生物化学课程教学大纲

生命科学与工程学院《生物化学实验》课程教学大纲【课程编号】17314268【英文名称】ExperimentsofBiochemistry【课程学时】24【适用专业】农学、园艺一、本实验课程的教学目的和要求《生物化学实验》既是生物化学理论教学的辅助教程，也是一门重要的专业基础实验技术课程，它具有很强的理论性和实用性。在前导课程无机化学、有机化学和分析化学实验的基础上，生物化学实验体现出生物学实验的特点，为后续课程如遗传学、植物生理学、微生物、分子生物学等实验课程的教学打下基础。通过生物化学实验的教学，使学生达到如下要求：1.在实验过程中生物化学的理论知识进一步验证、巩固、扩充和提高。2.学会正确使用有关生化仪器。3.培养学生在进行生物学实验时的实验过程、结果分析、实验设计和动手实验的能力，培养和提高学生的实验操作技能。4.掌握包括蛋白质、核酸、酶、维生素、脂类和代谢各方面实验方法和技能，掌握离心、滴定、比色、层析、电泳等各种生物化学实验技术。5.培养学生学习兴趣、重视实践、探索进取、吃苦耐劳、团结合作的精神。。6.培养科研能力和科学素质，使学生具有严格的科学学风和发现、分析、解决问题的初步能力。二、本实验课程与其它课程的关系本实验课程上承《无机化学实验》、《分析化学实验》和《有机化学实验》，下续《遗传学实验》、《植物生理学实验》、《微生物实验》、《分子生物学实验》等课程，因此《生物化学实验》的学习是学生进行其他生物学实验的前奏，是今后开展植物学方面实验和研究的基础。三、实验课程理论教学内容安排（共安排4学时）第一部分生物学实验与化学实验的主要区别（0.5学时）【目的】通过各个具体实验内容的讲授和操作，使学生熟悉生物学实验与化学实验的主要区别。【要求】1、了解实验的生物学性质和化学性质。2、理解空白（对照）的含义。3、掌握生物学实验与化学实验的主要区别。【教学内容】通过肝糖原的提取与鉴定、维生素的测定等实验掌握生物学实验与化学实验的主要区别。3 生命科学与工程学院第一节空白（对照）实验的含义第二节空白（对照）实验的设定【教学重点】空白实验的意义。【教学难点】设计空白实验。第二部分比色测定的方法与原理（2.5学时）【目的】通过对各种物质的比色测定，熟悉比色测定的方法与原理。【要求】1、了解分光光度计的使用。2、理解实验结果的处理。3、掌握比色测定的方法与原理。【教学内容】通过总糖、蛋白质、总脂、胆固醇等的测定，掌握比色测定的方法与原理。第一节关键溶液的分析与配制；第二节比色过程的分析；第三节结果处理方法的选择；【教学重点】实验结果的处理。【教学难点】实验结果的数据分析。第三部分电泳的方法与原理（1.0学时）【目的】通过电泳实验的理论讲授，熟悉电泳的原理、电泳的结果分析和过程中的关键步骤。【要求】1、了解电泳的原理。2、理解实验结果的分析。3、掌握电泳过程中的关键步骤。【教学内容】通过醋酸纤维素薄膜电泳、琼脂凝胶电泳分离血清蛋白质，掌握电泳的方法与原理。第一节电泳材料的前期处理；第二节电泳过程中的关键步骤；第三节电泳结果的分析；【教学重点】电泳的操作过程。【教学难点】电泳过程中的关键步骤。四、实验内容安排1、实验项目的类型及性质序号实验名称学时类型性质验证综合设计演示必做自选1糖原的提取与鉴定3√√2植物VC的提取与定量测定3√√3酶活性的测定4√√4比色法测植物总糖6√√5胆固醇含量的测定3√√6植物总蛋白的测定6√√3 生命科学与工程学院7植物总脂的测定6√√8电泳分离蛋白质6√√9亲和层析分离乳酸脱氢酶8√√实验学时数合计4542302124实验项目数合计9810452、实验项目说明实验一、糖原的提取与鉴定【目的】通过对糖原的提取，了解空白实验的意义，掌握糖原的性质。