教学大纲介绍:
一、《生物化学实验Ⅰ》课程
(一) 本课程实验总体介绍
1、本课程实验的任务:
通过生物化学实验教学,应达到以下三个目的:其一:使学生做到理论与实践的统一,有目的引导学生把所学到的生物化学理论知识在实验中加以验证和应用,做到理论与实践紧密结合,体现生物化学实验教学的特色;其二是在实验教学中,教师以身作则,培养学生良好的实验习惯,树立实事求是的严谨科学作风;其三是让学生在掌握生物化学实验的基本原理基础上,全面掌握生物化学基本实验操作技能,为后续各专业基础课奠定坚实的物质基础。
2、本课程实验简介:
《生物化学实验Ⅰ》与其理论教学同步行课,但作为专业基础课独立考核。按照学院现有各专业教学大纲要求,《生物化学实验Ⅰ》全部涵盖本科学生实验教学内容。所开实验涉及糖、脂肪、蛋白质、酶、核酸等生物化学基础实验内容;通过实验教学,让学生全面掌握生物化学基本实验操作技能,有目的地促使学生把所学到的生物化学理论知识在实验中加以验证,做到理论与实践紧密结合,体现生物化学专业教学的特色。每类实验从物质的分离提取开始,到物质的理化性质鉴定,最后上升到物质的定量分析。在所开实验中还涉及一些生物化学常用的生化物质分离,纯化及测定方法(离心分离技术,醋酸纤维薄膜电泳,标准曲线定制与分光光度法测定物质含量,透析技术等)。
3、本课程适用专业:
本实验课面向生物工程 、制药工程、药学工程及食品科学工程等本科学生开设。
4、本课程实验涉及核心知识点:
通过实验教学环节,正确引导学生把所学到的生物化学理论知识在实验中加以验证和应用,使学生对生物化学专业基础课所学理论知识在实践中得以重新认识、理解和深化。在实验教学环节中,加强对学生动手能力的培养;督促学生养成良好形为习惯,提高实验综合能力,培养造就具备综合性素质的应用性人才。
5、本课程实验重点与难点:
在确保为学生提供良好的实验条件和环境前提下,在现有生物化学实验设备资源有限条件下,尽最大可能,调动一切实验仪器设备资源,在实验实践操作环节中,保障有充足的仪器设备台套件数供学生独立操作使用。
在实验教学环节中,如何加强对学生动手能力的培养:让学生从掌握生物化学实验常规仪器设备结构原理基础入手,通过大量反复的操作实践训练,使学生不仅会按规范化操作程序独立操作、使用生化实验中常规仪器设备,而且要求学生掌握常规仪器设备的主要性能参数,并能简单维护仪器设备。
在实验教学环节中,督促学生养成良好形为习惯,提高实验综合能力,培养造就具备综合性素质的应用性人才。
(1)规范学生实验报告书写格式:用成都大学统一报告纸书写;每个实验必需写明实验名称,实验目的和原理;性质验证实验一般列表详述(应包括名称、操作简述、现象纪录、相关反应式、解释结论);定量分析实验(即时登记实验真实数年数据、完整实验操作步骤、微机绘制标准曲线);回答实验思考题。
(2)实验预习与试讲、考评相结合:要求学生在实验前,根据实验教学进度表预习实验内容,实验开始前,先由学生讲解实验原理及操作,然后再由实验指导教师进行评讲。督促学生自觉养成良好实验形为习惯。
(3)将实验规范操作作为学生实验成绩考核目标:在实验中,全程跟踪学生实验操作,评价学生实验操作,考查学生自行管理实验器皿情况,严格登记实验器皿的丢失、损坏记录。
(4)要求学生以严谨的治学态度对待每一次实验:所有定量分析实验数据均要求现场登记备案,在课后书写报告时,所引用数据必需真实。评价此类实验报告成绩时,不仅看实验数据的准确性,更看重实验数据的真实性。
6、考核方式:
实验报告成绩:60%;
期末理论考查:20%;
实验操作规范:10%;
课堂提问回答:10%。
7、总学时:
36学时
8、教材名称及教材性质:
《生物化学实验Ⅰ》
自编实验教学讲义
9、参考资料:
为了使实验教学大纲科学而严谨,在实验教学大纲编写中,主要参考和借鉴以下参考书目,在此对下述所列参考书目的编著者及其出版社一并表示衷心的感谢。
1. 北师大生物系生物化学教研室编写的·生物化学实验·北京:高等教育出版社
2. 刘粤梅、朱怀荣主编·生物化学实验教程·北京:人民卫生出版社
3. 王秀奇等主编的·基础生物化学实验·北京:高等教育出版社
4. 成都大学生物产业学院·苟小军、徐文俊合编·生物化学实验(自编教材);
(二)包含实验项目基本信息
实验项目一
