李衛(wèi)錦，張 穎

(嶺南師范學院生命科學與技術學院，廣東 湛江 524048)

分子生物學是生命科學發(fā)展過程中誕生的一門實驗性極強的新興學科。21世紀以來，隨著生命科學的迅速發(fā)展，人類對生物體奧秘探索的深入，分子生物學技術的應用越來越受到人們的推崇，分子生物學實驗技術已成為生命科學領域普遍運用的方法和手段[1]。在《分子生物學》教學中《分子生物學實驗課》占有舉足輕重的作用[2]，嶺南師范學院生命科學與技術學院生物科學專業(yè)和生物技術專業(yè)更是將其列為專業(yè)必修課，此外學院內的海洋資源開發(fā)技術專業(yè)也開展了分子生物學實驗課程中的部分內容。

1 對實驗技術人員的要求

分子生物學實驗室要求其實驗技術管理人員要具備一定的管理協(xié)調能力和一定的專業(yè)知識儲備量以及較強的動手操作能力。分子生物學實驗室的管理和分子生物學實驗課準備工作都是比較系統(tǒng)而復雜的工作。實驗室管理工作和實驗課準備工作沒有明顯的界限，例如實驗課程購買的各種化學試劑是實驗室日常安全管理工作的內容也是實驗課準備工作的內容。實驗課準備工作要求實驗技術人員的專業(yè)知識能力要強，它要求實驗管理人員，一是要熟悉開課的各個實驗，二是要熟悉各類儀器的正確使用方法并具備簡單的儀器維修能力，三是要有獨立做好預實驗的能力，四是要熟悉實驗過程中用到的各種化學藥品的毒理性以及該如何分類存放和廢棄物該如何處理。分子生物學是本科教學階段的一門重要的專業(yè)基礎課如果生物類本科教學的難易程度劃分它應該屬于比較難得一門課程，其操作規(guī)程不是特別復雜但對實驗的操作人員的要求比較高，如果是實驗準備不充分有可能會造成實驗的失敗或者是實驗課程時間的延長，教學實驗一般都有上課時間的限制如果延長時間太久也會讓學生沒有耐心做實驗，因此和任課教師協(xié)商好實驗項目、上課內容，并保證實驗課準備的各項工作試劑、儀器和耗材都沒有問題是分子生物學實驗正常開課的前提和保障。

2 實驗前準備工作內容

2.1 實驗內容的確定

我院一般是在開課的上一個學期確定好實驗內容，分子生物學實驗的開課專業(yè)有生物科學、生物技術和海洋資源開發(fā)技術三個專業(yè)，在每個專業(yè)開課前都要根據(jù)各專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和任課老師確定好實驗課程內容，包括基礎實驗(4課時/實驗)和綜合性實驗(8課時/實驗)，經過幾年的調整確定所開設的基礎實驗課程有：(1)植物DNA提?。?2)質粒DNA提??；(3)PCR(聚合酶鏈式反應)擴增；(4)瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA。綜合性實驗包含：(1)植物RNA提取及反轉錄；(2)酶切及連接；(3)感受態(tài)細胞的制備及質粒DNA的轉化。一般分子生物學的基礎實驗即生物大分子的提取方面的實驗是每個專業(yè)必須掌握的內容，綜合性實驗的開設則是根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)要求。例如我院生物科學專業(yè)(32課時)的開課內容主要有前四個實驗加上兩個綜合性實驗。由于海洋資源開發(fā)技術專業(yè)(16課時)的人才培養(yǎng)方案要求學生只需掌握基礎所以只開設前面四個實驗；生物技術專業(yè)(24課時)的分子生物學實驗課和基因工程實驗課程(24課時)相結合為避免實驗課程的重疊開設前四個實驗課程和感受態(tài)細胞的制備及質粒DNA的轉化，因為其基因工程實驗課程后面的藍白斑篩選要用到感受態(tài)細胞，其分子生物學實驗的最后一個實驗是為基因工程實驗課程的開設做準備。一般沒有特殊情況我們對三個專業(yè)開設的實驗課程就是這些，如果有特殊要求我們也會做出調整。

