小学范文网

导航栏

×
小学生范文 > 实用范文 > 导航

分子生物学实验员工作计划

2026-01-30 分子生物学实验员工作计划

分子生物学实验员工作计划(集锦十二篇)。

✧ 分子生物学实验员工作计划 ✧

生命科学的发展对科技发展、社会进步和经济增长产生了极其重要而深远的影响,并在农业、医药与健康、能源、环境保护等领域有较为广泛的应用。近半个世纪以来,分子生物学作为生命科学领域发展最迅速的一个前沿学科,推动着整个生命科学的发展。目前很多高校的医学、生命科学、农学等专业都设立了分子生物学课程,并作为本科生必修的学位课程。然而,由于这门课程涉及的知识点抽象复杂,信息量大,知识更新速度很快,学生们难免会感到枯燥乏味,难以理解。目前为止,大部分教师仍然采用制作多媒体课件、根据课本内容逐条灌输知识的单一教学模式,导致学生上课兴趣不大、效率低下、难以系统掌握知识等问题;高校授课教师科研压力大,部分教师重科研、轻教学,教学上投入不够而导致备课不充分、对教学内容吃不透、个别知识点模棱两可等,直接影响着教学质量。因此,对分子生物学课程进行教学改革,是提高教学质量的重中之重。笔者从教学方法和教师素质方面进行了大量的教学改革实践和探索,取得了较好的效果。

问题式教学方法是教师根据所讲授的内容提出问题,让学生在限定时间内阅读教材,思考教师设定的问题,教师提问,根据学生回答问题的情况进行有重点、有目的的引导和讲解,最终教师讲解巩固,使课堂气氛活跃,调动学生学习和思考的积极性,提高教学效果。崔希福 将问题式教学方法应用在马克思主义基本原理课堂上,非常有助于抵制和规避课教学中普遍存在的问题,使学生不仅真正掌握基本原理和方法,并且提高了学生分析问题和解决问题的能力。王荣等利用问题式教学方法在机械原理课堂上也进行了教学实践,并取得了很好的教学效果。吉敏丽在宪法学教学中通过问题式教学方法的运用,提升了学生思维能力,并开拓了学生的知识面及视野。问题式教学方法在看似枯燥的原理课程上运用将极大提高课堂的教学效果,使学生的自主思考和表达能力得到较好的提升。问题式教学与传统的教学相比,是以“施人以渔而非施人以鱼”的方式对学生进行培养,与“填鸭式”传统教学模式比较,更利于学生获得分析问题和解决问题的能力,也更利于综合素质的培养和提高。通过本研究分析的结果,问题式教学在分子生物学理论课程中取得了较好的教学效果,有必要进一步推广使用。

分子生物学是理论与技术相互结合和相互促进效果最显着的学科,分子生物学的理论指导新技术的产生,新技术的应用又促进了新理论的形成。因此,分子生物学知识的更新速度在生命科学领域首屈一指,将外文文献引入到分子生物学的教学中不仅能够拓宽学生的视野,而且能够展现这些抽象的理论知识在实验中的应用以及基于分子生物学知识的最新研究进展,以启发学生广阔的思维方式。比如,基因的表达调控章节,教材中讲述了从基因水平、转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平的基因表达调控,正是由于基因表达调控的存在,才能使仅仅拥有2.5万个基因的人类成为最高级最复杂的生物。表观遗传学是基因表达调控的新兴内容,包括小RNA和DNA甲基化对基因表达的调控等内容,这些知识在教材中一笔带过,学生无法真正认识和了解前沿信息。通过推荐外文文献,让学生分组学习和讨论,并在课堂上以讲座的形式分享自己学到的新知识,对于增强学生自信心和团队协作意识、提高自我学习思考能力具有显着的效果。

当今高校教师肩负着两项基本任务就是教学和科研。对于广大青年博士教师,面临初登讲台和科研任务的双重压力,使他们喘不过气来,难免对教学的重视程度不够,从而导致学生对于教学效果评价较差。因而教师端正态度、摆正思想就尤为重要。除了自我修养的提升,教师自身知识的更新也非常重要。教师必须经常阅读分子生物学方面的最新文献,以了解分子生物学的前沿研究进展,同时积极参加各种学术会议以及培训,用新知识和新方法不断充实教学内容,才能更有激情的高质量上好每一节课,进而激发学生学习热情,提高教学质量。

✧ 分子生物学实验员工作计划 ✧

【摘要】在初中阶段,英语阅读课占主导地位,英语阅读能力尤为重要,而阅读理由的设计又直接影响阅读效果。

笔者针对阅读课中理由设计的重要性、设计的原则以及理由的分类,阐述如何在阅读课上科学的设计理由:包括理由明确具体、有计划性、有启发性、有多样性、有阶梯性、有度。

以此来体现阅读课教学的实效性,从而提高初中生的英语阅读能力。

在初中英语教学中,阅读课已占据主导地位,它直接关系到学生的阅读能力和效果。

目前,在我国,初中阶段的英语教学过程中,存在以下理由:教师没能在课堂上给学生提供充足的深思理由的时间;教师直接公布答案多,

分析理由过程少;优秀生回答理由相对过多,中等及中等以下学生回答理由相对过少;理由的设置没能引导学生积极参与课堂活动、引发学生积极深思的阅读习惯等等。

基于上述理由,在本篇论文中,笔者主要针对初中英语阅读课上,如何科学合理地设计理由进行研究。

之前,也有很多学者进行了系统性的研究,提出了一些策略和策略。

本课题结合了前人的经验,又提出了一些个人的观点,以改善初中英语阅读课教学。

英语阅读课的目的是教会学生阅读策略和阅读技巧,有目的的阅读材料,获取其中的相关信息,并对所获取的信息进行分析,归纳,进行信息重组,以此来理解文章的内容。

因而,在阅读教学中,理由的设计极为关键。

好的理由可以让学生大大受益。

科学、合理及巧妙的设计理由会更大限度的理解文章的内涵,提升学生的学习兴趣,引发学生积极主动的深思,进而提高课堂阅读的效率,从而达到优化课堂的效果。

教师在课堂教学中,应重视理由的设计,把学生引入理由情境,引导他们积极深思,提高学生的语言综合运用的能力。

由此可见,学生学习英语的过程中,阅读能力尤为重要,而理由的设计又直接影响阅读的效果。

因此,笔者通过对初中英语阅读课的理由设计进行研究,希望提高学生的阅读能力。

教师设计课堂上所提的理由,必须围绕教学目标,为完成本堂课的教学任务服务。

备课时要认真钻研教材,紧紧围绕重点、针对难点、扣住疑点,避开随意性、盲目性和主观性。

教师设计理由时应分出层次,力争让不同层次的学生在不同程度上有所发展,从而实现因材施教的原则。

知识的掌握、学生能力的培养是一个由少到多、由浅入深、由易到难逐步积累的过程。

提问的设计要遵循由浅入深,由易到难,循序渐进。

教师在理由的设计过程中,充分了解学生的实际情况,正确认识学生并科学地估计他们的知识和智力水平,真正做到从学生实际出发,理由设计要有“弹性”。

至于初中英语阅读课教学理由的分类,从阅读材料本身来看,“理由大致分为以下三类:认知类理由,分析类理由及评价类理由。

认知类理由相对来说比较容易,理由的一般针对句子的表层意思,学生只需读懂字面意思,就能准确的回答理由,不必考虑句子之间的衔接关系以及段落之间的内在联系,

这类理由只要通过快速阅读或浏览就能把握文中事实和细节,从阅读材料中找出正确答案。

这类练习可训练学生又快又准的获取信息的能力。

与认知类理由相比,分析类理由难度上升,不仅要求学生掌握句子的表层意思,更能挖掘句子的深层含义,并考察学生理解、分析理由的能力。

回答分析理由时,既要理解句子的字面意思,而且能理解句子的隐含之意,并运用文中的语言线索进行分析、重组和归纳,根据上下文揣摩真正的含义,这种练习可以训练学生分析、推理和归纳的能力,是阅读能力提升的重要手段。

关于评价类理由,要求学生根据阅读材料中的相关内容,结合自身的认识和看法,围绕阅读材料中的理由表达自己的观点。

这类理由不仅是对学生思维能力的考察,也是对学生语言能力的检验,难度大,层次高。

基于以上三种分类,教师在设计理由的时候一定要多加深思,巧妙、科学的进行设计。

而从学情来看,教师应根据学生的情况来设计理由。

在一个班级中,学生的层次大不相同,因此,在设计理由的时候应照顾到每一位学生,让所有的学生都参与到课堂活动中,才能体现课堂教学的实效性。

阅读理由的设计要符合学生的水平,能为学生理解,让学生有思路可循,切不可含糊不清,影响学生的阅读效果。

教师在设计理由前,要仔细备课,认真研读阅读材料,之后精心设计理由。

而且,对于同样一个理由,可能会有几个答案,这就要求教师深思如何进行正确的引导,如何训练学生的多角度的深思理由的能力。

教师在设计理由时,要考虑理由的提出会训练学生的思维能力,让学生在深思后得出答案,从而,让学生在课堂上养成动脑的好习惯,积极参与深思理由的教学活动中,进而,提高英语的阅读能力。

为了更好的理解一篇文章,阅读理由的设置要灵活多样,在教学过程中,可设置选择题,问答题,判断正误题,填充表格题等等,全方位、多角度的训练学生的阅读能力。

首先,阅读理由的设计应难易结合,因为我们学生的层次参差不齐,这样题型的设置会让全体同学都参与到课堂活动中来,而不是只关注某几个学生。

这样的教学手段会推动所有同学学习的动力,积极投入课堂活动,认真完成学习任务。

其次,阅读理由的设计应层层递进,先设计一些铺垫性的理由,逐渐深入,提出揭示文章主题的理由,由浅入深,一环扣一环,达到理解文章深层含义的目的。

理由的设计要把握好度,难度、深度和广度。

科学的设计理由,可以激发学生的求知欲,调动学生的注意力,让学生体会到学习和深思的快乐,同食也激发学生的思维能力,提升英语的综合能力。

初中英语阅读教学中,理由设计尤为关键。

在理由设计与实施的环节,应根据学情,设计好每一个理由。

理由的设计要明确具体,有计划性,有启发性,有多样性,有阶梯性,有度。

要符合学生的水平,要精心设计、深思理由,要注重学生思维能力的培养,理由的形式要灵活多样,理由要难易结合、鼓励全员参与,要把握好难度、深度和广度。

理由之间应有联系,层层递进,环环相扣。

遵循着这样的设计模式,应用于教学实践,实现对阅读课教学的改善。

参考文献:

〔2〕范煜华 精心设计课堂提问,提高课堂教学效率 中小学外语教学 .6

〔3〕高艳琳 中学英语课堂教师话语的调查与研究〔A〕中小学英语教学与研究 〔J〕2002-09

〔5〕徐育兵 课堂提问初探〔A〕中小学英语教学与研究 〔J〕-05

✧ 分子生物学实验员工作计划 ✧

《分子生物学》

教学大纲

第一、总纲

《分子生物学》是为三年级本科生开设的一门基础必修课,该课程是在学生完成《微生物学》、《遗传学》和《生物化学》等课程的学习后开设的,总学时为45学时,2.5个学分。采用我校陈启民教授等编写的教科书《分子生物学》(南开大学出版社2001年12月出版)中的部分章节为基本教材,同时选用英文编写的教科书《Molecular Biology》和《Molecular Biology of The Cell》(Alberts B.等主编,Garland Publishing出版社出版,第三版)为辅助教材。

(一)指导方针

通过《分子生物学》课程的学习,使学生初步掌握分子生物学的概念和建立分子生物学的理论体系,对分子生物学的整体发展有比较清楚的了解。熟悉分子生物学的常用研究方法的原理和研究策略,了解分子生物学研究的前沿领域和发展趋势。培养学生对分子生物学研究的兴趣。理论联系实际,能较熟练地查阅和阅读分子生物学专业的英文文献,并能够理解和表述。

(二)教学方式

采用中国语和英语相结合的双语教学,以中国语讲解为主,部分内容用英语讲述后,再用中国语简要说明,力求学生对所讲述的内容完全理解。以多媒体power point为教学辅助用具,部分内容采用动画和原版英语解说,最后再用中国语简要说明,力求学生对所讲述的内容完全理解。采用“教、学互动”的学习方式,鼓励学生上台,组织学生课外论文报告会,由学生报告综述和课题设计开题报告。在课堂上进行学术讨论,开拓学生的科研思维。作业为每人写一篇综述论文,并选一篇英文论文翻译为中文,该作业计作为平时成绩。

(三)考核形式

采取综合考核,包括笔试和平时成绩两部分。笔试为课堂上讲授的内容,成绩计100分;平时成绩包括写综述论文和以分子生物学专业研究为内容的英文论文翻译(英译汉),平时成绩优秀者,在最后成绩中适当加分,对在课堂上表现优秀的学生可在最后成绩中适当加分。第二、学习内容

《分子生物学》课程的学习内容分为三个部分:

(一)分子生物学概论,9学时;

(二)分子生物学基本理论,30学时;

(三)分子生物学研究前沿,6学时。

一、分子生物学基本概论(9学时)第一章 分子生物学的特征(3学时)(了解)

一、分子生物学的研究范围

二、生物化学与分子生物学之间的关系与区别

三、分子生物学的形成及其发展过程

四、21世纪分子生物学发展的趋向

第二章 分子生物学的研究策略(3学时)(熟悉)一.分子生物学实验室的组成和设备 二.分子生物学研究的主要技术手段 三.分子生物学的研究策略

第三章 学习分子生物学的方法(3学时)(了解)

一、如何阅读英文文献

二、分子生物学研究入门

三、如何写分子生物学学术论文

二、分子生物学基本理论(30学时)

第一章 生物大分子结构的基础知识(3学时)(掌握)第一节 大分子结构常用名词及其含义

一、构形

二、构象

第二节 生物大分子的螺旋结构 第三节 维持生物大分子结构的力 一.氢键 二.疏水力

第四节 生物大分子相互作用的原理 一.扩散作用

二.专一性相互作用 三.平衡常数

第八章 真核生物的基因组结构(掌握)第一节 真核生物基因组的C值与特点 一.基因组的复杂性 二.生物基因组的特点

第二节.真核生物基因组DNA序列的类型 一.DNA复性的动力学

二.真核生物基因组DNA复性动力学的序列类型 三.串联重复序列

第三节 基因家族和基因簇 一.基因家族 二.基因簇

第四节 断裂基因 一.断裂基因的发现 二.断裂基因的结构

三.内含子的起源与作用 第五节 真核基因组的包装 一.真核细胞染色质的结构 二.核骨架与核骨架结合元件

第六节 酵母和线虫的基因组结构 一.酵母基因组的结构 二.线虫基因组结构

第九章 原核生物基因表达与控制(6学时)(第一节 细菌的转录调控

一.细菌操纵子

二.阻遏物与激活物

三.正调控和负调控

四.诱导物和共阻遏物

五.正负调控的遗传学证据

第二节 负调控

一.Lac操纵子的遗传学

二.Lac突变的互补实验

三.顺式作用的lac突变

四.Lac-显性突变体

五.组成型突变体的互补实验

六.顺式作用的LacOc突变

七.反式显性组成型突变

八.Jacob和Monod的lac操纵子模型

九.Lac操纵子的修正

十.Lac操纵子的分解代谢产物阻遏

十一.Lac调控区的结构

十二.Lac操纵子的实际应用 第三节 li gal操纵子

一.阻遏物:Gal和GalS 二.两个gal操纵基因:galOE和galOI 三.两个gal启动子和分解代谢产物阻遏 第四节 生物合成操纵子的调控

一.生物合成操纵子的几个概念

二.li trp 操纵子 第五节 正调控

一.li L-阿拉伯糖操纵子

二.li 麦芽糖操纵子

三.tol操纵子 第六节 反馈抑制

一.色氨酸合成的反馈抑制

二.异亮氨酸-结氨酸反馈抑制

三.反馈抑制的机制

掌握)第七节 cAMP调控

一.分解代谢物敏感操纵子

二.cAMP和它的结合蛋白

三.CAP-CAMP的 激活作用

第八节 核糖体和tRNA合成的调节

一.核糖体蛋白

二.核糖体蛋白和rRNA 三.核糖体蛋白的基因

四.核糖体蛋白合成的调节

五.rRNA和tRNA的调节

第十章 真核生物基因表达与调控(3学时)(第一节 染色质结构与基因转录

一.染色质重构与活性染色质的形成二.组蛋白修饰与染色质构型

三.DNA甲基化与转录抑制

四.核基质与基因活化

第二节 真核基因的转录调节

一.基础转录及其调节

二.调节真核基因转录的顺式作用元件

三.反式作用因子的结构和功能

四.转录因子的活性调节

第三节 转录产物的加工与转录后调节

一.RNA结合蛋白的结构与功能

二.转录本的可变剪接及其调节

三.RNA编辑

四.转录本的核输出的调节 第四节 翻译效率及其调节因素

一.5’UTR结构与翻译起始的调节

二.蛋白质磷酸化对翻译效率的影响

三.3’UTR结构与mRNA稳定性调节

四.mRNA的细胞质定位

五.蛋白质的修饰,折叠与分选

第十一章 DNA突变与修复(3学时)(掌握)第一节 概述

第二节 DNA修复的证据

第三节 特殊修复途径

一.碱基脱氨

二.活性氧引起的DNA损伤

三.烷基化作用

四.嘧啶二聚体

五.体外诱变技术 第四节 一般修复机制

一.甲基介导的错配修复系统

二.核苷酸切补修复

掌握)三.复制后修复或重组修复

四.DNA链交联修复

五.SOS诱导修复

六.其他din基因

七.li修复途径

第五节 噬菌体修复途径

第十二章 基因工程(3学时)(掌握)第一节 概述

第二节 工具酶及基因工程相关技术

一.用于基因克隆的核苷酸

二.其他工具酶

第三节 基因工程载体

一.基因工程的基本问题

二.质粒

三.λ噬菌体载体

四.单链噬菌体载体

第四节 DNA克隆

一.基因克隆的全过程

二.克隆载体

三.克隆DNA进入克隆载体

四.克隆技巧

第五节 原核生物基因克隆和鉴定

一.DNA文库构建

二.检出目的克隆

三.在克隆DNA上定位基因

第六节 原核生物基因克隆的应用

一.DNA序列分析

二.表达载体

三.定点诱变

第七节 聚合酶链反应

一.引物

二.DNA聚合酶

三.RT-PCR 第八节 真核生物基因工程

一.cDNA基因文库的构建

二.酵母菌基因工程

三,植物基因工程

四.动物基因工程

第十四章 免疫的分子生物学(3学时)(掌握)第一节 概述

第二节 典型抗体分子结构

一.IgG抗体含有四条多肽链

二.H链和L链均由恒定区和可变区组成三.抗体分子很容易裂解成功能不同的片段 四.Ig分子富有柔韧性,尤其在铰链区

五.Ig分子的每一功能域存在相似的结构域

六.小节

第三节 抗体分子与特异抗原的相互作用

一.高度可变序列的定位区域形成抗原结合位点

二.小分子结合到重链、轻链V结构域之间的凹刻上 三.抗体结合到天然蛋白抗原表面的扩展位点

四.抗原抗体相互作用涉及各种作用力

五.小结

第四节 体液免疫应答多样性的产生

一.在抗体产生细胞中Ig的基因的重排

二.分离的基因片段经过体细胞重组产生完整的V区 三.V区基因片段存在的多拷贝

四.V、D、J基因片段重排由两侧的DNA序列引导 五.抗体多样性的产生经过四个主要阶段

六.在不同的组合中使用不同的重组基因片段 七.编码V区基因片断之间的结合处核苷酸的增减导致第三个高可变区的多样性

八.V基因片断的体细胞重组需要特殊的酶

九.体细胞高度突变使重排的V基因进一步多样化 十.小结

第五节 Ig恒定区的结构变化

一.通过重链恒定区的结构来区分主要的Ig同型 二.IgM和IgA能形成多聚体 三.IgC区决定功能特异性

四.免疫应答过程中同一个VH外显子可能与不同的CH基因联合 五.Ig之间的差异可通过抗体检测

六.跨膜和分泌型Ig是由不同的重链转录体产生的 七.小结

第十五章 病毒的分子生物学(3学时)(掌握)第一节 分子病毒学的研究内容 一.病毒基因组的结构与功能

二.病毒基因组的复制和表达调控 三.病毒对宿主细胞的影响 四.病毒与肿瘤的发生

五.病毒基因工程疫苗及病毒载体

第二节 乙型肝炎病毒的分子生物学

一.乙型肝炎病毒基因组的结构与功能

二.乙型肝炎病毒x基因与肝癌发病的关系 第三节 DNA病毒的分子生物学 一.腺病毒的发现

二.腺病毒的毒粒结构 三.基因组结构 四.腺病毒的复制 五.腺病毒的基因转录 六.腺病毒与肿瘤

七.腺病毒作为基因治疗的载体 第四节 RNA病毒的分子生物学 一.HCV的发现

二.HCV基因组的结构与功能 三.HCV基因组的复制

第五节 反转录病毒的分子生物学 一.艾滋病与HIV 二.病毒的结构与生活周期 三.病毒基因组的结构与功能

四.病毒基因转录的调节

五.病毒基因转录后调节

六.病毒基因在翻译水平的调节和翻译后调节

第六节 亚病毒的分子生物学

一.类病毒

二.卫星RNA和卫星病毒

三.朊病毒

第十六章 蛋白质工程及蛋白质组学(3学时)(掌握)第一节 概述

一.蛋白质工程的概念及流程

二.蛋白质工程所应用的技术

第二节 蛋白质工程研究进展及展望

一 蛋白质工程在认识蛋白质分子中的作用

二.蛋白质工程在医药卫生领域的应用

三.蛋白质工程在食品工业中的应用

第三节 蛋白质组概述

一.蛋白质组学产生的背景

二.蛋白质组以及蛋白质组学的概念

三.蛋白质组学的研究技术和内容

第四节 蛋白质组研究的进展

一.原核及简单真核生物的蛋白质组研究

二.多细胞真核生物的蛋白质组研究 第十七章 肿瘤分子生物学(3学时)(掌握)第一节 癌细胞

一.癌的生物学和细胞学特征

二.培养细胞的生长

三.体外细胞的转化

四.肿瘤转移

第二节 病毒癌基因

一.肿瘤病毒

二.反转录病毒癌基因

三.反转录病毒癌基因起源

第三节 细胞癌基因和肿瘤抑制基因 一.细胞癌基因的鉴定

二.细胞癌基因的激活

三.肿瘤抑制基因的发现

四.肿瘤抑制基因

第四节 癌基因和肿瘤抑制基因的功能

一.生长因子

二.生长因子受体和蛋白激酶

三.转录因子

四.促分裂信号转导途径

五.细胞周期调控

六.发育、分化和细胞凋亡

第五节 病毒癌基因、细胞癌基因和肿瘤抑制基因之间的相互关系

三、分子生物学研究前沿(6学时)(熟悉)

