生化实验技术

生命科学作为二十一世纪发展最为迅速的学科之一，生物化学技术则是其任何研究进展的技术支撑，是现代生物技术的重要组成部分。生化实验手段不仅推动了本学科的进展，而且被生物其他学科利用，促进了各学科的共同发展。生化实验技术的学习已经成为理解近代生命科学的重要基础之一。

1.课程学习内容

本课程学习内容分基础与综合设计实验，两个渐进式、技能训练模块进行，其中基础实验内容主要学习生物化学的基本实验技术，包括验证与分析生化物质的6大主要类型（蛋白质、酶、DNA、糖、脂类、维生素等）和生化代谢过程的基本技术方法。内容涉及生化物质的定性、定量分析测定、电泳鉴定和代谢检测等，即课内完成8个实验项目的操作训练；同时鼓励学生自行设计实验内容，达到教学训练目标。

综合设计实验模块内容为选取蛋白质、核酸两大类生化大分子物质提取制备和鉴定实验项目为载体，以生物化学理论为指导，设计综合贯穿生化分离检测实验的经典技术为主线的实验内容，学习生化材料预处理、沉淀技术、膜分离技术、层析技术（凝胶、离子交换、亲和析）、电泳技术、化学检测、光学检测等，以及生化产品分析鉴定的实验技术理论与操作方法。教学课时内完成2个大主题方向的实验内容，即蛋白质分离纯化鉴定、基因组提取纯化与PCR鉴定。学生也可自选多糖、酶等大分子物质作为实验对象，进行实验项目设计，并完成操作训练，也鼓励学生选择大纲外感兴趣的实验项目，同样设计并完成操作，达到教学要求的目标。

   2.课程目标

    通过课程学习，学生加强巩固了生物化学基本理论，掌握生化物质（蛋白质、酶、糖、核酸、脂类等）性质及在生物机体中代谢原理，并学会从事生化物质相关科学研究、生产、质控的离心、层析、光谱、PCR等定量定性实验技术与方法，激发对生命科学现象探索兴趣及学习热情。同时具备生化物质相关分离、检测、分析等实验的规范操作操作能力，养成终身学习的能力，科学、严谨、规范的科研素质及良好的实验习惯，具备良好的职业素养与实事求是的精神，并具有发现问题和质疑习惯，具备批判性思的维创新能力和科学探索精神。

 3.课程设计

 生化实验技术教学内容设计（对应技术和能力训练目标）

实验模块

教学项目

教学内容/实验项目

技术训练目标

能力训练目标

模块1：基础实验（共32学时）

课题1

生物体重要组成成分的分析方法及性质（21学时）

实验1  蛋白质的等电点测定和沉淀反应

沉淀分离技术

1.生化研究方法学习；

2.巩固生化理论知识；

3.规范化训练生化基本实验技能；

实验2  过氧化氢酶活力和动力学常数测定

酶活性测定技术

实验3  DNA（RNA）的琼脂糖凝胶电泳

平板电泳技术

实验4 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质的相对分子量

SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术及应用

实验5  Vc的定量测

微量滴定技术

实验6  3,5-二硝基水杨酸比色法测定糖的含量

糖的性质及检测技术

课题2

生化代谢反应（7学时）

实验7  肌糖原的酵解作用

化学检测技术

实验8  脂肪酸的β氧化

化学检测技术

模块2：综合应用设计实验（共32学时）

课题1

定性PCR法检测转基因食品

课题2

rDNA-ITS扩增法鉴定真菌种类（课题1和课题2二选一）

课题3

火龙果基因组提取与质量鉴定

实验1-1基因组DNA提取

1.基因组DNA提取纯化技术；

2.DNA含量纯度测定技术；

3.琼脂糖凝胶电泳检测技术；

4.PCR技术；

培养学生综合运用生化技术设计实施项目、解决实际问题的能力；

实验1-2 二苯胺法、紫外分光光度法等测定DNA含量

实验1-3紫外分光光度法测定DNA纯度

实验1-4琼脂糖凝胶电泳测定DNA分子大小

实验1-5 PCR扩增转基因食品特有序列

实验1-6 琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物

课题1

免疫球蛋白的分离纯化及鉴定

课题2

植酸酶的分离纯化鉴定及含量测定（课题3和课题4二选一）

实验2-1蛋白提取

1.膜分离技术；

2.紫外分光光度技术；

3.层析分离技术；

4.沉淀分离技术；

5.化学检测技术；

6.电泳分离技术；

7.酶活力测定技术；

实验2-2蛋白盐析分离

实验2-3凝胶层析、透析脱盐

实验2-4离子交换层析纯化蛋白质

实验2-5凝胶层析纯化蛋白质

实验2-6蛋白质含量测定

实验2-7实验3-7 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质的相对分子量及纯度

实验2-8蛋白质（或酶）活性测定

自主设计项目（贯穿综合应用设计实验始终，30学时）：学生自行确定实验项目，自行设计实验方法，报实验指导教师审批，上交实验结果后，教师根据设计、实施和结果可以给予该课程的适度加分，对于选题、设计、结果都十分突出的项目，学生可以免除该课程的考试，直接获得优秀

培养学生进行实验设计的能力

研讨（4学时）每个实验主题安排“方案汇报研讨课”和“实验结果汇报研讨课”各1节，共计2课时研讨，具体研讨内容包括实验设计方案，总结汇报实验结果，实验方法、实验过程的研讨，并提出新的实验想法和问题

锻炼学生总结、组织、表达、协作能力

4.课程特色与亮点

  （1）课程内容设计体现了行业导向、技能主线、递进设计的特点

教学内容以行业为导向、以技能为主线形成了“基础——综合应用——研发创新”的递进式实验项目体系。基础实验模块强调生化基本技术与先进技能的规范操作，体现基础性、规范性的特点。综合应用设计实验模块结合行业应用，确定以生物化学研究两大核心物质——蛋白质和核酸为两个主题展开，每个主题提供给学习者各两个课题选择，要求学习者每个主题必选一个课题进行设计实施完成，体现综合性、应用性的特点。

（2）课程建有线上大量资源，线上线下结合开展研究式实验教学方法的实施

线上教学中体现研究式教学方法，为研究性教学在实验课中的推广提供大量可借鉴参考的资料。打破了传统的实验课的教学模式，基础实验模块每个实验都包括教师导学、学生实验、讨论交流三个环节。综合应用设计模块每个主题各设计了两个备选实验课题，每个备选课题的开展都包括教师任务布置及案例引导、学生实验设计方案交流讨论、实验操作、实验结果讨论汇报四个环节。研究式实验教学方法的实施，实践了教师主导、学生主体的教学理念，有利于学生自主学习能力和团队精神的培养。

（3）全过程性能力考核评价体系

构建了实验设计、实验记录、实验结果、实验论文、实验研讨、操作考核、理论考试、平时表现等全过程、多元化实验评价体系，促进学生能力发展、鼓励学生创新。

（5）课程教学模式创新

教学中经典实验项目采用全程参与、滚动式、自主合作、研讨式教学模式，打破传统的实验“一言堂”的教学模式，同一时间每组学生实验内容不一致，强化了学生自主学习及实验技能的强化。综合设计实验采用自主合作研讨，内容、时间、实验室全天候开放实施，鼓励创新。教学过程借助网络平台，实施全过程的线上监督与辅助，实现实验教学线上线下有效结合，提高了课外、课内的教学质量，保证自主合作实验学习的学习效果。