遗传学实验（通用12篇）
遗传学实验 篇1
动物遗传学是生命科学中一门十分重要的基础和前沿学科, 已成为当今自然科学中发展最快的学科之一, 也是实验技能很强的学科。近年来, 多学科和跨学科的交流合作使生物专业培养学生的目标转变为厚基础、宽专业、高素质、强能力、具有创新精神的复合型实用人才。为适应学科发展, 满足培养优秀工作者的需要, 有必要对动物遗传学实验教学模式进行优化[1], 许多学校对动物遗传学实验教学改革进行了一些探索[2,3,4,5], 但均将重点放在教学内容上, 而实验室管理及实验课的设置通常被忽略。优化教学设计的目的是实施最佳的教学方案, 使学生的知识和技能达到一定标准, 取得最佳的教学效果和教学质量, 这就需要使实验室内在管理合理化, 实验考核规范化。
1 优化实验室管理体制
1.1 加强实验室队伍建设及角色转变
实验室队伍是实验室建设与管理的主力。原来从事实验室工作的人员通称为“教辅人员”, 也就是教学辅助人员[6]。这种称谓有一定的历史背景, 特别是在当时的高校教育资源奇缺的情况下, 为保证教学的顺利进行而设置的, 而原来在实验室工作的人员主要是承担实验的日常管理, 保证实验设备的完好率和实验环境的良好。伴随着高校教育的快速发展, 实验室的人员组成及所承担的任务也发生了变化, 现已经从教学辅助位置向教学主体位置转变, 实验室工作人员要逐渐参与理论与实验教学, 不但直接参与各种科研项目和教改课题的研究, 同时也直接申请科研项目, 充分发挥在实验室工作的优势。目前, 吉林大学畜牧兽医学院实验中心的教辅人员已全部具有硕士以上学历, 具有中级以上职称人员占75%, 形成了一支结构合理、经验丰富的实验教学队伍, 保证了本科生实验教学的质量。
1.2 完善实验室管理
实验教学环节在实现培养方案上有着不可替代的作用。实验教学的整个过程都要在实验室完成, 日常实验室的管理水平将直接影响这一重要教学环节完成的质量和效果[7,8]。科学管理好实验室才能最大限度地发挥出硬件作用, 才能为教师的教学提供方便条件, 才能为学生提供一个探究未知、验证假说、寻求规律的理想场所, 而这一切工作的开展离不开实验室工作人员的努力, 建立健全切实可行的管理模式, 既能调动实验室工作人员的积极性, 又能保证日常教学的顺利进行。
1) 建立一套行之有效的管理制度, 实行人性化管理, 调动工作人员的积极性和创造性。人性化管理是以尊重人、关心人、理解人为出发点, 是以制度约束为基础的管理模式, 在坚持“以人为本”的前提下, 制订合理规范的制度, 并实施有效的激励机制, 才能发挥良好的团队协作精神。吉林大学畜牧兽医学院实验中心在安排实验教学内容及开设时间时, 一方面强化实验工作人员的团结协作, 不再采用过去各管一摊的工作方式, 而是分工明确, 在实验中心统一部署下完成实验教学工作;另一方面对在正常教学时间内无法完成的实验, 如果蝇杂交实验通常需要50 d左右, 因而需要实验人员提前做好实验准备, 无形中占用了部分实验人员的休息时间, 实验中心采取了相应的保证措施, 对这部分工作在时间安排上给予充分的自主权限, 摒弃原有的作息模式。
2) 根据实验课的内容, 对常用仪器、药品、易耗品建库归档管理。由原来的各项物品集中管理逐步转向以实验课内容为主体的细化管理, 这样既有利于实验课的准备工作, 也有利于实验物品的管理。
3) 根据每次实验课的内容建立实验用品明细登记, 包括各种物品的使用情况, 是否在使用过程中出现破损及仪器设备运行状况等, 通过合理安排既能保证实验的顺利开展, 也能为下一次课程的进行提供保证, 避免出现混乱现象。
4) 建立账目。通过账目管理能够清楚实验室内各种物品配备及使用情况, 从而更好地对仪器设备进行必要的维护, 并对需要报损的器材及时更新、统一购置, 使各类物品能够达到最合理的配备, 提高利用率。
5) 加强特殊仪器和物品的管理。由于在实验过程中涉及到一些高精尖设备, 如梯度PCR仪、冷冻离心机、凝胶成像分析系统等, 在使用操作过程中应由专业人员进行指导使用, 以保证设备的使用效率;对于有毒试剂如秋水仙素、乙醚、溴化乙锭 (EB) 等要设置专门的保管场所, 避免更多的人接触, 减少不必要的污染和危害。
1.3 充分发挥实验工作人员的积极性
随着教学质量的提高, 实验室工作人员已经不是单纯的管理人员, 而是具备一定的专业知识, 能够与理论教学人员合作直接参与实验教学, 使其达到学有所用的目的, 并适当地承担部分实验教学任务。这样既能保证实验室工作人员的责任感, 也能增加其工作的积极性, 确立教学一线的工作价值, 避免出现消极管理的现象。
2 完善动物遗传学实验教学体系
按照传统的实验教学模式, 动物遗传学实验教学课时不多, 内容单调, 且考核方法不够科学, 学生的积极性不高, 甚至处于被动学习状态[9,10]。为了培养高素质的人才, 利用吉林大学畜牧兽医学院教师素质较高、实验条件较好的优势, 在动物遗传学实验教学的各个环节鼓励学生采用新思想、新方法, 在不断探索和总结中逐渐提高自己的研究能力, 培养创新意识, 取得了较好的效果。
2.1 充分认识动物遗传实验的重要性
在实验教学过程中不断加强思想教育, 引导学生充分认识实验课学习的重要性, 实验课不仅是验证理论知识、学习遗传学领域中有关实验技术的环节, 也是为学生提供参与研究的机会。
2.2 完善实验体系
由单一实验向综合性、设计性、研究性实验转化, 使实验内容更加丰富。新型遗传学实验体系的建立包括果蝇遗传学、动物及医学遗传学、微生物遗传学、分子遗传学、数量与群体遗传学等几个综合实验系列。根据动物遗传学实验教学的需要, 实验中心开展的综合性实验项目主要有:果蝇性状的遗传分析、人类性状的遗传分析、染色体畸变的遗传分析、哺乳类及鸟类性别决定的遗传分析等。果蝇性状的遗传分析是传统的基础性实验项目, 通过优化整合为综合设计性实验, 由学生自主设计果蝇杂交组合, 并按自定的设计方案实施, 培养了学生遗传学实验的综合设计能力、实验操作能力和数据分析能力。
2.3 实验课的准备
在条件允许的情况下, 让学生参与实验准备过程, 能使学生进一步了解动物遗传学实验设计、原理、目的及掌握基本的操作技能。实验教师可以将实验的基本要求、目的及注意事项告知学生, 让学生参与实验材料的准备、药品试剂的配制和仪器设备的调试等。如动物外周血淋巴细胞培养及染色体制片观察实验, 学生参与实验准备可以掌握采血、培养基的配制及淋巴细胞的培养技术, 这些基本技能实验课上是无法学到的。另外, 学生可以根据兴趣选择不同动物进行实验, 激发学生的求知欲, 从而使学生对遗传学产生浓厚的兴趣。
3 优化动物遗传学实验考核方式
在传统的实验教学过程中, 通常以小组为单位开展实验, 多数学生只是当做一项任务来完成, 由于操作方法相对固定, 有些学生在实验过程中会产生惰性, 实验报告容易出现雷同, 学生对所记录内容不求甚解, 为避免这些现象、保证教学效果, 建立了量化考核方式, 以引起学生的重视, 提高教学质量。
3.1 建立实验考核标准
以往学生的考试内容只是通过基本操作和实验报告来完成, 无形中忽略了学生对实验目的、实验内容和实验意义的学习。为了提高实验教学效果, 建立和完善考核方法尤为重要, 为加强对实验内容的考核, 在理论试卷中增加了实验技术的考试内容 (单独对实验技能进行考试) , 通过考试内容的变化来激发学生的学习动力。通过对2006届和2007届2个年级动物医学专业的学生进行的问卷调查 (共发放问卷476份, 收回有效问卷476份) 和考试成绩的统计学分析, 结果表明改革前后学生的满意度和考试成绩差异显著 (P<0.05) , 说明完善考核内容有益于提高实验教学效果。
3.2 改革实验课量化考核标准
在以往实验教学中, 实验成绩占动物遗传学课程总成绩的20%, 现已提高到40%。以往实验课成绩主要通过实验报告和出勤情况来判定, 而且相对分值较高, 没有具体的参照标准, 往往由任课教师来决定。在建立量化考核后, 实验课成绩由平时成绩、笔试成绩、实验操作成绩、实验报告成绩4个方面组成, 采取考核与考试相结合的方式综合评定实验成绩。实验成绩实行百分制, 平时成绩占实验总成绩的20%, 包括出勤、预习、课堂回答问题等, 其中出勤率占实验总成绩的10%, 每缺勤1次扣2分, 满分10分;笔试为实验理论考试, 占实验总成绩的20%, 根据卷面实得分进行核算;实验操作占实验总成绩的30%, 考核学生实验操作全过程, 按评分标准分步赋分或扣分, 并控制操作时间;实验报告占实验总成绩30%, 根据实验报告的规范性、完整性及正确性等给出成绩, 不能及时上交或出现抄袭现象者酌情扣分。实验考核须成立专门的实验考核小组, 考核教师对每名学生都要给予客观、公正地评价。
4 结论