1、实验项目名称:
实验一 淀粉及糖元制备与多糖性质实验
2、实验项目目的和任务:
(1) 让学生充分认识生物化学实验课开设的目的和意义;掌握并遵守生物化学实验规则,了解课程考核的方式。
(2) 掌握实验室提取淀粉和制备糖元的基本原理和操作方法
(3) 通过多糖性质验证实验,掌握淀粉与糖元在分子结构及理化性质上的差异性。
3、实验内容:
【实验准备】
(1) 对将上生物化学实验的各专业学生进行实验大组与实验小组有分组,根据实验室的容纳量,一般每24~30人构成一个实验大组,在每个实验大组中又分为12个小组,每小组学生2~3人。
(2) 为每个实验小组学生指定实验座位和实验柜,并准备一套生物化学实验必需的实验器皿和清单。
(3) 准备淀粉及糖元制备与多糖性质实验的试剂与材料,重点确保提取糖元用的动物肝脏新鲜,并作预备实验,确保实验有高度重现性。
【教学重点】
(1) 对初次上生物化学实验的学生进行实验编组及实验器材清理;
(2) 对生物化学实验规则进行系统讲解(阐述生物化学实验课开设的目的与培养目标、实验预习方式、实验教学方式、实验成绩考核方式、实验报告书写格式、实验室仪器设备使用规范。)帮助学生逐渐养成良好的实验行为习惯。
(3) 讲解淀粉及糖元制备与多糖性质实验的基本原理和操作方法,重点强调离心机、高速组织撚捣碎机、水循环式真空泵、水浴锅等常用生物化学实验仪器的正确操作方法。
【教学难点】
1、糖元提取操作中蛋白是否完全沉淀分离;
2、在多糖性质验证实验中,淀粉、糖元的水解反应是否彻底。
4、项目需用仪器设备名称:
仪器设备名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 |
组织捣碎匀浆机 | JJ-2型 | 台 | 1 |
台式离心机 | 800型 | 台 | 6 |
循环水式真空泵 | SHZ-111B | 台 | 1 |
双列四孔水浴锅 | KXS系列 | 台 | 4 |
5、所需主要元器件及耗材:
主要耗材 | 单位 | 数量 |
新鲜动物肝脏 | g | 250 |
马铃薯 | kg | 1.5 |
乙醇(95%) | mL | 1000 |
性质验证实验用试剂 | 套 | 6 |
6、学时数:
4学时
实验项目二
1、实验项目名称:
实验二 DNS法测定马铃薯总糖糖量(含分光光度仪工作原理)
2、实验目的和任务:
(1)掌握分光光度仪的结构及工作原理;
(2)掌握分光光度仪的规范化操作程序和注意事项;
(3)掌握微机绘制标准曲线的一般方法和步骤;
(4)掌握3、5 — 二硝基水杨酸法测定葡萄糖标准曲线的原理和操作方法。
3、实验内容:
【教学重点】
(1)讲解分光光度仪的结构及工作原理;
(2)讲解并示范分光光度仪的规范化操作程序和注意事项;
(3)讲解微机绘制标准曲线的一般方法和步骤;
(4)讲解3、5 —二硝基水杨酸法测定葡萄糖标准曲线的原理和操作方法。
【教学难点】
(1)让学生掌握分光光度仪工作原理及正确规范操作规程;
(2)让学生掌握用微机绘制标准曲线操作方法,以及标准曲线绘制基本要求。
(3)为便于学生尽快掌握微机绘制标准曲线,让学生到指定的邮箱中下载教师为学生提供的标准曲线绘制示范样本作参考。
4、项目需用仪器设备名称:
仪器设备名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 |
7200型分光光度计 | WF-J2系列 | 台 | 6 |
双列四孔水浴锅 | KXB-11AB | 台 | 4 |
电子天平 | BS110S | 台 | 1 |
血糖管 | 25ml/支 | 支 | 150 |
5、所需主要元器件及耗材:
主要耗材 | 单位 | 数量 | 说明 |
200ug/mL的标准葡萄试剂 | mL | 200 | |
0.5%的3,5-二硝基水杨酸试剂 | mL | 1000 | |
6、学时数:
6学时
实验项目三
1、实验项目名称:
实验三 中性脂肪的组成及其性质验证实验
2、实验目的和任务:
(1)掌握中性脂肪的组成成分,油与脂在分子结构上的差异性。
(2)掌握脂肪的水解—皂化反应原理;肥皂制备原理。
3、实验内容:
实验原理
(1)脂肪的水解—皂化反应原理;肥皂制备原理
(2)甘油和脂肪酸鉴定反应原理.
