遗传学实验教学大纲GeneticsExperiment课程类别专业核心课程课程编号1020115B生物化学、微生物学、动物学、生物科学先修课程植物学、细胞生物学适用专业总学时32学分讲授验32实o一、课程性质与任务(一)课程性质遗传学实验是生物科学专业教学中必不可少的一门实验课程,同时也是为了配合遗传学理论教学开设的一门独立的实践性专业核心课程。本课程由验证性、设计性和综合性等多层次实验内容组成,目的在于巩固和加深学生对遗传学知识的理解、验证遗传学理论、并初步掌握遗传学研究所必需的基本实验技术,培养学生的基本实验思想、实验方法、实验技能、团队协作、开拓创新和综合应用能力,跟进本学科发展动态前沿,为将来适应本专业教学及科研的需求奠定坚实的基础。本课程是生物科学专业中的专业核心课程,其基本教学理念是为培养具有良好教师素养的中小学卓越教师,及具有专业技能的服务地方经济发展的综合素质人才,开设该课程是实现本专业培养目标的必要环节。(二)课程任务通过本课程的实验教学使学生具备以下知识和能力:1.使学生掌握动物、植物、微生物及人类遗传现象及规律的原理知识,掌握遗传学的研究方法与技术,掌握遗传学实验操作技能:熟练操作遗传学实验常见仪器设备的使用方法,具备基本的遗传学实验技能及运用实验验证、分析遗传学理论的能力。2.通过小组合作,使学生具备查询资料、设计实验,分析数据的能力,培养学生团队协作,科学研究,独立分析及解决问题的能力;提高学生计算机应用能力、论文撰写及学术交流的能力;拓展创新思维,提高科研创新能力。3.培养学生运用遗传学知识解决实际问题及从事教学、科研的能力,掌握并运用教育教
遗传学实验教学大纲 Genetics Experiment 课程类别 专业核心课程 课程编号 1020115B 适用专业 生物科学 先修课程 生物化学、微生物学、动物学、 植物学、细胞生物学 总 学 时 32 学 分 1 讲 授 0 实 验 32 一、课程性质与任务 (一)课程性质 遗传学实验是生物科学专业教学中必不可少的一门实验课程,同时也是为了配合遗传学 理论教学开设的一门独立的实践性专业核心课程。本课程由验证性、设计性和综合性等多层 次实验内容组成,目的在于巩固和加深学生对遗传学知识的理解、验证遗传学理论、并初步 掌握遗传学研究所必需的基本实验技术,培养学生的基本实验思想、实验方法、实验技能、 团队协作、开拓创新和综合应用能力,跟进本学科发展动态前沿,为将来适应本专业教学及 科研的需求奠定坚实的基础。 本课程是生物科学专业中的专业核心课程,其基本教学理念是为培养具有良好教师素养 的中小学卓越教师,及具有专业技能的服务地方经济发展的综合素质人才,开设该课程是实 现本专业培养目标的必要环节。 (二)课程任务 通过本课程的实验教学使学生具备以下知识和能力: 1.使学生掌握动物、植物、微生物及人类遗传现象及规律的原理知识,掌握遗传学的研 究方法与技术,掌握遗传学实验操作技能;熟练操作遗传学实验常见仪器设备的使用方法, 具备基本的遗传学实验技能及运用实验验证、分析遗传学理论的能力。 2. 通过小组合作,使学生具备查询资料、设计实验,分析数据的能力,培养学生团队 协作,科学研究,独立分析及解决问题的能力;提高学生计算机应用能力、论文撰写及学术 交流的能力;拓展创新思维,提高科研创新能力。 3.培养学生运用遗传学知识解决实际问题及从事教学、科研的能力,掌握并运用教育教