通过实验教学的优化改革, 使实验中心工作人员转变了角色, 工作积极性得到了提高, 减少了实验教学过程中互相推诿的现象, 同时学生在实验中的学习兴趣也得到激发, 有利于培养学生学习的能动性, 95%的学生认为这样的实验方式更合理、更公平、更贴近实际, 避免了为成绩而实验的现象, 提高了实验教学质量。
参考文献
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遗传学实验 篇2
遗传学实验课是遗传学教学的重要组成部分，它既是理论与实践相结合的教学过程，又是课堂理论技术的继续、补充和深化，担负着培养学生实验技能的任务。目前，遗传学实验教学中存在以下问题。例如，由于大学整个教学体系的变动导致实验课时的缩减，验证性实验所占比例大，学生实验动手能力不高，学习热情差，实验考核方式过于单一等。这些现象势必不利于当前所提倡的创新能力培养和实现素质教育目标，因此，必须从遗传学实验教学改革入手，采取新的方法和措施，提高学生实验综合技能。
一、拓宽实验内容，增加实验探索性
遗传学实验大多是验证性实验，其验证的理论、方法、步骤及结果都是己知的，使实验教学过程变成教师照本宣科讲述，学生机械地模拟重复的过程，造成学生实验积极性不高，对实验结果的成败不重视，盲目的承认失败甚至篡改实验数据以求相符。长此以往，必会遏制学生学习的主观能动性，也与教学宗旨相违背。但是，我们并不是要舍弃验证性实验，而是要从实验内容和方式等方面上进行改革。
(一)鼓励学生参与实验准备
实验材料的选择、采集、培养、预处理，药品试剂的配制，仪器设备的调试，这些准备工作可以由学生来完成，而教师可将实验教学进度安排表印发给每位学生，让学生有充足时间去准备，并把实验的基本要求和目的及注意事项告知学生，避免盲目操作，确保实验安全。例如，果蝇的室外采集与饲养准备工作既可以让学生了解果蝇的生活史，也对以后果蝇杂交实验打下基础;植物染色体标本制作中根尖材料的培养和预处理也让学生掌握处理的关键技术懂得筛选最佳时机。
(二)实验材料力求多样化
在生物学实验中，材料的选择是关键步骤，因为材料的好坏直接影响结果的判断。教材中所选用的材料多是作者总结得出，但是，在实际操作中，常常由于地域气候和材料种质的差异造成不便和误差，因此，我们可以尝试用本地的一些常见材料来做实验，材料多样化的选择可以让学生通过实验结果找出材料的优缺点。例如，在植物染色体核型分析时，搜取多种材料如大豆、水稻、玉米、绿豆等根尖，还有南瓜、丝瓜等幼嫩茎尖和卷须，提供给学生选择，通过对自己所做实验结果的比较，找出植物染色体核型分析最佳材料和简便的实验方法，培养他们实验分析和总结能力。
(三)增加实验的探索性
看似简单的实验，如果把它和实际生活联系起来，仍蕴涵不少新的思路和方案，提倡学生对实验进行改进和创新。在做果蝇杂交实验中充分利用本地果蝇资源，把这些新品种补充到杂交试验中，让学生从中选出最优组合，做好实验设计来鉴定该品种的遗传规律。在诱变物质的微核测试中，同样可以让学生联系实际，利用该实验来做环境污染的检测及研究不同物种对化学诱变剂的抗性大小等小课题。
二、开放实验室
专业实验室对学生开放既是对实验课堂教学的补充和扩展，又是对现有实验室资源的充分利用。由于课时的限制，很多仪器设备的操作仅限于教师口头讲述，仍有部分学生无法亲自操作。将实验室资源有计划有步骤向学生开放，不仅増加学生动手做实验的机会，还有利于学生基本实验技能的培养。但是，由于实验室物品仪器种类繁多，学生实验能力参差不齐。教师的指导作用不容忽视。教师要指导学生学会使用常用仪器，如电子天平、酸度计、分光光度计、电导率仪等;指导学生开展小课题的设计和研究;向学生介绍实验室安全常识和相关管理制度，让学生掌握基本消防安全技能。开放实验室的模式可以根据实际需要制订如下：①对实验课学习的`查漏补缺，让实验底子薄弱的学生借此机会多加练习，増强学生实验基本技能;②鼓励学生组建兴趣小组，利用课余时间来开展课题研究，培养学生科研素质;③在教师所主持的大课题下，吸收学生参与其中的实验部分，把从事生物科学研究的思维方法和研究方法传授给学生。
开放实验室的目的在于为学生提供一个充分开放和自由的实验环境，从而充分体现学生的主体地位，増强自主性和自信心，提高对遗传学实验兴趣，増强实验设计、结果分析、科学验证等实验综合能力。
三、考核方式细化和量化
实验考核既是检验学生实验技能的有效方法，也是培养学生良好实验习惯的措施。以往，实验考核方式过于单一，仅凭书面实验报告和预习报告作为评定实验成绩的依据，没有突出实验操作，不能全面真实反映学生实验水平和教师的实验教学质量。因此，考核方式必须多样化和细节量化。
(一)严格规范实验报告形式
撰写实验报告既是学生科学思维能力和文字表达能力的综合体现，也是理科生所应具备的基本科学素养。因此，实验报告应要求学生按照科研论文的形式写出结果和讨论，不仅要求原理、方法、步骤和结果的简洁准确性，还要对实验所采用方法的优缺点做分析，并提出改进意见，杜绝实验报告的抄袭现象。
(二)加强平时考核力度
教师事先制订每个实验要考核的项目详细列表，把实验每一个小项都列入考察范围，包括实验操作的熟练程度、规范状况和实验结果，在考核中依据项目来评分，避免结果偏颇。例如，在植物染色体制片中，衡量实验结果的标准包括以下三个方面：取材部位的准确;材料的染色适当;染色体的分散状况。这些可以在实验课检查学生所制片子中一一考查，从而提高学生对实验操作的重视程度，促使学生养成良好的实验习惯。
四、充分利用计算机技术和网络资源
计算机技术和网络的发展为实验教学提供了多样化的教学方式和多维化的教学信息空间，极大丰富教学手段。
(一)利用计算机多媒体课件
计算机多媒体课件的应用能通过宏观和微观、整体与部分、动态与静态的有机结合，丰富学生的感性认识，实现教学手段的现代化12。例如，在介绍高等植物的减数分裂过程时，可以将以往积累的各个时期细胞典型照片制成幻灯片来一一播放。再如图像分析系统在染色体组型分析的应用，它不但能简化观察的步骤，避开假象干扰，还能提高图像的对比度，使分析简洁准确。利用计算机统计数据软件对遗传学实验数据进行分析和整理，大大减轻数据处理工作的繁重负担，缩短实验周期，提高实验结论的准确性。
(二)利用网络资源开辟遗传学实验教与学的新天地
网络资源具备信息量大，查询速度快的特点。教师可结合与遗传学实验相关内容，向学生介绍网上各种综合性、专题性数据库，如MediaeDiapgSTNQut卜Obt(XL;U-coe等还有常用中文数据库如中文科技期刊数据库、中国学术期刊全文数据库和万方数据库等。指导学生掌握信息检索的策略，即学会关键词有效组合、查询逻辑安排、合理的拆分词句等方法，促使学生利用搜索引擎获取信息，或利用远程登录进行国际联机检索，利用电子邮件交流与储存各种信息，登陆以生命科学研究为主题的论坛，既可向他人求教，也可解答别人所提的问题，共同探讨遗传学所包含的奥秘，从而达到培养学生利用信息技术获取知识和解决问题能力的教学目的。
遗传学实验 篇3
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。
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遗传学实验教学改革的初步研究 篇4
关键词：遗传学实验,模块化教学,实践性教学,设计性教学,综合运用
传统的遗传学实验较为被动,只是让学生观察现象、理解原理,而非使学生积极地、能动性地去理解知识,不能有效地发挥实验教学的真正目的。现代的教学采用生动有趣的教学方式,即用“多元性”的教学理念设计实验教学环节,结合综合性的教学手段,可以有效激发学生对遗传学实验的学习兴趣[1,2]。因此亟待从根本上对遗传学实验进行有效设计,从而整体地发挥对知识的真正运用和理解,而不是只停留在验证和分析的基础上,实现遗传学实践性和设计性实验的综合运用,充分开发学生的主观能动性,不仅让学生懂得现象,理解现象,还要学会如何去探索现象。文章通过举例的方式概括了在遗传学实验中模块化教学、实践性教学和设计性教学如何应用和设计。
1 模块化教学实验
例如:在传统的遗传学实验中经常会把有丝分裂、减数分裂和核型分析等作为遗传的细胞学基础部分必须的实验内容,导致只有一章节内容的“遗传学细胞基础”部分几乎占据了遗传学总实验三分之一的内容,同时此部分与生物学专业的相关植物学或者动物学解剖观察部分的基本操作以及现象很大程度上是重复的;因此,此部分实验应该进行大幅度压缩,实现“模块化教学”,改为一次“细胞学观察实验”,从材料的培养到取材全部由学生完成。学生可以利用业余时间进行材料的培养,不仅增加了学生对实验的认知度,而且也让学生尽早地体会实验的过程,形成严谨的思维方式。避免发生课堂外“教师忙”、课堂内“学生闲”的现象,使得学生不能真正体会到教师在真正大规模准备实验材料过程中的辛苦。因此应该把此部分验证细胞分裂特征的实验变为“学生参与”“实验简化”为特点的“模块化实验”。