(一)细胞凋亡

(二)干细胞

(三)分子生物学研究技术进展及其应用

(四)基因疫苗

第三、第二课堂活动

1.将生科院内能从事分子生物学实验的实验室统计后, 组织学生参加科研活动, 计划组织3-5个科研小组, 每组2-3人, 在课程结束前, 进行论文报告会。

2.学生每人写一篇分子生物学方面研究的综述, 算课外成绩, 选出优秀的文章在课程结束前的论文报告会上报告。

3.学生每人翻译一篇分子生物学方面研究的英文论文, 算课外成绩。4.组织学生论文报告会(2-3小时), 要求用英语进行, 也可用中国语。对优秀者进行奖励,在总成绩中加分。

✧ 分子生物学实验员工作计划 ✧

摘要:高等学校的转型发展,是我国经济飞速发展对高等教育提出的新措施、新要求.高等数学是每个学院的基础课程,对高等数学教学改革进行探索显得尤为重要。本文就学院转型背景下高等数学教学改革进行探索和讨论。

在新世纪的高等院校教育改革浪潮中,“加强应用与联系实际”已经成为全国各大高等院校教育教法改革的一个重要要求,而高等数学作为一门公共基础课程,在高等院校中是其他课程和学科的基础和工具,对于理工科的学生来说尤为重要。然而在大多数的情况下,这门课程的学习是枯燥无味的,教学内容多、难度大、考核形式单一等都是高等数学课程的特点。在我们学校向应用型本科学院转型的背景下,如何让高等数学教学进行适应性的改革,本文就教学现状、方法改革等方面提出几点思考。

当前,全国各大高等院校的数学学院都结合各自特点,对本专业的教法改革进行了探索、归纳,整理并总结出了许多改革方针和政策。总体来看,现如今,高等院校数学学院教学弊端主要体现在教学内容陈旧、教学模式僵化、教学方法和手段落后的现状,现行的教学方式已经不能适应新时期教学改革和教育发展的基本要求,主要突出表现在以下几个方面:

高等数学教学方法过于陈旧,老师在课堂上按照传统模式对基本概念和定理进行讲述和推导,念讲稿、抄板书、多做题,方法单一枯燥,学生往往处于被动地位。对于能力比较强的学生来讲也许可行,但对于数学基础差、学习习惯不是很好的学生来说显然是不合适的。也有的教师在讲课的过程中,过分依赖于多媒体授课方式,把现代教育技术引入课堂进行教学是社会学校发展的必经之路,但如果过分依赖现代技术,无论讲什么课都依靠投影仪,一个字的板书都没有,这样不但忽视了板书这种传统方式对学生注意力的作用,反而降低了教学的质量。究其原因,主要是现有的教学方法对基本定理的推理比较重视,而忽视了学生创新能力的培养。这就造成了“学生听不懂,老师讲的累”的现象。

现行高等数学的教学内容往往是学校规定的统一教材,教学内容总体上沿用20世纪60年代的体系,从内容上来看,虽然学生的专业有很大区别,但所用的教材及教学内容基本上是一样的,即一元函数微积分、常微分方程、多元函数微积分等。这些内容都有着较强的基础性,但其知识框架过于单一,与学生所学专业目标往往相脱离,教材着重理论的推导,轻视数值的计算,甚至与实际应用根本不搭边,缺乏对现代数学知识的更新和补充,从根本上没有解决教材内容与相关专业教学脱节的矛盾。由于高等数学这门课程是学习其他理工类专业的基础,因此,如何准确定位高等数学课程并将其融入其他专业中就显得尤为重要。

高等数学难度很大,相比较初等数学来讲更加抽象,学生在学习高等数学的过程中不容易理解和掌握。例如,高等数学中的微积分,它主要是对函数无限变化趋势的一种研究,通过极限过程的思想和办法,来反映函数的变化规律,从这点来看对于极限的描述过程就是一个抽象的过程,这个过程对于已经适应中学阶段但是刚刚踏入高等院校门的学生而言,难度及挑战性都很大。大一、大二的学生已经适应了具体的数字学习方式,对微积分的学习感到困难和不适应。除了微积分的概念,还有许多抽象的定义概念,比如矩阵符号、积分符号和行列式符号等概念,都具有概念性强、更加抽象的共同特点。如果高等数学的教材内容与实际应用不能很好地融合在一起,就会造成学生对高等数学的学习质量大幅降低,达不到理想的学习效果,更甚至会打击学生的自尊心,使学生失去学习高等数学的兴趣和欲望。

目前,大部分高等院校数学课程的学时相对不足,也有一部分学校无视数学的重要基础地位,认为数学学科脱离实际,对学生的专业课学习帮助不是很大,有些其他专业在制定教学大纲时为了多上专业课程,有意减少数学课程及其学时,甚至有的专业抛弃数学课或将数学课作为选修课来设置。这样导致了基本的理论知识的讲授难以完成,学生学习数学的时间严重不足,更是没有可能将数学联系到实际应用当中。同时作为高等院校的公共基础课,高等数学教师的教学任务繁重,加上有限的课时,有的教师为了完成教学任务而急于赶教学进度,只对学生讲解基础性的定义、定理,对定理的证明及应用关注不够,特别是教材内容后面的应用题,有相当一部分教师选择放弃。

一些教师刚投入到教学工作中时,教学态度非常认真,教学方法也比较灵活,但由于一些学生的数学基础差、学习习惯不好、学习积极性不高,导致教师在全力教学的前提下,教学效果却没有提高,从而使教师逐渐失去信心,教学态度发生了变化。这样不仅影响到学习基础差的学生,也对学习比较好的学生产生了一定的影响,教学效果越来越差,教师教学态度随着也越来越低。

随着我国社会经济发展,各个工作岗位所涉及的实际内容对相关学科的大学毕业生数学素质、知识、能力的要求越来越高。而每一位从事《高等数学》教育的教师,都应该认清当前形势下,改变现行高等院校陈旧的教育、教学方法是十分必要的。每一位教师都应该积极主动地去掌握和研究国际、国内数学领域的最新动态,认真探索和研究教学内容及教学方法的改革,努力构建出能适合当前形势下教育发展要求的教学模式,提高数学这门专业的教学水平。所以,本人认为,应该从以下几个方面探索高等数学教学改革:

(一)教学内容和教学方法需要转变数学学院的一线教师,应该多与专业课的专业教师及学生积极沟通,了解其专业所培养的目标,分析该专业所需要的教学内容,了解专业教学计划、课程体系,了解该专业学生从事工作中,基本文化知识与专业技能知识的结合点,在教学实践中更强调基础课程为专业课程服务的效果,同时应选用或编写适合专业学院学生和专业要求的教材。在制定教学大纲时,要勇于打破以往的课程设置,要勇于合理地取舍原有的教学内容,根据不同的专业特点,做到高等数学的授课内容与授课专业相关的其他课程的完美融合。编写教学大纲的同时也要满足应用型本科人才培养的要求并保持不同专业所具有的特色。在教学过程中适当使用多媒体教学、情景教学、建立应用模型等方式方法,不应该只写板书、只念书本。这样既可以节省教学时间又可以利用丰富的视觉和声音效果提高学生的学习兴趣。

(二)教师态度和学生学习兴趣需要提升教师应该首先端正态度,要真正理解“默而识之,学而不厌,诲人不倦,何有于我哉”这句话的道理。要明白人群复杂多样的特殊性质,因材施教、因人施教。对于学习能力较强的学生,采取“打牢基础、学用结合”的教学模式,使这一部分学生所学习的知识点牢牢掌握在手里;对于学习能力不强、学习习惯不好的学生来讲,教师应采取“培养兴趣、循序渐进”的教学模式,可以通过组成兴趣小组,由学习比较好的学生带领,将所学知识应用在社会生产的实例中,解决实际问题,提高学习比较差的学生的学习主动性。

(三)教学设备和教学条件需要改进随着信息、大数据时代的到来,计算机技术在各行各业中都得到了极其广泛的应用,如何利用计算机技术,更新高等数学的教学方式,也是一个值得思考的问题。高等院校应该继续发扬原有教学内容与教学方法的优势部分,更多利用现代化的技术和设备,不断改进教学手段。将图像、声音、动画、文本等多种媒体融入枯燥、抽象的数学当中,通过这种新颖的方式,形象化数学当中抽象的内容、宏观化数学当中微观的内容、简单化数学当中复杂的内容,并且利用多角度、多层次地与学生进行数据传递,从而使学校、教师、学生三者之间产生更多的互动。因此,我们必须逐步引进计算机辅助教学、多媒体实验等先进的教学手段,更广泛的利用《高等数学》课程的CAI课件,使课堂教学生动起来,这样在教学手段日益丰富的基础上,也使得大学生对计算机的运用能力得以提高。总之,向应用型本科学校的转型,是当今我校发展的重中之重。高等数学的教学也应该尽快适应这种转型,而如何搞好高等数学的教学改革,是一个非常重要而又复杂的问题,对此,笔者正在积极探索,也愿意与所有专业学院的教师,就学校转型带来的专业教学改革进行探讨和交流。

参考文献:

[1]司志本,温铃子.“转型”背景下改进高等数学教学方法的一点思考[J].河北民族师范学院学报,(5):81-84.

[2]刘伟,王岩岩.转型时期的高等数学教学改革与实践探索[J].当代教育实践与教学研究,(9):230.

[3]周宏艺.关于独立学院向应用型本科学院转型的高等数学教学改革的研究[J].教育论坛,2015(1):153.

✧ 分子生物学实验员工作计划 ✧

一.课程内容与学时分配 内容

学时

课程简介与分子生物学发展史和知识框架DNA和RNA的结构

DNA复制

基因组表达1-转录

基因组表达2-RNA剪接与转录后加工

基因组表达3-翻译与遗传密码

基因调控1-原核调控

基因调控2-真核调控

基因调控3-调控RNAs分子生物学技术平时小考两次总学时

第一章

课程简介与分子生物学发展史(教材第1至第5章)第一节

课程介绍-教学目标和方法 第二节

课程介绍-教学内容和安排

第三节

分子生物学发展史1-蒙德尔的生物观

重点:从名人的研究经历学法则、长智慧 第四节

分子生物学发展史2-核酸承载遗传信息

重点:从重大发现学法则、开思路

第五节

化学弱相互作用与强相互作用决定大分子的结构 第二章

核酸结构(教材第6章)第一节 DNA的结构与拓扑异构酶

重点:DNA的双螺旋结构与DNA的功能和复制之间的关系,以及DNA拓扑异构酶在解决细胞中DNA拓扑结构中的重要性 第二节 RNA的结构与核酶

重点:RNA可以折叠成高级结构的机制,不同核酶的结构与功能 第三章 DNA复制(教材第8章)

第一节 DNA复制的化学本质和DNA聚合酶的催化机制

重点:DNA复制的化学反应,聚合酶的结构与催化

第二节 DNA复制的过程-原核

重点:不同蛋白因子是如何顺序性在复制过程中起作用的,先导链和滞后链复制的异同,不同DNA聚合酶的作用

第三节 DNA复制的过程-真核

重点:不同蛋白因子和聚合酶是如何顺序性在复制过程中起作用的,先导链和滞后链复制的异同

第四节

同一复制叉中先导链和滞后链同时被复制的机制

重点:Sliding clamps和Clamp loader的作用,Trombone复制模型

第五节 DNA复制起始的调控-普遍机制和原核机制

重点:Replicator-initiator互作模型;li的OriC,DnaA-ATP 水平,SeqA蛋白的作用

第六节 DNA复制起始的调控-真核

重点:Pre-RC(复制前复合物)的形成和调控

第七节 DNA复制起始的结束

重点:原核-II型拓扑异构酶的作用;真核-染色体复制的末端问题以及端粒酶的作用 第四章

基因表达1-转录(教材第12章)第一节 RNA聚合酶与转录循环

内容:RNA聚合酶的种类和特征,RNA聚合酶催化的转录步骤,转录复合物在转录过程中的结构改变 第二节

细菌的转录循环1-启动子和 因子

第三节

细菌的转录循环2-转录的起始,延伸和终止

第四节

真核转录1-RNA聚合酶II及其介导的前体mRNA转录起始 重点:核心启动子的结构,以及普通转录因子组装起始复合物的过程

其他内容:因为染色体高级结构的原因,体内转录需要Mediator复合物的作用 第五节

真核转录2-RNA聚合酶II转录的延伸

重点:RNA聚合酶II CTD结构域所结合蛋白因子的顺序置换与前体mRNA的5'加帽,内含子剪接,3'加尾和转录终止 第六节

真核转录3-RNA聚合酶I和III转录rRNA和tRNA,小RNA的机制 第五章

基因组表达2-RNA剪接(教材第13章)第一节

不同类型内含子分布和RNA剪接的化学性质 第二节 I型和II型内含子核酶的剪接机制 重点:结构和催化的化学反应

第三节

真核生物蛋白编码基因内含子的剪接-剪接体的组装,重排和催化

重点:剪接体的组分(snRNPs);剪接体的组装、重派和催化之间的关系

第四节

可变剪接

重点:生物学意义,调控机制

第五节

其他加工过程

内容:选择性剪接体包含不同的snRNPs,RNA编辑,mRNA转运 第六章

基因组表达3-翻译与遗传密码(教材第14-15章)第一节 mRNA的功能

内容:开放阅读框决定多肽序列,原核和真核mRNA上的翻译元件 第二节

转运RNA的功能,结构,以及氨基酸装载过程

重点:氨基酸装载的识别功能 第三节

核糖

内容:核糖体(翻译机器)组装与循环,翻译的化学特性,核糖体的催化功能。第四节

翻译的循环

重点:翻译循环以原核为模型,强调真核的不同点 第五节

遗传密码

内容:密码的简并性,遗传密码使用原则 第七章

原核调控(教材第16章)

第一节 调控的基本原则

重点:调控蛋白参与的招募调控;异构调控;基因表达中的调控位置

第二节 细菌在转录起始的调控1:Lac操纵子

重点:Lac 阻遏物的抑制和cAMP响应蛋白的激活

第三节 细菌在转录起始的调控2:可变因子介导的调控

第四节 NtrC-MerR介导的调控:异构调控的实例

第五节 细菌的转录起始后调控1:Trp操纵子

重点:Trp 阻遏物的作用(起始调控)和弱化作用(转录后)

第六节 细菌的转录起始后调控2:核糖体蛋白是它们自身合成的翻译阻遏物 第八章

真核调控(教材第17章)

第一节 真核保守的调控机制

重点:激活因子具有可分离的DNA结合和激活结构域,DNA结合和激活结构域的特点

第二节 真核激活因子可以招募蛋白复合物以促进转录

内容:招募转录机器和染色体修饰复合物,远距作用中的loop(环结构)和insulator(隔离子)

第三节 信号整合

内容:转录激活因子可以协同作用以整合信号;HO基因表达的控制;组合调控与啤酒酵母的交配型控制

第四节 信号传导与转录调控

重点:信号一般会被传送到转录调控因子通过信号传导 第九章

调控RNAs(教材第18章,附加内容)

第一节 RNA干扰

重点:RNA干扰,小干扰RNA(siRNA)与微小RNA(miRNA)的加工和RNA干扰机制

第二节 MicroRNA在发育中的调控作用

重点:微小RNA在秀丽线虫和斑马鱼发育中的作用;第三节 微小RNA在癌症发生中的作用

重点:人类微小RNA的介绍;微小RNA在癌症发生中表达谱的变化;微小RNA调控癌基因表达的机制

第四节 mRNA前体可变剪接调控在发育中的作用

第五节 细胞被指令在不同发育时期表达不同组合基因的三种策略

内容:细胞骨架天然的极性与mRNA在卵和胚胎中的定位;细胞-细胞相互作用和所释放的信号分子会引起相邻细胞的基因表达变化;分泌信号的浓度剃度会指令处在信号不同浓度剃度处的细胞遵循不同的发育途径。第十章

分子生物学技术(教材第21章,附加内容)

第一节 核酸技术1-基本操作

重点:电泳,酶切,杂交(Southern),PCR技术的原理,过程和应用。

第二节 核酸技术2-克隆技术

重点:克隆载体与克隆技术,基因组和cDNA文库建立

第三节 核酸技术3-测序

重点:普通测序,基因组测序和序列分析

第四节 基因表达及表达分析

重点:外源基因表达方法,RNA和蛋白质的提取,分析与鉴定

第五节 蛋白质纯化技术

第六节 质谱与蛋白组学

第七节 蛋白质与核酸相互作用的研究

第八节 大分子结构的研究方法 重点:结晶学,核磁共振

✧ 分子生物学实验员工作计划 ✧

实验一

分子生物学实验室常用仪器及使用

事实证明,在科学飞速发展的今天,无论从事哪个领域的研究,要想突破,除了有良好的理论基础外,更重要的是依赖于先进的技术和优良的仪器设备以及良好的研究环境。一个标准的分子生物学实验室除了具有一般生物学实验室的常规仪器设备外,还具有一些特殊用途的仪器,这些仪器一般较精密,价格昂贵。下面介绍这些仪器的使用方法和注意事项。

一、冷冻离心机

低温分离技术是分子生物学研究中必不可少的手段。基因片段的分离、酶蛋白的沉淀和回收以及其它生物样品的分离制备实验中都离不开低温离心技术,心机成为分子生物学研究中必备的重要仪器。室的高速冷冻离心机为GL-20G-Ⅱ型(上海安亭)×10ml和12×1.5ml。极限转速20000rpm。

1.安装与调试

离心机应放置在水平坚固的地面上,应至少距离中,周围空气应呈中性,且无导电性灰尘、易燃气体和腐蚀性气体,环境温度应在之间,相对湿度小于80%。试转前应先打开盖门,用手盘动转轴,轻巧灵活,无异常现象方可上所用的转头。转子准确到位后打开电源开关,然后用手按住门开关,动后立即停止,并观察转轴的转向,若逆时针旋转即为正确,机器可投入使用。2.操作程序

