生物化学实验技术教学大纲.doc

生物化学实验技术教学大纲课程名称：生物化学实验（技术） 英文名称：Biochemistry Experiment课程编号：143103040 课程总学时：36课程学分：1.5 适用专业：制药工程、生物工程、食品工程、生物技术、食品质量与安全课程分类：必修 课程性质：学科基础课先修课程：生物化学、有机化学一、制定本大纲的依据本教学大纲依据天津科技大学本科生课程教学大纲编制规范以及生物化学教学大纲的要求制定。 二、本实验课程的具体安排实验项目的设置及学时分配序号实验项目名称内容简介（50字左右）实验学时实验要求实验类型实验类别每组人数1离子交换柱层析法分离混合氨基酸通过树脂的处理、装柱、平衡、加样、洗脱、收集、显色鉴定，绘制曲线，掌握离子交换基本原理和离子交换分离氨基酸的操作过程。4必修综合技术基础22垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质通过凝胶液的配制、电泳装置的安装、制胶、加样、电泳、取胶、染色、固定、背景脱色、绘制电泳图谱，掌握不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理和操作技术，能够熟练使用电泳仪和垂直板式电泳槽。6必修综合技术基础23马铃薯多酚氧化酶制备及性质实验通过盐析法马铃薯多酚氧化酶的制备，酶的催化反应性质，变性剂和抑制剂、温度、时间、底物浓度、酶浓度、pH等因素对酶活性的影响实验，掌握盐析法分离蛋白质的原理和方法，能够熟练使用离心机，理解影响酶活性的因素的作用原理。4必修综合技术基础24蛋白酶活力的测定通过福林酚试剂的配制、蛋白酶的提取和制备、标准酪氨酸比色常数的测定、酶活力的测定及计算，学习和掌握福林酚试剂法测定蛋白酶活力的原理和操作方法4必修综合技术基础25植物组织中DNA和RNA的提取和鉴定通过植物材料的准备、DNA和RNA的提取、纯化、颜色反应对DNA和RNA进行鉴定实验，学习和掌握植物核酸分离提取的基本原理和操作方法、学习利用二苯胺法和地衣酚法鉴定DNA和RNA。6必修综合技术基础26糖酵解中间产物的鉴定通过加入酶抑制剂，观察和测定发酵代谢中间产物的积累情况，掌握糖酵解中间产物的鉴定方法和原理，熟悉通过酶的抑制作用调节代谢途径，了解使中间产物堆积的方法在研究中间代谢中的意义。4必修验证技术基础27综合设计实验通过学习的生物化学知识和实验技术，自行设计一种含蛋白质的样品处理方法、蛋白质制备方法和测定方法。通过实验方案设计及方法选择，使学生了解不同来源蛋白质制备的基本原理与方法；熟悉几种蛋白质含量测定方法的基本原理及应用条件；学会设计并实施一种蛋白质的制备及测定实验方案；通过实验独立完成试剂的配制、蛋白质的制备、标准曲线的制作、蛋白质含量测定、结果计算、方案实施总结全过程。并能够熟练使用离心机、分光光度计等进行蛋白质制备和紫外、可见分光光度测定。可选择的测定方法有：（1） 紫外分光光度法（2） 考马斯亮蓝G-25法（3） 微量凯氏定氮法（4） 双缩脲法等4（外加课外开放10学时）必修设计技术基础2备注：实验要求：填必修、选修。实验类型：填演示、验证、综合、设计。实验类别：基础、专业等三、本实验课在该课程体系中的地位与作用生物化学实验是生化教学重要的组成部分，生化实验技术广泛用于生命科学许多领域研究，生物化学的发展是建立在生物化学实验技术发展之上的，本课程的作用是为了更好地提高学生的实验操作技能和解决实际问题的能力，使学生对实验技术的重要地位得到应有的认识。四、学生应达到的实验能力与标准通过实验课的教学，使学生掌握比色、层析、电泳、离心等生物化学基本实验方法的原理和操作技能，学会选择正确的方法进行生物材料中多种物质的分离、提纯及鉴定，培养学生严谨的科学态度分析、解决问题的能力。同时通过实验加深学生对生物化学基本理论的理解。通过实验训练，达到巩固和提高实验技能与常用测试仪器设备的使用能力，培养学生综合运用所学课程知识，学会观察思考和分析实验过程的能力，为今后从事科学研究工作打下基础，培养学生理论联系实际作风，实事求是，严肃认真的科学态度和良好的工作作风，通过此环节，可提高学生查阅文献能力，综合运用所学知识，分析解决问题能力，提高实验操作与常用仪器设备使用技能。基本要求：1.进入实验室的学生必需严格遵守实验室规则；2.复习有关课堂讲授的理论知识；3.根据实验教程，认真预习实验教程；4.明确实验目的，掌握实验设计的原理；5.认真对待每一次实验，真实记录实验结果并完成实验报告。除此之外，鼓励学生自行设计实验或参与实验教学改革，思想活跃，积极与老师交流意见。五、讲授实验的基本理论与实验技术知识：第一部分 生物化学实验技术原理(4学时)基本内容：第一章 蛋白质（酶）、核酸的分离纯化第一节 引言分离纯化的意义、要求和一般程序第二节 蛋白质（酶）、核酸分离纯化的前处理一、材料的选择与预处理二、细胞的破碎三、细胞器的分离四、提取（一）蛋白质（酶）的提取（二）核酸的提取第三节 分离纯化一、蛋白质（酶）的分离纯化（一）粗分级分离1、盐析2、等电点沉淀3、有机溶剂法（二）细分级分离1.