第一篇:遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)讀書(shū)筆記
讀《生物學(xué)思想的發(fā)展史》
從古至今,很多人對(duì)生物學(xué)進(jìn)行了闡述,其中也發(fā)展起來(lái)了一門(mén)學(xué)科叫做遺傳學(xué),從希波克拉底認(rèn)為“從身體各個(gè)部分產(chǎn)生的‘種子物質(zhì)’由體液運(yùn)到生殖器官受精作用就是父母的種子物質(zhì)互相混合?!眮喞锸慷嗟抡J(rèn)為“雌性總是提供材料,雄性則提供塑造材料成形的工具;就我們看來(lái),這就是雌雄性的特點(diǎn):雄性之所以是雄性和雌性之所以是雌性?!钡浆F(xiàn)代的遺傳學(xué)里“基因”、“染色體”的概念的提出,遺傳學(xué)經(jīng)歷了2000多年的發(fā)展,但是在18世紀(jì)以前,人們腦海里的關(guān)于遺傳學(xué)的概念一直都是沿用亞里士多德等人提出的,因此,從發(fā)展速度來(lái)看,遺傳學(xué)在近300年時(shí)間里發(fā)展的最快。
在現(xiàn)代人看來(lái),古代人所提出的有關(guān)遺傳學(xué)方面的假設(shè)是很可笑的,但是正是有了他們對(duì)遺傳學(xué)的關(guān)注,我們才會(huì)慢慢的去發(fā)展對(duì)遺傳學(xué)的研究,最后才有了現(xiàn)在發(fā)展起來(lái)的遺傳學(xué),而且,由于在古代的時(shí)候,設(shè)備條件極其有限,人們最多只能通過(guò)解剖動(dòng)物來(lái)大致的去推測(cè)一些遺傳問(wèn)題,而且還有人們的信仰等制約了人們?nèi)ジ罡鼜V泛的探索遺傳學(xué)的問(wèn)題,到了現(xiàn)代,思想更加自由了,人們也會(huì)不斷的去追求自己所不知道的卻感興趣的東西。
正當(dāng)人們躊躇的時(shí)候,孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)他的豌豆實(shí)驗(yàn),找出了兩個(gè)重大的遺傳定律,并且提出了遺傳因子這一概念,當(dāng)時(shí)所稱(chēng)作的遺傳因子就是現(xiàn)在所說(shuō)的基因?;蛭挥谌旧w上,幾乎所有的生物都有染色體,染色體由DNA和蛋白質(zhì)共同組成,在真核生物的體細(xì)胞中,有些細(xì)胞是能夠進(jìn)行分裂的細(xì)胞,這些細(xì)胞內(nèi)的染色體能夠先進(jìn)行復(fù)制,然后平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中,由于可能出現(xiàn)基因突變,因此每個(gè)子細(xì)胞中所含的染色體都只能達(dá)到和母細(xì)胞相似,相同的可能性很小。除了有絲分裂外,能夠進(jìn)行有性生殖的生物體內(nèi)還有一種特殊的細(xì)胞分裂方式,那就是減數(shù)分裂,減數(shù)分裂是進(jìn)行有性生殖的生物產(chǎn)生生殖細(xì)胞的基礎(chǔ),染色體在減數(shù)分裂過(guò)程當(dāng)中也是起著主角的角色。減數(shù)分裂分為兩個(gè)階段,第一階段有部分和有絲分裂相似,那就是染色體要進(jìn)行復(fù)制,但是在復(fù)制完之后,同源染色體會(huì)排列在赤道板上,到第一階段后期的時(shí)候,同源染色體相互分開(kāi),非同源染色體自由組合,然后分裂成兩個(gè)子細(xì)胞,這兩個(gè)子細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)只有正常細(xì)胞的一半,并且每條染色體都是由姐妹染色單體在著絲粒的作用下組成的,這些細(xì)胞在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,姐妹染色單體也分開(kāi),每個(gè)細(xì)胞又產(chǎn)生兩個(gè)子細(xì)胞,如果這些子細(xì)胞經(jīng)過(guò)發(fā)育長(zhǎng)成成體,那么這個(gè)成體就是我們所說(shuō)的單倍體。而精細(xì)胞和卵細(xì)胞在形成這種細(xì)胞的過(guò)程中也是有些差異的,一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞能夠形成四個(gè)精子,并且每個(gè)精細(xì)胞的大小一樣,而一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞只能形成一個(gè)卵細(xì)胞,在第一階段的分裂當(dāng)中產(chǎn)生一個(gè)大的次級(jí)卵母細(xì)胞和一個(gè)小的極核,大的次級(jí)卵母細(xì)胞又會(huì)分裂成一個(gè)大的卵細(xì)胞和一個(gè)小的極核,原來(lái)的極核則分裂成兩個(gè)大小一樣的極核。
在有絲分裂當(dāng)中,如果用秋水仙素處理分裂的細(xì)胞24小時(shí),那么就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的紡錘體不能正常形成,最后導(dǎo)致細(xì)胞的染色體數(shù)加倍,這就是我們通常所說(shuō)的多倍體,而多倍體還能夠正常產(chǎn)生配子,只是配子的染色體數(shù)有異常,如果與正常配子結(jié)合,所產(chǎn)生的后代就是三倍體。
前面說(shuō)到,很多基因都是存在與染色體上,染色體又分為常染色體和性染色體,這兩種染色體上都有能夠控制生物性狀的基因存在,因此,各基因之間就有
了下面幾種關(guān)系:位于同源染色體上、位于同一染色體上、位于非同源染色體上、位于性染色體上等,這些分布關(guān)系在生物個(gè)體的后代性狀上都有一個(gè)的比例分布,而果蠅由于繁殖周期較短,數(shù)量大,性狀易于觀察,也經(jīng)常作為遺傳學(xué)上常用研究基因位置關(guān)系的實(shí)驗(yàn)材料。用果蠅進(jìn)行的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)通常有伴性遺傳和連鎖與交換。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都是通過(guò)對(duì)果蠅從親代培養(yǎng)到F2代中,各代果蠅性狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì),然后分析控制被觀察性狀的基因間的位置關(guān)系。
基因不僅能夠在自身細(xì)胞中復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、表達(dá),還有可能在一定情況下連接、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)等進(jìn)入到別的細(xì)胞中進(jìn)行上述過(guò)程,這都是源于生物界統(tǒng)一的遺傳密碼。
我們可能會(huì)認(rèn)為DNA只能在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行復(fù)制,但是隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷進(jìn)步,PCR擴(kuò)增技術(shù)的發(fā)展,DNA在體外也能夠進(jìn)行,復(fù)制,而且只要條件適宜,復(fù)制能夠做到讓其進(jìn)行指數(shù)倍數(shù)復(fù)制,而且復(fù)制周期也短,這樣的話,我們就能夠在很短的時(shí)間內(nèi)得到很多目的DNA了,從而讓其他實(shí)驗(yàn)更高效的進(jìn)行。
遺傳學(xué)的發(fā)展非常迅速,特別是在各種各樣的精密設(shè)備被創(chuàng)造出來(lái)之后,再小的分子也能夠被我們研究的很透徹,遺傳學(xué)又與我們的生活密切相關(guān),而現(xiàn)在的各種環(huán)境問(wèn)題也在給遺傳學(xué)提出了很大的挑戰(zhàn),越來(lái)越多對(duì)遺傳物質(zhì)產(chǎn)生影響的環(huán)境問(wèn)題被提出,我想這也應(yīng)該是遺傳學(xué)以后可以研究的一個(gè)方向。
第二篇:遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱
《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱
一、課程基本情況
開(kāi)課單位:生化工程系 總 學(xué) 時(shí):48學(xué)時(shí) 修課方式:必修 考核方式:考查
先修課程:無(wú)機(jī)化學(xué),有機(jī)化學(xué),生物化學(xué),微生物學(xué) 教
材:《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》劉祖洞,高等教育出版社 參 考 書(shū):《普通遺傳學(xué)》.張飛雄.高等教育出版社
《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》盧龍斗,常重杰.科學(xué)出版社
《現(xiàn)代遺傳學(xué)》趙壽元,喬守怡主編.高等教育出版社
二、課程的性質(zhì)、目的及任務(wù)
通過(guò)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課的多媒體教學(xué)片、示范標(biāo)本片、照片等和實(shí)驗(yàn)材料材印證課堂講授的遺傳學(xué)規(guī)律和理論;通過(guò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)際操作和觀察,訓(xùn)練遺傳學(xué)的實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生學(xué)會(huì)正確使生物顯微鏡的方法,掌握常用的植物染色體制片技術(shù),能獨(dú)立進(jìn)行從取材、樣本處理到制片和觀察的全過(guò)程操作,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行記錄、統(tǒng)計(jì)、分析和歸納,寫(xiě)出完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,為學(xué)習(xí)后續(xù)課和以后從事本專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)和科學(xué)研究工作打下基礎(chǔ)。
三、課程內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配
實(shí)驗(yàn)一 植物細(xì)胞有絲分裂與減數(shù)分裂的觀察(3學(xué)時(shí))