(1)插上电源,待机指示灯亮;打开电源开关,调速与定时系统的数码管显示的闪烁数字为机器工作转速的出厂设定,温控系统的数码管显示此时离心腔的温度。

(2)设定机器的工作参数,如工作温度,运转时间,工作转速等。

(3)将预先平衡好的样品放置于转头样品架上,关闭机盖。

(4)按控制面板的运转键,离心机开始运转。预先设定的值。

(5)在预先设定的运转时间内(不包括减速时间)定的减速时间内降至零。

(6)按控制面板上的停止键,数码管显示机器已准备好下一次工作。

3.注意事项

(1)离心机应始终处于水平位置,外接电源系统的电压要匹配,并要求有良好的接地线,机器不使用,要拔掉电源插头。

(2)开机前应检查转头安装是否牢固,机腔中有无异物掉入。

(3)样品应预先平衡,使用离心筒离心时离心筒与样品应同时平衡。

(4)挥发性或腐蚀性液体离心时,应使用带盖的离心管,并确保液体不外漏以免腐蚀机腔或造成事故。

在国内,有多个厂家生产冷冻离心机,落地式。配有角式转头:10cm在预先设定的加速时间内,其运速升,离心机开始减速,其转速在预先设dedT,数秒钟后即显示闪烁的转速值,这时1

本实验6×50ml、120~30℃

至 因此低温冷冻离 以上且具有良好的通风环境再按运转键,转

(5)除工作温度、运转速度和运转时间外,不要随意更改机器的工作参数,以免影响机器性能。转速设定不得超过最高转速,以确保机器安全运转。

(6)使用中如出现0.00或其它数字,机器不运转,应关机断电,10秒钟后重新开机,待所设转速显示后,再按运转键,机器将照常运转。

(7)不得在机器运转过程中或转子未停稳的情况下打开盖门,以免发生事故。

(8)每次操作完毕应做好使用情况记录,并定期对机器各项性能进行检修。

二、电泳仪

电泳技术是分子生物学研究不可缺少的重要手段。带电泳大类,自由界面电泳不需支持物,泳目前已很少使用。区带电泳需用各种类型的物质作为支持物,纤维薄膜、非凝胶性支持物、是琼脂糖凝胶电泳。应用电泳法可以对不同物质进行定性或定量分析,组份分析或单个组份提取制备。下面以为例介绍其使用方法。

1.使用方法

(1)按电源开关,显示屏出现“欢迎使用同时系统初始化,蜂鸣

U:

0V

U=

I:

0mA

I =

P:

0W

P=

T:

00:00

T=

其中:左侧大写Mode(模式):STD(标准

(2)设置工作程序。用键盘输入新的工作程序。例如,要求工作电压I限制在200mA以内,功率动关掉输出。则操作步骤如下:

①按“模式”键,将工作模式由标准(凝胶性支持物及硅胶―4声,设置常设置。屏幕转成参数设置状态,见图一:

100V

50mA

50W

| 01:00

|U: I: P: T:);TIME(定时W限制在 电泳一般分为自由界面电泳和区如等速电泳、密度梯度电泳及显微电泳等,这类电G薄层等,分子生物学实验中最常用的DYY-12型电脑三恒多用电泳仪(北京六一仪器厂)DYY-12型电脑三恒多用电泳仪„”等字样后,Mode:

STD

中间部分显示程序的常设值);VH(伏时);STEP(分步)100W以内,时间T为3STD)转为定时(TIME)2

醋酸或将一定混合物进行(预置值)。U=1000V,电流20分,并且到时间自常用的支持物有滤纸、|

为电泳时实际值; 小时 模式。每按一下模式键,其工作方式按下列顺序改变:

STD®TIME®VH®STEP®STD。

②先设置电压U,按“选择”键,先将其反显,然后输入数字键即可设置该参数的数值。按数字1000,则电压即设置完成。

③设置电流I,按“选择”键,先使I反显,然后输入数字200。

④设置功率P,按“选择”键,先使P反显,然后输入数字100。

⑤设置时间以按“清除”键,再重新输入。

⑥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!并蜂鸣至设置值。同时在状态栏中显示“压输出。在状态栏最下方,显示实际的工作时间(精确到秒)

⑦每次启动输出时,仪器自动将此时的设置数值存入“要调用时可以按“读取”键,再按“出执行。

⑧电泳结束,仪器显示:

2.注意事项

(1)U、I、P三个参数的有效输入范围是:

(2)一般情况下,当的地方,可以用万用表的欧姆档逐段测量。

(3)如果输出端接多个电泳槽,则仪器显示的电流数值为各槽电流之和,此时应选择稳压输出,以减小各槽的相互影响。

(4)注意保持仪器的清洁,不要遮挡仪器后方进风通道。严禁将电泳槽放在仪器顶部,避免缓冲液洒进仪器内部。

(5)本仪器输出电压较高,使用中应不避免接触输出回路及电泳槽内部,以免发生危险。

(6)长期不用仪器,应放置在干燥通风的清洁环境中保存。

三、分析天平

分析天平是定量分析工作中不可缺少的重要仪器,充分了解仪器性能及熟练掌握其使用方 T,按“选择”键,先使 4声,提醒操作者电泳仪将输出高电压,“No Load!时,首先应关机检查电极导线与电泳槽之间是否有接触不良

T反显,然后输入数字Run”,并有两个不断闪烁的高压符号,表示端口已有电0”键,按“确定”键,即可将上次设置的工作程序取END”,并连续蜂鸣提醒。此时按任一键可止鸣。U:5 3

注意安全。3000V;I:320。如果输入错误,可之后逐渐将输出电压加 MO”号存储单元。以后需4~400mA P:4~400W.。~ ; 法,是获得可靠分析结果的保证。分析天平的种类很多,有普通分析天平、半自动/全自动电光分析天平及电子分析天平等。目前实验室常规备用的是自动化程度较高的电子分析天平。下面介绍电子分析天平PL203/01型和AL104/01型(METTLER-TOLEDO)的性能及使用方法。PL203/01型精密电子天平:最大称量210g;实际分度值0.001g;AL104/01型高分辨率电子分析天平:最大称量110g;实际分度值0.0001g

1.使用方法

(1)检查并调整天平至水平位置。检查电源电压是否匹配(使用配置的稳压器),按天平仪器要求通电预热至所需时间

(2)打开天平开关“短时点亮,天平回零时,可进行正式称量。

(3)称量时将洁净称量瓶或称量纸置于称盘上,关上侧门,天平将显示该重量,点击“®O/T¬”键自动校对零,然后逐渐加入待称物质,直至所需重量为止。

(4)称量结束应及时除去称量瓶(纸)

2.注意事项

(1)天平应放置在牢固平稳水泥台或木台上,室内要求清洁、干燥,同时应避免光线直接照射到天平上。

(2)称量时应从侧门取放物质,读数时应关闭箱门以免空气流动引起天平摆动。

(3)挥发性、腐蚀性、强酸强碱类物质应盛于带盖称量瓶内称量,防止腐蚀天平。

(4)电子分析天平若长时间不使用,则应定时通电预热,每周一次,每次预热确保仪器始终处于良好使用状态。

四、分光光度计

不同物质对不同波长入射的吸收程度各不相同,从而形成各具特征的吸收光谱原理,应用比色法可以对某些有色物质进行定性或定量分析。而且精度低,已远远不能满足高精度微量分析的要求。不断地更新换代,人们引进了分光光度法的概念,单色器、吸收池、接受器、显示屏幕所组成,它不仅适应于可见光区,同时还扩展至紫外光区及红外光区。光密度(而测定某一溶液对该单色光的吸收值。液定量和纯度的初步判断。下面介绍紫外可见光分光光度计的使用方法。该仪器除了能检测核酸样品浓度外,的测定,能检测低至几微升样品(30min。on”,天平则自动进行灵敏度及零点调节。待显示屏上所有字段,关上侧门,切断电源,并做好使用情况登记。

随着科学技术不断发展,分光光度计随之应用。OD)是许多溶液中的溶质定量的指标之一,通过所产生的单色光分子生物学实验中常使用紫外分光光度计进行核酸溶还可进行蛋白质浓度以及细胞培养液浓度70µl和5~7µl),样品无需稀释,测量后还可全部回收。4

分光光度计由光源、GeneQantTM Pro

2h,以。根据这一分析仪器也Amersham)

但由于比色法仅限于可见光区,(使用方法

(1)打开电源开关(ON),等待数秒钟,显示屏上显示一系列数据,如本机型号、当前日期等,这些数据可以重新设置,当出现“instrument Ready”即可进入下一程序。

(2)在仪器面板上有许多功能键,其中包括检测base sep、Tm、DNA、RNA、oligo、Protein595assay、Protein280 meas、cell culture等。例如,欲检测DNA,按DNA键,即进入DNA检测程序。在显示屏上:

以上为仪器预设置的参考数据,若按“新设定。

(3)取石英样品杯后放入仪器上的样品槽中,放入时注意样品杯的光学面朝前方。

(4)按“set ref”键,进行空白测试。显示屏上出现一系列数据均““Insert sample 中进行测定。

(5)一个样品测定完毕,按“

(6)取出样品杯,吸出样品,然后用高纯水洗几次,自然晾干。由于样品杯十分昂贵,使用时要小心操作。以至铬酸洗液(浓酸中浸泡不要超过

五、数字式酸度计

酸度计是实验室配置溶液必备的仪器。本实验室的酸度计为台式微电脑酸碱度计和温度计(Hanna

1.使用方法

(1)将pH

70µl或5。将样品杯取出,吸干水分,稍干燥后,同样吸入待测样品,放入样品槽 ,测量pH范围为

Pathlengh

10mm

Units

µg/µl

Use 320nm

NO

Dilution Faotor 1

Insert reference,enter”键,和“select”键可以将以上的参数进行重7µl,容量大小根据需要。先用吸管吸高纯水入样品杯中,然 0.000”并提示插入样品stop”键,返回“Instrument Ready”。可用温水或稀盐酸,乙醇15分钟),表面只能用柔软的绒布或拭镜头纸擦净。0.00~14.00pH;温度为0.0~100.0℃;

~”不能用手指拿样品杯的光学面,用后要及时洗涤,)电极和温度探头与主机连接,主机与电源连接。

(2)取出电极保护套,如果有结晶盐出现,这是电极常见现象,浸入水后就会消逝。如果薄膜玻璃或透析膜发干,可在HI170300电极保存液中浸泡1小时。

(3)pH校准。将pH电极和温度探棒浸泡在所选的标准缓冲液内4cm(建议用pH6.86、7.01),缓冲液值可通过“D℃”或“Ñ℃”键来调节。按“CAL”键,仪器将显示“CAL”和“BUF”符号及“7.01”数据。当读数不稳定时,屏幕会显示“NOTREADY”;当读数稳定时,屏幕会显示“READY”和“CFM”,按“CFM”键确认校准值。确认第一校准点后,将pH电极与温度探棒浸泡在标准缓冲液内4cm(建议用pH4.01、9.18、10.01);再按“CAL”键,仪器将显示“CAL”和“BUF”符号及“4.01”数据。按“CFM”键确认校正值。

(4)pH测量。校准完毕后,仪器自动进入溶液约4cm,停几分钟让电极读数稳定。

2.注意事项

(1)由于pH211酸度计内装有可充电电池,在刚购买或长时间放置后,再使用时,通电校正测量完毕后,可将电源继续还插入电源插座,只需关闭开关,这样可以保证电池充电,是校正值得以储存,下次测量时无须校正即可进入精确测量。

(2)不可用蒸馏水、去离子水和纯水浸泡电极。如果读数偏差太大(±没有校正或电极变干。为避免电极受损,在关机前要将状态时,在电极浸入电极保存液前,电极要与机器分开。

(3)如仪器已测过几种不同的样品溶液,请用自来水清洗,样品清洗电极。

(4)温度会影响pH的读数,为测量准确的补偿,用HI7669/2W温度探棒浸入样品中,紧靠电极并停几分钟,如果被测溶液的温度已知或测量是在相同温度下进行,只需动手补偿,示温度读数伴有℃信号闪烁。温度可通过“

六、PCR仪

PCR仪,也称DNA热循环仪、基因扩增仪,它是使一对寡核苷酸引物结合到正负上的靶序列两侧,从而酶促合成拷贝数为百万倍的靶序列三种不同温度进行DNA变性、引物复性、PCR仪主要应用于基础研究和应用研究等许多领域,如基因分析、序列分析、进化分析、临床诊断、法医学等等。随着分子生物学的不断发展,因此了解PCR仪的性能,熟练掌握仪器的正确使用方法及使用过程中的注意事项,将是十分必要的。

现介绍PCR 扩增仪(Tl Thermocycler)的使用方法和注意事项。

pH测量状态,将电极与温度探棒浸泡在待测

pH电极从溶液中拿出。当处于关机 或在插入样品溶液前,用待测pH值,温度要在适合的范围内进行自动温度那么此时温度探棒是不用连接,Ñ℃”或“D℃”来调节。DNA片段,它的每一循环包括在DNA聚合酶催化的延伸反应的三个过程。PCR扩增技术也得到普及推广应用,6

1pH),则是由于屏幕上会显DNA链 1.使用方法

(1)接通电源开关,仪器进入准备状态;在显示屏上记录了当前仪器的温度和盖子(Lid)的温度。若仪器正在运行时,须按“

B ”键(start/stop),才能退出运行并返回准备状态。

(2)编写程序段。在准备状态下按“

C ”键(programs)进入编程状态,选定一程序号,然后按“enter”键,进入下一程序;按 “A”(list)键后,选一文件号(empty program);再按“enter”键,进入下一程序;按“ABC”键,进入下一程序,用上下左右键号选择一个字母(A、B、C、D、„),然后按“enter”键,进入下一程序;按“name ok”键,完成文件命名。

(3)设定盖子的温度。性温度是95℃,那么盖子的温度就要设定为程序。

(4)设定变性温度、变性时间、延伸温度、延伸时间、退火温度、退火时间及循环总数等参数。从第一步依次按“间,全部参数设置完后,按“

(5)运行程序。检查设定是否正确,屏上可观察到系统运行的情况,按“

七、凝胶成像系统

本系统属全自动电脑控制影像分析系统,主要拍摄核酸的acrylamide电泳胶片。在与确定量,是分子生物学及生化蛋白试验的重要检测工具。像头,变焦镜,电脑以及专业凝胶图象采集及分析斑点测量、PCR密度的定量分析等。此外,还提供图像采集、标注、打印、数据和图像发送到Word、Excel、图像处理等功能。

1.使用方法

(1)打开电脑,启动凝胶分析软件,进入用户界面。

(2)打开采集凝胶图像的暗箱装置电源开关,放入凝胶,打开紫外光源或白光光源,将采集装置与电脑上采集卡相连,然后选择“文件”菜单中的“图像采集”或工具栏的“图像采集”按钮,出现图像窗口:晰,可以调节暗箱上的变焦镜,使之清晰。可直接将图像保存起来,也可通过“图像处理”对图像进行旋转、裁剪、滤波、调节对比度„„方面的处理。

(3)对读入的电泳凝胶图像,可以启动电泳凝胶分析系统。在“功能选择”菜单中选择“电泳凝胶”或在工具栏上的“电泳凝胶”工具,将出现泳道分析工具栏,并在“图像显示”子窗口中出现一个红色的矩形框。还可进入“条带分析”系统,对条带 lid temp:

℃”enter”键进入,用四个移位键移动设定位置。先设定温度,后设定时pgm ok”键,所设定的程序自动被保存。

按“Stop”可停止运行。markers比较后,可精确计算样本的分子量,对核酸电泳也可准 “开始采集”105℃。待盖子预热后按“start”键,选择设定好的程序,开始运行。显示 agarose本系统包括暗箱,.软件(3.3版)。该软件提供对电泳凝胶、、“停止采集”、“采集图像”等。如果图像不清 7

10℃,例如变enter”键,进入下一 紫外透射仪,摄 进行编号,对“,盖子的温度一般比变性温度要高 电泳胶片,及蛋白质的二条以上的条带进行比较。

(4)采集图像结束后,关闭暗箱电源开关,从暗箱中取出凝胶,并将玻璃板清洗干净,晾干。

八、空气恒温摇床

摇床(振荡器)为实验室的常规设备。SHK-99-Ⅱ型台式空气恒温摇床,采用微电脑控制系统,温度范围:室温+5℃~60℃,精度±0.5℃;时间范围:1分钟~99小时59分钟;转速范围:60RPM~250RPM。

1.使用方法

(1)LED屏幕上各段数据:

000

00.0

屏幕上“1”表示第一段,如果是第二段则为“转速,“Time”表示时间,不设定时可自动累计时间一直运行。的值随时可以修改,随时按新值运行。

(2)工作程序设置。按“F1”键,进入设置状态。可在速度,温度,时间,运行等四部分之间切换。在每一部分按“F2”键输入数据,输入完十位数据,再输入个位数据,按“键,再按“F2”键,到小数位,再按“

(3)再按“F1”键,转回运行状态,按“

(4)按“End”键,结束系统运行。

2.注意事项

(1)打开电源,系统开始自检,等待完毕,可以进行第2步参数设置。若屏幕出现:错误;b.“MOTOR ERROR”,表示电机部分有错误。

(2)运行过程可以打开箱盖,这样电机不运行,时间也停止,盖上盖接着运行。

(3)工作完毕,关闭电源。关机后,要等一段时间再开机。

九、水的净化装置

分子生物学实验对水的纯度要求越来越高,RPM

Temp

Time

00:00 2”,“Temp”表示温度,“RPM”表示每分钟“Temp”、“RPM”、F2”键,又到十位,以此循环。Start”键,电机开始运行,时间开始计时。LCD屏幕出现“WELCOME”字样,系统自检a.“TEMP ERROR”,表示温度检测线路有

一般蒸馏水常常难以满足实验要求,大多要求要

Time”F2”

“ 进行第二次蒸馏(双蒸水),它可以去除水中的大部分有机杂质,但制作时间较长,而且无机杂质还是很多。许多实验还需要去离子水,这就需要阴阳离子交换树脂进行处理。目前,分子生物学实验室都使用高质量的超纯水。如美国微孔滤膜公司的Milli-Q超纯水制造系统所制造的超纯水适用于许多学科领域,如分子克隆、各种色谱分析、氨基酸分析、DNA测序、酶反应、组织和细胞培养等实验。下面介绍RO-MB壁挂式反渗透高纯水机性能及使用方法。RO-MB反渗透高纯水机(杭州永洁达)产水量(25℃)10L/H;产水水质:RO纯水:<10μs/cm,高纯水:>15MΩ.cm;可用自来水制成普通实验用水和高纯水,同时满足不同水质要求。在线电导率仪对产水水质连续检测,可保证产水质量。

1.使用方法

(1)准备:先检测与纯水机相连的原水管路、废水管路连接是否正常,打开原水阀门。供电电源是否正常,检查按钮是否在关闭状态(按钮弹出状态)220V电源插座上。

(2)开机:依次按下电源开关,泵开关,纯水机启动产水,同时废水排出,指示灯亮起,并处于自动运行状态。

(3)取纯水:若打开阀门打开时,检测仪表显示高纯水电导率或电阻值。一杯水后再取新鲜水。

(4)关机:不用时可关闭个按钮停机,自来水进水阀门不必关闭,这时机子内部的进水电磁阀已自动切断水路。只要管路阀门不漏,也可使机子保持自动待机状态。

2.注意事项

(1)纯水机的正常使用环境温度为度不低于5℃。

(2)预处理滤芯一般三至六个月更换一次,实际使用寿命与自来水水质、总过滤量等有关。

(3)混床滤芯产高纯水约水中含盐量、总用水量等有关。天开机30分钟冲洗一次,冬季每隔

(4)使用过程若发现停机后泵仍频繁地每隔数分钟有规则地启动数秒钟又停机,此为管路漏水引起,需及时打开机箱加以解决。象,有利于冲洗和保护反渗透膜元件,十、消毒设备

细菌和细胞培养以及核酸等有关实验所用的试剂、RO纯水或高纯水出口阀门,则可获得相应水质的纯水。当高纯水出口 115~3吨,约二至四个月更换一次,2~3避免遭到微生物繁殖和减少污物沉积。将电源插头插入带有接地线的为了获得高质量的高纯水,可以先放掉 35℃,产水量会随温度降低而下降,冬季保养温实际使用寿命与自来水水质、2天。必须注意定期冲洗维护。夏季宜每 乃属正常现尤其高温季节。器皿及实验用具,应严格灭菌,有的实验

~设备停运时间超过天开机冲洗一次。若每隔半小时以上启动数秒钟又停机,还要求没有核酸酶的污染,故应将实验器械,试剂等进行高压消毒。对于经过导入DNA重组分子的菌株,操作后必须进行严格的高压消毒灭活处理。

