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《明理_细察_分析_浅谈质粒提取实验的几个教学关键点》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、长江大学学报(自然科学版)2011年3月第8卷第3期270JournalofYangtzeUniversity(NatSciEdit)Mar2011,Vol8No3doi:103969/jissn16731409201103128明理、细察、分析浅谈质粒提取实验的几个教学关键点韦明肯(玉林师范学院生命科学与技术学院,广西玉林537000)李长秀(玉林师范学院图书馆,广西玉林537000)梁铃(长江大学生命科学学院,湖北荆州434023)[摘要]针对传统质粒提取和纯化教学实验中重步骤轻原理、重结果轻现象的问题,提出了明理
2、、细察、分析的质粒提取实验教学思路,即通过预习让学生明了整个实验的大原理以及每个步骤的小原理,强调实验中要注意几个关键现象,并学会对实验结果进行分析和评价。实践证明这种实验教学改革能够较好地实现理论和实践的统一。[关键词]质粒;提取;教学[中图分类号]G6420[文献标识码]A[文章编号]16731409(2011)03027003质粒提取是分子生物学实验的基础技能和基本要求,正确掌握质粒提取纯化的原理和技巧对学生的进一步学习和深造具有重要意义。由于质粒是最常用的基因工程载体,质粒提取质量的好坏直接影响到酶切、连接、转化等后续实验,因此通过实验课培养学生扎实
3、的质粒DNA提取和纯化技能对学生日后的学习和工作具有十分重要的意义。由于本科生的分子生物学实验内容多、时间紧以及受仪器数量的限制,失败的实验一般没有机会重复,所以通过有限的教学实验达到理论和实践的双重提高是质粒提取实[1]验教学中的难题。以往的教改研究往往更偏重于质粒提取技术方法的选择和组合等,但教学实践中本课题组发现,仅有好的方法并不一定达到好的教学效果,一些学生取得了好的实验结果但并不代表其真正理解了实验。在有限的教学时间内,培养学生从原理上把握实验,通过一些关键试剂的作用对一些关键现象进行解释的能力甚至比实验本身的成功更为重要。探索表明,从原理的把握、现象的观察和结果分
4、析3个角度进行质量控制可以有效提高教学质量。简而言之,即明理、细察和分析。1质粒提取的原理从细胞被裂解后混杂的体系中把质粒DNA单独提取出来对于学生来讲是件很奇妙的事情,而搞清楚提取的原理是学生消除神秘感和理解实验的前提。在提取质粒时,需要把细菌的整个细胞裂解,让包括染色体DNA、质粒DNA、RNA和蛋白质在内的所有细胞内容物完全释放出来。因此首先必须弄清楚质粒DNA和染色体DNA以及蛋白质分离的原理。学习的重点和难点是为什么染色体DNA和质粒DNA能被分开?即同为DNA,在经过一系列的处理后为什么质粒DNA能留下来而染色体DNA却被除去?其中的原理涉及到质
5、粒DNA分子的大小、二级结构等信息,以及DNA的变性、复性与pH之间的关系等。明白这些原理之后,学生在实验过程中才掌握各个步骤之间的因果关系,有利于学生对实验进程控制和对结果进行评价、判读。为了确保学生的学习效果,教师在实验课开始前布置任务,并在实验开始前抽样检查,要求学生必须能回答有关实验原理的问题,对于不认真预习的学生应将其实验推迟。总之,一定要让学生进入实验室前明白实验原理。[收稿日期]20110111[基金项目]国家自然科学基金项目(30960008);广西教育厅新世纪教改工程项目(2010JGA060);广西教育厅资助项目(200810LX393);玉林师范
6、学院高层次人才启动项目。[作者简介]韦明肯,男,博士,副研究员,主要从事微生物学及分子生物学的教学与研究。第8卷第3期韦明肯等:明理、细察、分析浅谈质粒提取实验的几个教学关键点2712主要试剂的作用原理21氢氧化钠的作用实验室中常用碱裂解法小量提取质粒,因此碱裂解法是学生必须掌握的一种细胞裂解方法。教材中一般很少提及氢氧化钠裂解细胞的原理,也很少提及为什么在提质粒时选择碱裂解法而不是其它的细胞裂解法。氢氧化钠的作用既能裂解细胞让细胞内含物释放出来,又是质粒DNA和染色体DNA得以分离的关键,因此必须向学生阐明此问题。在碱裂解法中,氢氧化钠的作用原理是使细胞
7、膜由脂双层结构向囊泡化转变,从而使细胞裂解。但是对革兰氏阳性菌来说,提取质粒时不能直接使用碱裂解法,而是先用溶菌酶将肽聚糖层消化,然后才用碱裂解法裂解细胞。虽然在教学实验中不一定进行革兰氏阳性菌的质粒提取,但是教师可以通过介绍革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌处理方法的不同,引导学生复习有关细菌细胞壁结构的差异,让学生深刻认识到理论课中关于细胞壁成分的组成和结构的知识并不枯燥,而是有着很强的实际应用价值。另外一个问题是:为什么要用碱法裂解细胞呢?裂解细菌细胞的方法很多,有热裂解法、超声波破碎法、液氮研磨法、反复
