分子生物学实验B343023实验教学大纲.docx

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分子生物学实验B343023实验教学大纲

分子生物学实验B（343023）实验教学大纲

01．教学单位名称：

生命科学学院

02．实验中心名称：

吉林大学国家级生物实验教学示范中心

03．课程名称：

分子生物学实验B

04．课程代码：

343023

05．课程类别：

学科基础课

06．课程性质：

必修

07．课程学时：

48

08．课程学分：

1.5

09．面向专业：

制药工程、药物制剂

10．实验课程的教学任务、要求和教学目的

10.1教学任务：

是让学生运用已学过的知识验证一些结论、结果和现象，及综合运用已学过的理论知识设计实验或进行综合性的实验，巩固和加深对分子生物学课程中基本理论知识的理解，使学生对分子生物学方法的应用和意义有具体而全面的理解，训练学生理论知识的运用能力、实验操作技能、仪器仪表的使用能力、实验数据的处理和分析能力。

10.2教学要求：

要求学生在实验前认真听教师讲解，认真预习，掌握实验的基本原理、主要操作步骤和注意事项。

实验中操作正确，观察细致，记录认真，能及时发现、分析和解决实验中出现的问题。

正确书写实验报告，并对实验结果进行分析讨论，从而将理论与实际联系起来，全面提高学生的综合素质。

10.3教学目的：

通过本课程的教学，使学生掌握现代分子生物学研究的基本知识、理论、方法、技术和技能。

通过质粒载体与目的基因双酶切，琼脂糖凝胶电泳、琼脂糖凝胶回收，质粒载体与目的基因的连接，感受态细胞的CaCl2法制备，重组DNA的转化，重组子的筛选和质粒DNA的抽提以及PCR法鉴定阳性克隆等实验过程，使学生掌握基因工程的核心内容、基本过程与实验技术，训练并培养学生的实际动手能力及发现、分析和解决问题的能力。

利用分子生物学实验理论、技术与方法（含查资料获得的新知识），自己独立设计实验方案并完成填报设计实验申请书的全过程，培养学生查阅文献、手册、工具书和其它信息源的能力及各种文献整理的能力。

从而促进学生对生命科学探索的兴趣和爱好、创新思维和科研素养的培养及综合素质的提高，为今后的毕业论文设计和从事专业相关领域工作奠定良好的基础。

11．学生应掌握的实验技术及实验能力

11.1掌握DNA双酶切、连接，琼脂糖凝胶电泳、琼脂糖凝胶回收、CaCl2法制备感受态细胞、重组DNA的转化和质粒抽提以及PCR法鉴定阳性克隆等实验技术和方法；

11.2DNA和RNA提取技术；蛋白质印迹分析；

11.3甲醛变性电泳；反转录PCR分析；

12．开设实验项目

重组人白介素-18（rhIL-18）基因工程菌的构建。

主要内容包括：

限制性内切酶EcoRⅠ和PstⅠ双酶切pUC18质粒和IL-18目的基因，琼脂糖凝胶电泳检测，凝胶回收两个基因片段，在T4-DNAligase作用下将两个回收片段连接，获得重组pUC18-IL-18；CaCl2法制备E.coliJM109感受态细胞，转化pUC18-IL-18，用PCR法鉴定重组阳性克隆。

