《生物分離與分析技術(shù)》課程教學(xué)大綱

《生物分離與分析技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程代碼與課程名稱課程代碼：ZB05A083課程名稱：生物分離與分析技術(shù)二、課程學(xué)時(shí)數(shù)和學(xué)分?jǐn)?shù)總學(xué)時(shí)：32理論學(xué)時(shí)：12實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：20上機(jī)學(xué)時(shí)：課程學(xué)分：2開課學(xué)期：4三、課程性質(zhì)專業(yè)核心，必修四、本課程適用專業(yè)生物技術(shù)本科專業(yè)五、本課程與其他課程關(guān)系1、先修課程：化學(xué)、生命科學(xué)概論、植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)等。2、后續(xù)課程：植物生理學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程等。六、理論教學(xué)部分（一）教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)1、教學(xué)任務(wù)：生物分離與分析技術(shù)是生物技術(shù)專業(yè)必修的一門專業(yè)核心課，其任務(wù)是使學(xué)生掌握生化分離、分析的基本技術(shù)及方法，熟悉常用技術(shù)方法的基本操作，并實(shí)現(xiàn)生物制品的制備與分析。2、教學(xué)目標(biāo)：通過生物分離與分析技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生較全面的掌握生化分離、分析基本研究手段和實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用所學(xué)的技術(shù)方法解決一些實(shí)際問題，并為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打好基礎(chǔ)；了解生命科學(xué)最新研究進(jìn)展和動(dòng)態(tài)、發(fā)展方向、在有關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用與前景，使學(xué)生對(duì)整個(gè)生命科學(xué)有一更新、整體的認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生探索生命的奧秘和求知欲望；培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、創(chuàng)新能力，動(dòng)腦動(dòng)手能力。3、基本要求：生物分離與分析技術(shù)是一門實(shí)踐性、技術(shù)性很強(qiáng)的綜合性課程，通過本門課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生鞏固深化對(duì)生物化學(xué)基本理論的理解，訓(xùn)練并掌握蛋白質(zhì)、核酸、糖、脂類等物質(zhì)的相關(guān)技術(shù)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能，為今后專業(yè)學(xué)習(xí)和科研工作打下實(shí)驗(yàn)技能基礎(chǔ)；通過對(duì)生物樣品制備、分離、分析、鑒定等綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，掌握生物樣品提取分離及分析方法，包括生物大分子的提取制備技術(shù)、沉淀分離技術(shù)、層析分離技術(shù)、電泳技術(shù)等，培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)踐創(chuàng)新能力，逐步提高觀察問題、分析問題、解決問題能力；通過對(duì)色譜、質(zhì)譜等大型儀器使用方法的訓(xùn)練，具備根據(jù)實(shí)際需要選擇適宜的研究方法與途徑，逐步提高在生物科學(xué)、食品分析等領(lǐng)域中檢測(cè)技術(shù)的綜合應(yīng)用、解決行業(yè)實(shí)際問題的能力。（二）課程教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配第一章提取分離技術(shù)1學(xué)時(shí)教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握發(fā)酵液預(yù)處理及其固液分離方法；了解提取的概念和影響因素；掌握常用的提取方法。教學(xué)內(nèi)容：發(fā)酵液的預(yù)處理及其固液分離方法；生物活性成分提取的概念、常用的提取方法及影響提取的主要因素教學(xué)方法：主要采用多媒體教學(xué)。以課堂講授為主，課堂討論和課后自學(xué)為輔。練習(xí)作業(yè)：采用的生物活性物質(zhì)提取分離技術(shù)有哪些，其基本原理及操作流程是什么？第二章沉淀技術(shù)1學(xué)時(shí)教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉鹽析法的原理、特點(diǎn)及其影響因素；掌握鹽析法的具體操作方法及注意事項(xiàng)；熟悉有機(jī)溶劑沉淀法的原理、操作方法及操作注意事項(xiàng)；掌握等電點(diǎn)沉淀法的操作方法。教學(xué)內(nèi)容：鹽析法分離生物分子；有機(jī)溶劑沉淀分離生物分子；等電點(diǎn)沉淀法分離生物分子。教學(xué)方法：主要采用多媒體教學(xué)。以課堂講授為主，課堂討論和課后自學(xué)為輔。練習(xí)作業(yè)：鹽析法的原理、特點(diǎn)及其影響因素？鹽析法的具體操作方法及注意事項(xiàng)？有機(jī)溶劑沉淀法的原理、操作方法及操作注意事項(xiàng)？第三章膜分離技術(shù)2學(xué)時(shí)教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解膜的分類；熟悉膜分離的類型；掌握超濾、透析、微濾技術(shù)的基本原理和操作技術(shù)。