生物工程专业《生物化学实验》教学大纲

《生物化学实验》教学大纲ExperimentsofBiochemistry基本信息课程代码：【100724】课程学分：【1.5/48】面向专业：【生物工程】课程性质：【学科基础必修课】开课院系：生物与医学工程学院使用教材：主教材【《生物化学实验教程》，张云龙、卞永刚、林瑛主编，东华大学（自编），2018】参考教材【1.《生物化学实验》（第5版），陈钧辉、李俊主编，科学出版社，2017；2.《生物化学实验原理和方法》（第二版），余瑞元等主编，北京大学出版社，2012；3.《生物化学实验》（第二版），丛峰松主编，上海交通大学出版社，2012】注：如课程需学生阅读参考文献或查阅网上资料，应列出参考文献【文献名作者刊物名页次】，所用搜索引擎及检索关键词。先修课程：【有机化学100281(3)、无机化学100042(3)、物理化学100301(3)、生物化学100711（4）】并修课程：【分子生物学100792（3）、普通遗传学103601（3）】后续课程：【细胞生物学100802（3）、基因工程100861（2）、微生物学103651（4）】二．课程目标生物化学是一门重要的前沿基础学科，同时也是一门实验性很强的学科，生物化学实验已成为生命科学各领域的重要研究工具。生物化学实验课程作为生物工程专业的工程基础必修课，它在训练学生的基本实验技能、培养学生动手能力和创新能力等方面发挥着重要的作用。生物化学实验课程旨在培养学生掌握蛋白质、核酸、酶、糖类等生物大分子的分离纯化和分子结构、理化性质、生物学功能鉴定方法；熟悉生物化学分离、制备、分析、鉴定技术（比色、层析、电泳、离心等）等基本实验原理及操作技能，为学生进一步学习专业课打下坚实的基础。拟设定具体目标如下：课程目标1（知识目标）：掌握生物化学实验的基本原理和实验技能，包括生物分子的分离纯化、制备、分析和鉴定技术等；熟悉生化实验相关仪器的使用方法和注意事项；为未来生物工程各领域研究的科学问题和制定相应实验设计方案提供理论和技术保障。【支撑毕业要求指标点4.1】课程目标2（能力目标）：掌握生物化学实验数据总结和分析的能力，熟悉相关的数据分析软件和图表制作软件，准确形成实验结果和准确判断结论的能力。【支撑毕业要求指标点4.3】课程目标3（素质目标）：培养学生的团队协作精神，以及独立完成实验关键步骤的能力；培养学生良好的科学思维、独立思考能力。【支撑毕业要求指标点9.2】课程目标和毕业要求的对应关系和支撑矩阵表1课程目标和毕业要求的对应关系和支撑矩阵毕业要求指标点课程目标及其支撑强度系数课程目标1课程目标2课程目标3支撑强度研究：掌握具有现代生物化学、微生物发酵与工程、生物工程实验等实验操作技能，能够基于科学原理并采用科学方法对生物工程及其相关领域的复杂问题进行研究，包括实验设计、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。根据实验方案，合理使用相关实验设置、安全开展实验、合理采集实验数据，并得到有效实验结果√√M√H四．课程内容（一）教学内容结构关系图课程内容表2教学内容及对应的课程目标章节参考学时教学内容学生学习成果对应课程目标模块1．蛋白质的纯化与鉴定6实验1．蛋白质的定量分析——Bradford浓度测定法（实验安全教育；规范实验操作；规范处理实验废弃物）1．了解多种蛋白质定量分析方法的原理和优缺点，并熟悉和掌握当前研究中最为常用、快捷的方法；2．熟练掌握Bradford浓度测定法，即考马斯亮蓝结合法，测定蛋白质的浓度的原理的操作过程。1-36实验2．蛋白质的相对分子量测定——SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法1．熟悉蛋白质分子量检测的各种方法、原理和优缺点；2．熟练掌握SDS电泳检测技术，能够分析实验过程中出现错误和产生误差的原因。1-36实验3．蛋白质等电点的测定——聚沉测定法（国家蛋白质科学中心）1．了解蛋白质分子的两性解离特性和等电点概念；2．熟悉蛋白质等电点测定的常规方法，如聚沉测定法、等点聚焦聚丙烯酰胺凝胶电泳（IEF）等；1-36实验4．氨基酸的分析与纯化——薄膜层析法1．掌握薄层层析法的一般原理。2．掌握氨基酸薄层层析法的基本操作技术。3．掌握如何根据移动速率（Rf值）来鉴定被分离的物质（即氨基酸混合液）。1-3模块2．核酸的纯化与鉴定6实验5．质粒DNA的提取与定量分析——小量抽提法（纯化）、紫外吸收法（浓度）、琼脂糖凝胶电泳（分子量）（正确应对与预期不符的实验结果；坚持客观唯物主义）1．熟悉DNA分子结构特征和理化性质；了解不同类型DNA分子分离纯化的方法；2．