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实验课程
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《生物化学实验》课程教学大纲
2016-04-12 16:19  

一.基本信息

课程编号:

课程名称: 生物化学

英文名称: Biochemistry

课程性质: 专业必修课

总 学 时: 36

学 分: 4

适用对象: 生物科学专业

先修课程: 基础化学实验

二.编写说明

(一)课程的性质

生物化学实验是生物科学专业的必修课,是研究生物体的化学,生物体分子组成及变化规律的基础的一门学科,它在分子水平上探索和解释生长、发育、遗传、记忆与思维等复杂生命现象的本质。

(二)课程教学目标基本要求

生物化学是一门应用性很强的理论课程,而且发展很快,必须注重理论联系实际。生物化学实验是生物化学课程教学的重要组成部分,是生物化学理论联系实际的重要课程之一。本实验课的目的在于加深学生对生物化学理论和实验基本原理的理解,培养学生研究型学习的能力,并为后续专业课的学习打好基础。通过对本课程的学习,要求对生物化学实验总体上应达到以下要求:

初步掌握生物化学实验的基本操作技术,正确使用相关实验基本仪器,了解获得生物化学知识的科学方法。在验证和巩固生物化学的基本理论的基础上逐步培养学生客观地对实验结果进行观察、比较、分析和综合的能力以及独立思考、解决实际问题的能力。使学生理解生物分子的结构与功能,以及两者之间的关系。理解生物体重要物质代谢的基本途径,主要生理意义、调节以及代谢异常与疾病的关系。理解基因信息传递的基本过程,基因表达调控的概念。

(三)课程的重点和难点

本课程重点和难点内容包括:蛋白质的沉淀反应与变性,蛋白质分离纯化及含量测定,酶活性的影响因素,酶活性测定,核酸的提取,总糖含量测定等。

(四)课程教学方法与手段

学生预习实验内容、教师讲授、学生实际操作、教师指导、课堂讨论等形式。

(五)教学时数分配表

序 号

实 验 名 称

必做选修

实验课时

实验类型

1

蛋白质等电点的测定

必做

3

验证型

2

蛋白质的沉淀反应与变性

必做

3

验证型

3

双缩脲法测定蛋白质含量

必做

3

验证型

4

蒽酮比色法测定总糖含量

必做

3

验证型

5

核糖核酸的分离提取

必做

3

设计型

6

氨基酸的分离鉴定

必做

3

验证型

7

影响酶活性的因素

必做

3

设计型

8

血清胆固醇含量的测定

必做

3

验证型

9

肝脏转氨酶活性的测定

必做

3

验证型

10

Vc含量的测定

必做

3

验证型

11

牛奶中酪蛋白的提取

选做

3

设计型

12

蛋白质结构与功能关系的研究

选做

3

设计型

(六)本课程与其它课程的联系

学习本课程之前,应先掌握关于基础化学、无机化学、有机化学等,为学生后继课程的学习和今后从事中学生物学实验教学工作打下扎实的基础。

(七)教材与主要参考书

1. 教材

《生物化学实验》杨建雄编,高等教育出版社,2014。

2. 主要参考书

《生物化学实验指导》张蕾主编,武汉大学出版社,2011。

《生物化学实验》阮红主编,浙江大学大学出版社,2012。

(八)考核方式

本门课程为考查课程,根据学生上实验课的态度和出勤率,实验操作和实验报告写作和考试成绩对学生进行综合考核和评分。考试成绩占40%,实验报告占40%,考勤和平时成绩占20%。

三.教学内容纲要

实验一、蛋白质等电点的测定

实验目的:

1.了解蛋白质的两性解离性质。

2.初步学会测定蛋白质等电点的方法。

实验内容:

本实验借观察在不同pH溶液中的溶解度以测定酪蛋白的等电点,用醋酸与醋酸钠配制成各种不同pH值的缓冲液。向诸缓冲溶液中加入酪蛋白后,沉淀出现最多的缓冲液的pH值即为酪蛋白的等电点。

