基礎(chǔ)生物化學(xué)實驗

PAGE1PAGE1《基礎(chǔ)生物化學(xué)》課程實驗教學(xué)大綱課程編號：3011010學(xué)時：32學(xué)分：2一、課程的性質(zhì)和任務(wù)“基礎(chǔ)生物化學(xué)實驗”是采用生物化學(xué)的原理和方法探究植物生命現(xiàn)象化學(xué)本質(zhì)的實驗科學(xué)。它是植物生產(chǎn)類、環(huán)境資源類各專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)實驗課程。本課程講授基礎(chǔ)生物化學(xué)實驗方面的基本理論，著重進(jìn)行實驗技術(shù)方面的系統(tǒng)訓(xùn)練，并安排綜合實驗及綜合實驗報告寫作訓(xùn)練。二、教學(xué)內(nèi)容和方法教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)生化實驗理論講授（4學(xué)時）和實驗操作（28學(xué)時）兩部分，以實驗操作為主。實驗理論講授離心技術(shù)、電泳技術(shù)、層析技術(shù)和分光光度技術(shù)的基本原理和方法。實驗操作安排多次基本實驗、1-2次綜合實驗或設(shè)計實驗?；緦嶒?人1組。綜合實驗和設(shè)計實驗4-8人1組，每人獨立操作。課程安排與基礎(chǔ)生物化學(xué)理論課程同步，在第4學(xué)期進(jìn)行。三、教學(xué)目的和要求通過實驗理論學(xué)習(xí)、實驗技術(shù)訓(xùn)練及實驗技術(shù)的綜合應(yīng)用，提高學(xué)生的實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新思維能力，為應(yīng)用生物化學(xué)實驗手段進(jìn)行科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。實驗前要求預(yù)習(xí)，檢查預(yù)習(xí)報告。基本實驗每人獨立完成實驗操作并交實驗報告。以技術(shù)為主的基本實驗完成后進(jìn)行操作考核。綜合實驗每組做4-8個樣品（或處理），1人做1個樣品（或處理），以組統(tǒng)計數(shù)據(jù)，每人撰寫1份綜合實驗報告。教學(xué)結(jié)束后，在教材的思考題范圍內(nèi)進(jìn)行實驗筆試。四、考核方式及辦法實驗成績以預(yù)習(xí)5%，操作15%，實驗報告40%，綜合實驗報告10%，實驗筆試30%，進(jìn)行綜合評定。實驗課指導(dǎo)教師可以一次考核實驗或多次檢察現(xiàn)場評定預(yù)習(xí)和操作成績；實驗報告和綜合實驗報告成績以批閱分?jǐn)?shù)評定，實驗筆試在期末進(jìn)行全校統(tǒng)考。五、配套的實驗教材或指導(dǎo)書實驗教材采用《植物生理生化實驗教程》（第2版），葉尚紅主編，云南科技出版社，2007、2。六、適用專業(yè)植物生產(chǎn)類和環(huán)境資源類各專業(yè)。在選擇實驗內(nèi)容時可考慮與專業(yè)結(jié)合。七、實驗項目：(28學(xué)時)在下列實驗中選做28學(xué)時，并開設(shè)2-3組綜合實驗或設(shè)計實驗序號項目學(xué)時實驗類型實驗類別實驗要求每組人數(shù)1酵母RNA的提取和鑒定(或植物DNA的提取和鑒定)3驗證型專業(yè)基礎(chǔ)必選12影響酶作用的因素3驗證型專業(yè)基礎(chǔ)必選13聚丙烯酰胺凝膠園盤電泳分離過氧化物同工酶4技能及研究型專業(yè)基礎(chǔ)必選84氨基酸的薄層層析3技能型專業(yè)基礎(chǔ)必選15種子粗脂肪測定(索氏殘余法)1-2演示或技能型專業(yè)基礎(chǔ)自選86淀粉酶活性的測定3技能及研究型專業(yè)基礎(chǔ)自選17