2.2 實驗材料的購買

學生實驗課程經費由學校根據(jù)實驗難度系數(shù)、上課人數(shù)等確定，實驗管理人員要根據(jù)上一年度的實驗經費額度來做各種實驗用品的預算，從而保證實驗課程的正常開設。在這里實驗課程需購買的材料包括：試劑(實驗課所需的各種化學藥品)、耗材(離心管、移液槍的槍頭、量筒、燒杯、培養(yǎng)皿等)、日雜(記號筆、擦臺毛巾等)和活性材料(新鮮的實驗材料)。這是我們每年工作中的重點難點所在，要求我們要考慮周全任何一方面的疏忽都有可能造成實驗課程無法正常開設或者是在試劑存放方面存在安全隱患(有些易燃易爆的化學試劑不能過多存放)，在分子生物學實驗課中有些實驗需要用到試劑盒(例如質粒DNA的提取和感受態(tài)細胞的制備，這兩種試劑盒從性價比淶水比較適合用于教學)不同廠家的試劑盒在價格和質量方面都存在一定的差異，所以在這塊我們要足夠細心和細致，在經費允許的范圍內購買足夠的有質量保障的實驗用品保證實驗課程安全有序的開設。

2.3 儀器設備的檢查

每個學期開學初我們都會簡單檢查一下實驗室的儀器是否正常運行，一旦發(fā)現(xiàn)儀器有故障可以及時報修。分子生物學實驗常用儀器有高速冷凍離心機、水浴鍋、滅菌鍋、通風櫥、超凈工作臺、電泳儀、電泳槽、凝膠成像系統(tǒng)等，這些儀器的正常運行是保證分子實驗課正常開設的前提。

2.4 實驗試劑的配備和預實驗

實驗試劑的配制和預實驗是整個實驗前準備工作中的核心環(huán)節(jié)，充分的實驗準備是保證實驗教學質量的關鍵[3]。試劑需要專業(yè)實驗人員提前配制的原因是：(1)從安全角度考慮：實驗過程中用到一些有毒和強酸強堿等化學試劑，例如植物DNA提取這個實驗，采用2×CTAB(十六烷基三甲基溴化銨)法，這個實驗涉及的內容有DNA提取和電泳檢測兩部分，是分子生物學實驗中涉及化學試劑最多的一個實驗，2×CTAB配制需要用到的試劑有CTAB、NaCl、乙二胺四乙酸(EDTA)、三羥甲基氨基甲烷(Tris)、濃鹽酸(HCl)、β-巰基乙醇、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、氯仿、異戊醇等。其中CTAB、Tris、β-巰基乙醇對皮膚、眼睛都有刺激性，氯仿是DNA抽提過程中必不可少的試劑，中等毒性，可經消化道、呼吸道、皮膚接觸進入機體。其主要急性毒性作用是對中樞神經系統(tǒng)有麻醉作用，對眼及皮膚有刺激作用，并能損害心臟、肝臟、腎臟，另外可脫脂，它也屬于管制品，β-巰基乙醇和異戊醇還有強烈的刺激性氣味；學生對濃HCl有腐蝕性這個都比較清楚，但對其他一些DNA提取過程中所用到的試劑的性質都不太了解，不太清楚在試劑配制的過程中該如何做好防護。植物DNA的檢測一般用瓊脂糖凝膠電泳法，在這個過程中主要用到電泳緩沖液和瓊脂糖凝膠，電泳緩沖液用的是Tris酸，瓊脂糖本身沒有任何毒性但是想要在紫外等下觀察到DNA要用到一種染料溴化乙錠(EB)或者是GoldViewTW，EB是一種強致癌物質現(xiàn)在大部分實驗室都用GoldViewTW代替雖然目前沒有發(fā)現(xiàn)其有致癌作用，但對眼睛和皮膚還是有一定的刺激作用。對于首次接觸分子實驗的學生來說實驗操作不熟練，不清楚實驗涉及試劑的毒理性，這些都有可能造成學生因防護不到位而威脅到自身安全。(2)從時間方面考慮：分子生物學實驗的開課時間一般安排在大學三年級的上學期或者下學期，在這個階段學生的專業(yè)課程比較多，另外還要兼顧畢業(yè)論文和創(chuàng)新實驗，而分子生物學實驗所需提前配制的藥品所用時間較長(一般耗材都需要高溫高壓滅菌后才能使用)，從側面來說會給學生造成負擔，在較匆忙又不熟練的情況下做這項工作可能更容易出錯且費時費力。

分子生物學實驗具有操作步驟簡單但同時對操作者的動手能力要求比較高同時也要細心又要有耐心的特點，稍有不慎有可能沒有實驗結果，這就有可能打擊學生學習分子生物學的熱情和積極性。因此，預實驗是分子生物學實驗課開課前必須要做的，它是檢驗所配試劑是否存在問題的標準，也可以讓老師對實驗過程中容易出現(xiàn)失誤的地方了然于胸，避免在易錯點出問題。

