2022-2023学年第1学期生物化学实验课程教案课程编码：0461A03E64 / 4总学时／周学时：间:第1周至第16周开课时授课年级、专业、班级：食品科学与工程（国际）211使用教材:生物化学实验（自编教材）陈劫授课教师：生物与化学工程学院开课学院：
2022-2023 学年第 1 学期 生物化学实验课程 教 案 课 程 编 码： 0461A03E 总学时／周学时： 64 / 4 开 课 时 间： 第 1 周至第 16 周 授课年级、专业、班级： 食品科学与工程（国际）211 使 用 教 材： 生物化学实验 （自编教材） 授 课 教 师： 陈 劼 开 课 学 院： 生物与化学工程学院
本课程教学目的：本实验课是针对食品科学与工程（国际）专业的来华留学生开设的专业基础实验课，全部采用实验课的教学方法，使学生在掌握了无机及分析化学实验的基本仪器操作和实验技能后，进一步了解并掌握生物化学实验的实验技能。为专业课程的学习和以后的工作打下良好的基础。本课程教学要求：通过此实验课的学习，要求学生在掌握生化基础理论知识的基础上，掌握生物化学实验的基本操作和实验技术，掌握生物大分子的分离、纯化、定性、定量及化学性质、生物活性的测定原理和方法的实验技能，并通过综合设计实验的开设，提高学生独立完成实验的能力，训练学生通过分析、研究实际问题，最终解决问题的能力。本课程教学方法：本实验课采用教师讲解与示范操作、现场提问、现场解答、试验报告等手段结合，多方考察、培养提高学生实验操作能力、分析、解决问题的能力。采用线上线下结合教学方式，依托本校Blackboard平台开始线上课程，提供较丰富的学习资料，要求学生线上学习时间不小于16学时。学生创新精神和实践能力培养方法通过理论讲解与实验操作、现场提问、现场解答、试验报告等教学方法的实施，使学生逐渐掌握运用理论知识分析、解决实验问题，并进一步开拓思维、大胆实践，在提高学生综合素质的同时，培养学生勇于开拓创新的精神。考核方式本实验课是考查课。采用实验操作与实验报告相结合的考核方法，其中实验报告占50%，实验操作占30%，理论考试占20%。实验最终成绩按优秀、良好、中等、及格、不及格五级评定。教学参考资料R Boyer, Biochemistry laboratory: modern theory and techniques. 2nd ed.,PrenticeHall, PearsonEducation, Inc.2006
本课程教学目的： 本实验课是针对食品科学与工程（国际）专业的来华留学生开设的专业 基础实验课，全部采用实验课的教学方法，使学生在掌握了无机及分析化学 实验的基本仪器操作和实验技能后，进一步了解并掌握生物化学实验的实验 技能。为专业课程的学习和以后的工作打下良好的基础。 本课程教学要求： 通过此实验课的学习，要求学生在掌握生化基础理论知识的基础上，掌 握生物化学实验的基本操作和实验技术，掌握生物大分子的分离、纯化、定 性、定量及化学性质、生物活性的测定原理和方法的实验技能，并通过综合 设计实验的开设，提高学生独立完成实验的能力，训练学生通过分析、研究 实际问题，最终解决问题的能力。 本课程教学方法： 本实验课采用教师讲解与示范操作、现场提问、现场解答、试验报告等 手段结合，多方考察、培养提高学生实验操作能力、分析、解决问题的能力。 采用线上线下结合教学方式，依托本校 Blackboard 平台开始线上课程，提供 较丰富的学习资料，要求学生线上学习时间不小于 16 学时。 学生创新精神和实践能力培养方法 通过理论讲解与实验操作、现场提问、现场解答、试验报告等教学方法 的实施，使学生逐渐掌握运用理论知识分析、解决实验问题，并进一步开拓 思维、大胆实践，在提高学生综合素质的同时，培养学生勇于开拓创新的精 神。 考核方式 本实验课是考查课。采用实验操作与实验报告相结合的考核方法，其中 实验报告占 50%，实验操作占 30%，理论考试占 20％。实验最终成绩按优秀、 良好、中等、及格、不及格五级评定。 教学参考资料 R Boyer, Biochemistry laboratory: modern theory and techniques. 2nd ed., Prentice Hall, Pearson Education, Inc. 2006
对教案的分析总结：该教案紧紧围绕课程教学大纲，突出了课程的重点、难点，深入剖析了每个实验的关键步骤和操作要点。首先，教案内容详细全面。《生物化学实验》教案中列出了实验课程的目标、内容、教学重点和难点，以及实验步骤、实验器材和药品的准备等详细信息。教案还包括了实验的预习、实验操作和实验结果的分析等环节。通过这些详细的内容，教师和学生可以清楚地了解到实验的整个过程和实验所涉及的知识点，从而更好地进行实验教学。其次，教学目标明确。《生物化学实验》教案中明确了实验课程的教学目标，包括知识目标、能力目标。知识目标主要是帮助学生掌握生物化学实验所涉及的基本理论知识和实验操作技能；能力目标主要是培养学生的实验设计和数据处理能力，以及观察、分析和解决问题的能力。通过明确的教学目标，教师可以有针对性地进行教学设计和评价，学生也可以更好地了解到自已的学习目标和提高方向。再次，教学方法多样灵活。《生物化学实验》教案中提供了多种教学方法和教学手段，如线上线下结合，课堂讲授法、实验法、讨论法、小组合作学习等。教师可以根据实际情况选择适合的教学方法进行教学，以提高学生的学习效果和兴趣。同时，教案还提供了一些实验设计和实验操作的具体指导，以帮助学生更好地进行实验操作和数据处理。通过多样灵活的教学方法，学生可以更好地进行实验学习，培养实验探究和创新思维能力。最后，教学评价科学合理。《生物化学实验》教案中明确了实验报告的撰写要求和评价标准，包括实验目的、原理、实验步骤、实验结果和实验分析等方面的要求。通过科学合理的评价方式，可以客观地评价学生的实验操作能力、数据处理能力和实验报告能力。同时，教案还提供了一些评价指标和评价方法，以帮助教师更好地进行评价和反馈，促进学生的进一步提高
