2021《化工原理》实验教学大纲
生物化学与分子生物学综合实验实验教学大纲1、课程属性：任选2、实验属性：独立设课3、学时学分：总学时30、实验学时30、学分1.54、实验应开学期：春季5、先修课程：有机化学、分析化学、普通化学、生物化学一、课程的性质与任务生物化学与分子生物学综合实验的实验课是在学习生物化学与分子生物学理论课的基础上进行的一个实践性环节，本课程的教学任务是让学生运用已学过的知识验证一些结论、结果和现象，及综合运用已学过的理论知识设计实验或进行综合性的实验，巩固和加深对生物化学与分子生物学课程中基本理论知识的理解，训练学生理论知识的运用能力、实验操作技能、仪器仪表的使用能力、实验数据的处理和分析能力。二、实验目的与基本要求本实验课配合理论教学，通过实验从实践中进一步学习，掌握和运用学过的基本理论；运用生物化学与分子生物学理论分析实验过程中的各种现象和问题，培养、训练学生的分析和解决问题的能力。学生必须完成的基本要求：准备实验，预习实验；写出预习报告，拟定记录表格；测取实验数据；整理实验数据；写出实验报告。三、实验考核方式及办法考核方式：考查。实验成绩评分办法：实验技能占40%，实验态度占20%，实验报告占20%，实验室常识占20%。四、实验项目一览表生物化学与分子生物学综合实验项目一览表序号实验项目名称实验类型实验要求适用专业学时1234567蛋白质含量测定(考马斯亮蓝G-250法)蛋白质含量测定(双缩脲法)蛋白质含量测定(Folin酚试剂法)蛋白质含量测定(紫外吸收法)淀粉酶活力测定质粒DNA的提取质粒DNA的琼脂糖凝胶电泳分析聚合酶链式反应(PCR)技术及电泳检测SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定蛋白质分子量设计性 设计性设计性设计性综合性综合性综合性综合性综合性必做必做必做必做必做必做必做必做必做农科类、植保、工程类农科类、植保、工程类农科类、植保、工程类农科类、植保、工程类农科类、植保、工程类农科类、植保、工程类农科类、植保、工程类农科类、植保、工程类农科类、植保、工程类3363366五、实验项目的具体内容实验一 蛋白质含量测定(考马斯亮蓝G-250法)1、本次实验的目的和要求学习和掌握考马斯亮蓝G-250法测定蛋白质含量的原理和方法。比较不同方法测定蛋白质含量的异同。2、实验内容或原理考马斯亮蓝G-250在游离状态下呈棕褐色，当它与(浓度0100g /ml)蛋白质结合呈蓝色，颜色随蛋白质浓度的增加而加深，在595nm波长下光吸收和蛋白质浓度成正比。3、需用的仪器和试剂试管、离心管、研钵、移液管、离心机、分光光度计、牛血清白蛋白、考马斯亮蓝G-2504、实验步骤标准曲线的配制、样品中蛋白质的提取、结果与计算5、教学方式学生为主，教师辅助，充分预习，独立完成。6、考核要求以出勤、随堂提问、实验报告和预习报告为主要考核内容。7、实验报告要求实验报告应包括下列各项：（1）报告的题目（要简明确切）；（2）写报告人及共同测定人员的姓名；（3）实验目的；（4）实验原理；（5）实验仪器和试剂（包括主要仪器的规格、主要试剂的名称）；（6）实验数据记录（包括原始数据记录表格和整理后的数据记录表格）；（7）实验结果。明确提出本次实验的结论，用公式计算。（8）分析与讨论，要对实验结果做出估计，分析误差大小及原因，对实验中发现的问题应进行讨论，对实验方法、实验设备有何改进建议也可写入此栏；（9）回答思考题。实验二 蛋白质含量测定(双缩脲法)1、本次实验的目的和要求学习和掌握双缩脲法测定蛋白质含量的原理和方法。比较不同方法测定蛋白质含量的异同。2、实验内容或原理碱性溶液中双缩脲(NH2-CO-NH-CO-NH2)能与Cu2+产生紫红色的络合物，这一反应称为“双缩脲反应”。