mmol/L EDTA, 1.4 mol/L NaCl, pH 8.0)，其作用就是细胞破碎，基因组DNA从核内游离出来；其中，EDTA成分为DNase抑制剂，防止DNA被该酶降解。β-巯基乙醇，在提取前CTAB溶液中，具有抑制氧化作用，其具有臭鸡蛋难闻气味。加入该试剂要在通风厨内进行。

（3）氯仿:异戊醇（24:1），该溶液密度比水大，其作用去除叶绿素等脂溶性物质，包括糖和大部分蛋白质。

（4）RNase A ,其作用就是去除RNA（5）酚: 氯仿:异戊醇（25:24:1）,去除蛋白质，尤其是染色体上的组蛋白（6）异丙醇，使DNA沉淀。用前要-20度低温遇冷半小时或更长时间。（7）乙醇，漂洗DNA，使得到的DNA更为纯净

（8）TE缓冲液（10 mM Tris和 1 mM EDTA，pH8.0）。溶解DNA。溶解完毕的DNA溶液，即为最终提取产物。也可以用超纯水（或双蒸水）进行溶解。在TE缓冲液中，DNA更为稳定。

3.仪器及用具：冷冻离心机、研钵、移液器、通风厨、水浴锅等。分子生物学实验中，氯仿、甲醛、醋酸、-巯基乙醇，都具有刺激性气味，进行相关操作时要在通风厨内进行。

三、实验步骤（实验操作顺序，以一A1小小组为例）

1.一A1-1 加提取缓冲液。将600 l 2×CTAB提取缓冲液和20 l -巯基乙醇加入1.5 ml 离心管中（在通风厨内进行）, 将该离心管放入65℃水浴中进行预热。

2.液氮研磨组织。取适量植物组织（约0.5-1.0g），加入适量PVP，于液氮中研磨成粉末。（已有研磨好样品，在本实验中，此步骤已省略）

3.一A1-2 65℃水浴45-60 min。取0.10-0.12g研磨好的组织粉末，转入提取液已预热过的离心管中，盖好盖子后，旋窝震荡10-15s左右，然后随浮板放入在65℃水浴中保温45-60 min, 并每隔10-15min颠倒混匀10次左右。（待水浴完成后，将温度设置为37℃，加入适量水，使其水温降到37℃，以备后续RNA消解用）

4.一A1-3 等体积氯仿:异戊醇（24:1）抽提。加600 l 氯仿:异戊醇（24:1）到管中（在通风厨内进行），盖紧离心管盖，颠倒混匀50-100次，12000 rpm 离心10 min。（在本实验中，4℃12000 rpm离心10min，只有异丙醇沉淀所必需，其他相应操作可以不采用此条件。但为方便起见，均采用此条件）

5.一A1-1 RNase消解RNA。吸取500 l上清液（注意不要洗到下层溶液）转入新的离心管中。（注A4和A5在此可直接跳到步骤6）。加入0.5 l RNase溶液，颠倒混匀后，随浮板放入37℃水浴锅内，放置30min。

6.一A1-2 酚: 氯仿:异戊醇（25:24:1）抽提。加入500 l（在通风厨内进行），盖紧离心管盖，颠倒混匀50-100次，12000 rpm 离心10 min。

7.一A1-3 异丙醇沉淀。用1 ml 移液器吸取400 l上清液（注意不要洗到下层溶液）转入新的离心管中，加入等体积的已遇冷的异丙醇，盖紧离心管盖，轻轻颠倒1-2次，-20℃冰柜内放置30 min左右，然后于4℃下12000 rpm离心10 min。

8.一A1-1 70%乙醇漂洗两次。小心倒弃上清液，在含DNA沉淀的离心管中加入1 ml 70%乙醇，轻轻颠倒1次，小心倒弃上清液，此为一次漂洗。重复一次漂洗。然后，短暂离心，充分吸弃残液，敞开离心管口，散除乙醇10-15min；

9.一A1-2 TE缓冲液溶解DNA。加入30-50 l TE缓冲液（10 mmol/L Tris, 1 mmol/L EDTA，pH8.0），用移液器吸头轻柔吸打溶解沉淀，沉淀溶解后，即为DNA提取产物，DNA提取到此结束；取5l 产物用于1.0%琼脂糖凝胶电泳检测，其余放置在-20℃冰柜保存备用。DNA琼脂糖凝胶电泳检测和紫外分光度计检测，见后续实验。