【要求】验证肝糖原的提取方法和重要的鉴定特点。了解糖原的提取方法和分离措施。【内容】肝糖原是糖在动物体内的重要贮存形式，在代谢过程中是体内糖的重要来源之一。其合成与分解对血糖的调节起重要作用。糖原是高分子化合物，分子量约400万，微溶解于水，无还原性，与碘作用生产红色物质。糖原的水解产物为葡萄糖，在碱性条件下可将Cu2+还原为红色的CuO。【方法】乙醇提取法。实验二、植物VC的提取与定量测定【目的】通过对维生素C的提取和定量，掌握维生素C的提取方法，熟悉定量分析时空白（对照）实验的意义以及对照实验的设计方法。【要求】了解维生素C的提取方法和定量测定方法，同时熟悉定量分析时空白（对照）实验的意义以及对照实验的设计方法。学会设计空白的操作和步骤。【内容】维生素C广泛存在于植物中，其存在形式有还原型维生素C（抗坏血酸）和氧化型维生素C（脱氢抗坏血酸），新鲜的样品中以还原型维生素C含量最高。维生素C很不稳定，对碱、热、光、氧、金属离子等敏感，很容易遭到破坏。在中性和微酸性条件下稳定，因此实验中常用草酸、三氯乙酸、醋酸等来提取样品中的维生素C。【方法】组织粉碎提取、研钵提取，碘指示，2,6-二氯酚靛酚实验三、酶活性的测定【目的】通过对酶活性的测定，掌握酶活性的测定原理，理解酶活力和比活性含义的意义【要求】了解酶活性的测定原理，掌握脂肪酶、酯酶活性的测定方法。【内容】酶与底物反应后，对底物或产物的测定来定量酶的活性。如脂肪酶水解脂肪，产生的脂肪酸可用标准的碱溶液进行滴定而测定脂肪酶的活力。酯酶可将乙酰-2,6-二氯酚靛酚水解为2,6-二氯酚靛酚，测定2,6-二氯酚靛酚的含量即可测出酯酶的活力。【方法】比色法、层析法；实验四、比色法测植物总糖【目的】学生通过植物中总糖的测定，掌握糖的测定方法，原材料提取糖时的处理过程。在实验过程中，掌握分光光度计的使用方法及其注意事项，进一步理解空白实验的意义。【要求】学生通过本实验，学习植物糖的提取和测定方法，了解原材料的处理过程，掌握分光光度计的使用，了解数据的不同的处理方法。3 生命科学与工程学院【内容】血中葡萄糖含量的稳定，对动物是非常重要的，这表现在学糖的恒定。血糖含量的变化，是动物重要的病理指标。血糖测定的方法很多，本实验采用福林法测定，由于有其他还原性物质的影响，得到的结果比实际的稍高，但可以剔除这些影响，推测正确的结果。植物中总糖的测定也是如此，只是提取方法不同而已。【方法】蒽酮法、福林（Follin）酚法实验五、胆固醇含量的测定【目的】通过胆固醇的测定，熟悉胆固醇的性质，掌握胆固醇在代谢过程中的意义。【要求】掌握胆固醇的提取和测定方法，进一步熟悉分光光度计的使用和数据的处理。本实验采用硫磷铁法，熟悉胆固醇的性质。【内容】胆固醇是环戊烷多氢菲的衍生物，它不仅参与血浆脂蛋白的形成，而且是细胞的必须结构成分，它可以参与神经纤维绝缘性结构的形成，也合成胆汁酸盐、皮质激素和性激素，是血液中的重要物质。胆固醇在血液中可以游离存在，也可以与载脂蛋白形成胆固醇脂，这两种形式的胆固醇统称为总胆固醇。在实践中，甲状腺机能减低症、严重糖尿病、动脉粥样硬化、黄色瘤病、糖原累积症、肥大性关节炎和脂血症等都引起胆固醇增多。【方法】邻苯二甲醛法、香草醛法、硫磷铁法等。