学的方法和技能的能力等,并不断地了解和学习遗传学实验技术的最新进展。4.培养学生良好的政治素质及身心素质:具有良好的逻辑思维、较强的业务素质:培养学生树立刻苦钻研的科研精神、开拓创新精神和创业素质等。二、课程自标课程目标1:通过实验教学,使学生加深对遗传学理论知识的理解;掌握遗传学实验的基本原理、基本方法及操作要点;通过反复操作与训练,使学生熟练掌握遗传学实验的基本技能,熟练制备并观察动植物染色体切片,具备运用遗传学知识分析动植物遗传现象的能力。(支撑毕业要求3.1)课程目标2:通过实验中的预习、综合性和设计性实验的实验设计等环节提高学生自主学习能力、文献查阅与提炼汇总能力、科研思维创新能力;通过小组合作实验、小组汇报等形式提高学生的沟通与协作能力、语言表达能力、反思问题能力:培养学生综合运用遗传学实验知识解决实际问题的能力,更好地服务于教育教学、生产实践。(支撑毕业要求3.3、7.2、8.1)课程目标3:实践教学中,通过科研人员的故事培养学生科研奉献精神,树立正确人生观、价值观;通过实验操作让学生意识到科学研究的严谨性,提高实验安全、环境保护意识,紧跟生物学科发展动态,培养学生科学素养的形成。(支撑毕业要求6.2)三、课程目标与毕业要求指标点对应关系课程目标毕业要求毕业要求指标点3.1【学科基础】具有系统扎实的生物科学理论基础知识及基本技能,熟悉生物专课程目标1学科素养(H)业知识体系和架构,能综合运用生物学科知识和技能解释生命现象,科学地解决生活实际问题,服务社会。3.3[学习科学]了解学习科学的相关知识,科学探究生物学科学习的方法,具备一定的创新能力。7.2【反思创新】系统进行批判性思维方法和反思技能的训练,学会独立思考,掌学科素养(H)握基本的反思方法与技能,创新性地解决专业学习及中学生物教育教学等过程中课程目标2学会反思(H)出现的相关问题,具有积极的教学反思体验。沟通合作(H)8.1【团队协作】理解学习共同体在中学生物教育教学工作中的重要作用,明白团队至上、互敬互助的道理,具备团队合作意识,掌握团队协作的相关知识与技能具有良好的团队协作精神。6.2【学科育人】理解生物学科的育人内涵和意义,熟悉生物学科育人的途径与方课程目标3综合育人(M)法,利用生物学科中蕴含的工匠精神、人文精神、科学精神、爱国情感、文化自信、思辨能力等思政元素结合生物教学进行学科育人。四、课程目标与教学内容和教学方法对应关系
学的方法和技能的能力等,并不断地了解和学习遗传学实验技术的最新进展。 4.培养学生良好的政治素质及身心素质;具有良好的逻辑思维、较强的业务素质;培养 学生树立刻苦钻研的科研精神、开拓创新精神和创业素质等。 二、课程目标 课程目标 1:通过实验教学,使学生加深对遗传学理论知识的理解;掌握遗传学实验的 基本原理、基本方法及操作要点;通过反复操作与训练,使学生熟练掌握遗传学实验的基本 技能,熟练制备并观察动植物染色体切片,具备运用遗传学知识分析动植物遗传现象的能力。 (支撑毕业要求 3.1) 课程目标 2:通过实验中的预习、综合性和设计性实验的实验设计等环节提高学生自主 学习能力、文献查阅与提炼汇总能力、科研思维创新能力;通过小组合作实验、小组汇报等 形式提高学生的沟通与协作能力、语言表达能力、反思问题能力;培养学生综合运用遗传学 实验知识解决实际问题的能力,更好地服务于教育教学、生产实践。