植物基因组DNA、总RNA的提取及相对分子质量测定。

主要内容包括：

利用液氮对植物组织进行研磨，破碎细胞；酚、氯仿抽提方法去除蛋白，得到DNA溶液；使用琼脂糖凝胶电泳进行结果鉴定。

蛋白质印迹分析。

主要内容包括：

将目的蛋白进行SDS-PAGE电泳，目的蛋白质转移到纤维素膜上，考马斯亮蓝染色后观察、染色结果分析。

RNA甲醛变性电泳。

主要内容包括：

将总RNA在甲醛变性，聚丙烯酰胺凝胶电泳，观察电泳结果

RT-PCR扩增目的基因。

主要内容包括：

合成cDNA，目的片段PCR扩增，琼脂糖凝胶电泳分析结果。

琼脂糖凝胶电泳分离DNA片段。

主要内容包括：

配制琼脂糖凝胶，利用水平电泳对不同分子量DNA片段进行分离。

PCR扩增目的DNA片段。

主要内容包括：

PCR使用技术。

蓝白斑筛选。

主要内容包括：

将含有重组DNA的大肠杆菌的涂布与培养、重组克隆的筛选，重组率的计算。

感受态细胞的制备。

主要内容包括：

大肠杆菌液体培养与化学处理。

设计实验。

主要内容包括：

人胰岛素基因在大肠杆菌中的克隆表达；采用重叠延伸PCR获得植物密码子优化的霍乱弧菌CTB基因；霍乱弧菌CTB基因一人胰岛素融合基因植物表达载体的构建及其转化；按植物偏爱密码子合成降钙素基因及重组表达载体的构建；中国人群CYP2E1基因的主要多态性类别与抗结核药物代谢的关系；毕赤酵母的cDNA文库的构建及分析；重组人胸腺肽α1在大肠杆菌中的表达；SRAS膜蛋白基因工程菌的构建及表达；用毕赤酵母表达人铜、锌SOD。

开设实验项目一览表

实验项目编号

实验项目名称

实验类型

实验性质

实验学时

每组人数

首次开出年月

重组人白介素-18（rhIL-18）基因工程菌的构建

综合性

必做

42

2

200803

植物基因组DNA、总RNA的提取及相对分子质量测定

综合性

选做

4

2

200603

蛋白质印迹分析

综合性

选做

4

2

200603

RNA甲醛变性电泳

综合性

选做

4

2

200603

RT-PCR扩增目的基因

综合性

选做

4

2

200603

琼脂糖凝胶电泳分离DNA片段

验证性

选做

4

1

200903

PCR扩增目的DNA片段

验证性

选做

4

1

200903

蓝白斑筛选

验证性

选做

4

1

200903

感受态细胞的制备

验证性

选做

4

1

200903

设计实验

设计性

必做

2

1

200603

13．实验教材或指导书或主要参考资料

1）滕利荣等，生物学基础实验教程Ⅱ（第三版），科学出版社，2008年。

2）周俊宜等，分子生物学基本技能与策略，科学出版社，2003年；

3）魏群主编，分子生物学实验指导，高等教育出版社，1999年；

4）J.萨姆布鲁克，分子克隆实验指南，科学出版社，2005年；

5）郝福英等，分子生物学实验技术，北京大学出版社，2003年；

6）梁国栋主编，最新分子生物学实验技术，科学出版社，2007年。

14．考核要求、考核方式及成绩评定标准

14.1考核要求：

以培养学生的科学态度、科学思维和实验操作能力为前提，注重训练学生的独立动手能力、思考能力，发现问题、分析问题和解决问题的能力，实验设计能力及创新能力，教师应及时、客观、公正、如实评价每名学生实验情况及评阅试卷、实验报告和设计实验。

