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《生物化学及分子生物学实验》课程教学大纲

发布日期: 2019-04-02    来源:   浏览次数:

一、课程名称:生物化学及分子生物学实验

二、课程代码:BE11001

三、学时和学分:64学时2学分

四、适用专业:生物工程专业

五、先修课程:

生物化学,分子生物学,大学化学实验,有机化学实验

六、使用教材:

自编实验教材-《分子生物学实验》(江启慧、吴寿荣 编)

自编实验教材-《生物化学实验指导》

参考书目:

1.陈均辉等,《生物化学实验》科学出版社,2003年4月第三版

2.蒋立科等,《生物化学实验设计与实践》高等教育出版社,2007年10月第1版

3.郑伟娟主编,《现代分子生物学实验》高等教育出版社,2010年8月第一版

4. M.R.格林等主编;贺福初主译,《分子克隆实验指南》第四版,科学出版社,2017年03月第1版

七、课程描述(200-300字左右):

《生物化学与分子生物学实验》是生物工程专业开设的一门重要基础实验课,是一门综合性、知识性、实践性比较强的学科。要求学生通过实验,掌握生物化学和分子生物学实验的基本实验操作技术,提高分析问题和解决问题的能力,培养严谨的科学态度和作风。通过本实验课程学习,加深学生对生物化学和分子生物学课堂理论知识的深入理解,为今后学习生物工程专业课程打下坚实基础。通过本课程学习使学生初步掌握实验设计与实验方法构思,提高学生对本专业理论知识的深入理解和动手能力,同时增加学生对本专业的学习兴趣。

课程描述(英文):

"Experiments of Biochemistry & Molecular Biology" is a basic experimental course for Bioengineering Major, and is a comprehensive course for the major. In this course, students are required to master the basic experimental methods of biochemical and molecular biological experiments, to strengthen their skill for analyzing and solving problems, and to cultivate their scientific attitude. Through experiments students will deepen their understanding regarding the theoretical knowledge of Biochemistry and Molecular Biology, and this will in turn be their strong foundation when they study specialized courses in Bioengineering. This course will also provide basic knowledge about experimental design and conception of experimental methods, and will increase students' understanding and curiosity of Bioengineering.

教学内容:

序号

实验项目

实验内容

学时

实验

类型

备注

1

蛋白质性质的实验

了解蛋白质的呈色反应,了解变性作用和凝固作用的原理及它们的相互关系;掌握蛋白质盐析的生物化学操作技术。

4

验证性

2

酪蛋白等电点的测定以及牛奶中酪蛋白的制备和含量测定

掌握测定蛋白质等电点的方法;理解提取蛋白质的原理和方法;掌握紫外分光光度法测定蛋白质含量的原理和方法;理解结果计算公式;了解紫外分光光度计的基本原理。

6

综合性

(选做)

3

血清脂蛋白琼脂糖电泳

掌握琼脂糖凝胶电泳分离血清脂蛋白的原理;掌握正常人血清脂蛋白的分类;熟悉琼脂糖凝胶电泳的特点和操作要点;了解电泳带中脂蛋白显色特点。

4

综合性

4

转氨基作用(纸层析法)

理解转氨基反应的原理;了解层析技术的原理;掌握纸层析法的操作技术(包括点样、平衡、展层显色、鉴定)。

4

综合性

5

醋酸纤维素薄膜电泳分离核苷酸

学习核糖核酸碱水解的原理和方法;掌握核糖核苷酸的醋酸纤维薄膜电泳的原理和方法

4

综合性

6

肝细胞中核酸的分离与测定

了解核酸提取的方法;掌握核酸的简单定量原理及技术。

8

综合性

7

维生素C的提取及含量测定(设计性实验)

了解维生素c的理化性质;掌握测量维生素c的原理和方法(滴定法和分光光度法)。

4

设计性

(选做)

8

酶的一般性质

了解酶的专一性、掌握检查酶专一性的原理及方法;了解温度、pH、抑制剂和激活剂对酶活性的影响,学会检定温度、pH、抑制剂和激活剂对酶活力影响的方法。

4

验证性

9

碱性磷酸酶Km值测定

了解底物浓度对酶促反应速率的影响;掌握米氏方程、Km值的物理意义

4

验证性

(选做)

10

蛋白质含量测定

熟悉蛋白质理化性质,灵活运用分光光度法、电泳法等测定蛋白质的含量

4

综合性

11

动物细胞RNA提取、定量及反转录

了解动物细胞RNA提取操作的注意事项,掌握从动物细胞中提取RNA以及RNA浓度定量和质量纯度的方法。掌握RNA反转录的基本操作原理,熟悉反转录的实验操作。

4

综合性

12

PCR及琼脂糖凝胶电泳

了解PCR技术的原理,熟悉PCR的实验操作步骤,掌握利用琼脂糖凝胶电泳验证PCR产物的大小和单一性以及产物的纯化。

4

综合性

13

质粒克隆(DNA连接、大肠杆菌转染、涂板、蓝白鉴定、单菌落PCR、小量培养)