(支撑毕业要求 3.3、7.2、 8.1) 课程目标 3:实践教学中,通过科研人员的故事培养学生科研奉献精神,树立正确人生 观、价值观;通过实验操作让学生意识到科学研究的严谨性,提高实验安全、环境保护意识, 紧跟生物学科发展动态,培养学生科学素养的形成。(支撑毕业要求 6.2) 三、课程目标与毕业要求指标点对应关系 四、课程目标与教学内容和教学方法对应关系 课程目标 毕业要求 毕业要求指标点 课程目标 1 学科素养(H) 3.1【学科基础】具有系统扎实的生物科学理论基础知识及基本技能,熟悉生物专 业知识体系和架构,能综合运用生物学科知识和技能解释生命现象,科学地解决 生活实际问题,服务社会。 课程目标 2 学科素养(H) 学会反思(H) 沟通合作(H) 3.3 [学习科学] 了解学习科学的相关知识,科学探究生物学科学习的方法,具备 一定的创新能力。 7.2【反思创新】系统进行批判性思维方法和反思技能的训练,学会独立思考,掌 握基本的反思方法与技能,创新性地解决专业学习及中学生物教育教学等过程中 出现的相关问题,具有积极的教学反思体验。 8.1【团队协作】理解学习共同体在中学生物教育教学工作中的重要作用,明白团 队至上、互敬互助的道理,具备团队合作意识,掌握团队协作的相关知识与技能, 具有良好的团队协作精神。 课程目标 3 综合育人(M) 6.2【学科育人】理解生物学科的育人内涵和意义,熟悉生物学科育人的途径与方 法,利用生物学科中蕴含的工匠精神、人文精神、科学精神、爱国情感、文化自 信、思辨能力等思政元素结合生物教学进行学科育人
序实验项目名称教学方法类型支撑要求学时号课程目标细胞永久装片的制作验证性必做课程目标1、2、32与观察讲授法、讨论法、实验法等果蝇培养基的配制与2验证性必做课程目标1、2、3讲授法、讨论法、实验法等2果蝇的饲养果蝇性别鉴定及突变讲授法、讨论法、实验法等验证性必做课程目标1、223体观察环境对果蝇表型及生综合性必做课程目标1、2、3讲授法、讨论法、实验法等4理特性的影响8果蝇唾腺染色体的制讲授法、演示法、讨论法、实验证性必做课程目标1、2、325备和观察验法等植物根尖有丝分裂制讲授法、演示法、讨论法、实验证性选做课程目标1、226片验法等植物减数分裂讲授法、演示法、讨论法、实验证性选做课程目标1、227制片验法等人工诱导植物讲授法、演示法、讨论法、实设计性选做课程目标1、2、368多倍体验法等人类(或植物)染色体讲授法、讨论法、实验法等验证性选做课程目标1、2、329核型分析人类细胞中巴氏小体讲授法、演示法、讨论法、实验证性必做课程目标1、2、3210的观察验法等微核制片技术讲授法、讨论法、实验法等设计性必做课程目标1、2、3611果蝇单因子杂交分析讲授法、讨论法、实验法等验证性选做课程目标1、2、3812果蝇伴性遗传验证性选做课程目标1、2、3讲授法、讨论法、实验法等13分析8讲授法、讨论法、实验法等验证性选做质量性状的调查分析142课程目标1、2数量性状的调查分析讲授法、讨论法、实验法等验证性选做课程目标1、2215学习内容:实验1.细胞永久装片的制作与观察实验目的:掌握永久装片的制作方法:熟练掌握显微镜的正确使用方法;观察并画出永久装片的内容,着重了解分裂中、后期染色体变化的特征。实验原理:动植物有丝分裂各个时期染色体的变化特征。实验仪器:显微镜,水浴锅,冰冻箱。实验安排:教师讲授实验原理、装片制作过程及显微镜使用注意事项等:学生按步骤制