对教案的分析总结： 该教案紧紧围绕课程教学大纲，突出了课程的重点、难点，深入剖析了 每个实验的关键步骤和操作要点。 首先，教案内容详细全面。《生物化学实验》教案中列出了实验课程的目标、 内容、教学重点和难点，以及实验步骤、实验器材和药品的准备等详细信息。 教案还包括了实验的预习、实验操作和实验结果的分析等环节。通过这些详 细的内容，教师和学生可以清楚地了解到实验的整个过程和实验所涉及的知 识点，从而更好地进行实验教学。 其次，教学目标明确。《生物化学实验》教案中明确了实验课程的教学目标， 包括知识目标、能力目标。知识目标主要是帮助学生掌握生物化学实验所涉 及的基本理论知识和实验操作技能；能力目标主要是培养学生的实验设计和 数据处理能力，以及观察、分析和解决问题的能力。通过明确的教学目标， 教师可以有针对性地进行教学设计和评价，学生也可以更好地了解到自己的 学习目标和提高方向。 再次，教学方法多样灵活。《生物化学实验》教案中提供了多种教学方法和教 学手段，如线上线下结合，课堂讲授法、实验法、讨论法、小组合作学习等。 教师可以根据实际情况选择适合的教学方法进行教学，以提高学生的学习效 果和兴趣。同时，教案还提供了一些实验设计和实验操作的具体指导，以帮 助学生更好地进行实验操作和数据处理。通过多样灵活的教学方法，学生可 以更好地进行实验学习，培养实验探究和创新思维能力。 最后，教学评价科学合理。《生物化学实验》教案中明确了实验报告的撰写要 求和评价标准，包括实验目的、原理、实验步骤、实验结果和实验分析等方 面的要求。通过科学合理的评价方式，可以客观地评价学生的实验操作能力、 数据处理能力和实验报告能力。同时，教案还提供了一些评价指标和评价方 法，以帮助教师更好地进行评价和反馈，促进学生的进一步提高
Coomassie Brilliant Blue Protein AssayAimTo learn Coomassie brilliant blue protein assaymethod.PrincipleIn acidic solution,Coomassie Brilliant Blue G-25o binds protein,the maximumabsorptionpeakmovedfrom465nmto595nm.Thismethodiscapableofquantitating of traceconcentrationsofproteinReagentsBovine serumalbumin standard solution (BSA), 0.1 mg/mLCoomassiebrilliantbluesolution(CBB):0.1gCoomassiebrilliantblueG-250dissolvedin50mL95%ethanol,add100mLphosphoricacid,dilutedwithwaterto1000mL.Filtrationbeforeuse.Procedures25samplesStepsI No.034100.20.40.6Unknown1.BSA (mL)0.81.0protein2.Distilled Watersample + DW0.21.00.80.60.40(mL)to 1.0 mL5.05.03. CBB (mL)5.05.05.05.05.04.Vortex,setfor5min5. A595nm
Coomassie Brilliant Blue Protein Assay Aim To learn Coomassie brilliant blue protein assay method. Principle In acidic solution, Coomassie Brilliant Blue G-250 binds protein, the maximum absorption peak moved from 465nm to 595nm. This method is capable of quantitating of trace concentrations of protein. Reagents Bovine serum albumin standard solution (BSA), 0.1 mg/mL Coomassie brilliant blue solution (CBB): 0.1g Coomassie brilliant blue G-250 dissolved in 50 mL 95 % ethanol, add 100mL phosphoric acid, diluted with water to 1000mL. Filtration before use. Procedures Steps\ No. 0 1 2 3 4 5 samples 1. BSA (mL) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Unknown protein sample + DW to 1.0 mL 2. Distilled Water (mL) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 3. CBB (mL) 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 4. Vortex, set for 5 min 5. A 595nm
