生化与分子生物学---- 基础生物化学

周学时

   2

总学时

64

 学分

  1.5

教学对象（本课程适合的专业和年级）：

南开大学环境科学学院环境学专业、物理学院生物物理专业、医学院临床医学专业；北京中医药大学、哈尔滨医科大学、天津医科大学七年制医预班、天津中医学院七年制医预班、河北医学院。

预备知识：

生物化学实验课属必修的专业基础课（B类），实验学生应已修完大学本科高等数学、无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、物理学等基础理论课和相应的实验课，系统学习了普通生物学或普通动物学、植物学，学习了或与本课程同时学习遗传学、生物化学、微生物学和细胞生物学理论课。

课程在教学计划中的地位作用：

生命科学以惊人的速度迅猛发展，生物化学发展最为活跃，在整个生命科学，现代生物技术以及工业、农业、医药卫生和环境科学等各个领域，都以生物化学理论和实验技术作为其重要的基础。

生物化学实验是生物学实验技术的重要组成部分，生物学实验课是对生命科学及相关专业的学生进行专业基本技能技巧、良好的科研素质和创新能力培训的重要教学环节。

    本课程为综合性实验，应用离心、滴定、比色、层析、电泳等各种生物化学实验技术对蛋白质、核酸、维生素、酶、等进行制备、分离、分析、检测、极其代谢产物的鉴定等等。本综合实验使学生能在有限的学时中掌握更多的生化实验技术手段，学生也可根据情况自行设计实验、自由安排时间进行实验，每次实验结束后，写出书面报告，并进行交流。

课程的基本要求：

1.    掌握有关理论知识，巩固课堂所学知识，加深感性认识，丰富所学内容。

2.    学会正确使用有关的生化仪器，特别是生化先进仪器设备的使用以及操作过程和注意事项，进一步培养学生的基本操作技能。

3.    培养严格的科学学风和科学素养以及分析问题、解决问题的能力。

4.    培养学生学习兴趣，重视实验、探索进取、吃苦耐劳、团队合作精神。

5.    通过书写实验报告，培养学生科技写作能力，为将来写科学论文打下良好基础。

总之，在加强基础、培养能力、提高素质方面有较大收获。为达到此目的，要求教师认真负责，从严教学，不断提高教学水平，教书育人，每周坚持进行教学研讨和集体备课，总结经验，发现问题及时解决。对学生进行严格的实验讲评制度，进行严格的考核。

课程内容及学时分配：

实验项目一 、酵母蛋白质的制备                        (4学时)

实验内容：利用ＮａＯＨ破坏酵母细胞壁，用等电点沉淀法沉淀核蛋白，通过离心分离固液两相，得到核蛋白质的粗制品。在本次实验中掌握一种蛋白质粗制备的方法，初步学习离心机的使用方法及生物大分子物质分离制备的基本原理。

实验技术：碱法破碎细胞壁，等电点沉淀蛋白质，离心技术。

实验仪器：电子天平，离心机。

实验项目二、氨基酸和蛋白质的颜色反应及蛋白质的两性性质     (4学时)

实验内容：通过氨基酸和蛋白质的一些特有的专一性颜色反应实验使学生加深有关蛋白质和氨基酸性质的感性认识，及其这些反应在定性和定量分析中的应用。理解蛋白质由于不同侧链基团的存在而具备的两性性质，学习简单的等电点的测定方法。

实验技术：氨基酸和蛋白质特异颜色反应体系的建立和准确定量。

实验仪器：水浴锅，制冰机。

实验项目三、蛋白质的沉淀作用及其可逆沉淀与不可逆沉淀的比较 (4学时)

实验内容：通过中性盐、重金属、有机酸、加热凝固等对蛋白质的沉淀作用观察和可逆沉淀与不可逆沉淀的比较实验，加深对蛋白质物理化学性质的感性认识和理解，并初步知道这些技术原理在生产时间中的可能用途，同时学习盐析和透析等基本生化操作技术。

实验技术：盐溶和盐析，分级沉淀技术，透析技术，蛋白质的变性。

实验仪器：透析袋。

实验项目四、醋酸纤维膜电泳发分离血清蛋白质           (4学时)

实验内容：通过利用醋酸纤维素膜电泳法分离人血清蛋白样品、染色及其图谱分析，使学生掌握醋酸纤维素膜电泳的基本操作技术，了解电泳分离、鉴定、制备的一般原理及其影响分离的各种因素，同时初步了解该技术在临床诊断和科学研究中的实际意义。

实验技术：电泳技术，蛋白质的显色和脱色。

实验仪器：电泳仪。

实验项目五、离子交换层析法分离氨基酸                 (4学时)

实验内容：通过离子交换层析法分离天门冬氨酸和精氨酸，通过本次实验使学生学习离子交换层析法分离氨基酸的基本原理，熟悉离子交换树脂的分类及处理原则，柱层析操作的一般步骤和原理，熟悉蠕动泵和分步收集器的使用方法。

实验技术：阳离子交换树脂的处理定型，柱层析技术，氨基酸的检测。

实验仪器：层析柱，蠕动泵，分步收集器。

实验项目六、鱼精细胞DNA的制备                       (4学时)

实验内容：浓盐法分离制备鱼精细胞DNA。学习DNA制备的一般原理及步骤：包括细胞的破碎，核膜的打破，DNase活性的抑制及RNA、蛋白质、多糖的去除；通过高速离心分离分别为变性蛋白及DNA溶液的固液两相，以及无水乙醇或者异丙醇沉淀核酸的操作。学习高速离心机的使用。

