生化設(shè)計性實驗

生化設(shè)計性實驗第一頁，共四十一頁，2022年，8月28日生物化學(xué)設(shè)計性實驗初探南方醫(yī)科大學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗教學(xué)中心吳清華副教授一臨科協(xié)生化自主實驗交流講座資料2010年11月29日第二頁，共四十一頁，2022年，8月28日什么是設(shè)計性實驗？設(shè)計性實驗：又稱探索性實驗或模擬科學(xué)研究是眾多未知或者未全知的問題采用科學(xué)的思維方法，進行大膽設(shè)計，探索研究的一種開放式教學(xué)實驗。它是在特定的條件下，自行設(shè)計并實驗，靈活應(yīng)用知識和技能進行創(chuàng)新性思維和綜合實踐活動。第三頁，共四十一頁，2022年，8月28日實施設(shè)計性的目的1、培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、團隊合作精神及創(chuàng)新意識。2、提高綜合實驗設(shè)計、分析和生化實驗操作技能。3、提高大學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力，并提高動手能力和實踐技能。第四頁，共四十一頁，2022年，8月28日整體流程選題自我設(shè)計,實驗方案的擬定，上交作品實驗設(shè)計方案評比（由指導(dǎo)老師根據(jù)設(shè)計方案的目的性、科學(xué)性、創(chuàng)新性和可行性進行初審）進行開題報告，對實驗方案進行論證(PPT)實驗操作評比評出的優(yōu)秀選手推薦參加生化實驗技能大賽有興趣的同學(xué)參與生化實驗教學(xué)及課外科研工作第五頁，共四十一頁，2022年，8月28日選題（1）（1）物質(zhì)提取類如：從柑橘皮中提取果膠；從果蔬中提取類胡蘿卜素；從蘆薈中提取碳水化合物；從雞蛋清中提取某蛋白；從三七中提取三七皂等。（2）物質(zhì)檢驗類如：檢驗市面上某幾種品牌牛奶是否摻假；檢驗市面上某幾種食品是否含有防腐劑(或超標(biāo))；檢驗?zāi)称放频氖秤弥参镉褪欠窈懝檀嫉取５诹?，共四十一頁?022年，8月28日選題（2）（3）物質(zhì)含量測定類如洗衣粉磷含量的分析；(酶)測定某品牌奶粉的蛋白質(zhì)含量是否達標(biāo)；

蜂蜜中農(nóng)殘藥殘含量的檢測;（4）探索物質(zhì)在某一方面的應(yīng)用如探索蛋白酶對草菇保鮮的影響機理；探索木瓜蛋白酶在食物色氨酸測定上的應(yīng)用等。第七頁，共四十一頁，2022年，8月28日選題（3）（5）比較不同品牌物質(zhì)的價值如對不同品牌螺旋藻片營養(yǎng)成分測定和營養(yǎng)價值的評價測定；對不同品牌飼料中營養(yǎng)價值比較等。（6）其他參賽者感興趣的方面如：黑加侖對降低血脂水平的影響？如何從人血中獲取p53抑癌基因？

蜂膠第八頁，共四十一頁，2022年，8月28日設(shè)計原則科學(xué)性原則：方案所依據(jù)的原理要符合基本規(guī)律，并能透過實現(xiàn)現(xiàn)象揭露本質(zhì)，達到測量研究和探索的目的?？尚行栽瓌t：方案的實施應(yīng)安全可靠不會對人身造成危害，實驗所選用的藥品儀器設(shè)備和方法等在生物化學(xué)實室現(xiàn)有條件下能夠得到滿足。精確性原則：應(yīng)盡可能挑選誤差相對較小的方案。簡約性原則：實驗方案應(yīng)簡單易行，用較少的步驟和藥品并能在較短的時間內(nèi)完成。

第九頁，共四十一頁，2022年，8月28日設(shè)計實施過程（1）1、設(shè)計實驗題目的選定和文獻查閱①根據(jù)布置題目、關(guān)鍵詞及所學(xué)知識自選一個設(shè)計實驗題目；②通過各種檢索工具和方法查找相關(guān)文獻，特別是英文文獻檢索，對文獻進行總結(jié)，寫成小綜述。第十頁，共四十一頁，2022年，8月28日設(shè)計實施過程（2）2、實驗方案的擬定

方案包含以下幾部分：①實驗?zāi)康?②實驗原理;③所需試劑以及所需溶液的配制方法；④所需要的儀器設(shè)備；⑤實驗步驟；⑥實驗數(shù)據(jù)的處理方法和表格設(shè)計，(預(yù)期）實驗結(jié)果；費用預(yù)算參考文獻實驗設(shè)計方案擬定后，實驗小組討論，再進行修改完善定稿。第十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日3、實驗設(shè)計方案評比設(shè)計實施過程（2）評分指標(biāo)指標(biāo)內(nèi)涵及相關(guān)主要觀測點分值第一組第二組內(nèi)容價值是否貼近生活或生產(chǎn)；是否有一定的實用價值；是否解決了某個問題；20創(chuàng)造性方法是否有創(chuàng)新30可操作性實驗方法是否可行、科學(xué)40設(shè)計書的書寫原理明確與否、過程是否詳細、參考文獻是否詳實10每組總分