CalculationDrawa standard curvebyusing theabsorbancevalues of standard BSA tubes,that isby taking the BSA concentration on the X-axis and the corresponding absorbancevalue at595 nm on theY-axis.Calculatetheamount of protein inthe unknownsample from this curve.Pre-LabQuestions1.How to obtain accurate and precise standard curve?2.Givetwomore(2+)methodsforprotein(aminoacids)analysis
Calculation Draw a standard curve by using the absorbance values of standard BSA tubes, that is by taking the BSA concentration on the X-axis and the corresponding absorbance value at 595 nm on the Y-axis. Calculate the amount of protein in the unknown sample from this curve. Pre-Lab Questions 1. How to obtain accurate and precise standard curve? 2. Give two more (2+) methods for protein(amino acids) analysis
以英文版教案为主，中文版教案为辅考马斯亮蓝法测定蛋白质含量一、实验目的熟练掌握考马斯亮蓝法测定蛋白质含量的方法。二、实验原理在酸性溶液中考马斯亮蓝G-250与蛋白质结合，最大吸收峰从465nm移至595nm，利用这个原理可定量的测定微量蛋白质的浓度。考马斯亮兰G-250+蛋白质—H+→染料一蛋白质复合物最大吸收波长从（元max465nm）转变为（元max595nm）三、实验器材和试剂1、主要器材722s可见分光光度计2、试剂：标准牛血清白蛋白溶液：配制成0.1mg/ml的溶液未知浓度蛋白质溶液染料溶液：称取0.1g考马斯亮蓝G—250溶于50ml95%乙醇中，再加浓磷酸100ml，然后用水稀释至1000ml，摇匀备用。此溶液需过滤方可使用。四、操作步骤1、制作标准曲线未知管号012345样品0.2标准蛋白质溶液（ml）o0.40.60.81.01.00蒸馏水（ml)1.00.80.60.40.20染料溶液（ml）5.05.05.05.05.05.05.0O.D.595nm按表分别向各支试管内加入各种试剂，充分混匀，5min后在595mn处以0号管调零点，测定各管光密度值（OD）。以光密度为纵坐标，蛋白质浓度为横坐标绘制标准曲线。2、样品测定取1ml未知浓度蛋白质溶液（约含25-250ug蛋白质），加入染料溶液5ml
以英文版教案为主，中文版教案为辅 考马斯亮蓝法测定蛋白质含量 一、实验目的 熟练掌握考马斯亮蓝法测定蛋白质含量的方法。 二、实验原理 在酸性溶液中考马斯亮蓝 G-250 与蛋白质结合，最大吸收峰从 465nm 移至 595nm,利用这个原理可定量的测定微量蛋白质的浓度。 考马斯亮兰 G-250 + 蛋白质 ⎯⎯H +→ 染料－蛋白质 复合物 最大吸收波长从（ max 465nm ）转变为（ max595nm ） 三、实验器材和试剂 1、主要器材 722s 可见分光光度计 2、试剂： 标准牛血清白蛋白溶液：配制成 0.1mg/ml 的溶液 未知浓度蛋白质溶液 染料溶液：称取 0.1g 考马斯亮蓝 G—250 溶于 50ml95%乙醇中，再加浓磷酸 100ml，然后用水稀释至 1000ml，摇匀备用。此溶液需过滤方可使用。 四、操作步骤 1、制作标准曲线 管 号 0 1 2 3 4 5 未知 样品 标准蛋白质溶液（ml） 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.0 蒸馏水（ml） 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 染料溶液（ml） 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 O.D.595nm 按表分别向各支试管内加入各种试剂，充分混匀，5min 后在 595mn 处以 0 号管调零点，测定各管光密度值（OD）。以光密度为纵坐标，蛋白质浓度为横坐 标绘制标准曲线。 2、样品测定 取 1ml 未知浓度蛋白质溶液（约含 25-250μg 蛋白质），加入染料溶液 5ml