了解DNA连接酶的原理,掌握DNA连接的实验方法;了解并掌握质粒大肠杆菌转染、涂板、蓝白鉴定、单菌落PCR以及质粒小量培养等质粒克隆实验基本操作。

4

综合性

14

质粒扩增、质粒提取

利用大肠杆菌扩增质粒,熟悉从大肠杆菌中提取质粒的实验操作方法,分析并掌握利用琼脂糖凝胶电泳验证所提取的质粒的性质(浓度、大小、条带单一性等)。

4

综合性

15

限制性内切酶酶切

熟悉限制性内切酶的基本原理,掌握利用限制性内切酶切断目标DNA质粒的实验基本操作,并利用琼脂糖凝胶电泳验证酶切前后观察到的条带差异并能进行实验结果分析。

4

综合性

16

动物细胞蛋白质提取及蛋白定量

了解蛋白质的立体空间结构,掌握从动物细胞中提取蛋白质的原理及基本操作方法。

4

综合性

17

蛋白质SDS-PAGE电泳

利用所提取的动物细胞总蛋白质进行SDS-PAGE电泳实验,掌握SDS-PAGE电泳蛋白质分离的原理与基本实验操作方法。

4

综合性

19

绿色荧光蛋白(GFP)原核表达诱导

利用IPTG可诱导的大肠杆菌,通过IPTG诱导大肠杆菌内绿色荧光蛋白GFP的表达,并观察分析影响绿色荧光蛋白GFP表达强弱的因素。

4

综合性

八、教学目标

知识贡献:

《生物化学与分子生物学实验》是应用生物化学和分子生物学的方法和手段来研究生物有机体以及生物体基本构成单位细胞的物质组成及变化。使学生在生物化学和分子生物学基本实验技术、仪器的使用、分析和解决问题能力等方面有所提高;同时使学生掌握一般生物化学和分子生物学实验中的实验原理和基本实验操作方法,具体如下:

1.熟练掌握以下各项生物化学实验的基本操作技能:各种常用玻璃仪器的洗涤和使用:滴管、吸量管、微量加样器的使用,离心机、分光光度计、紫外检测仪、pH值试纸、层析系统、凝胶成像系统、摇床、水浴箱、电泳仪系统等的使用,各种试剂的配制。

2.掌握以下各项生化实验基本技术和基本原理蛋白质的颜色反应、比色分析法和紫外分光光度法测定蛋白质的含量,醋酸纤维素薄膜电泳和琼脂糖电泳技术, 酶的性质以及酶促反应动力学有关方法(底物浓度、PH对反应速度的影响)。

3.熟悉生物化学实验技术的有关理论分光光度法及比色分析法基本原理。 离心理论, 层析技术理论, 电泳技术理论,生物大分子分离、纯化的一般实验设计相关理论 ,实验误差、数据处理、有效数字相关理论, 精密度、标准差、变异系数、回收率概念及理论。

4.掌握以下各项分子生物学实验基本技术和基本原理动物细胞RNA提取以及反转录方法、聚合酶链式反应(PCR)以及琼脂糖凝胶电泳的基本原理、质粒克隆过程中的连接、转染、涂板、蓝白鉴定以及质粒小量培养等实验原理、限制性内切酶的基本原理、动物细胞蛋白质提取、SDS-PAGE电泳、绿色荧光蛋白原核表达诱导方法等。

5.熟悉分子生物学实验技术的有关理论RNA提取及反转录、质粒克隆的相关理论知识、蛋白质的提取以及分离方法、质粒提取以及质量测定、限制性内切酶的酶切功能等。

6.通过学习掌握分子生物学实验技术的有关理论和技术深入理解分子生物学中心法则“DNA(复制)→(转录)→RNA→(翻译)→蛋白质”。

能力贡献:

通过实验,使学生掌握现代生物化学和分子生物学科学与技术的实验原理与技能;同时,通过实验培养学生独立观察、思考和分析问题、解决问题和提出问题的能力。锻炼学生动手能力。通过实验课,可提高学生的观察、思维、实验构思与设计等综合能力,以及独立实验和实事求是的工作作风。学会书写实验报告与实验论文的写作能力。

素质贡献

通过实验,培养学生研究性学习和自主学习的能力。通过实验,使学生掌握生物化学和分子生物学实验的基本技能,并培养学生树立独立设计实验的思考观念和进行科研的基本素质,可开拓学生视野,使学生勇于设想,勇于探索。

九、教学方法:

《生物化学与分子生物学实验》教学以学生在实验室实践为主,发挥学生的主体作用,教师讲解必要的实验基本原理和实验基本操作步骤及实验注意事项,在实验操作过程中实时观察并引导学生实验技能的提高,拓展学生所学的理论知识内容,通过实验内容的学习了解生物化学和分子生物学实验技术的原理和操作要点,提高学生的实践动手能力和实验设计创新能力。

十、考核及成绩评定方式:

考核:由课程平时考勤、实验情况和实验报告进行综合考核。

成绩评定(百分制)=平时考勤与实验情况(40%)+实验报告综合成绩(60%)