第十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日3、實驗設(shè)計方案評比設(shè)計實施過程（2）

評語（包括總體評價、存在問題、修改建議）6-2實驗設(shè)計能夠貼近生活，對咖啡因的提取和對動物的影響進行分析，具有一定的創(chuàng)新性和意義。試驗設(shè)計存在的主要問題在于對于咖啡因提取后對實驗動物小鼠的影響介紹的過于簡單，比如實驗中使用幾只小鼠，如何做對照，都沒有介紹，對于本實驗而言，實驗提取咖啡因應(yīng)該只占一小部分，而對小鼠的影響，所占的比重應(yīng)該更大，而且，題目中探究咖啡因?qū)游锏挠绊懀敲词欠駪?yīng)該多列幾種實驗動物，比如白兔，同時，在設(shè)計時應(yīng)該列出所觀察的幾個指標(biāo)，這方面的內(nèi)容有待于同學(xué)進一步查閱文獻后思考。6-3實驗?zāi)軌蚋鶕?jù)文獻資料考慮從未成熟的水果皮中提取果膠，具有很好的創(chuàng)新性和實驗意義。需要注意的實驗因素有：一是實驗材料，采用20g的柑橘皮，這個量會不會過少；在背景介紹中提到柑橘大約在1%含量，那么20g提取完全也只有0.2g，下一步又要做鑒別，又要驗證其凝膠作用，這方面是否需要考慮？二是建議，因為其含量較低，而提取的實驗步驟又比較多，可以先用含量較高的水果中例如山楂當(dāng)中來提取，作為本實驗的前期實驗，進而在考慮從柑橘皮中來提取。6-5實驗設(shè)計書寫規(guī)范，內(nèi)容比較完整，同時將可能得到的數(shù)據(jù)錄入格式都進行了自主設(shè)計，達到了試驗設(shè)計的要求。存在的問題在于實驗的立項意義中在前言當(dāng)中介紹的不是很好，不能說通過這個實驗，就是為了讓大家了解番木瓜這種水果的好處，這樣的結(jié)論顯得不夠有力度，其次是實驗設(shè)計中維生素C部分，進行定量分析就結(jié)束這樣不夠完整，建議和其他水果同時進行比較，然后番木瓜得到的量比其他水果多，這樣的結(jié)論才更有意義。第十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日設(shè)計實施過程（2）4、開題報告（PPT匯報），對實驗方案進行論證課堂答辯評分表評分指標(biāo)指標(biāo)內(nèi)涵及相關(guān)主要觀測點分值第一組第二組PPT制作（20%）內(nèi)容組織及結(jié)構(gòu)布局合理，界面設(shè)計美觀大方，色彩協(xié)調(diào)，字體大小適中，圖表清晰。20語言表述（40%）口齒清晰，條理清楚，超時適當(dāng)扣分40提問答辯（30%）簡明扼要，語速適度30小組合作（10%）體現(xiàn)團隊合作10每組總分第十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日實驗流程選題→上交作品→方案評比→開題比賽要求：5.預(yù)實驗6.實驗操作評比,寫出實驗報告7.評出的優(yōu)秀選手推薦參加生化實驗技能大賽（復(fù)賽）第十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日獲獎情況廣東省生化技能大賽（2009）一等獎：《四季豆中有毒物的提取及初步分析》生物技術(shù)學(xué)院三等獎：《皂甙中毒的快速定性分析》公共衛(wèi)生與熱帶醫(yī)學(xué)學(xué)院

《從蛋白質(zhì)底物及酶活性角度研究茶對蛋白質(zhì)消化的影響》中醫(yī)藥學(xué)院優(yōu)勝獎：《探究黃酮類化合物蘆丁在清除自由基及抗氧化方面的功能》第一臨床醫(yī)學(xué)院第十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日第十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日舉例：阿司匹林的制備物質(zhì)的制備：1.合成與制備——通過?；磻?yīng)等得到目標(biāo)產(chǎn)物乙酰水楊酸（阿司匹林）的粗品。2.提純與分離——通過結(jié)晶、抽濾和重結(jié)晶等操作得到阿司匹林的純品。第十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日舉例：阿司匹林的制備3.物理性質(zhì)鑒定和分析——使用數(shù)字熔點儀測定產(chǎn)品熔點，使用紅外光譜掃描儀掃描紅外光譜分析產(chǎn)品純度。應(yīng)用：從藥物或者藥材中提取純品的藥物化合物例：從茶葉中提取茶多酚不同茶葉品種茶多酚含量的比較第十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日①查閱鹽析分離球蛋白的方法：首先在離心管中加入豬血清lIIll，飽和硫酸銨溶液lIlll，攪拌，球蛋白沉淀。然后離心分離，取球蛋白沉淀。②學(xué)生查閱提純球蛋白方法，經(jīng)過對比確定采用層析方法，根據(jù)文獻研究確定凝膠，洗脫液等層析要素。最終采用SephadexG25層析分離γ球蛋白以及小分子銨鹽，達到提純γ球蛋白的目的。舉例：從豬血中分離γ球蛋白第二十頁，共四十一頁，2022年，8月28日③根據(jù)文獻對比幾種電泳方法的優(yōu)劣，最終確定采用SDS—PAGE技術(shù)進一步分離γ球蛋白。④對照驗證：將γ球蛋白標(biāo)準(zhǔn)品，純化的γ球蛋白，豬血清，采用SDS—PAGE技術(shù)做進一步的對照驗證。設(shè)計過程中每步都要一環(huán)扣一環(huán)，不要怕麻煩有刪減過程舉例：從豬血中分離γ球蛋白第二十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日舉例：從豬血中分離γ球蛋白知識點上層析技術(shù)（復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)知識）SDS(十二烷基硫酸鈉——聚丙稀酰胺)凝膠電泳（高層次的學(xué)習(xí)內(nèi)容）創(chuàng)新思維的應(yīng)用指引：