通過(guò)觀看植物有絲分裂和減數(shù)分裂多媒體幻燈片、和永久載片,掌握植物有絲分裂和減數(shù)分裂各個(gè)時(shí)期染色體的變化特征;通過(guò)觀看多媒體的顯微鏡使用示范和實(shí)驗(yàn)材料處理過(guò)程的幻燈片,熟悉掌握光學(xué)顯微鏡的使用方法和注意事項(xiàng),實(shí)驗(yàn)材料制備的過(guò)程和方法。
實(shí)驗(yàn)二 植物花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂涂抹制片(3學(xué)時(shí))通過(guò)用涂抹法制作蠶豆花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂臨時(shí)片,并對(duì)其進(jìn)行觀察,學(xué)習(xí)花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂涂抹制片技術(shù),進(jìn)一步了花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂全過(guò)程及各個(gè)時(shí)期染色體的變化特征。
實(shí)驗(yàn)三 植物根尖有絲分裂壓片法(3學(xué)時(shí))
通過(guò)學(xué)習(xí)根尖壓片技術(shù),用涂抹法制作洋蔥根尖有絲分裂臨時(shí)片,并對(duì)其進(jìn)行觀察,進(jìn)一步觀察有絲分裂染色體的變化特征。
實(shí)驗(yàn)四 果蠅唾液腺染色體標(biāo)本的制備與觀察(3學(xué)時(shí))通過(guò)制作果蠅唾液腺染色體臨時(shí)片,并對(duì)其進(jìn)行觀察,進(jìn)一步觀察染色體的變化特征和果蠅巨大染色體的特點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)五 果蠅生活史觀察(3學(xué)時(shí))
通過(guò)果蠅培養(yǎng)基的配制、生活史觀察,掌握果蠅的培養(yǎng)方法,了解果蠅的生活史特點(diǎn),為進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。
實(shí)驗(yàn)六 果蠅的性別鑒定(3學(xué)時(shí))通過(guò)果蠅的特征觀察,掌握果蠅雌雄鑒別的方法,為后續(xù)雜交實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。實(shí)驗(yàn)七 果蠅一對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)(6學(xué)時(shí))通過(guò)果蠅一對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn),使學(xué)生掌握果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的操作方法,進(jìn)一步理解基因的分離規(guī)律。
實(shí)驗(yàn)八 果蠅兩對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)(6學(xué)時(shí))通過(guò)果蠅兩對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn),使學(xué)生掌握果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的操作方法,進(jìn)一步理解基因的自由組合規(guī)律。
實(shí)驗(yàn)九 果蠅伴性遺傳的雜交實(shí)驗(yàn)(6學(xué)時(shí))通過(guò)果蠅一對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn),使學(xué)生掌握果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的操作方法,進(jìn)一步理解基因伴性遺傳的規(guī)律。
實(shí)驗(yàn)十 植物DNA的提取及純化(3學(xué)時(shí))
通過(guò)植物DNA的提取及純化,掌握植物體DNA的提取及純化步驟和方法,加深理解分子生物學(xué)知識(shí)。
實(shí)驗(yàn)十一 多倍體的誘發(fā)與鑒定(6學(xué)時(shí))通過(guò)制作黑麥加倍根尖材料的臨時(shí)壓片,掌握染色體加倍和鑒定方法,并進(jìn)一步熟悉根尖壓片技術(shù)。
實(shí)驗(yàn)十二 人體常見(jiàn)性狀的調(diào)查
通過(guò)調(diào)查一定人群的常見(jiàn)性狀并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,加深理解基因頻率和基因型頻率和孟德?tīng)栠z傳平衡群體。
四、課程的其他教學(xué)環(huán)節(jié)
本課程以實(shí)驗(yàn)操作為主,并輔以實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課外作業(yè)等教學(xué)環(huán)節(jié)作為課程學(xué)習(xí)的補(bǔ)充。
五、教學(xué)手段與教學(xué)方法
課堂講授注意采用啟發(fā)式教學(xué),激勵(lì)學(xué)生思考、動(dòng)手;利用實(shí)驗(yàn)演示、多媒體課件等教學(xué)手段,強(qiáng)化教學(xué)效果;課后布置一定的思考題,使同學(xué)帶著問(wèn)題學(xué)習(xí),培養(yǎng)自學(xué)能力。
六、成績(jī)?cè)u(píng)定
平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告20%、期末閉卷考試80%。
七、其他說(shuō)明
本課程課外作業(yè)不少于十六次。
教學(xué)大綱撰寫(xiě)人:陳耀明 教研室主任:
第三篇:遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教案
《現(xiàn)代遺傳學(xué)》實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一
植物細(xì)胞有絲分裂的制片與觀察
實(shí)驗(yàn)類(lèi)型:驗(yàn)證型。學(xué)
時(shí): 4。內(nèi)
容:
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.學(xué)習(xí)和掌握植物細(xì)胞有絲分裂制片技術(shù)。
2.觀察植物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中染色體的形態(tài)特征及染色體的動(dòng)態(tài)變化行為。
二、實(shí)驗(yàn)原理
有絲分裂是植物體細(xì)胞進(jìn)行的一種主要分裂方式。有絲分裂的目的是增加細(xì)胞的數(shù)量而使植物有機(jī)體不斷生長(zhǎng)。在有絲分裂過(guò)程中,細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)能準(zhǔn)確地進(jìn)行復(fù)制,然后能有規(guī)律地均勻地分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。植物有絲分裂主要在根尖、節(jié)間、莖的生長(zhǎng)點(diǎn)、芽及其它分生組織里進(jìn)行。將生長(zhǎng)旺盛的植物分生組織經(jīng)取材,固定、解離、染色、壓片,可以觀察到細(xì)胞有絲分裂的全過(guò)程。若進(jìn)行染色體計(jì)數(shù),則需進(jìn)行前處理,即取材之后要用物理的或化學(xué)的方法,阻止細(xì)胞分裂過(guò)程中紡垂體的形成,使細(xì)胞分裂停止在中期,這時(shí)的染色體不排到赤道板上,而是散在整個(gè)細(xì)胞核中,便于對(duì)染色體的形態(tài)、數(shù)目進(jìn)行觀察。
三、試劑與器材
恒溫培養(yǎng)箱、顯微鏡、水浴鍋、載玻片、蓋玻片、單面刀片、鑷子、培養(yǎng)皿、量筒、吸水紙等。
四、實(shí)驗(yàn)材料
蠶豆根尖。
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
生根→取材→前處理→固定→解離→水洗與低滲→染色與壓片→鏡檢→永久制片。
六、關(guān)鍵步驟及注意事項(xiàng)
1.取材要找分裂高峰期。
2.前處理、固定、解離、染色等步驟,注意藥品與時(shí)間的選擇。
七、思考題
選擇有絲分裂各期的優(yōu)秀細(xì)胞繪圖,在典型的前、中、后、末各期之間選擇一個(gè)過(guò)渡期細(xì)胞以連接染色體的動(dòng)態(tài)行為。
實(shí)驗(yàn)二
植物細(xì)胞減數(shù)分裂的制片與觀察
實(shí)驗(yàn)類(lèi)型:驗(yàn)證型 學(xué)
時(shí):4。內(nèi)
容:
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.學(xué)習(xí)和掌握植物細(xì)胞減數(shù)分裂制片方法。
2.了解植物生殖細(xì)胞的形成過(guò)程及減數(shù)分裂過(guò)程各期的細(xì)胞學(xué)特征。
二、實(shí)驗(yàn)原理
減數(shù)分裂是生物在形成配子時(shí)的一種特殊的分裂方式。減數(shù)分裂是在性母細(xì)胞中進(jìn)行的。減數(shù)分裂的目的是使二倍染色體數(shù)減為單倍染色體數(shù),以便兩性配子結(jié)合時(shí)恢復(fù)形成二倍體生物。減數(shù)分裂的特點(diǎn)是這些細(xì)胞連續(xù)進(jìn)行兩次細(xì)胞分裂即減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂,而染色體只復(fù)制一次。結(jié)果一個(gè)小孢子母細(xì)胞形成四個(gè)小孢子,每個(gè)細(xì)胞只含單倍數(shù)染色體,使染色體數(shù)目減少一半,所以叫減數(shù)分裂。減數(shù)分裂的另一個(gè)特點(diǎn)是前期特別長(zhǎng),而且變化復(fù)雜,包括同源染色體配對(duì)、交換與分離等。
三、試劑與器材
酒精燈、鑷子、解剖針、50ml燒杯、10ml燒杯、載玻片、吸水紙、量筒、顯微鏡等。
四、實(shí)驗(yàn)材料
玉米雄穗。
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
取材→固定→保存→花藥剝離→媒染→水洗→染色→壓片→鏡檢。
六、關(guān)鍵步驟與注意事項(xiàng)
1.花藥剝離時(shí)大、中、小花藥都要有,量要充足。
2.鏡檢時(shí)首先要區(qū)分花粉母細(xì)胞和花藥壁細(xì)胞,要注意第一次分裂的前期的不同型態(tài)。
七、思考題