混匀，5min后测其595nm的光密度值，对照标准曲线求得其蛋白质浓度。实验注意事项1、考马斯亮蓝G-250染料溶解性较差，因此在染液配制的过程中，需要过滤。2、如果需要精确测定，就必须在试剂加入后5-20min内测定光吸收值。这段时间内颜色最稳定。3、测定过程中，蛋白-染料复合物有少量吸附于比色杯壁上，实验证明此复合物的吸附量可以忽略。测定完成后，可以用乙醇将比色杯洗干净。4、本法操作简单，反应时间短，染料一蛋白质颜色稳定，抗干扰性强。缺点是：对于测定那些与标准蛋白质氨基酸组成有较大差异的蛋白质有一定误差。该法适合测定与标准蛋白质氨基酸组成相似的蛋白质。思考题1、简述蛋白质定量测定的各种方法？2、简述双缩腺法和染料法测定蛋白质含量的特点？3、根据下列所给的条件和要求，选择蛋白质定量测定的方法：a：样品不易溶解，但要求结果比较精确b：要求在短时间内测定60个样品C：要求和迅速的测定一系列样品中的蛋白质含量
混匀，5min 后测其 595nm 的光密度值，对照标准曲线求得其蛋白质浓度。 实验注意事项 1、考马斯亮蓝 G-250 染料溶解性较差，因此在染液配制的过程中，需要过滤。 2、如果需要精确测定，就必须在试剂加入后 5-20min 内测定光吸收值。这段时 间内颜色最稳定。 3、测定过程中，蛋白-染料复合物有少量吸附于比色杯壁上，实验证明此复合物 的吸附量可以忽略。测定完成后，可以用乙醇将比色杯洗干净。 4、本法操作简单，反应时间短，染料—蛋白质颜色稳定，抗干扰性强。缺点是： 对于测定那些与标准蛋白质氨基酸组成有较大差异的蛋白质有一定误差。该法适 合测定与标准蛋白质氨基酸组成相似的蛋白质。 思考题 1、简述蛋白质定量测定的各种方法？ 2、简述双缩脲法和染料法测定蛋白质含量的特点？ 3、根据下列所给的条件和要求，选择蛋白质定量测定的方法： a：样品不易溶解，但要求结果比较精确 b：要求在短时间内测定 60 个样品 c：要求和迅速的测定一系列样品中的蛋白质含量
BiochemLab2Extractionandquantificationof nucleicacidsfromanimaltissue(swineliver)AimTo extractand partially-purifynucleic acids fromanimaltissue.PrincipleDNA,in animal tissue, forms nucleoprotein.Nucleoprotein canbe precipitated bytrichloroaceticacid (TCA),and theattached lipids removed byhot ethanol.Nucleic acid then dissolved fromnucleoprotein by1o % sodium chloride(NaCl).Finally,sodium nucleic acid precipitated byethanol.ReagentsPhosphorstockstandardsolution(1mgP/mL):Dissolve0.2195gpotassiumdihydrogenphosphate(KH2POa)in50mLdistilledwater (DW).Pleasepreparethissolutionwithvolumetric flask.2.Phosphor working standard solution (PWS,1Oμg P/ml):dilution 1mLphosphor stockstandard solution to100 mL with DW.Please prepare this solution with volumetric flask.3Phosphor reagents (PR): 3mol/L sulphuric acid : DW : 2.5%(NH4)2MoO4: 10%VitC=1:2:1:1(V/V).Fresh prepared.The colorof PR should be light-yellow.Dark-yellow or dark-green PRshould be discarded.Procedures1.Freshswine livetissuehomogenized withequal volumeofcold 0.9%NaClsolution.2.5.0mLhomogeneoustissuewith5.0mL8%TCA,vortexfor30sec.aCentrifugeat 5000RPMfor5min,collect theprecipitate.APrecipitatedissolvedwith5.0mL95%ethanol,vortex for30 sec,capped withPasteurpipet(glass dropper)cottoncap,boiling waterbathfor2min,centrifugeaftercooling,collecttheprecipitate
