《分子生態(tài)學》實驗教學大綱

第頁《分子生態(tài)學》實驗教學大綱課程名稱：分子生態(tài)學實驗

課程類別：必修課適用專業(yè)：生態(tài)學

所屬實驗室：分子生態(tài)學

實驗學時、學分：16學時0.5學分一、實驗教學目的生態(tài)學研究的是生物體與其周圍環(huán)境互作的科學，而分子生態(tài)學則是側(cè)重于在分子水平上研究生命現(xiàn)象的科學。本課程將向?qū)W生介紹現(xiàn)代分子生態(tài)學研究已經(jīng)探明的生物體與環(huán)境互作的分子機理，講解內(nèi)容將側(cè)重于微生物，植物與其周圍的有機和無機環(huán)境互作的分子機理。分子生態(tài)學實驗技術，特別是基因克隆重組技術已經(jīng)成為現(xiàn)代生物技術的核心，已經(jīng)滲透到生命科學的各個領域，并促進了一批新學科的興起和發(fā)展。本實驗課程在本專業(yè)人才培養(yǎng)中具有重要的作用，它是培養(yǎng)學生將來從事教學、科研及技術開發(fā)工作能力的不可缺少的實驗教學環(huán)節(jié)。本課程以分子生態(tài)學基礎實驗技術為主，開設驗證、綜合和設計三個類型實驗項目。通過本實驗課程，使學生掌握分子生態(tài)學基礎實驗技術的基本原理和操作，培養(yǎng)學生觀察、思考、分析問題和解決問題的能力，以及實事求是、嚴肅認真的科學態(tài)度，為今后的學習和工作奠定基礎。二、實驗教學要求開設分子生態(tài)學實驗，旨在使學生掌握分子生態(tài)學實驗的基本知識、原理、常用技術和操作技能。培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力和實事求是、嚴肅認真的科學態(tài)度，為今后的學習深造或開展相關的研究、教學等工作奠定基礎。三、對學生的指導和要求（一）在實驗教學過程中，要求學生實驗前認真預習實驗講義（二）實驗中親自動手操作，善于觀察，作好實驗記錄（三）實驗結束后詳細整理、統(tǒng)計、分析實驗結果，寫出規(guī)范的實驗報告四、實驗考核方式考查70%平時（包括習慣、結果、操作、實驗報告）+20%筆試+10%開放實驗室五、實驗教學內(nèi)容實驗項目(一)分子生物學預備實驗：(1)項目類別：必做■

選做□(2)項目性質(zhì)：演示性■

驗證性■設計性□

綜合性□(3)項目主要目的要求：①實驗要求通過介紹實驗室規(guī)則，規(guī)范學生在實驗室的行為；講解個相關儀器的名稱，用途，簡單原理和使用方法，讓學生學會對它們的操作方法。②實驗內(nèi)容學習實驗室規(guī)則；學習離心機的使用方法；學習PCR儀的使用方法；學習電泳儀的使用方法；學習紫外透射儀的使用方法；學習微量加樣器的使用方法；學習紫外分光光度計的使用方法；學習恒溫搖床的使用方法；學習電子天平的使用方法；學習凝膠成像分析系統(tǒng)的使用方法。(4)主要儀器：離心機、PCR儀、電泳儀、紫外透射儀、凝膠成像分析系統(tǒng)、微量加樣器、紫外分光光度計、電子天平、制冰機、燒杯、量筒、容量瓶、三角瓶、試劑瓶、高壓滅菌鍋。實驗項目(二)基因組DNA提取：(1)項目類別：必做■

選做□(2)項目性質(zhì)：演示性■

驗證性■

設計性□

綜合性□(3)項目主要目的要求：①實驗要求通過本實驗了解并掌握提取基因組DNA的原理和步驟，以及相對分子量較大的DNA的瓊脂糖凝膠電泳技術。②實驗內(nèi)容勻漿；酶解細胞過夜。酚/氯仿/異戊醇抽提；無水乙醇抽提冷乙醇洗滌；緩沖液溶解；電泳；觀察分析DNA。(4)主要儀器：玻璃勻漿器、臺式離心機、高壓滅菌鍋、恒溫水浴鍋、旋渦振蕩器、低溫冰箱普通冰箱、瓊脂糖凝膠電泳系統(tǒng)、紫外線透射儀。實驗項目(三)聚合酶鏈式反應擴增：(1)項目類別：必做■

選做□(2)項目性質(zhì)：演示性■

驗證性■

設計性□

綜合性□(3)項目主要目的要求：①實驗要求學會PCR反應的基本原理與實驗技術。②實驗內(nèi)容配制反應體系及設置PCR儀的各項參數(shù)；利用特定引物，擴增目的DNA片段（MTHFR667位點）；瓊脂糖凝膠電泳檢測分析。(4)主要儀器：超凈工作臺（間）、高壓滅菌鍋、PCR儀、微量加樣器、瓊脂糖凝膠電泳系統(tǒng)、紫外線透射儀。

說明：1.以上項目為基本實驗項目，實際授課過程中選做其中30學時。2.有些實驗在下表分配的學時內(nèi)可能不能完成，需酌情而定。3.因?qū)W科的發(fā)展或其他原因，實際所上內(nèi)容必定有所變動。實驗項目(四)瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA：(1)項目類別：必做■

選做□(2)項目性質(zhì)：演示性■

驗證性■

設計性□

綜合性□(3)項目主要目的要求：①實驗要求通過實驗掌握瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA的方法和技術。②實驗內(nèi)容膠板的制備；加樣；電泳；觀察分析DNA。(4)主要儀器：瓊脂糖凝膠電泳系統(tǒng)、紫外線透射儀、微量加樣器、臺式離心機、高壓滅菌鍋、恒溫水浴鍋、旋渦振蕩器、電冰箱、微量加樣器、瓊脂糖凝膠電泳系統(tǒng)、紫外線透射儀。實驗項目(五)大腸桿菌的遺傳轉(zhuǎn)化及篩選：(1)項目類別：必做■

選做□(2)項目性質(zhì)：演示性□

驗證性□

設計性□

綜合性■(3)項目主要目的要求：①實驗要求通過實驗掌握遺傳轉(zhuǎn)化及篩選重組子的方法。②實驗內(nèi)容重組質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化(4)主要儀器：臺式離心機、低溫離心機、高壓滅菌鍋、恒溫水浴鍋、旋渦振蕩器、電冰箱、微量加樣器、恒溫培養(yǎng)箱、恒溫搖床。實驗項目(六)生物大分子遺傳信息分析：(1)項目類別：必做■

選做□(2)項目性質(zhì)：演示性□

驗證性□

設計性■

綜合性■六、實驗學時分配序號實驗名稱實驗類型課時1分子生物學預備實驗驗證22基因組DNA的提取驗證23聚合酶鏈式反應擴增驗證24瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA驗證25大腸桿菌的遺傳轉(zhuǎn)化及篩選綜合46生物大分子遺傳信息分析設計4合計

16七、推薦教材與輔助教學資料［1］《分子生態(tài)學實驗指導》（第一版），魏群主編，高等教育出版社，2010年；［2］《分子生態(tài)學》，張軍麗、廖斌、王勝龍著，中山大學出版社，2002年；［3］《分子生態(tài)學概論》，劉雪梅等編著，哈爾濱工業(yè)大學出版社，2012年；［4］《分子生態(tài)學》，戎俊、楊小強、耿宇鵬、宋志平、盧寶榮編，高等教育出版社，2015年；［5］《Molecular

Ecoloy》，gJoanna

R.

Freenland、Heather

Kirk，Wiley-Blackw