試?yán)L制減數(shù)分裂過(guò)程中各期的典型細(xì)胞。要求雙線期、終變期染色體數(shù)目清楚。
實(shí)驗(yàn)三 果蠅唾腺染色體的制備和觀察
實(shí)驗(yàn)類(lèi)型:驗(yàn)證型 學(xué)
時(shí):4。內(nèi)
容:
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.練習(xí)分離果蠅幼蟲(chóng)唾腺的技術(shù),學(xué)習(xí)唾腺染色體的制片方法。2.觀察了解果蠅唾腺染色體的形態(tài)學(xué)及遺傳學(xué)特征。
二、實(shí)驗(yàn)原理
果蠅是雙翅目昆蟲(chóng),其唾腺細(xì)胞發(fā)育到一定階段后停止在間期,但緊密配對(duì)的同源染色體(實(shí)為伸展的染色質(zhì)絲),仍能不斷復(fù)制,復(fù)制后產(chǎn)生的子染色體彼此不分開(kāi)。復(fù)制可達(dá)9次之多,因此一對(duì)染色體最終可產(chǎn)生2×2=1024條染色質(zhì)絲。它們集結(jié)在一起形成了一條多線染色體,寬度可達(dá)5?m,長(zhǎng)度可達(dá)400?m,約為普通中期染色體的,在顯微鏡下清晰可見(jiàn)。染色質(zhì)絲的不同部位螺旋化程度不同,其中螺旋化程度較高的部位形成染色粒。這些染色粒經(jīng)由多線染色體的放大,形成染色較深的橫紋,而染色粒間螺旋化程度較低的部分則形成了染色較淺的間紋。研究表明,對(duì)一種果蠅來(lái)說(shuō),帶紋的寬窄、數(shù)目、位置等是恒定的,標(biāo)志著物種的特征。當(dāng)染色體上有結(jié)構(gòu)畸變,如缺失、重復(fù)、倒位、易位等,很容易在唾腺染色體上鑒別,使唾腺染色體成為染色體變異研究的獨(dú)特材料。
三、實(shí)驗(yàn)材料
黑腹果蠅三齡幼蟲(chóng)。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.剝離唾腺:在一干凈的載玻片上滴一滴生理鹽水,選擇行動(dòng)遲緩、肥大、爬在瓶壁上即將化蛹的三齡幼蟲(chóng),或者選擇經(jīng)低溫處理的果蠅三齡幼蟲(chóng)置于載玻片上。每只手各持一個(gè)解剖針,在解剖鏡下進(jìn)行操作。果蠅的唾腺位于幼蟲(chóng)體前約1/3處,找到具有口器的頭部(有一小黑點(diǎn)),一手用解剖針刺入(或壓?。╊^部,將蟲(chóng)固定,一手用解剖針刺入體前約1/3處,適當(dāng)用力向兩端迅速拉開(kāi)。唾腺是一對(duì)透明的棒狀腺體,外有白色的脂肪組織(不透明)。去除幼蟲(chóng)其它組織部分,并把唾腺周?chē)陌咨緞冸x干凈。
2.染色:吸去生理鹽水,注意操作時(shí)要邊觀察邊吸濕,最好用解剖針輕壓,防止連同唾腺一起吸走;滴加卡寶品紅染色液,染色5-10min。
3.壓片:染色完成后,蓋上干凈的蓋片,并覆一層濾紙。將片子放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,用大拇指均勻用力壓片。(注意不要使蓋片移動(dòng)。)
4.鏡檢:在低倍鏡選擇唾腺細(xì)胞多且染色體分散好的視野,換高倍鏡仔細(xì)觀察唾腺染色體的染色中心、染色體臂、橫紋、蓬突(puff)等結(jié)構(gòu)。
五、注意事項(xiàng)
1.一定加生理鹽水,否則唾腺易干。2.將脂肪組織清除干凈
3.水不可太多,否則幼蟲(chóng)會(huì)漂浮而且活躍。4.染色時(shí)間不可過(guò)長(zhǎng),否則背景也著色 5.壓片時(shí)要揉,用力要均勻
6.染色完以后,將舊的染色液吸去,加新的染色液,再壓片。7.吸水時(shí)勿將唾腺一起吸走。9
六、實(shí)驗(yàn)作業(yè)
1.制做效果較好的唾腺染色體臨時(shí)片1~2張。檢查你制作的制片,尋找形態(tài)良好、分散適中的圖象仔細(xì)觀察各條臂的特點(diǎn)。
2.畫(huà)出所制染色體的形態(tài),大小,并標(biāo)出明顯的橫紋特點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)四 染色體數(shù)目變異的觀察
實(shí)驗(yàn)類(lèi)型:驗(yàn)證型。學(xué)
時(shí):4。內(nèi)
容:
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.觀察和鑒別洋蔥、小麥等植物單倍體、二倍體、三倍體等染色體永久裝片,了解倍性變化在植物育種上的應(yīng)用。
2.觀察和分析人類(lèi)染色體數(shù)目變異裝片,了解染色體數(shù)目變化導(dǎo)致的遺傳疾病。
二、實(shí)驗(yàn)原理
自然界各種生物的染色體數(shù)目是相當(dāng)恒定的,這是物種的重要特征。例如玉米體細(xì)胞染色體有20 個(gè),配成10 對(duì)。遺傳學(xué)上把一個(gè)配子的染色體數(shù),稱(chēng)為染色體組(或稱(chēng)基因組)用n 表示。如玉米染色體組內(nèi)包含10 個(gè)染色體,它的基數(shù)n=10。一個(gè)染色體組內(nèi)每個(gè)染色體的形態(tài)和功能各不相同,但又互相協(xié)調(diào),共同控制生物的生長(zhǎng)和發(fā)育、遺傳和變異。
由于各種生物的來(lái)源不同,細(xì)胞核內(nèi)可能具有一個(gè)或一個(gè)以上的染色體組,凡是細(xì)胞核中含有一套完整染色體組的就叫做單倍體,也用n 表示。具有兩套染色體組的生物體稱(chēng)為二倍體,以2n 表示。細(xì)胞內(nèi)多于兩套染色體組的生物體稱(chēng)為多倍體。例如三倍體(3n)、四倍體(4n)、六倍體(6n)等,這類(lèi)染色體數(shù)的變化是以染色體組為單位的增減,所以稱(chēng)作整倍體。
在整倍體中,又可按染色體組的來(lái)源,區(qū)分為同源多倍體和異源多倍體。凡增加的染色體組來(lái)自同一物種或者是原來(lái)的染色體組加倍的結(jié)果,稱(chēng)為同源多倍體。如果增加的染色體組來(lái)自不同的物種,則稱(chēng)為異源多倍體。
多倍體普遍存在于植物界,目前已知道被子植物中有1/3 或更多的物種是多倍體,如小麥屬(Triticum)染色體基數(shù)是7,屬二倍體的有一粒小麥,四倍體的有二粒小麥,六倍體的有普通小麥。除了自然界存在的多倍體物種之外,又可采用高溫、低溫、X 射線照射、嫁接和切斷等物理方法人工誘發(fā)多倍體植物。在誘發(fā)多倍體方法中,以應(yīng)用化學(xué)藥劑更為有效。如秋水仙素、萘嵌戊烷、異生長(zhǎng)素、富民農(nóng)等,都可誘發(fā)多倍體,其中以秋水仙素效果最好,使用最為廣泛。秋水仙素是由百合科植物秋種番紅花——秋水仙(Colchicumautumnale)的種子及器官中提煉出來(lái)的一種生物堿。化學(xué)分子式為
具有麻醉作用,對(duì)植物種子、幼芽、花蕾、花粉、嫩枝等可產(chǎn)生誘變作用。它的主要作用是抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成,使染色體不走向兩極而被阻止在分裂中期,這樣細(xì)胞不能繼續(xù)分裂,從而產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的核。若染色體加倍的細(xì)胞繼續(xù)分裂,就形成多倍性的組織,由多倍性組織分化產(chǎn)生的性細(xì)胞,所產(chǎn)生的配子是多倍性的,因而也可通過(guò)有性繁殖方法把多倍體繁殖下去。
多倍體已成功地應(yīng)用于植物育種,用人工方法誘導(dǎo)的多倍體,可以得到一般二倍體所沒(méi)有的優(yōu)良經(jīng)濟(jì)性狀,如粒大、穗長(zhǎng)、抗病性強(qiáng)等。三倍體西瓜、三倍體甜菜、八倍體小黑麥已在生產(chǎn)上應(yīng)用。
三、實(shí)驗(yàn)材料
洋蔥、小麥、人等永久裝片。
四、實(shí)驗(yàn)器具
顯微鏡。
五、實(shí)驗(yàn)步驟
用光學(xué)顯微鏡觀察各種染色體數(shù)目變異永久裝片。
六、實(shí)驗(yàn)作業(yè)
繪出至少3種染色體數(shù)目變異材料觀察結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)五 人類(lèi)染色體核型分析
實(shí)驗(yàn)類(lèi)型:綜合型。學(xué)
時(shí):4。內(nèi)
容:
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.學(xué)習(xí)染色體組型的分析方法。2.了解人類(lèi)染色體的特征。
二、實(shí)驗(yàn)原理
各種生物的染色體數(shù)目是恒定的。大多數(shù)高等動(dòng)植物是二倍體(diploid)。也就是說(shuō),每一個(gè)體細(xì)胞含有兩組同樣的染色體,用2n 表示。其中與性別直接有關(guān)的染色體,即性染色體,可以不成對(duì)。每一個(gè)配子帶有一組染色體,叫做單倍體(haploid),用n 表示。兩性配子結(jié)合后,具有兩組染色體,成為二倍體的體細(xì)胞。如蠶豆的體細(xì)胞2n=12,它的配子n=6,玉米的體細(xì)胞2n=20,配子n=10。水稻2n=24,n=12。有些高等植物還是多倍體。
染色體在復(fù)制以后,縱向并列的兩個(gè)染色單體(chromatids),往往通過(guò)著絲粒(centromere)聯(lián)在一起。著絲粒在染色體上的位置是固定的。由于著絲粒位置的不同,可以把染色體分成相等或不等的兩臂(arms),造成中間著絲粒,亞中間著絲粒、亞端部著絲粒和端部著絲粒等形態(tài)不同的染色體。此外,有的染色體還含有隨體或次級(jí)縊痕。所有這些染色體的特異性構(gòu)成一個(gè)物種的染色體組型。染色體組型分析是細(xì)胞遺傳學(xué)、現(xiàn)代分類(lèi)學(xué)和進(jìn)化理論的重要研究手段,也是一種簡(jiǎn)便的方法。
三、實(shí)驗(yàn)材料
由實(shí)驗(yàn)室提供的正常男性染色體放大照片。
四、實(shí)驗(yàn)器具和藥品
鑷子、剪刀、繪圖紙。
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
染色體組型分析方法分為兩大類(lèi),一類(lèi)是分析體細(xì)胞有絲分裂時(shí)期的染色體數(shù)目和形態(tài)。另一類(lèi)是分析減數(shù)分裂時(shí)期的染色體數(shù)目和形態(tài),均能得到染色體組型。這里我們要做的是有絲分裂時(shí)期的分析。
各染色體的長(zhǎng)臂與短臂之比稱(chēng)為臂率。
臂率為1.0—1.7 的歸為中間著絲粒染色體,用(M)表示。
1.7—3.0 的歸為亞中間著絲粒染色體,用(Sm)表示。3.0—7.0 的歸為亞端部著絲粒染色體,用(St)表示。7.0—更大的歸為端部著絲粒染色體,用(Ot)表示。
