一种适用于实验教学的果蝇DNA提取新方法

南开大学遗传学实验课程组将科研中常用的动物组织DNA提取方法改造后用于实验教学,获得了1种适用于实验教学的果蝇DNA提取新方法。该方法由碱裂解、酸中和、离心3个步骤组成,具有操作简单、时间短、成本低、效果稳定等特点,获得的DNA无论是浓度还是纯度均可满足后续PCR扩增的需要,符合实验教学的要求。该方法简化了果蝇DNA的提取流程,为与果蝇基因表达分析相关实验项目的改革奠定了基础,有助于提升实验教学效果,推动课程建设。

基于科研兴趣培养的细胞生物学实验教学模式

南开大学“细胞生物学实验”课程组开展了以提高学生科研兴趣培养为宗旨的课程教学模式改革。选择细胞培养技术、间接免疫荧光技术、细胞凋亡检测技术等与科研联系紧密的实验内容建立了科学的课程内容体系;采用课堂翻转、虚拟仿真实验等多种教学方式方法,建立了引导性、开放性的教学方法体系;完善了注重实验操作考核、兼顾考试、实验预习、实验报告及实验素养考核的多元化综合成绩评定体系。教学改革利用实验教学为载体,发挥了实验教学在提高学生科研兴趣中的作用,为拔尖人才培养模式的建立进行了初步的探索。

CRISPR/Cas9技术在本科实验教学中的应用

CRISPR/Cas9是一项热门的基因编辑技术,广泛应用于生命科学研究领域。文章尝试将该技术设计成适合本科教学的实验内容,即"CRISPR/Cas9敲除细胞线粒体MFN1基因的荧光观察实验",并可根据教学需要作为开放实验或基础实验开设。该实验将CRISPR/Cas9基因编辑技术与荧光标记技术相结合,直观、便捷地呈现基因编辑效果,有助于学生掌握科技前沿技术,提高科研工作兴趣,培养创新思维和科研综合素质。

利用显微互动教学系统提升遗传学实验教学质量

“遗传学实验”是最重要的基础实验课之一。该课程的多个实验内容涉及到染色体的显微观察。在这些实验的教学过程中引入显微互动教学系统,不但增强了教师授课的效果、提升了课堂指导的效率、加强了教师对教学过程的监控性,还使教师对学生实验结果的考察更具有科学性。受到了教师和学生的一致好评,从整体上提升了“遗传学实验”的教学质量。

高校微生物教学实验室用于科普教育的探索与实践

实验教学实验室作为高校实验教育的第一线,在场地、人员、知识储备方面具有天然的优势,可将其作为开展高校科普教育活动的重要一环。南开大学生物国家级实验教学示范中心微生物教学实验室针对不同年龄段的科普对象,开展了符合其年龄限定、知识储备条件的一系列科普教育活动,取得了良好的效果,提高了参与者的科学素质,实现了科普资源的共享,产生了较好的社会效益。

“双一流”背景下的动物学实验教学改革与实践

动物学实验作为高校生物类专业重要的核心基础课程,对于培养学生的科学素养和提高实践操作技能必不可少。在“双一流”建设背景下,以一流生物学科建设和创新人才培养为目标,南开大学生物国家级实验教学示范中心动物学实验室结合自身实际情况,对所承担的动物学实验课程进行了教学改革,包括构建多层次实验课程内容体系、建设新形态实验教材和采用线上线下混合式实验教学模式,在增强学生的创新意识和实践能力、强化学生学习的主体地位和提高动物学实验教学质量方面都取得了积极效果,同时为提升学院人才培养质量和“双一流”建设水平奠定了良好基础。

基于拔尖人才培养的基础实验课研讨式教学探索与实践

生物伯苓班是南开大学入选的“国家基础学科拔尖人才培养计划”生物学科人才培养试点班.为满足低年级伯苓班同学进入科研实验室开展科学研究的需要,将国内外普遍推崇的研讨式教学应用于生物化学实验教学.在为学生提供系统性学科知识学习和基本实验技能训练的同时,开展基于科研的探究性实验课题研究,培养学生科研能力,激发创新意识.教学实践表明,经研讨式学习的历练,学生科研能力得到很大提高,该教学模式受到学生的高度评价和认同.

