《基因工程》课程综合实验---转基因斑马鱼的构建

《基因工程》课程综合实验---转基因斑马鱼的构建

实施方案

《基因工程》课程综合实验教学在专业培养目标中的定位与目标

《基因工程》是生命科学学院等各专业的专业主干课，在这些专业的本科生教学计划中占有极为重要的地位。《基因工程》也是我们学校基地班和生技专业的专业必修课，已经有10余年的开课历史。全国其他高等综合院校都十分重视《基因工程》课程建设，绝大多数院校都将《基因工程》作为学校精品课程进行建设。湖南师范大学大学在《基因工程》教学和研究方面具有坚实的基础， 2008年《基因工程》建设成为了湖南省精品课程，从而为我校《基因工程》的教学改革提供了契机。

基因工程是以遗传学为理论基础的一门实践性很强的学科，是生物学科中一门体系还欠完整却发展十分迅速的学科，对探索生命的本质、推动整个生物学科的发展起着巨大的作用；同时又是一门紧密联系生产实际的实验科学，对新品种选育和良种繁育、遗传疾病防治等都具有重要的应用价值。通过《基因工程》的学习，使学生掌握基因工程的基本原理、基本方法和最新发展动态；通过《基因工程》课程综合实验教学，使学生熟悉基因工程的基本操作方法，注重对学生的实验操作技能的培养。

基因工程课程综合实验---转基因斑马鱼的构建教学大纲

课程名称：基因工程（实践课程部分）

课程编号：

面向专业：生物技术、生物科学、基地班

课程总学时：理论51学时，实验34学时_

实验学时：34_

课程学分：理论3学分，实践2学分

一、实验目的

本课程的教学目的是让学生对基因工程技术所涉及的主要环节的基本原理

和基本技术进行系统地学习和掌握，培养学生基因工程基本实验操作、实验设计、

实验结果分析和创新实验能力，通过基因工程综合实验的开设，注重学生综合素质和实践能力的培养。

二、实验内容、学时分配与组织

三、教学管理模式与注意事项

1．学生在实验前必须认真复习课程有关内容，预习实验指导书。

2．指导教师适当讲解相关理论及注意事项，提示具体的实验方法和操作，演示重要仪器的使用。

3．实验小组人数为4人，由学生独立操作。每个实验的时间根据实验流程本身决定，长短不一，但需要集中的时间。

4．要求学生掌握基本的操作方法，如实逐项记录数据，独立完成实验报告，并当天上交。

四、成绩评定与占课程总成绩的比例

1．指导教师对实验报告应认真批改，记录每一次的实验成绩。

2．根据平时实验操作成绩，给出实验操作考试成绩，以占课程总成绩30%的比例纳入课程的总成绩。

五、设备与器材配置（每组）

1．试管、试管架、可调式微量加样器等；

2．电泳仪、电泳槽、染色缸；42℃恒温水浴箱、冰浴；

3．恒温振荡箱，超静工作台。

4．手动显微注射器、体式显微镜，硼硅酸玻璃毛细管。

5．倒置显微镜、摄像系统（CCD），发圈。

6．自动水循环系统一套，孵化水槽。

六、实验指导与参考资料

1．基因工程实验指导，转基因斑马鱼的构建，湖南师范大学生命科学院遗传与发育生物学系自编，，2009年

2. 盛小禹. 基因工程实验技术教程复旦大学出版社。

3．彭秀玲.袁汉英.谢毅.王洪海. 基因工程实验技术湖南科学技术出版社。

《基因工程》课程综合实验教学可行性分析

一、转基因动物简介

转基因动物（transgenic animal）是指动物所有细胞基因组中整合有外源基因的一类动物，具有将外源基因遗传给子代的能力，整入动物基因的外源基因被称为转基因（transgene）。转基因动物技术是常规分子生物学技术的延伸和拓展，它不仅为人们研究生命科学提供了一个更有效的工具，转基因技术是生物学领域最新重大进展之一，已能渗透到生物学、医学、畜牧学等学科的广泛领域。转基因动物已成为探讨基因调控机理、致癌基因作用和免疫系统反应的有力工具。同时人类遗传病的转基因动物模型的建立，为遗传病的基因治疗打下坚实的理论和实验基础。转基因技术涉及外源基因的组建、载体、受体、基因导入技术、供转基因胚胎发育的体外培养系统和宿主动物等方面的内容。

二、斑马鱼具有实验动物诸多优点

斑马鱼实验室繁殖与操控技术斑马鱼原产于印度、孟加拉等国,属鲤科。是一种亚热带淡水观赏经济鱼类,成鱼体长大约5cm，呈黄褐色,体表从头到尾覆盖着水平方向的蓝紫色条纹,故又称蓝条鱼。雄性皮肤偏柠檬色,雌性皮肤偏银灰色,鳍条宽大,发达。

斑马鱼具有繁殖能力强，一年四季都可产卵，产卵可达300～1000 粒，成活率高；卵大、卵径1～1.5mm，体外受精和发育，胚胎透明；性成熟周期短，繁殖周期短，一般7 天左右；个体小易养殖，饲养成本低等诸多优点。

1.斑马鱼受精卵可在实验室获取。

受精前将亲鱼公、母分开饲喂2～3 天(相互之间能够看到,可在饲养箱中加一玻璃隔板,将公、母分开)，繁殖时将公、母按1～2∶1比例放入产卵池中进行产卵受精。

2. 斑马鱼的卵的孵育快而方便

人工孵化受精结束后获得的受精卵要及时捞出，剔除异物。然后将受精卵移入培养箱中进行孵化，温度为25～28℃，温差不能够超过0.5℃。这期间可在解剖镜下观察胚胎的发育状况。大约经过2 天孵化，小鱼就可出膜。

3. 斑马鱼孵化后的喂养容易操纵

孵化时应注意：①虹吸出产卵池底的受精卵时要用直径1cm左右的皮软管,如果用硬质的吸管, 有可对受精卵造成损伤。②孵化用水、清洗用水，水质要好，水温相差不宜过大，要保持相对恒定，对受精卵来说，剧烈的温度变化会引起胚胎死亡。③孵化期间每天要及时清除败育卵，勤换水。

刚孵出的仔鱼呈淡黄色，在解剖镜下可见到跳动的心脏，流动的血液，腹部有一很大的、未吸收的卵黄囊。头2～3 天仔鱼静卧于水底,，此时不需要饲喂。注意及时将卵膜和白色的死卵捞出，每天更换新水，将鱼苗置于温室内，温度为25℃(可放在空调房间内)。3～4日龄时仔鱼可自由游泳(平游)并开始觅食，此时可用绢网取少许蛋黄在水中轻轻地搅动，至水微呈淡黄色。适当加喂钙素母片、复方ＶＢ液、土霉素等，以提高鱼苗的成活率。喂要少量多餐，日喂3～4 次。7～10 日龄时加喂草履虫，啤酒酵母等，3 周龄投喂卤虫的无节幼体,并逐渐添喂配合饲料。在饲喂过程中要注意水质的变化，勤换水，少喂勤添，以确保鱼苗