用SAT 代表具隨體的染色體,計(jì)算染色體長(zhǎng)度時(shí),可以包括隨體也可以不包括,但均要注明。
六、實(shí)驗(yàn)步驟
1、測(cè)量:根據(jù)放大照片測(cè)量、記錄染色體形態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)如下:(1)臂比=長(zhǎng)臂(q)長(zhǎng)度/短臂(p)長(zhǎng)度(2)著絲粒指數(shù)=短臂長(zhǎng)度/該染色體長(zhǎng)度×100(3)總?cè)旧w長(zhǎng)度=該細(xì)胞單倍體全部染色體長(zhǎng)度(包括性染色體)之和(4)相對(duì)長(zhǎng)度=每條染色體長(zhǎng)度/總長(zhǎng)度×100
2、填表(表格于實(shí)驗(yàn)結(jié)果中)。
3、配對(duì):根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),即染色體相對(duì)長(zhǎng)度、臂率、著絲粒指數(shù)、次縊痕的有無(wú)及位置、隨體的形狀和大小等進(jìn)行同源染色體的剪貼配對(duì)。
4、染色體排列:染色體對(duì)從大到小,短臂向上、長(zhǎng)臂向下,各染色體的著絲粒排在一條直線上。有特殊標(biāo)記的染色體(如含有隨體的)以及性染色體等可單獨(dú)排列。
5、繪圖:完成上述步驟的染色體剪貼,可以通過(guò)翻拍攝影或描圖成為染色體組型圖。
七、實(shí)驗(yàn)作業(yè)
填表并說(shuō)明人類(lèi)染色體的各種測(cè)量值并列出核型公式。K(2n)=2X=46=xm+xSm+xSt+xOt
第四篇:遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)體會(huì)及課程設(shè)置建議
09生科二班 楊夢(mèng)甜 0907040123 遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)及建議
關(guān)于遺傳學(xué)這門(mén)學(xué)科,其實(shí)我覺(jué)得并不會(huì)很簡(jiǎn)單,遺傳學(xué)在高中的生物學(xué)習(xí)中也算是表較難的一個(gè)部分,注重理解,而在我們大學(xué)生涯中又把理論和實(shí)踐聯(lián)系起來(lái),于是就有了我們的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)。對(duì)于這一點(diǎn),其實(shí)我是很興奮的。可是接下來(lái)我又糾結(jié)了······作為實(shí)驗(yàn)我沒(méi)有感覺(jué)到遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的特殊性,這是我的感受。周而復(fù)始地圍著染色體,細(xì)胞的觀察打轉(zhuǎn),而且一而再地實(shí)驗(yàn)失敗觀察不到現(xiàn)象,使得我們很無(wú)奈。
或許是自己本身缺乏經(jīng)驗(yàn),所以看似簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)老是做失?。灰灿腥狈δ托牡脑?,每每到了五點(diǎn)來(lái)鐘,生物鐘就提醒我了,該吃飯了,于是置失敗的實(shí)驗(yàn)于不顧。而缺乏交流也是其中的問(wèn)題了,做學(xué)問(wèn)不能閉門(mén)造車(chē),當(dāng)然實(shí)驗(yàn)就更不能了,當(dāng)遇到問(wèn)題的時(shí)候不積極地與老師同學(xué)交流也是致使實(shí)驗(yàn)失敗的重大原因之一。其實(shí)遺傳學(xué)是一門(mén)很深?yuàn)W的學(xué)科,它包含了生物體很多奧秘,它是一門(mén)既要結(jié)合理論知識(shí)又要通過(guò)實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)的科學(xué),所以遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)有著很重要的地位。所以作為學(xué)生的我們必須以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度認(rèn)真對(duì)待它,認(rèn)真學(xué)習(xí)好理論知識(shí),使之付諸實(shí)踐。
再說(shuō)說(shuō)對(duì)于這門(mén)課程的建議吧:首先,對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),我們最大的難處是把實(shí)驗(yàn)做成功,由于實(shí)驗(yàn)的多次失敗,其實(shí)在很大程度上打擊我們的自信心,我們對(duì)于實(shí)驗(yàn)沒(méi)有什么成就感可言。所以在這里希望老師每次講解實(shí)驗(yàn)的時(shí)候能夠?qū)嶋H給我們操作一遍,或者是事先下載好網(wǎng)上操作的視頻給我們觀看,了解其具體操作程序,注意事項(xiàng),我想可以更好的讓我們完成實(shí)驗(yàn),成功率和效率都會(huì)提高很多.其次,就是對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的設(shè)置的問(wèn)題,個(gè)人覺(jué)得遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置所包括的內(nèi)容涵蓋面太過(guò)狹窄,大多都是對(duì)于染色體的觀察操作,重復(fù)性較高,沒(méi)有涵蓋到遺傳學(xué)里面的細(xì)胞水平、分子水平的遺傳學(xué)內(nèi)容。這樣可能會(huì)使我們的遺傳學(xué)學(xué)習(xí)和研究深度不夠。希望這方面在課程設(shè)計(jì)之中能夠得到加強(qiáng)。
再者,遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)本身就和其他實(shí)驗(yàn)不同。它應(yīng)該包含一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的項(xiàng)目。我建議在探究性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,可以讓我們事先對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì),再拿到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行驗(yàn)證操作,大家相互討論,通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果等等一些因素來(lái)判定設(shè)計(jì)的完善與否。這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,又能夠提高學(xué)生的綜合能力。
最后不得不提的就是實(shí)驗(yàn)室器材的缺乏,每次我們實(shí)驗(yàn)室的顯微鏡數(shù)量都不夠,就算夠了質(zhì)量也不太高,這樣很影響我們對(duì)裝片的觀察,希望學(xué)院對(duì)這方面能重視起來(lái)。
以上就是我對(duì)于遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的體會(huì)及建議,句句肺腑之言,如有不妥之處,還望老師海涵。謝謝!
第五篇:遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)的嘗試
遺傳學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考及實(shí)踐
肖建富*,吳建國(guó),石春海
浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院農(nóng)學(xué)系,杭州 310029
摘要:以創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的新一輪實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革對(duì)遺傳學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了更高的要求。本文提出了將遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)改造成具有綜合性、設(shè)計(jì)性性質(zhì)的探究性實(shí)驗(yàn)的一些思路,并列舉了開(kāi)展遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)的一些方法。
關(guān)鍵詞:遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn);探究性教學(xué)方法;創(chuàng)新意識(shí);創(chuàng)新能力
Approaches on stimulating methods with teaching of experimental genetics XIAO Jian-Fu,WU Jian-Guo, SHI Chun-Hai Agronomy Department, Zhejiang University,Hangzhou 310029, China
Abstract: Aiming for fostering talents with the sense and ability of creation, the teaching of experimental genetics demands significant improvements during the current wave of educational reformation.This paper proposed a practical approach on a stimulating method with teaching of experimental genetics.Key words:;experimental genetics;stimulating methods;the sense of creation;the ability of creation
