生化设计性实验

一临科协生化自主实验交流讲座资料2010年11月29号生物化学设计性实验初探南方医科大学生物化学与分子生物学实验教学中心吴清华副教授一临科协生化自主实验交流讲座资料2010年11月29日什么是设计性实验？设计性实验：又称探索性实验或模拟科学研究是众多未知或者未全知的问题采用科学的思维方法，进行大胆设计，探索研究的一种开放式教学实验。它是在特定的条件下，自行设计并实验，灵活应用知识和技能进行创新性思维和综合实践活动。整体流程选题自我设计,实验方案的拟定，上交作品实验设计方案评比（由指导老师根据设计方案的目的性、科学性、创新性和可行性进行初审）进行开题报告，对实验方案进行论证(PPT)实验操作评比评出的优秀选手推荐参加生化实验技能大赛有兴趣的同学参与生化实验教学及课外科研工作选题（1）（1）物质提取类如：从柑橘皮中提取果胶；从果蔬中提取类胡萝卜素；从芦荟中提取碳水化合物；从鸡蛋清中提取某蛋白；从三七中提取三七皂等。（2）物质检验类如：检验市面上某几种品牌牛奶是否掺假；检验市面上某几种食品是否含有防腐剂(或超标)；检验某品牌的食用植物油是否含胆固醇等。选题（2）（3）物质含量测定类如洗衣粉磷含量的分析；(酶)测定某品牌奶粉的蛋白质含量是否达标；

蜂蜜中农残药残含量的检测;（4）探索物质在某一方面的应用如探索蛋白酶对草菇保鲜的影响机理；探索木瓜蛋白酶在食物色氨酸测定上的应用等。设计原则科学性原则：方案所依据的原理要符合基本规律，并能透过实现现象揭露本质，达到测量研究和探索的目的。可行性原则：方案的实施应安全可靠不会对人身造成危害，实验所选用的药品仪器设备和方法等在生物化学实室现有条件下能够得到满足。精确性原则：应尽可能挑选误差相对较小的方案。简约性原则：实验方案应简单易行，用较少的步骤和药品并能在较短的时间内完成。

设计实施过程（1）1、设计实验题目的选定和文献查阅①根据布置题目、关键词及所学知识自选一个设计实验题目；②通过各种检索工具和方法查找相关文献，特别是英文文献检索，对文献进行总结，写成小综述。设计实施过程（2）2、实验方案的拟定

方案包含以下几部分：①实验目的;②实验原理;③所需试剂以及所需溶液的配制方法；④所需要的仪器设备；⑤实验步骤；⑥实验数据的处理方法和表格设计，(预期）实验结果；费用预算参考文献实验设计方案拟定后，实验小组讨论，再进行修改完善定稿。3、实验设计方案评比设计实施过程（2）

评语（包括总体评价、存在问题、修改建议）6-2实验设计能够贴近生活，对咖啡因的提取和对动物的影响进行分析，具有一定的创新性和意义。试验设计存在的主要问题在于对于咖啡因提取后对实验动物小鼠的影响介绍的过于简单，比如实验中使用几只小鼠，如何做对照，都没有介绍，对于本实验而言，实验提取咖啡因应该只占一小部分，而对小鼠的影响，所占的比重应该更大，而且，题目中探究咖啡因对动物的影响，那么是否应该多列几种实验动物，比如白兔，同时，在设计时应该列出所观察的几个指标，这方面的内容有待于同学进一步查阅文献后思考。6-3实验能够根据文献资料考虑从未成熟的水果皮中提取果胶，具有很好的创新性和实验意义。需要注意的实验因素有：一是实验材料，采用20g的柑橘皮，这个量会不会过少；在背景介绍中提到柑橘大约在1%含量，那么20g提取完全也只有0.2g，下一步又要做鉴别，又要验证其凝胶作用，这方面是否需要考虑？二是建议，因为其含量较低，而提取的实验步骤又比较多，可以先用含量较高的水果中例如山楂当中来提取，作为本实验的前期实验，进而在考虑从柑橘皮中来提取。6-5实验设计书写规范，内容比较完整，同时将可能得到的数据录入格式都进行了自主设计，达到了试验设计的要求。存在的问题在于实验的立项意义中在前言当中介绍的不是很好，不能说通过这个实验，就是为了让大家了解番木瓜这种水果的好处，这样的结论显得不够有力度，其次是实验设计中维生素C部分，进行定量分析就结束这样不够完整，建议和其他水果同时进行比较，然后番木瓜得到的量比其他水果多，这样的结论才更有意义。设计实施过程（2）4、开题报告（PPT汇报），对实验方案进行论证课堂答辩评分表评分指标指标内涵及相关主要观测点分值第一组第二组PPT制作（20%）内容组织及结构布局合理，界面设计美观大方，色彩协调，字体大小适中，图表清晰。20语言表述（40%）口齿清晰，条理清楚，超时适当扣分40提问答辩（30%）简明扼要，语速适度30小组合作（10%）体现团队合作10每组总分实验流程选题→上交作品→方案评比→开题比赛要求：5.预实验6.实验操作评比,写出实验报告7.评出的优秀选手推荐参加生化实验技能大赛（复赛）举例：阿司匹林的制备物质的制备：1.合成与制备——通过酰化反应等得到目标产物乙酰水杨酸（阿司匹林）的粗品。2.提纯与分离——通过结晶、抽滤和重结晶等操作得到阿司匹林的纯品。举例：阿司匹林的制备3.物理性质鉴定和分析——使用数字熔点仪测定产品熔点，使用红外光谱扫描仪扫描红外光谱分析产品纯度。应用：从药物或者药材中提取纯品的药物化合物例：从茶叶中提取茶多酚不同茶叶品种茶多酚含量的比较③根据文献对比几种电泳方法的优劣，最终确定采用SDS—PAGE技术进一步分离γ球蛋白。④对照验证：将γ球蛋白标准品，纯化的γ球蛋白，猪血清，采用SDS—PAGE技术做进一步的对照验证。设计过程中每步都要一环扣一环，不要怕麻烦有删减过程举例：从猪血中分离γ球蛋白举例：从猪血中分离γ球蛋白知识点上层析技术（复习和巩固所学知识）SDS(十二烷基硫酸钠——聚丙稀酰胺)凝胶电泳（高层次的学习内容）创新思维的应用指引：