学习内容: 实验 1. 细胞永久装片的制作与观察 实验目的:掌握永久装片的制作方法;熟练掌握显微镜的正确使用方法;观察并画出永 久装片的内容,着重了解分裂中、后期染色体变化的特征。 实验原理:动植物有丝分裂各个时期染色体的变化特征。 实验仪器:显微镜,水浴锅,冰冻箱。 实验安排:教师讲授实验原理、装片制作过程及显微镜使用注意事项等;学生按步骤制 序 号 实验项目名称 教学方法 学时 类型 要求 支撑 课程目标 1 细胞永久装片的制作 与观察 讲授法、讨论法、实验法等 2 验证性 必做 课程目标 1、2、3 2 果蝇培养基的配制与 果蝇的饲养 讲授法、讨论法、实验法等 2 验证性 必做 课程目标 1、2、3 3 果蝇性别鉴定及突变 体观察 讲授法、讨论法、实验法等 2 验证性 必做 课程目标 1、2 4 环境对果蝇表型及生 理特性的影响 讲授法、讨论法、实验法等 8 综合性 必做 课程目标 1、2、3 5 果蝇唾腺染色体的制 备和观察 讲授法、演示法、讨论法、实 验法等 2 验证性 必做 课程目标 1、2、3 6 植物根尖有丝分裂制 片 讲授法、演示法、讨论法、实 验法等 2 验证性 选做 课程目标 1、2 7 植物减数分裂 制片 讲授法、演示法、讨论法、实 验法等 2 验证性 选做 课程目标 1、2 8 人工诱导植物 多倍体 讲授法、演示法、讨论法、实 验法等 6 设计性 选做 课程目标 1、2、3 9 人类(或植物)染色体 核型分析 讲授法、讨论法、实验法等 2 验证性 选做 课程目标 1、2、3 10 人类细胞中巴氏小体 的观察 讲授法、演示法、讨论法、实 验法等 2 验证性 必做 课程目标 1、2、3 11 微核制片技术 讲授法、讨论法、实验法等 6 设计性 必做 课程目标 1、2、3 12 果蝇单因子杂交分析 讲授法、讨论法、实验法等 8 验证性 选做 课程目标 1、2、3 13 果蝇伴性遗传 分析 讲授法、讨论法、实验法等 8 验证性 选做 课程目标 1、2、3 14 质量性状的调查分析 讲授法、讨论法、实验法等 2 验证性 选做 课程目标 1、2 15 数量性状的调查分析 讲授法、讨论法、实验法等 2 验证性 选做 课程目标 1、2
作装片,并正确操作显微镜观察动植物有丝分裂,教师随时指导:课后学生通过中国大学慕课、学习通等进行扩展学习讨论,解答作业并完成实验报告单。实验场所:遗传学实验室。实验报告要求:预习内容包括实验题目、目的、原理、材料及器血、方法和步骤、注意事项:结果绘制出所观察的内容并完成思考题。实验2.果蝇培养基的配制与果蝇的饲养实验目的:了解果蝇生活史中各个阶段的形态特征:掌握果蝇培养基的制作方法:了解果蝇的饲养管理和实验处置技术。实验原理:果蝇培养基成分的作用,果蝇生活史各阶段的形态特征,果蝇生长环境要求。实验仪器:电子天平,电磁炉,培养箱。实验安排:教师讲授实验原理、培养基的制作过程及注意事项等;学生完成果蝇的野外采集,培养瓶的消毒,果蝇培养基的配制、果蝇的麻醉和接种,原种培养,教师随时指导;课后学生通过中国大学慕课、学习通等进行扩展学习讨论,解答作业并完成实验报告单。实验场所:遗传学实验室。实验报告要求:预习内容包括实验题目、目的、原理、材料及器皿、方法和步骤、注意事项;结果写出小组配制培养基的过程并完成思考题。实验3.果蝇性别鉴定及突变体观察实验目的:了解果蝇雌雄形态特征;了解一些常见的果蝇突变性状;掌握果蝇性别鉴定方法;实验原理:果蝇雌雄形态特征;几种常见的果蝇突变体性状。