遺傳學(xué)既是一門(mén)歷史悠久的學(xué)科,又是一門(mén)發(fā)展迅速、實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,研究范圍正在不斷拓寬和深化,新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)。根據(jù)這一特點(diǎn),在世紀(jì)之初我們對(duì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)教程進(jìn)行了及時(shí)的調(diào)整,取得了一定的效果[1]。目前,著重于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革正在進(jìn)一步深化,對(duì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了更高的要求。因此,如何在有限的課時(shí)中既讓學(xué)生掌握遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本理論和基本方法,又能了解掌握遺傳學(xué)學(xué)科發(fā)展中產(chǎn)生的新技術(shù)、新方法,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,是擺在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作者面前的重要課題。這需要我們加深對(duì)新形勢(shì)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念的理解,并對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法做出新的改革嘗試。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念的發(fā)展
遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在我國(guó)已有半個(gè)多世紀(jì)的歷史。不過(guò)在上世紀(jì)九十年代以前,遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理念基本上是定位在“驗(yàn)證遺傳學(xué)基礎(chǔ)理論,練習(xí)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和分析遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從而加深理解和掌握遺傳學(xué)的內(nèi)容”[2],導(dǎo)致開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)主要以驗(yàn)證性?xún)?nèi)容為主。在實(shí)驗(yàn)教材上的反映就是從實(shí)驗(yàn)課題、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、注意事項(xiàng),到儀器、器材和操作步驟等,都一一羅列得清清楚楚,連記錄表格以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的格式也都準(zhǔn)備得非常齊全,實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆浅我?。學(xué)生做起實(shí)驗(yàn)來(lái)只需依樣畫(huà)葫蘆,就可以掌握該實(shí)驗(yàn)的基本技術(shù)和方法。這樣的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)雖能在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生的有限“動(dòng)手能力”,但其創(chuàng)新內(nèi)容少,客觀上壓抑了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的興趣,束縛了學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力,無(wú)法激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能,直接影響了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[3]。收稿日期:2009-02-13;修回日期:2009-02-15 *基金項(xiàng)目:國(guó)家、浙江省和浙江大學(xué)精品課程建設(shè)項(xiàng)目資助
作者簡(jiǎn)介:肖建富(1963-),男,副教授,博士,研究方向:實(shí)驗(yàn)室管理和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。Tel:0571-86971993,E-mail:jfxiao@zju.edu.cn 當(dāng)我國(guó)提出要進(jìn)入創(chuàng)新型國(guó)家的行列后,高等教育教學(xué)理念有了很大的發(fā)展,具體表現(xiàn)在對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力有了更高的要求。因此必須把提高教學(xué)質(zhì)量放在更加突出的位置,更好更快地培養(yǎng)大批拔尖創(chuàng)新人才。而要培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)人才,就需要改革過(guò)去傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和教學(xué)方法,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),逐漸提高發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力,增強(qiáng)對(duì)困難和失敗的承受力和培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作能力[4]。這種新理念導(dǎo)致的直接結(jié)果就是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中倡導(dǎo)開(kāi)設(shè)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),教育部已經(jīng)將綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)設(shè)為實(shí)踐教學(xué)部分的主要觀測(cè)點(diǎn),并且規(guī)定實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)估成績(jī)達(dá)到“優(yōu)秀”的標(biāo)準(zhǔn)是“有綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的課程占有實(shí)驗(yàn)課程總數(shù)的比例≥80%,效果好”,直接推動(dòng)了各高校把開(kāi)設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)作為課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重中之重。
但是,由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)和實(shí)驗(yàn)室條件的限制,開(kāi)設(shè)大量的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)存在著較大的難度[5,6]。為了更好地協(xié)調(diào)兩者之間的矛盾,我們的選擇是改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,在實(shí)驗(yàn)中積極引入科學(xué)探究的成分,將原來(lái)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改造成微型的綜合性實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),或者統(tǒng)一稱(chēng)為微型探究性實(shí)驗(yàn)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)探究性實(shí)驗(yàn))。探究性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵和意義
綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)具有良好的相容性,綜合性實(shí)驗(yàn)中可以有設(shè)計(jì)性的特點(diǎn),設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)也可以帶有同一類(lèi)實(shí)驗(yàn)的綜合成分。區(qū)別于以“驗(yàn)證”為主的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),綜合性實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)是“科學(xué)探究”,學(xué)生在探究過(guò)程中可以培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。因此,將綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)合稱(chēng)為探究性實(shí)驗(yàn),具有重要的實(shí)際意義。
