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文本内容:
《生化分离技术实验》教学大纲
一、说明《生化分离技术》是生物技术专业的必修课,是一门研究生化物质的各种分离纯化技术的专业课,是生物工程学科的重要组成部分,该课程是本专业学生必须掌握的一门课程通过实验使学生能掌握生化分离中重要分离技术的原理和方法
(一)教学目的和要求
1、在本实验课程中培养和提高学生运用生物分离技术的原理的能力
2、掌握生物分离技术的基本方法和技能,培养学生正确记录实验数据和现象、正确处理实验数据和分析实验结果的能力
3、培养学生严谨认真、实事求是的科学态度和良好的实验作风
4、在教学中,教师要向学生讲明该实验课的性质、任务,并使学生明确实验课的地位和作用,提高学生学习的主动性
5、学生实验前,必须预习实验内容,了解每个实验的目的、原理和方法
6、实验过程中,要求学生操作要规范、做好实验原始记录、爱惜仪器、节约药品、遵守安全制度、使学生养成良好的实验习惯,树立良好的学风
7、要求学生实验后按时完成实验报告
(二)教学重点和难点本课程教学重点为沉淀方法原理和适用性;膜分离机理的两种模型,常用的浓差极化和膜污染的特征解决方法;溶剂萃取法的分配定律的灵活运用;离子交换法机理;吸附法;色层分离原理和适用范围;常用的色层分离技术理论;结晶技术理论等本课程教学难点为
1.各种生化分离方法的原理;
2.生化分离技术在生产及科研实践中的应用
(三)教学方法和改革措施
(1)通过本课程的课堂讲授与课外自学;
(2)内容求精求新,以培养兴趣、增长知识、鼓励创新为目的,以阐明基本原理和研究设计思路为重点,结合实例简单介绍基本工艺,不断补充该学科最新进展重点章节发放英文研究论文资料,鼓励学生自学讨论
(四)总学时12学时
(五)学分1学分
(六)开课学期三年级上学期
二、大纲内容和学时分配(-)教学内容实验一盐析沉淀
一、实验学时2
二、实验目的
(1)掌握研析的原理与方法;
(2)利用盐析法分离不同蛋白质(本实验中分离球蛋白与清蛋白)
三、实验内容盐析法分离蛋清中的球蛋白和清蛋白;
四、实验要求
(1)掌握盐析的原理与方法;
(2)学习设计分离不同蛋白的实验步骤
五、实验所需仪器设备仪器类试管,烧杯,量筒,玻棒,离心机,天平,牛角匙,电炉,铁架台等化学试剂类
1.蛋白质溶液5%卵清蛋白溶液或鸡蛋清水溶液(新鲜鸡蛋清水=19);
2.硫酸镂实验二去细胞壁的枯草芽抱杆菌液体培养
一、实验学时2学时
二、实验目的
(1)了解无菌操作的要求;
(2)学会细菌接种、培养方法;
(3)学会用氨苇青霉素或溶菌酶去革兰氏阳性菌细胞壁的方法
三、实验内容枯草芽胞杆菌液体培养,氨年青霉素或溶菌酶去细胞壁
四、实验要求
(1)了解无菌操作的要求
(2)学会细菌接种方法
(3)学会用氨苇青霉素或溶菌酶去革兰氏阳性菌细胞壁的方法
五、实验所需材料及仪器设备实验仪器及耗材接种针,接种环,酒精灯或煤气灯,消毒酒精棉球,镜子,试管架,标签纸,培养箱(37℃)电子天平,pH if,微波炉,超净工作台实验材料
(1)菌种:枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)
(2)培养基试剂葡萄糖(或蔗糖),蛋白豚,氯化钠,牛肉膏,琼脂,氨茉青霉素,溶菌酶实验三选择变性剂沉淀法去除DNA中的蛋白质杂质
一、实验学时2学时
二、实验目的
1.了解酚氯仿法破碎细胞的原理
2.了解酚氯仿法去除DNA中的杂蛋白的原理
3.学习DNA的纯化技术
三、实验内容酚氯仿破碎细胞,酚氯仿去除杂蛋白,DNA的纯化
四、实验要求掌握酚氯仿破碎细胞的原理和技术,掌握酚氯仿异戊醇去除杂蛋白的原理与方法,掌握选择变性沉淀的原理,了解DNA纯化的基本技术
五、实验所需材料及仪器设备
1.活材料枯草芽胞杆菌(Bacillus,subtilis)
2.培养基牛肉膏蛋白陈培养基(牛肉膏,蛋白陈,NaCL琼脂)
3.试剂苯酚,氯仿,异戊醇,乙醇
4.实验用品三角瓶,接种环,酒精灯,试管,接种针,离心机等实验四凝胶色谱法分离甘油三酯
一、实验学时4
二、实验目的通过从粗油中分离甘油三酯,学习运用凝胶色谱法分离油脂中各个成分的方法
