《生化工程》实验教学大纲.doc

生化工程实验教学大纲一、课程的性质与任务生化工程实验技术为生物技术、生物工程专业一门重要的专业课，通过该课程的学习加深对理论课程的理解，培养学生学习兴趣，提高综合素质。实验内容应以培养学生动手操作能力、提高分析能力和解决实际问题的能力为目的，在实验安排上以研究性和综合性内容为主，贴近实际生产，注重先进性。二、实验的目的与基本要求实验课的目的在于加深对生化工程基础理论、基本知识的理解，掌握较为通用的实验设计和操作技能，提高学生分析问题和解决问题的能力，培养学生操作技能、实验技巧、科研能力，训练学生创新能力、研发能力等综合专业素质。实验时要严格按照规范操作进行，仔细观察实验现象，并及时记录。要善于思考，学会运用所学理论知识解释实验现象，研究实验中的问题。三、实验考核方式及办法 考核方式考查，以实验报告质量结合课堂操作评定等级，分优、良、中、及格和不及格五等。四、实验项目一览表生化工程实验项目一览表序 实验项目 实验 实验 适用 学 号 名称 类型 要求 专业 时 1 菠萝蛋白酶的制备及活性测定 验证性 必做 生物工程、生物技术 4 2 pH和温度对酶活力的影响 综合性 必做 生物工程、生物技术 4 3 植物体内的转氨基作用 综合性 必做 生物工程、生物技术 4 4 绿豆芽中酸性磷酸脂酶的提取及固定化 综合性 必做 生物工程、生物技术 4 5 银杏黄酮组分的薄层色谱鉴定 综合性 必做 生物工程、生物技术 46 越菊花色素树脂法分离纯化及测定 综合性 必做 生物工程、生物技术 47 黄柏盐酸小檗碱的提取、分离及 综合性 必做 生物工程、生物技术 8定性、定量检测 8 SOD酶的制备与化学修饰（实验设计） 设计性 必做 生物工程、生物技术 8五、实验项目的具体内容：实验一 菠萝蛋白酶的制备及活性测定实验1本次实验的目的和要求：系统地学习菠萝蛋白酶粗酶液的制备方法，熟练掌握蛋白酶活性检测实验技术。2实验内容或原理：将菠萝的组织细胞破碎成匀浆，促使酶从细胞内释放，用缓冲液萃取，即得粗酶液。 酪蛋白是一种蛋白质，它被菠萝蛋白酶降解生成的酪氨酸在紫外光区 275nm 处有吸收峰， 根据测定 275nm 处的吸收值，可以判定菠萝蛋白酶的酶活力。吸收值的大小与酪氨酸含量的多少有关，吸收值大说明酪氨酸含量高，也就是说菠萝蛋白酶分解的酪蛋白多，酶活力高。3需用的仪器或试剂等：电力搅拌器；离心机 40001000rpm； 754 紫外分光光度计；酪蛋白；半胱氨酸；三氯乙酸等。4实验步骤：（1）粗酶提取；（2）酶促反应；（3）酶活测定。5教学方式：学生以个人为单位进行实际操作。6考核要求：以操作的规范性和实验结果评分。7实验报告要求：按小论文要求写实验报告。实验二 pH和温度对酶活力的影响1本次实验的目的和要求：考察pH和温度对酶活力的影响；通过pH或温度酶活力曲线得制作，求出酸性磷酸脂酶的最适pH和温度。2实验内容或原理：本实验通过配置一系列不同pH值的缓冲试剂，再将酶加入各缓冲试剂中，以维持一定的pH值，再分别加入底物-甘油磷酸钠，酶使-甘油磷酸钠催化水解成甘油和磷酸氢根离子，反应一定时间后，加入10%三氯乙酸终止反应。再加入定磷试剂，磷酸氢根离子与定磷试剂反应生成钼蓝，产生的钼蓝在660nm处有最大吸收，吸光度的大小在一定范围内与无机磷酸含量成正比，因此可用光密度O.D值代替酶活性，作出O.DpH 曲线，从曲线上可知表现其最高活力时所处的最适pH值。在不同温度的条件下，发生酶促反应，反应一定时间后，加入10%三氯乙酸终止反应。再加入定磷试剂，磷酸氢根离子与定磷试剂反应生成钼蓝，产生的钼蓝在660nm处有最大吸收，吸光度的大小在一定范围内与无机磷酸含量成正比，因此可用光密度O.D值代替酶活性，作出O.D温度曲线，从曲线上可知表现其最高活力时所处的最适温度。3需用的仪器或试剂等：恒温水浴槽；秒表；721型分光温度计；冷冻离心机；研缸；冰箱；冰盘；活性炭；-甘油磷酸钠等。4实验步骤：（1）粗酶提取；（2）酶促反应；（3）酶活测定；（4）求出最适pH。5教学方式：学生以个人为单位进行实际操作。6考核要求：以操作的规范性和实验结果评分。7实验报告要求：按小论文要求写实验报告。实验三 植物体内的转氨基作用实验1本次实验的目的和要求：学习转氨基作用的原理；学习用纸层析法测定转氨基作用。2实验内容或原理：通过转氨基酶的作用，氨基酸上的氨基可能转移到-酮酸的酮基的位置上，结果形成一种新的酮酸和一种新的氨基酸。所发生的反应和生成的氨基酸可用纸上层析法检出。3需用的仪器或试剂等：恒温箱；离心机；吹风机；丙氨酸；谷氨酸；酮戊二酸；茚三酮；酚等。