在探究性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程中要以問(wèn)題為核心,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中思考問(wèn)題、解決問(wèn)題,提高創(chuàng)新實(shí)踐能力。在實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法上,教師不能通過(guò)一種線形和單一的教學(xué)過(guò)程把不容置疑的實(shí)驗(yàn)知識(shí)和結(jié)論直截了當(dāng)?shù)毓噍斀o學(xué)生;而是應(yīng)當(dāng)先發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題,通過(guò)一定的探究過(guò)程讓學(xué)生自己得到問(wèn)題的正確答案[8]。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,所設(shè)計(jì)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅要使學(xué)生能夠更深入地理解所獲得的知識(shí)和結(jié)論,而且要有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲、培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維習(xí)慣和能力。通過(guò)教師的引導(dǎo)和巧妙安排,大多技能訓(xùn)練型實(shí)驗(yàn)或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)都可以轉(zhuǎn)化為探究型實(shí)驗(yàn)。比如,在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中,觀察植物細(xì)胞的有絲分裂時(shí)首先要軟化和分解細(xì)胞壁,通常的做法是將細(xì)胞材料放入1 mol/L鹽酸在60℃水浴中處理10 min,學(xué)生只要照著做就一定能得到較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,似乎整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不存在什么問(wèn)題;但實(shí)際上仍可以提出許多問(wèn)題:如用0.5 mol/L 鹽酸在60℃水浴中處理20 min是不是可以獲得同樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果?用2 mol/L 鹽酸在60℃水浴中處理5 min效果會(huì)不會(huì)更好?等等。圍繞這些問(wèn)題,學(xué)生可以分組進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),最終得出正確的答案。而這些對(duì)比試驗(yàn)完全可以在正常實(shí)驗(yàn)課時(shí)內(nèi)完成。這樣就可以把一個(gè)原來(lái)純粹的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)通過(guò)教學(xué)方法的改變而轉(zhuǎn)變成一個(gè)微型且具有多重設(shè)計(jì)的探究性實(shí)驗(yàn)。[7]3 遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)的實(shí)踐
當(dāng)然,遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究性教學(xué)不能僅憑某一環(huán)節(jié)的問(wèn)題式教學(xué),而要將探究性貫徹到實(shí)驗(yàn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié),包括實(shí)驗(yàn)背景的講解(0.5~1節(jié)課)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)和實(shí)施(2~3節(jié)課)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)(0.5~1節(jié)課)、實(shí)驗(yàn)理論的考核(期末2h)等,將實(shí)驗(yàn)課轉(zhuǎn)變成全方位培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的舞臺(tái)。浙江大學(xué)大農(nóng)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的植物類(lèi)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著悠久的歷史,通過(guò)近年來(lái)遺傳學(xué)國(guó)家精品課程的建設(shè)以及多輪實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,已經(jīng)積累了較為豐富的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并取得了較好的教學(xué)效果。3.1 啟發(fā)式、問(wèn)題式的實(shí)驗(yàn)講解
背景知識(shí)對(duì)學(xué)生深入理解與掌握一個(gè)實(shí)驗(yàn)是必要的。學(xué)生有了較多的相關(guān)背景知識(shí),在實(shí)驗(yàn)中才會(huì)有深入觀察的要求、判斷推理的基礎(chǔ)、準(zhǔn)確解釋結(jié)果的可能。因此,我們?cè)诿恳粋€(gè)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前都會(huì)安排10 min左右的開(kāi)卷測(cè)驗(yàn)和20 min左右的背景知識(shí)講解。這樣做的好處主要是可以為下
[9]面的實(shí)驗(yàn)講解做一個(gè)鋪墊,引起學(xué)生對(duì)講解內(nèi)容的興趣。測(cè)驗(yàn)時(shí)多選用一些書(shū)本中沒(méi)有、對(duì)理解實(shí)驗(yàn)原理很有幫助的簡(jiǎn)單題目,學(xué)生在做測(cè)驗(yàn)題時(shí)多數(shù)會(huì)有挫折感,因而會(huì)產(chǎn)生希望得到真正結(jié)果的期望。背景知識(shí)的講解就圍繞測(cè)驗(yàn)中的問(wèn)題采用啟發(fā)式講解方式展開(kāi),必要時(shí)可以以邏輯關(guān)系依次對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn),讓學(xué)生的思維跟著解決問(wèn)題的思路走,以最大限度地啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維。下面列舉這方面的兩個(gè)例子。
在做“植物細(xì)胞有絲分裂觀察”實(shí)驗(yàn)時(shí),會(huì)讓學(xué)生在測(cè)驗(yàn)中說(shuō)說(shuō)為什么根尖要用秋水仙素處理,而且處理的時(shí)間一般都定在常溫下4 h。對(duì)前一個(gè)問(wèn)題,學(xué)生一般能籠統(tǒng)地回答;但對(duì)后一個(gè)問(wèn)題,學(xué)生就只能用“實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明這是最佳時(shí)間”來(lái)回答,而幾乎沒(méi)有學(xué)生能從細(xì)胞周期的角度去分析。因此,教師在實(shí)驗(yàn)背景知識(shí)講解中就用多媒體著重講解細(xì)胞周期的概念,并收集大量植物的細(xì)胞周期資料來(lái)給學(xué)生分析,引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)出多數(shù)植物的細(xì)胞周期在十幾至幾十小時(shí)之間,而G2期和分裂前期維持的時(shí)間一般在數(shù)小時(shí)左右,用秋水仙堿處理4 h,理論上可讓G2期和分裂前期的細(xì)胞都進(jìn)入中期并停留在中期,從而達(dá)到增加中期分裂相之目的;并建議學(xué)生進(jìn)一步嘗試在秋水仙堿的處理時(shí)間更多的情況下,有絲分裂的中期細(xì)胞相數(shù)目是否還會(huì)有所增加?因?yàn)閺睦碚撋现v,G1和S期的細(xì)胞也可能進(jìn)入中期并停留在中期而使中期細(xì)胞數(shù)量進(jìn)一步增加。通過(guò)講解,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理有了更深刻的了解,對(duì)許多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都能從本質(zhì)上進(jìn)行解釋?zhuān)_(dá)到“知其然知其所以然”之目的。比如,有的學(xué)生總是質(zhì)疑為什么在染色體壓片中中期分裂相總是那么少呢?通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的操作和進(jìn)行結(jié)果分析,他們就知道了原來(lái)多數(shù)植物細(xì)胞的分裂中期持續(xù)時(shí)間僅占整個(gè)分裂期的1/10左右,而整個(gè)分裂期的持續(xù)時(shí)間僅占整個(gè)細(xì)胞周期的1/10左右,因而壓片中中期相細(xì)胞數(shù)目就只占全部細(xì)胞數(shù)目的1/100左右,要在壓片中找到正中期的、分散良好的細(xì)胞相本來(lái)就不是一件容易的事,實(shí)驗(yàn)和研究均需要付出辛勤的勞動(dòng)。
在做“果蠅的伴性遺傳和三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)”綜合實(shí)驗(yàn)時(shí),會(huì)先給學(xué)生們介紹染色體遺傳學(xué)說(shuō)建立過(guò)程[10][11]的傳奇故事,以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神,增強(qiáng)學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的興趣,提高學(xué)生的智力水平。通常都認(rèn)為連鎖交換規(guī)律是摩爾根(Morgan)發(fā)現(xiàn)的,但真正的實(shí)驗(yàn)背景學(xué)生了解得并不多。實(shí)際上,摩爾根的學(xué)生斯特蒂文特(Sturtevant)在連鎖交換規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。斯特蒂文特當(dāng)年還是一名哥倫比亞大學(xué)的大學(xué)生,接受摩爾根的指導(dǎo)。1911年末在同摩爾根的一次交談中,他突然認(rèn)識(shí)到,已被摩爾根歸因于基因空間間隔差異的連鎖緊密程度的不同,提供了在染色體上確定基因線性順序的可能性。他回家后用了大半夜的時(shí)間(不做他的大學(xué)生家庭作業(yè))制造出第一張染色體圖。他在1913年的一篇論文中第一次提出了“雙交換”的概念,并用三重雜合子與三隱性突變體回交,證明了“雙交換”的存在,這就是有名的“三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)”。把這樣一個(gè)本科生創(chuàng)造發(fā)明的背景故事放到實(shí)驗(yàn)前的講解中,學(xué)生會(huì)有耳目一新的感覺(jué),它會(huì)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到只要在實(shí)驗(yàn)中肯動(dòng)腦筋、盡情發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性,即使是一個(gè)處于學(xué)習(xí)階段的學(xué)生,也可以有所發(fā)現(xiàn)、有所發(fā)明,從而促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的自覺(jué)性和主動(dòng)性。3.2 探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)施