事实上,遗传学实验逻辑性强,完全可以实现从基础到验证再到设计的一整套模块式教学,见表1。
从表1中可以看出,如果遗传学实验力求简单明了,完全可以实现四大“模块化”教学的目的,即从细胞学观察实验的基础性教学到数据统计的验证性实验,最后到自行完成设计及推理的研究性实验的完整教学体系。
2 实践性教学实验
教学过程中应该注重培养学生真正思考问题和解决问题的能力,开发学生的主观能动性。而主观能动性的培养在于兴趣的调动,而实践性教学的切身体会,通常又可以极大地调动学生的兴趣和积极性,因此无论是课内还是课外教学都应该强调并注重学生实践能力的培养[2]。然而在传统的遗传学实验教学中,实践性教学内容和环节严重缺乏,往往使得学生只简单地理解为遗传学就是书本知识,而遗传学实验教学更是书本教学内容的简单验证和重复。然而事实并非如此,遗传学是一门基础学科,与植物、动物、微生物乃至人类密切相关,因此遗传学实验教学更应该是丰富的,而不是传统意义上的原理验证和简单重复[1,2,3]。而且从增加学生对遗传学教学兴趣的角度,也应该大力度地实现遗传学实验部分的实践性教学。例如:在学习“孟德尔遗传”这一章节时,完全可以利用拟南芥或者果蝇为研究材料,使学生了解“分离定律”以及一代和二代的表现型和基因型与亲本的关系,同时在此实验过程中,通过对不同世代的统计分析以及杂交授粉等过程的操作,真正形成了遗传学实验教学的实践性和应用性[4]。此外,在“染色体结构”和“染色体数目”变异这两个章节时,可以组织学生或者让学生自行组成调查小组,到小型或者大型医院去调查造成人体变异的主要现象、比例以及原因等,这样既增加了学生对知识的认知,也有了更多的机会去接触社会,同时教育学生“优生优育”观念的重要性。因此尽管遗传学教学的理论性较强,但是为了使理论和实践紧密结合,增强学生的实践动手能力,在遗传学教学过程中适当增加“实践性教学”的力度和学时也是非常必要和必需的。在遗传学教学中主要应做到的步骤见图1。
3 设计性教学实验
通常意义上,学生参加和完成实验教学都是被动而非主动的,从而缺少实际应对问题的思考能力及解决能力。这样就导致实验教学缺少总体规划,学生对实验的理解没有整体性和设计性,只是在教师的指导下做简单的重复,几乎没有思考,不用动脑,更不知道“因为什么”“所以什么”。为了避免这一现象的产生,应该增加“设计性”遗传学教学实验的比例。那么什么是真正意义上的“设计性”教学实验呢?通常当学生经过一定数量的基础性实验训练之后,可以使学生参与到具有科学实验全过程性质的设计性实验的训练。总体上主要包括:课题调研、课题选择、方案制订、方案实施、综合分析和提交报告等过程,见图2。相当于做一次小型的课题研究,而且此项课题研究是完全自主选题、自主设计、自主完成的。通过设计性实验可以提供学生独立思考能力,同时培养学生的协作精神,而在此过程中,教师的主要作用则在于提供主要的辅助功能,而不是主导功能。例如:“细菌或者病毒遗传”这一章节,可以让学生设计一个实验,在短时间内去实现“细菌基因转移”这一目的,并思考如何去完成。或者可以让学生自由组织团队,自由选题设计实验,可以让学生从兴趣出发进行实践,从而充分调动学生的积极性。或者让学生自行设计一些小的程序,对遗传学中的“蛋白组学”以及“基因组学”等进行小程序的开发和利用研究。但是由于学生掌握知识的程度不同,设计性教学在一定程度上可能会存在一定的难度,在操作以及效果上可能不尽理想,但是应该大胆尝试,从而真正实现学生的主动思考而不是被动学习。或者教师可以通过设计不同梯度的实验内容,供学生选择,从而全面、多角度地培养不同程度的学生。
4 小结
综合以上分析认为,尽管遗传学实验教学需要大规模和彻底的教学改革,但是如何与书本知识更为紧密地结合还需要长期的探索和研究。尽管需要时间,但是在实验教学改革的探索中不仅是对教师的一种挑战,也是一种机遇,让我们能够更深入认识到教学改革的重要性,同时对培养创新型人才也必将有促进效果[5,6,7]。
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遗传学实验对教师的要求 篇5
1、教师要认真钻研遗传学实验教学内容，积极探索教学规律，不断提高教学水平。教学中应严格、认真，要贯彻启发式的教学方法，引导学生独立思考和实践。
2、教师要认真执行实验室安全规定，安排值日生，协助实验室做好实验室的清洁卫生工作。
3、上实验课的教师，必须遵守“黑龙江大学关于本科教学调课的管理规定”；请人代课按调课对待，需办理相关手续。
4、教师每次上课时，应携带下列教学文件：教学日历，教案，试做报告；学生记分册，操作评分标准表。
5、每次上课前要求学生上交预习报告和上次课的实验报告，预习报告和课堂教师提问作为预习成绩20分，各占10分；
6、二位教师互相配合，一位讲授，另一位收报告，批改预习报告，共同维持课堂秩序。在教学过程中，教师应积极巡视、督查学生实验，主动发现问题，及时纠正不规范操作。给出实验操作成绩。每堂课都要饱满，上满规定的学时数。
7、预习报告要求当堂给分，现场返还给学生；预习成绩和操作成绩要提交到当次实验的成绩记录单上，并有二位教师共同签字，实验结果要签字。课后二位教师共同配合完成实验报告的批改和在成绩单上的登录。
8、对于持有相关负责人签名的假条（因病、事假在相关负责人处办理）前来补做实验的学生，任课教师应安排其补做实验（可与他人合组）；补做的操作成绩按正常评分标准给分；成绩要写在补课单上，不要涂改，并签上任课教师的姓名。
9、所有补做的操作成绩由学生自己找原任课教师补登，原任课教师见到有签名和操作成绩的补课凭据后方可补登操作成绩。
10、发现仪器设备有问题，应及时填写实验记录，以便实验员及时修理。
生物实验——遗传与变异 篇6
一、观察细胞的减数分裂
通过观察多个精原细胞的减数分裂，推断出精原细胞减数分裂过程中染色体的连续变化。
二、低温诱导染色体加倍
原理：低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成。
方法步骤：取材→解离→漂洗→染色→制成装片→观察（先用低倍镜找到染色体形态较好的分裂相。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察）。
实验的一般程序：分组编号→设置对照→条件处理→观察变化→得出结论。
结论：适当的低温可诱导细胞中染色体的加倍。
三、调查人类常见的遗传病
原理：人类遗传病是由于遗传物质改变而引起的。
一般选择单基因遗传病来调查，如：红绿色盲、白化病。
包括调查发病率（发病人数/调查人数，调查人数要尽量大）和遗传方式（一般在家族中调查）。
实施调查过程：可以通过社会调查（统计人群中的发病率）和家系调查（分析遗传病的遗传方式）。
确定调查课题→调查小组→实施调查→统计分析→写出调查报告。
例题精析
题型1 观察细胞的减数分裂
例1. 在适宜时期取材，能观察到植物细胞同源染色体配对现象的实验材料是（）
A.根尖B. 茎尖C.花药 D.种子
[解析]同源染色体两两配对，是在减数分裂形成配子时，才出现的过程。花药中的花粉母细胞能进行减数分裂形成配子。根尖、茎尖只进行有丝分裂。
[答案]C
题型2低温诱导染色体加倍
例2． 下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是（）
A． 低温诱导能抑制分裂时纺锤体的形成
B． 改良苯酚品红液的作用是固定和染色
C． 固定和解离后的漂洗液都是95%酒精
D． 该实验的目的是了解纺锤体的结构
[解析]实验中几种常见液体的作用：卡诺氏液→固定细胞形态，95%酒精→冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液；解离液→使组织中的细胞相互分离开清水→洗去解离液，便于染色改良苯酚品红液→使染色体染色，便于观察染色体的形态、数目与行为。
[答案]A
题型3 调查人类常见的遗传病
例3． 某研究性实验小组在调查人群中的遗传病时，以“研究XX病的遗传方式”为子课题。下列调查的遗传病与选择方法最合理的是（）
A． 白化病 在学校内随机抽样调查
B． 红绿色盲在患者家系中调查
C． 进行性肌营养不良在市中心随机抽样调查
D． 青少年型糖尿病 在患者家系中调查
[解析]遗传病有家族性的特点，所以要研究遗传方式时，一般要选择单基因遗传病、而且在家族中调查，而不能随机抽样。但青少年型糖尿病是多基因遗传病，群体发病率较高。
[答案]B
模拟操练
1．在显微镜镜下，观察到人体内的某一细胞正在进行减数分裂，其内有44条常染色体和两个同型的性染色体，此细胞不可能是（）
①初级精母细胞②次级卵母细胞
③初级卵母细胞④次级精母细胞
⑤卵细胞⑥精细胞
A. ①⑤⑥B. ②③④C. ①④⑥D. ②③⑤
2． 用显微镜观察某组织，发现一部分细胞含2个染色体组，一部分细胞只有1个染色体组。这种组织可能来自（）