实验技术：细胞破碎，蛋白质变性沉淀，ＤＮＡ与ＲＮＡ的分离。

实验仪器：离心机，冰箱。

实验项目七、DNA含量的测定（二苯胺法）                (4学时)

实验内容：利用酸性条件下DNA的嘌呤碱基和二苯胺之间的显色反应，通过制作标准曲线定量测定DNA。在本次实验中了解多种DNA浓度测定方法及其优缺点，学习标准曲线的制作；并且学习分光光度计的使用。

实验技术：制作标准曲线，ＤＮＡ的二苯胺反应，分光光度法定量

ＤＮＡ。

实验仪器：分光光度计。

实验项目八、琼脂糖电泳法分离质粒DNA                 (4学时)

实验内容：以λ DNA被 EcoRI和Hind = 3 /* ROMAN III进行限制性酶切后的片段为Marker，用琼脂糖电泳分离质粒DNA，溴化乙锭（EB）染色，紫外光荧光显色，鉴定片段分离区带图谱，使学生掌握琼脂糖凝胶电泳分离和测定DNA区带图谱及片段大小的基本原理和方法。初步学习和了解限制性内切酶图谱，以及在基因分离、鉴定、基因重组中的作用等有关初步知识。

实验技术：琼脂糖凝胶电泳。

实验仪器：电泳仪，紫外成像系统。

实验项目九、胰蛋白酶米氏常数的测定                  (4学时)

实验内容：利用双倒数作图法测定胰蛋白酶的米氏常数。通过本次实验加深理解酶促反应的动力学原理，比较不同方法测定胰蛋白酶米氏常数的特点。重点学习双倒数作图法及标准曲线的制作。

实验技术：酶反应体系的建立，微量滴定，制作标准曲线。

实验仪器：水浴锅，碱式滴定管。

实验项目十、维生素C的定量测定                      (4学时)

实验内容：从松针、猕猴桃等富含维生素C的材料中整备维生素C，以及其通过2，6－二氯酚靛酚滴定测定维生素C含量的方法。通过该实验掌握维生素C的重要生理作用，测定原理和操作方法，掌握微量滴定操作技术，并了解松针、菠菜、水果等维生素C的含量情况，巩固和扩大维生素C的生化营养知识。

实验技术：新鲜组织活性维生素Ｃ的制备，2，6－二氯酚靛酚滴定法。

实验仪器：研钵，碱式滴定管。

实验项目十一、转氨基作用(综合实验)                 （8学时)

实验内容：从兔肝脏组织中制备转氨酶，建立酶反应体系，通过纸层析分析酶反应产物。本实验为综合实验，学习包括从动物组织材料分离具有活性的蛋白酶的一般原则和操作方法，学习建立以丙酮酸和谷氨酸为底物，在自己制备的转氨酶作用下生成新的增量丙氨酸的酶反应体系，以纸层析法分析酶反应产物，观察发生的转氨基作用。

实验技术：新鲜组织活性转氨酶的制备，酶反应体系的建立，纸层析分析氨基酸。

实验仪器：玻璃研磨器，水浴锅，离心机，冰箱。

开放自选实验：

实验项目十三、兔肝脏总RNA制备、定量、鉴定及相关基因的表达进行检测                        （24学时）

（自我设计，综合，开放实验，选作，每2-4人一组）

实验项目十四．胰蛋白酶和胰蛋白酶制剂的制备和活力测定     

              （24学时）

（自我设计，综合，开放实验，选作，每2-4人一组）

本实验课共设置十四个实验项目，实验一至实验十一涵盖十个基础性实验和一个综合实验，共48学时；实验十三至实验十四为选做的自我设计综合实验项目。学生自由选择一个，独立进行实验设计，准备实验试剂和器材，合作进行实验，并写出综合性实验报告，班级交流，教师评价，以调动学习的主动性和积极性，培养学生的独立工作能力以及分析问题、解决问题的能力。对学生生化实验进行综合训练，以达到加强基础，提高素质的目的。

教

材

名称： 自编生物化学学实验指导讲义

作者：生物化学系

出版日期：

出版社：

获奖情况：

使用情况：较好。本实验教材由基础生化教师教研室教师参加编写，南开大学出版社近期出版发行。

主要参考书

1．  生物化学实验原理和方法 李建武等合著      北京大学出版社 

1994年  9月 第一版

2．  生物化学实验指导             北京大学生物系生物化学教研室编

人民教育出版社1979年 7月第一版

3．生物化学实验 复旦大学 上海科学技术出版社       1981年

4．生物化学实验 南京大学 人民教育出版社           1979年

本大纲的特色（在教学内容、方法、手段方面改革的情况）：

   本大纲既保持了长期以来对于基础生化实验着眼于加强基础和实验技能的训练培养，在今后和将来一段时间也不会过时的传统实验之外，又引进了部分体现当代实验技术的实验内容。在教学方法上主要以单人操作为主，以改过去双人或多人一组的局面，使学生受到全面锻炼和培养，同时也有部分实验，尤其是自选型开放实验可以调动学生的积极性和主动性，这对于培养学生能力和素质是有重要意义的。

补充说明：

1.    本大纲所列实验授课对象分别为五医，南开医学院，环境科学学院，生物物理等专业学生，实验内容根据专业不同，有所调整和取舍。