牛奶中提取蛋白質(zhì)，并比較不同牛奶營養(yǎng)成分的區(qū)別第二十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日優(yōu)秀作品１．天然防曬成分的提取及其與合成防曬劑紫外吸收能力的比較２．茶多酚、維生素C體外抗氧化作用的研究３．四季豆中有毒物的提取及初步分析４．探究黃酮類化合物蘆丁在清除自由基及抗氧化方面的功能５．探討不同因素對大蒜素含量的影響６．金針菇多糖的含量測定及其體外抗氧化活性研究７．乙酰膽堿酯酶法檢測蔬果殘余農(nóng)藥８．探究不同濃度的羅漢果提取液對體外四氯化碳損傷肝細胞的保護９．探究甘油包埋SOD液的最適甘油濃度和pH環(huán)境１０．洗衣粉LAS的含量測定及降解第二十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日第二十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日第二十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日第二十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日第二十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日第二十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日第二十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日第三十頁，共四十一頁，2022年，8月28日第三十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日苔蘚類植物在人體內(nèi)種植的可能性研究？一臨科協(xié)生化自主實驗交流講座資料2010年11月29日第三十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日發(fā)揮團隊的聰明才智交出自己的完美答卷！第三十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日南方醫(yī)科大學(xué)基因工程研究所ThankYou!一臨科協(xié)生化自主實驗交流講座資料2010年11月29日第三十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué)與食品衛(wèi)生、藥品監(jiān)督等密切相關(guān)的有：衛(wèi)生檢驗檢疫營養(yǎng)與食品衛(wèi)生基因檢測微生物檢測流行病調(diào)查與防疫病原生物學(xué)毒理學(xué)基因工程研究所衛(wèi)生檢測中心第三十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日南方醫(yī)科大學(xué)衛(wèi)生檢測中心質(zhì)量保證體系：遵循ISO/IEC17025標(biāo)準(zhǔn)實驗室資質(zhì)認定計量認證（CMA）：2008.8中國合格評定國家認可委員會（CNAS）：2008.12第三十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日南方醫(yī)科大學(xué)基因工程研究所以生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)科為基礎(chǔ)、直屬學(xué)校的研究所：廣東省生物芯片重點實驗室；原中國人民解放軍生物芯片重點實驗室；（全軍二十所重中之重實驗室之一）華南生物芯片研究中心；技術(shù)優(yōu)勢：臨床應(yīng)用型基因芯片檢測；蛋白質(zhì)芯片檢測；基因表達譜芯片病原微生物芯片檢測生物信息學(xué)研究第三十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日檢測類別食品安全與食品營養(yǎng)成分分析有機磷、有機氯、菊酯類等農(nóng)藥殘留分析；肉、蛋、海產(chǎn)品藥物殘留分析；微量元素與重金屬含量分析；無機酸根離子（氟、氯、溴、硝酸根、亞硝酸根、硫酸根、磷酸根、氰化物等）分析；食品添加劑（色素、防腐劑等）分析；維生素、氨基酸分析；微生物檢測；第三十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日檢測類別保健品中有效成份及違禁藥物成份分析；化妝品中有害物質(zhì)與違禁化學(xué)品分析；西布曲明、氛氟拉明、嗎吲哚、去氫表雄酮、雙氫克尿噻、去甲麻黃素；鉻、汞等重金屬；水質(zhì)分析、污染物分析；藥物代謝、藥代動力學(xué)分析。臨床血液與頭發(fā)中微量元素與重金屬檢測。司法鑒定服務(wù)毒物分析微量物證血液中酒精含量分析鼠藥/農(nóng)藥中毒分析。第三十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日轉(zhuǎn)基因食品的檢測基因（核酸）水平的檢測轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物（大豆/玉米）分析

花椰菜花葉病毒啟動子（CaMV35S)、根癌農(nóng)桿菌終止子（