《遗传学实验》教学大纲（2022年修订版）

发布时间：2023-05-30 15:03

 

课程名称（中文）：遗传学实验

课程名称（英文）：Genetics Experiments

课程号（代码）：204175020

课程类别：实践教育

课程属性：必修/选修课

适用专业：生物科学，生物技术，生态学，计算生物学

总 学 分：2

总 学 时： 48

开课学期：2秋

先修课程：普通生物学、动物生物学、植物生物学、遗传学。

一、课程目标

A1. 熟练掌握常用试剂的配置方法和注意事项。

A2. 熟悉遗传学常用的模式生物的特征，了解其在遗传学研究中的应用。

A3. 熟练掌握果蝇、拟南芥、斑马鱼和粗糙链孢霉的培养方法。

A4. 掌握果蝇的杂交技术和表型分析技术。

A5. 掌握斑马鱼的转基因技术。

A6. 掌握粗糙链孢霉的杂交技术和遗传重组做图技术。

A7. 掌握粗糙链孢霉的节律分析方法。

A8. 熟练掌握遗传学实验常规制片技术。

A9. 熟悉群体遗传学和数量遗传学研究的技术方法。

B1. 培养实验设计的思维方式。

B2. 培养实验过程中把握线索、注重细节的能力。

B3. 培养反思实验过程并提升实验技术的思维方式。

B4.锻炼实验过程中发现问题、分析问题和解决问题的能力。

B5. 拓展研究思路，了解遗传学研究的最新进展。

C1. 培养求实、创新的学术素养。

C2. 培养安全操作、规范实验的习惯。

C3. 培养认真实验、仔细观察和如实记录的习惯。

C4. 培养解决实验问题的思维方式和操作能力。

D1. 引导对遗传学研究的兴趣。

D2. 培养热爱学习、乐观进取的思想态度。

D3. 培养不畏挫折、积极解决问题的思想态度。

二、教学基本要求

1、实验前认真预习和思考实验内容。

2、实验中善于观察和记录实验过程。

3、实验后认真整理和分析实验结果，完成实验报告。

遗传学是一门发展快、实验性强的学科，实验教学在遗传学教学中占有重要的地位。通过实验课的教学、实验操作和对实验结果的分析，可加深学生对经典和现代遗传学基本理论的理解和掌握，锻炼学生解决问题、设计实验和解释数据的能力，提高学生的创新思维能力。

遗传学实验涉及重要遗传学定律的验证、常用的遗传学基本实验技术和实验方法以及现代遗传学研究体系的介绍。本课程可开放14项实验，每年根据具体情况进行其中的11-12项。要求学生实验前认真预习和思考实验内容，实验中善于观察和记录实验过程，实验后认真整理和分析实验结果，并写出详尽、规范的实验报告。

三、教学方法与主要教学环节

1、教学方法

课程采用学生动手为主，教师讲授和指导为辅的教学方式。注重师生互动和问题的讨论，培养学生掌握实验思路和关注实验细节的科研素养。

2、主要教学环节

学生课前进行实验内容的预习。课程中教师首先介绍相关实验的原理和具体实验操作流程，重点阐述需注意的实验细节。随后展示教师的实验结果和往届学生的实验结果，进行师生互动和问题讨论，引导学生思考影响实验结果的关键因素及解决方法。实验过程中教师随时跟进学生的实验情况，指导学生完成实验。学生课后总结实验结果、分析实验数据、反思实验过程中的经验教训，完成实验报告。