实验仪器:双目解剖镜,显微镜,放大镜。实验安排:教师讲授实验原理、鉴别方法及注意事项等;学生进行果蝇麻醉,性别的鉴别,突变型观察,教师随时指导:课后学生通过中国大学慕课、学习通等进行扩展学习讨论,解答作业并完成实验报告单。实验场所:遗传学实验室。实验报告要求:预习内容包括实验题目、目的、原理、材料及器血、方法和步骤、注意事项:结果绘制出所观察的雌雄果蝇并标明主要特征,完成思考题。实验4.环境对果蝇表型及生理特征的影响实验目的:了解环境对生物表型的作用,增强学生的环境保护意识;熟悉并掌握遗传学中的核心命题:表型=基因型+环境:培养学生综合实验技能,提高学生科研思维能力
作装片,并正确操作显微镜观察动植物有丝分裂,教师随时指导;课后学生通过中国大学慕 课、学习通等进行扩展学习讨论,解答作业并完成实验报告单。 实验场所:遗传学实验室。 实验报告要求:预习内容包括实验题目、目的、原理、材料及器皿、方法和步骤、注意 事项;结果绘制出所观察的内容并完成思考题。 实验 2. 果蝇培养基的配制与果蝇的饲养 实验目的:了解果蝇生活史中各个阶段的形态特征;掌握果蝇培养基的制作方法;了解 果蝇的饲养管理和实验处置技术。 实验原理:果蝇培养基成分的作用,果蝇生活史各阶段的形态特征,果蝇生长环境要求。 实验仪器:电子天平,电磁炉,培养箱。 实验安排:教师讲授实验原理、培养基的制作过程及注意事项等;学生完成果蝇的野外 采集,培养瓶的消毒,果蝇培养基的配制、果蝇的麻醉和接种,原种培养,教师随时指导; 课后学生通过中国大学慕课、学习通等进行扩展学习讨论,解答作业并完成实验报告单。 实验场所:遗传学实验室。 实验报告要求:预习内容包括实验题目、目的、原理、材料及器皿、方法和步骤、注意 事项;结果写出小组配制培养基的过程并完成思考题。 实验 3. 果蝇性别鉴定及突变体观察 实验目的:了解果蝇雌雄形态特征;了解一些常见的果蝇突变性状;掌握果蝇性别鉴定 方法; 实验原理:果蝇雌雄形态特征;几种常见的果蝇突变体性状。 实验仪器:双目解剖镜,显微镜,放大镜。 实验安排:教师讲授实验原理、鉴别方法及注意事项等;学生进行果蝇麻醉,性别的鉴 别,突变型观察,教师随时指导;课后学生通过中国大学慕课、学习通等进行扩展学习讨论, 解答作业并完成实验报告单。 实验场所:遗传学实验室。 实验报告要求:预习内容包括实验题目、目的、原理、材料及器皿、方法和步骤、注意 事项;结果绘制出所观察的雌雄果蝇并标明主要特征,完成思考题。 实验 4. 环境对果蝇表型及生理特征的影响 实验目的:了解环境对生物表型的作用,增强学生的环境保护意识;熟悉并掌握遗传学 中的核心命题:表型=基因型+环境;培养学生综合实验技能,提高学生科研思维能力
实验原理:环境因子的选择、浓度的设置要点,指标的选择。实验仪器:恒温培养箱,电磁炉,电泳仪,电泳槽,电子天平。实验安排:教师讲授实验原理及基本设计思路等;学生以小组为单位,设计实验方案、配制培养基,饲养果蝇、观察果蝇等一系列实验,并对实验数据进行总结分析,最后进行答辩。教师修改设计方案,实验问题解答及答辩点评等;课后学生通过中国大学慕课、学习通等进行扩展学习讨论,总结完成实验报告单。实验场所:遗传学实验室。实验报告要求:预习内容包括实验题目、目的、原理、材料及器血、方法和步骤、注意事项;实验结果对所设计的不同环境因子培养基配方的培养结果图表分析,并对实验进行总结讨论。实验5.