倪志勇 张桦 苏豫梅

摘要 结合生物技术引论与实验课程内容设置现状，分析了实验内容优化的必要性，提出了实验内容优化方案，并阐述了实验内容优化的可行性，以期为生物技术引论与实验课程发展提供借鉴。

关键词 生物技术引论与实验；内容优化；必要性；方案；可行性

中图分类号 G642 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）12-0281-01

目前，生物技术引论与实验课程中“基因工程”和“原核表达”2个部分内容脱节，关联性不强，影响教学效果。针对以上问题，通过实验内容优化使生物技术引论与实验课程与时俱进，从而使教师讲授更顺畅、学生理解更容易。

1 课程简介及实验内容设置现状

生物技术引论与实验课程是面向新疆农业大学涉农专业二年级和三年级本科生开设的一门专业实践基础课程，每年授课班级26个以上。由农学院生物技术系15名教师组成教学授课团队，2012年开课至今，已经建立了包括“培养基的制备及工程菌培养”（实验一、实验二）、“基因克隆”（实验三至实验九）和“原核表达”（实验十、实验十一）3个方面主要内容的完整的教学体系[1]。包括以下11个具体的实验内容。实验一：大肠杆菌液体培养基和固体筛选培养基制备。实验二：大肠杆菌工程菌平板培养。实验三：PCR扩增目的基因片段。实验四：回收目的基因片段与载体连接。实验五：大肠杆菌液体培养。实验六：大肠杆菌感受态细胞制备及转化。实验七：筛选重组转化菌落。实验八：菌液PCR分析。实验九：提取大肠杆菌重组质粒DNA和酶切分析。实验十：培养工程菌诱导外源基因表达。实验十一：SDS-PAGE检测外源基因的表达。

2 实验内容优化的必要性

现代生物技术发展十分迅速，为使该课程与学科发展相适应，亟须优化实验内容。目前，生物技术引论与实践课程中，“基因工程”和“原核表达”2个部分内容脱节，关联性不强，影响教学效果。通过引入“同源重组技术”，将原“基因工程”部分更新为“基因克隆和原核表达载体构建”内容，使“基因工程”和“原核表达”2个部分内容衔接更为紧密。优化后的实验设计和内容与国际主流技术接轨，使生物技术引论与实验课程与时俱进，更有利于教师讲授和学生理解[2-3]。

3 实验内容优化方案

在生物技术引论与实验课程的“基因克隆”内容中主要引入“同源重组技术”相关内容，根据该技术的要求对所涉及的原实验一到实验九部分教学和实验内容进行调整，并改革为“基因克隆和原核表达载体构建”内容，解决目前课程中存在的“基因工程”和“原核表达”2个部分内容脱节的问题。相比于原来利用酶切方法构建原核表达载体，使用同源重组技术更节省时间且构建成功率高。使学生了解掌握最新同源重组技术构建载体的原理和步骤，拓宽学生的知识面，提高其动手能力。

建立新的“基因克隆和原核表达载体构建”实验体系。将原“基因克隆”调整为“基因克隆和原核表达载体构建”后的实验内容如下。实验一：大肠杆菌液体培养基和固体筛选培养基制备。实验二：大肠杆菌液体培养（该实验内容培养的菌体为含有原核表达载体pET28a的质粒菌液）。实验三：提取大肠杆菌重组质粒DNA、酶切和回收目的载体片段（提取原核表达载体pET28a质粒、琼脂糖电泳、回收酶切的线性化质粒载体）。实验四：PCR扩增目的基因片段和回收目的基因片段（利用同源重组原理设计的引物扩增目的基因片段、琼脂糖电泳、回收）。实验五：片段组装体系的建立及转化（按照说明书中的体系建立片段组装体系并转化试剂盒中的感受态细胞）。实验六：菌液PCR分析鉴定重组质粒。实验七：重组质粒提取及转化BL21感受态细胞。

4 实验内容优化的可行性

4.1 新疆农业大学农学院拥有优良的教学团队

目前，新疆农业大学农学院教学团队有15位教师，其中教授2名、副教授2名、讲师及实验师11名，博士后4人、博士2人、硕士9人。多名教师主持国家自然科学基金等项目，具有丰富的理论和实验教学经验。

4.2 生物技术引论与实验课程具有多种考核方式和成熟的管理模式

目前，新疆农业大学农学院教学团队已申报并完成3项校级教研项目，分别是“《生物技术引论与实验》考核模式的研究与探索”“生物技术实验室信息化管理的研究”“《生物技术引论与实验》知识竞赛设计与实施”。发表了《生物技术引论与实践教学体系的建立》《浅谈学生参与实验准备对提高教学质量的重要作用》和《生物技術综合实验多维度考核体系的建立与实践》3篇教研论文[4]。

5 参考文献

[1] 任燕萍，石书兵，葛杰，等.生物技术引论与实践教学体系的建立[J].中国种业，2013（5）：15-16.

[2] 代培红，任燕萍，李克梅，等.浅谈学生参与实验准备对提高教学质量的重要作用[J].教育教学论坛，2015（25）：263-264.

[3] 代培红，王希东，张桦，等.生物技术综合实验多维度考核体系的建立与实践[J].安徽农业科学，2013，41（9）：311.

[4] 钱洁，房健民，陈志宏.生物技术专业综合性和设计性实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2014，33（1）：207-210.