四、实验课程内容与学时分配 

实验项目属性   课程目标达成							1	2	3	4
							知识	能力	素质	思政
序号	项目名称	内容简介	学时	每组人数	实验类型	实验要求
1	果蝇饲养与性状、生活史观察	1.学习果蝇培养基的配制和果蝇的饲养方法2.学会果蝇的麻醉转移，探索适度和深度麻醉果蝇的方法3.观察野生及突变果蝇性状，鉴别雌雄，寻找变异性状4.观察果蝇的生活史。	8	3	基础	必修	A1-A3	B1-B5	C1-C4	D1-D3
2	成都地区野生果蝇的采集和性状观察	1.自制培养基诱捕野外果蝇2.观察并描述野外果蝇的性状3.调查成都地区野生果蝇的性状和分布，条件成熟后做四川地区的野生果蝇调查和亲缘关系分析	8	3	研究	必修	A1-A3	B1-B5	C1-C4	D1-D3
3	果蝇杂交实验的设计	1.根据遗传定律独立选择突变品系设计实验方案2.进行果蝇的培养和杂交，观察杂交后代的性状，分析各突变基因在不同杂交条件下的遗传规律3.验证孟德尔遗传定律	8	3	研究	选修	A1-A4	B1-B5	C1-C4	D1-D3
4	平衡染色体在果蝇遗传学中的应用	1.观察鉴定平衡品系的特征2.平衡品系的测交及后代性状的观察统计3.平衡品系的自交及后代性状的观察统计4.分析平衡品系的应用特点	8	3	研究	必修	A1-A4	B1-B5	C1-C4	D1-D3
5	果蝇GAL4-UAS系统的应用	1.观察鉴定GAL4和UAS-GFP品系的特征2. GAL4和UAS-GFP品系杂交3.后代GFP阳性神经细胞的观察4.分析果蝇外源基因表达的模式	8	3	研究	选修	A1-A4	B1-B5	C1-C4	D1-D3
6	果蝇唾腺染色体标本制作	1.有效分离果蝇三龄幼虫的唾腺，制作唾腺染色体标本2.了解体细胞染色体联会现象3.观察多线染色体的特征4.理解遗传规律的染色体基础	4	3	基础	必修	A1-A3、A8	B1-B5	C1-C4	D1-D3
7	果蝇基因组DNA的提取	1.利用抽提缓冲液释放DNA，酚/氯仿/异戊醇提纯DNA，异丙醇沉淀DNA，琼脂糖凝胶电泳分离DNA并拍照记录2.分析所提基因组DNA的完整性及其影响因素	4	3	综合	选修	A1-A3	B1-B5	C1-C4	D1-D3
8	拟南芥栽培、生活史及形态观察	1.拟南芥栽培计划的制定2.拟南芥栽培3.结果的分析和改进	8	3	研究	必修	A1-A3	B1-B5	C1-C4	D1-D3
9	斑马鱼观察和转基因仿真实验	1.斑马鱼特征观察2.转基因仿真实验	4	3	研究	必修	A2、A3、A5	B1-B5	C1-C4	D1-D3
10	粗糙链孢霉四分子分析	1.粗糙链孢霉赖氨酸缺陷型和野生型培养基的配置2.菌株的培养和杂交3.对杂交所得子囊孢子进行顺序四分子分析，计算有关基因的着丝粒距离	6	3	基础	必修	A1-A3、A6	B1-B5	C1-C4	D1-D3
11	粗糙链孢霉生物节律的观察和分析	1.粗糙链孢霉节律菌株培养基的配置和竞争管灌制2.菌株的竞争管接种和培养3. 分析分生孢子形成的节律及其影响因素	6	3	研究	必修	A1-A3、A7	B1-B5	C1-C4	D1-D3
12	植物根尖细胞有丝分裂制片	1.蚕豆生根2.根尖细胞压片3.观察有丝分裂各期染色体的形态特征	6	3	基础	必修	A1、A8	B1-B5	C1-C4	D1-D3
13	蝗虫减数分裂标本的制备与观察	1.小稻蝗解剖及精细管制片2.观察精母细胞减数分裂过程3.分析各期形态特征	4	3	基础	必修	A8	B1-B5	C1-C4	D1-D3
14	人群多基因遗传性状分析（指纹的遗传分析）	1.指纹印取2.全班指纹特征分析	4	3	综合	必修	A9	B1-B5	C1-C4	D1-D3

                                                           注：实验类型选填基础、综合、研究；实验要求选填必修、选修；课程目标选填编号，如A1，B1，...。

五、考核要求、考核方式及成绩评定标准

（1）考核要求：认真完成每次实验，学会总结和分析实验结果，实验报告符合规范。

（2）考核方式：实验课程总成绩100%由过程考核成绩组成，过程考核由每次实验成绩组成，总成绩为每次实验成绩的平均。每次实验成绩的基础为实验报告成绩，平时实验操作作为加分项，考勤如缺勤作为减分项，计入每次实验成绩。

（3）成绩评定标准：实验报告成绩的评定基本要求为格式完整，在此基础上主要依据分析讨论部分的内容评分，着重考查学生对实验过程的总结和思考。为鼓励学生仔细进行实验、自主思考实验、学会评价实验结果并动手改进实验，根据实验项目设置加分项。果蝇实验中发现果蝇实验品系的变异体以及捕获新的野外品种，该项实验加2-10分。制片实验中选质量（结果）最好的前5%同学减免实验报告。免实验报告的同学根据制片的质量或实验结果，当次实验成绩为95-100分。

六、实验教材、参考书

（一）实验教材：

丁毅、王建波. 遗传学实验教程. 北京：高等教育出版社, 2019. 

（二）参考书：

杨大翔. 遗传学实验（第三版）. 北京：科学出版社, 2016.

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