果蝇睡腺染色体的制备和观察实验目的:了解果蝇唾腺染色体的形态学及遗传学特征;熟悉分离果蝇幼虫唾腺的技术;掌握果蝇唾腺染色体的制片方法。实验原理:果蝇唾腺染色体的特征;果蝇唾腺染色体的遗传学意义。实验仪器:实体显微镜,普通光学显微镜,解剖镜,电磁炉。实验安排:教师讲授实验原理、果蝇唾腺的提取、染色体的制片过程及注意事项等;教师进行剥离唾腺演示,学生进行唾腺的分离,解离,染色,压片,镜检,教师随时指导;课后学生通过中国大学慕课、学习通等进行扩展学习讨论,解答作业并完成实验报告单。实验场所:遗传学实验室。实验报告要求:预习内容包括实验题目、目的、原理、材料及器Ⅲ、方法和步骤、注意事项:实验结果绘制出所观察的唾腺组织及染色体并完成思考题。实验6.植物根尖有丝分裂制片实验目的:了解植物细胞周期中染色体的动态变化;学习植物染色体常规压片技术。实验原理:有丝分裂不同时期染色体行为特征;有丝分裂的意义。实验仪器:恒温培养箱,水浴锅,普通光学显微镜,电子天平。实验安排:教师讲授实验原理、制片过程及注意事项等:学生取材,预处理,固定,去壁解离,染色,镜检观察,教师随时指导;课后学生通过中国大学慕课、学习通等进行扩展学习讨论,解答作业并完成实验报告单。实验场所:遗传学实验室。实验报告要求:预习内容包括实验题目、目的、原理、材料及器血、方法和步骤、注意
实验原理:环境因子的选择、浓度的设置要点,指标的选择。 实验仪器:恒温培养箱,电磁炉,电泳仪,电泳槽,电子天平。 实验安排:教师讲授实验原理及基本设计思路等;学生以小组为单位,设计实验方案、 配制培养基,饲养果蝇、观察果蝇等一系列实验,并对实验数据进行总结分析,最后进行答 辩。教师修改设计方案,实验问题解答及答辩点评等;课后学生通过中国大学慕课、学习通 等进行扩展学习讨论,总结完成实验报告单。 实验场所:遗传学实验室。 实验报告要求:预习内容包括实验题目、目的、原理、材料及器皿、方法和步骤、注意 事项;实验结果对所设计的不同环境因子培养基配方的培养结果图表分析,并对实验进行总 结讨论。 实验 5. 果蝇唾腺染色体的制备和观察 实验目的:了解果蝇唾腺染色体的形态学及遗传学特征;熟悉分离果蝇幼虫唾腺的技术; 掌握果蝇唾腺染色体的制片方法。 实验原理:果蝇唾腺染色体的特征;果蝇唾腺染色体的遗传学意义。 实验仪器:实体显微镜,普通光学显微镜,解剖镜,电磁炉。 实验安排:教师讲授实验原理、果蝇唾腺的提取、染色体的制片过程及注意事项等;教 师进行剥离唾腺演示,学生进行唾腺的分离,解离,染色,压片,镜检,教师随时指导;课 后学生通过中国大学慕课、学习通等进行扩展学习讨论,解答作业并完成实验报告单。 实验场所:遗传学实验室。 实验报告要求:预习内容包括实验题目、目的、原理、材料及器皿、方法和步骤、注意 事项;实验结果绘制出所观察的唾腺组织及染色体并完成思考题。 实验 6. 植物根尖有丝分裂制片 实验目的:了解植物细胞周期中染色体的动态变化;学习植物染色体常规压片技术。 实验原理:有丝分裂不同时期染色体行为特征;有丝分裂的意义。 实验仪器:恒温培养箱,水浴锅,普通光学显微镜,电子天平。 实验安排:教师讲授实验原理、制片过程及注意事项等;学生取材,预处理,固定,去 壁解离,染色,镜检观察,教师随时指导;课后学生通过中国大学慕课、学习通等进行扩展 学习讨论,解答作业并完成实验报告单。 实验场所:遗传学实验室。 实验报告要求:预习内容包括实验题目、目的、原理、材料及器皿、方法和步骤、注意