《生化反應(yīng)綜合實(shí)驗(yàn)II》課程教學(xué)大綱

本科生課程大綱課程名稱生化反應(yīng)綜合實(shí)驗(yàn)（ComprehensiveExperimentsofBiochemicalReaction）課程代碼081704102207課程屬性專業(yè)知識(shí)課時(shí)/學(xué)分48/1.5課程性質(zhì)必修實(shí)踐學(xué)時(shí)48責(zé)任教師課外學(xué)時(shí)01.課程描述 本課程為食品科學(xué)與工程學(xué)院生物工程專業(yè)必修課，主要是配合相關(guān)理論課程的教學(xué)實(shí)際，加深同學(xué)們對(duì)基因工程、發(fā)酵工程及生化工程的基本理論和關(guān)鍵技術(shù)認(rèn)識(shí)，可以使同學(xué)們?cè)诶碚搶W(xué)習(xí)的同時(shí)，在實(shí)踐操作中加深知識(shí)理解、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、提高實(shí)驗(yàn)技能，最終提升同學(xué)們對(duì)相關(guān)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和解決相關(guān)問題的系統(tǒng)分析能力。2.設(shè)計(jì)思路 課程內(nèi)容以海洋特色酶β-瓊膠酶為學(xué)習(xí)載體，以酶的基因克隆、酶的異源表達(dá)、酶的性質(zhì)測(cè)定、酶的催化應(yīng)用和催化產(chǎn)物的分離制備為主線，整套實(shí)驗(yàn)流程銜接緊密，實(shí)驗(yàn)過程可涵蓋大部分生化反應(yīng)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程中，一方面使學(xué)生有較多的獨(dú)立動(dòng)手操作機(jī)會(huì)，另一方面也使學(xué)生廣泛接觸各種儀器設(shè)備，從而能夠較熟練地掌握酶的基因克隆、表達(dá)、分析以及應(yīng)用的基本技能，為同學(xué)們將來從事科研工作或生產(chǎn)工作打好實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)。課程內(nèi)容包括三個(gè)模塊：實(shí)驗(yàn)講解和示范、實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作和實(shí)驗(yàn)效果與實(shí)驗(yàn)報(bào)告講評(píng)。（1）實(shí)驗(yàn)講解和示范針對(duì)每部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，就相關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等內(nèi)容進(jìn)行理論講解和操作演示，包括試劑的配制、儀器的調(diào)試與使用、具體實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)安全隱患、數(shù)據(jù)記錄方法和實(shí)驗(yàn)廢物處理等內(nèi)容，使同學(xué)們?cè)趯?shí)際實(shí)驗(yàn)操作前對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程有詳細(xì)深入的理解，從而提高實(shí)驗(yàn)效率、增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。（2）實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作采用分組實(shí)驗(yàn)、實(shí)際操作的方式進(jìn)行，保證實(shí)驗(yàn)中的每一步環(huán)節(jié)每一位同學(xué)都能夠親自參與、親手操作，并在實(shí)驗(yàn)過程中觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、做好實(shí)驗(yàn)記錄，認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)中的每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要求。（3）實(shí)驗(yàn)效果與實(shí)驗(yàn)報(bào)告講評(píng)針對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的不規(guī)范操作、實(shí)驗(yàn)過程疏漏、實(shí)驗(yàn)安全問題、未得到預(yù)想實(shí)驗(yàn)結(jié)果等進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和講解，對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的書寫錯(cuò)誤、分析錯(cuò)誤、表達(dá)不規(guī)范等問題進(jìn)行反饋，使同學(xué)們?cè)诿恳淮螌?shí)驗(yàn)之后認(rèn)真總結(jié)實(shí)驗(yàn)所得和實(shí)驗(yàn)教訓(xùn)，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技能，學(xué)會(huì)在動(dòng)手操作的同時(shí)，針對(duì)實(shí)驗(yàn)中的反常現(xiàn)象，分析原因、總結(jié)原理、找到方法，不斷提高自己的實(shí)驗(yàn)操作和分析能力。3.課程與其他課程的關(guān)系 先修課程基因工程、發(fā)酵工程、微生物學(xué)、生物化學(xué)、生化工程。