大批实验物品、试剂、培养基等可以使用大型消毒器进行消毒。一些不能经受高压、高温消毒的试剂可用滤器滤膜除菌,器皿可用紫外线照射、75%乙醇或0.1%的十二烷基硫酸钠(SDS)浸泡消毒。所有的细胞培养、细菌培养的操作,都应在紫外线消毒后的超净工作台中进行。

下面介绍立式自动压力蒸汽灭菌器(LDZX-40BI)的使用方法。

1.使用方法

(1)开盖:转动手轮,使锅盖离开密封圈。

(2)通电:连接自动进水装置。接通电源,将控制面板上电源开关按至低(LOW)红灯亮,蒸发锅内属断水状态;缺水((3)加水:打开水源,水位达到低水位,控制面板上低水位红灯和缺水黄灯相继灭,加热(1-绿灯)亮,继续加水至高水位((4)堆放物品:需包扎的灭菌物品,体积不超过包装之间留有间隙,堆放在金属框内,这样有利于蒸汽的穿透,提高灭菌效果。

(5)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。

(6)设定温度:通电后数显窗灯亮,上层为红色,显示温度,下层为绿色,设定温度和时间。先按控制面板上确认键,绿色数显闪烁,进入温度设定状态。按一次移位键指相应位置闪烁,根据所需数据位置进行(单项循环)移位。按△增加键或所需温度设定。设定完毕,按二次确认键,进行温度确认。

(7)设定时间:按一次确认键,将温度设定切换成时间设定;再按一次移位键,所指相应位置闪烁,完毕,按二次确认键,定时器开始倒计时。

(8)灭菌:在加热初,将下排汽阀打开至垂直位置;下排汽阀待蒸汽冒出时,压力表显示指示为的15%为宜。安全阀设定数,超出压力部分,安全阀将自动泄压,并开始计数灭菌所需时间。灭菌完成,电控装置将自动关闭加热系统,伴有蜂鸣提醒;并将保温时间切换成控制面板上电源开关按至

(9)干燥:物品灭菌后需要迅速干燥,须打开放汽阀和下排汽阀,将灭菌器内的蒸汽迅速排出,使物品上残留水蒸汽快速挥发。根据所需数据位置进行移位;进行时间设定确认。℃时,将下排汽阀推向水平关闭位置;留有微量蒸汽逸出,以控制总汽流量使用最高灭菌温度为OFF HIGH)绿灯亮,自动停止加水。按增加键或减少键,时间采用倒计时,124℃~126℃,ON处,若水位LACK)黄灯亮,电源已正常输入。

200mm×100mm×100mm为宜,各

所??减少键,进行 进行所需时间设定。设定当灭菌锅内温度达到设定温度,0.145Mpa~0.165Mpa范围内属于END显示;此时,将

100压力在处;关闭电源,停止加热待其冷却。

(10)将盖开启,取出已灭菌物品。关闭水源,打开下排水阀,排尽灭菌室的水与水垢,以备下次使用。

2.注意事项

(1)堆放灭菌物品时,严禁堵塞安全阀的出汽孔,必须留出空位保证其空气畅通,否则安全阀因出汽孔堵塞不能工作,造成事故。

(2)灭菌液体时,应将液体灌装在硬制的耐热玻璃瓶中,以不超过选用棉花纱塞,切勿使用未打孔的橡胶或软木塞,放蒸汽,必须待压力表指针回零位方可排放余汽。

(3)对不同类型,不同灭菌物要求的物品,切勿放在一起灭菌,以免顾此失彼,造成损失。

实验二

质粒DNA

一、实验原理

细菌质粒是一类双链、闭环的在于细胞质中、独立于细胞染色体之外的自主复制的遗传成份,于染色体外的游离状态,制而复制,并通过细胞分裂传递到后代。

DNA,大小范围从

在灭菌液体结束时不准立即释 至200kb3/4体积为好,瓶口随着染色体的复特别注意,的提取-碱裂解法1kb以上不等。各种质粒都是存通常情况下可持续稳定地处但在一定条件下也会可逆地整合到寄主染色体上,一般分离质粒DNA的方法都包括3个步骤:①培养细菌,使质粒DNA大量扩增;②收集和裂解细菌;③分离和纯化质粒DNA。分离制备质粒DNA的方法很多,其中常用的方法有碱裂解法、煮沸法、SDS法、羟基磷灰石层析法等。在实际操作中可以根据宿主菌株类型、质粒分子大小、碱基组成和结构等特点以及质粒DNA的用途进行选择。本实验介绍碱裂解法提取质粒DNA。

碱裂解法提取质粒DNA是根据共价闭合环状质粒DNA和线性染色体DNA在拓扑学上的差异来分离质粒DNA。在pH值介于12.0-12.5这个狭窄的范围内,线性的DNA双螺旋结构解开而被变性,尽管在这样的条件下,共价闭环质粒DNA的氢键会被断裂,但两条互补链彼此相互盘绕,仍会紧密地结合在一起。当加入pH4.8乙酸钾高盐缓冲液恢复pH至中性时,因为共价闭合环状的质粒DNA的两条互补链仍保持在一起,因此复性迅速而准确,而线性的染色体DNA的两条互补链彼此已完全分开,复性就不会那么迅速而准确,它们相互缠绕形成不溶性网状结构,而复性的质粒DNA恢复原来构型,保持可溶性状态。通过离心,染色体DNA与不稳定的大分子RNA,蛋白质-SDS复合物等一起沉淀下来而被除去,最后用酚氯仿抽提纯化上清液中的质粒DNA。

二、仪器及试剂

1.仪器及耗材:37℃恒温摇床、冷冻离心机、台式离心机、微量移液器、50 ml离心管、1.5 ml离心管管、枪头、各种规格的量筒、接种环、试剂瓶、100 l或者250 ml三角瓶、玻棒等。

2.试剂及配制:

LB培养液的配制:

酵母浸提物

5.0 g;

胰蛋白胨

10.0 g;

NaCl

10.0 g;

依次称量后加入800 ml去离子水后搅拌至完全溶解,用5 mol/L NaOH(约0.2 ml)调节培养液的pH值至7.0。再加去离子水将溶液定容至总体积为1000 ml,10磅高压灭菌20 min,冷却后4℃保存。

溶液 Ⅰ(GET缓冲液): 25 mmol/LTris-HCl(pH8.0), 10 mmol/L EDTA, 50 mmol/L 葡萄糖

配制:1000 ml

mol/L Tris-HCl(pH8.0)

ml

0.5 mol/L EDTA(pH8.0)ml

20% Glucose(1.11mol/L)

ml

dH2O

910ml

将以上溶液混合装瓶,10磅高压灭菌20 min,冷却后4℃保存。

溶液II(变性液):200 mmol/L NaOH,1% SDS

配制: 500 ml

10% SDS

ml

2N NaOH

ml

取以上溶液,用灭菌去离子水定容至500 ml,充分混匀。室温保存,此溶液保存时间最好不超过一个月,最好现用现配。

注意:SDS易产生气泡,不要剧烈搅拌。

溶液 III(醋酸钾液):3 mol/L 醋酸钾(KAc)缓冲液,pH 5.6。5 mol/L 冰醋酸

配制:500 ml

醋酸钾

g

冰醋酸

57.5 ml

加入300 ml去离子水后搅拌溶解。待醋酸钾溶解后,再加去离子水将溶液定容至高温高压灭菌后,4℃保存。

10×TE缓冲液(pH 8.0):100 mmol/L Tris-HCl, 10 mmol/L EDTA

配制:1000ml mol/LTris-HCl 缓冲液(pH 8.0)

100ml

500 mmol/L EDTA(pH8.0)ml

加入约800 ml的去离子水,均匀混合。溶液定容至1 L。高温高压灭菌后,苯酚/氯仿/异戊醇(25 : 24 : 1):将量取25 ml Tris-HCl(pH8.0)平衡苯酚,加入 13

500 ml。4℃保存。24 ml 氯仿和 1 ml 异戊醇,充分混合后,移入棕色玻璃瓶中,4℃保存。

其它试剂:TE(pH8.0)、异丙醇、氯仿/异戊醇(24:1)、无水乙醇、70%乙醇、氨卞青霉素贮存液(50 mg/ml)

三、操作步骤

1.菌体的培养和收获

(1)将5~10 ml含有氨卞青霉素(后接入一单菌落,并保持通气良好,于接一次,于37℃ 220 rpm振摇培养(2)吸取培养的菌液1.5 ml,转入弃上清,将离心管倒置,使液体尽可能流尽。

2.质粒DNA提取(碱裂解法)

(1)加100 ul 溶液Ⅰ 重悬细菌沉淀,用枪吹打直至混和均匀。

(2)加200 ul溶液 Ⅱ,盖紧管口,液变透明,粘稠)。

(3)加150 ul溶液 Ⅲ,轻微振荡混和

(4)12000 rpm离心6 min,取上清液至另一离心管(弃沉淀)

(5)加等量的酚/氯仿/异戊醇,旋涡混匀离心管。

(6)加1倍异丙醇,振荡混匀,静置倒置于吸水纸,将附于管壁的残余液滴除净。

(7)加200 ul 70%乙醇洗涤沉淀物,台式离心机在室温下晾干(或在50℃-60℃的烘箱中也可)

(8)沉淀加20μl TE, 反复吹打使质粒

四、常见问题及可能原因

1.提取的质粒DNA不纯:变性不充分;关键步骤反应时间过短;离心时间或速度不够。

2.提取的质粒DNA呈涂布状:操作过程中用力过猛,动作过大;操作系统内有污染。

AP)的LB培养基加入到容量为100ml的三角瓶中,然37℃ 220 rpm振摇过夜培养(约16h)后可以再转3~4 h。的离心管中,用台式离心机以12000 rpm

轻缓上下颠倒离心管以混合内容物。室温静置10 sec,置冰上10 min(溶液出现白色沉淀。1 min,12000 r/min离心6min,取上清液至另一10 min,12000 rpm离心6 min。弃上清液,将离心管 12000 rpm离心2 min,弃上清液,将沉淀。DNA充分溶解,-20℃保存。14 min。5 min(溶)。

1.5 ml离心 3.与染色体DNA分离不全:变性过程不完全;试剂配制有问题(成分,浓度或pH)。

实验三

琼脂糖凝胶电泳

一、实验原理

琼脂糖凝胶电泳是分离和纯化的多孔支持介质(琼脂糖凝胶)的样品孔中,并置于静电场上。由于架两侧带有含负电荷的磷酸根残基,分子的迁移速度取决于分子筛效应。因而可依据DNA可以分离相对分子质量相同,而构型不同的相对分子质量标准参照物和样品一起进行电泳而得到检测。以提供一个用于确定EB),其分子可插入下,呈桔红色荧光,因此也可对分离的

一般琼脂糖凝胶电泳适用于大小在胶的制备以及琼脂糖凝胶电泳在

二、仪器及试剂

1.仪器及耗材:

水平电泳槽、电泳仪、100 ml或250 ml锥形瓶、量筒、吸头等。

2.试剂及配制:

50×TAE缓冲液的配制:

配制1000 ml

DNA 片段的常用技术。把DNA样品加入到一块包含电解质DNA分子的双螺旋骨因此在电场中向正极移动。在一定的电场强度下,DNA具有不同的相对分子质量的DNA片段泳动速度不一样,DNA,也DNA分子。在电泳过程中可以通过示踪染料或相对分子质量标准参照物相对可DNA片段大小的标准。在凝胶中加入少量溴化乙锭(ethidium bromide, DNA的碱基之间,形成一种络合物,在254~365nm波长紫外光照射DNA进行检测。0.2kb~50kb范围内的DNA片段。本实验介绍琼脂糖凝

DNA片段分离中的应用方法。

凝胶成像分析系统、微波炉、微量移液器、透明胶带、点样板或parafilm、2 mol/L Tris-乙酸,0.05 mol/L EDTA(pH 8.0)15 分子的大小来使其分离。凝胶电泳不仅可分离不同分子质量的Tris

242 g

冰乙酸

57.1 ml

0.5 mol/L EDTA

ml

加入600 ml去离子水后搅拌溶解,将溶液定容至1 L后。高温高压灭菌,室温保存。

1×TAE缓冲液的配制:

称量20 ml的50×TAE缓冲液,再加入980 ml的去离子水。

溴化乙啶贮存液:10 mg/ml 溴化乙啶

配制:100 ml

称取1 g溴化乙啶,置于100 ml烧杯中,加入80 ml去离子水后搅拌溶解。将溶液定容至100 ml后,转移到棕色瓶中。室温保存。

6×上样缓冲液:0.25%溴酚蓝,0.25%二甲苯青FF,30%甘油。

配制:10 ml

溴酚蓝mg

二甲苯青FF

mg

甘油

ml

用6×TAE缓冲液定溶至10 ml,分装成1 ml/管。-20℃保存。

其它试剂:DNA样品、DNA Ladder、琼脂糖、三、操作步骤

1.制备1%琼脂糖凝胶(大胶用70ml,小胶用50ml):称取0.7 g中,加入70 ml(50ml)1×TAE,瓶口倒扣小烧杯。微波炉加热煮沸摇匀,即成1.0%琼脂糖凝胶液。

2.胶板制备:取电泳槽内的有机玻璃内槽(制胶槽)洗干净、晾干,放入制胶玻璃板。取透明胶带将玻璃板与内槽两端边缘封好,形成模子。将内槽置于水平位置,好梳子。将冷却到65℃左右的琼脂糖凝胶液混匀小心地倒入内槽玻璃板上,使胶液缓慢展开,直到整个玻璃板表面形成均匀胶层。室温下静置直至凝胶完全凝固,垂直轻拔梳子,取 16

0.5 g)琼脂糖置于锥形瓶3次至琼脂糖全部融化,并在固定位置放(下胶带,将凝胶及内槽放入电泳槽中。添加1×TAE电泳缓冲液至没过胶板为止。

3.加样:在点样板或parafilm上混合DNA样品和上样缓冲液,上样缓冲液的最终稀释倍数应不小于1X。用10 ul微量移液器分别将样品加入胶板的样品小槽内,每加完一个样品,应更换一个加样头,以防污染,加样时勿碰坏样品孔周围的凝胶面。(注意:加样前要先记下加样的顺序)。

4.电泳:加样后的凝胶板立即通电进行电泳,电压60-100V,样品由负极(黑色)向正极(红色)方向移动。电压升高,琼脂糖凝胶的有效分离范围降低。当溴酚蓝移动到距离胶板下沿约1cm处时,停止电泳。

(5)电泳完毕后,取出凝胶,用含有0.5 ug/ml的溴化乙锭1×TAE用清水漂洗10 min。

(6)观察照相:在紫外灯下观察,DNA存在则显示出红色荧光条带,采用凝胶成像系统拍照保存。

四、常见问题及注意事项

1.配琼脂糖时应使其完全熔化后方可制胶。

2.琼脂糖凝胶易于破碎,操作时要轻缓。

3.电泳时应注意电源线路,预防触电。

4.溴化乙淀具有致癌作用,配制及使用时应带乳胶或一次性塑料手套。并在专门的实验室内使用。

5.紫外线对人体有损伤作用,开灯时间不宜太长,注意防护。

6.DNA带形状模糊:DNA加样过多;电压太高;凝胶中有气泡。

7.质粒DNA的存在形式有3种,①共价闭环DNA(cccDNA),常以超螺旋形式存在;②开环DNA(ocDNA),此种质粒DNA的两条链中有一条发生一处或多处断裂,因此可以自由旋转从而消除张力,形成松弛的环状分子;③线状DNA,因质粒处断裂而造成。因此质粒DNA电泳的结果中有可能出现三条泳带,它们的泳动速度为:cccDNA > 线状DNA > ocDNA。min,再DNA的两条链在同一溶液染色约 DNA18

DNA

实验四

限制性内切核酸酶的酶切与鉴定

一、实验原理

限制性内切酶是一类能识别双链分子中特异核苷酸序列的水解酶,主要存在于原核生物中。根据限制酶的识别切割特性、催化条件及是否具有修饰酶活性可分为 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型三大类。其中Ⅱ类酶在分子克隆和基因操作中最为有用,是常用的分子生物学工具酶。

限制性内切酶识别序列长度一般为4~8个呈回文序列的特异核苷酸对。一般情况下,识别序列越长,在同一DNA分子中识别位点出现的频率就越小。许多限制性内切酶的酶切位点已被确定。例如EcoRl 酶的识别与切割序列为以下6个碱基对。

5′„„GAATTC„„3′

EcoR I以独特的方式识别并裂解这个顺序,形成两个 和

……G

这些末端为互补的,即粘性末端,并可在连接酶的催化下与由相连接。

限制性内切酶主要用于基因组基因片段的分离与回收以及单酶切、双酶切或部分酶切等不同方式。大量的酶切反应。小量酶切反应主要应用于质粒的酶切鉴定,DNA,大量酶切反应用于制备目的基因片段,体积为

本实验为EcoR I对质粒性内切核酸酶酶切位点。琼脂糖凝胶电泳进行鉴定酶切效果。

二、仪器与试剂

1.仪器:

水浴锅、离心管、移液器、吸头、2.试剂:

质粒pUC18、EcoR I限制性内切核酸酶、内切酶反应缓冲液、琼脂糖、电泳缓冲液、样缓冲液、溴化乙啶染液、无菌水等。

三、操作步骤

3′„„

……CTT AA DNA的片段化、重组DNA分子物理图谱的构建等。根据酶切目的和要求不同,可有pUC18的小量酶切。在用特定的限制性内切核酸酶对质粒进行酶切反应后,CTT AAG„„ 5′

5′突出末端:

AATTC……

EcoR I产生的其它分子末端DNA分子的构建与鉴定、载体中目的可分为小量酶切反应和体积为20 μ50~100 μl,DNA

在质粒的双链环状DNA电泳设备等。

l, 含0.210通常可采用1 μg 30ug。6×上

G……根据酶切反应的体积不同,~用量在~分子上有多个限制

1.限制性内切酶反应一般在灭菌的0.2或0.5ml PCR薄壁离心管中进行。

2.酶切反应体系(10ul):

酶解缓冲液(10×buffer)ul

限制性内切酶

0.5 ul EcoR I(7.5U)

底物DNA(质粒)

灭菌ddH2O

限制性内切酶最后加入,手弹混匀或用吸头轻轻上下吹吸,混匀后离心15s。37℃水浴消化

3.酶切完毕,分子量标准物同时进行电泳以确定应,或加入适量酶后继续反应。

5.经电泳观察酶切反应完全后,将上述反应液置将剩余酶切产物保存于

四、注意事项

1.限制性内切酶需保存于

2.限制性内切酶溶液通常含有溶液底部,所以要充分摇匀。

3.加样时吸头垂直进入试剂管,避免碰到管壁,每加完一样要换一个吸头,同时在已加的样品前做个记号以防止错加或漏加,避免污染。

4.酶(置于冰盒上)应最后加入,尽量减少室温接触机会。加酶时吸头深入不可过深。

5.酶解消化反应温度及时间根据该酶使用说明书而定。

6.注意酶的用量,加入的酶量按的10%,以避免酶液中甘油干扰反应活性的可能,即在识别序列以外的位点进行切割。此外,反应体系中甘油的质量分数大于12%,以及缺少

五、相关问题

2h。取5ul酶切产物进行琼脂糖凝胶电泳,?C20℃备用。-20℃,操作时应将酶保持在冰浴中,避免长时间置于高温中。NACL和存在M

x ul(依质粒浓度而定)

加至10 ul 鉴定酶切反应效果,DNA片段的大小。如果酶切不完全,可继续65℃水浴中10~15min,中止酶切反应,50%甘油,加入反应管后,因密度较大,往往沉淀至

1-3U/ug DNA计算,酶的体积应低于反应总体积

。酶量过大(≥25U/ug DNA)时,有产生所谓星号 20

6000 r/min,DNA.酶解消化反

必须用 等情况下,都有可能出现星号活性。

1.酶的保存

不同的限制酶往往保存在大致相似的缓冲液中,这种特定配方的缓冲液能使酶活性维持较长时间。常用的保存缓冲液各组分作用如下:

Tris-HCl(7.4―7.8):

维持稳定的pH范围。

50-100mmol/L

NaCl或KCl:提供一定的离子强度。

0.1mmol/L EDTA:

1mmol/L

DTT:

200-500ug/ml BSA:

度,防止蛋白质分子浓度过低而导致酶分子变性。

50%的甘油:

1-5 g/L的Triton-100:

白质分子的表面变性作用。

2.酶单位的定义

限制酶的单位通常定义为:1U的酶能在约完成酶切1ug的λDNA。确定限制酶单位的具体操作方法是分别向列的酶(1U左右),当电泳观察到酶切片段的条带不再发生变化时说明已作用完全,割的最少酶量定为1U的酶量。