三、实验内容吸附色谱是利用吸附剂对被分离物质的吸附能力不同,用溶剂或气体洗脱,以使组分分离常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、聚酰胺等有吸附活性的物质硅胶色谱频繁使用在脂质中的单一脂质,糖脂质以及磷脂质的分离各种脂质被硅胶吸附,随着洗脱溶液的极性增加,各种极性不同的化合物被分离出来
四、实验要求
(1)了解从粗油中分离甘油三酯的方法;
(2)学习凝胶色谱分离方法五,实验所需基本仪器设备1实验所需基本仪器设备层析柱(
1.5X75cm)2250mL三角容量瓶3分析天平(
0.001g)4真空浓缩装置5搜集瓶实验五HPLC法测定埃基化合物
一、实验学时4学时
二、实验目的通过学习测定能基化合物,了解高压液相检测的基本原理,掌握高压液相的操作方法
三、实验内容食用油脂在被氧化的过程中生成多种默基化合物油脂氧化生成的短链的醛、酮、醇等低分子挥发性分解产物是油脂呈香的主要成分其中很大部分是脂肪族线基化合物嫌基化合物与2,4-二硝基苯阴反应生成2,4-二硝基苯腺,2,4-二硝基苯踪在365nm处具有吸收峰利用高压液相的分离柱(C18柱)将各个堤基化合物分离并鉴定
四、实验所需基本仪器设备1高效液相测定仪2恒温水浴锅310mL带塞子的玻璃试管1支4过滤针头(油性,
0.45um)1个实验六气相色谱分析脂肪酸
一、实验学时4学时
二、实验目的通过分析甘油三酯中的脂肪酸的构成,学会运用衍生的方法和萃取的方法,掌握气相色谱的操作程序
三、实验内容食用油脂的主要成分是甘油三酯甘油三酯是由一分子的丙三醇和三个分子的脂肪酸经酯化形成的甘油三酯在酸性条件下分解生成丙三醇和游离脂肪酸,游离脂肪酸与甲醇反应生成脂肪酸甲酯(甲酯化),通过有机溶剂的萃取将脂肪酸甲酯提取将提取的脂肪酸甲酯注入到气相色谱柱中进行分离,定性及定量
四、实验所需基本仪器设备1气相色谱仪2恒温水浴锅3分析天平
0.001g4混匀器实验七硅胶层析法分离提纯红豆杉中的紫杉醇
一、实验学时4学时
二、实验目的
(1)掌握硅胶层析的方法,
(2)掌握紫杉醇分离纯化方法
三、实验内容
(1)红豆杉树皮树叶的有机溶剂浸提;
(2)硅胶层析法分离浸提物中的紫杉醇
四、实验要求
1.掌握有机溶剂浸提萃取紫杉醇的原理与方法;
2.掌握硅胶层析法的原理及其在紫杉醇提取中的实际应用
五、实验所需仪器设备仪器类烧杯、量筒、电子天秤(精确度±
0.0001g)、磁力搅拌器、离心机(50nd义4,5000RPM),透析膜,液相色谱仪等化学试剂类红豆杉浸膏,层析用硅胶,苯酚,氯仿,二氯甲烷,乙酸乙酯,甲醇,乙醇,CMC等实验八茶叶产物的提取及分离
一、实验学时6学时
二、实验目的使用溶剂萃取技术和离子沉淀方法提取茶叶中的多酚类化合物
三、实验内容茶叶中含有大量的茶多酚、茶多糖等物质,它们具有抗氧化、提高免疫力等生理功能茶多酚是一种小分子酚酸类物质,主要以儿茶素、表儿茶素的形式存在,可通过大吸附树脂、离子沉淀等技术进行提取茶多糖是一种糖缀合物,主要与酚类及蛋白质结合,可通过乙醇沉淀进行提取分离
四、实验要求了解不同茶叶产物的性质和提取工艺,掌握溶剂萃取技术和离子沉淀方法
五、实验所需材料及仪器设备
1.材料茶叶
2.仪器设备小型万能粉碎机,搅拌器,水浴锅,离心机,旋转蒸发仪,分液漏斗,pH剂,容量瓶3•试剂乙酸乙酯,无水硫酸钠实验九从番茄中萃取番茄红素和B一胡萝卜素
一、实验学时4学时
二、实验目的
1.了解有机溶剂萃取的原理与方法
2.掌握有机溶剂提取番茄红素和B—胡萝卜素的方法3,了解番茄红素与B一胡萝卜素分离的方法(层析柱分离)
三、实验内容用有机溶剂提取番茄中的番茄红素和B—胡萝卜素的混合物
四、实验要求理解有机溶剂萃取的原理与方法,掌握萃取的实验操作技术
五、实验所需仪器设备
1.试剂乙醇,二氯甲烷,石油酸,氯仿,环己烷,氯化钠,硫酸钠2,仪器设备圆底烧瓶,水浴锅,分液漏斗,三角漏斗,锥形瓶,(氧化铝,层析柱,硅胶G,视情况可选择不做柱层析分离及硅胶检测,不做则不需准备括号内的仪器试剂)
(二)、课时分配表实验实验实验实验实验实验实验实验实验实验合计序号四五七八九课时22244446432
三、教材及参考书目:
(一)教材《生化分离技术》第二版,于文国、卞进发主编,化学工业出版社,2010
(二)参考书目・生物工业下游技术,毛忠贵主编,轻工出版社,1999新生物工艺学(下)・,俞俊棠主编,化学工业出版社,2002生物工程下游技术・,刘国诠等编著,化学工业出版社,1994・生物分离工,程孙彦编著,化学工业出版社,1999。