蛋白质分子中的肽键也能与铜离子发生双缩脲反应，溶液紫红色的深浅与蛋白质含量在一定范围内符合朗伯-比尔定律，而与蛋白质的氨基酸组成及分子质量无关。其可测定范围为110mg蛋白质，适用于精度要求不高的蛋白质含量测定。Tris，一些氨基酸，EDTA等会干扰该测定。3、需用的仪器和试剂试管、离心管、研钵、移液管、离心机、分光光度计、牛血清白蛋白、双缩脲试剂、NaOH4、实验步骤标准曲线的配制、样品中蛋白质的提取、结果与计算5、教学方式学生为主，教师辅助，充分预习，独立完成。6、考核要求以出勤、随堂提问、实验报告和预习报告为主要考核内容。7、实验报告要求实验报告应包括下列各项：（1）报告的题目（要简明确切）；（2）写报告人及共同测定人员的姓名；（3）实验目的；（4）实验原理；（5）实验仪器和试剂（包括主要仪器的规格、主要试剂的名称）；（6）实验数据记录（包括原始数据记录表格和整理后的数据记录表格）；（7）实验结果。明确提出本次实验的结论，用公式计算。（8）分析与讨论，要对实验结果做出估计，分析误差大小及原因，对实验中发现的问题应进行讨论，对实验方法、实验设备有何改进建议也可写入此栏；（9）回答思考题。实验三 蛋白质含量测定(Folin酚试剂法)1、本次实验的目的和要求掌握Folin-酚法测定蛋白质含量的原理方法，熟悉分光光度计的操作。比较不同方法测定蛋白质含量的异同。2、实验内容或原理Folin-酚法测定蛋白质含量的过程包括两步反应:第一步是在碱性条件下蛋白质与CuSO4作用生成络合物，第二步是此络合物还原Folin试剂(磷钼酸和磷钨酸试剂)，生成深蓝色的化合物，且颜色深浅与蛋白质的含量成正比关系。该方法灵敏度高于双缩脲法100倍。3、需用的仪器和试剂分光光度计、水浴锅、试管、具塞试管、小烧杯、漏斗及架、电子天平、吸管、容量瓶、滤纸、玻棒、研钵、离心机、离心管、Folin-酚试剂4、实验步骤标准曲线的配制、样品中蛋白质的提取、结果与计算5、教学方式学生为主，教师辅助，充分预习，独立完成。6、考核要求以出勤、随堂提问、实验报告和预习报告为主要考核内容。7、实验报告要求实验报告应包括下列各项：（1）报告的题目（要简明确切）；（2）写报告人及共同测定人员的姓名；（3）实验目的；（4）实验原理；（5）实验仪器和试剂（包括主要仪器的规格、主要试剂的名称）；（6）实验数据记录（包括原始数据记录表格和整理后的数据记录表格）；（7）实验结果。明确提出本次实验的结论，用公式计算。（8）分析与讨论，要对实验结果做出估计，分析误差大小及原因，对实验中发现的问题应进行讨论，对实验方法、实验设备有何改进建议也可写入此栏；（9）回答思考题。实验四 蛋白质含量测定(紫外吸收法)1、本次实验的目的和要求学习用紫外吸收法测定蛋白质含量。熟悉分光光度计的操作。比较不同方法测定蛋白质含量的异同。2、实验内容或原理蛋白质分子中的酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸等残基在280nm波长下具有最大的吸收。由于各种蛋白质中都含有酪氨酸，因此280nm的吸光度是蛋白质的一种普遍性质。在一定程度上，蛋白质溶液在280nm吸光度与其浓度成正比，故可用作蛋白质定量测定。3、需用的仪器和试剂紫外分光光度计，离心机，电子天平，研钵，容量瓶，刻度吸管4、实验步骤（1）取4ml的豆菜提取液，在紫外分光光度计上，于280nm和260nm波长下分别测其吸光度。（2）根据公式计算出蛋白质含量：蛋白质(g/ml) =(1.45A280-0.74A260)稀释倍数5、教学方式学生为主，教师辅助，充分预习，独立完成。