教學(xué)內(nèi)容：膜分離技術(shù)的含義、基本類型；透析技術(shù)；超濾技術(shù)；微濾技術(shù)。教學(xué)方法：主要采用多媒體教學(xué)。以課堂講授為主，課堂討論和課后自學(xué)為輔。練習(xí)作業(yè)：透析技術(shù)的原理、操作方法？超濾技術(shù)的原理、操作方法及操作注意事項(xiàng)？第四章藥物的高度純化4學(xué)時(shí)教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解層析技術(shù)的原理；熟悉離子交換層析、吸附層析、凝膠層析和分配層析的基本原理和方法；能夠獨(dú)立完成各類層析技術(shù)的具體操作；了解電泳分析的常用方法；熟悉電泳的基本原理和瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳的操作方法。教學(xué)內(nèi)容：層析技術(shù)的基本概念、原理和分類；吸附層析技術(shù)；離子交換層析技術(shù)；凝膠過濾層析技術(shù)；分配層析技術(shù)；電泳的基本原理及主要電泳技術(shù)的操作。教學(xué)方法：主要采用多媒體教學(xué)。以課堂講授為主，課堂討論和課后自學(xué)為輔。練習(xí)作業(yè)：常用層析技術(shù)有哪些？其基本原理和操作方法是什么？瓊脂糖電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳的操作方法？第五章色譜分析技術(shù)2學(xué)時(shí)教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握高效液相色譜的主要類型及其分離原理；掌握高效液相色譜分析儀的基本構(gòu)造和工作流程；掌握常用高效液相色譜儀的使用及日常維護(hù)；熟悉高效液相色譜分析方法的建立及定性定量的方法等知識(shí)要點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容：高效液相色譜儀的組成；高效液相色譜的分離原理；高效液相色譜的工作流程；高效液相色譜分析方法的建立及定性定量技術(shù)。教學(xué)方法：主要采用多媒體教學(xué)。以課堂講授為主，課堂討論和課后自學(xué)為輔。練習(xí)作業(yè)：高效液相色譜操作方法及注意事項(xiàng)？定性定量分析方法有哪些？第六章光譜分析技術(shù)2學(xué)時(shí)教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解分子光譜產(chǎn)生的原因；熟悉紫外-可見分光光度計(jì)和紅外光譜儀的基本構(gòu)造；掌握紫外-可見吸收光譜和紅外光譜的基本原理、應(yīng)用范圍、操作方法及其注意事項(xiàng)。教學(xué)內(nèi)容：分子光譜產(chǎn)生的原因；紫外-可見分光光度計(jì)和紅外光譜儀的構(gòu)造；光吸收定律及其在定量分析中的應(yīng)用。教學(xué)方法：主要采用多媒體教學(xué)。以課堂講授為主，課堂討論和課后自學(xué)為輔。練習(xí)作業(yè)：紫外-可見分光光度計(jì)的操作方法？紅外光譜儀的應(yīng)用？（三）考核辦法主要根據(jù)學(xué)生的課程論文、考勤、課堂表現(xiàn)（討論、問答、紀(jì)律）等進(jìn)行綜合評(píng)定。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為：（1）課程論文：根據(jù)課程論文題目、摘要、關(guān)鍵詞、正文等方面進(jìn)行綜合評(píng)分；（2）課堂表現(xiàn)：優(yōu)秀90~100分，良好80~89分，合格70~79分，較差60~69分。理論成績(jī)按30％比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)。（四）推薦教材及參考書目1、推薦教材：丁益，華子春，生物化學(xué)分析技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程，2015，科學(xué)出版社田亞平，周楠迪，夏海鋒，生化分離原理與技術(shù)（第二版），2020，化學(xué)工業(yè)出版社2、參考書目：杜翠紅，邱曉燕，生化分離技術(shù)原理及應(yīng)用，2011，化學(xué)工業(yè)出版社張惠燕，生化分離技術(shù)，2015，浙江大學(xué)出版社胡永紅，謝寧昌，生物分離實(shí)驗(yàn)技術(shù)，2019，化學(xué)工業(yè)出版社七、實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分（一）教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)1、教學(xué)任務(wù)：通過《生物分離與分析技術(shù)》課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解“生物大分子的分離和純化方法，糖、蛋白質(zhì)、核酸及主要次生代謝產(chǎn)物的定性、定量和有關(guān)生物化學(xué)性質(zhì)的分析技術(shù)等”知識(shí)和技能，為專業(yè)課的學(xué)習(xí)和專業(yè)技能的培訓(xùn)奠定良好的基礎(chǔ)，并通過嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)要求和管理，誘導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)和技能用于今后的社會(huì)實(shí)踐及創(chuàng)新的思維方法和動(dòng)手能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?shí)事求是作風(fēng)和與人合作精神，使他們成為團(tuán)結(jié)合作，務(wù)實(shí)、創(chuàng)新的專門人才。