层析法2.电泳法3.超离心法（三）酶的活力测定二、核酸的分离纯化（一）粗分级分离（二）精分级分离第三节 纯度鉴定第二章 层析技术第一节 引言一、层析法的基本原理二、层析法的分类第一节 吸附层析技术一、基本原理二、吸附剂种类三、薄板层析操作要点第二节 分配层析技术一、基本原理二、层析操作要点第三节 凝胶过滤层析技术一、基本原理二、凝胶的种类和性质（一）交联葡聚糖凝胶（Sephadex）（二）琼脂糖凝胶（三）聚丙烯酰胺（四）聚丙乙烯凝胶（Styrogel）三、凝胶过滤在实验中的应用（一）生物大分子物质的分离纯化（二）分子量的测定（三）分级分离（四）溶液浓缩（五）平衡常数的测定（六）细胞及颗粒的分离四、柱层析操作要点第四节 离子交换层析法基本原理第五节 亲和层析法基本原理第六节 高压液相层析特点第三章 离心技术第一节 离心技术概论一、离心机的分类二、一般制备离心与制备性超离心技术第二节 制备性超离心技术一、离心力和相对离心力二、转子、离心管及选择（一）离心管（二）离心管帽（三）转子及选择三、离心技术类型（一）差速离心法（二）等密度梯度离心（三）速率区带离心四、梯度回收（一）穿刺法（二）取代法（三）虹吸法（四）切割法五、梯度的分析第四章 电泳技术第一节 引言一、概念二、发展三、分类第二节 电泳的基本原理第三节 聚丙烯酰胺凝胶电泳一、概述二、聚丙烯酰胺凝胶的制备（一）化学聚合（二）光聚合三、凝胶浓度和交联度与孔径大小的关系四、不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳第四节 琼脂糖凝胶电泳简介第五节 免疫电泳简介基本要求：1. 掌握比色、层析、电泳、离心等生物化学基本实验方法的基本原理2. 学会选择正确的方法进行生物材料中多种物质的分离、提纯及鉴定3. 通过实验技术理论学习加深学生对生物化学基本理论的理解第二部分 实验项目 (32学时)实验一：离子交换法分离氨基酸 基本内容：树脂的处理、装柱、平衡、制备混合样、加样、洗脱分离、洗脱液的收集、显色鉴定，绘制洗脱曲线。基本要求：掌握离子交换基本原理和离子交换分离氨基酸的操作过程。实验二：垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质基本内容：凝胶贮液和工作液的配制、电泳装置的安装、制分离胶和浓缩胶、样品的制备、加样、电泳、取胶、染色、固定、背景脱色、绘制电泳图谱。基本要求：掌握不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理和操作技术，能够熟练使用电泳仪和垂直板式电泳槽。实验三：马铃薯多酚氧化酶制备及性质实验基本内容：盐析法马铃薯多酚氧化酶的制备，酶的催化反应性质，变性剂和抑制剂、温度、时间、底物浓度、酶浓度、pH等因素对酶活性的影响基本要求：掌握盐析法分离蛋白质的原理和方法，能够熟练使用离心机，理解影响酶活性的因素的作用原理。实验四: 蛋白酶活力的测定基本内容：福林酚试剂的配制、蛋白酶的提取和制备、标准酪氨酸比色常数的测定、酶活力的测定及计算。基本要求：学习和掌握福林酚试剂法测定蛋白酶活力的原理和操作方法实验五：植物组织中DNA和RNA的提取和鉴定基本内容：植物材料的准备、DNA和RNA的提取、纯化、通过颜色反应对DNA和RNA进行鉴定基本要求：学习和掌握植物核酸分离提取的基本原理和操作方法、学习利用二苯胺法和地衣酚法鉴定DNA和RNA。实验六：糖酵解中间产物的鉴定基本内容：试剂配制，按实验设计加入发酵过程酶抑制剂等，发酵，观察和测定代谢中间产物的积累情况。基本要求：掌握糖酵解中间产物的鉴定方法和原理，熟悉通过酶的抑制作用调节代谢途径，了解使中间产物堆积的方法在研究中间代谢中的意义。实验七：综合设计实验基本内容：通过学习的生物化学知识和实验技术，自行设计一种含蛋白质的样品处理方法、蛋白质制备方法和测定方法。可选择的测定方法有：（1） 紫外分光光度法（2） 考马斯亮蓝G-25法（3） 微量凯氏定氮法（4） 双缩脲法等基本要求：掌握常用的蛋白质制备和定量测定的方法及其原理，能够根据样品的种类不同设计蛋白质制备的方法，并根据蛋白质性质不同设计选用相应的定量测定方法。通过实验方案设计及方法选择，使学生了解不同来源蛋白质制备的基本原理与方法；熟悉几种蛋白质含量测定方法的基本原理及应用条件；学会设计并实施一种蛋白质的制备及测定实验方案；通过实验独立完成试剂的配制、蛋白质的制备、标准曲线的制作、蛋白质含量测定、结果计算、方案实施总结全过程。并能够熟练使用离心机、分光光度计等进行蛋白质制备和紫外、可见分光光度测定。六、实验的考核与成绩评定：实验预习效果，动手能力，操作技能，实验数据与现象分