A． 绵羊胚胎B． 人的肾脏
C． 牛的卵巢 D． 根尖
3． 用秋水仙素和低温都可以诱导多倍体形成，起作用的时期是（）
A. 有丝分裂的间期 B. 后期
C. 有丝分裂前期D. 有丝分裂的整个过程
4． 在自然界中，多倍体形成的过程顺序是（）
①减数分裂过程受到阻碍②细胞核内染色体数目加倍③形成染色体数目加倍的生殖细胞 ④有丝分裂过程受到阻碍⑤形成染色体加倍的合子⑥染色体复制过程受到阻碍
A． ①②⑤③B． ④⑤③⑥
C． ⑥②③⑤D． ④②③⑤
5． 用秋水仙素处理幼苗可诱导形成多倍体植物。该过程中，秋水仙素的主要作用是（）
A． 使染色体再次复制
B． 使染色体着丝点不分裂
C． 抑制纺锤体的形成
D． 使细胞稳定在间期阶段
6． 原发性低血压是一种人类的遗传病。为了研究其发病率与遗传方式，正确的方法是（）
①在人群中随机抽样调查并计算发病率
②在人群中随机抽样调查研究遗传方式
③在患者家系调查并计算发病率
④在患者家系中调查研究遗传方式
A． ①②B． ②③C． ③④D． ①④
7．黑蒙性痴呆是在北美犹太人中较常见的一种遗传病，为研究其发病率，应该（）
A． 在人群中随机抽样调查并统计
B． 在患者家系中调查并计算发病率
C． 先确定其遗传方式，再计算发病率
D． 先调查该基因的频率，再计算出发病率
8． 下列是生物兴趣小组开展人类遗传病调查的基本步骤。其正确顺序是（）
（1）确定要调查的遗传病
（2）汇总结果，统计分析
（3）设计记录表格以及调查要点
（4）分多个小组调查，获得足够大的群体调查数据
A．（1）（3）（2）（4）
B．（3）（1）（4）（2）
C．（1）（3）（4）（2）
D．（1）（4）（3）（2）
答案点拨
1． A (细胞内有44条常染色体和两个同型的性染色体，可以是44+XX或44+YY。初级精母细胞的染色体组成是44+XY，卵细胞的染色体组成是22+X，精细胞的染色体组成是22+X或22+Y。次级卵母细胞在减数第二次分裂后期、着丝点分裂时，染色体加倍，由22+X→44+XX，次级精母细胞在减数第二次分裂后期、着丝点分裂时，染色体加倍，由22+X或22+Y→44+XX或44+YY)
2． C(动物的卵巢、精巢，植物的花的器官在成熟形成配子时，要进行减数分裂)
3． C( 秋水仙素和低温都可以诱导多倍体形成，是通过抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成达到目的,而纺锤体的形成发生在细胞分裂的前期)
4． D (多倍体的形成发生在有丝分裂过程中，通过抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体加倍)
5． C
6． D (人类遗传病情况可通过社会调查和家系调查的方式进行，但是统计调查某种遗传病在人群中的发病率应是在人群中随机抽样调查，然后用统计学方法进行计算；某种遗传病的遗传方式应对某个典型的患者家系进行调查)
7． A
8． C (人类遗传病的调查，首先要确定调查的遗传病类型然后制定表格以及调查人群和调查点，各小组通过调查获取各种数据，最后汇总分析，得出结论)
遗传学实验课程的教学现状与思考 篇7
一、遗传学实验课程教学面临的主要问题
遗传学是生物学中最具有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学科之一。因此, 遗传学的研究成果以及研究遗传学的新技术突飞猛进, 与日俱增。但是, 由于受传统教学体制的影响, 遗传学实验课程教学过程中表现出来的问题越来越突出, 主要体现在如下主要方面:
(一) 实验内容过于经典, 没有跟上遗传学快速发展的步伐
遗传学的基石是遗传学的三个基本规律, 即分离规律、自由组合规律和连锁互换规律, 为了帮助学生对三大遗传规律的理解, 传统的实验内容都是通过果蝇的杂交实验、观察和统计杂交后代的表现和分离比, 画出相应的连锁图。虽然果蝇是遗传学研究的极佳材料, 具有容易获得、突变类型多、容易培养、繁殖速度快、性状易于观察等许多优点, 而且能在较短的时间内完成分离规律、自由组合规律和连锁互换规律的验证以及伴性遗传、绞花遗传现象分析和染色体分析等研究内容, 但是, 正是因为果蝇的这些优良特性, 所以很多条件比较好的中学就已经开设了相关的实验内容, 如果在大学的遗传学实验课程中, 还是做这样的验证, 学生就没有兴趣了。其实, 随着遗传学的发展, 已有很多性状的基因被测序, 特别是像果蝇这样的模式生物, 人们对其基因组已有相当的了解, 完全可以通过分子生物学手段, 从基因水平验证遗传规律。
(二) 教学方式僵化
就目前的实验课程模式来看, 无论是验证性实验, 还是获取新知识实验, 教学环节都几乎是相同的, 基本上都是学生模仿教师的演示或者按照老师拟定好的步骤机械性地去操作。无论结果如何, 交个实验报告了事, 这种实验课程教学模式的好处就是有利于学生掌握实验步骤, 容易获得预期的结果, 教师易于教学也易于管理, 所以这种模式至今基本上仍然在使用。但是, 它的弊端是显而易见的。主要有三点: (1) 学生动手与动脑环节脱离。由于学生是按指定的步骤进行实验, 实验的结果也是已知的, 因此学生在动手实验时无需动脑思考, 对实验丧失兴趣。 (2) 学生常处在被动地位。由于实验课时有限, 实验中所需要的实验材料、实验用具、各种试剂等都是老师事先安排好的, 学生在规定的时间内按照老师拟定的实验步骤机械性地操作, 对决定实验成功与否的许多前期工作并不知晓, 对实验的操作步骤也是只知其然而不知其所以然。这不利于培养学生的创新意识。 (3) 学生的创造性和实验技能难以发挥和展现。由于全班学生都是按照拟定好的同样的步骤去操作, 不需要学生进行实验设计, 不允许对实验过程进行改动, 所以学生上实验课时不需要动脑思考, 只要按步操作就可以了。
生物的性状是遗传和环境共同作用的结果, 为了排除环境的影响、证实遗传对性状的决定作用, 遗传学的研究需要严密的科学设计, 包括研究材料的选择、培育与保存, 试剂的配制、实验条件的选择等都对实验结果起决定性作用, 如果只知道实验步骤不知道这样一些关键环节, 对遗传学研究的理解是非常欠缺的。
(三) 实验教学的评价体系不合理
这主要包括两个方面: (1) 对老师工作业绩的评价和工作量的认定。由于实验场所和师资的限制, 实验课往往也是几十个人的大班课, 老师要对那么多的学生进行手把手的指导, 实际上要比上理论课辛苦。但是, 实验课的工作量认定也是按课时数统计, 有的单位还要将实验课的工作量乘以小于1的系数, 这就很难调动老师的积极性。遗传学实验需要严谨的实验材料, 这些材料的培育与保持, 需要花费很多时间, 而不可能在实验课的课时内完成的。 (2) 对学生学习能力和学习效果的评价。实验课的考核主要包括两个方面:①考核学生对实验结果或要证实的理论的掌握情况;②考核学生的实验技能。第一种考核比较简单, 一般是通过书面考试的形式进行, 可以考核学生对实验的理论基础的掌握程度, 但不能全面反映出学生的能力水平和实验态度、习惯等, 这就造成学生做与不做实验得到的评价差异不大。第二种考核比较复杂, 受评价体系和人为因素的影响比较大, 往往缺乏公正公平性。
二、对解决问题的几点思考
遗传学是一门发展速度很快的生物学基础学科, 也是一门实验性和应用性很强的学科。遗传学实验既是对所学知识的验证, 也是训练技术、培养设计能力和创新精神的重要途径。随着遗传学科的发展以及教育改革步伐的不断加快, 遗传学实验课程目前所面临的问题也需要通过不断改革而逐步解决。
(一) 传统实验与创新性实验相辅相成
遗传史上的一些经典实验的原理和设计精髓对现代生物学的研究仍然有着不可替代的科学意义。当然, 保留这些传统实验不是要几十年甚至几百年机械地简单重复, 而是要在遗传学的不断发展过程中赋予新的灵魂和精华, 要在传统实验中引入创新设计和创新思想, 这是遗传学实验课程改革的一项重要课题。例如, 果蝇有许多突变型, 而且许多基因都已经定位到相应染色体上, 因此在传统的果蝇杂交实验中, 我们可以提供不同的果蝇品系, 让学生根据已定位的基因信息, 选择合适的果蝇品系, 自己设计杂交组合, 以尽可能少的杂交组合方式验证分离、自由组合、连锁互换、伴性遗传、绞花遗传等遗传现象。在这样的实验设计中, 既保留了传统的果蝇饲养和杂交实验环节, 又赋予了学生动手动脑的创新锻炼, 一定会激起学生的兴趣和探究热情。
(二) 加强课程群建设, 优化相关课程资源
作为生命科学本科阶段所要学习的一门基础的专业必修课程, 遗传学与动物学、植物学、微生物学、细胞生物学、生物化学、分子生物学等课程之间存在着很多交叉和重叠。在遗传学实验课程开设的一些传统实验也可能会在其他课程的实验课中开设, 例如, 细胞分裂实验也可能在植物学、动物学或细胞生物学实验课开设, 基因克隆实验也可能在生物化学和分子生物学实验课开设, 转化实验也可能在微生物学实验课开设等, 因此, 这些课程的相关老师就有必要统筹安排, 不要在不同课程中重复开设相同的实验, 也不要相互推诿而漏开了某个实验, 充分利用各门课程有限的实验课时数, 增添新的实验内容, 以便紧跟本学科发展的步伐。