過氧化氫酶活性測定3技能型專業(yè)基礎(chǔ)必選18硝酸鹽含量的測定（紫外吸收法）3技能及研究型專業(yè)基礎(chǔ)必選19谷物蛋白含量的快速測定(雙縮脲法)3技能及研究型專業(yè)基礎(chǔ)必選210植物體內(nèi)可溶性糖的測定(蒽酮法)3技能及研究型專業(yè)基礎(chǔ)必選211谷物賴氨酸含量的測定(茚三酮比色法)3技能及研究型專業(yè)基礎(chǔ)必選212分光光度技術(shù)及應(yīng)用12技能綜合型專業(yè)基礎(chǔ)(實驗8、9、10、11組合)自選113不同谷物的蛋白質(zhì)及賴氨酸含量比較6綜合研究型專業(yè)基礎(chǔ)（實驗9和11組合）必選2-414不同蔬（野）菜硝酸鹽含量比較3設(shè)計型專業(yè)基礎(chǔ)（實驗8的材料組合）必選4-8基礎(chǔ)生物化學(xué)實驗技術(shù)基本原理：(理論課講授4學(xué)時)1、離心技術(shù)離心技術(shù)的基本原理,離心機的種類、用途，普通離心機的使用注意事項，使用普通離心機分離提取DNA或RNA。2、電泳技術(shù)電泳的概念、分類、用途、聚丙烯酰胺凝膠電泳分離物質(zhì)的基本原理：凝膠的聚合、電泳分離過程中的三種效應(yīng)，聚丙烯酰胺凝膠電泳的應(yīng)用，操作與裝置。3、層析技術(shù)層析法分離物質(zhì)的原理,層析法發(fā)展簡史及層析法分類、薄層層析分離物質(zhì)的原理，操作及應(yīng)用實例。4、分光光度技術(shù)紫外及可見分光光度技術(shù)的基本原理，發(fā)射光譜與吸收光譜,吸收光譜中的T與A，分光光度法的定義、測量方法及測定物質(zhì)濃度的一般操作過程，分光光度計的工作原理、應(yīng)用范圍。實驗一酵母RNA的提取和鑒定(或植物DNA的提取和鑒定)實驗?zāi)康模赫莆誅NA或RNA提取及鑒定的基本原理及方法，學(xué)習(xí)普通離心機的使用。實驗項目內(nèi)容：裂解細(xì)胞，乙醇沉淀法提取DNA或RNA；酸水解，檢測其組成成分。主要儀器設(shè)備：離心機、天平、水浴鍋、試管、燒杯、離心管等。實驗室名稱：植物生理生化實驗室實驗報告撰寫按教材6-7頁“實驗報告”格式撰寫實驗二影響酶作用的因素（一）實驗?zāi)康模杭由顚γ感再|(zhì)的認(rèn)識，并學(xué)會淀粉酶（粗酶液）的提取。實驗項目內(nèi)容：利用碘溶液檢測不同溫度和pH下淀粉是否被淀粉酶分解；分別以淀粉和蔗糖為底物判斷淀粉酶的專一性。主要儀器設(shè)備：水浴鍋、電爐、乳缽、漏斗及漏斗架、試管、燒杯、量筒、移液管、鑷子等。實驗室名稱：植物生理生化實驗室實驗報告撰寫按教材6-7頁“實驗報告”格式撰寫實驗三聚丙烯酰胺凝膠園盤電泳分離過氧化物同工酶（一）實驗?zāi)康模簩W(xué)習(xí)聚丙烯酰胺圓盤電泳的基本原理和操作技術(shù)，掌握過氧化物同功酶的分離方法，并比較不同材料過氧化物同功酶的區(qū)別。（二）實驗項目內(nèi)容：配制PAGE分離膠和濃縮膠，灌膠，上樣，穩(wěn)流電泳，剝膠，用H2O2及聯(lián)苯胺顯示膠條上的酶譜帶并比較不同材料間的差異主要儀器設(shè)備：離心機、電泳儀及花籃式電泳槽、扭力天平、微量進(jìn)樣器、長針頭注射器、乳缽、燒杯、移液管、試管、洗耳球等。實驗室名稱：植物生理生化實驗室實驗報告撰寫按教材6-7頁“實驗報告”格式撰寫實驗四氨基酸的薄層層析（一）實驗?zāi)康模壕毩?xí)用薄層層析法分離、鑒定植物組織中的氨基酸，并掌握該方法的一般原理和操作技術(shù)。實驗項目內(nèi)容：將硅膠G于玻板上制成薄層板，在薄層板的一端點樣，用有機溶劑展層，茚三酮顯色，測出樣點的Rf值并加以比較。主要儀器設(shè)備：層析缸、玻板、大培養(yǎng)皿、小燒杯、乳缽、量筒、烘箱、電吹風(fēng)、離心機、離心管、電子天平等。