14.2考核方式：

采取考核与考试相结合的方式综合评定实验成绩，按百分制方式计分。

14.3成绩评定标准：

根据生物基础实验教学中心制定的《学生实验成绩考评方法》进行评定。

实验习惯成绩，10%；预习考试成绩，10%；实验操作成绩，40%；实验报告成绩，20%；设计实验成绩，20%。

15．执笔人

崔银秋教授

林凤教授

姜大志副教授

汤海峰工程师

16．制定日期

17．审核人

周慧教授

崔银秋教授

18．审核日期

19．学院审定程序说明

2013年10月10日接到学校通知后成立《生命科学学院实践教学大纲（2013版）”》修订专项工作组并进行前期筹备工作。

2013年10月14日至2013年10月16日各门课程梯队召开《生命科学学院实践教学大纲（2013版）”》修订工作会议，分配修订任务。

2013年10月21日前各门课程梯队提交《生命科学学院实践教学大纲（2013版）》修订稿。

2013年10月25日生命科学学院教学委员会召开第一次会议审议《生命科学学院实践教学大纲（2013版）》修订稿并提出整改意见。

2013年10月26日至10月28日各门课程梯队按照“整改意见”进行整改。

2013年10月30日生命科学学院教学委员会召开第二次会议审定通过《生命科学学院实践教学大纲（2013版）》。

20．学院审定日期

分子生物学实验B（343023）实验项目卡1

No

字段名

填写内容

1

课程名称

分子生物学实验B

2

课程编号

343023

3

实验项目名称

重组人白介素-18（rhIL-18）基因工程菌的构建

4

实验项目编号

5

网络实验

1

6

每组人数

2

7

计划学时数

42

8

实验性质

必做

9

实验目的

掌握利用T7噬菌体启动子的的表达系统构建基因工程菌的技术路线和实验流程；双酶切、琼脂糖凝胶电泳、琼脂糖凝胶回收、Cacl2法制备感受态细胞、重组DNA的转化以及PCR法鉴定阳性克隆等实验方法和技能；

10

实验内容

限制性内切酶双酶切质粒和目的基因连接，琼脂糖凝胶电泳检测，凝胶回收两个基因片段，将两个回收片段连接，获得重组pUC18-IL-18；CaCl2法制备E.coliJM109感受态细胞，转化pUC18-IL-18，用PCR法鉴定重组阳性克隆。

11

实验原理

PCR是在模板DNA、引物和dNTPs的存在下依赖于DNA聚合酶的酶促反应；亚克隆的基本过程：

目的DNA片段和载体的制备、目的DNA片段和载体的连接、连接产物的转化、重组子筛选。

12

实验类型

1.演示性□；2.验证性□；3.综合性☑；4.设计性□；5.研究性□。

13

实验者层次

本科生

14

实验仪器设备

高速冷冻离心机（2台），可调式微量移液器（16套），凝胶成像系统（1台），超净工作台（8台），电动助吸器（8台），可见光透射仪（8台），PCR仪（2台），核酸电泳系统（16套），全温摇床（2台），全温培养箱（2台）。

15

实验套数

16

16

开出时间

200803

17

教学单位名称

生命科学学院

18

教学单位编号

1113

19

实验单位名称

吉林大学国家级生物实验教学示范中心

20

实验中心编号

111301

21

实验地名称

现代生物学实验室

22

实验地编号

唐敖庆楼C区445

23

一次性材料品名

IPTG（0.01），X-gal（0.01g），氨苄青霉素（0.01g），pUC18（10uL），BglⅡ（1uL），BamHⅠ（1uL），PstⅠ（1uL），T4DNAligase（0.7ul），SybrGreen（1ul）,taq酶（10uL）

24

一次性材料

125元

25

面向专业

生物科学、生物技术、理科实验班

26

实验项目卡制定人

崔银秋教授

27

实验项目卡审核人

崔银秋教授

分子生物学实验B（343023）实验项目卡2

No

字段名

填写内容

1

课程名称

分子生物学实验B

2

课程编号

343023

3

实验项目名称

植物基因组DNA、总RNA的提取及相对分子质量测定

4

实验项目编号

5

网络实验

0

6

每组人数

2

7

计划学时数

4

8

实验性质

选做

9

实验目的

学习从植物中提取DNA的方法；学习从植物中提取RNA的方法；熟练琼脂糖电泳的操作。

10

实验内容

利用液氮对植物组织进行研磨，破碎细胞，细胞提取液中含有的SDS溶解膜蛋白从而破坏细胞膜，使蛋白质变性而沉淀下来，EDTA抑制DNA酶的活性，再用酚、氯仿抽提方法去除蛋白，得到DNA溶液，使用琼脂糖凝胶电泳进行结果鉴定。