2.5 實驗課程的輔導

實驗課程輔導是一個復雜而繁瑣的過程，嶺南師范學院生命科學與技術學院分子生物學實驗室能容納的最大的教學人數(shù)是32人，由于學生實驗操作水平的不同分子生物學實驗特有的精密性和復雜性而決定實驗教學老師和教輔人員在課程輔導過程中要付出更多的時間和精力。教師主要在兩個方面對學生進行輔導進行一是監(jiān)督學生做好自身的防護，提醒學生帶好手套口罩穿好實驗服，一方面是對自身的保護，另一方面也是實驗環(huán)境的要求；二是移液槍的正確使用分子生物學實驗幾乎每個實驗都離不開移液槍，但是學生使用的時候會出現(xiàn)各種各樣的錯誤，尤其是做PCR的時候學生吸取0.5 μL和1 μL時經常會出錯，有可能吸取的量呈原來的幾倍；三是儀器的正確使用，也是考慮學生安全和儀器安全兩個方面，例如高速冷凍離心機是分子生物學實驗中使用頻率最該的一臺儀器，學生在使用時經常忘記配平和蓋好離心機內蓋，而分子生物學實驗的離心大部分都在10000 rpm以上，一旦發(fā)生事故，會造成不可估量的后果。因此，在這個過程中需要老師和學生默契的配合。

3 實驗后收尾工作

3.1 廢棄物的分類存放

分子生物學實驗過程中產生的廢棄物包括液體和固體。這些廢棄物的安全處理包括兩個方面：(1)實驗室經過一定的處理后直接排放到環(huán)境中，這類廢棄物一般是無毒或者是低毒，例如經稀釋后的酸堿溶液(低濃度的HCl和NaOH)，細菌培養(yǎng)物的培養(yǎng)基經高溫高壓滅菌后丟棄至垃圾桶；(2)要交給專業(yè)的處理公司來處理，這些廢棄物大部分有毒會對環(huán)境造成不可逆的傷害，例如一些有毒的有機物包括DNA提取過程中所氯仿異戊醇等，RNA提取過程中所用到的TriZol等；還有無機廢液例如用過的電泳緩沖液Tris酸和固體廢棄物例如瓊脂糖凝膠。大部分學生不知道改如何處理這些廢棄物，如果不提醒他們，他們有可能直接混合倒入下水道(有些化學試劑之間會相互反應，可能會造成不可估量的損失)或者是直接扔到垃圾桶，而打掃衛(wèi)生的工作人員不了解其中的傷害可能會直接接觸皮膚對其身體健康造成危害，這就需要教輔人員指導學生將這些廢棄物分類存放，以便安全有序的處理這些廢棄物。

3.2 實驗室衛(wèi)生的打掃

分子生物學實驗對環(huán)境要求要求比較高，干凈衛(wèi)生的實驗條件是實驗成功的前提尤其是對RNA提取實驗來說，因此每次實驗課結束后都要徹底打掃干凈實驗室衛(wèi)生。包括：①將實驗用品全部歸位：移液槍：實驗過程中藥用到各種量程的移液槍，實驗結束后值日生要檢查移液槍是否調至最大量程，否則時間久了會造成移液槍量程不準；離心管架；廢液杯：將廢液杯中的垃圾分類處理后將其清理干凈并套上新的小型垃圾袋。②檢查儀器是否有沾染上實驗藥品并斷開電源，在DNA提取過程中經常有學生因離心管蓋字蓋不緊而造成離心過程中漏液，將試劑灑在離心機內，如果不及時處理會對離心機造成損壞。③將桌面擦拭干凈后并用75%酒精消毒。④將地面打掃干凈后用84消毒液進行消毒。分子生物學實驗室衛(wèi)生打掃的過程中要對值日生強調的點比較多，需要注意的地方也比較多，因此在打掃衛(wèi)生的時候，要事無巨細的告訴他們，并指導他們打掃好衛(wèi)生，打掃完畢后要仔細檢查一下是否合格。

4 結 語

分子生物學實驗輔助教學工作是一個復雜而繁瑣的過程，除了正常的實驗教學準備工作外同時還兼有實驗教師、科學研究人員、實驗室管理人員和勤雜工的角色[4-5]。因此，學校和學院這幾年也在不斷的提高實驗教學輔助人員的各方面的待遇[6]上不斷做出改善，比如增加實驗教輔系列人員的進修資格和加大獎勵力度，大大提高了實驗教輔人員工作的積極性。相信通過實驗技術輔助教學人員的精心準備和細心輔導以及實驗任課教師的精準講解和耐心指導我們學院的實驗課程的教學質量會越來越好，會培養(yǎng)出一批又一批優(yōu)質的符合社會發(fā)展需求的高質量生物研究和教學人員。