實驗室名稱：植物生理生化實驗室實驗報告撰寫按教材6-7頁“實驗報告”格式撰寫實驗五種子粗脂肪測定(索氏殘余法)（一）實驗?zāi)康模簩W(xué)習(xí)掌握索氏法提取種子粗脂肪的測定技術(shù)。實驗項目內(nèi)容：利用索氏提取器循環(huán)抽提樣品中的脂質(zhì)，稱量殘余的樣品求出粗脂肪含量。主要儀器設(shè)備：索氏提取器、干燥器、燒瓶、電熱恒溫水浴鍋、電熱鼓風(fēng)干燥箱、天平等。實驗室名稱：植物生理生化實驗室實驗報告撰寫按教材6-7頁“實驗報告”格式撰寫實驗六淀粉酶活性的測定（一）實驗?zāi)康模簩W(xué)習(xí)淀粉酶活性測定原理及方法，了解種子萌發(fā)過程中的淀粉酶活性變化。實驗項目內(nèi)容：用水研磨樣品，離心，提取淀粉酶；分光光度法測定淀粉降解生成的還原糖的量，以單位重量樣品在一定時間內(nèi)生成的還原糖的量表示酶活力并加以比較。主要儀器設(shè)備：分光光度計、離心機、恒溫水浴、具塞刻度試管、刻度吸管、容量瓶等。實驗室名稱：植物生理生化實驗室實驗報告撰寫按教材6-7頁“實驗報告”格式撰寫實驗七過氧化氫酶活性測定(氧量法)（一）實驗?zāi)康模和ㄟ^本實驗了解過氧化氫酶的作用，掌握其測定方法并比較不同植物或同一植物不同生理狀態(tài)下過氧化氫酶活性的大小。實驗項目內(nèi)容：用水研磨樣品，靜置，取上清液作為過氧化氫酶液；加入過氧化氫酶氣體測量儀中與H2O2反應(yīng)，根據(jù)放出氧氣的體積計算過氧化氫酶活性并加以比較。主要儀器設(shè)備：過氧化氫酶氣體測量儀、單枝旁枝管（鄧氏管代反應(yīng)瓶）、容量瓶、乳缽、、移液管、、燒杯、電子天平等。實驗室名稱：植物生理生化實驗室實驗報告撰寫按教材6-7頁“實驗報告”格式撰寫實驗八硝酸鹽含量的測定（紫外吸收法）（一）實驗?zāi)康模簩W(xué)習(xí)硝酸鹽的測定方法并了解硝酸鹽測定的意義。實驗項目內(nèi)容：用氨緩沖液從樣品中提取硝酸根離子，加活性炭除去色素，蛋白質(zhì)沉淀劑除去蛋白質(zhì)及混濁物，得到無色透明溶液，用紫外分光光度法測出吸光度，再求出硝酸鹽含量。主要儀器設(shè)備：紫外分光光度計、容量瓶、刻度吸管、乳缽等。實驗室名稱：植物生理生化實驗室實驗報告撰寫按教材6-7頁“實驗報告”格式撰寫實驗九谷物蛋白含量的快速測定(雙縮脲法)（一）實驗?zāi)康模簩W(xué)習(xí)谷物蛋白含量的快速測定方法，并比較不同谷物蛋白質(zhì)含量的高低。實驗項目內(nèi)容：在濃堿液中，蛋白質(zhì)與硫酸銅結(jié)合生成紫色和紫紅色絡(luò)合物，用分光光度法測出該絡(luò)合物的吸光度，即可求出蛋白質(zhì)含量。主要儀器設(shè)備：722型分光光度計、電子天平、植物樣品粉碎機、三角瓶（帶塞）、刻度吸管、漏斗、小燒杯等。實驗室名稱：植物生理生化實驗室實驗報告撰寫按教材6-7頁“實驗報告”格式撰寫實驗十植物體內(nèi)可溶性糖的測定(蒽酮法)（一）實驗?zāi)康模赫莆蛰焱y糖的基本技術(shù)，并學(xué)會分光光度計的使用。實驗項目內(nèi)容：水提取樣品中糖，過濾，濾液與蒽酮-硫酸反應(yīng)顯藍(lán)綠色，用分光光度法測出該藍(lán)綠色溶液的吸光度，即可求出可溶性糖含量。主要儀器設(shè)備：721型分光光度計、電子天平、刻度試管、刻度移液管、容量瓶、漏斗、小燒杯等。實驗室名稱：植物生理生化實驗室實驗報告撰寫按教材6-7頁“實驗報告”格式撰寫實驗十一谷物賴氨酸含量的測定(茚三酮比色法)（一）實驗?zāi)康模簩W(xué)習(xí)用比色法快速測定谷物種子的賴氨酸含量，了解測定賴氨酸含量的意義。實驗項目內(nèi)容：茚三酮與樣品蛋白質(zhì)中的賴氨酸ε-NH2反應(yīng)生成紫紅色的絡(luò)合物，用分光光度法測出該絡(luò)合物的吸光度，即可求出賴氨酸含量。主要儀器設(shè)備：分光光度計、水浴鍋、容量瓶、燒杯、移液管、漏斗、電子天平等。