实验操作
(1)脂肪的皂化;(2)肥皂的制备;(3)甘油的鉴定;(4)脂肪酸理化性质鉴定;
4、项目需用仪器设备名称:
仪器设备名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 |
双列四孔水浴锅 | KXS系列 | 台 | 6 |
5、所需主要元器件及耗材:
主要耗材 | 单位 | 数量 | 说明 |
新鲜动物脂肪 | g | 100 | |
碱性乙醇(95%) | mL | 1000 | |
多糖性质验证实验用试剂 | 套 | 6 | |
6、学时数:
4 学时
实验项目四
1、实验项目名称:
实验四 蛋白质呈色反应与沉淀反应
2、实验目的和任务:
(1)掌握蛋白质及氨基酸各类呈色反应原理,并能灵活应用这些反应快速鉴定具有这些特殊结构的氨基酸或蛋白质。
(2)掌握蛋白质沉淀反应的类型,各类沉淀反应原理并能在蛋白质提取,纯化,鉴定等实践应用中加以灵活应用。
3、实验内容:
【教学重点】
(1)通过蛋白质及氨基酸的呈色反应实验,让学生掌握这八类反应基本原理,能结合理论课所学知识,正确分析每一个实验现象产生的原理;并能灵活应用这些反应来鉴定或测定氨基酸或蛋白质的含量。
(2)通过蛋白质及氨基酸的沉淀反应实验,让学生掌握蛋白质可逆与不可逆沉淀反应的本质区别,能结合理论课所学知识,正确分析每一个沉淀反应产生的原理,并能在蛋白质的分离与纯化中灵活运用这些反应解决具体问题。
【教学难点】
如何让学生能结合生物化学理论知识,正确分析和阐述蛋白质及氨基酸的呈色反应和沉淀反应中涉及到的各类反应进行正确分析和归纳总结,并在实践中加以应用。
4、项目需用仪器设备名称:
仪器设备名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 |
双列四孔水浴锅 | KXS系列 | 台 | 6 |
5、所需主要元器件及耗材:
主要耗材 | 单位 | 数量 | 说明 |
2%的新鲜鸡蛋清液 | ml | 1200 | |
蛋白质性质验证实验用试剂 | 套 | 6 | |
6、学时数:
6学时
实验项目五
1、实验项目名称:
实验五 人体血清蛋白醋酸纤维纤维薄膜电泳
2、实验目的和任务:
(1) 掌握电泳分离技术原理及在生物化学研究领域中的应用。
(2) 掌握人体血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳原理,电泳装置构成,电泳的正规操作规程及注意事项。
(3) 通过血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳掌握人体血清蛋白组成成份及各组份含量测定的原理和方法。
(4) 掌握正常与非正常人体血清蛋白A/G值的医学临床诊断意义
(5) 掌握分光光度法测定人体血清蛋白各组成成份的原理,并通过计算A/G值对所测人体血清作出医学临床诊断结论。
3、实验内容:
【教学重点】
(1)让学生掌握电泳分离技术原理及在生物化学研究领域中的应用;
(2)通过实验掌握醋酸纤维薄膜电泳分离人体血清蛋原理,电泳装置构成及电泳操作方法。
(3)掌握人体血清蛋白的蛋白组成成份,正常与非正常人体血清蛋白A/G值的医学临床诊断意义。
(4)掌握分光光度法测定人体血清蛋白各组成成份的原理,并通过计算A/G值对所测人体血清作出医学临床诊断结论。
【教学难点】
(1)教学生正确识别醋酸纤维薄膜的正反面,并能按规范操作标识出点样线,用巴比妥缓冲溶液浸泡透后方可进行血清点样;点样时,薄膜点样区域多余缓冲液需用滤纸轻轻吸去,用载玻片架空点样区域进行点样,并严格控制血清点样量(血清浸渍直径<1cm)。