3.限制酶的作用条件

限制酶切割DNA的反应中,酶切条件是实验成功的重要因素,其中包括反应的温度、时间与反应的缓冲体系,除了这些条件外,只有在正确选择酶反应条件时才能达到最佳酶切效果。

(1)作用温度

早期的酶切反应都在37℃进行,这种方法虽然简单、统一,但却不能达到每个酶的最适反应温度。为了达到最佳酶切的效果,最好根据所选用的酶确定所需要的反应温度。

(2)缓冲体系

限制酶反应的缓冲体系大致相同,都含有以下组分:约作用是将酶反应体系的pH维持在7.5-8.5;约

络合掉能激活限制酶的镁离子。

保护酶分子上的还原性基团。

牛血清白蛋白提高溶液中蛋白质的浓

使酶液保存于-20℃不至冻结。

这是一种非离子型表面活性剂,能防止蛋50ul合适的反应缓冲体系中,在1ug的底物中加入一系DNA的纯度与浓度也会影响酶切效果,100mmol/L10mmol/L的MgCl2,作用是为限制酶提供激

1h内完全切Tris-HCl,的活因子;1mmol/L的DTT,作用是保护还原性基团;约150mmol/L的NaCl,作用是提供合适的离子强度。由于认识的局限性,早期的限制酶反应体系仅根据其中NaCl含量的不同分为高盐、中盐与低盐三种,这同样不能使每种酶获得最适反应条件。现在提供酶的很多厂商能提供4-10种缓冲体系,其中各必需成分之间只有很小的差别,目的是使每种酶都发挥最大的作用。

缓冲液一般配成10倍的浓度,使用时以1/10的比例加入,当然为了减小吸量误差也可自行配制5倍的缓冲液。

(3)反应体积与时间

酶反应体积一般不宜小于20ul。因为过小的反应体积在加入各种成分时易产生误差,甘油含量易超过10%。在37℃保温可因水分蒸发而明显改变反应体系中各成分的浓度,从而影响酶活力。同时还要考虑反应完毕进行电泳时,所加样品中DNA的量能够在电泳中显出清晰的泳带。

常规的酶切反应一般控制在60min内进行,但也可以根据切割对象与所用的酶将保温时间延长至十几个小时。

(4)DNA的纯度与浓度

除了上述酶反应条件外,影响酶切效果的最主要因素是DNA的纯度。例如,样品中含有大量RNA杂质时会因减少了酶的有效浓度而影响酶切效果;某些杂蛋白未除净而结合在DNA时也会影响酶切效果。至于抽提过程中未除净的各种影响因素就更多了,可能是微量的氯仿、SDS、EDTA、酚、EB、乙醇或是琼脂糖凝胶中的硫酸根离子等。

DNA纯度的另一个指标是不可含有微量的DNA酶。如果酶切后电泳结果显示出不清晰条带或成为一片红色(术语称Smear)时,可肯定系统中已经污染了DNA酶。

DNA样品中含有大量RNA时可用RNA酶处理;含有结合在DNA上的杂蛋白与DNA酶时都可用氯仿/异戊醇抽提;当样品中含有氯仿、SDS、硫酸根等抑制酶切的小分子物质时可以通过沉淀更换一个新的缓冲体系。当然,酶切失败时也不能排除除DNA外的一切因素,如无菌水,EP管,吸咀等的干净程度以及内切酶自身的酶活性情况。

除纯度外,DNA的浓度也会影响酶切效果,一般DNA质量浓度在1ug/20ul才能得到较好的酶切效果,质量浓度高达1.5ug/20ul时就可能发生酶切困难。

(5)终止酶切反应的方法

如果需对酶切片段进行连接或标记等操作时,首先要将限制酶灭活。灭活的方法可分为三种:第一种是向反应缓冲体系中加入终浓度为10-12.5mmol/L的EDTA,原理是络合掉酶反应中所需的镁离子。但这种方法会影响需镁离子的后续反应。所以一般加入EDTA后,要用乙醇沉淀法来更换缓冲体系,以除去EDTA,但这样就会造成DNA的损失。第二种方法是热失活:一般的酶如EcoRⅠ等在65℃保温60min即可;另一些酶如Hind Ⅲ等需在85℃保温 22 30min方能达到目的;极端的例子是Ttb Ⅲ甚至不能用加热的方法使之失活。热失活方法的特点是简单并且未向体系中引入任何物质,特别适用于连续进行几个酶切反应;热失活法的另一个特点是不用更换体系,所以不会造成DNA的损失。第三种方法是用酚和氯仿抽提使之失活,之后以乙醇沉淀DNA片段。这种方法的特点是处理条件剧烈,能使酶彻底失活(不像第一种方法中酶蛋白并未变性而只是没有激活因子而已)。

实验五

大肠杆菌感受态细胞的制备及转化

一、实验原理

体外连接的重组DNA分子导入合适的宿主细胞中才能大量的进行复制、增殖和表达。研究发现,用含Ca2+ 的溶液处理大肠杆菌细胞会易于吸收外源DNA。大肠杆菌吸收外源DNA的过程被称为转化。细菌处于容易吸收外源DNA的状态称为感受态。用理化方法可以诱导细胞进入感受态,如电转化法、CaCL2法。

CaCL2法是目前实验室常用的制备感受态细胞的方法,其原理是使细菌处于0°C、CaCl2低渗溶液中,细胞膨胀成球形,细胞膜的通透性发生改变,外源DNA附着于细胞膜表面,经42°C短时间热冲击处理,促进细胞吸收DNA复合物。宿主细胞一般是限制―修饰系统缺陷的变异株,即不含限制性内切酶和甲基化酶的突变株,而质粒载体携带有某一抗生素抗性基因,如抗氨卞青霉素的基因(AP+)。若将转化的细胞涂布与于含氨卞青霉素的平板上,则只有那些含有被转化质粒的细胞才能生存并生长增殖。从而可以筛选出哪个克隆含有质粒。

本实验以li JM109菌株为受体细胞,受体菌使其处于感受态,然后与pUC18质粒共保温实现转化。将经过转化后的全部受体细胞进行适当稀释,在含有氨卞青霉素的平板培养基上培养,只有转化体才能存活,化的受体细胞则因无抵抗氨卞青霉素的能力而死亡。转化子经过扩增后,可将转入的质粒DNA分离提取出来,用于电泳分析、限制性内切酶图谱的制作以及

二、仪器及试剂

1.仪器:

恒温摇床、电热恒温培养箱、电热恒温水浴锅、超净工作台、分光光度计、高速冷冻离心机、台式离心机。

2.材料

li JM109受体菌、质粒pUC18。

3.试剂:

LB培养液(1L):

胰蛋白胨

10g

酵母粉

5g

NaCl

10g(高盐)或

氨苄青霉素(Ampicillin)

100mg/ml

用CaCl2处理而未有转DNA测序等实验。5g(低盐)在三角瓶中将胰蛋白胨 10g,酵母粉 5g以及 NaCl 5g溶于1L的重蒸水中并高压灭菌。待冷却至55℃,向溶液中加入1.5ml 100mg/ml 的氨苄青霉素。然后贮存于4℃备用。

LB平板培养基:

胰蛋白胨

10g

酵母粉

5g

NaCl

10g

琼脂

13g

在三角瓶中依次将上述配方加入1L的重蒸水中并高压灭菌。待培养基降温至养基并轻轻旋转以使溶解的琼脂均匀分布于整个培养基溶液中,根据需要加入氨苄青霉素,然后可直接从三角瓶中倒出培养基铺制平板。90mm直径的培养皿约需培养基完全凝结后,倒置平皿并贮存于4℃备用。

其它试剂:

0.1M CaCl2溶液、灭菌蒸馏水

三、操作步骤

1.感受态细菌的制备:

(1)用接种环从li JM109菌平板上挑取一单克隆菌落,培养基的试管中中,37℃ 220 rpm振荡培养过夜(12~16h)。

(2)取0.5 ml过夜菌液接种到装有50ml LB液体培养基三角瓶中中,振荡培养2-3h,隔20-30min测量OD600值,至OD600值为转至1.5ml 离心管中,每管1ml菌液,按需要决定管数。

(3)4℃,12000 rpm,离心2 min,以回收细菌。

(4)倒净上清液,倒置离心管于滤纸上1min,使残留的痕量培养液流尽。冰预冷的0.1mol/L CaCl2悬浮细胞,冰浴30 min。

(5)4℃,12000 rpm,2 min。

(6)倒净上清液,倒置离心管1min,使残留液流尽。每管加CaCl2重新悬浮细胞(重悬时操作要轻),即成感受态细胞悬浮液。

2.细菌转化:

(1)取3只灭菌的Ep管,分别编号1、2、3、分别加入以下各组分:加入

5g,30接种于装有0.3-0.4。无菌条件下将细菌100 ul冰预冷的 50℃,取出培50ml培养基。5ml LB液体37℃,220 rpm每管加1ml0.1 mol/L 10~20ng

或 ~ 质粒DNA(体积小于10ul),同时做两个对照组:

1号:受体菌对照组:

100ul感受态细胞悬浮液+2ul无菌ddH2O

2号:质粒DNA对照组:100ul 0.1mol/L CaCl2+2ul pUC19

3号:正常转化组:100ul感受态细胞悬浮液+2ul pUC19

(2)轻轻旋转离心管以混匀内容物,冰浴30min,促进DNA分子在感受态细胞表面的吸附。

(3)转入便于DNA分子的吸附进入,提高转化率。

(4)迅速转入冰上冷却

(5)使受体菌恢复正常生长状态,并且表达

(6)取200ul37℃恒温培养箱倒置培养可将之置于37℃恒温培养箱继续培养,100ul左右,用移液器吹打重悬,再全部涂于含

(7)观察并记录转化子出现的数目,计算转化率。

四、注意事项:

1.实验中所用的器皿均要灭菌,以防止杂菌和外源

2.实验过程中要注意无菌操作,溶液移取、分装等均应在无菌超净工作台上进行。

3.必须设对照组,以检验实验过程中是否有污染。

4.整个实验过程均需置于冰上。

5.选用对数生长期细胞,42℃水浴2min,通过热刺激增强CaCL2的作用,2min,修复细胞膜。600u无抗生素lLB液体培养基,摇匀后于37℃,Ampicillin抗性基因。Ampicillin的LB平板,将平板置于无菌台直至液体被吸收,12-16h后观察结果,其余保存于4℃。如果平板上没有长出菌落,同时将剩下的500ul菌液离心,Ampicillin的LB平板上,置 DNA

OD600不应高于0.6。26

使细胞膜产生通道,220 rpm,振荡倒掉大部分上清,37℃培养。60min。留 加菌液涂在含 的污染。

实验六

动物组织细胞基因组

一、实验原理

真核生物的一切有核细胞(包括培养细胞)都能用来制备基因组的DNA是以染色体的形式存在于细胞核内,质、脂类和糖类等分离,又要保持组织细胞在含仿/异戊醇抽提分离蛋白质,得到的

蛋白酶K在匀浆后提取EDTA则抑制细胞中分子完整地分离出来。

二、仪器及试剂

1.恒温水浴锅、台式离心机、紫外分光光度计(离心管(灭菌)

SDS(十二烷基硫酸钠)和蛋白酶DNA的反应体系中,Dnase

、吸头(灭菌)DNA提取 因此,制备DNA分子的完整。提取KDNA溶液经乙醇沉淀使SDS和EDTA(乙二胺四乙酸二钠)存在下保持很高的活性。SDS可破坏细胞膜、活性;而蛋白酶K可将 27

DNA的原则是既要将DNADNA核膜,并使组织蛋白与蛋白质降解成小肽或氨基酸,GeneQuant)DNA。真核生物DNA与蛋白 DNA分离,使DNA 的一般过程是将分散好的的溶液中消化分解蛋白质,再用酚和氯从溶液中析出。的重要特性是能在的 仪器:、移液器、玻璃匀浆器、2.试剂:

(1)细胞裂解缓冲液:

Tris(pH8.0)

mmol/L

EDTA(pH 8.0)

500 mmol/L

NaCL

mmol/L

SDS

10%

胰RNA酶

20ug/ml

(2)蛋白酶K:

称取20mg蛋白酶k溶于1ml灭菌的双蒸水中,?C20℃备用。

(3)TE缓冲液(pH 8.0):高压灭菌,室温贮存。

(4)酚?氯仿?异戊醇(25:24:1)、(5)异丙醇、冷无水乙醇、70%乙醇、灭菌水。

三、操作步骤

1.取新鲜或冰冻动物组织块0.1g(0.5cm3),尽量剪碎。置于玻璃匀浆器中,加入1ml的细胞裂解缓冲液匀浆至不见组织块,转入1.5ml 离心管中,加入蛋白酶K(500ug/ml)20μl,混匀。在65℃恒温水浴锅中水浴30min,也可转入37℃水浴12~24h,间歇振荡离心管数次。于台式离心机以12000 rpm离心5min,取上清液入另一离心管中。

2.加2倍体积异丙醇,倒转混匀后,可以看见丝状物,用100ul 吸头挑出,凉干,用200ul TE 重新溶解。(可进行PCR反应等,需要进一步纯化的按下列步骤进行)

3.加等量的酚?氯仿?异戊醇振荡混匀,离心12000 rpm,5min。

4.取上层溶液至另一管,加入等体积的氯仿?异戊醇,振荡混匀,离心12000 rpm,5min。

5.取上层溶液至另一管,加入1/2体积的7.5mol/L乙酸氨加入2倍体积的无水乙醇,混匀后室温沉淀2min,离心12000 rpm ,10min。

6.小心倒掉上清液,将离心管倒置于吸水纸上,将附于管壁的残余液滴除掉。

7.用1ml 70%乙醇洗涤沉淀物1次,离心12000 rpm,5min。

8.小心倒掉上清液,将离心管倒置于吸水纸上,将附于管壁的残余液滴除掉,室温干燥。

9.加200ul TE重新溶解沉淀物,然后置于4℃或?C20℃保存备用。

10.吸取适量样品于GeneQuant上检测浓度和纯度。

四、常见问题

1.选择的实验材料要新鲜,处理时间不易过长。

2.在加入细胞裂解缓冲液前,细胞必须均匀分散,以减少

3.提取的DNA不易溶解:不纯,含杂质较多;加溶解液太少使浓度过大。沉淀物太干燥,也将使溶解变得很困难。

4.电泳检测时DNA成涂布状:操作不慎;污染核酸酶等。

5.分光光度分析DNA应加入SDS至终浓度为

6.酚/氯仿/异戊醇抽提后,其上清液太黏不易吸取:含高浓度的的量或减少所取组织的量。

A280/A2600.5%,并重复步骤 DNA团块形成。1.8;不纯,含有蛋白质等杂质。在这种情况下,2~8。DNA,可加大抽提前缓冲液29

的小于

实验七

DNA的定量

一、实验原理

核酸分子(DNA或RNA)由于含有嘌吟环和嘧啶环的共轭双键,在260 nm的紫外吸收峰,其吸收强度与核酸的浓度成正比,这个物理特性为测定核酸溶液浓度提供了基础。OD260相当于dsDNA 50 ug/ml,ssDNA 33 ug/ml和ssRNA 40 ug/ml。可以此来计算核酸样品的浓度。

紫外分光光度法不但能确定核酸的浓度,还可通过测定260nm和280nm的紫外线吸收值的比值(A260/A280)估计核酸的纯度,纯的DNA制品的比值为1.8,RNA的比值为DNA高于1.8,则可能有RNA污染,低于1.8则有蛋白质污染。

对于很稀的核酸溶液,可用荧光光度法进行测定。DNA 本身并不产生荧光,但在荧光染料溴化乙锭(EB)插入DNA 的碱基对平面之间并与之结合后,DNA样品能在紫外光的激发下产生桔红色荧光。荧光强度与被结合的EB的量成正比,而被结合的EB的量又与核酸分子长度和含量成正比,使用一系列已知的不同浓度DNA溶液作标准对照,可比较出被测DNA溶液的浓度。灵敏度可达1~5ng。由于是基于目测,所以是估计水平。简便,但准确性较低。

二、仪器及试剂

1.仪器:Amersham

GeneQantTM Pro 紫外可见分光光度仪,琼脂糖凝胶电泳设备。

2.试剂及配制:

5×上样缓冲液:

配制10 ml

2.0, 波长处有特异若 该方法经济

0.5 mol/L EDTA(pH8.0)

ml

10% SDS

ul

50% 甘油

2.5 ml

0.2% 溴酚蓝

mg

0.2% 二甲苯青FF

mg

加去离子水至10 ml

其它试剂:0.1×TE、DNA标准液,EB储存液(10 mg/ml),三、实验步骤

1.紫外分光光度法

(1)用0.1×TE对待测DNA样品按1:20或合适的倍数稀释。

(2)开机,仪器会自动对光路及分析软件进行检测,待显示屏上出现“instrument Ready”时,进入核酸测定窗口

(3)调零。先用0.1×TE缓冲液注入样品杯,放入样品槽,关闭盖板。点击“set ref”键,仪器自动校正零点。将样品槽内的样品杯取出,换上待测样品。

(4)吸70 ul已稀释的DNA样品转入石英样品杯,放入样品槽,关闭盖板。如果样品很少,可以用5~7ul的石英样品杯。点击“enter” 键,仪器即进入分析状态。窗口同时显示260和280nm处的光密度(OD值)及260/280nm和280/260nm的比率以及DNA样品的浓度等。

(5)打开盖板,取出石英样品杯,吸出样液,用高纯水清洁石英样品杯,风干后,再加入下一个待测样品。

(6)DNA纯度:以OD260/ OD280比值来反映。当OD60 /OD80比值 <1.8时,说明样品存在蛋白质或酚等杂质,可采用平衡酚/氯仿―异戊醇再抽提除去蛋白质或用乙醚抽提去除残留酚,再用无水乙醇沉淀,TE悬浮后再测定。当OD60/OD280比值>2.0,说明样品存在RNA污染,可以用RNA酶处理样品去处RNA。

2.EB荧光分析法

(1)琼脂糖凝胶的制备。

(2)样品的准备。把待测DNA样品进行1:2连续稀释,并准备一份DNA标准液作对照。

(3)上样。稀释样品与上样缓冲液按1:5混合均匀后上样。

(4)电泳。用100V稳压电泳至溴酚蓝指示剂迁移到凝胶的3/4处停止电泳。

(5)取出凝胶,入EB荧光染液中作用20min,取出后清水漂洗干净,然后紫外检测。肉眼可见到的最高稀释度约含DNA 80ng。此法也可用于了解核酸样品中的严重污染干扰核酸紫外线吸收物质的情况。

四、常见问题

1. 紫外分光光度法不能区分三种构型,也不能区分染色体染色体DNA、以及偏高。

2.OD320值是背景,若溶液盐浓度越高,3.的光面以避免干扰测定。

DNADNA和DNA解链的增色效应等因素的影响,因此测得的数据往往比实际浓度 RNA等。由于测定吸收光度OD320也越高。要小心不要摔破,32

DNA分子的超螺旋、开环、线状A260时,难以排除 持杯时也不要接触透明RNA、分子的构型,如质粒测样品时使用的石英样品杯比较贵,实验八

PCR基因扩增

一、实验原理

聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)是一种体外核酸扩增系统,其原理类似DNA分子的天然复制过程,是将在待扩增的DNA片段和与其两侧互补的两个寡聚核苷酸引物,经变性、退火和延伸若干个循环后,生物学中一种有助于DNA克隆及基因分析的必需工具。

PCR的工作程序实际上是一个在模板种脱氧核苷酸等存在的情况下,DNA聚合酶依赖的酶促合成反应。扩增的特异性取决于引物与模板DNA的结合。整个扩增过程分三步:①变性,加热使模板裂而形成两条单链;②退火,突然降低温度后模板存在两条模板链之间的结合,但由于引物的高浓度、物与模板之间;③延伸,在DNA聚合酶及镁离子等的存在条件下,从引物的结合单核苷酸,形成与模板链互补的新的循环,样本中的DNA量就增加一倍,新形成的40个循环后,DNA 可扩增106~109倍。

二、仪器及试剂

1.仪器:PCR仪、台式离心机、移液器及吸头、2.试剂:

10X PCR 缓冲液配制(部分随Taq

250~500 mmol/L

100~500 mmol/L

15~20 mmol/L

0.5%

1mg/L

其它试剂:模板DNA、dNTP 混合液、凝胶、等

DNA扩增 DNA、一对已知序列的寡核苷酸引物和四DNA引物按碱基配对原则互补结合,也结构简单等特点,DNA链。完成以上三步为一个循环,每经过一个DNA链又成为下一轮循环的模板。现用图示说明PCRPCR薄壁管、电泳仪等: KCl Tris-Cl(pH8.4)