11

实验原理

DNA提取中，使用SDS破坏破坏细胞膜，使蛋白质变性沉淀，用酚、氯仿抽提方法去除蛋白，得到DNA溶液，使用琼脂糖凝胶电泳进行结果鉴定；RNA提取中，用异硫氰酸胍溶解蛋白质，失活RNA酶。

12

实验类型

1.演示性□；2.验证性□；3.综合性☑；4.设计性□；5.研究性□。

13

实验者层次

本科生

14

实验仪器设备

高速冷冻离心机（2台），可调式微量移液器（16套），凝胶成像系统（1台），超净工作台（8台），酸度计（2台），可见光透射仪（8台），PCR仪（2台），核酸电泳系统（16套），全温摇床（2台），全温培养箱（2台）。

15

实验套数

16

16

开出时间

200403

17

教学单位名称

生命科学学院

18

教学单位编号

1113

19

实验单位名称

吉林大学国家级生物实验教学示范中心

20

实验中心编号

111301

21

实验地名称

现代生物学实验室

22

实验地编号

唐敖庆楼C区445

23

一次性材料品名

琼脂糖（1g），DNA提取试剂盒（1次），RNA提取试剂盒（1次），100bpDNAMarker（12μl），记号笔（1支），脱脂棉（10g），100-1000μl蓝吸头（96个），10－100μl黄吸头（96个）2袋，0.5－10μl白吸头（96个），0.2mlPCR管（5个）。

24

一次性材料

47.6

25

面向专业

生物科学、生物技术、理科实验班

26

实验项目卡制定人

崔银秋教授

27

实验项目卡审核人

崔银秋教授

分子生物学实验B（343023）实验项目卡3

No

字段名

填写内容

1

课程名称

分子生物学实验B

2

课程编号

343023

3

实验项目名称

蛋白质印迹分析

4

实验项目编号

5

网络实验

0

6

每组人数

2

7

计划学时数

4

8

实验性质

选做

9

实验目的

应用Westernblot分析技术，分析SDS-PAGE电泳分离后并转移到硝酸纤维素薄膜上的基因工程产物的成分。

10

实验内容

将目的蛋白进行SDS-PAGE电泳，然后将凝胶上的蛋白质通过电转移，转移到纤维素膜上，考马斯亮蓝染色后观察、分析染色结果。

11

实验原理

将蛋白质样品转移到固相载体上，以固相载体上的蛋白质或多肽作为抗原，与对应的抗体起免疫反应，再与酶或同位素标记的第二抗体起反应，经过底物显色或放射自显影以检查电泳分离的特异性目的基因表达的蛋白成分。

12

实验类型

1.演示性□；2.验证性□；3.综合性☑；4.设计性□；5.研究性□。

13

实验者层次

本科生

14

实验仪器设备

高速冷冻离心机（2台），可调式微量移液器（16套），凝胶成像系统（1台），超净工作台（8台），酸度计（2台），可见光透射仪（8台），PCR仪（2台），核酸电泳系统（16套），全温摇床（2台），全温培养箱（2台）。

15

实验套数

16

16

开出时间

200603

17

教学单位名称

生命科学学院

18

教学单位编号

1113

19

实验单位名称

吉林大学国家级生物实验教学示范中心

20

实验中心编号

111301

21

实验地名称

现代生物学实验室

22

实验地编号

唐敖庆楼C区445

23

一次性材料品名

硝酸纤维素膜20cmX20cm（1张），抗人α干扰素（0.05mg），第一抗体（0.05mg），酶标第二抗体（0.05mg），0.5%氨基黑染液（25mL），0.2mlPCR管（96个），脱脂棉（10g），100-1000μl蓝吸头（96个），10－100μl黄吸头（96个），0.5－10μl白吸头（96个）。