基于拔尖人才培养的生物化学综合性实验设计

伯苓班是南开大学入选的教育部'基础学科拔尖人才培养试验计划'试点班。作为生物学科拔尖人才,伯苓班学生应该具备更强的科研能力,为创新奠定基石。为实现这一教学目标,通过教学―科研紧密结合,在生物化学实验教学中设计'目的蛋白最佳诱导表达条件的确定及其纯化'综合性实验项目。该项目作为基础实验课的一种拓展和提升,具有一定的探究性。学生通过大量的资料查阅、深入的实验探究、充分的课后研讨,科研能力得到了很大的提高,取得了很好的教学效果。

微生物学实验课程多元化建设以及辐射作用

微生物学实验课程是生物学相关专业人才培养的重要实践教学环节。为激发学生学习的主动性、提高学生对基础微生物学实验的兴趣,同时加深学生对微生物学基本技能的认识,并将微生物学基本技能应用于科学研究与生产实践中,课程组建立了微生物学实验多元化教学模式。教学实践表明经过多层次、全方位的学习与实际操作,学生主动学习能力有较大进步,微生物学实验课程的教学质量显著提升,该教学模式受到教师和学生的高度认同。

对基础微生物实验课成绩评价体系的思考与改进

基础微生物学实验是生命科学专业学生的必修课程,该实验的基础性和必修性特点要求教师对学生的实验成绩评价更为客观。基础实验意在锻炼学生基本实验技能,但大多数此类基础实验的学时少、学分低,大家对于此类实验重视不够。实验课程成绩评价中如果无法给出客观公正的成绩不仅会打击学生学习的积极性,同时也对其他相关学科的学习产生不利影响。介绍了对基础微生物实验成绩评价的思考及一些具体改进方法,希望为基础类实验课的评定提供些新的思路。

通识选修课开设微丝荧光观察实验的探究

课程组在通识选修课基础生命科学导论实验中开设了以洋葱鳞茎为试验材料的微丝荧光观察实验。实验使用鬼笔环肽-罗丹明标记法对洋葱内表皮细胞中的微丝进行标记,在荧光显微镜下观察到洋葱内表皮细胞中的微丝发出红色荧光,微丝相互交织,充满整个细胞,部分位置有分叉,在细胞核周围分布较为密集。针对通识选修课的特点,使用洋葱代替动物细胞作为试验材料,降低了实验操作的难度,增强了非生物类专业学生对生命科学前沿知识和实验技术的了解,培养学生对生命科学的兴趣,同时丰富了课程的实验内容,提升了课程的教学质量,取得了良好的教学效果。

开设减数分裂同源染色体联会与重组观察实验

同源染色体联会与重组是减数分裂过程中的重要生理事件,也是遗传学教学的重要知识点。在实验教学中,以小鼠睾丸为实验材料,制备减数分裂染色体展片。利用免疫荧光双标技术对联会复合体蛋白SCP3和SCP1进行标记,在荧光显微镜下观察减数分裂前期Ⅰ各阶段联会复合体的形态特点。通过对联会复合体蛋白SCP3和MLH1进行免疫荧光标记可观察到减数分裂前期Ⅰ粗线期的联会复合体和重组节。该实验项目的开设,可以帮助学生更加直观地理解同源染色体联会与DNA同源重组的概念和意义,为其将来从事雄性不育机制的科学研究和临床诊断进行一定的知识储备。通过该实验,将免疫荧光双标技术引入实验教学,还可增强学生的科研兴趣,提高课程的教学质量,为创新性人才培养模式探索提供了思路。