掌握最常用的质粒DNA提取方法，并能够对质粒进行定性、定量鉴定，如浓度、片段大小、基因序列信息等。1-36实验6．总RNA的提取与定量分析——TRIzol提取法、紫外吸收法（浓度）、琼脂糖凝胶电泳（质量）1．了解RNA分子结构特征和理化性质；了解不同类型RNA分子（如总RNA、mRNA、tRNA、microRNA等）的分离纯化方法；2．掌握TRIzol提取细胞或组织总RNA的原理和方法。3．掌握紫外（UV）吸收法测定核酸浓度的原理和操作流程。1-3模块3．蛋白酶活性的影响因素4实验7．酶促反应影响因素的关键参数分析——最适温度、最适pH、抑制剂与激活剂（酶学研究中的诺贝尔奖）1．了解温度、pH、激活剂及抑制剂等因素对酶促反应过影响的机制；2．熟悉酶的最适温度、最适pH检测方法。1-3模块4．糖的鉴定4实验8．糖的定性分析-1——酮体、醛糖的呈色反应1．了解常见单糖、二塘和多糖的类型和分子结构特征；2．熟悉鉴定糖类及区分酮糖、醛糖的检测方法；3．了解鉴定还原糖、总糖的方法及其原理；5．熟练掌握3,5-二硝基水杨酸法、比色法等分析法。1-34实验9．糖的定性分析-2——还原糖、总糖的3,5-二硝基水杨酸法、比色法分析（糖与疾病的关系）1-3合计48（三）教学进度与学时分配教学内容讲课讨论实验上机合计实验1.蛋白质的定量分析——Bradford浓度测定法0.50.5506实验2.蛋白质的相对分子量测定——SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法0.50.5506实验3.蛋白质等电点的测定——聚沉测定法0.50.5506实验4.氨基酸的分析与纯化——薄膜层析法0.50.5506实验5.质粒DNA的提取与定量分析——小量抽提法（纯化）、紫外吸收法（浓度）、琼脂糖凝胶电泳（分子量）0.50.5506实验6.总RNA的提取与定量分析——TRIzol提取法、紫外吸收法（浓度）、琼脂糖凝胶电泳（质量）0.50.5506实验7.酶促反应影响因素的关键参数分析——最适温度、最适pH、抑制剂与激活剂0.50.5304实验8.糖的定性分析-1——酮体、醛糖的呈色反应0.50.5304实验9.糖的定性分析-2——还原糖、总糖的3,5-二硝基水杨酸法、比色法分析0.50.5304合计4.54.539048五．课程考核方式与评分标准（一）课程考核方式表3课程目标的考核方式课程目标考核内容考核方式1掌握生物化学实验的基本原理和实验技能，包括生物分子的分离纯化、制备、分析和鉴定技术等；熟悉生化实验相关仪器的使用方法和注意事项；为未来生物工程各领域研究的科学问题和制定相应实验设计方案提供理论和技术保障。实验原理知识；学习的主动性、工作态度、实验操作能力、实验技能的熟练程。出勤记录+实验操作态度和能力记录+实验报告2掌握生物化学实验数据总结和分析的能力，熟悉相关的数据分析软件和图表制作软件，准确形成实验结果和准确判断结论的能力。数据分析、处理和总结能力，判断数据正确性和准确性的能力；实验报告的撰写能力，尤其是逻辑性和完整性。实验报告3培养学生的团队协作精神，以及独立完成实验关键步骤的能力；培养学生良好的科学思维、独立思考能力。团队协作能力，独立完成实验的能力，解决问题的能力和创新意识出勤记录+实验操作态度和能力记录+实验报告（二）课程成绩构成表4课程成绩构成表课程目标课程目标在各考核方式中的比例课程目标占总成绩比例出勤记录+实验操作态度和能力记录实验报告1掌握生物化学实验的基本原理和实验技能，包括生物分子的分离纯化、制备、分析和鉴定技术等；熟悉生化实验相关仪器的使用方法和注意事项；为未来生物工程各领域研究的科学问题和制定相应实验设计方案提供理论和技术保障。40%40%70%2掌握生物化学实验数据总结和分析的能力，熟悉相关的数据分析软件和图表制作软件，准确形成实验结果和准确判断结论的能力。30%30%15%3培养学生的团队协作精神，以及独立完成实验关键步骤的能力；培养学生良好的科学思维、独立思考能力。30%30%15%考核方式占总成绩比例30%70%100%（三）评分标准1、课内评分标准：（占总成绩30%，包括出勤记录+实验操作态度和能力记录等）表5课内评分标准

90-100分80-89分60-79分59-0分评分标准实验按时完成，并取得正确的实验结果，未损坏仪器、守时、并参与值日、课堂积极参与讨论复完成实验，并取得较为正确的实验结果，未损坏仪器、守时、并参与值日、课堂积极参与讨论完成实验，但未达预期实验结果，损坏仪器，未能守时、参与值日，课堂讨论不积极未完成实验或发生设备损坏等2、实验报告评分标准