四、思考题与作业

1.把你认为在实验过程中最应该注意的事项写下来。

实验2 核酸琼脂糖凝胶电泳

一、实验目的和原理

核酸电泳是分子生物学实验室最频繁的基本操作之一，它可用于分析核酸片段的长度从而检查特定长度的目的核酸片段是否存在，也可用于判断核酸的质量（如有无严重多糖污染）和降解程度，它也常用于粗略估计核酸的浓度以及用于核酸片段的纯化。

核酸为多元酸，具有较强的酸性，因此在呈碱性的电泳缓冲液中带有正电荷，在电场作用下由负极向正极移动，核酸在琼脂糖凝胶中的泳动距离与凝胶浓度、核酸长度和构象等因素相关。线性核酸在凝胶中的泳动距离与核酸长度的对数呈线性负相关，根据这一特性，可以依据已知长度的核酸标准物计算目的条带的长度。本实验的目的是掌握核酸琼脂糖凝胶电泳的原理、影响因素及其应用。

二、实验材料、试剂、仪器及用具

1.材料：先前实验获得的DNA或RNA样品。本实验为青瓯柑基因组DNA。2.试剂：琼脂糖、1倍TAE 缓冲液、溴化乙锭（EB）、6 倍 loading buffer、DNA Marker(本实验用DL 2000 和 λ-Hind III，如下图所示)等。

3.仪器及用具：电泳仪、水平电泳槽、紫外分析仪（或手提紫外灯）、凝胶成像系统、微波炉等。

三、实验步骤（有待调整，见5月25日早上正式版本；先看先了解）1.根据胶模面积计算制备琼脂糖凝胶所需体积，控制凝胶的厚度在5-7mm左右。取所需体积的1×TAE电泳缓冲液（50×TAE电泳缓冲液的配法：24.2克Tris，3.72克EDTANa2•2H2O，加适量水，搅拌并稍加热溶解后加5.71ml冰乙酸，加水至100 ml）于合适大小的三角瓶中。

[提示：（1）凝胶过薄影响点样体积以及凝胶强度，低于1%的琼脂糖凝胶宜厚些。过厚导致凝胶成像时背景较深且易导致条带变得模糊（由于上下泳动速度不完全一致所致）；（2）琼脂糖凝胶电泳可采用的电泳缓冲液包括1×TAE和0.5×TBE，但后者不适于从琼脂糖凝胶中回收DNA的操作，故实验室统一作用1×TAE为佳；（3）三角瓶的容量以达到电泳缓冲液的3-5倍以上为佳。] 2.根据所分离核酸片段大小确定琼脂糖凝胶浓度，具体如下。

基因组DNA（约50 kb）

0.7%

质粒（＞3kb）、RNA

0.8%

1000-3000 bp

1.0%

500-1000 bp

1.5%

<500 bp

2.0%

[提示：（1）凝胶浓度过低会导致凝固不良或凝胶强度低，而过高则会导致凝胶成像时背景较深；（2）浓度使用不当会导致条带间分离不良；（3）低于300 bp的片段进行电泳时条带间往往难以获得良好分离，使用高分辨率琼脂糖可改善短片段间的分离效果，从而可应用于AFLP或SSR产物的电泳，但所使用的浓度相应提高。] 3.根据上两步骤确定琼脂糖用量，称取琼脂糖倒入已装有电泳缓冲液的三角瓶中，混匀，置微波炉中加热至微沸或接近微沸，取出，再次混匀，再用微波炉加热至沸腾，取出，若溶液中尚有琼脂糖颗粒的迹象，需重复加热步骤。

[提示：（1）琼脂糖的充分熔化对于最终电泳图片的质量十分重要。多次反复加热比一次持续加热更有利于琼脂糖的熔化且可避免琼脂糖溶液在沸腾时溢出；（2）选择具透明炉门的微波炉有利于避免因过度沸腾导致的溶液溢出；（3）需戴防热手套以防烫伤。] 4.取出三角瓶，在室温放置0.5-1 min，然后加入溴化乙锭（EB）至终浓度为0.5 g/ml，迅速混匀，然后将琼脂糖溶液倒入胶模并插入电泳梳子。

[提示：（1）EB为致癌物质，操作时需戴乳胶手套。EB在沸腾的琼脂糖溶液中易挥发，因此，在室温放置琼脂糖溶液0.5-1 min使温度稍降之后加入EB为佳。已添加EB的凝胶不宜再次熔化以避免EB挥发；（2）EB通常配制成10 mg/ml的贮存液，因此，每100 ml凝胶溶液中加入5 l贮存液即可。] 5.待琼脂糖凝胶充分凝固后方可用于电泳。拔出电泳梳子，将凝胶连胶模放入电泳槽，点样孔一端靠负极，倒入1×TAE电泳缓冲液至高出凝胶表面0.5 cm。

