课程编号: 课程类型:院系通识课程
课程名称:生物技术实验 课程英文名称:Biotechnique Experiments
课程总学时:68 实验学时:60
总学分:2
适用对象:生物科学、生物技术、生物工程。
先修课程:《细胞生物学》、《生物化学》、《分子生物学》、《微生物学》、《微生物工程》
实验指导教材及参考书:
教材: 由教师自己编写的《生物技术实验讲义》
主要参考书:Joseph Sambrook ,《Molecular Cloning: A Laboratory Manual》, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001
主要仪器设备:
分析天平、水浴锅、冰箱、烘箱、灭菌锅、CO2培养箱、超净工作台、离心机、电泳仪、凝胶成像系统、纯水器、PCR仪、DNA测序仪、荧光显微镜、倒置光显微镜、冷冻离心机、化学发光仪、摇床、Western blot设备、暗房、制冰机、超声波破碎仪、发酵罐
大纲制定者:李勤喜,邬小兵,张赛群 大纲审定者:沈明山
一、课程性质、目的与任务
《生物技术实验》是生命科学学院本科生必修的基础实验课,是一门针对高年级学生开设的应用性极强的课程。
让学生熟练掌握基因序列分析、基因转染、GFP报告基因免疫荧光技术、Western blot、 Luciferase 报告基因检测技术、生物产品生产工艺的基本流程、发酵工艺及下游处理的设备和操作方法。以上技术是分子生物学及生物工程领域最常用的基本技术,通过系统学习,可以为学生将来从事科学研究及生物产品的工业化生产打下坚实的基础。
二、教学基本要求:
本课程所涉及的技术是现代分子生物学及生物工程领域最常用的基本技术。实验注重培养学生严谨的科学态度、严密的逻辑思维,使学生在掌握相关技术的原理及方法的基础上,进一步提高其实验设计和动手的能力,为继续从事科学研究奠定良好的基础。
三、 教学内容及要求
本课程主要包括现代分子生物学技术和生物工程技术两部分内容。前一部分主要让学生掌握真核细胞基因转染技术、表达产物的鉴定及功能研究。后一部分主要让学生掌握发酵的工艺流程及下游技术。
第一部分:现代分子生物学技术
1.基因序列分析:通过测定Axin基因的一段序列,掌握基因序列分析的基本原理、常用方法和操作过程。
2.基因转染技术: 了解基因转染技术的常用方法与基本原理。使学生掌握用磷酸钙共沉淀转染法进行基因转染的方法和技能。
3.GFP报告基因检测技术:使学生掌握以GFP作为报告基因,通过荧光技术检测目的基因表达及表达产物在细胞内定位的基本方法和技能。
4.Western blot:使学生熟练掌握Western blot技术的基本原理和操作技能。
5.Luciferase 报告基因检测技术:使学生掌握用该技术研究基因表达调控的基本原理和实验技能。
第二部分:发酵工程及下游技术
使学生掌握微生物菌种保藏方法、培养基的制备原则与原料的处理方法、无菌空气制备流程、种子扩大培养操作,熟悉发酵罐及其附属设备的结构。掌握发酵过程中温度、pH值、溶氧等重要发酵参数的检测和控制方法及菌体浓度、糖浓度、N含量、P含量等重要指标的检测方法。
四、学时安排
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序列 |
实验名称 |
内容提要 |
实验类型 |
实验时数 |
实验对象 |
主要仪器设备及配套数 |
实验地点 |
备注 |
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1 |
实验一 |
基因序列分析 |
综合 |
6 |
本科 |
基因测序仪、PCR仪 |
生物一馆310 |
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2 |
实验二 |
基因转染 |
6 |
CO2培养箱、超净工作台 |
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3 |
实验三 |
GFP报告基因免疫荧光技术 |
8 |
荧光显微镜 |
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4 |
实验四 |
Western blot 技术 |
12 |
Western blot设备 |
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5 |
实验五 |
Luciferase 报告基因检测技术 |
12 |
化学发光仪 |
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6 |
实验六 |
微生物菌种的保藏和活化 |
1 |
离心机 |
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7 |
实验七 |
微生物菌种的斜面培养及摇瓶培养 |
1 |
培养箱、摇床 |
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8 |
实验八 |
微生物菌种的种子罐培养 |
6 |
发酵罐 |
生物一馆310、发酵室 |
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9 |
实验九 |
微生物发酵培养及其参数检测、控制 |
2 |
发酵罐 |
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10 |
实验十 |
发酵产品的检测和提取 |
6 |
层析柱 |
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五、考核方式
课堂实验操作过程及结果评价+课堂回答问题情况+课后练习的完成情况。