(三) 建立科学的评价体系, 激发师生的教学热情
如何合理地评价学生的学习活动, 不仅会影响学生的学习热情, 还可能会给学生的心灵和世界观造成不利影响。因此如何科学、客观地评价学生的学习能力也是教学过程的一个重要环节。实验课不同于理论课, 既有专业理论要素, 又有操作技能要素, 所以实验课程成绩的评定应采用综合指标, 例如专业基础知识水平、实际操作技能、创新意识、团队意识、互作精神、师生互动情况以及实验结果等。老师的积极性是上好实验课的关键, 虽然每门课程的课时数量是限定的, 但是老师在实验过程中所付出的劳动应该、同时也必需得到尊重和认可, 所以老师在实验材料准备、预实验等过程中付出的劳动应该计入工作量。
总之, 目前的遗传学实验课程教学中仍存在一些缺陷和问题, 需要通过不断改革和创新而不断得到完善。
摘要：遗传学实验课程是独立于遗传学课程之外的专业必修课, 在生命科学的本科教学规划中得到了很大的重视。但是, 由于历史和现实的原因, 遗传学实验课程的教学工作仍存在诸多不足, 需要不断完善和优化。
关键词：遗传学实验,教学方式,创新,评价
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遗传学实验 篇8
1 精选医学遗传学实验教学内容, 促进实验教学改革
医学遗传学内容多而课时少, 必须充分利用所有的实验室条件, 结合理论教学, 精心选择实验教学内容, 争取在有限的时间里让学生掌握必备的基础知识和技能, 及时了解本学科的新进展、新技术和新方法, 培养综合实验能力, 启发创造性思维, 使实验成为理论教学的补充和延伸。因此, 在选取实验内容上既要考虑贴近临床, 让学生尽可能多地了解临床可能遇到的遗传学问题和各系统遗传性疾病, 培养学生解决实际问题的能力, 也要贴近专业和社会, 尽可能为学生提供各式的病例与解决方法、多样化的实验任务与完成实验方式, 甚至走出课堂将所学遗传学理论应用于社会实践, 为遗传病的防治、优生优育做一些有益的实际工作。基于以上考虑筛选了三个实验:遗传病电教、染色体标本制备和核型分析及遗传咨询, 并精心编制了相应教材。这些实验都要求准确、细致, 注重学生技能和能力的培养, 为今后从事医学工作打下了基础。
1.1 积极开展现代化教学
遗传病病种多, 发病率低, 学生很少有机会见到病人, 为增强直观性, 扩大知识面, 我们积极开展电化教学, 完善和补充课堂讲授时不易见到的病例, 内容涉及常见的单基因、多基因、染色体病等。这些内容图文并茂、形象生动、直观易懂, 不仅加深了学生对遗传病临床特征的感官认识, 同时也做到了理论联系实际。通过电教, 学生不仅能够见到遗传病例的详细特征, 为今后的临床诊断工作积累了经验, 也可认识到遗传病危害性及其难治愈性, 从而进一步认识到预防遗传性疾病的重要性。
1.2 染色体标本制备以及核型分析
染色体核型分析在遗传病的诊断和优生优育中具有重要地位。开展核型分析时, 抛弃了以往陈旧的方法, 不再进行剪贴、分组分析, 而是要求学生从细胞培养开始 (在实验材料中不仅有正常血液标本, 也有遗传病患者血液标本) , 然后再利用人类核型分析系统进行显带染色体的核型分析。学生先通过观看视频熟悉具体操作过程然后动手操作, 进行人体外周血淋巴细胞培养和染色体G显带标本制备, 整个实验过程由学生独立动手操作完成。这样把一个简单验证性实验变得更具有综合性和探索性。
1.3 遗传咨询
教师根据教学内容和教学目的, 精选遗传病相关病例, 病例要多样化, 内容涉及面要广, 既有典型遗传病的分析, 也有一般性遗传咨询问题, 然后提出问题, 以学生为主体进行分组, 各抒己见进行讨论。在分析解决问题的过程中加深对遗传基本规律和基本原理的理解, 使其不仅能正确掌握系谱图的绘制和分析方法, 遗传病的传递方式及其特点, 应用遗传规律对遗传系病谱的分析方法及对发病危险率的估计, 而且要注重遗传咨询时应遵循的原则及遗传检查中的伦理问题, 从而培养学生独立分析问题和解决问题的能力, 为今后的临床遗传咨询奠定基础。
2 加强临床见习基地建设, 拓展和完善第二课堂的教学
医学遗传学学科进展快、教学内容多, 然而授课学时有限, 通过临床实习基地建设, 拓展和完善第二课堂能够较好地解决上述矛盾[3]。
2.1 加强见习基地建设
与附属医院妇产科、儿科共同建立妊娠前与产前遗传咨询和实习基地、新生儿遗传咨询和实习基地;安排一些参加实习、见习的机会, 如组织学生到社会福利院或智障学校见习, 实地接触先天愚型等典型的遗传病病例, 以增加学生感性认识, 可以让学生直观地感受到遗传病对人类健康所构成的严重危害, 使他们认识到自己在提高人口素质上的责任和义务。
2.2 组织学生积极投身社会实践
为使教学更贴近社会, 利用学生假期积极参与遗传病相关的社会实践活动, 如通过开展社区常见遗传病的调查、遗传病家系调查与分析, 了解遗传病在人群中的发生情况等。并在社区中大力宣传遗传与优生, 利用所学的知识为社区居民提供遗传咨询等服务, 为提高我国人口素质做些实际工作;同时将遗传学实验与环境保护结合, 通过遗传咨询和调查, 让学生了解引起遗传疾病的环境问题, 增强学生的环保意识。
2.3 开展相关专题讲座
遗传学是一门发展较快的学科, 为了追求实效化, 应尽量把最新的技术进展介绍给学生。教学中尝试开展临床遗传学进展专题讲座等系列活动, 重点介绍新的技术、方法和思路, 不仅能够满足学生对相关新知识的需求, 也加强了医学基础与临床课程的交叉融合, 增强了学生创新能力和综合分析问题的能力, 使课程体系、教学内容和教学方法的运用趋向于综合化。
2.4 开展网络实验教学
积极建设网络实验教学平台, 精心策划演示、论证、模拟、设计、探究等多种形式的实验教学内容, 拓展过去传统教学模式不能达到的更广阔的思维和学习空间, 扩大实验的内涵和特有教学功能。如通过OMIN数据库来获取最新的有关遗传病、性状、基因定位、诊断、咨询及治疗的资料。
2.5 积极构建高效全方位的遗传学开放实验室
临床医学学生中有很多爱钻研、想学更多有关遗传病知识和实验技能, 并有兴趣参与科研的同学。对于这一部分同学, 充分利用承担部分附属医院遗传病的产前筛查和诊断, 遗传病的诊断等自身优势, 积极利用遗传病研究室这一良好的技术平台, 面向本科生开放实验室。采用自愿报名, 结合一定的基础知识和兴趣爱好测试, 选拔部分学生在开放实验室进行学习, 实行时间开放和实验内容开放等方式。学生可根据自己的实际情况, 征得教师同意, 自主安排实验准备和实验操作时间, 在老师在岗时到遗传病研究室自主选择做实验。学生也可以参与遗传病相关课题, 在老师的指导下查阅相关资料, 独立进行实验设计, 包括实验原理、方法步骤、所需器材药品及仪器设备、注意事项及预期结果等。整个过程都是学生亲自参与的, 学生在经过独立思考、独立解决各种问题的过程中受到全面锻炼, 也从问题的解决中看到自己的不足, 激发了强烈的学习动机。这种开放式实验教学培养了学生的综合素质, 为将来从事科学研究打下了坚实的基础。目前, 我们需要做的就是结合理论教学内容开设一批相对简单但又有一定探索性的实验课题, 让更多的同学参与其中而获益。
教学实践证明, 第二课堂的教学不仅能满足学生对相关知识的需求, 而且能够培养实践能力、社会交往能力、合作能力, 能进一步强化学习效果与动机, 加强了医学基础与临床课程的交叉融合, 提高了学生创新能力和综合分析问题的能力, 使课程体系、教学内容, 教学方法的运用趋向于综合化。
3 加强医学遗传学实验教学的思考和体会
搞好临床医学遗传学实验教学, 充分发挥实验教学的优势, 努力提高实验课的效果, 培养和发展每个学生的综合能力是新世纪医学遗传学科学发展的需要。加强医学生医学遗传学实验教学, 除提高学生对医学遗传学实验的认识、注重教学方法、加强教师队伍的建设等外;还应该改革实验教学内容, 增加实践时间和机会, 教学目的应该由验证性实验为主转向综合性和探索性实验为主, 以提高基本技能训练的素质;授课教师应该深入临床和科研, 不断更新知识, 学习提高, 在教学中要充分发挥学科自身的前沿优势, 积极探索, 大胆实践, 改进教学方法, 勇于实践创新, 及时优化和更新实验内容;积极开辟第二课堂, 能紧随医学科学技术发展的步伐, 把培养思路和目标溶入精选的实验课程, 不仅培养学生能利用“三基”分析解决问题, 而且还能不断总结经验, 开拓思路, 激发创新思维, 培养学生独立科研能力和创新意识, 为培养掌握21世纪医学前沿知识的医学专业人才而不懈努力。
参考文献