高校通识类课程中开设“酵母菌的观察和面包发酵”实验研究

通识教育不仅是一种教育理念,也是一种人才培养模式。重在培养当代大学生可以将各学科的知识融会贯通,能够更好地了解自己、认识世界。通识类实验项目必须兼备科学性、趣味性以及安全性,只有这样才能更好地激发学生的兴趣和热情。新开实验项目—“酵母菌的观察和面包发酵”选取生活中常见物品—干酵母作为实验菌种,精简了实验步骤,降低了对非生物专业学生的技术要求,同时提高了实验成功的概率。此实验原理易懂,兼顾科学性、趣味性和安全性,生活贴近度高和学生的参与度高,加深了学生对于酵母菌的认识与理解,从而达到拓展学生知识层面的目的。

Annexin V-FITC/PI法检测细胞凋亡实验

课程组面向本科生开设了利用Annexin V-FITC/PI法检测细胞凋亡的实验项目。该实验加入化疗药物依托泊苷(简称VP-16)诱导Jurkat细胞发生凋亡,使用Annexin V-FITC/PI细胞凋亡检测试剂盒检测细胞凋亡情况,在荧光显微镜下拍照计数。实验结果表明:紫外光激发下,早期凋亡细胞呈现绿色荧光,而晚期凋亡细胞和坏死细胞呈现红色荧光;对细胞计数可知,对照组各时期细胞数符合正常范围,经药物处理后,各时期细胞凋亡率随药物浓度升高而升高,其中早期和晚期凋亡细胞占比最高;在高浓度药物处理后,细胞被大幅度杀伤,仅剩余几个早期凋亡细胞。实验将Annexin V-FITC/PI试剂盒与荧光显微镜结合使用,突破了教学经费、规模和仪器等条件局限,实验成本相对较低,适于大班教学,实验结果直观便捷,能够让学生深入、系统地掌握细胞凋亡的实验原理和检测方法,符合本科生实验项目的综合性高、设计性强和研究性佳的特点,切实提升细胞生物学实验课程的质量和水平。

T7E1检测CRISPR-Cas9基因编辑效果实验设计

CRISPR-Cas9是一种现代生命科学研究中普遍使用的新型基因编辑技术。为了升级课程内容体系,使实验教学贴近科研实际,提升实验课程教学质量,设计了T7核酸内切酶1(T7E1)检测CRISPR-Cas9基因编辑效果实验。以CRISPR-Cas9基因编辑技术对mfn1编辑过的HeLa细胞为实验材料,提取基因组DNA,PCR扩增mfn1基因片段,切胶回收后,变性,退火,使用T7E1对编辑效果进行检测。经1%琼脂糖凝胶电泳,可观察到T7E1将略大于500 bp的mfn1基因片段切成两条大小约为250 bp的DNA片段,表明CRISPR-Cas9成功地对mfn1进行了编辑。

教育信息化2.0背景下混合教学模式课堂实践

在教育信息化2.0背景下,培养一流生物学人才,南开大学生物国家级实验教学示范中心微生物学实验课程组对微生物学实验教学进行了改革,基于“雨课堂”平台,建立微生物学实验线上课程,丰富线下实验教学手段,开发了“土壤功能微生物资源开发实验”虚拟仿真实验项目,不断完善微生物学实验,激发学生主动学习的热情,培养学生实事求是、严谨细致的科学态度,提高学生的创新意识与创新能力。

“双一流”下动物学实验室安全管理改革与实践

南开大学生物国家级实验教学示范中心动物学实验室在高校“双一流”建设背景下对实验室的安全管理现状进行了分析,并提出了相应的改革措施。通过健全各项安全管理制度,夯实学生基本实验操作技能,严格控制实验动物质量,规范实验动物尸体及废弃物处理,实验室合理布局并加强防护设施建设,做好严格的消毒、灭菌与通风,多层次、多元化加强安全教育等方式,以进一步提高实验室的安全管理能力和实验人员的安全意识。