2、教學(xué)目標(biāo)：本實(shí)驗(yàn)設(shè)置是使學(xué)生通過一系列相互聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)，鞏固和消化理論課程所學(xué)的基本理論、基本知識(shí)、理解蛋白質(zhì)、酶、核酸、糖類的基本特性以及生物大分子結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系，同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生學(xué)會(huì)常用的生化技術(shù)以增強(qiáng)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析問題和解決問題的能力。3、基本要求：培養(yǎng)鍛煉學(xué)生科學(xué)的思維方法，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)格的科學(xué)作風(fēng)，提高分析問題和解決問題的能力；使學(xué)生較系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和掌握生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理、基本知識(shí)和基本技能、技巧。具有從事本專業(yè)實(shí)際工作和研究工作的初步能力；開發(fā)學(xué)生的智能，使他們的知識(shí)和能力結(jié)構(gòu)和整體素質(zhì)有較大的提高，以適應(yīng)國(guó)家建設(shè)的要求。（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排和學(xué)時(shí)分配設(shè)計(jì)性及綜合性必修實(shí)驗(yàn)序號(hào)周次實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)時(shí)主要儀器設(shè)備18-9生物分子的提取生物分子的提取4超聲波、水浴鍋、索氏提取器等210-13生物分子的純化層析、電泳等技術(shù)純化及濃縮、干燥10層析系統(tǒng)、電泳系統(tǒng)、水浴鍋、凍干機(jī)、真空干燥箱等314-15生物分子的色譜分析高效液相色譜或氣相色譜分析4高效液相色譜儀、氣相色譜儀416生物分子的光譜分析紫外-可見分光光度法和紅外光譜法2紫外-可見分光光度計(jì)和紅外光譜儀（三）考核辦法實(shí)驗(yàn)報(bào)告與實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)綜合評(píng)定。根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)過程動(dòng)手能力、理解問題以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告等方面綜合評(píng)定。其中，預(yù)習(xí)報(bào)告與課堂提問占10％，實(shí)驗(yàn)態(tài)度10％，動(dòng)手操作占30％；理解問題與實(shí)驗(yàn)報(bào)告40％。實(shí)驗(yàn)成績(jī)按60％比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)。（四）推薦教材及參考書目1、推薦教材：丁益，華子春，生物化學(xué)分析技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程，2015，科學(xué)出版社田亞平，周楠迪，夏海鋒，生化分離原理與技術(shù)（第二版），2020，化學(xué)工業(yè)出版社2、參考書目：杜翠紅，邱曉燕，生化分離技術(shù)原理及應(yīng)用，2011，化學(xué)工業(yè)出版社張惠燕，生化分離技術(shù)，2015，浙江大學(xué)出版社胡永紅，謝寧昌，生物分離實(shí)驗(yàn)技術(shù)，2019，化學(xué)工業(yè)出版社八、成績(jī)?cè)u(píng)定方式1、考核方式：課程論文+實(shí)驗(yàn)成績(jī)+考勤2、成績(jī)構(gòu)成：課程論文×30%+實(shí)驗(yàn)成績(jī)×60%+考勤×10%九、《生物分離與分析技術(shù)》課程融入思政元素要點(diǎn)表主要內(nèi)容思政映射與融入點(diǎn)（有機(jī)融合的知識(shí)點(diǎn)）德育目標(biāo)授課形式與方法生物分離分析的發(fā)展動(dòng)向以“清潔生產(chǎn)”為融入點(diǎn)，結(jié)合習(xí)近平總書記的生態(tài)環(huán)境大會(huì)的報(bào)告，引導(dǎo)學(xué)生思考企業(yè)和個(gè)人的社會(huì)責(zé)任和擔(dān)當(dāng)問題。培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和生態(tài)文明觀，把握工程倫理的內(nèi)涵。研討法過濾法以啤酒生產(chǎn)中過濾工藝的發(fā)展歷程為融入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生思索“創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展”的道理及“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”形勢(shì)下如何提升競(jìng)爭(zhēng)力。培養(yǎng)學(xué)生敬業(yè)、精益、專注、創(chuàng)新的工匠精神。案例法沉淀分離法由學(xué)生收集或創(chuàng)作相關(guān)的人生“沉淀”哲理語句，從生物分離中的“沉淀”引申人生的“沉淀”哲理。培養(yǎng)學(xué)生“寧?kù)o致遠(yuǎn)”、“精心修身”的人文情懷。情境教學(xué)法離心技術(shù)以“縱有千軍萬馬，離心則難成大事”開篇引出本章主題，并借此對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國(guó)主義教育。引導(dǎo)學(xué)生樹立“四個(gè)自信”，同心同德、萬眾一心，為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)而奮斗。討論法溶劑萃取技術(shù)以青蒿素的提取分離及屠呦呦獲得諾貝爾獎(jiǎng)