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遗传学实验课程改革的实践与探索 篇9
一、精选经典实验, 培养创新能力
遗传学实验是生物、农学、医学、药学等专业的重要专业基础课, 在开设遗传实验课的高校中, 大多数高校 (包括南京师范大学) 都保留了“果蝇的性状、生活史观察及饲养”、“果蝇杂交”、“果蝇的伴性遗传”和“果蝇唾腺染色体标本的制备与观察”等传统实验内容。大家仍然选择果蝇的实验内容, 主要是因为果蝇具有材料易得、有多种突变类型、容易培养、繁殖速度快、性状易于观察等许多优点, 在较短的时间内能够完成分离规律、自由组合规律和连锁互换规律的验证以及伴性遗传、绞花遗传现象分析和染色体分析等研究内容。但是这些实验往往都是在老师的指导下, 学生根据实验教材的步骤一步步地去操作、去验证, 学生能够发挥创造性的机会很小, 导致学生做实验的热情不够高。为了克服这个缺点, 我们只提供给学生黑体小翅焦刚毛白眼和灰体长翅直刚毛红眼两种果蝇品系, 在果蝇的这四对性状中, 控制眼睛颜色、翅的形状和刚毛类型的基因位于X染色体, 控制身体颜色的基因位于常染色体, 然后让学生自己去设计杂交实验验证三大遗传规律并观察伴性遗传和绞花遗传现象, 最后将实验结果形成一个综合报告。经过几届学生的实践, 我们发现效果非常好, 学生可以选择不同的杂交方式、选择不同的基因去进行分析, 既验证了相关的遗传理论, 又发挥了自己的创造性。
二、注重综合性实验, 强化操作能力
综合性实验教学是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关的其他课程多个知识点的实验, 是使学生综合已学的知识来设计和操作实验, 对学生实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合型实验。其主要特点是实验技能的综合性, 主要是培养学生的综合分析能力、实验动手能力、数据处理能力、查阅资料能力以及运用多学科知识解决问题的能力, 学会应用不同的方法和技术来完成预定的实验内容。在综合能力和创造性思维锻炼方面我们也进行了有益的探索。我们设计了“人类基因组DNA的检测与分析”实验, 让学生提取自己的基因组DNA, 然后进行琼脂糖凝胶电泳和图像分析。推荐指甲和毛囊作为提取基因组DNA的材料, 让学生通过实验进行比较和评价, 然后进行琼脂糖凝胶电泳和拍照, 应用图像分析软件对照片上的图形进行测量, 构建DNA片段大小回归方程, 并且根据回归方程计算出各未知DNA的相对含量。因为是对自己的DNA进行分析, 所以学生对实验的热情都很高。
三、优选研究型 (设计型) 实验, 激发科研兴趣
研究型 (或设计性) 实验是结合课程教学或独立于课程教学而进行的一种探索性实验。其主要特点是实验过程的研究性, 整个实验由学生独立设计、独立操作、独立创新。研究型实验属个性化培养范畴, 主要培养学生的创新能力, 激发学生的学习兴趣和从事科学研究的热情, 要求学生综合多门学科的知识和多种实验原理来设计实验方案, 并充分运用已学到的遗传学基础知识和基本技能发现新问题、分析新问题和解决新问题。根据研究型实验的要求, 我们布置了一个“人体身高遗传度调查与分析”的实验, 要求学生调查自己家庭的身高情况、自己周围家庭的身高情况和全班同学的身高情况, 让学生从查阅相关资料开始, 设计实验方案, 试、分析数据, 构建回归方程, 估算人体身高的遗传力, 并写出小论文式的实验报告。通过这个研究型实验, 学生们熟悉了查阅资料, 获取、整理和分析数据, 总结问题和解决问题等科学研究的基本过程, 为将来完成本科阶段的毕业论文 (或设计) 的工作打下了良好的基础。
四、加强实验指导, 提升实验教学要求
遗传学实验是遗传学课程的重要内容和重要环节, 为了凸显遗传学实验课程的重要性, 我们将遗传学实验作为一门独立的必修课程, 放在与遗传学理论课程同样重要的位置, 而且要求理论课程教学的老师必须上实验课, 与专门从事实验教学的老师一起确定实验课程内容、制订授课计划、准备实验材料和进行预实验, 很好地实现了理论课与实验课的衔接。除任课老师外, 每个实验组还配备2~3名从事教育实习的研究生, 协助老师在学生实验过程中对每一段操作和实验设计都进行观察和指导, 大大地提高了实验课程的教学质量。
五、完善评价方法, 提高学习自觉性
合理的考核评价方法对学生的学习能起到积极的督促作用。所谓合理主要有两层含义, 一是指考核的内容应该能够比较公正合理地评价学生的能力。实验课不仅反映学生的学习能力, 还反映学生的思维能力、操作能力、分析问题和解决问题等多方面的能力。但是, 有相当一部分的学生对实验技能不够重视, 他们在实验中不认真操作, 基本技能掌握不好, 但却可以写出很好的实验报告来。因此, 考核指标不能单一。为了克服这种不良倾向, 我们采用综合评分 (平时成绩与期末考试成绩) 的方法来评定学生的遗传学实验成绩。平时成绩中包括出勤、实验态度、动手能力、实验结果和实验报告的质量等要素, 期末考试采取笔试或实际操作考试等形式, 各种考核的内容按照一定的比例计入总分。二是考核形式要能够客观公正地评价学生的情况。由于考核的指标比较多, 在这些指标中有的是硬性指标, 有的是弹性指标, 为了尽可能地客观公正, 我们规定期末考试成绩比例不能低于50%。在期末考试中, 我们着重考察学生的基本实验技能和分析、解决实验基本问题的能力, 通过考核基本可以看出学生掌握遗传学实验技能的程度, 明显调动了学生动手的积极性, 对于少数不重视技能训练的学生效果尤为显著。
总而言之, 本科阶段的遗传学实验课程, 如何达到验证遗传规律、理解遗传现象、巩固理论知识的目的, 实现培养学生创新意识、锻炼分析问题和解决问题的目标, 这是遗传学实验课程教学改革的重要任务, 需要全体教师和主管部门的共同努力。
参考文献
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[4]张文霞, 戴灼华.遗传学实验指导[M].北京:高等教育出版社, 2007.
生物技术专业遗传学实验教学改革 篇10
一、遗传学实验教学的现状
遗传学实验是生物科学、生物技术、农学、医学类等专业一门重要的专业基础课实验, 全国各综合性大学, 师范、医学或农科大学均开设有遗传学实验[2]。但从现有的文献资料来看, 很多高校根据各自的专业要求及设备条件, 开展了遗传学教学改革, 普遍存在两大问题:第一, 染色体操作为代表的经典遗传实验内容与分子及群体遗传实验脱节。第二, 也是最突出的是内容单一具体的验证性实验多, 综合设计创新的三性有机结合的实验少。高校生物技术专业的本科生遗传学实验主要包括两大内容:其一, 染色体操作技术实验内容多, 如细胞有丝分裂、减数分裂、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实验;其二, 经典遗传验证性实验内容多, 如果蝇杂交实验、玉米或红色面包霉杂种后代遗传分析, 虽然涉及了多种材料, 但每个实验较为独立, 不容易找到联系, 以三大遗传规律验证为主。忽视了的遗传学实验内容应该是有机整体。而且在分子遗传实验内容, 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, 只是为了添加分子生物学实验技术而设置, 不易于学生掌握比较难懂的分子遗传学或生物技术的基理论对实验的指导作用。相比之下, 群体遗传学的实验内容, 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等, 是群体及数量性状遗传研究的基本技术, 但这些实验内容让学生感觉与分子和细胞水平的内容不能很好地联系起来, 在群体水平上对遗传现象有更深入的认识。
二、遗传学实验的研究型教学
传统的遗传学实验教学几乎已约定成俗, 各高校遗传学实验均是3~4学时一次实验课。由于实验要求在限定的时间内完成, 实验步骤由教师确定, 学生仅能按老师的要求去做, 所以, 学生没有机会去设计、去思维、去创新。不少的高校开设果蝇经典遗传实验时, 还是将单因子实验、双因子自由组合实验、伴性遗传实验、基因连锁互换实验及三点实验分别开设, 显得实验内容单一具体[3]。以研究促进教学是当前教学改革的必由之路, 这已经为高校生物技术专业学生能力培养的强大动力[4]。比如, 复旦大学在果蝇研究方面有较强的实力, 因而在生物技术的遗传学实验有一定侧重在果蝇实验。华中农业大学的生物技术专业依托于数量遗传学的雄厚研究实力, 在群体遗传上颇有特色。这充分表明学科建设与科学研究对实验课教学改革的作用。
三、遗传学实验教学改革的经验