MgCl2

Tween-20

BSA Taq聚合酶、上游和下游寡核苷酸引物、琼脂糖33

2n 倍。该技术已成为分子DNA主要的结合发生在引: 3 ′端开始,经过25~ 双链间的氢键断 原理酶提供)

三、操作步骤

1.PCR 体系(40ul):

4ul

10XPCR 缓冲液

4ul

25mM MgCl2(根据不同公司PCR 缓冲液的不同而定)

Xul

模板DNA ≥50ng

1ul

上游引物(50-100ng)

1ul

下游引物(50-100ng)

1ul

dNTP Mixture(终浓度

0.4 ul

Taq聚合酶

加ddH2O至40ul

视PCR仪有无热盖,不加或添加石蜡油。

2.将上述试剂依次加入PCR薄壁管。加样后用手轻弹混匀,使反应成分集于管底。

3.PCR反应热循环程序设置:

(1)95℃

300s

变性

(2)94℃

45s

变性

(3)55℃

45s

退火(根据不同引物可能有不同退火温度)

(4)72℃

45s

延伸(每分钟可延伸

重复步骤2-4共 30 循环

(5)72℃

600s

延伸

反应结束后短暂离心,吸取少量(10ul)进行分析,其余置

4℃保存备用。

4.琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物。

20-200uM)1kp)6000 rpm 15 sec

离心

四、注意事项:

1.PCR 体系所加成分的实际用量应根据实验者选用的该成分的终浓度及所拥有的贮备液浓度进行核算。

2.加样时要认真,吸头垂直进入试剂管,每加完一样要换一个吸头,同时在已加的样品前做个记号以防止错加或漏加,避免污染。

3.Taq聚合酶(置于冰盒上)应最后加入,尽量减少室温接触机会。加酶时吸头深入不可过深,酶量不能过多。

五、影响PCR的主要因素

1.模板DNA

单链、双链DNA白水解酶等的污染。模板用量依具体实验而定,PCR反应时模板变性要充分。

2.PCR引物

PCR引物设计是否成功是能否获得高质量应用时,需注意以下重要环节:

(1)PCR引物的长度约为以使它们在相近的温度下与其互补序列结合。随机的,应避免连续出现4个以上的单一碱基,否则会使引物在G+C富集序列区错误引发。引物免选用T ,尤其应避免连续出现

(2)一般来说,PCR引物长度选择24bp左右为宜。

(3)要避免引物分子自身序列互补,否则会形成发夹样二级结构。两个互之间的3,末端序列不能有明显的互补性,以免形成引物二聚体。

(4)引物的熔点温度(引物的GC/AT应与要扩增的模板

(5)引物的3,末端必须与模板严格互补,而

(6)目前在引物选择中已广泛应用计算机软件,从基因序列,并对设计的引物在引物二聚体形成、自身互补性及特异性等方面进行分析评价。PCR

18~30个核苷酸,并且成对引物间的2个以上T500bp时,引物长度选择 Tm值)要适当。DNA相当或略高些。一般熔点温度以大于DNA样品尽量纯净,不能有核酸酶、蛋一般为100ul反应液有105-106个目标分子。PCR产物最关键的因素之一。在设计和G+C含量应相似。G+C含量应为45%~55%之间。碱基分布是尤其是不应在其3,端出现3个连续G或C,3,端碱基最好选用A、G、C,尽可能地避16-18bp;PCR产物≥5kb时,PCR引物相 Tm值与引物的碱基组成和长度有关;PCR55℃为宜。5,末端的要求可灵活些。EMBL或Genebank中查找有关

均可作为的模板。产物≤

(7)用于亚克隆的引物,常在引物的5,端加上限制性内切酶位点。为了保证内切酶有效酶切扩增产物,一般在酶切位点的5,端再加上几个额外的碱基。

(8)引物的浓度,在终浓度为0.2~1.0 umol/L的范围内产量基本相同,低于0.2 umol/L时会影响产量。但过高时一乃不经济,二则会出现非特异扩增及增加引物二聚体的产生。

3.热稳定DNA聚合酶(如Taq DNA聚合酶)

一般用量为2.5 U/100uL 反应体积。酶量过多易导致非特异性产物的产生。适温度为75℃,在低温下仍保留相当高的活性,易引起不完全配对的引物伸及引物二聚体的扩增延伸,所以应注意防止非特异性产物的出现。

4.dNTPs

PCR常用的dNTP浓度在50-200umol/L。四种

低则反应速度下降,过高则特异性下降,可根据具体实验来确定最适的

5.PCR缓冲液

因PCR反应中的dNTP能与Mg2+结合,影响反应液中游离应按不同条件,确定合适的Mg2+浓度。一般在标准的Mg2+浓度约为1.5mmol/L。Mg2+离子浓度可显著影响出现非特异扩增,过低则酶活性显著下降。应用无核酸酶的及5mmol的二硫苏糖醇(DTT)对酶有一定的保护作用。

6.PCR循环的温度

预变性:起始变性的时间应该长些,以使变性充分。一般为不完全时,DNA双链会很快复性,影响PCR反应,但若变性温度太高(不宜超过会影响Taq酶的活性。

变性:一般为94℃ 30s或95℃ 20s。

引物退火:应根据具体反应中引物与模板的碱基配对情况及实验的目的确定。一般为50-72℃。退火温度增高会增强对不正确退火引物的识别,还能降低引物酸的错误延伸。

延伸:一般为72℃ 60-90s。最后一个循环后应在物合成的完整性。

7.平台效应和PCR循环的次数

dNTPsPCR反应中(PCR的产量及产物特异性。BSA 72℃保留该类酶的最-模板的非特异延

dNTP浓度。Mg2+的浓度,所以dNTP浓度200umol/L),浓度高则Tween-20(0.05%~0.1%)94℃ 3-5min。变性95℃),3,端不正确核苷5min,以保证PCR产应等当量。浓度、在PCR基因扩增的后期,由于产物的堆积,将使原来产物以指数增加的速度变为平坦曲线,即所谓平台效应。它的出现是由于PCR原料的不断消耗、酶的稳定性的降低、终产物的阻滞效应及非特异性产物等多种因素造成的,所以选择合理的循环次数,既能得到足够量的PCR产物,又不要无意义地增加循环次数。

8.操作环境

避免环境污染和交叉污染,如核酸酶的污染、非目标DNA的污染等。

实验九 琼脂糖凝电泳分离与纯化目的一、实验原理

不同大小的片段分离位于不同的位置,的片段。有许多型号的低熔点琼脂糖可在双链DNA的解链温度高于收DNA片段。该法的优点是可直接在熔化的凝胶中进行各种酶反应,如合成同位素探针、进行限制酶切割和连接反应等。

二、仪器及试剂:

1.仪器

电泳仪、凝胶成像系统、移液器、离心管、吸头等。

2.试剂:

低熔点琼脂糖、待纯化的

三、操作步骤:

1.配制1%的琼脂糖凝胶,在适当的位置切一条与加样槽平行的槽,换低熔点琼脂糖凝胶。

2.加样,100V

DNA DNA酶切片段是基因工程中常用的手段。在电泳过程中切下目的片段并采用低熔点琼脂糖回收法即可获得目65℃时熔化成液体,在65℃,所以可以熔化凝胶而 DNA、凝胶回收试剂盒、去离子水或38

30℃时凝固成凝胶。由于DNA并不变性,在凝胶成液态时回TE(pH7.6)

分离和纯化。

电泳,观察所需片段是否移至低熔点胶内。3.在紫外灯下切含有DNA的低熔点胶,置1.5 ml离心管中,于70℃热水中熔化。

4.按凝胶回收试剂盒说明书操作。

12.取适量纯化好的目的DNA在 GeneQuant 中检测,确定纯度和浓度,其余样品于-20℃保存。

四、注意事项:

1.配凝胶的三角瓶、电泳槽和配胶板要先冲洗干净

实验十

DNA重组

一、实验原理

外源DNA与载体分子的连接就是DNA重组,这种重新组合的DNA在体外的连接重组是基因工程操作的核心技术之一,其本质是一个酶促反应过程。即在一定的条件下,DNA连接酶催化两个双链DNA用,形成磷酸二酯键的过程。常用的DNA连接酶有两种:菌DNA连接酶。其中T4噬菌体DNA连接酶对底物的要求低,能更有效地连接末端,应用更广泛。

T4噬菌体DNA连接酶催化DNA连接反应分连接酶通过ATP的磷酸与连接酶的赖氨酸的氨基形成酶―随后从赖氨酸残基转移到DNA一条链的5¹端的磷酸基团上,形成磷酸―磷酸键。③链3¹端的羟基被活化,取代ATP后与DNA5¹端的磷酸根形成磷酸二酯键,完成DNA之间的连接。T4噬菌体DNA连接酶需要镁离子和温度和pH条件下进行连接反应。

二、仪器及试剂:

1.仪器:

台式离心机、移液器、吸头、恒温水浴锅等。

2.试剂:

T4 DNA连接酶、10×T4 DNA连接酶缓冲液、载体

三、操作步骤

1.外源DNA片段和载体DNA的连接

DNA5¹端磷酸和3¹端羟基之间相互作T4噬菌体DNA连接酶和大肠杆3步:①首先,ATP与T4ATP复合物。②被激活的并释放出ATP作为辅助因子,DNA、外源DNA。DNA的平DNAAMPDNAAMP,在一定的 叫做重组子。片段的噬菌体

取1只无菌Ep管、用微量进样器按下列顺序加入各成分。

10×T4 DNA Ligase Buffer

2.5 ul

酶切后的DNA片段

*1

约0.3 pmol

酶切后的载体DNA *2

约0.03pmol

T4 DNA Ligase

ddH2O

*1 DNA片段的摩尔数应控制在载体

*2 相同末端的载体与DNA自身环化。

2.盖好盖子,用手指轻弹Ep

3.将反应管放入16℃过夜反应(4.取出约25ng的DNA连接液进行琼脂糖凝胶电泳,片段和酶切DNA片段作电泳。

5.用0.1×TE将连接混合物稀释至

四、注意事项

1.连接产物经鉴定后应迅速做转化实验。

2.根据具体情况调节酶的用量。平端连接或接头连接都比黏端连接慢得多,而且酶的用量也增大。

3.单价阳离子或低浓度的聚乙二醇可提高平端连接的效率。

4.防止载体DNA自身环化,常用碱性磷酸酶处理线性载体,去掉载体的DNA片段的自身环化。

5.正确调整载体DNA和外源

五、相关问题

1.连接反应的影响因素

1ul

加至 25ul DNA摩尔数的3-12~16h)。鉴定连接结果,50ul,使用10~20ul DNA之间的比例有助于获得高产量的重组产物。40

10倍。2s 以集中溶液。以未经连接的质粒 5¹?CDNA

片段进行连接时,应首先将载体进行去磷酸化处理,以防止其管数次,并于台式离心机离心转化大肠杆菌感受态细胞。磷酸以抑制

除了载体、供体的浓度及其比例等因素外,影响连接反应的因素还有很多,如缓冲液组分、连接温度与时间、酶浓度、DNA浓度及片段末端的碱基序列等。

(1)连接缓冲液的影响

不同的公司提供的连接缓冲液可能有所不同,但大体上都含有以下组分:20-100mmol/L的Tris-HCl,较多用50mmol/L,pH的范围在7.4-7.8,较多用7.8,目的是提供合适酸碱度的连接体系;10mmol/L的MgCl2,作用是激活酶反应;1-20mmol/L的DTT,较多用10mmol/L,作用是维持还原性环境,稳定酶活性,25-50ug/ml的BSA,作用是增加蛋白质的浓度,防止因蛋白浓度过稀而造成酶的失活。与限制酶缓冲液不同的是连接酶缓冲液还含有0.5-4mmol/L的ATP,现多用1mmol/L,是酶反应所必需的。

(2)pH的影响

一般将缓冲液的pH调节到7.4-7.8,较多用7.8。有实验表明,若把pH为7.5-8.0时的酶活力定为100%,那么体系偏碱(pH为8.3)时仅为全部活力的65%;当体系偏酸(PH为6.9)时仅为全部活力的40%。

(3)ATP浓度的影响

连接缓冲液中ATP的浓度在0.5-4mmol/L之间,较多用1mmol/L。研究发现,ATP的最适浓度为0.5-1mmol/L,过浓会抑制反应。例如,5mmol/L的ATP会完全抑制平末端连接,黏端的连接也有10%被抑制;还有报道,当ATP的浓度为0.1mmol/L时,去磷酸载体的自环比例最大。由于ATP极易分解,所以当连接反应失败时,除了DNA与酶的问题外,还应考虑ATP的因素。含有ATP的缓冲液应于-20℃保存,溶化取用后立即放回。连接缓冲液体积较大时最好分小管贮存,防止反复冻融引起ATP分解。与限制酶缓冲液不同的是,含ATP的连接缓冲液长期放置后往往失效,所以也可自行配制不含ATP的缓冲液(可长期保存),临用时加入新配制的ATP母液。

(4)连接温度与时间的影响

因为黏性末端的DNA双链间有氢键的作用,所以温度过高会使氢键不稳定,但连接酶的最适温度又恰为37℃。为了解决这一矛盾,在经过综合考虑后,传统上将连接温度定为16℃,时间为4-16h。现经实验发现,对于一般的黏性末端来说,20℃ 30min就足以取得相当好的连接效果,当然如果时间充裕的话,20℃ 60min能使连接反应进行得更完全一些。对于平末端是不用考虑氢键问题的,可使用较高的温度,使酶活力得到更好的发挥。

(5)酶浓度的影响

根据New England Biolabs公司对T4 DNA连接酶的定义,1U的酶可在16℃ 30min内连接20ul体系中Hind Ⅲ酶切片段(黏性末端为0.12umol/L 5,末端,此时DNA质量浓度约为300ng/ul)的50%。日常使用的DNA浓度比酶单位定义状态低10-20倍,连接平末端时酶用量要比连接黏端大10-100倍,厂商为了满足这一要求,又往往提供高浓度的酶(几百个 41 单位/ul),所以进行黏末端连接时需先行稀释。除了立即用于反应的部分可用酶反应缓冲液稀释外,其余都应使用厂商提供的稀释液。稀释液的成分与酶保存缓冲液相同或类似,稀释液中的酶能在长时间保持活力,也便于随时取用。

(6)DNA浓度的影响

尽管有的实验手册上推荐使用0.1-1nmol/L的DNA浓度,但考虑到用质粒作为载体克隆时,最后要求得到环化的有效连接产物,所以DNA浓度不可过高,一般不会超过20nmol/L。相比较而言,以噬菌体、cosmid质粒为载体的克隆过程最后要求线性化的连接产物,所以,DNA的浓度可以高些,至少是接近推荐的浓度。此外,在用大质粒载体进行大片段克隆时,以及在双酶切片段的连接反应中,DNA浓度还应降低,甚至是DNA的总浓度低至几个nmol/L。另据研究,T4 DNA连接酶对DNA末端的表观Km值为1.5nmol/L,所以,连接时DNA浓度不应低于1nmol/L。即应具有2nmol/L的末端浓度。

2.三种连接酶单位定义

(1)Weiss单位

连接酶单位最早是1968年由Weiss提出的Weiss单位,现也称PPi单位。他的单位定义为:37℃ 20min内将1nmol的32P从焦磷酸根上置换到ATP分子上所需的酶量。现在大多数厂商仍使用这种单位。

(2)d(A-T)环化单位

由于Weiss单位定义中测试的是T4 DNA连接酶中除连接功能外的另一种磷交换功能,并且测试温度高达30℃,与实际连接反应相比无论在哪一方面都有一定的差距,于是,1970年Modrich与Lehman提出了真正度量连接功能的d(A-T)环化单位,又称外切酶抗性检测。d(A-T)环化单位的定义为:30℃ 30min 内将100nmol/L的d(A-T)(约2kb长)转化成抗外切酶的形式。

(3)黏性末端单位

与Weiss单位相比,d(A-T)环化单位更接近实际,但仍有一定的问题,例如,环化单位测试中用的是纯AT片段,与实际连接中4种碱基随机排列不符;再说,如果连接酶将片段连接成多聚体而末环化时,仍可能被外切酶组所切;除此之外,与实际上大多数连接反应使用的温度16℃相比,30℃仍显得偏高。为了衡量实际连接条件下的酶活力,New England Biolabs公司提出了最实用的黏性末端单位,它的单位定义为:16℃ 30min内将5,末端浓度为0.12umol/Lλ-HindⅢ 酶切片段的50%连接上。

实验十一 动物组织细胞总RNA的提取

一、实验原理

RNA是基因表达的中间产物,存在于细胞质与核中。对中占有重要地位。获得高纯度和完整的RNA 是很多分子生物学实验所必需的,如杂交、cDNA合成及体外翻译等实验的成败,在很大程度上取决于内的大部分RNA是以核蛋白复合体的形式存在,所以在提取质变性剂,迅速破坏细胞结构,使核蛋白与RNA分离,释放出机溶剂处理、离心,使RNA与其他细胞组分分离,得到纯化的总抑制内源和外源的RNase活性,保护RNA分子不被降解。中进行。可使用RNase抑制剂,如DEPC是RNase的强抑制剂,常用来抑制外源性。提取缓冲液中一般含SDS、酚、氯仿、胍盐等蛋白质变性剂,也能抑制并有助于除去非核酸成分。

本实验介绍异硫氰酸胍法和TRIzol法提取动物组织总

二、仪器和试剂

1.仪器:

超净工作台、高速冷冻离心机、电泳仪、紫外分光光度计、吸头、Ep管、玻璃匀浆器、试管、玻璃器皿洗净后置180℃烘烤8h;不耐高温的器皿(如塑料制品)应用2h,70~80℃烘烤干燥,120℃高压20min,再70~80

2.试剂:

(1)细胞裂解液:

异硫氰酸胍

4mol/L

柠檬酸钠(pH7.0)

25mmol/L

十二烷基肌氨酸钠

0.5%

RNA进行操作在分子生物学NorthernRNA的质量。由于细胞RNA时要利用高浓度的蛋白RNA。再通过酚、氯仿等有RNA。在提取的过程中要RNase的环境RNase活RNase活性。RNA并通过电泳 进行鉴定。振荡器、移液器、0.1% DEPC浸泡 因此提取必须在无凝胶成像系统、℃烘烤干燥方可使用。

β-巯基乙醇

0.1mol/L

称取柠檬酸钠0.64g,十二烷基肌氨酸钠0.415g,吸取β-巯基乙醇0.7ml,用无Rnase的蒸馏水溶解,定容至50ml。然后取以上配制的溶液(CBS液)33ml,异硫氰酸胍 25g,混合,完全溶解后4℃保存备用。

(2)10×凝胶缓冲液:

吗啉代丙璜酸(MOPS)(pH7.0)

200mmol/L

NaAc

EDTA(pH 8.0)

过滤除菌后避光保存。

(3)5×变性上样缓冲液:

水饱和的溴酚蓝

500mmol/LEDTA(pH 8.0)

甲醛(37%)

甘油

甲酰胺

10×凝胶缓冲液

加无RNase水至10ml,4℃可保存

(4)TRIzol RNA抽提试剂

(5)2mol醋酸钠

(6)0.1% DEPC

(7)平衡酚:氯仿:异戊醇((8)平衡酚、氯仿

(9)无水乙醇、70%乙醇、异丙醇

100mmol/L

10mmol/L

16μl

80μl

720μl

2ml

3084μl

4ml 3个月。25:24:1)

(10)无RNase水

三、操作步骤

(一)异硫氰酸胍法(PLT)

1.取新鲜动物组织0.1~0.2g置于组织匀浆器中,加入预冷的细胞裂解液1ml,在冰浴中迅速匀浆15~30s,以充分研碎组织。然后将细胞悬浮液吸入另一试管中。

2.加入2mol醋酸钠(pH4.0)120μl,充分混匀。

3.加入1.2ml酚:氯仿:异戊醇,充分混匀摇振10s,冰浴15min。

4.将混合物转移至1.5ml Ep管中,4℃,离心10 000r/min,20min.5.移取上层水相至另一Ep管中,加入等体积的异丙醇,静置?C20℃,30min沉淀RNA.6.4℃,离心12 000r/min,15min.7.弃上清液,加入70%乙醇400μl,洗涤RNA沉淀物;如果RNA沉淀物被悬浮,则4℃离心10 000r/min,10min。