實驗室名稱：植物生理生化實驗室實驗報告撰寫按教材6-7頁“實驗報告”格式撰寫實驗十二綜合實驗：分光光度技術(shù)及應(yīng)用（一）實驗?zāi)康模悍止夤舛燃夹g(shù)是植物生理生化實驗中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，通過4次實驗使學(xué)生熟練掌握可見和紫外分光光度法測定各類生化物質(zhì)和各種生理指標(biāo)的基本實驗步驟并熟練使用721、722和752各型分光光度計。實驗項目內(nèi)容：在以下實驗中選擇4個1、淀粉酶活性的測定（見實驗6）2、硝酸鹽含量測定（見實驗8）3、谷物蛋白含量的測定（見實驗9）4、植物體內(nèi)可溶性糖含量測定（見實驗10）5、谷物賴氨酸含量測定（見實驗11）主要儀器設(shè)備：各型分光光度計、水浴鍋、容量瓶、燒杯、移液管、漏斗、電子天平等。實驗室名稱：植物生理生化實驗室實驗報告撰寫各實驗完成后按教材6-7頁“實驗報告”格式撰寫各次實驗的實驗報告。（六）考核標(biāo)準(zhǔn)1、技術(shù)考核：4次分光光度技術(shù)實驗的最后一次定為考核實驗?？己藘?nèi)容為電子天平稱量、移液管和容量瓶使用、721或722分光光度計的使用、實驗記錄規(guī)范（有效數(shù)字記錄）?？己朔椒槊咳霜毩⒉僮?，教師現(xiàn)場評分。2筆試考核：期末筆試試卷綜合題考核：標(biāo)準(zhǔn)曲線制作或回歸方程計算，相對偏差和絕對偏差計算，分光光度技術(shù)的基本實驗步驟和應(yīng)用。實驗十三綜合實驗：不同谷物的蛋白質(zhì)及賴氨酸含量比較實驗?zāi)康模汗任锛爸瞥善?米飯、米線、面條、饅頭等)是人類的主食，其蛋白質(zhì)、賴氨酸含量的高低決定其營養(yǎng)品質(zhì)，含量高者，營養(yǎng)品質(zhì)較佳。通過分析比較，了解谷物及制成品的營養(yǎng)品質(zhì)及烹調(diào)損失，為合理膳食提供依據(jù)。實驗項目內(nèi)容：1實驗材料準(zhǔn)備食堂或市場購買大米、小麥、燕麥、玉米等谷物，并由所購谷物加工的米飯、米線、面條、饅頭等材料，烘干、磨粉（過60目篩）、備用。選擇2～4個樣品做比較測定。2實驗內(nèi)容谷物蛋白含量的測定（見實驗9）谷物賴氨酸含量測定（見實驗11）8人一組、每組做4個樣品，1人做1個樣品、2人互為重復(fù)。3數(shù)據(jù)處理照每個實驗的計算公式計算，每組將數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)對照、核實，列表或作圖比較。（三）主要儀器設(shè)備：可見分光光度計、水浴鍋、容量瓶、燒杯、移液管、漏斗、電子天平等。（四）實驗室名稱：植物生理生化實驗室（五）實驗報告撰寫各實驗完成后按教材6-7頁“實驗報告”格式撰寫各次實驗的實驗報告。綜合實驗完成以每組的數(shù)據(jù)、按照自然科學(xué)期刊上的論文格式、參考教材186-187頁“綜合實驗報告寫作指導(dǎo)”每人完成一篇綜合實驗報告。實驗十四設(shè)計實驗：不同蔬（野）菜硝酸鹽含量比較實驗?zāi)康模簱?jù)統(tǒng)計、人體攝取的硝酸鹽約80%來自蔬菜。蔬菜中硝酸鹽含量很高，一般是根菜>薯類>葉菜類>蔥蒜>豆類>茄果類。硝酸鹽本身毒性不大，但在人體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽。亞硝酸鹽是強致癌物質(zhì)并可引起高鐵血紅蛋白癥。因此、世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國糧農(nóng)組織（1973年）規(guī)定，人體硝酸鹽日均攝入量為3.6mg·kg-1(體重)。近年來、隨著大量施用氮肥，蔬菜的硝酸鹽污染已引起重視。測定和比較不同蔬菜中的硝酸鹽含量可鑒定其品質(zhì)為食用提供參考。（二）實