Biochem Lab 2 Extraction and quantification of nucleic acids from animal tissue (swine liver) Aim To extract and partially-purify nucleic acids from animal tissue. Principle DNA, in animal tissue, forms nucleoprotein. Nucleoprotein can be precipitated by trichloroacetic acid (TCA), and the attached lipids removed by hot ethanol. Nucleic acid then dissolved from nucleoprotein by 10 % sodium chloride (NaCl). Finally, sodium nucleic acid precipitated by ethanol. Reagents 1. Phosphor stock standard solution (1 mg P/mL): Dissolve0.2195 g potassium dihydrogen phosphate (KH2PO4) in 50 mL distilled water (DW). Please prepare this solution with volumetric flask. 2. Phosphor working standard solution (PWS, 10μg P/ml): dilution 1 mL phosphor stock standard solution to 100 mL with DW. Please prepare this solution with volumetric flask. 3. Phosphor reagents (PR): 3mol/L sulphuric acid : DW : 2.5%(NH4)2MoO4: 10%VitC=1:2:1:1 (V/V). Fresh prepared. The colorof PR should be light-yellow. Dark-yellow or dark-green PR should be discarded. Procedures 1. Fresh swine live tissue homogenized with equal volume of cold 0.9% NaCl solution. 2. 5.0 mL homogeneous tissue with 5.0 mL 8 % TCA, vortex for 30 sec. 3. Centrifuge at 5000 RPM for 5 min, collect the precipitate. 4. Precipitate dissolved with 5.0 mL 95 % ethanol, vortex for 30 sec, capped with Pasteur pipet(glass dropper) cotton cap, boiling water bath for 2 min, centrifuge after cooling, collect the precipitate
5.4mL 10% NaCl solution added to the precipitate, vortex, adjust pH to 4-5 with drops ofammonium hydroxide(NH3 H,O), boiling water bath for 2 min, centrifuge after cooling,collect the supernatant.6.Dropwise toaddequal volumeof95% ethanol, set for10minafter cotton-like precipitateformed, centrifugeandcollecttheprecipitate.Pre-Lab Questions1.Theprincipleandoperationprotocolofcentrifugation.2.Whatkinds of ingredients were removed during theextraction procedures?And how?
5. 4mL 10% NaCl solution added to the precipitate, vortex, adjust pH to 4-5 with drops of ammonium hydroxide(NH3·H2O), boiling water bath for 2 min, centrifuge after cooling, collect the supernatant. 6. Dropwise to add equal volume of 95 % ethanol, set for 10 min after cotton-like precipitate formed, centrifuge and collect the precipitate. Pre-Lab Questions 1. The principle and operation protocol of centrifugation. 2. What kinds of ingredients were removed during the extraction procedures? And how?
