王竹林赴浙江大学培训学习总结报告

　　 　　

一、培训学习概况

2017年12月9日到2017年12月17日在浙江大学农业与生物技术学院跟随学院国家级实验教学示范中心主任肖健富老师学习。

 

二、培训学习内容

 

2.1遗传学实验植物染色体的加倍技术学习

 

“植物染色体的加倍技术”是一个经典的遗传学实验，我们一般将饱满的豌豆种子浸泡24小时，在18-20℃条件下发芽，种子大部分萌发后用0.1-0.2%秋水仙素处理，待种子根尖膨大且长约为1-1.5cm时，经固定、染色、压片和显微镜观察来对中期染色体进行记数，看染色体个数是否加倍。实验发现很难看到染色体缩短到容易分散和记数的中期分裂相，多数细胞里面的染色体很长，缠绕在一起,不易记数，实验效果不理想。

浙江大学农业与生物技术学院的遗传学教学的对植物染色体的加倍技术实验教学进行了改良。实验以西瓜为材料, 具体做法是: 西瓜种子去壳后在适当温度下生根发芽, 2天后移栽到装有营养土的一次性纸杯中, 经过48 小时再用秋水仙碱溶液进行染色体加倍试验, 各小组可尝试不同的加倍方法; 等长出 3 片以上真叶(约过20 天)时移栽到大田, 在开花前(约过40 天)取植株顶端幼嫩叶片用细胞流线仪鉴定植株染色体倍数; 各小组比较实验方法和结果, 评选出最佳实验结果, 最后上交完整的实验报告。

实验原理是：植物叶片在细胞核提取液中用锋利的刀片切割会释放出完整的细胞核，释放出来的细胞核经DNA特异性的荧光染料碘化丙啶（Propidium iodide，PI）染色，用于流式细胞仪测定。提取的细胞核在仪器中单个地流过一个细管，在488nm激光的照射下发出620nm的橙色荧光，荧光强度与结合在DNA上的PI的量成正比，根据每一个粒子的荧光强度，就可以快速地测定每个细胞核的DNA含量。通过统计分析（做直方图）确定荧光强度最集中的一组（峰值）为DNA的相对含量。

实验创新和改进的方面: （1） 加强了实验的综合性。 实验将种子学(发芽技术和播种)、遗传学 (染色体加倍、减数分裂观察)、育种学(移栽)等有关知识综合到一起, 大部分操作需在课外进行, 时间跨度大, 从3月份开始一直持续到6月底; （2）自主探究: 每个小组的秋水仙碱加倍方法都可以不同, 如有的小组直接将西瓜种子放在不同浓度的秋水仙碱溶液中发芽; 大多数小组采用在茎尖处滴加秋水仙碱溶液的方法, 但采用的处理浓度和处理时间的组合不同, 甚至滴加的方法都不同, 如有的组尝试用挂盐水的方法给茎尖加液, 使茎尖始终保持在秋水仙碱溶液的作用之下, 取得了很好的加倍效果;（3）鉴定技术性强: 除了可用植株外观、叶片气孔大小结合染色体压片技术鉴定西瓜的染色体倍数之外, 本试验主要采用细胞流线仪进行倍性鉴定, 结果既快又好, 可让学生体验尖端仪器和技术的魅力, 增进创新意识的培养; （4）知识与产品双丰收: 实验结束时可收获不少西瓜, 学生参与实验的积极性很高。

 

流式细胞仪

 

2.2遗传学实验果蝇三点测验教学法学习

测定果蝇上三个连锁基因间的距离, 需要用三隐性白眼、卷刚毛、小形翅（ww、snsn、mm）母本与野生型雄蝇红眼、直刚毛、长翅（++、++、++）做一次杂交, 杂种雌蝇再与三隐性雄蝇做一次测交,然后统计测交后代8种表现型的数量。这个实验使学生掌握果蝇实验的一般处理方法、统计分析法和遗传距离的计算方法。实验存在的问题是由于每个小组的测交群体不可能很大, 难免有的小组中8 种表现型的分布不符合理论分布, 或者各个小组的实验结果出现较大的偏差。因此, 浙大农业与生物技术学院遗传组在做这个实验时强调了实验的总结工作，他们将每组的实验结果汇总在黑板上,然后将每组的数据相加后得出一个三点测验的结果,并把这个结果与历年的实验结果相比较，这样使学生可以看到小群体(小组)与大群体(全班)的实验结果差异, 对统计分析的本质有一个直观的了解。另外, 在每次实验后他们组织学生讨论一个问题:实验一般用三隐性母本与野生雄蝇杂交来做三点测验, 如果用野生母本与三隐性雄蝇来做组合行不行？实际上野生母本与三隐性雄蝇来做组合也是可以的, 但在F1 必须取处女蝇用于测交; 而用三隐性母本与野生雄蝇杂交来做三点测验就不用在F1取处女蝇了,可以节省大量的实验工作量, 所以实验指导书中都提倡用三隐性果蝇做母本。通过这样的分析、演示和讨论,学生经历了一次较全面的遗传分析的洗礼,对遗传学的基本原理有了更深刻的理解, 同时学生的创新思维也得到了一次很好的训练, 获益匪浅。

 

跟随肖教授听课

 

三、收获及建议

浙江大学农业与生物技术学院的专业基础课遗传学实验共计32学时。我校农学专业遗传学实验16学时，两者相差一倍。浙江大学农业与生物技术学院农学专业开设作物栽培和作物遗传育种实验课,我院生产实践实习等取代作物栽培和作物育种实验课,值得探讨。

浙江大学农业与生物技术学院的实验中心常务副主任每年有自主经费100万元。包括三个方面：农艺实践费30万元，中心运行费（包括试剂，材料和办公等）35万元，教学设备费26万元。我校可借鉴这个经验，每年给每个学院投入固定的本科实验教学基本经费用于实验教学急需设备购置，不断持续稳定地改善本科实验教学设备条件。

浙江大学农业与生物技术学院的的遗传学实验教学中启发式、问题式实验教学值得学习。背景知识对学生深入理解与掌握一个实验是必要的。学生有丰富的相关背景知识以及问题, 在实验中才会有深入观察的要求、判断推理的基础、准确解释结果的可能。所以, 浙江大学农业与生物技术学院的遗传学实验教学在每一个实验开始前都会安排10分钟左右的开卷测验和20分钟左右的背景知识讲解。这样做的好处主要是可以为下面的实验讲解做一个铺垫, 引起学生对讲解内容的兴趣。测验试题选用一些书本中没有、对理解实验原理很有帮助的简单题目, 学生在做测验题时多数会有挫折感,因而会产生希望得到真正结果的期望。背景知识的讲解就围绕测验中的问题采用启发式讲解方式展开,必要时可以以逻辑关系依次对学生进行提问, 让学生的思维跟着解决问题的思路走, 以最大限度地启迪学生的创新思维。

实验课前测试题

 

感谢学校教学发展中心为教学实验技术人员提供外出学习提高的机会，在当今这个知识更新迅速的年代，深感实验技术人员需要不断学习和提高专业素养才能更好的服务于实验教学。