牛奶中提取蛋白质，并比较不同牛奶营养成分的区别优秀作品１．天然防晒成分的提取及其与合成防晒剂紫外吸收能力的比较２．茶多酚、维生素C体外抗氧化作用的研究３．四季豆中有毒物的提取及初步分析４．探究黄酮类化合物芦丁在清除自由基及抗氧化方面的功能５．探讨不同因素对大蒜素含量的影响６．金针菇多糖的含量测定及其体外抗氧化活性研究７．乙酰胆碱酯酶法检测蔬果残余农药８．探究不同浓度的罗汉果提取液对体外四氯化碳损伤肝细胞的保护９．探究甘油包埋SOD液的最适甘油浓度和pH环境１０．洗衣粉LAS的含量测定及降解苔藓类植物在人体内种植的可能性研究？一临科协生化自主实验交流讲座资料2010年11月29日发挥团队的聪明才智交出自己的完美答卷！南方医科大学基因工程研究所ThankYou!一临科协生化自主实验交流讲座资料2010年11月29日公共卫生与预防医学与食品卫生、药品监督等密切相关的有：卫生检验检疫营养与食品卫生基因检测微生物检测流行病调查与防疫病原生物学毒理学基因工程研究所卫生检测中心南方医科大学卫生检测中心质量保证体系：遵循ISO/IEC17025标准实验室资质认定计量认证（CMA）：2008.8中国合格评定国家认可委员会（CNAS）：2008.12南方医科大学基因工程研究所以生物化学与分子生物学学科为基础、直属学校的研究所：广东省生物芯片重点实验室；原中国人民解放军生物芯片重点实验室；（全军二十所重中之重实验室之一）华南生物芯片研究中心；技术优势：临床应用型基因芯片检测；蛋白质芯片检测；基因表达谱芯片病原微生物芯片检测生物信息学研究检测类别食品安全与食品营养成分分析有机磷、有机氯、菊酯类等农药残留分析；肉、蛋、海产品药物残留分析；微量元素与重金属含量分析；无机酸根离子（氟、氯、溴、硝酸根、亚硝酸根、硫酸根、磷酸根、氰化物等）分析；食品添加剂（色素、防腐剂等）分析；维生素、氨基酸分析；微生物检测；检测类别保健品中有效成份及违禁药物成份分析；化妆品中有害物质与违禁化学品分析；西布曲明、氛氟拉明、吗吲哚、去氢表雄酮、双氢克尿噻、去甲麻黄素；铬、汞等重金属；水质分析、污染物分析；药物代谢、药代动力学分析。临床血液与头发中微量元素与重金属检测。司法鉴定服务毒物分析微量物证血液中酒精含量分析鼠药/农药中毒分析。转基因食品的检测基因（核酸）水平的检测转基因农作物（大豆/玉米）分析

花椰菜花叶病毒启动子（CaMV35S)、根癌农杆菌终止子（NOS)转基因动物：生长素基因转基因微生物食品：