以英文版教案为主，中文版教案为辅动物组织中核酸的制备与含量测定一、实验目的1.了解并掌握核酸的提取制备的原理和方法2.掌握利用核酸定磷法测定核酸含量的方法二、实验原理动物组织细胞中的核糖核酸（DNA）大部分与蛋白质结合形成核蛋白。可用三氯乙酸沉淀出核蛋白，并用95%乙醇加热除去附着在沉淀上的脂类物质，然后用10%氯化钠从核蛋白中分离出核酸（钠盐形式），此核酸钠盐，加入乙醇可以被沉淀析出。在酸性环境中，定磷试剂中的钼酸铵以钼酸形式与样品中的磷酸反应生成磷钼酸，当有还原剂存在时磷钼酸立即转变成蓝色还原产物一钼蓝。还原剂> HsP(Mo:010)4+12 H0HPO4+12H2MoO4钼蓝Amax650-660nm钼蓝最大的光吸收在波长处。当使用抗坏血酸为还原剂时，测定的最适范围为1-10μg无机磷。测定样品核酸的总量，需先将它用硫酸或高氯酸消化成无机磷再进行测定。总磷量减去未消化样品中测得的无机磷量，即得核酸含磷量，由此可计算出核酸含量。三、器材与试剂1、器材：均质机、离心机、水浴锅、分析天平、离心机、恒温水浴锅、200℃C烘箱、硬质玻璃试管、722S分光光度计等2、主要试剂：新鲜猪肝0.9%NaCl、8%三氯醋酸、95%乙醇、浓氨水（必要时稀释）、10%NaCl、5mol/LH2SO04、30%H2O2标准磷溶液：将磷酸二氢钾（KH2PO4）预先于105C烘至恒重，然后放在干燥器内使温度降至室温。精确称取0.2195克（含磷50mg），用重蒸馏水溶解，定容至50ml（含磷量为1mg/ml）作为原液，冰箱贮藏，备用。测定时取出贮藏
以英文版教案为主，中文版教案为辅 动物组织中核酸的制备与含量测定 一、实验目的 1.了解并掌握核酸的提取制备的原理和方法 2.掌握利用核酸定磷法测定核酸含量的方法 二、实验原理 动物组织细胞中的核糖核酸（DNA）大部分与蛋白质结合形成核蛋白。可 用三氯乙酸沉淀出核蛋白，并用 95%乙醇加热除去附着在沉淀上的脂类物质，然 后用 10%氯化钠从核蛋白中分离出核酸（钠盐形式），此核酸钠盐，加入乙醇可 以被沉淀析出。 在酸性环境中，定磷试剂中的钼酸铵以钼酸形式与样品中的磷酸反应生成磷 钼酸，当有还原剂存在时磷钼酸立即转变成蓝色还原产物—钼蓝。 H3PO4 + 12 H2MoO4 ⎯还原剂 ⎯⎯→ H3P(MO3O10)4 + 12 H2O 钼蓝 Amax 650-660nm 钼蓝最大的光吸收在波长处。当使用抗坏血酸为还原剂时，测定的最适范围 为 1-10μg 无机磷。 测定样品核酸的总量，需先将它用硫酸或高氯酸消化成无机磷再进行测定。 总磷量减去未消化样品中测得的无机磷量，即得核酸含磷量，由此可计算出核酸 含量。 三、器材与试剂 1、器材：均质机、离心机、水浴锅、分析天平、离心机、恒温水浴锅、200℃烘 箱、硬质玻璃试管、722S 分光光度计等 2、主要试剂： 新鲜猪肝 0.9%NaCl、8%三氯醋酸、95%乙醇、浓氨水（必要时稀释）、10% NaCl、5mol/L H2SO4、30%H2O2 标准磷溶液：将磷酸二氢钾（KH2PO4）预先于 105℃烘至恒重，然后放在 干燥器内使温度降至室温。精确称取 0.2195 克（含磷 50mg），用重蒸馏水溶解， 定容至 50ml（含磷量为 1mg/ml）作为原液，冰箱贮藏，备用。测定时取出贮藏