探究性實(shí)驗(yàn)需以問(wèn)題為核心。課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就是要學(xué)生通過(guò)一系列的置疑、判斷、比較、選擇以及相應(yīng)的分析、綜合、概括等多樣化的過(guò)程,由發(fā)散到收斂,由求異到求同[8];通過(guò)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、自主完成實(shí)驗(yàn)、自主管理實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí),讓學(xué)生逐漸掌握思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法、提高其創(chuàng)新實(shí)踐能力。因此,探究性實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)并不是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中去攀登科技高峰、產(chǎn)出具有高水平應(yīng)用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)成果,而是讓學(xué)生通過(guò)主動(dòng)學(xué)習(xí)去掌握科學(xué)研究的方法、培養(yǎng)創(chuàng)新的意識(shí)和提高創(chuàng)新能力。這也就決定了課程實(shí)驗(yàn)并不需要設(shè)計(jì)高深的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,而只需要在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施方法上適當(dāng)做一些改進(jìn)和創(chuàng)造。
例如,“植物細(xì)胞有絲分裂觀察”是一個(gè)典型的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。過(guò)去一般用洋蔥根尖為材料,一個(gè)球莖放在盛水的燒杯上幾天后就可得到幾十條根尖,操作簡(jiǎn)單;固定和解離的方法和時(shí)間都是預(yù)先設(shè)定好的,結(jié)果很容易得到。但通常細(xì)胞壁沒(méi)有解離,學(xué)生只能區(qū)分有絲分裂各個(gè)時(shí)期的細(xì)胞相,但很難看到正中期染色體的完整結(jié)構(gòu),做核型分析則更難。近年來(lái)我們對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn),采用不同的材料(田間植株獲取的根尖和種子發(fā)芽獲取的根尖等),針對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)由學(xué)生自己設(shè)計(jì)和試驗(yàn)得出最佳的處理方法。主要做法是抓住“解離時(shí)間”這一關(guān)鍵問(wèn)題,讓學(xué)生自行分組使用不同解離處理的時(shí)間。如試驗(yàn)分為6個(gè)小組,解離時(shí)間可分別設(shè)為5 min、10 min、15 min、20 min、25 min、30 min等。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后小組間比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出不同材料的最佳處理時(shí)間。這樣做的好處是:① 讓學(xué)生分組設(shè)計(jì),各個(gè)組必須協(xié)調(diào)一致才能得出最佳的結(jié)果,有利于培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性,并增進(jìn)協(xié)調(diào)能力和團(tuán)隊(duì)精神;② 學(xué)生通過(guò)探究可以得出不同材料所需的實(shí)驗(yàn)條件大不相同的結(jié)果,有利于促進(jìn)學(xué)生科研素質(zhì)的提高;③ 所用材料可使學(xué)生看到正中期染色體的完整結(jié)構(gòu),增加學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。
又如,“植物染色體的加倍技術(shù)”是一個(gè)經(jīng)典的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)。過(guò)去一般挑選做起來(lái)比較方便的材料(如洋蔥根尖),由教師做好所有前期實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備,學(xué)生只要上課時(shí)看一下形態(tài)、做一下根尖細(xì)胞學(xué)鑒定就可以了,實(shí)驗(yàn)一般能在3個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi)完成。而在我們目前的教學(xué)中,則以學(xué)生感興趣的西瓜為實(shí)驗(yàn)材料,具體做法是:以5人為一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組,每小組發(fā)20粒二倍體西瓜種子,去殼后在適當(dāng)溫度下生根發(fā)芽,2 d后移栽到裝有營(yíng)養(yǎng)土的一次性紙杯中,經(jīng)過(guò)48 h再用秋水仙堿溶液進(jìn)行染色體加倍試驗(yàn),各小組可嘗試不同的加倍方法;等長(zhǎng)出3片以上真葉(約過(guò)20 d)時(shí)移栽到大田,在開(kāi)花前(約過(guò)40 d)取植株頂端幼嫩葉片用細(xì)胞流線儀鑒定植株染色體倍數(shù);各小組比較實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果,評(píng)選出最佳實(shí)驗(yàn)結(jié)果,最后上交完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法有著許多優(yōu)點(diǎn):① 實(shí)驗(yàn)綜合性強(qiáng):實(shí)驗(yàn)將種子學(xué)(發(fā)芽技術(shù)和播種)、遺傳學(xué)(染色體加倍、減數(shù)分裂觀察)、育種學(xué)(移栽)等有關(guān)知識(shí)串成了一線,大部分操作需在課外進(jìn)行,時(shí)間跨度大,從3月份開(kāi)始一直持續(xù)到6月底。② 學(xué)生自主探究:每個(gè)小組的秋水仙堿加倍方法都可以不同,如有的小組直接將西瓜種子放在不同濃度的秋水仙堿溶液中發(fā)芽;大多數(shù)小組采用在莖尖處滴加秋水仙堿溶液的方法,但采用的處理濃度和處理時(shí)間的組合不同,甚至滴加的方法都不同,如有的組嘗試用掛鹽水的方法給莖尖加液,使莖尖始終保持在秋水仙堿溶液的作用之下,取得了很好的加倍效果。③ 鑒定技術(shù)性強(qiáng):除了可用植株外觀、葉片氣孔大小結(jié)合染色體壓片技術(shù)鑒定西瓜的染色體倍數(shù)之外,本試驗(yàn)主要采用細(xì)胞流線儀進(jìn)行倍性鑒定,結(jié)果既快又好,可讓學(xué)生體驗(yàn)尖端儀器和技術(shù)的魅力,增進(jìn)創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。④ 知識(shí)與產(chǎn)品雙豐收:實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)可收獲不少西瓜,學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性很高。3.3 舉一反三的實(shí)驗(yàn)總結(jié)和討論
實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在多重性:有的是符合預(yù)期目標(biāo)的,有的是部分符合預(yù)期目標(biāo)的,有的是與預(yù)期相差較遠(yuǎn)的。但探究性實(shí)驗(yàn)在形成關(guān)于某一問(wèn)題的結(jié)論后,學(xué)生還需要與他人進(jìn)行相互交流、總結(jié)和討論,以達(dá)到求同之目的。通過(guò)交流、討論和總結(jié),學(xué)生可以獲得多種可能的解釋?zhuān)兄趯?shí)驗(yàn)證據(jù)、科學(xué)知識(shí)和結(jié)果解釋這三者更緊密地聯(lián)系起來(lái),最終找到實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異的原因,并獲得同一的科學(xué)結(jié)論,取得畫(huà)龍點(diǎn)睛、舉一反三的效果。
實(shí)踐中需要非常重視實(shí)驗(yàn)后的總結(jié)和討論,這是訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新思維的重要一環(huán),學(xué)生也很感興趣。如上述提到的“植物細(xì)胞有絲分裂觀察”實(shí)驗(yàn),分組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果很不一樣,解離時(shí)間少于5 min或多于10 min的,細(xì)胞染色較淺或不染色,而解離時(shí)間在7―10 min的,細(xì)胞染色的效果就很好。為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢?我們就引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入的分析。首先,解離的目的是什么?是軟化和分解細(xì)胞壁。其次,解離時(shí)間的長(zhǎng)短為什么會(huì)產(chǎn)生完全不同的結(jié)果?原來(lái)是因?yàn)闀r(shí)間短了,軟化和分解不徹底,細(xì)胞的分散性就不好,染色劑就不能進(jìn)入細(xì)胞核中與染色體結(jié)合,染色效果就不好;但如果時(shí)間太長(zhǎng),鹽酸就會(huì)破壞染色體的結(jié)構(gòu),使染色體不能與染色劑的基團(tuán)結(jié)合,使染色體不能著色。通過(guò)分析和討論,學(xué)生既明白了產(chǎn)生所有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因,又掌握了染色劑的染色機(jī)理,還對(duì)細(xì)胞、染色體和染色劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)有了一定的了解。