8.弃上清液,自然干燥,但应避免沉淀完全干燥,否则RNA难以溶解。

9.加入100μl无RNase水重悬RNA,或加1ml无水乙醇和1/10体积3mol醋酸钠(pH4.0),?C70℃保存。

(二)TRIzol试剂提取RNA

1.取新鲜动物组织0.1~0.2g置于组织匀浆器中,加入预冷的Trizol液 1ml 于玻璃匀浆器中,在冰浴中迅速匀浆15~30s,以充分研碎组织。然后将细胞悬浮液吸入另一1.5ml Ep管中,于室温下静置5min。

2.加入200μl氯仿,剧烈振摇15s混匀后,室温静置3min。

3.4℃,10 000r/min离心15min,RNA分布于水相中。

4.将上层无色水相转移到另一Ep管中,加入500μl 异丙醇,室温静置10min。

5.4℃,10 000r/min离心10min。

6.弃上清液,用1ml 75%乙醇洗涤RNA沉淀物,4℃,7500r/min离心5min。

7.弃上清液,室温干燥15min.45

8.向干燥过的沉淀物中加入200μl DEPC处理水(无核水)溶解沉淀物,于-20℃保存备用。

(三)RNA检测

1.在紫外分光光度计上检测RNA浓度及纯度。

方法同实验四,用DEPC处理水校正零点;用DEPC处理水稀释RNA样品;读取OD260、OD280值及OD260/OD280的比值。

2.琼脂糖凝胶甲醛变性电泳检测

(1)制备凝胶(1.2%)。称1.2g琼脂糖,加72ml DEPC处理水,加热熔化。冷却至60℃,在通风橱内加入10×凝胶缓冲液10ml,甲醛(37%)18ml,混匀后,倒胶。

(2)制备样品。在离心管中,将RNA样品与5×变性上样缓冲液以4:1温育5~10min,迅速在冰上冷却5min,离心数秒。

(3)上样前凝胶须预电泳5min,随后将样品卷入上样孔。以5V/cm的电压电泳2h.。

(4)待溴酚蓝迁移至凝胶长度的2/3~4/5处结束电泳。将凝胶置于溴化乙啶溶液μg/ml,用0.1mol/L乙酸胺配制)中染色约30min。

(5)在凝胶成像系统观察并分析。

四、注意事项

1.RNA是极易降解的核酸分子。因此提取总RNA必须在无RNase 环境中,戴口罩、手套、使用无RNase污染的试剂、材料、容器。

2.所有溶液应加DEPC至0.05%~0.1%,室温处理过夜,然后高压处理或加热至小时或60℃过夜,以除去石油残留的DEPC。

3.所用的化学试剂应为新包装,称量时使用干烤处理的称量勺,所有操作均应在冰浴中进行,低温条件可减低RNA酶活性。

4.根据RNA样品的紫外吸收OD值,可计算出RNAd 浓度。

单链RNA [ssRNA]=40×(OD260-OD310)×稀释倍数

纯RNA OD260 / OD280比值通常在1.7~2.0。若比值低于1.7,说明有蛋白质等污染,/氯仿在抽提。若比值低于2.0,表明有盐、胍、糖可用LiCL选择沉淀RNA以除去杂质。

65℃1.5~(0.570℃ 1 应用酚 混匀。

5.RNA样品电泳后,可见28S、18S及5S小分子RNA条带,则说明完整性好。若有降解可能是操作不当或污染了RNase.。28S和18S RNA比值约为2:1,表明RNA无降解。如比值逆转,则表明RNA降解。电泳中如果在28S 后方还有条带,表明有DNA污染,应用DNase处理后再进行纯化。

主要参考书:

1..金冬雁等译.分子克隆实验指南.第二版.北京:科学出版社,1995

2.子颖等译.精编分子生物学实验指南

3.周俊宜编.分子生物学基本技能和策略

4.姜泊等编.分子生物学常用实验方法

5.刘进元等编.分子生物学实验指导

.科学出版,.科学出版社.北京:人民军医出版社,.北京:清华大学出版社,47

1996.2002.

✧ 分子生物学实验员工作计划 ✧

基因与基因组

Gene基因:基因是DNA分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称,是具有遗传效应的DNA分子片段。

interruptesd或discontinuousgene不连续基因:真核生物的基因编码顺序在DNA分子上是不连续的,被非编码顺序隔开。

Exon外显子:是一个基因表达多肽链的部分。

Intron内含子:内含子只转录,在前mRNA(pre-mNRA)时被剪切掉。Promoter启动子:能促进转录过程。

Microarray微阵列:大规模快速检测基因差异表达、基因组表达谱、DNA序列多态性、致病基因或疾病相关基因的一项研究基因功能的新技术。

Geneknockin基因敲入:转基因(基因过表达)。

Geneknockout基因敲除;又称基因打靶(genetargeting):用外源DNA与受体细胞基因组中顺序相同或者非常相近的基因发生同源重组,整合,使特定的基因失活或缺失的技术。genemutation基因突变:从分子水平上看,基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。

pointmutation点突变:由于DNA碱基对的置换、增添或缺失而引起的基因结构的变化,亦称点突变。

genedisease基因病:是指基因突变或其表达调控障碍引起的疾病。

overlappinggene基因重叠:即同一段DN段能够编码两种甚至三种蛋白质分子。Genefamily基因家簇:有许多来源相同、结构相似、功能相关的基因组成为单一基因簇或基因家簇。

supergengfamily超基因家族:更大的基因家族,起源于相同的祖先基因,功能却并不相同。

Pseudogenes假基因:DNA序列与功能基因相似但不产生有功能的基因产物。

Telomere端粒:以线性染色体形式存在的真核基因组DNA末端膨大结构,称为端粒。humangenomics人类基因组

DNAFingerprintDNA指纹技术:DNA指纹技术作为一种遗传标记。

复制、损伤和修复

Replication,DNAbiosynthesisDNA的复制:指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程。semi-conservativereplicationDNA的半保留复制:DNA在复制时,以亲代DNA的每一股作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链。Primer引物:常是RNA

primase,DnaG引物酶:用于合成复制所必需的RNA引物。

HelicaseDnaB解螺旋酶:由DnaA和DnaC协助在复制的起始点(OriC)上解开双螺旋。Ori复制起始点:DNA复制要从DNA分子的特定部位开始,此部位称复制起始点。DNApolymeraseDNA聚合酶:依赖于DNA的DNA聚合酶。

topoisomeraseI、II拓扑异构酶:使DNA链发生断裂和再连接,引入负超螺旋。SSB单链DNA结合蛋白:防止单链DNA重新形成双链,防止单链DNA被核酸酶水解。Primosome引发体:包括解螺旋酶、DnaC、引物酶及DNA复制的起始区域。

Telemer端粒:指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。

semi-discontinuousreplication半不连续复制:领头链连续复制而随从链不连续复制,就是复制的半不连续性。

Replicon基因组能独立进行复制的功能单位称为复制子。

leadingstrand领头链:以3'→5'方向的亲代DNA链作模板的子代链在复制时基本上是连续进行的,其子代链的聚合方向为5'→3',这一条链被称为领头链。

laggingstrand随从链:而以5'→3'方向的亲代DNA链为模板的子代链在复制时则是不连续的,其链的聚合方向也是5'→3',这条链被称为随从链。Okazakifragment冈崎片段:DNA在复制时,由随从链所形成的一些子代DNA短链称为冈崎片段。

LigaseDNA连接酶:将不连续的DN段以3’,5’磷酸二酯键连接起来。

Telomerase端粒酶:端粒酶是一种RNA-蛋白质复合体,它可以其RNA为模板,通过逆转录过程对末端DNA链进行延长。

Telomere端粒:染色体线性DNA分子末端。

D-loopreplicationD环复制:是线粒体DNA(mitochondrialDNA,mtDNA)的复制形式。Mutation突变:由自发的或环境的因素引起DNA一级结构的任何异常的改变称为DNA的损伤,也称为突变。

lightrepairing光复活:这是一种广泛存在的修复作用。光复活能够修复任何嘧啶二聚体的损伤。

excisionrepairing切除修复:这也是一种广泛存在的修复机制,可适用于多种DNA损伤的

修复。(参与酶:外切酶,聚合酶,连接酶)

recombinationrepairing重组修复:这是DNA的复制过程中所采用的一种有差错的修复方式。

SOSSOS修复:DNA分子受到长片段高密度损伤,使DNA复制过程在损伤部位受到抑制。损伤诱导一种特异性较低的新的DNA聚合酶,以及重组酶等的产生。由这些特异性较低的酶继续催化损伤部位DNA的复制,复制完成后,保留许多错误的碱基,从而造成突变。

inverserestrictionsitemutation,iRSM反向限制性酶切位点突变分析法:iRSM适用于快速检测诱变剂所致体内外DNA的突变,这些突变的特点是使某一酶切位点变为另一酶切位点。

转录及其调控

Transcription转录:遗传信息由DNA转换到RNA的过程。

templatestrand模板链:指导RNA合成的`一股DNA链称为模板链。

codingstrand编码链:与之相对的另一股链。

RNApolymeraseRNA聚合酶:以DNA为模板转录产生互补RNA的酶(不需要引物,无校对功能)

cis-actingelement順式作用元件:转录起始前的上游区具有启动子核心序列。不同物种、不同细胞或不同的基因转录起始点上游有不同的DNA序列。(包括启动子,启动子上游元件和增强子)

trans-actingfactors反式作用因子:能直接、间接辨认和结合转录上游区段DNA的蛋白质。

transcriptionalfactors,TF转录因子:反式作用因子中,直接或间接结合RNA聚合酶的蛋白质。

pre-initiationcomplex,PIC转录起始复合物:真核生物RNA聚合酶不与DNA分子直接结合,而需依靠众多的转录因子,形成转录起始复合物。

hnRNAmRNA前体

splicing剪接

Extron外显子:RNA中被剪接后仍然存在能够编码表达蛋白质的序列,同时可以指相应的DNA序列。RNAeditingRNA编辑:RNA编辑是指在mRNA水平上改变遗传信息的过程。

ControlofProkaryoticGeneExepression原核生物转录调控:主要在转录起始水平调控Opron操纵子:一个基因簇受到同一的调控,这一个完整的调节系统包括结构基因和控制这些基因表达的元件,形成了一个共同的调节单位,这种调节单位就称为操纵子。

Positiveregulation正调控:诱导物与蛋白质结合形成激活子复合物,激活子复合物与基因启动子DNA序列结合,激活基因启动转录,成为正调控。

Negativeregulation负调控:阻遏蛋白分子与基因启动子DNA序列结合,阻碍RNA聚合酶的工作,使基因处于关闭状态,成为负调控。

Induction诱导:特殊底物的存在导致了酶的合成。

inducibleoperon可诱导操纵子:在缺乏诱导物时,这类操纵子只有本底水平的表达,约为诱导时表达水平的0.1%左右。

tryptophaneoperon色氨酸操纵子:一种衰减调控模式,Trp足够时,操纵子自动关闭,Trp缺乏时,操纵子被打开,产生酶催化合成Trp。

Attenuator衰减调控:当Trp达到一定浓度,但还没有高到能够活化R使其起阻遏作用的程度时,产生Trp合成酶类的量已经明显降低,而且产生的酶量与Trp浓度呈负相关。Enhancer增强子:远离转录起始点,决定基因的时间、空间特异性表达、增强启动子转录活动的DNA序列。Silencer沉默子:负性调节元件,是负调节蛋白的结合位点。Insulator绝缘子:阻止激活或阻遏作用在染色体上的传递,使染色体活性限定在结构域内。Helisx-turn-helixHTH螺旋-转角-螺旋:最常见DNA结合域之一,α螺旋识别、进入DNA双路选结构的大沟。

Zinc-finger锌指:

Leucine-zippers亮氨酸拉链:一段肽链中每隔7个AA即有一个leuα螺旋。

翻译及调控

proteinbiosynthesis蛋白质生物合成:是指DNA结构基因中贮存的遗传信息,通过转录生成mRNA,再指导多肽链合成的过程。蛋白质的生物合成过程也称为翻译(translation)。

Degeneracy简并性:多数氨基酸拥有一个以上的密码子;多少与该氨基酸在生物中的利用度相关。

Wobble摆动性:密码子与反密码子配对的摆动现象。

geneticcode遗传密码:

readingframes阅读框架:mRNA中的一段含有翻译密码的碱基序列。

开放阅读框架:从起始密码AUG开始到终止密码子处的正确可读序列。

Initiation起始:mRNA、起始氨基酰-tRNA分别与核糖体结合而形成翻译起始复合物的过程。

Elongation延伸:在mRNA密码序列的指导下,由特异tRNA携带相应氨基酸运至核糖体的受位,使肽链依次从N端向C端逐渐延伸的过程。

Termination&Release终止与释放:当A位上出现终止密码时,释放因子(releasingfactor,RF)进入,促进酯键水解,之后,tRNA和mRNA被释放,核糖体大、小亚基解聚,解聚的大、小亚基参与下一轮翻译过程。ribosomecycle核蛋白体循环:当一条多肽链合成结束后,核蛋白体大小两个亚基解聚,解聚后的大小亚基可以重新参与一条新的多肽链的合成,这就构成了核蛋白体循环。molecularchaperone分子伴侣:分子伴侣是指能够结合和稳定另外一种蛋白质的不稳定构象,并能通过有控制的结合和释放,促进新生多肽链的折叠、多聚体的装配或降解及细胞器蛋白的跨膜运输的一类蛋白质。

heatshockprotein,hsp热休克蛋白:hsp60和hsp70,前者帮助尚未折叠或错误折叠的多肽链形成正确的折叠,而后者可以和新生肽链结合,防止其聚集,有利于正确折叠的形成。chemicaledit化学编辑:蛋白质翻译后添加化学基团的这一类的加工修饰方式称为化学编辑。

boundribosome附着核糖体:附着于内质网上的核糖体。

freeribosome游离核糖体:散在于胞质中核糖体。

EndoplasmicReticulum,ER

RER粗面内质网:表面附着大量核糖体,以扁囊为主,少数管状和泡状结构;管腔与核膜腔相通,有的细胞中与核膜呈同心圆分布,围绕在核的周围。

SER滑面内质网:膜面光滑,以分支小管和小泡相互交织形成网,与RER相通。

proteintargeting蛋白质靶向:蛋白质合成后被精确地运输到他们行使功能的部位,这个过程称为蛋白质的分选和运输,又可称为蛋白质靶向。

✧ 分子生物学实验员工作计划 ✧

“一带一路”战略是国家领导21世纪推行的一项新式大国崛起计划,依托于古代丝绸之路的路线,发展符合中亚五国经济区的新型贸易模式,通过高铁线路将亚洲与欧洲各国链接在一起,寻找符合各国经济现状的合作方式。而新疆是“一带一路”战略的必经之路和核心区域,起到了关键的作用。对新疆本地区基础建设、企业发展、接壤国的合作、教育医疗的提升等方面,都带来了历史难得的机遇和挑战。尤其是对于新疆工业欠发展地区,化学及化工行业水平较东部地区发展缓慢,这和当地的高等教育有直接的关系。因此提高化学及化工行业水平,有利于国家战略“一带一路”的发展。在化学专业中,最基础的专业课程就是无机化学,也是大一新生进人高校首先接触到的第一门专业课程,是后续有机化学、分析化学、物理化学等专业课程的基础。而化学课程不仅仅是在教室学习理论,更应该注重学生实验动手能力的培养。大一新生无机化学实验课程就显得尤为重要,通过无机化学实验可以加深学生对无机化学理论知识的理解、无机化合物合成方法的掌握、培养学生严谨的科研态度。

无机化学实验从一开始就作为独立于理论课的一门必修课程,其地位尤其重要。根据作者讲授无机化学实验课程的经验,改变以往“填鸭式”的教学方式,根据现代大学生的学习特点,从无机化学课程本身及西部人才需要出发,重视培养学生学习能力及创新意识,从实验教学内容、教学方法、绿色化学以及科学理念方面做了一些改革和探索。

西部高校尤其是农林院校的应用化学专业,无机化学实验教学由于地理原因,存在一些问题有待进一步解决:

1、现有的无机化学实验教学规划,不能完全满足应用化学专业创新型、应用型、学习型人才培养的目标和计划,在设计实验过程中,没有积极调动学生实验的积极性,缺乏对实验问题的思考能力。

2、缺乏绿色化学意识,随着我国经济的发展,环保意识已经提到了国家战略高度,没有好的生存环境就不会用好的发展,所以在基础无机化学实验过程中,要提高学生的微型实验意识和环保意识。

3、在实验过程中,缺乏合作和团队意识,无机化学实验不仅仅培养学生的动手能力,更重要的是通过实验,培养学生相互之间的合作意识和共同探讨问题的能力。

4、实验考核模式单一,现有的评价模式很难全面体现学生的学习成绩,在一定程度上不能体现考察学生的观察能力和思考能力。

我院将大连理工大学无机教研室编写的《无机化学实验》作为无机化学实验教材,根据我院培养人才的要求[131,选择了其中部分实验作为教学内容。良好的实验内容是教学实施的基础,因此根据培养学生的.要求,不断对实验内容进行精简、合并、更新、拓展和丰富。根据课程安排,在一个实验完成以后,要对下一个实验内容进行预习,为了让学生能够认识到预习的重要性,任课老师要在下课前做以下工作:(1)对下一次实验进行简单的描述;(2)根据下节实验内容,提出三到五个相关问题,让学生课下思考,并做成书面答案。根据教师的要求,可以逐步培养学生预习实验的习惯,增强实验兴趣,理解实验内容,培养学生发现问题和解决问题的能力。大学生除了具备一定的科学知识以外,还要具备一定的科研素养,为以后在工作中发现新问题,解决问题奠定基础。

三、加深绿色化学意识

作为21世纪大学生,不仅仅要具备较高的文化素养,更应该具有较强的环境意识,尤其是作为一名西部高校化学专业的大学生,中国西部依托“一带一路”发展战略快速崛起,一定不能走先污染后治理的老路,一定要做到经济开发和环境保护齐头并进,探索出一条适合新疆乃至西部的发展特色道路。经济的发展离不开化学工作的贡献,所以要从大一学生开始,在无机实验教学中,要不断的加深绿色化学理念。要做到:

(1)增加微型实验仪器,减少药品使用,注意药品回收及循环利用;

(2)尽量降低药品浓度,提高实验效果,通过辅助仪器便于学生观察现象;

(3)无机化学实验整体改革,注意实验间的联系,循环利用药品及溶剂;

(4)注意溶剂可以用蒸馏方法回收,在不同实验中反复使用;

(5)新疆是缺水地区,化学学生要培养节约用水的意识。

无机化学实验不同于其他学科可以由学生单独完成,科学实验在进行的过程中,更需要个体间的协作,尤其是解决一个集中的科学问题,更需要团队成员间的密切合作。无机化学实验作为大学第一门实验课程,在分组期间要有意识的增强组员之间的合作意识。化学专业的学生毕业后进人不同的工作岗位,如公务员、企业、化工厂等,但还有一部分学生希望进一步扩充自己的知识,选择读研究生从事科学研究工作,作为首门实验课程,一定要注重培养学生的科研思维,在教师的指导下,培养学生不断的发现问题、分析问题、解决问题及完善问题的能力,为今后从事科学研究打下良好的思维基础。

目前无机化学实验多数为验证性实验,教材上已经详细罗列了实验目的、实验原理、实验步骤等,学生被动的接受知识,自由空间受到限制。为进一步培养学生综合素质,需要对现有无机化学实验教学内容进行适当改革。在一定程度上增加综合性实验和设计性实验的比例。综合性实验培养学生综合运用知识的能力,做到对所学知识融会贯通,提高发现问题、分析问题、研究问题、解决问题的能力。设计性实验更能全面培养学生科学的思维和创新意识,可以提供学生更多的自由空间,利用所学知识查文献、书本及资料,设计一个完整实验方案,为以后进人科研岗位提供可能。除了增加综合实验和设计实验,也要保障基础实验的比例,按照我院无机化学实验教学经验来看,基础实验:综合实验:设计实验=5:3:2,为最佳比例。

无机化学实验相比理论无机化学课程受重视程度低,这也是在各大高校都存在的普遍问题,所以相较于理论课程有必要建立一套适合无机化学实验课程的考核体系,才能更加公平、公正的体现学生的学习成绩。根据我院经验,将无机化学实验分成三部分:平时成绩、设计实验成绩、期末成绩。平时成绩主要包括上课考勤、实验预习、具体操作、预习报告、实验报告等内容组成,可以在一定程度提高学生对无机化学实验的重视程度。设计性实验占总课程的百分之二十,根据学生选题、实验设计、实验实施、实验报告、实验结果等给学生以合适的分数。期末考试分为笔试和实验操作两部分,根据实验安排可以将笔试放在中期考核,期末仅仅进行实验操作考试。最后的课程成绩由三部分组成,比例为平时成绩:设计实验成绩:期末成绩(含有中期考核成绩)=3:3:4。该比例可以根据不同学校的实际情况进行调整。