6、考核要求以出勤、随堂提问、实验报告和预习报告为主要考核内容。7、实验报告要求实验报告应包括下列各项：（1）报告的题目（要简明确切）；（2）写报告人及共同测定人员的姓名；（3）实验目的；（4）实验原理；（5）实验仪器和试剂（包括主要仪器的规格、主要试剂的名称）；（6）实验数据记录（包括原始数据记录表格和整理后的数据记录表格）；（7）实验结果。明确提出本次实验的结论，用公式计算。（8）分析与讨论，要对实验结果做出估计，分析误差大小及原因，对实验中发现的问题应进行讨论，对实验方法、实验设备有何改进建议也可写入此栏；（9）回答思考题。实验五 淀粉酶活力测定1、本次实验的目的和要求学习酶活力测定的一般方法，巩固并熟练分光光度计的使用。2、实验内容或原理淀粉酶主要包括-淀粉酶、-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和R-酶。-淀粉酶随机作用于直链淀粉和支链淀粉的直链部分-1，4糖苷键，单独使用时最终生成寡聚葡萄糖、-极限糊精和少量葡萄糖。它比较耐热但不耐酸，pH以下可使其钝化。淀粉酶从非还原端作用于-1，4糖苷键，遇到支链淀粉的-1，键时停止。单独作用时产物为麦芽糖和极限糊精，70保温15min可使其钝化。通常提取液中-淀粉酶和-淀粉酶同时存在。可以先测定（+）淀粉酶总活力，然后在70加热15min钝化-淀粉酶，测出-淀粉酶活力，用总活力减去-淀粉酶活力，就可求出-淀粉酶活力。 淀粉酶活力大小可用其作用于淀粉生成的还原糖与3，5-二硝基水杨酸的显色反应来测定。还原糖作用于黄色的3，5-二硝基水杨酸生成棕红色的3-氨基-5-硝基水杨酸，生成物颜色的深浅与还原糖的量成正比。以每克样品在一定时间内生成的还原糖（麦芽糖）量表示酶活力大小。3、需用的仪器和试剂电子天平、研钵、容量瓶、具塞刻度试管 、吸管、离心机、恒温水浴、分光光度计1%淀粉溶液、柠檬酸缓冲液、NaOH、3，5-二硝基水杨酸、麦芽糖标准液（1mg/ml）4、实验步骤（1）酶液提取称取2g萌发3天的小麦种子（芽长1cm左右），置研钵中加少量石英砂和2ml左右蒸馏水，研成匀浆，无损地转入100ml容量瓶中，用蒸馏水定容至100ml。每隔数分钟振荡1次，提取20min。3000r/min离心10min，转入上清液备用。（2）标准曲线的制作取25ml刻度试管7支，编号。分别加入麦芽糖标准液（1mg/ml）0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.0ml，然后用吸管向各管加蒸馏水使溶液达1.0ml，再各加3，5-二硝基水杨酸试剂1.0ml,置沸水煮沸5min。取出冷却，用蒸馏水稀释至12.5ml。混匀后用分光光度计再520nm波长下进行比色，记录吸光度。以吸光度为纵坐标，以麦芽糖含量（mg）为横坐标，绘制标准曲线。（3）-淀粉酶活力测定取试管4支，标明2支为对照管，2支为测定管。于每管中各加酶液1ml,在70恒温水浴中准确加热15min，钝化-淀粉酶。取出后迅速用流水冷却。在对照管中加入4ml 0.4mol/L氢氧化钠。在4支试管中各加入1mlpH5.6的柠檬酸缓冲液。将4支试管置另一个40 0.5恒温水浴中保温15min，再向各管分别加入40下预热的1%淀粉溶液2ml，摇匀，立即放入40恒温水浴准确记时保温5min。取出后向测定管迅速加入4ml0.4mol/L氢氧化钠，终止酶活动，准备测糖。（4）淀粉酶总活力测定取4支试管编号，2支为对照，2支为测定管。然后加入提取的酶液1ml。在对照管加入4ml 0.4mol/L氢氧化钠。4支试管中各加1mlpH5.6的柠檬酸缓冲液。以下步骤重复-淀粉酶测定第步的操作，同样准备测糖。
