淺議基因克隆與病毒載體的構(gòu)建在研究生教學(xué)中的開展

王菁華　王樂天　胡瓊瓊　穆莉莉

【摘要】基因克隆技術(shù)是分子生物學(xué)的基本技術(shù)，是研究生日后進行畢業(yè)課題研究所需的重要手段，但是該技術(shù)特別是病毒載體構(gòu)建部分在本科生教學(xué)中并不普及，鑒于此，學(xué)校在新入學(xué)的研究生中開設(shè)了基因克隆與病毒載體的構(gòu)建的選修課程。對該課程的開展和學(xué)生的反饋進行了介紹。

【關(guān)鍵詞】研究生教學(xué) 基因克隆 病毒載體對于新入學(xué)的碩士研究新生，由于其需要在短時間內(nèi)了解并掌握大量的實驗技術(shù)方面的理論與實戰(zhàn)內(nèi)容，我校在碩士研究生一年級的第一學(xué)期開設(shè)了研究生選修課，課程的內(nèi)容主要針對碩士生們在實驗中可能遇到的相關(guān)實驗技術(shù)，主要包括分子雜交，電鏡技術(shù)及應(yīng)用，膜片鉗技術(shù)及其應(yīng)用，聚合酶鏈式反應(yīng)（PCR）技術(shù)，標記技術(shù)，組織化學(xué)和細胞化學(xué)技術(shù)，細胞培養(yǎng)技術(shù)，流式細胞技術(shù)和基因克隆與病毒載體的構(gòu)建等。筆者負責(zé)基因克隆與病毒載體的構(gòu)建的教學(xué)內(nèi)容，2017年選修人數(shù)為71人，分兩個半天，講授8學(xué)時，在教學(xué)過程中積累了一些經(jīng)驗和體會，希望與同行進行交流。

一、教學(xué)內(nèi)容

“基因克隆”是伴隨著生物學(xué)尤其是分子生物學(xué)的飛速發(fā)展而興起的一門新學(xué)科?；蚩寺〖夹g(shù)，又稱重組DNA技術(shù)，是將目的基因與具有自主復(fù)制能力的載體DNA 進行體外重組，獲得新的重組DNA后導(dǎo)入受體細胞中表達相應(yīng)蛋白，以研究蛋白結(jié)構(gòu)與功能及其與其它分子的相互作用。本門課程開設(shè)的指導(dǎo)思想在于使學(xué)生在掌握一般生物學(xué)以及分子生物學(xué)知識的基礎(chǔ)上，掌握DNA重組，轉(zhuǎn)移、表達和檢測等技術(shù)的基本概念和基本原理，為學(xué)生們?nèi)蘸髲氖驴茖W(xué)研究打下技術(shù)和操作方面的理論基礎(chǔ)?？紤]到課程的實用性，筆者將8學(xué)時課安排為4個內(nèi)容，即基因克隆原理及載體圖譜的識別，Vector NTI及相關(guān)軟件的應(yīng)用，蛋白標簽在基因克隆中的應(yīng)用和病毒載體的構(gòu)建及應(yīng)用，每個內(nèi)容2學(xué)時。由于基因克隆知識理解較為困難，為了更好地讓學(xué)生們學(xué)習(xí)與掌握，筆者采用了案例式教學(xué)，通過筆者本人的基因克隆經(jīng)歷，零起點教學(xué)，用通俗易懂的講解從最基本的知識如閱讀質(zhì)粒圖譜pEGFP-N1，pQCXIP，pCMV-Tag2B，pLVX-AcGFP-N1等開始講起，并且把筆者所克隆過基因的過程如Ostn，Bex1，RGS5等一一逐條講解。每個克隆質(zhì)粒的案例都包括基因的背景，明確克隆目的，選擇適合骨架質(zhì)粒，查找目的片段，選擇酶切位點，設(shè)計引物，獲取目的片段，膠回收，酶切，連接轉(zhuǎn)化，驗證陽性產(chǎn)物等內(nèi)容。通過對多個案例的反復(fù)講解，學(xué)生們對于基因克隆的理解逐漸加深。在最后一次課，結(jié)合目前基因克隆的前沿，著重講授構(gòu)建病毒質(zhì)粒，包裝腺病毒、慢病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒的包裝等應(yīng)用性比較強的知識。而對于有一定基因克隆基礎(chǔ)的研究生，筆者在課堂上對其在實驗中遇到的問題或者疑問進行答疑解惑，密切師生之間的互動關(guān)系，并且對于該課程感興趣的學(xué)生在課后可以到我們的實驗室參觀學(xué)習(xí)基因克隆整個實驗流程。

二、考核方式

由于基因克隆與病毒載體的構(gòu)建是選修課程，只要參加上課并且認真聽講的學(xué)生都給予合格的基本成績，但是為了考察學(xué)生們對所學(xué)內(nèi)容的掌握情況，在最后一次課上隨堂進行小測驗，題目如給出兩個質(zhì)粒的圖譜，根據(jù)圖譜回答質(zhì)粒具有是什么原核抗性，什么真核抗性，是否可以用于包裝病毒等。根據(jù)評卷結(jié)果，大部分的學(xué)生都能正確回答問題。

在最后一節(jié)課上，筆者還對學(xué)生們進行了問卷調(diào)查，得到了一些反饋，現(xiàn)總結(jié)如下：

（1）學(xué)生們認為在授課的過程中，由于是從最基本的知識開始講起，所以有無基礎(chǔ)都可以聽懂；（2）教師在課堂上對學(xué)生們在實驗中具體的問題進行了答疑解惑，許多學(xué)生反映在課堂上得到了他們想要的知識；（3）對于課程的設(shè)置，學(xué)生們反映集中在兩個半天學(xué)習(xí)基因克隆的課程并不利于知識消化，建議把課程的講授時間拉長，一邊學(xué)習(xí)，一邊鞏固，并且一致認為病毒載體的構(gòu)建部分內(nèi)容實用性比較強，建議把這個內(nèi)容單獨設(shè)立成一門單獨的選修課；（4）有的學(xué)生認為由于是實驗還沒開始，并沒有辦法帶著問題來上課，以后在做基因克隆的過程中還會遇到更加具體的問題，但是沒有機會再找老師解決了；（5）有的學(xué)生還建議除了講授理論知識外，開設(shè)基因克隆的實驗輔導(dǎo)班，從而真正動手學(xué)習(xí)實驗的操作。

為了適應(yīng)當(dāng)今研究生培養(yǎng)的需要，使新入學(xué)的研究生能夠盡快的從本科生向研究生轉(zhuǎn)型，讓他們用最短的時間具備基本的科研素質(zhì)和知識背景，在研究生中開設(shè)實驗技術(shù)方面的選修課是一個不錯的選擇。我們將在今后的教學(xué)工作中不斷改進、完善基因克隆與病毒載體的構(gòu)建的課程，從提高學(xué)生的科研能力和水平入手，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣，為研究生日后的科研工作奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻：

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[2]于琨，安然.案例教學(xué)在醫(yī)學(xué)生物學(xué)教學(xué)中的實踐分析[J].黑龍江科學(xué)，2014，（11） ：72.