随着国家“一带一路”战略的推行,对西部尤其新疆地区的经济、教育、旅游、文化等发展带来了前所未有的机遇和挑战。作为新疆的地方高校一定要牢牢抓住该机遇,为新疆的发展做出自己的贡献。培养符合地区发展的化学专业创新性人才,成为教育改革的重要内容。实验教学作为大学生第一门专业实验课程,在提高大学生素质、创新意识、科研素养等方面发挥着重要的作用。

✧ 分子生物学实验员工作计划 ✧

生物实验室技术员的职责

[第1条:生物实验室技术员的职责]

╳╳╳╳ 二级生物实验室技术员的职责

1。生物实验室管理员负责管理和使用生物教学仪器、设备、标本和协助教师进行实验教学等重要任务。生物实验室管理人员必须对生物仪器、药品和试剂进行管理,以满足教学工作的需要。 2、加强科学管理,完善账务,努力做到账目一致。新增的教学仪器要认真核对登记,损坏、无法修复的教学仪器要认真辨认,方可报废。

3、加强学习,提高业务水平,掌握生物仪器的性能和使用,做到“四个懂”(懂性能、懂使用、懂操作、懂维护)和“四个熟悉”(熟悉教学进度,熟悉实验,熟悉教学设备管理和使用系统)。

4、学期末对仪器、药品、标本等进行检查。根据生物教学需要,提出仪器、药品等实验材料的采购计划,负责日常所需实验材料的采购。

5、根据教研组提出的示范和分组实验通知,按时准备实验,积极支持学生的科技活动,严格遵守操作流程,防止爆炸、烫伤、衣服腐蚀、仪器损坏等事故。

6.做好标本的维护保养工作,及时浸泡标本,检查蜡封是否严密,更换或补充保证液,防止虫蛀和腐烂。

7、严格执行仪器借还制度。仪器借用和归还时,必须认真验收。仪器如有损坏,必须追究其责任并进行索赔。

8、仪器室、实验室、准备室要经常打扫卫生,及时通风。各种玻璃仪器要仔细刷洗,保持清洁,摆放整齐有序,以保证实验效果。 9、做好生物实验室的安全保卫工作。 10、认真完成上级交办的其他工作。

【第二条:生物实验人员的职责】

生物实验人员的职责

我。精通实验室相关的实验原理、实验技术和各种实验室仪器设备的工作原理,能较熟练地操作,并负责部分仪器设备的一般故障诊断和维修。 2、根据工作计划,提前做好实验准备工作,确保按时完成日常工作。

三、独立开展日常科研实验或检测工作,认真填写实验记录,完成相关实验报告。 创建“实验室日志”,记录每个实验的名称、日期、实验者等基本信息。

四、建立健全仪器、设备、药品的存放和使用台账,做到进出、缺陷、消费登记,账目一致,仪器齐全。设备摆放有序。科学而美丽。

五、保持实验室清洁卫生,做好防火、防盗等安全工作,尤其要保管好贵重物品(如精密仪器、显微镜等),设备应防潮、防霉。 每天下班前,检查水电开关是否关闭,只有关好门窗的人才可以离开。

六、做好生物实验记录的数据统计和档案资料的收集与保管。

七、遵守实验室规章制度,做好本职工作。 弘扬爱岗敬业精神,工作时间坚守岗位,不随意离开生物实验室。

【第三部分:生物实验室人员岗位职责】

生物实验室人员岗位职责

1.热爱工作,认真学习; 掌握各种仪器的性能、使用方法和基本维修技巧。

2.加强仪器室和实验室所有资料的管理,使台账、卡片、资料与仪器、药品等保持一致。。 3、根据《实验通知书》准备实验设备、药品、实验材料,协助教师指导学生实验;实验结束后,检查仪器等,发现问题按规定处理。

4.时刻保持室内外干净整洁,做好仪器室和实验室的安全防范工作。 5、及时充实实验设备,做好设备的维护和保养工作,延长设备使用寿命,节约药品,每学期末盘点并报告给学校领导。 6、加强自学,不断总结经验教训,提高科学管理水平。

7。 实验教师因工作调动或长期离职等原因,必须办理交接手续,逐项上交账目。 交接完毕后,双方及校监签字。

8. 建立和完善个人工作电子和纸质档案。 随时向教务处提供所需材料。

✧ 分子生物学实验员工作计划 ✧

分子生物学它不象人体解剖学那样直观,不象生理学那样有条理化,更不象内外科那样有吸引力.很多医学大学生三羧酸循环学得很好,甚至很精,但对于后面的分子生物学,即基因信息传递一章却感到非常头痛,很多大五学生在考研时考虑到分值较小而干脆放弃对这一章的复习.其实大家只要强制自己静下心来花点时间先认真看好书本上分子生物学的第一章,即DNA的生物合成,当你对这一章看进去了,并且基本上看出了头绪,我相信你一定有信心有兴趣继续看下去,并且最好是连贯性地系统性地看后面的,争取一次性地看完分子生物学这一篇,用通俗的话说就是花大力气啃掉这块硬骨头.如果中途有特殊情况,那么间隔时间最好不要超过两天,否则你前面辛辛苦苦培养出来的兴趣将会消失的一干二净,你又将回到从前讨厌分子生物学的状态.分子生物学理论学习只有通过自己看书理解才能掌握。

除了学习分子生物学理论外,分子生物学实验也很重要,只有通过分子生物学实验才能学到书上学不到的东西。因此,最好在大学阶段进入老师实验室,跟老师研究生学习分子生物学技术,那样才能更好地学好分子生物学理论。

现在分子生物学实验发展非常快,如果只是看书根本掌握不到多少东西,如DNA、DNA提取、PCR、文库构建、测序等,在书上看着很复杂,而且印象还不深刻,如果进入实验室多做几次,其实这些实验是最基础的实验,而且不用看书都能自己做,原理非常复杂或高深难懂,但实际做起来也不是很难。

✧ 分子生物学实验员工作计划 ✧

生物化学与分子生物学使用策略论文

摘要:本文初步探讨了生物化学与分子生物学的教学过程,包括常规教学课、小组讨论课、测试及课后学习中形成性评价的使用策略,弥补了传统的终结性评价的不足,以便有效地提高教学质量。

关键词:生物化学与分子生物学;形成性评价;策略

生物化学与分子生物学是联系基础和临床的主干课程,其主要研究生物体的大分子结构与功能、物质代谢及其调控、遗传信息的传递等内容,历来都是医学生学习的难点。其难点首先表现为内容繁杂枯燥,知识点密集,尤其代谢系统酶类众多,机理复杂,学生容易记忆混淆,缺少知识点之间联系和综合性的应用。同时,原理和分子技术过程抽象、难理解,学生难以在较短的时间内把握学习内容。此外,与临床实际结合不紧密,大多停留在基础理论的讲解之中,缺乏内容的临床案例拓展。医学生的生物化学知识内化程度不高,进入情况复杂的临床后,难以对所学知识进行熟练的应用。因此,在教学上必须寻求多元化的教学方式来激发学生的学习兴趣和学习积极性,在知识关键点上必须设置频繁、及时、灵敏的反馈点,促进教师在教学过程中的教学内容和方法的改进及学生在学习过程中学习方法的改进,从而提高整体的教学质量。形成性评价是近年高校教改工作中十分关注的问题之一,其是动态的多进程的评价机制。它不仅是教与学的相互融合,也是师生互动的过程[1]。其本质特点是将所收集的信息主要用于改进教学与学习。通过对所收集信息的深入分析,可以了解学生的学习过程以及取得的成就,客观地识别学生距离目标的差距与不足[1]。形成性评价的使用能推动整个学习过程的发展。如何设置观察点进行形成性评价,这是整个评价过程的关键。针对生物化学和分子生物学课程的特点,笔者尝试采用以下多元化策略来开展形成性评价。

一、常规教学课中的形成性评价

常规教学是指以教师讲授为主体的课程教学。每次上课前或课中用8—10分钟的时间引导学生总结上节课或前面讲过的学习内容,在关键点设置问题,通过手机“蓝墨云班课”APP平台的`举手、抢答等板块进行课堂表现记录和签到情况收集,从而调动学生的积极性,及时了解其掌握情况,并给予及时的纠正和反馈。在实验课程中,针对实验课学生的学习态度、实验内容原理和操作步骤的掌握程度、实验仪器和工具的操作掌握和熟练程度、实验结果和实验报告完成质量等方面进行综合评价[2],并将结果反馈给学生,进行实验报告改错、小结的二次评定。

二、小组讨论课中的形成性评价

小组讨论教学是借助校内外、国内外的优秀资源,以小组为单位,学生进行自学、交流讨论等方式寻找答案。小组设立PI制度,由组长做PI,负责安排执行项目。课堂上各组派出主讲人进行PPT讲解,其他各组学生可就该组的结果提出问题,共同参与讨论[3],最后由教师就学生的讨论结果及讨论中出现的问题进行总结和点评。整个课程的形成性评价包括两个板块内容:教师评价和学生评价。教师将针对情绪、PPT制作效果、讲课内容符合大纲要求并重点突出、能用自己理解后的语言回答问题、回答问题思路清晰、能高度总结和系统整合所学等方面对学生进行评价并反馈给学生。学生评价包括小组自评和小组互评两部分。小组自评里包括积极性和合作性方面,负责人PI对组内其他同学进行评价,组内同学就领导组织能力、公平性对PI进行评价。许多文献显示,小组讨论教学能培养学生的自主学习能力、终身学习能力、解决和分析问题的能力、团队合作精神及创新能力。根据不同的学习内容,笔者将其分为四种小组讨论课:CBL讨论、综合性作业讨论、调查讨论和实验设计。(1)CBL讨论:在氨基酸代谢和肝的生物转化内容中设置CBL讨论。教师事先布置临床案例,让小组进行自学、讨论、演讲、评价,最后辅加案例分析测试,以考察学习效果。(2)综合性作业讨论:在ATP能量计算、代谢网络内容中设置讨论。教师事先布置相关综合性作业,让小组进行复习、讨论、演讲、评价,最后辅加计算和生理分析测试,以考察学习效果。(3)调查分析讨论:在糖代谢—糖尿病的内容中设置讨论。教师事先布置调查内容,可以是糖尿病原理、诊断方法、预防治疗办法等方面,让小组各有偏重的去调查、讨论、演讲和评价,最后教师进行小结。(4)实验设计讨论:在基因工程内容中设置实验设计题进行讨论,让小组根据已学习的内容进行实验设计,并PPT汇报和评价。

三、增加随堂和阶段性测试及反馈评价

在整个教学过程中,利用手机“蓝墨云班课”APP平台在课程内容或阶段性课程内容学习结束后,增加几分钟的随堂测试。平台可以提供班级的整体完成情况分析以及每个学生的完成情况,教师可以针对这些数据,客观的分析课程内容的掌握状态,调整自己的教学内容,对学生试卷中所反映出的重点、难点问题或者具有普遍意义的问题进行讲评,对问题突出的学生进行个别谈话和辅导,学生也可以通过平台查看自己的错误及班级情况,找出差距。阶段性测试完成后,教师要求学生完成试卷改错,并撰写测试分析报告。报告内容包括对本阶段知识的小结,重难点的理解及问题分析。任课教师将对试卷和分析报告进行第二次阅卷和评价,了解学生的反馈情况,其目的是让学生领会到测试并不是一个终结,而只是一个教学环节,一个不断弥补自身缺陷的过程[4]。此外,学生将完成一份针对教师的教学方法和内容的调查报告,让教师及时了解现行的教学学习状态,调整教学内容。

四、课后的学习情况评价

通过手机“蓝墨云班课”APP平台,设置问题讨论区,让学生课后进行思考、讨论并完成。教师收集学生在线时长、上线频率以及在讨论区反应出来的普遍问题,进行课堂评讲。此外,每个章节学习后布置作业,让学生在线完成,并设计作业后的小测试,让学生进行知识点的自我评价。教师收集测试结果,了解学生的学习情况。针对生物化学与分子生物学的新兴、热点问题,比如基因测序、基因芯片、基因检测技术等内容,通过自主学习,完成小综述,从而开阔学生的研究视野,建立科研思维,而且为今后提高解决科研课题的能力和论文撰写能力奠定坚实的基础[2,5,6]。总之,形成性评价的核心就是不断反馈,不但能帮助教师了解教学效果,改进教学方法,提高教学质量,也能帮助学生了解自身的学习情况,改进学习方法,提高学习效率[7]。其在生物化学与分子生物学上的有效实施,对教学双主体都有积极的指导作用,是教学效果提高的保证。

参考文献:

[1]拜得兰,于宏伟.形成性评价及其研究综述[J].读与写杂志,,12(6):32.

[2]陶怀,陈夏,宋岚,等.形成性评价考核在医学分子生物学教学中的实践[J].基础医学教育,2015,17(7):595-597.

[3]郑凯迪,雷康福,毛孙忠,等.形成性评价在医学生物化学教学中的应用[J].现代医药卫生,,33(1):136-137.

[4]骆北刚.形成性评价:概念、原则、策略及案例[J].开封教育学院学报,,32(4):44-47.

[5]曹妍,祁赞梅,曹雅明.形成性评价在医学教育中应用现状与分析[J].中国高等医学教育,,(2):23-24.

[6]高上上.形成性评价在生物化学与分子生物学教学中的实践与探索[J].基础医学教育,2015,17(12):1042-1044.

[7]赵铭锋,吴淑华,刘鲁英.形成性评价在基础医学规模化班级教学中的应用探讨[J].中国高等医学教育,2013,(5):28-29.

✧ 分子生物学实验员工作计划 ✧

摘要:中高职衔接是国家职业教育发展的大政方针,是高职院校人才培养方案改革的重要课题。高等数学课程要在教学内容、教学模式、教学方法以及教学评价方面进行改革,做好中高职课程的衔接工作。

目前,中高职衔接的模式有多种形式。以笔者所在的江苏省为例,除了实施近三十年的普通高校对口单独招生外,制订了《江苏省现代职业教育体系建设试点工作实施方案》,设计了中高职“3+3”分段培养、高职与普通本科“3+2”分段培养、高职与普通本科联合培养、以及“双专科”等多种试点类型。还试点中职生注册进入高职形式。对于高职院校来讲,在解决了生源数量的同时,生源的质量变得不容乐观。对口单招的学生素质相对较好,“3+3”分段培养次之,中职注册的生源情况相对较差。究其原因,对口单招由于在中考招生批次安排中比较靠前,生源素质起点较好,在中职学习阶段有明确的升学目标,中职阶段开设的课程也围绕升学考试,十分重视语文、数学、英语及相关专业课的教学。“3+3”分段培养的学生,前三年按中职学校的教学计划,开设文化基础课、专业基础课和实践操作课,各项成绩合格,可以进入高职院校继续进行后三年的高职学习。这是目前构建现代职业教育体系中的一类重点项目,试点范围逐步扩大、招生规模不断增加。由于中职三年的培养计划原则上是由中高职老师共同制订的,理论上这类学生的文化基础应该是有保障的,但是实践来看,由于中高职院校的协作机制不到位,导致这类学生的包括数学课程在内的文化基础不尽如人意,直接影响到高等数学的学习。

最后一类生源是中职注册入学的学生,这类学生在中考入学时就是最后批次的中职生,生源素质差,当时没有明确的升学目标,完全按中职的专业技术人才培养方案组织教学。中职教育更注重实践技能的培养,学生的专业理论相对薄弱,文化基础课开设不成体系,有些专业没有专门的数学课,只以专业计算代替,这类学生注册进入高职院校后,数学课程的学习难度较大。笔者曾组织过两届新生入校后数学基础测试,检查的内容为学习高等数学所必需的初等数学知识,包括初中和高中数学中最基本的内容:集合、代数、三角、不等式、基本初等函数和数列等。测验的结果令人惊呀。三类中职生源的学生与普高统招生的学生相比,高考数学成绩相差平均30-50分之间,中职生源学生的数学成绩最低分有2分,10分以下的占了总数的15.2%。部分中职学生其数学基础没有达到合格的初中毕业生水平。针对这部分生源的现狀,如何开展中高职数学课程衔接教学,是目前急需研究的课题。

高等数学作为高职院校各专业重要的基础文化课和专业工具课,做好数学课程教学的中高职衔接具有重要的意义。针对生源的实际情况,要突出强化教学内容、教学模式、教学方法以及考核正式的衔接。

由于高等数学的学习需要用到初等数学知识,初等数学基础是否扎实直接关系到高等数学的教学。因此,根据任教班级的学生实际,预留一定的时间,采取“温故知新”的方式,系统复习初等数学知识,实现中高职数学教堂内容的衔接。笔者认为初等数学内容比较多,相对来说,下表中所列内容在高等数学中运用较多,这些内容掌握得好坏直接影响到高等数学的教学。因此不但在开课的前期为预备知识进行系统地复习,而且在高等数学的教学过程中不断回顾。

初等数学用静止的观点研究问题,而高等数学则用运动变化的观点研究问题,在运动中提高对事物本质属性的认识。例如初等数学中研究曲线的切线“与圆只有一个交点的直线称之为圆的切线”,而在高等数学中研究曲线在某一点处的切线则定义为“割线的极限位置”,中学里只能求规则图形的面积、计算恒力作功,而运用高等数学可以计算任意图形的面积、可以计算变力作功。初等数学研究函数的增减性等性质,主要运用定义,非常繁锁且具有较强的解题技巧,而运用高等数学中导数研究函数的单调性十分方便,还可用二阶导数研究曲线的凹凸性。中学数学中只能研究二次曲线,而高等数学中可以研究二次曲面,相关知识在工程机械中有广泛的使用。运动和变化的思维方式是高等数学的灵魂,在教学过程中要着力加以培养。

中职生源的高职生理性思维能力相对较弱,形象思维能力相对较强,思维模式决定学习的风格和学习的模式。因此在教学方法上要突出强调理论联系实际,从具体的实际事例和现象出发,通过归纳分析岀数学概念、定理,积极使用启发式教学,师生互动,案例驱动、循序渐进、精讲多练,逐步培养学生学习的主动性和积极性,提高其学习数学和运用数学的意识和能力。在教学过程既要关注学习较好的学生,更要重视大部分数学基础比较薄弱的学生,充分调动其学习的主动性和积极性是教学成功的关键。“地球有多大,教室就有多大”,信息技术飞速发展的今天,学生学习的内容、时间、地点不再局限于学校和教室,互联网技术给现代教学的手段和方式带来了革命性的改变,将信息技术运用到数学教学过程之中已经变得不可或缺。针对中职生源学生数学基础相对较差的实际,将相关的初等数学知识通过网络视频课程提供给学生,并提供在线辅导答疑,这对于他们复习巩固提高初等数学知识具有积极的促进作用。

高等数学是比较难学的一门课程,需要在教学内容、教学方法方面进行改革,其考试方式也存在问题。考试作为督促学生学习、检查学习情况、评价教学效果的重要手段是十分必要的,但是采用期末一卷定成败的方式,显然是不合适的。变期末一次终结性考核为全过程的`形成性考核,对高职院校的学生,特别是以中职生源为主要对象的高职生来说是比较合适的考核方式,可以实现教学过程的层层推进,从而避免学生学习前松后紧。可以从单纯考核知识过度到知识、能力、态度和素质并重全面考核。过程性考核包括:自学部分、阶段测验、学习态度和课堂表现、课程小论文以及期末考试等。

作为构建现代职业教育体系的重要组成部分,做好中高职衔接是高职院校人才培养方案改革的重要课题。加强高等数学课程的教学改革,数学老师责无旁贷。

参考文献:

[1]尹伟民,张跃东,张赟.江苏现代职业教育体系建设的策略与成效[J].中国职业技术教育,,(1).

[2]董佩燕.中高职衔接的课程体系建设研究[J].教育与职业,2015.(7).

[3]霍春光.基于中高职衔接的数学教学改革探究[J].时代教育,2015.(3).

[4]叶永春.基于中高职衔接的高职数学课程改革研究[J].教育探索,(5).

[5]何静.学生视角下的中高职衔接的影响因素分析[J].职业技术教育,2015(24).

文章来源://m.386h.com/shiyongfanwen/187086.html

猜你喜欢

更多

最新更新

更多

热门推荐