我们在与遗传学相关课程, 如生物化学、分子生物学和细胞生物学等实验课的教学实践中, 发现这些课程的实验, 既相对独立又互相衔接, 为构建具有特色的综合性、设计性实验创造了条件[5]。我们在长期从事小麦细胞遗传学与分子生物学研究的基础上, 探索建立了以小麦为实验材料, 进行遗传学与多学科交融的新型实验课教学, 积累了一定的经验, 并呈现突出的综合性、设计性和创新性的特点。
1. 栽培小麦取材方便, 易于培养, 实验成本较低。
小麦是重要的粮食作物, 因而以它为实验材料其兼有理论与应用价值。小麦作为实验材料不像其他如果蝇材料需要特殊的培养体系, 而且种子较大易于操作, 基因资源易于保存。我们在研究中积累了丰富的小麦根尖培养的经验, 具有特色的发芽梳的应用, 可以大幅度提高细胞的分裂相, 在短时间的练习后, 可以较好地进行染色体观察, 同时也能在较快时间, 获得充足的实验样本, 满足核酸提取和群体观察等实验的需要, 实验成本低是其明显的优点。
2. 栽培小麦具有染色体大、染色体变异易于观察、遗传资源材料充分的优点。
由于小麦是植物界中的大型的染色体, 因而是进行染色体观察的较好材料。在传统的实验中, 一般采用大麦和黑麦为对象, 虽然材料的染色体数目少, 易于观察, 但他们没有足够的遗传工具材料供学生作多学科综合实验的研究。过去普遍认为小麦染色体太多, 而不易进行细胞学观察, 这主要由于没有建立高效的幼根培养系统, 我们的经验是小麦在优良的培养条件, 可以获得多的染色体分裂相和同时获得好的染色体分散度图像, 同时对本科学生的染色体制片技术是一个良好的训练。特别突出的是, 小麦的具有完整的染色体非整倍体材料, 包括单体、端体系列、缺体-四体系以及和近缘属物种如栽培黑麦 (Secale ereale) 、二倍体长穗偃麦草 (Lophopyrum elongatum) 的附加系和代换系材料, 是其他动物和植物材料所不能比拟的。这些材料较为稳定, 易于保存和观察, 完全可以满足学生的实验的需要。
3. 充分利用小麦丰富的遗传工具材料, 可以将所有的综合性实验进行有机的联结。
普通的遗传学实验课教学, 常常采用动物、果蝇或大麦作染色体数目观察, 而观察减数分裂和染色体数目变异, 又利用其他材料, 然后在核酸提取等又用其他的材料, 直接造成实验之间的割裂, 不能形成有机整体。而以小麦的非整倍体材料, 可以进行有丝分裂染色体数目、减数分裂染色体行为、染色体结构与数目变异的观察。最为重要的是, 小麦的缺体四体系和一系列的染色体代换系和附加系或易位系, 为基因定位提供特别的方便。
4. 小麦种子贮藏蛋白组成丰富、多样性好, 容易进行蛋白质分析。
小麦种子贮藏蛋白包括醇溶蛋白和水溶性的麦谷蛋白, 含量较大, 学生很容易在变性和非变性的聚丙烯酰胺凝胶电泳中得到清晰的蛋白质亚基条带, 具有极高的分辨率, 易于观察和分析。由于部分蛋白质带已有深入的研究资料, 可以帮助学生巩固蛋白质的遗传表达知识, 同时由于小麦种子蛋白变异丰富, 其中还有许多尚未研究的新类型, 在蛋白质和分子水平上都有较大的创新性实验的开发空间。
5. 在染色体分析和基础上, 开展小麦的有性杂交实验
和群体观察, 把实验室与实践环节结合, 引入群体遗传操纵思维。目前许多遗传学相关实验在群体实验有所削弱, 并且许多群体遗传学实验都是单独的验证性统计实验, 没有与相关的实验结合。我们让学生在前期进行发芽、蛋白电泳、DNA提取后的植株, 再进行杂交实验, 观察非整倍体材料和数量性状和群体遗传特征, 建立实验室分子与细胞和生化上的操作, 最终在个体性状表现和群体变异上进行观察, 将遗传学的三大部分结合起来。同时让学生训练了从微观到宏观进行整体把握知识和运用知识的能力, 养成一种钻研的精神, 因为首先观察到的蛋白变异就追踪染色体有什么变异, 进而在DNA标记上寻找原因, 最后在群体上进行观察, 将理论与应用连接起来, 锻炼连贯的综合性科研能力。
四、遗传学综合性、设计性实验创新
设计全方位的涉及小麦染色体、核酸和蛋白质等分析、有机结合的综合性实验, 全面锻炼学生的创新能力和整体性思维[6,7,8]。由于小麦的种子包括胚和胚乳两个部分, 我们拟让学生利用刀片, 将小麦的种子分成两个部分, 这样一半就可以做胚乳的贮藏蛋白的分析, 利用非整倍体材料的蛋白质电泳, 可以对蛋白质进行染色体定位。具有胚的一半可以进行发根和发芽试验, 发出的根可以进行染色体的观察, 发的芽长出的叶片用来进行DNA或RNA提取分析, 长大的植株再用于观察减数分裂的遗传行为, 并进行杂交实验。这样基本的从染色体到核酸和蛋白质的有机联系得实验就算搭建好了。在这个前提下在进行综合性的实验设计。比如, 可以利用遗传工具材料, 如按所需目标设计特定基因的引物, 进行特定染色体控制的DNA序列的扩增, 进行目标PCR带或PCR-RFLP的染色体定位, 这样可以将分子生物学实验的PCR扩增与染色体相联系, 避免了在分子生物学实验中, 进行PCR扩增只是简单验证, 而与遗传学没有直接联系的缺陷。同时将蛋白质的电泳带也与染色体的控制相联结, 可以深入理解生物化学中的蛋白质的遗传与表达的实质。由于这种实验建立在植物的根、种子和幼苗和开花等阶段的有机结合, 能直接训练学生的创新思维。可以培养学生在研究型的实验过程中树立综合分析能力, 即在蛋白质水平、染色体水平和DNA或RNA水平上相互印证, 进而把生物化学、遗传学和分子生物学的知识灵活地运用, 为分析和解决共通的问题服务。
因此, 我们在本科遗传学实验教学方面的改革中, 教师将课堂教学与自己的科研方向有机地结合, 并运用在实验课教学。在搭建好实验平台上自定实验方案, 增强了学生实验兴趣, 提高了学生实验主动性, 培养了学生动手能力, 由于设计性实验要求每个学生按自定方案实施, 开放实验教学, 克服了老师代做及课堂利用效率低的问题。实践证明, 学生在掌握小麦这种代表性植物的全方位锻炼后, 对进一步在毕业实习中进行其他动物、植物或微生物进行独立的科研有非常大的帮助。
参考文献
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遗传学实验 篇11
这是由于受到应试教育的影响，现行的复习大多被异化为应试操练，许多学生在高考复习时，虽然遗传实验设计题反复做了很多，但并没有把握实质、掌握规律，在关键时刻还是不能把学过的知识很好地发挥出来。通过对高三学生试卷的研究和对学生的个别指导，我发现他们对遗传设计类题目或多或少都存在一定的困难，有解题缺陷。许多学生希望教师能为他们总结关于遗传实验设计题的一些题型和解题技巧与方法。本文就如何有效落实遗传实验设计题的复习问题进行思考，以寻求更好的教学途径，提高复习的有效性。具体而言，我认为要做好以下几方面工作。
一、研读考试说明，明确教学重点
例如，按照2013年《考试说明》要求，《遗传》模块知识内容与2012年相比的变化不大，具体为：1.增加条目：遗传的染色体学说，考试要求为Ⅱ类，这块内容在浙科版教材和《学科教学指导意见》中都有要求的。2.改动条目：人类遗传病的类型→人类遗传病的主要类型，考试要求仍为Ⅰ类。这些变化使得《考试说明》与浙科版教材和《学科教学指导意见》的要求更加保持一致，体现了《考试说明》简洁明了、贴近教材、贴近浙江省高中生物教学实际的特点，有利于高三生物学科的教学和复习。
近几年高考对遗传知识的考查题型多以实验设计和分析题的形式出现，这也符合《考试说明》中对学生实验设计和分析并能做出评价和修订等方面的能力要求。题目分数控制在18分左右，有时也会穿插其他模块的内容，或在其他题目中考到该模块的知识点，题目趋向于综合性：1.近四年必考的知识点有：孟德尔遗传实验的科学方法；基因的分离定律和自由组合定律。每年必考遗传图解，分值在4分左右。2.近四年未考的知识点有：动物配子的形成过程；动物的受精过程；DNA的分子结构和特点；基因重组；染色体结构变异和数目变异；遗传咨询与优生。3.近四年每年高考试题中，考到的知识点呈增长的趋势：从2009年的3个考点，到2010年的4个考点，到2011年和2012年的6个考点，2013年基本保持稳定。
二、借鉴高考真题，做到触类旁通
自主命题以来，浙江高考频繁出现实验设计，遗传实验设计题正好可以很好地考查学生这方面的能力，生物教师平时不但要重视对浙江省高考遗传题的归纳，同时也要认真分析近几年全国各地的高考理综生物遗传实验设计试题，并预测当年的高考趋势。
例如，2012年山东高考理综生物第27题第（4）题：用红眼雌果蝇（XRXR）与白眼雄果蝇（XrY）为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇（记作“M”）。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离，请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。此题依托新的情景，要求学生能依据“几种性染色体异常果蝇的性别、育性图示”，灵活运用自由组合定律和伴性遗传原理并设计实验来解答问题。综合考查了学生的实验与探究能力、获取信息的能力，还考查了“确定假设”的逆向思维能力，根据结论反推而获得答案。