(2)强调血清使用的安全性,在整个操作中,手不能接触血清,也不能接触薄膜走样区域;放入电泳槽时,注意薄膜应仍然保持湿润状态,否则会在薄膜上出现虹吸现象,严重影响电泳分离疥效果。同时注意电泳仪的正负极,电泳操作中,需要有恒定的电流和相对恒定的温度。
(3)电泳结束时,由于薄膜上分离出的蛋白并没有固定到薄膜上,因此进行染色时需将薄膜逐条放入染色缸中染色固定。
(4)染色后,漂洗要充分,确保薄膜上非蛋白附作区域上不再有染料离子附着。
(5)选择血清蛋白区带分离明显的薄膜进行定量分析洗脱,洗脱必需充分。
4、项目需用仪器设备名称:
仪器设备名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 |
7200型分光光度计 | WF-J2型 | 台 | 4 |
电泳仪 | DY-1型 | 台 | 1 |
5、所需主要元器件及耗材:
主要耗材 | 单位 | 数量 | 说明 |
健康人血清 | mL | 10 | |
醋酸纤维素薄膜(2x8cm) | 张 | 人均2条 | |
冰醋酸—乙醇漂洗液 | mL | 5000 | |
冰醋酸—甲醇染色液 | mL | 500 | |
6、学时数:
6学时
实验项目六
1、实验项目名称:
实验六 Folin 酚法测定人体血清蛋白含量
2、实验目的和任务:
(1) 熟练掌握分光光度仪的规范化操作程序和注意事项;
(2) 熟练掌握微机绘制标准曲线的一般方法和步骤;
(3) 掌握Folin酚法定制牛血清蛋标准曲线的原理和操作注意事项。
(4) 对比双缩脲法测定蛋白含量,分析,总结Folin法测定蛋白含量的优点。
3、实验内容:
【教学重点】
(1)通过实验报告,归纳总结学生在3、5 —二硝基水杨酸法测定葡萄糖标准曲线实验中反映出的问题;强调标准曲线定制的规范化实验操作规程,微机绘图注意事项;
(2) 让学生掌握Folin法定制牛血清蛋标准曲线的原理和操作注意事项;
(3) 在Folin法定制牛血清蛋白标准曲线操作中,强化训练学生用移液管加样操作的规范性和准确性。
【教学难点】
(1)让学生进一步熟练掌握分光光度仪正确规范操作规程;
(2)在定制牛血清蛋白标准曲线时,强化训练学生用移液管加样操作的规范性和准确性。
(3)强调Folin法定制牛血清蛋标准曲线时,应严格控制反应条件及试剂加入顺序。
(4)对比双缩脲法测定蛋白含量,分析,总结Folin法测定蛋白含量的优点。
4、项目需用仪器设备名称:
仪器设备名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 |
7200型分光光度计 | WF-J2系列 | 台 | 6 |
双列四孔水浴锅 | KXB-11AB | 台 | 4 |
电子天平 | BS110S | 台 | 1 |
5、所需主要元器件及耗材:
主要耗材 | 单位 | 数量 | 说明 |
200ug/mL的标准蛋白质检测试剂 | mL | 100 | |
Folin试剂甲 | mL | 500 | |
Folin试剂乙 | mL | 1000 | |
6、学时数:
3学时
实验项目七
1、实验项目名称:
实验七 考马斯亮兰G250染色法测定人体血清蛋白含量
2、实验目的和任务:
(1)熟练掌握分光光度仪的规范化操作程序和注意事项;
(2)掌握考马斯亮兰染色法定制牛血清蛋标准曲线的原理和操作注意事项;
(3)对比双缩脲法、Folin法测定蛋白含量,分析,总结考马斯亮兰染色法测定蛋白含量的优、缺点。
3、实验内容:
【教学重点】