[提示：（1）琼脂糖的充分凝固对于最终电泳图片的质量十分重要。夏天低浓度琼脂糖凝胶的凝固需要较长时间，可在凝胶基本凝固后将凝胶连胶模放入4℃冰箱加速凝固；（2）凝胶长时间（如过夜）不用时需用保鲜膜包裹以防止水分蒸发，且不应拔下电泳梳子。] 6.将5-10 l样品与1-2 l 6×上样缓冲液（0.25%溴酚兰, 40%蔗糖）按大约5：1的比例混匀，然后点到凝胶点样孔中；

[提示：（1）上样体积宜根据核酸浓度确定，通常电泳条带的量以20-200 ng为宜，过小导致条带信号弱难以观察，过大导致条带间不易分离；（2）当上样体积较大时，可在制胶时使用梳孔较厚的梳子，但电泳分辨率不及梳孔较窄时；（3）随凝胶浓度不同，溴酚兰指标对应的DNA条带长度约为300-1000 bp，当溴酚兰与目的条带同一位置时会影响目的条带的荧光观察和摄像，此时可将上样缓冲液用40%蔗糖稀释3倍后使用；（4）出于DNA长度或浓度计算需要，需要同时点商业化的DNA Marker。] 7.点样完毕后开始电泳，电泳电压以5V/cm [即两电极间的长度（以cm为单位）×5为宜]。用紫外分析仪或手提紫外灯监测电泳进程，待条带间达到理想分离程度时停止电泳，进行凝胶摄像。

[提示：（1）电泳时间过短不利于条带分离，过长则易导致短片段条带变宽模糊且荧光信号变弱；（2）阅读凝胶摄像仪说明书，进行合理的参数设置对于获得理想图片十分重要。]

四、思考题与作业（可以思考，但不做要求）1.影响核酸泳动距离的因素有哪些？

分子生物学实验设计 篇6

耐酸橡胶手套 rubber gloves

(acid resistance)

钳子 pliers

扳子 spanner

螺丝刀 screw driver

多用电源插座 multi-purpose socket

复印纸 copy paper

笔记本 note book

记号笔 marker pen

夹子 clip

擦镜纸 wiper for lens

标签纸

paper label

打火机 lighter

温度计 thermometer

定时器 timer

棉线（细绳）cotton rope

橡皮圈 rubber band

清洁布 rag

牛皮纸 kraft paper

塑料筐 plastic basker

塑料桶 plastic basin

保温桶 thermos

不锈钢盘 stainless steel tray

搪瓷盘 enamel tray

烧杯 beaker

三角瓶、烧瓶 flask

容量瓶 volumetric flask

量筒 graduated cylinder

移液器 pipette

移液管 serological pipette

吸耳球 bulb for pipet

移液管架 pipet rack

离心管架 centrifuge tube rack

试验管 试管架 药匙 洗瓶 玻璃搅棒 研钵 研棒 冰盒 液氮罐

培养皿 皮氏培养皿培养三角瓶接种环 接种针 过滤灭菌器镊子 剪刀 解剖刀片 解剖刀柄 酒精灯 样品推车

封口膜 塑料膜 保鲜膜 铝箔纸 脱脂棉

铁架台 石棉网 玻璃干燥器三角漏斗 布氏漏斗 玻璃漏斗 酸碱滴定管

tube

test tube rack lab spoon

plastic wash bottle glass stirring stick mortars pestles ice box Dewar flask

culture dish petri dish culture flask inoculating loop inoculating needle syringe filters forceps scissors scalpel blade scalpel handle alcohol burner lab cart

parafilm wrap and dispenserplastic film cling film aluminum foil absorbent cotton

iron support asbestos board glass desiccator funnel

buchner funnel glass funnel Burette

天平分析天平称量瓶 称量纸 比重计 酸度计 pH试纸 电磁搅拌器 电磁搅棒 匀浆器 摇床 水浴摇床 涡旋振荡器 离心机 烘箱 低温水浴 冰箱 超低温冰箱 培养箱 分光光度计 石英比色杯 balance