实验六、植物总蛋白的测定【目的】通过本实验，熟悉植物中蛋白质的提取方法、测定方法和性质。【要求】本实验采用染料考马斯亮蓝法测定蛋白质含量。了解蛋白质的测定方法，熟悉比色原理，设计比色实验的测定范围。【内容】蛋白质是一切生物体内的重要组成部分，是二十余种氨基酸以肽键相互连接而成的复杂高分子化合物，在水溶液中形成亲水胶体。血浆中主要含清蛋白、球蛋白和纤维蛋白，血清中则主要是清蛋白和球蛋白。【方法】凯氏微量定氮法、酚试剂（格林勃Greenberg法）、双缩脲法、紫外吸收法、考马斯亮蓝法等。实验七、植物总脂的测定【目的】通过植物总脂的测定，熟悉脂类的组成和性质，掌握处理样品的基本技能。【要求】学生通过本实验，掌握香草醛测定总脂的方法。【内容】脂类化合物是人类、动物和植物组织的基本组成成分和氧化供能物质之一，它包括真脂和类脂两大类。【方法】分光光度法实验八、电泳分离蛋白质【目的】通过电泳操作，掌握电泳的基本技术，了解采用各种支持物电泳分离血清蛋白质的原理和方法。【要求】掌握电泳的基本技能和关键操作步骤。【内容】电泳技术是重要的生物学技术，它将分离混合物和定量测定结合起来。电泳的方法很多，有显微电泳、区带电泳和自由界面电泳，其中的区带电泳的应用很广泛。区带电泳按支持物的不同又有滤纸及其他纤维薄膜（玻璃纤维、聚氯乙烯纤维、醋酸纤维素）、粉末电泳（纤维素粉、淀粉、玻璃粉等）、凝胶电泳（琼脂、聚丙烯酰胺凝胶、硅胶、淀粉凝胶等）和线丝电泳（尼龙线、人造丝等）。从对象看，可电泳分离血清蛋白质、植物蛋白质、同工酶（乳酸脱氢酶）、核酸的水解产物等。【方法】醋酸纤维素薄、凝胶电泳。3 生命科学与工程学院实验九、亲和层析分离乳酸脱氢酶【目的】通过乳酸脱氢酶的分离，掌握亲和层析的操作方法和基本原理。【要求】掌握分离猪骨骼肌中乳酸脱氢酶的方法，熟悉亲合层析的原理。【内容】亲和层析操作简单、快速、纯化效率高。本实验学生通过亲和层析剂的制作，亲和吸附与洗脱，了解亲和层析的操作方法。在层析前后对乳酸脱氢酶活性、总蛋白质的测定，来理解亲和层析的特点。【方法】亲和层析法。【参考资料】《生物化学实验原理和方法》，李建武等，北京大学出版社；《基础生物化学实验指导》，吕淑霞，农业出版社；基础生物化学实验，王秀奇，高等教育出版社；《动物生物化学实验指导》，北京农业大学，农业出版社。五、选用教材及主要参考书1、教材《基础生物化学实验指导》，吕淑霞，中国农业大学出版社，20032、参考书⑴《生物化学实验原理和方法》，李建武等，北京大学出版社，2002⑵《生物化学实验教程》，刘箭，科学出版社，2004⑶《基础生物化学实验指导》，余冰宾，清华大学出版社，2004⑷《生化化学实验方法和技术》，陈毓荃，科学出版社，2005⑸《现代生化技术》第二版，郭勇，科学出版社，2005⑹《生物化学实验技术》俞建瑛等，化学工业出版社，2005⑺《动物生物化学实验指导》，周顺伍，北京农业大学，中国农业出版社，2000⑻《基础生物化学实验(第2版)》，王秀奇等，高等教育出版社，1999⑼《基础生物化学实验指导》文树基，陕西科学技术出版社，1994六、实验考核方式（报告）及成绩评定全部批改学生的实验报告，实验报告要求具有下列内容：实验题目；姓名；学号；班级；实验目的；实验原理；实验药品；实验器械；实验步骤；结果记录；结果分析与处理；实验中的问题与建议；预设问题的讨论；实验成绩由三部分组成：实验报告和出勤占60%；实验操作占20%；实验过程中的纪律占20%；编写负责人：张廷华审核人：部门主管领导：3