本課程與這五門課程密切相關(guān)，構(gòu)成了生物工程系列課程群，生化反應(yīng)綜合實(shí)驗(yàn)是前五門理論課程的實(shí)際操作訓(xùn)練，只有在學(xué)好前五門課程的基礎(chǔ)上，同學(xué)們才能系統(tǒng)理解實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)要求等內(nèi)容，本課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)才能達(dá)到較好的效果。二、課程目標(biāo) 配合生物工程系列課程群的理論教學(xué)實(shí)際，結(jié)合基因工程、生化工程等領(lǐng)域的最新發(fā)展趨勢(shì)，使同學(xué)們系統(tǒng)掌握酶從生產(chǎn)制備到最終應(yīng)用的各項(xiàng)單元操作技術(shù)，并綜合提升獨(dú)立操作的能力和科研實(shí)踐能力。 （1）了解生物工程學(xué)科在科學(xué)研究與生產(chǎn)實(shí)際中的地位和意義，掌握酶與生化工程相關(guān)實(shí)驗(yàn)的流程與設(shè)計(jì)方法等內(nèi)容。（2）掌握實(shí)驗(yàn)相關(guān)的基本原理、儀器使用、實(shí)驗(yàn)技巧和結(jié)果分析等內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)操作能力和實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)及分析能力。（3）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，使同學(xué)們最終具備獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)和獨(dú)立總結(jié)及分析實(shí)驗(yàn)的能力。三、學(xué)習(xí)要求 要完成所有的課程任務(wù)，學(xué)生必須： （1）按時(shí)達(dá)到實(shí)驗(yàn)室，認(rèn)真聽取實(shí)驗(yàn)講解，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，實(shí)施實(shí)驗(yàn)過程。本課程以同學(xué)們的實(shí)際動(dòng)手操作為主，每名同學(xué)必須親自參與實(shí)驗(yàn)。（2）按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求同學(xué)們按照規(guī)定的格式按時(shí)提交，延期提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告需要提前得到認(rèn)可教師的許可。（3）完成教師布置的一定量的閱讀文獻(xiàn)和背景資料，做好資料記錄。這些作業(yè)能夠加深同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)過程的理解，同時(shí)也能鍛煉同學(xué)們面對(duì)問題查閱資料分析問題解決問題的能力。四、教學(xué)進(jìn)度序號(hào)主題計(jì)劃課時(shí)主要內(nèi)容概述1酶的基因克隆12從野生菌中克隆β-瓊膠酶基因并連接質(zhì)粒載體（引物設(shè)計(jì)、PCR反應(yīng)、PCR產(chǎn)物提純、質(zhì)粒連接）重組質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化及陽性克隆篩選（質(zhì)粒轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)化菌培養(yǎng)、平板涂布、菌落PCR）重組質(zhì)粒的提取及瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)（質(zhì)粒提取、凝膠制備、電泳操作、電泳結(jié)果檢測(cè)）2酶的重組表達(dá)12搖瓶規(guī)模異源表達(dá)β-瓊膠酶及粗酶制備（培養(yǎng)基制備、菌種活化、轉(zhuǎn)接、培養(yǎng)、誘導(dǎo)、破碎）2.2使用親和層析柱進(jìn)行β-瓊膠酶的分離純化（層析柱裝填、加樣、梯度洗脫、酶量測(cè)定、層析柱清洗）3酶的檢測(cè)與性質(zhì)83.1β-瓊膠酶粗酶與純酶的蛋白電泳檢測(cè)（SDS膠制備、上樣、電泳、染色、漂洗、觀測(cè)）3.2β-瓊膠酶的性質(zhì)測(cè)定（最適反應(yīng)溫度測(cè)定、最適pH測(cè)定、米氏常數(shù)測(cè)定）4酶的應(yīng)用83.1利用β-瓊膠酶催化制備瓊寡糖的反應(yīng)調(diào)控（反應(yīng)體系構(gòu)建、反應(yīng)過程調(diào)控、反應(yīng)產(chǎn)物檢測(cè)）3.2固定化β-瓊膠酶，利用固定化酶進(jìn)行催化反應(yīng)（固定化條件、固定化反應(yīng)體系、固定化酶回收）5產(chǎn)物純化84.1使用凝膠層析方法進(jìn)行瓊膠寡糖的分離純化（層析柱裝柱、上樣、分離、取樣、檢測(cè)）4.2瓊膠寡糖樣品鑒定（TLC板點(diǎn)樣、層析液配制、層析過程、TLC板顯色）五、參考教材與主要參考書[1]郭勇.酶工程.北京:科學(xué)出版社.2016.1(ISBN:978-7-03-046312-8)[2]劉亮偉,陳紅歌.基因工程原理與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo).北京:中國輕工業(yè)出版社.2010.9(ISBN:978-7-50-197795-6)[3]黃煒,陳新美.生物化學(xué)精要與技術(shù)原理.北京:科學(xué)出版社.2014.1(ISBN:978-7-03-039588-7)六、成績?cè)u(píng)定（一）考核方式E其他：A.閉卷考試B.開卷考試C.論文D.考查E.其他（二）成績綜合評(píng)分體系：成績綜合評(píng)分體系比例%出勤10操作及日?？己?0綜合考察20實(shí)驗(yàn)報(bào)告60總計(jì)100七、學(xué)術(shù)誠信學(xué)習(xí)成果不能造假，如盜取