analytical balance weighting bottle weighing paper hydrometer pH meter

pH indicator paper magnetic stirring magnetic stirring bar homogenixer shaker

reciprocating shaker bath vortex mixer centrifuge oven

refrigerating circulator refrigerator

安全帽 工作服 工作鞋 隔热手套 体重计

safety helmet lab coat footware

heat insulation gloves body weight scales

升降台

lab jack

ultra-low temperature freezer incubator

spectrophotometer quartz cuvette

超声波清洗器 ultrasonic cleaner 杂交炉

分子生物学实验设计 篇7

1 优化验证性实验项目,全面激发学生实验 兴趣,渗透实验设计思想

高分子精细化工实验课程相关实验教材极少且不完善,实验时间较长且内容多为验证性实验,学生在实验教学过程中不重视对实验现象及过程的描述和分析,依葫芦画瓢,缺乏实验的目的性和能动性,不利于学生实验设计能力的培养。为此, 一方面可从实验选材入手,将一些形象、有趣的与日常生活密切相关的元素融入到实验项目中,紧密联系实际,做到知识性、趣味性与实用性相结合,充分调动学生的积极性,激发学生的学习热情。如在 “高分子材料阻燃性的测定”、“高分子材料导电性的测定”等实验中,可由学生自由选择生活中常见的一些材料如塑料瓶、快餐盒、塑料袋等作为样品进行测试,让学生在较高的实验热情和兴趣下轻松地掌握阻燃高分子材料及导电高分子材料的表征方法。另一方面,精心设计实验教学, 优化验证性实验,通过提问、讨论等方式,发散学生思维,激发学生实验设计意识和动机。如在讲解 “聚芳酰胺的溶液缩聚”实验项目的实验原理时,可从单体二酰氯非常活泼在常温下就能与二胺单体反应,但酰氯遇水很不稳定等这些性质来启发学生对反应条件的思考,从被动的 “接受学习”转向 “发现学习”、“探究学习”。联系生活实际挖掘实验素材,激发学生学习热情; 结合多元化的教学方式,发散学生思维,渗透实验设计思想,是培养学生实验设计能力的一条有效途径。

2 开展综合、设计性实验,提高实验设计思 维品质

高分子精细化工实验设计能力,主要体现在学生能否正确理解实验原理并在不同情境下灵活迁移,运用高分子化学与高分子物理等专业基础知识和实验技能,设计出实验新方案的能力。综合、设计性实验着眼于学生掌握一定的实验理论原理和操作技能的基础上,学生自己设计完成实验项目。该实验教学模式可充分激发学生形成实验设计的观念和意识,能够有效增强学生对知识的掌握,培养学生较强的实际动手能力、分析解决问题的能力。例如,在讲到高分子精细化工课程中高吸水性树脂章节内容时,可提供不同的实验原料和条件,要求学生通过所学的影响吸水性性能的结构因素知识,设计合成不同的高吸水性树脂。学生通过设计性实验的过程加深了对吸水性树脂的合成方法及影响因素的理解和认识,同时也促进了学生对实验设计的过程的进一步了解。

3 开发开放型研究性实验,形成实验设计能力

开放型研究性实验通常是以科研实践为主题,让学生自由支配时间进行新实验的创新设计或是传统实验的更新和改造。 教师可结合自己的科研工作,开发开放型研究性实验项目,以课题组为组织形式,让学生查阅资料确定实验方案,自行地进行实验设计。这彻底打破了学生实验 “照方抓药” 的传统模式,激发了学生的学习兴趣,使学生从被动学习变为主动学习,进一步掌握进行科学研究的方法,充分锻炼学生的创新思维、创造能力和独立科研能力,从而促进学生实验设计能力的自主发展,使教学质量不断提高。例如,聚酰亚胺类材料具有高强、高膜及本质阻燃等特性,是本课程中的一类非常重要的高性能材料,让学生掌握该材料的制备方法是非常有必要的。 然而该材料的制备周期长,从聚酰亚胺的预聚体聚酰胺酸的合成、铺膜到膜的热环化需近3天的时间。为此可充分利用实验室资源,开发 “聚酰亚胺类高性能材料的制备及性能研究”开放型研究性实验项目,让学生自己查资料确定实验方案和实验计划安排,进行相关实验。这种研究性实验项目不仅能充分锻炼学生自行设计实验的能力,还可激发学生的学习兴趣和热情。