又如，2012年上海高考第30题，此题属于是9：3：3：1的变形，在许多情况下，独立遗传的基因通过相互作用共同控制性状，我们可将其称为基因互作，但仍然遵循自由组合定律，所以解题时所依据的仍然是孟德尔定律的实质。解答此类题目要认真审题，获取题中相应信息，根据信息判断产生原因，确定属于哪种变形，再运用孟德尔定律结合题中信息去解决问题。通过对此题的分析，教师可以由此引出许多变式类型，可以是互补类、互斥类、抑制类、重合类、重复类、叠加类、致死类等等，分析时配以相应的例题，相信学生一定能快速掌握此类题型的解答。
由此，我们有必要充分挖掘必修Ⅱ中遗传和变异所有显现的或隐藏的实验内容，对遗传实验设计题要充分归类，包括显隐性性状判断、基因载体（常染色体、X染色体）判断（包括显隐性基因已知和未知的）、纯合子和杂合子的判断、控制两对或多对相对性状的基因是否在同一对同源染色体上的判断、控制性状的基因是否在X、Y染色体上的同源区段或非同源区段的判断、可遗传变异和不可遗传变异的判断、显性突变和隐性突变的判断、根据性状判断生物性别的实验设计等等，要能运用实验设计的原则和孟德尔遗传定律解答此类问题，并整理出一套较完整的解题思路和技巧。
三、比较新老教材，进行择优拓展
生物学是实验性学科，实验教学对于提高学生的生物科学素养十分重要。人教版高中生物新教材必修模块的实验类型有验证性、探究性、定量分析型、观摩实验和模拟探究实验五种类型，极大地丰富了实验内容和实验方法。通过各种类型的实验，让学生体验如何科学地选择实验材料，怎样科学地设计对照实验，如何用表格记录实验数据与实验结果，如何对实验数据及结果进行科学的分析等。
浙科版高中新课程生物必修教材从2008年下半年开始使用，新教材更加关注对学生探究能力的培养，设计了更多的探究实验，特别在遗传实验题中也增加了实验设计类型，更调动了学生的探究兴趣，激发了学生的探究欲望，但由于此类题目在高考中综合性地进行考查，也给学生带来了一定的压力。
遗传实验这块内容在两本教材中有了很大的变化，比如在基因分离定律一节中，两本教材所列举的相对性状也发生了变化，人教版以高茎矮茎为例，而浙教版以紫花白花为例，当然这也留给了我们尽情挖掘的空间，尤其在实验设计这一块，我们可以把人教版的内容补充到浙教版来，以丰富我们的教学题材，为我们设置原创题提供了材料和空间。所以，教师可以利用人教版新课程教材中的实验内容进行优势互补，进行择优拓展。
遗传和变异是生物学知识的重点，遗传实验的设计更是学习的难点，高中生物教学要提高生物遗传实验复习课的针对性和有效性，不仅仅是多看实验内容、多做实验题就能达到，还得有正确的、有针对性的复习策略，教师要围绕高考考纲，加强对高考原题的关注和研究，讲究教学的有效性和针对性。同时，只有在求稳的基础上，求新、求异，才能在高考生物遗传实验设计题的复习中开拓出新路子，切实提高复习的有效性。
遗传学实验 篇12
关键词：教学手段,遗传学,实验
遗传学是21世纪生命科学领域发展最迅速的学科之一,也是生命科学各门学科的核心, 在生物学科体系中起着承前启后的作用。遗传学的基本概念、基本原理源于人类生产、生活实际,遗传学是一门推理性和实验性学科。遗传学实验是配合遗传学理论教学而开设的一门实践课程[1]。本课程由验证性、综合性和设计性多层次实验内容构成。通过遗传学实验教学,使学生理解和掌握遗传学抽象的概念和原理, 掌握遗传学实验的基本原理、基本方法与技术,提高学生实验操作技能与分析问题、解决问题的能力,培养学生科学的思维方法、实事求是的科学态度与独立进行科学研究的基本技能[2]。目前,应用型实用型人才培养目标对实验课提出了更高要求, 如何提高遗传学实验课教学质量,强化实验教学效果,发挥教师的主导作用十分关键。一般而言,理论课教学中,教师的主导作用是显而易见的,实验课教学则有所不同,大部分时间是学生做,教师集中讲授只占很少一部分时间, 如何发挥教师的主导作用? 教师如何上好遗传学化学实验课,笔者凭借多年经验就此介绍做法。
一、组织学生做好课前准备工作
实验课前充分准备好本次实验用到的仪器、试剂和其他用品,并将其放置有序,保持实验室的清洁、整齐等。实验中所用的药品可以召集2名学生在老师的指导下配制,这样做是为了使学生了解实验仪器如何安全正确使用, 以及配制过程中注意的事项,这样做可加深学生对遗传学知识的了解,提高学生的动手能力和学习遗传学的兴趣。
做好遗传学实验课的幻灯片课件, 重点强调以往每个实验中 学生出现 的各种特 殊和个例 问题 ,并设置疑 问。课件中 原理是简 写的 ,因为以往 实验课中 出现学生 写实验报告 时复制课 件的现象 ,这样做大 大限制学 生对知识 系统性的掌 握和发挥 , 杜绝全班 学生实验 报告一个 模板的现 象。上实验 课之前我 会在遗传 学网络课 程中通知 学生本次 实验的思考 题 ,指导学生 做好课前 预习 ,要求学生 在预习中做 到明确实 验目的 ,搞清实验 内容 ,并理解基 本原理、操 作步骤和注 意事项 ,为能自觉 地、有目的 地、独立地 进行实验打好基础。
二、坚持实验课前进行预试验
课前预做试验是非常有必要的, 因为预试验过程中能及时发现可能会出现的问题,做到心中有数。譬如在“人类诱发染色体畸变”这一实验中,畸变材料处理的强度和时间是否得当,会影响畸变率出现的高低。处理不当,学生在实验观察中会找不到染色体畸变, 所以预实验中我们需要提前验证材料可用性。在实验课中对学生提出的各种各样复杂的问题,教师能得心应手地处理, 使学生在有限的时间内保质保量地完成实验。
三、根据实验室的实际情况,将全班学生合理安排分组
教师要按实验内容和难易程度, 以及实验室的设备情况将全班学生合理分组。分组中尽量做到每个实验人人都有动手的机会。这样每位学生都可以独立完成实验,防止个别学生像其他科目实验那样2~4个学生合起来做同一实验,只是“观察员”或“记录员”而缺少亲身实验的机会。对个别实验,如高等植物DNA的提取这个试验中用到的离心机和混匀器是10个人一组,这样既锻炼学生的团结合作能力又提高仪器的使用率。
四、讲解突出实验原理,过程注意事项要示范
学生要掌握正确的操作技能,并养成良好的操作习惯,很重要的一条是教师首次讲解仪器操作时动作不仅要规范,而且要严格要求学生,并经过一定时间的强化训练。
首先,讲解过程中强调原理。实验原理是实验课中十分重要的一项,讲原理时由于要求学生做好了预习工作,教师通过提问、抽查等方式,了解学生的预习情况,可提高学生实验的主动性,对未预习的学生适当批评,引起重视。由于课件中原理部分写得少, 教师在讲解过程中可以全面系统总结有关知识。同时要求学生写实验报告时不要全盘复制, 加入个人知识。其次做到讲解演示结合。根据本实验过程中应注意的问题和以往学生在做实验时出现的问题, 我们应做到讲解演示结合。在示范操作时作可夸张处理,不仅调节课堂气氛,使学生明白错在何处, 而且把正确的操作示范与讲解紧密结合加以强调,使学生留下深刻的印象,逐步掌握规范操作。譬如如何研磨时可夸大学生研磨时力度不够不快, 取上清液时如何操作才能避免取到下部的杂质,最后一次离心时要如何混匀(不需震荡),等等。
五、坚持自始至终作巡回指导
学生能否保质保量地顺利完成实验课, 教师自始至终巡回指导是一个重要环节。有时,学生难以发现实验操作中存在的习惯性毛病,或不能及时总结实验操作的优点和经验。教师要观察学生的实验操作给予有计划、有针对性指导。在每次实验课中,教师应有计划、有重点地用较长时间系统而细致地观察几位同学的实验操作, 然后对他们实验工作中存在的缺点和问题,一一给予耐心指导,特别要引导学生分析和认识存在这些问题的原因,并指出努力改进的方向,这样才能对学生有较大帮助。我院实验教师有两位老师:主讲教师和辅导教师。主讲和辅导教师先站在实验室某处观察整个实验室全体学生动手操作时的全貌,及时发现实验过程中学生普遍存在的问题,及时给予纠正,后个别学生逐个辅导,有的甚至手把手带教,使学生能及时得到教师的亲临指导,沿着规范程序进行下去。
六、实验结束后组织学生认真总结
在学生实验结束后,教师组织小组内讨论,根据现象得出结论。对实验成功的同学可将自己观察的实验展示同学,谈谈自己组的实验过程。如果没有明显的现象,就分析原因(5分钟)。然后教师作小结(小结要全面指出学生实验中的优缺点,究其实验成功与否原因)。要求学生认真写好实验报告,并布置学生洗涤仪器和整理实验用品,做好清理整洁工作。
七、严格要求,及时批改实验报告
实验完毕后让学生及时上交实验报告, 实验报告要求学生讨论成功的经验、体会或失败的教训,并从中找出失败的原因。然后根据实验报告中出现的问题,在下次实验课中提到或在网络课程通知中告知学生。
八、考核方法改革