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| 生物工程大实验教学大纲 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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《生物工程综合大实验》实验教学大纲 课程中文名称：生物工程大实验 课程英文名称：Bioengineering Comprehensive Experiment 课程编号：ZH13502 课程类型：专业核心课 学 时：80 学 分：4.5 开课学期：第7学期 适用对象：生物工程本科专业 先修课程：微生物学、细胞生物学、生物化学、遗传学、化工原理、化工制图、生化工程、现代生物工程学等 课程简介： 《生物工程综合大实验》主要内容包括现代生物工程实验的设计原理、操作过程、结果分析 。主要实验内容有植物的组织培养，植物原生质体的分离纯化，植物基因的克隆、遗传转化，蛋白质的分离纯化等。 通过该课程的学习，可以进一步加强了同学们独立思考和综合应用能力，为其拥有较强的实际操作技能和应用能力，及今后从事教学、生产、科研工作，促进我国生物工程领域产业的发展和相关行业人才培养的奠定了良好而深厚的基础。 一、教学目标及任务 《生物工程综合大实验》是生物工程专业的一门专业核心课程，是《现代生物工程学》实验部分，该课程开设在第7学期，综合应用了《现代生物工程学》的理论知识，一门具有独特专业视角和逻辑结构的应用性综合实践课程，很好地将专业基础课程和专业方向课程有机衔接在一起，为生物工程专业的学生扎实了专业基础，加深了专业认识，拓宽了专业视野。 通过该课程教学过程，使同学们能够掌握目前我国生物工程专业常用的研究方法和手段：植物基因克隆的基本路线，植物组织培养的基本路线和流程，植物原生质体的制备过程，蛋白质分离纯化基本思路，生物产品分离纯化的基本路线，色谱分析、膜分离法、层析分离法等基本的分离纯化方法。使学生具备对生物化工产品进行下游处理及其相关仪器运行、维护、操作的基本技能，同时也具有生物化工产品开发与生产的能力。 二、实验项目及学时分配
三、实验内容及教学要求 实验项目一：基因工程质粒载体的提取与纯化（20学时） 实验内容及教学要求： 1.掌握质粒载体DNA提取的一般方法方法。 2．学习植物基因工程载体提取的原理，了解基因工程载体在植物转基因中的应用。 3.掌握基因工程载体纯化的一般过程以及相应的技术操作。 主要仪器设备：冷冻离心机、恒温摇床、高压蒸汽灭菌锅、漩涡振荡器、恒温水浴锅、超净工作台、微量可调移液器等。 实验项目二：植物器官的离体培养（20学时） 实验内容及教学要求： 1．本实验要求学生根据自己的爱好或应用目的，选择欲培养的植物材料，后根据理论课的学习并通过查阅资料设计材料离体培养所用的培养基配方。根据配制培养基的程序，先配制相关的培养基母液，再配制植物组织培养基，灭好菌后待用。根据外植体的选择原则和常识，学生自已采集外植体，并经过一系列消毒处理后，无菌条件下接入培养基。经过一段时间的无菌培养，统计污染率、成活率、观察外植体的分化情况。 2．本实验的教学重点是培养基的配制、合适外植体的选择及无菌操作技术；难点是无菌操作技术。通过本实验的学习要求学生了解植物离体器官培养的意义及应用价值；理解植物离体培养的基本原理；掌握植物组培所用培养基的配制原则和无菌操作技术。 主要仪器设备：电子天平、电炉、磁力搅拌器、灭菌锅、超净工作台 等。 实验项目三：绿豆原生质体的制备及融合（20学时） 实验内容及教学要求： 1、绿豆种子黑暗条件下发芽获得黄化苗，将下胚轴切薄片加入酶解液，后将酶解液进行漂洗离心等步骤获得干净的原生质体，通过FDA进行活力检测并计数。调整密度后，加PEG进行融合，并在显微镜下观察融合情况。 2、本实验的教学重点是绿豆原生质体的制备和融合；难点是绿豆原生质体的制备。通过本实验的学习要求学生了解原生质体融合的意义；理解原生质制备和融合的原理；掌握原生质体制备的方法及影响因素，PEG融合技术要点。 主要仪器设备：摇床、发芽箱、离心机、荧光显微镜、显微镜等。 实验项目四：蛋白质的提取及分离纯化（20学时） 实验内容及教学要求： 1.掌握测定蛋白质标准曲线的制作方法； 2.能针对不同的目标产物选择恰当的初级分离方法，锻炼应用生物分离技术知识分析、解决实际问题的能力； 3.学习考马斯亮蓝（Coomassie Brilliant Blue）法测定蛋白质浓度的原理和方法； 4.掌握离子层析的原理以及离子交换层析的操作方法； 5.理解SDS—聚丙烯酰胺凝胶（PAGE）测定蛋白质纯度与分子量的原理与依据； 6.掌握电泳原理以及SDS－PAGE垂直板电泳分离蛋白质技术； 7.熟悉垂直板电泳操作原理和方法，凝胶染色与脱色方法，凝胶图谱的绘制与计算； 8.了解在聚丙烯酰胺电泳中分子量标准物的使用。 主要仪器设备：电泳仪、恒温水浴锅、微量可调移液器、垂直板电泳装置、分光光估计、超速离心机、电子天平等。 四、考核方式及要求 1.实验报告：要求学生实验前必须预习本次实验的有关理论知识，当堂完成实验报告内容。 2.考核方式 a. 《生生物工程综合大实验》的考核方式为闭卷笔试； b. 实验课考核成绩确定：实验课总评成绩中平时成绩占40%，笔试成绩占60%。 五、教材及教学主要参考书 夏海武等主编，生物工程·生物技术综合实验，化学工业出版社，2009年。
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