4实验步骤：（1）粗酶提取；（2）酶促反应；（3）层析。5教学方式：学生以个人为单位进行实际操作。6考核要求：以操作的规范性和实验结果评分。7实验报告要求：按小论文要求写实验报告。实验四 绿豆芽中酸性磷酸脂酶的提取及固定化实验1本次实验的目的和要求：系统地学习酸性磷酸酯酶粗酶液的制备方法；了解磷酸酯酶固定化的原理及实验操作技术。2实验内容或原理：绿豆芽细胞破裂后，磷酸脂酶溶于水中，离心分离后得磷酸脂酶原液。利用吸附力、离子键、共价键等不同的联结方式，将酶与不溶性载体联结，制成水不溶性酶。通过测定酶液固定前后的酶活可以计算酶固定化的效率。通过测定固定化酶的活性，可测定固定化酶的酶活力回收率。3需用的仪器或试剂等：冷冻离心机；研缸；冰箱；冰盘；活性炭；-甘油磷酸钠等。4实验步骤：（1）粗酶提取；（2）酶液固定化；（3）酶促反应；（4）酶活测定。5教学方式：学生以个人为单位进行实际操作。6考核要求：以操作的规范性和实验结果评分。7实验报告要求：按小论文要求写实验报告。实验五 银杏黄酮组分的薄层色谱鉴定1本次实验的目的和要求：掌握薄层色谱的基本原理和操作技术；以银杏提取物为例学习掌握黄酮类化合物薄层鉴别方法。2实验内容或原理：薄层色谱分离法是将固定相吸附剂均匀地涂在玻璃上制成薄层板，试样中的各组分在固定相和作为展开剂的流动相之间不断地发生溶解、吸附、再溶解、再吸附的分配过程。不同物质上升的距离不一样而形成相互分开的斑点从而达到分离。3需用的仪器或试剂等：薄层色谱硅胶G板、色谱缸、点样毛细管、水浴锅、冷凝装置、电吹风、甲苯、乙酸乙酯、甲酸等。4实验步骤：（1）银杏提取物水解；（2）点样；（3）展开；（4）显色。5教学方式：学生以个人为单位进行实际操作。6考核要求：以操作的规范性和实验结果评分。7实验报告要求：按小论文要求写实验报告。实验六 越菊花色素树脂法分离纯化及测定1本次实验的目的和要求：掌握大孔吸附树脂分离、纯化植物有效成分的基本原理和操作技术；学习大孔吸附树脂处理与再生方法。2实验内容或原理：大孔吸附树脂是近年来发展起来的一种有机高聚物吸附剂，通过物理吸附和树脂网状孔穴的筛分作用达到分离纯化的目的。简单讲，就是将植物提取液通过大孔树脂，吸附其中的有效成分，再经洗脱回收，除掉杂质的一种纯化精制方法。根据提取液成分的不同，提取的物质不同，选择不同型号的树脂。3需用的仪器或试剂等：AB-8大孔吸附树脂、玻璃色谱柱、旋转蒸发仪、甲醇、乙醇、盐酸等。4实验步骤：（1）装柱；（2）树脂预处理；（3）越菊花色素的分离与纯化；（4）越菊花色素的含量测定；（5）树脂的再生。5教学方式：学生以个人为单位进行实际操作。6考核要求：以操作的规范性和实验结果评分。7实验报告要求：按小论文要求写实验报告。实验七 黄柏盐酸小檗碱的提取、分离及定性、定量检测1本次实验的目的和要求：掌握提取中常用的回流提取、醇提水沉、旋转蒸发等实验方法和操作技术；学习生物碱的提取分离、定性、定量检测方法。2实验内容或原理：溶质与溶剂之间存在相似相溶的性质，依据该原理可选择合适的溶剂提取出植物材料中活性成分。3需用的仪器或试剂等：加热回流装置、旋转蒸发装置、抽滤设备、盐酸小檗碱标样、盐酸、丙酮、重铬酸钾等。4实验步骤：（1）盐酸小檗碱的提取；（2）定性分析；（3）定量分析。5教学方式：学生以个人为单位进行实际操作。6考核要求：以操作的规范性和实验结果评分。7实验报告要求：按小论文要求写实验报告。实验八 SOD酶的制备与化学修饰（实验设计）1本次实验的目的和要求：发展学生的科学探究能力、提高学生的科学素养。2实验内容或原理：SOD在抗辐射损伤、抗炎症、预防衰老和治疗癌症肿瘤等方面都起到了重要作用。SOD被广泛应用于食品、医药、化妆品等领域，因而市场潜力巨大。植物来源的SOD无抗体干扰，符合当今流行的“绿色-环保”理念，具有广阔的开拓前景。但植物来源的SOD酶活性不是特别高，因而还需要进一步的化学修饰。3需用的仪器或试剂等：电脑、相关数据库及资料。4实验步骤：（1）选题背景：SOD的研究进展；（2）方案论证：a、SOD制备与化学修饰方案设计及可行性论证b、SOD制备与化学修饰关键技术和必备的条件；（3）实验过程论述a、SOD制备与化学修饰的详细计划及时间安排b、材料与试剂；c、分析方法；d、工艺流程阐述；e、理化性质分析；（4）结果分析与讨论；（5）参考文献：（中文核心期刊，至少1-2篇近期外文文献，最好其中有一篇综述文章）。5教学方式：学生以个人为单位进行实验设计。6考核要求：A、内容价值（20%）：是否贴近生活或生产；是否有一定的实用价值；是