主要仪器设备:水浴锅

实验二、蛋白质的沉淀反应与变性

实验目的:

1.加深对蛋白质胶体溶液稳定因素的认识。

2.了解沉淀蛋白质的几种方法。

3.了解蛋白质沉淀与变性的关系。

实验内容:

在水溶液中,蛋白质由于表面生成水化层和双电层而成为稳定的亲水胶体颗粒,在一定的理化因素影响下,蛋白质颗粒可因失去电荷和脱水而沉淀。实验

用盐析,重金属离子,有机溶剂沉淀蛋白质,加深学生对蛋白质胶体溶液稳定因素的认识,以及蛋白质沉淀与变性的关系的理解。

主要仪器设备:

实验三、双缩脲法测定蛋白质含量

实验目的:

1.掌握双缩脲法测定蛋白质含量的原理和方法。

2.掌握分光光度计的使用。

实验内容:

双缩脲由两分子尿素加热缩合而成,双缩脲在碱性条件下与硫酸铜发生反应生成紫红色络合物。蛋白质分子中的肽键与双缩脲的结构相似,能发生此反应,形成紫红色络合物,其颜色的深浅与蛋白质的浓度成正比,而与蛋白质的分子量、氨基酸成分无关,因此利用此进行比色测定蛋白质含量。本实验对一系列标准蛋白溶液进行吸光度的测定,并绘出标准曲线,进而对未知样品进行蛋白质含量测定。

主要仪器设备: 分光光度计

实验四、蒽酮比色法测定总糖含量

实验目的:

1.掌握蒽酮比色法测定总糖和还原糖含量的原理和方法。

2.学会正确使用分光光度计。

实验内容:

强酸可使糖类脱水成糖醛或羟甲基糖醛,生成的糖醛或羟甲基糖醛与蒽酮脱水缩合,形成糖醛的衍生物,呈蓝绿色,该物质在630nm处有最大吸收。在10-100μg范围内其颜色的深浅与可溶性糖含量成正比。本实验对一系列标准蛋白溶液进行吸光度的测定,并绘出标准曲线,并对植物组织中的总糖和还原糖进行定量测定。

主要仪器设备: 水浴锅,分光光度计、电子分析天平

实验五、核糖核酸的分离提取

实验目的:

1.学习提取RNA的原理和操作方法。

2.培养学生自主设计实验的能力和独立开展实验的能力。

实验内容:

1.查阅资料,明确核酸提取分离的基本原理。

2.设计制定实验方案。实验以干酵母为材料提取酵母核糖核酸。酵母核糖核酸中RNA含量较多,RNA可溶于碱性溶液,在碱提取液中加入酸性乙醇溶液可以使解聚的核糖核酸沉淀,即得到RNA的粗制品。

3.核酸的分离。

主要仪器设备: 分光光度计、离心机、水浴锅

实验六、氨基酸的分离鉴定

实验目的:

通过氨基酸的分离,学习纸层析法的基本原理及操作方法。

实验内容:

本试验利用纸层析法分离氨基酸。纸层析是以滤纸为惰性支持物的分配层析,层析溶剂由有机溶剂和水组成。滤纸纤维上的羟基具有亲水性,吸附一层水作为固定相,有机溶剂为流动相。当有机相流经固定相时,由于分配系数不同,结果物质在两相间不断分配而得到分离。

主要仪器设备:层析缸

实验七、影响酶活性的因素

实验目的:

1.了解温度、PH值对酶活性的影响。

2.培养学生自主设计实验的能力和独立开展实验的能力。

实验内容:

1.查阅资料,明确温度、PH值对酶活性影响。

2.设计制定实验方案。温度、pH、重金属盐、抑制剂、激活剂等通过影响酶的活性来影响酶促反应的速率。本实验以唾液淀粉酶为研究对象,以水解混合物遇碘呈现的颜色来判断淀粉被唾液淀粉酶水解程度,研究温度和环境PH对酶活性的影响。