4 将现代仿真技术引入实验教学,开拓实验 设计思路

一方面高分子精细化工实验中功能高分子的合成实验耗时长,而实验教学课时有限; 另一方面由于实验条件以及学生实验能力的限制,对设备及技术要求较高的实验项目无法开展。 针对这一现象,可将现代仿真技术引入高分子精细化工实验教学中。学生可以在仿真机上模拟高分子精细化工产品的生产状态,感受实验室操作与工业化大生产的差异,拓宽学生视野, 培养和提高其分析问题的能力和创新思维。例如高强高模纤维产品的制备,首先要通过聚合反应合成相应的聚合物,再经过纺丝及一系列的后成型阶段才能制成,整个过程对设备和技术都有很高的要求,实验室很难重现整个加工过程。可用仿真技术展现高强高模纤维的合成及纺丝技术,可使学生亲身感受高分子精细化工实验技术和实用价值,能强烈激发学生的创造动机。

5 构建科学的能力评价体系,促进实验设计 能力的培养

建立科学完整的实验成绩评价体系,直接影响学生的学业成绩和实验能力的培养和提高,是促进学生实验设计能力的培养的行之有效的手段之一。目前,高分子精细化工实验成绩的考核主要以实验报告为主,这种考核办法重实验报告,轻实验过程、操作技能及创新能力等,缺乏全面、客观的考察。为此,我们建立了一套符合高分子精细化工实验特点的评价体系,采用平时考查和期末考查相结合的方式来综合评定学生的实验成绩和能力。其中平时考查又分为课堂实验和开放型实验两部分,分别占总分的50% 和30% 。课堂实验的考查主要是通过预习报告 ( 占总成绩 的10% ) 、实验过程 ( 占总成绩 的30% ) 、实验报告 ( 占总成绩的10% ) 等形式对学生的实验态度、实验观察能力、操作能力、合作能力、分析实验现象和数据处理等能力进行考查。开放性探究实验主要考查学生的分析能力、设计能力、创作能力以及实验效果等。期末成绩占总成绩的20% ,主要分为实验操作和笔试两部分。这种考核体系侧重于实验过程和学生综合能力的培养,较为公正、客观地反映了学生的实验能力和成绩,可有效地促进学生实验设计能力的培养。

6 结 语

实验设计能力的培养并非一蹴而就的,需遵循学生的认知规律,循序渐进,在实践中逐步培养而成。本文通过优化验证性实验项目,激发学生实验兴趣,渗透实验设计思想; 继而通过开发综合、研究性实验及开放性探究性实验逐步形成学生的整体实验设计能力,再通过引入仿真实验及构建合理的实验能力评价体系来促进实验设计能力的培养。这彻底打破了传统的 “照方抓药”式的实验教学模式,充分调动了学生的学习热情和发挥其主观能动性,培养了学生的实验知识技能,启发了其创造性思维和创新意识,提高其自主设计、探究能力及分析解决问题的能力等综合能力。培养学生实验整体设计能力,为学生以后的毕业设计和就业创造条件,为社会培养更多的知识型、创新型、复合型人才。

摘要：实验设计能力是学生创新思维、创造能力和综合素质发展程度的重要体现和标志,对培养适应新形势的高素质人才具有非常重要的意义。本文以高分子精细化工实验为背景,通过优化验证性实验项目,开发综合、设计性实验及开放型研究性实验,引入仿真实验及构建合理的实验能力评价体系等方式,循序渐进,在实践中逐步形成学生的整体实验设计能力。

关键词：高分子精细化工实验,实验设计能力,开放型研究性实验,仿真技术

参考文献

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[2]苗深花,凌爱霞.影响师范生化学实验设计能力培养因素的调查分析[J].化学教育,2005,26(7):45-47.

[3]李志强.以探究教学理论指导实验教学发展学生实验设计能力[D].长春:东北师范大学,2005.

[4]谭克俊.培养创新能力激发创业意识破解就业难题——精细化工实验教学改革探索与实践[J].教育教学论坛,2014(6):184-186.

分子生物学实验设计 篇8

关键词分子生物学 实验 教学改革

中图分类号：G623.9 文献标识码：A 文章编号：1002-7661(2011)04-0114-02

《分子生物学》是研究生物大分子结构和功能的学科，是现代生命科学中发展极快的分支学科。分子生物学的主要内容是在生物大分子结构、性质及其相互作用的层面上，阐述基因的结构、功能、表达及其调控的分子机制。现代生命科学的各个领域，都在越来越多地用分子生物学的理论和方法研究一些深层次的问题。分子生物学也是一门实践性很强的学科，其实验教学是对理论理解和技术方法学习的有益补充，是《分子生物学》课程教学中的重要环节。下面就《分子生物学》课程实验教学改革中所作的探索总结如下：

