动物遗传学实验课在高等农林院校动物科学专业中的改革与

摘 要：遗传学具有理论性强、知识点抽象,逻辑性强等特点,实验课是伴随遗传学教学的重要环节,也是理论教学的深化和补充.随着遗传学的快速发展,进入了分子遗传学时代,原有的经典遗传学实验设置已经不能满足遗传学快速发展的迫切要求.基于以上考虑,结合我校动物科学专业设置特点,经过长期教学过程中的摸索与实践,总结出了一套适合我国高等农林院校动物科学本科专业需求的遗传学实验课程体系,即实用遗传检测技术.该课程主要包括细胞遗传学和分子遗传学部分,旨在为培养理论与实践兼备的高素质动物科学方向的本科生做出一定的贡献,也期望为国内同行遗传学教学相关实验课的开设提供一定的借鉴作用.

关 键 词：动物遗传学动物科学遗传检测细胞遗传学分子遗传学

中图分类号：G642.0文献标识码：CDOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.23.150

动物遗传学是动物科学专业的重要专业基础课程.遗传学具有基础理论抽象、逻辑思维强、知识面涵盖广等特点,是动物育种的理论基础.遗传学的基本概念和原理来自于生产、生活和科学研究的实践,遗传学实验是遗传学教学中重要的环节,是理论教学的深化和补充.近些年,随着遗传学的不断发展,取得了很多的进展,特别是随着分子生物学的发展,遗传学进入了全新的分子遗传学时代,较之之前的形态遗传学、细胞遗传学而言,分子遗传学更为抽象,因此,长期沿用下来的经典遗传学实验显然已经不能满足遗传学快速发展的需求,从而对遗传学相关实验课提出了更高的要求.

针对以上情况,结合我校动物科学专业设置的实际情况,经过长期的摸索和创新,我校动物科学学院近年来开始开设了实用遗传检测技术课程,学时120学时.主要通过实验制备和观察,使学生从细胞、分子及群体水平上掌握遗传学的实验操作方法；学会基本仪器设备的使用技巧；了解遗传学研究方法和手段,进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力,独立操作和创新能力及培养学生的动手能力.同时注意培养学生实事求是,严肃认真的科学操作和良好的实验习惯,为今后的工作和研究打下良好基础.本文将就本课程的设置进行综述,旨在为相关学科今后在遗传学相关实验课程的开设方面提供借鉴.

1细胞遗传学篇

细胞遗传学是研究细胞中染色体遗传规律的学科.同时也是在细胞层次上进行遗传学研究的遗传学分支学科.着重研究细胞中染色体的起源、组成、变化、行为和传递等机制及其生物学效应.

围绕细胞遗传学,设立了如下实验项目：①细胞培养.主要讲解细胞的体外培养原理、条件、技巧和注意事项.主要通过采集动物外周血培养2个周期,用以观察培养细胞在体外分裂情况；②培养细胞的同步化处理.主要讲解在体外培养条件下同步化处理的原理、条件、技巧和注意事项.处理培养细胞分裂中期同步化；③外周血淋巴细胞染色体标本制作.主要包括以下过程：收集细胞→低渗处理→固定→涂片→染色→观察；④骨髓细胞染色体标本的制备.主要包括以下过程：秋水仙素处理→取管状骨→冲取骨髓细胞→低渗处理→固定→涂片→染色→观察；⑤果蝇唾液腺染色体标本的制备.主要包括以下过程：培养果蝇三龄幼虫→解剖分离唾液腺→水解处理→染色→压片→观察；⑥染色体显G带.主要包括以下过程：制备染色体标本片→胰蛋白酶处理→染色→观察；⑦各种显微镜的调试实用实践.主要包括熟悉普通研究显微镜,相差显微镜,暗场显微镜,荧光显微镜的光路合轴、聚光器调焦、滤镜选用等操作；⑧染色体标本的观察照相.主要包括以下过程：显微镜下观察制备好的染色体标本片→统计分裂相的比例→数细胞染色体数→选形态良好数目占众数的分裂相→拍照；⑨染色体核型分析.主要包括以下过程：染色体照片→photoshop软件裁剪→整理→同源染色体配对→排序→测染色体臂长→计算相对长度和臂比.

2分子遗传学篇

随着遗传学的迅猛发展,分子遗传学已经渗透到了遗传学的各个角度,分子遗传学也因此在教学中已经占有了相当大的比重.分子遗传学实验技术也成为研究者使用得最多的分析手段,这就进一步要求我们的实验教学也要适应遗传学的发展.

围绕分子遗传学,设立了如下实验项目：①动物组织（肌肉）中DNA的提取.主要包括以下过程：采集动物组织材料→破坏细胞膜和核膜→核蛋白和DNA分离→抽提纯化DNA→乙醇沉淀DNA→检测DNA纯度和量；②动物性别鉴定.主要包括以下过程：提取动物组织DNA→sry特异引物PCR扩增→电泳→判断；③DNA酶切电泳.主要包括以下过程：λDNA→限制性内切酶酶切→琼脂糖凝胶电泳检测；④动物来源物种鉴定.主要包括以下过程：样品采集→基因组DNA提取→PCR-RFLP→琼脂糖凝胶电泳检测→判断；⑤动物组织总RNA的提取.主要包括以下过程：样品采集→RNA提取→琼脂糖凝胶电泳检测；⑥TotalRNA质量的检测及cDNA的制备.主要包括以下过程：紫外分光光度计检测TotalRNA质量→反转录→cDNA检测；⑦microRNA指纹图谱技术（MTFP）在肉品质检测中的应用.主要包括以下过程：样品采集→总RNA提取及检测→cDNA的制备及检测→PCR反应及检测→PAGE电泳检测和分析；⑧PCR-RFLP鉴定ABO基因型.主要包括以下过程：毛囊（毛发）中总DNA的提取及电泳检测→糖基转移酶基因片段扩增及电泳检测→扩增片段限制性酶切及电泳检测.

遗传学是研究生物遗传和变异的科学.随着现代生物科学技术的发展,遗传学已成为生命科学领域中发展最为迅速的基础学科之一,而实验实践教学环节为培养学生的科学思维、探索思维和实践创新能力提供重要途径,并且可以提高学生的实际动手能力和分析问题、解决问题的能力.遗传学实验技术和方法是遗传学建立和发展的基础,如今现代的遗传学实验技术已广泛渗透到生命科学的各个分支领域,并正在发挥其独特的作用.本文通过数名长期工作在遗传学本科教学一线的教师多年的教学实践经验,结合动物科学专业设置的特色,摸索了一套适合动物科学专业本科生实际的实验课教学体系,旨在为培养理论与实践兼备的高素质动物科学方向的本科生做出一定的贡献,也期望为国内同行遗传学教学相关实验课的开设提供一定的借鉴作用.