《生物化学实验》教学大纲

一、课程简介

1. 课程性质

生物化学是在分子水平上利用化学原理阐明生命现象的科学，是海洋科学专业重要的基础课，海洋生物化学理论和技术有着广泛的实用价值，对海洋生物学科的发展起着促进作用。

生物化学实验是生化教学重要的组成部分，生化实验技术广泛用于生命科学许多领域研究，生物化学的发展是建立在生物化学实验技术发展之上的，本课程的作用是为了更好地提高学生的实验操作技能和解决实际问题的能力，使学生对实验技术的重要地位得到应有的认识。秉承立德树人的教学理念，在教学过程中将专业知识、实验操作和课程思政有机统一，潜移默化地融入课程思政要素，激发学生的团队意识和爱国情怀，对树立学生正确的人生观和价值观起到了引领作用。

2. 课程任务

通过学习生物化学的基本概念、基本理论、基本规律和基本技术，通过学习各项生物化学实验的基本操作技能，使学生在海藻蛋白提取、多糖提取，体外重组蛋白提取和分离及设计实验方法得到目标物等方面得到基本训练，同时培养学生发现问题、解决问题的基本能力，实践解决问题的能力以及理论联系实践的能力，在课程教学中以小组形式开展，要求学生具备良好的团队协作和交流沟通能力，以上课程任务为海洋资源的开发利用提供了一定的实验技术保障。

二、课程目标

1. 思政育人目标

课程目标1：

1. 培养学生在科研活动过程中的承担问题的责任意识、道德意识等，践行社会主义核心价值观。（支撑毕业能力要求8.1）

2. 培养学生独立思考的能力及敬业精神和职业素养以及发现问题解决问题的能力，培养学生的团队合作意识，引导学生立足当前、着眼未来，以历史发展的眼光，深入思考习近平新时代中国特色社会主义的核心要义、价值取向、理想品格和思想方法，真正学深悟透、研机析理，不断提高马克思主义理论水平，坚定信心，强化自觉，提升素质。（支撑毕业能力要求10.2）

2. 知识能力目标

课程目标2：掌握生物化学的基本概念、基本理论、基本规律和基本技术，培养学生发现问题、解决问题的基本能力。（支撑毕业能力要求4.1）

课程目标3：掌握熟练掌握各项生物化学实验的基本操作技能，注重培养学生实践解决问题的能力。（支撑毕业要求4.4）

课程目标4：课程以小组形式开展，要求学生具备良好的团队协作和交流沟通能力。（支撑毕业要求9.1）

三、课程目标与毕业要求的对应关系

表1 课程目标对毕业要求的支撑关系

四、教学基本内容、要求及学时分配

表2 教学内容、要求及学时分配

序号	教学内容	教学要求	学时	教学方式	对应课 程目标
1	体外重组表达蛋白GFP/RFP的亲和层析	通过大肠杆菌表达系统体外表达绿色荧光蛋白或红色荧光蛋白，应用镍柱亲和纯化GFP/RFP。掌握亲和层析的原理和方法，了解体外重组表达外源蛋白的原理和方法。	6	讲授 实验操作	1,2,3,4
2	垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质	通过配置SDS-PAGE胶，进行蛋白电泳，使不同分子量蛋白分离。掌握不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理和操作技术，能够熟练使用电泳仪和垂直板式电泳槽。	6	讲授 实验操作	1,2,3,4
3	藻蓝蛋白的提取	通过盐析法提取藻蓝蛋白，螺旋藻破碎是否充分，温度、时间、硫酸铵的比例等因素影响实验，掌握盐析法分离蛋白质的原理和方法，能够熟练使用离心机。	4	讲授 实验操作	1,2,3,4
4	考马斯亮蓝G-250法测定蛋白质含量	通过标准曲线的绘制，掌握考马斯亮蓝G-250法测定蛋白质含量的原理和方法。	4	讲授 实验操作	1,2,3,4
5	海藻多糖含量的测定	先用标准糖制作标准曲线后，再通过多糖的显色反应测定吸光度，然后按照标准曲线制作的步骤，测得样品吸光度，根据上述标准曲线计算糖含量。掌握海藻多糖含量测定的原理和方法，标准曲线的绘制。	4	讲授 实验操作	1,2,3,4
6	海藻DNA 的提取	通过研磨破碎细胞壁，CTAB溶解细胞膜。离心收集上清液，经氯仿-异戊醇抽提去除蛋白，异丙醇沉淀DNA。通过紫外吸收值的测定，确定样品的纯度。掌握提取总DNA的方法。	4	讲授 实验操作	1,2,3,4
7	大肠杆菌感受态细胞的转化	本实验用CaCl2制备的E.coli DH5α感受态细胞，外源基因转入受体菌感受态细胞，之后用含抗生素的平板筛选转化体。通过本实验了解转化过程。学习将外源质粒DNA转入受体菌细胞并筛选转化体的方法。	4	讲授 实验操作	1,2,3,4

五、基本要求

1. 教学基本要求

本实验课程教学中，要求掌握生物大分子的提取与制备及相关实验基本技术和基本原理。注意理论与实践的联系，注意培养学生分析问题和解决问题的能力。本课程教学要求熟练掌握实验的基本操作技能，重点实验项目包括糖类、蛋白质和DNA的提取与含量测定，既有定性又有定量。实验方法涉及分光光度法、SDS-PAGE和层析法等现代生物化学实验技术。将生物化学知识以适当的方式与基础化学知识与技能相结合，调动学习积极性，提高教学效率，将实际生活和生产中的实例融入教学以丰富教学内容，实验课对于培养学生科研能力和素质非常重要而且必要。

2. 教学方法

（1）教学手段多样化：采用自编讲义、课前讲解及视频观看等方式，把抽象提取问题形象化，复杂问题简单化，使学生掌握蛋白和多糖等物质的提取方法，切实解决实际的海洋资源开发技术问题。

（2）课程教学中进行理论讲解和实验报告巩固，达到学生对生物化学知识的理解与运用，培养学生解决问题的能力。

六、考核与成绩评定方式

本课程考核办法针对课程目标进行设计，考核内容与课程目标的能力要求相对应，课程目标达成的期望值设定为0.65。最终成绩由预习报告、实验报告和实验考核构成，具体比例如下：

预习报告：10%。主要考核学生提前预习情况

实验报告：60%。主要考核学生对实验原理的理解和对实验操作的掌握，以及发现问题和分析问题的能力。

实验考核：30%。主要考核学生在实验过程的态度以及对实验方法技能的掌握。

表3 建议考核方式及成绩比例

七、学习资源

[1] 生物化学实验技术和操作指导，自编讲义

[2] 生物化学实验原理和方法，北京大学出版社，第二版，2019年

[3] 生物化学实验（工科专业适用），化学工业出版社，董晓燕主编，第一版，2003年

[4] 生物化学实验和技术，中国轻工业出版社，袁道强主编，第一版，2006年

[5] 《生物化学实验》陈钧辉主编，科学出版社，2003