一、实验课程设计思想和教学目标

（一）加大实验教学比例

为了突出实验教学在本门课程学习方面的重要地位，将分子生物学实验课单独开设，并加大实验课时比重，将实验教学学时与理论教学学时比例提高到1：1。培养学生设计实验的能力，加强学生实验技能、动手能力、创新能力的训练，锻炼学生独立思考问题、解决问题的能力、应用知识的能力，在实验中全方位提高学生综合素质

（二）优化实验内容

去除了大部分验证性实验项目，大幅度提高了综合性、设计性实验项目所占的比重，增加了“质粒提取、转化、转化子鉴定”等一系列开放性实验，培养学生的创新思维和独立分析问题、解决问题的能力。另外，把教师科研项目作为开放课题，吸收一些优秀学生，参与教师的科研活动。学生在教师的指导下查阅文献、收集资料、制定实验方案，进行较高层次的研究。在实验过程中，学生可感受到科研工作的内涵，在获得知识的同时体会知识的产生过程，掌握科学研究的基本规律和科研的思维方法，也提高了独立工作的能力。这种开放性和创新性实验可作为实验教学的一种补充形式，有利于培养高素质的人才。

二、实验课程组织形式与指导方法

分子生物学实验内容根据实验性质，将整个内容分成验证性试验、综合性实验、开放性实验、创新实验。教师针对不同性质实验，采取不同的组织形式与指导方法。

（一）验证性试验

加强对理论知识的理解，完成规定实验内容。先由教师讲授实验操作的基本原理及其实验操作注意事项，可通过多媒体来重点讲解实验的关键步骤或进行示教，再由学生动手做实验，在教师指导下分析实验结果，掌握基本实验技能。

（二）综合性实验

教师讲授实验内容，学生根据实验的连贯性，写出实验方案，教师检查方案，学生合理安排课内外时间，完整地完成一系列实验，最后在教师指导下分析实验结果。

（三）开放性实验

学生可以组成课题小组，根据兴趣自选课题，自主完成实验内容、实验方案、实验技术路线设计，经教师检查方案并批准后方可进行实验，分工协作完成，确保达到预期的实验结果。

（四）创新实验

部分优秀学生可参与教师的科研课题，在相关教师指导下，查阅资料，写出合理的研究方案，跟随教师进行科学研究和创新。

三、实验考核目标与方法

（一）实验考核目标

学生通过验证性实验学习理解基本理论知识，学习和掌握基本实验技能；通过综合性实验，锻炼合理、独立完成一系列实验的能力；通过开放性实验中，自主完成实验内容、实验方案、实验技术路线设计，主要培养学生应用实验技术的能力和协作精神；创新性实验要求学生参与教师的科研课题，在相关教师指导下，查阅资料，写出合理的研究方案，跟随教师进行科学研究和创新，主要培养学生创新思维和能力。

（二）实验考核方法

实验考核采取多层次分类考查的方式，由课程组的教师组成考核小组，对于验证性实验的考核采用抽题面试和现场操作考核相结合，先根据已经做过的实验内容设计试题库，包括实验原理、实验步骤和一些实验注意事项，让学生现场抽题做答并根据要求操作一个实验项目，根据回答问题和实验操作的情况给出成绩；综合性和开放性实验的考核采用以实验小组为单位，以完成一个完整的实验方案并写出实验报告进行课堂答辩，由教师组成的考核小组，对实验内容进行提问，然后给出成绩；创新性实验是属于学生探索性和开创性的学习活动，采取加分鼓励的方式评定成绩。最后学生实验成绩包括：平时表现20%、实验报告20%、面试考试和实验操作40%、实验报告答辩20%、附加分数（<20%）等多个方面。

四、结语

本文从《分子生物学》课程教学的现状出发，结合作者的实际教学情况，针对《分子生物学》实验教学进行了初步改革和探索。针对实验课程设计思想和教学目标、实验课程组织形式与指导方法以及实验考核目标与方法都进行了改革，这些改革有力地促进了学生对分子生物学原理的理解和实验技能的掌握。连续对不同届学生进行问卷调查，对教学满意度达到了90%，多数学生认为调动了学习积极性，也学到了更多的知识，比改革前的满意度（70%）提高了很多。当然这些改革只是一个初步的，这还需要我们不断探索和实践来进一步提高本实验课程的教学效果。

参考文献：

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[3] 秦新民，李惠敏．《分子生物学》课程改革与实践[J]．中国科教创新导刊，2009，（13）．