更典型的是“果蠅的伴性遺傳和三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)”綜合實(shí)驗(yàn)。要測(cè)定果蠅上三個(gè)連鎖基因間的距離,需要用三隱性母本與野生雄蠅做一次雜交,雜種雌蠅再與三隱性雄蠅做一次測(cè)交,然后統(tǒng)計(jì)測(cè)交后代8種表現(xiàn)型的數(shù)量。由于每個(gè)小組的測(cè)交群體不可能很大,難免有的小組中8種表現(xiàn)型的分布不符合理論分布,或者各個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)較大的偏差。因此,這類(lèi)實(shí)驗(yàn)的總結(jié)就顯得尤為重要。我們現(xiàn)在的做法是將每組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總在黑板上,然后將每組的數(shù)據(jù)相加后得出一個(gè)三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)的結(jié)果,并把這個(gè)結(jié)果與歷年的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較。這樣全班學(xué)生就可以看到小群體(小組)與大群體(全班)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異,對(duì)統(tǒng)計(jì)分析的本質(zhì)有一個(gè)直觀的了解。另外,在每次實(shí)驗(yàn)后還需要學(xué)生討論一個(gè)問(wèn)題:每本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上都寫(xiě)著要用三隱性母本與野生雄蠅雜交來(lái)做三點(diǎn)測(cè)驗(yàn),如果我們倒一倒,用野生母本與三隱性雄蠅來(lái)做組合行不行?對(duì)這個(gè)問(wèn)題,開(kāi)始時(shí)課堂上幾乎所有學(xué)生都不置可否。這時(shí)我們就讓學(xué)生到黑板上來(lái)演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程,在教師的引導(dǎo)下漸漸明白原來(lái)用野生母本與三隱性雄蠅來(lái)做組合也是可以的,但在F1必須取處女蠅用于測(cè)交;而用三隱性母本與野生雄蠅雜交來(lái)做三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)就不用在F1取處女蠅了,可以節(jié)省大量的實(shí)驗(yàn)工作量,所以一般的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中都提倡用三隱性果蠅做母本。通過(guò)這樣的分析、演示和討論,學(xué)生經(jīng)歷了一次較全面的遺傳分析的洗禮,對(duì)遺傳學(xué)的基本原理有了更深刻的理解,同時(shí)學(xué)生的創(chuàng)新思維也得到了一次很好的訓(xùn)練,獲益匪淺。3.4 全面靈活的實(shí)驗(yàn)理論考核
單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)理論考核是近年來(lái)我們?cè)谶z傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上的一項(xiàng)重要舉措。因?yàn)槿魏我豁?xiàng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)及其原理都有其產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程,學(xué)生只有在了解技術(shù)及其原理的發(fā)展過(guò)程的基礎(chǔ)上,才有可能在今后的研究中對(duì)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善。因此,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)背景講解中一般都要闡述實(shí)驗(yàn)技術(shù)及其原理發(fā)展的脈絡(luò)。但單純的實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告并不能完全反映學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)和原理的全貌及探究能力的好壞,而通過(guò)閉卷考試可以有效的探知這方面的教學(xué)效果。
閉卷考試主要考核學(xué)生已做實(shí)驗(yàn)所涉及的原理、基本概念和技術(shù)方法,以及學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,在實(shí)驗(yàn)總成績(jī)中占有30%的份額??荚囶}型主要有是非題、簡(jiǎn)答題和分析設(shè)計(jì)題,其分值比重分別為20%:50%:30%。為了防止學(xué)生死記硬背而不求甚解,考題一般都出得比較靈活,主要是要求學(xué)生根據(jù)自己掌握的實(shí)驗(yàn)原理去分析實(shí)驗(yàn)中遇到的一些現(xiàn)象和得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在教材或?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)書(shū)中一般都找不到現(xiàn)成的答案。如在簡(jiǎn)答題中,有一題是關(guān)于10幅有關(guān)減數(shù)分裂、有絲分裂和分子電泳的圖片,在沒(méi)有任何提示的情況下,要求寫(xiě)出這些圖片所包含的遺傳學(xué)信息,學(xué)生如果光死記原理而不注意在實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行仔細(xì)的觀察和思考,寫(xiě)出正確的答案就有一定難度。這樣的考試無(wú)形中增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課時(shí)的提問(wèn)量明顯增多,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量起到了較大的推動(dòng)作用。
3.5 綜合完善的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)
一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系是激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的重要保證。近年來(lái)本著“客觀反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、客觀評(píng)價(jià)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技能的程度和實(shí)驗(yàn)素質(zhì)、客觀反映學(xué)生的認(rèn)知能力和創(chuàng)新能力”的指導(dǎo)思想,我們建立了遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)成績(jī)綜合考評(píng)體系[3],考核內(nèi)容包括:預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及平時(shí)和期末的每一個(gè)環(huán)節(jié),形式多樣,面試、筆試和實(shí)驗(yàn)操作等相結(jié)合。其最大的亮點(diǎn)是從平時(shí)的小測(cè)驗(yàn)、提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等各種實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中去發(fā)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),并及時(shí)記錄,在最終評(píng)價(jià)中予以體現(xiàn)。如在下列情況下,實(shí)驗(yàn)成績(jī)都可以給予不同程度的加分:學(xué)生做測(cè)驗(yàn)時(shí),答案正確,而且能夠進(jìn)行詳細(xì)的遺傳分析;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)能夠別出心裁,提出不同于教材但基本合理的實(shí)驗(yàn)方法;實(shí)驗(yàn)獲得特別好的結(jié)果,其結(jié)果可以作為教學(xué)的標(biāo)本或素材;討論時(shí)能提出獨(dú)到見(jiàn)解或?qū)?shí)驗(yàn)問(wèn)題能做出精辟分析等。在這些激勵(lì)措施引導(dǎo)下,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性有很大提高,許多學(xué)生能在課前鉆研實(shí)驗(yàn)原理和方法,通過(guò)各種途徑認(rèn)真查尋資料,做出自己獨(dú)樹(shù)一幟的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。我們目前在課堂上采用的許多實(shí)驗(yàn)方法,如永久制片的二步脫水法、西瓜染色體加倍的“吊針”法等,都是前幾屆學(xué)生創(chuàng)新的結(jié)晶。結(jié) 語(yǔ)
當(dāng)然,探究性實(shí)驗(yàn)的形式是多種多樣的,針對(duì)不同實(shí)驗(yàn),人們所經(jīng)歷的探究過(guò)程、采取的探究方式都有所不同,不會(huì)存在一種絕對(duì)的、固定化的模式或統(tǒng)一化的模式。探究性實(shí)驗(yàn)的宗旨是讓學(xué)生更好地發(fā)揮學(xué)習(xí)自主性,通過(guò)探究的過(guò)程,掌握科學(xué)研究的方法并培養(yǎng)他們創(chuàng)新思維的習(xí)慣和能力。隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的進(jìn)一步深入,一定會(huì)涌現(xiàn)出更多更新更好的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,進(jìn)一步促進(jìn)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的提高。
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