(1)考马斯亮兰染色法定制牛血清蛋标准曲线实际操作有常量法和微量法两种方法,根据实验条件,在学生实验中采用常量法测定;
(2)让学生掌握考马斯亮兰染色法定制牛血清蛋白标准曲线原理和操作注意事项;
(3)在考马斯亮兰染色法定制牛血清蛋标准曲线操作中,进一步强化训练学生用移液管加样操作的规范性和准确性。同时根据该反应特点,要求学生对分光光度仪的使用必需娴熟。
【教学难点】
1、在定制牛血清蛋白标准曲线时,强化训练学生用移液管加样操作的规范性和准确性。
2、由于考马斯亮兰染色法的生成物的稳定性较差,稳定时间一般在半小时以内,因此要求学生测定各反应管OD值时,既要准确,以要快速。因此对分光光度仪的使用必需娴熟。
3、对比双缩脲法、Folin法测定蛋白含量,分析,总结考马斯亮兰染色法测定蛋白含量的优、缺点。
4、项目需用仪器设备名称:
仪器设备名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 |
7200型分光光度计 | WF-J2系列 | 台 | 6 |
双列四孔水浴锅 | KXB-11AB | 台 | 4 |
电子天平 | BS110S | 台 | 1 |
5、所需主要元器件及耗材:
主要耗材 | 单位 | 数量 | 说明 |
0.1mg/mL的标准蛋白质检测试剂 | mL | 100 | |
考马斯亮蓝G-250 | mg | 500 | |
95%乙醇 | mL | 25 | |
85%的磷酸 | mL | 50 | |
6、学时数:
3 学时
实验项目八
1、实验项目名称:
实验八 酶的特异性验证实验
2、实验目的和任务:
(1)让学生掌握酶的专一性验证实验设计原理;
(2)通过对比唾液淀粉酶与蔗糖酶同时对不同底物的催化水解、以及水解产物的鉴定实验,让学生证实酶对底物的催化水解具有高度专一性。
(3)掌握温度、pH值、激活剂与抑制剂对唾液淀粉酶催化水解淀粉验证实验原理和操作方法。
3、实验内容:
【教学重点】
(1)让学生掌握淀粉酶和蔗糖酶的专一性验证实验设计的原理和操作方法;
(2)让学生掌握正确提取唾液淀粉酶的方法;
(3)通过测定温度、pH值、激活剂与抑制剂对唾液淀粉酶催化水解淀粉实验的影响,让学生掌握温度、pH值、激活剂与抑制剂酶促反应影响机理。
【教学难点】
(1)让学生掌握本实验中酶的专一性验证实验设计的原理;并能正确分析在酶的提取过程中,哪些因素存在可能对酶的专一性验证造成直接影响。
(2)因学生存在着个体差异,因此每个学生提取到的酶液,其酶活大小也不相同。在温度、pH值、激活剂与抑制剂对唾液淀粉酶催化水解淀粉实验中,如何消除因酶的活力大小不同给实验验证造成的影响。
4、项目需用仪器设备名称:
仪器设备名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 |
冰箱 | KG22V11TI | 台 | 1 |
双列四孔水浴锅 | KXB-11AB | 台 | 8 |
台式离心机 | 800型 | 台 | 6 |
5、所需主要元器件及耗材:
主要耗材 | 单位 | 数量 | 说明 |
活性干酵母粉 | g | 100 | |
pH:5.0、5.8、6.8、8.0的缓冲溶液 | 瓶 | 各6瓶 | 50mL/瓶 |
1%:的NaCl、CuSO4、Na2SO4试剂 | 瓶 | 各6瓶 | 50mL/瓶 |
活性干酵母粉 | g | 100 | |
6、学时数:
4 学时
执笔人:徐文俊 系主任:王跃华
主管教学院长:刘达玉 填报日期:2009-6-1
备注(本教学大纲从2008-2009学年第一学期开始执行)