3.方案实施。

主要仪器设备:水浴锅

实验八、血清胆固醇含量的测定

实验目的:

1.了解胆固醇。

2.学习测定血清胆固醇的原理与方法。

实验内容:

实验以牛血清为研究对象,测定血清胆固醇含量。血清经无水乙醇处理后,蛋白质被沉淀,胆固醇则溶于无水乙醇中。在乙醇提取液中加入磷硫铁试剂,胆固醇和试剂生成紫红色化合物,呈色度与胆固醇含量呈正比,可用比色法测定。

主要仪器设备: 分光光度计

实验九、肝脏转氨酶活性的测定

实验目的:

1.了解转氨酶的性质及临床意义。

2.掌握谷丙转氨酶活力的测定方法。

实验内容:

本实验以丙氨酸和a-酮戊二酸作为谷丙转氨酶的作用的底物,利用内源性磷酸吡哆醛作为辅酶,在一定条件及时间作用后来测定所生成的丙酮酸的含量来确定其酶的活力。丙酮酸能与2,4二硝基苯肼结合,生成丙酮酸-2,4二硝基苯腙,后者在碱性条件溶液中呈棕色,其吸收光谱的峰为439-530nm,可用于测定丙酮酸的含量。

主要仪器设备: 分光光度计、电子天平

实验十、Vc含量的测定

实验目的:

1.学习并掌握定量测定维生素C的原理和方法。

2.了解蔬菜、水果中维生素C含量情况。

实验内容:

维生素C具有很强的还原性。还原型抗坏血酸能还原染料2,6-二氯酚靛酚(DCIP),本身则氧化为脱氢型。在酸性溶液中,2,6-二氯酚靛酚呈红色,还原后变为无色。因此,当用此染料滴定含有维生素C的酸性溶液时,维生素C尚未全部被氧化前,则滴下的染料立即被还原成无色。一旦溶液中的维生素C已全部被氧化时,则滴下的染料立即使溶液变成粉红色。所以,当溶液从无色变成微红色时即表示溶液中的维生素C刚刚全部被氧化,此时即为滴定终点。本实验对水果中维生素C含量进行滴定。

主要仪器设备:滴定管

实验十一、牛奶中酪蛋白的提取

实验目的:

1.学习分离提纯蛋白质的方法。

2.培养学生自主设计实验的能力和独立开展实验的能力。

实验内容:

1.查阅资料,明确蛋白质提取分离的基本原理。

2.设计制定实验方案。实验利用等电点时溶解度最低的原理,对牛乳中酪蛋白是进行分离。将牛乳的pH调到4.7(酪蛋白的等电点)时,酪蛋白就沉淀析出。再用乙醇和乙醚洗涤沉淀,除去类杂质,便可制得纯酪蛋白。

3.牛奶中酪蛋白的分离。

主要仪器设备: 分光光度计,离心机

实验十二、蛋白质结构与功能关系的研究

实验目的:

1.了解蛋白质一级结构和必须残基与蛋白质高级结构间的关系,深入理解酶的活性中心构成及作用。

2.学习蛋白质氨基酸残基分析的方法。

3.培养学生团队合作能力及实验创新能力。

实验内容:

1.查阅资料,明确蛋白质结构与功能关系。

2.设计制定实验方案。本实验利用设计软件,预测蛋白质一级结构和必须残基与蛋白质高级结构间的关系。酶(除核酶外)是生物大分子,具有明显的结构层次性。酶分子中一些氨基酸残基与酶的活性密切相关,参与构成酶的活性中心和维持酶的特定构象所必需的基团为酶的必需基团。这些必需基团在一级结构上可能相距很远,但在空间结构上彼此靠近,组成具有特定空间结构的区域,即酶的活性中心(active center)或活性部位(active site)。

3.方案实施。

主要仪器设备:电脑

大纲撰写人:刘莉

大纲审核人:

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