24

一次性材料

49.2元

25

面向专业

生物科学、生物技术、理科实验班

26

实验项目卡制定人

崔银秋教授

27

实验项目卡审核人

崔银秋教授

分子生物学实验B（343023）实验项目卡4

No

字段名

填写内容

1

课程名称

分子生物学实验B

2

课程编号

343023

3

实验项目名称

RNA甲醛变性电泳

4

实验项目编号

5

网络实验

0

6

每组人数

2

7

计划学时数

4

8

实验性质

选做

9

实验目的

了解RNA甲醛变性电泳的用途，掌握RNA甲醛变性电泳的基本原理和注意事项。

10

实验内容

将总RNA在甲醛变性凝胶中进行电泳，观察电泳结果。

11

实验原理

在总RNA中，rRNA数量最多，约占到80%-85%，故总RNA电泳后可呈现特征性的3条带。

在原核生物为明显可见的23S、16S以及5SrRNA构成的条带。

甲醛变性凝胶电泳得到的电泳图能真实反映RNA的质量状况。

12

实验类型

1.演示性□；2.验证性□；3.综合性☑；4.设计性□；5.研究性□。

13

实验者层次

本科生

14

实验仪器设备

3高速冷冻离心机（2台），可调式微量移液器（16套），凝胶成像系统（1台），超净工作台（8台），酸度计（2台），可见光透射仪（8台），PCR仪（2台），核酸电泳系统（16套），全温摇床（2台），全温培养箱（2台）

15

实验套数

16

16

开出时间

200603

17

教学单位名称

生命科学学院

18

教学单位编号

1113

19

实验单位名称

吉林大学国家级生物实验教学示范中心

20

实验中心编号

111301

21

实验地名称

现代生物学实验室

22

实验地编号

唐敖庆楼C445

23

一次性材料品名

甲酰胺（1ml），100%甘油（1ml），甲醛（2ml），DEPC水（2ml），100-1000μl蓝吸头（96个），10－100μl黄吸头（96个），0.5－10μl白吸头（96个），0.2mlPCR管（96个），1.5ml刻度离心管（96个），PE手套（10只）。

24

一次性材料

29.8元

25

面向专业

生物科学、生物技术、理科实验班

26

实验项目卡制定人

崔银秋教授、林凤教授

27

实验项目卡审核人

崔银秋教授

分子生物学实验B（343023）实验项目卡5

No

字段名

填写内容

1

课程名称

分子生物学实验B

2

课程编号

343023

3

实验项目名称

RT-PCR扩增目的基因

4

实验项目编号

5

网络实验

0

6

每组人数

2

7

计划学时数

4

8

实验性质

选做

9

实验目的

学习从细胞或组织的总RNA中用RT-PCR扩增目的基因的技术及操作。

10

实验内容

经反转录酶的作用从RNA合成cDNA，再以cDNA为模板，扩增合成目的片段，最后用琼脂糖凝胶电泳分析结果。

11

实验原理

提取组织或细胞中的总RNA，以其中的mRNA作为模板，采用Oligo（dT）或随机引物利用逆转录酶反转录成cDNA。

再以cDNA为模板进行PCR扩增，而获得目的基因或检测基因表达。

RT-PCR使RNA检测的灵敏性提高了几个数量级，使一些极为微量RNA样品分析成为可能。

12

实验类型

1.演示性□；2.验证性□；3.综合性☑；4.设计性□；5.研究性□。

13

实验者层次

本科生

14

实验仪器设备

高速冷冻离心机（2台），可调式微量移液器（16套），凝胶成像系统（1台），超净工作台（8台），酸度计（2台），可见光透射仪（8台），PCR仪（2台），核酸电泳系统（16套），全温摇床（2台），全温培养箱（2台）。

15

实验套数

16

16

开出时间

200603

17

教学单位名称

生命科学学院

18

教学单位编号

1113

19

实验单位名称

吉林大学国家级生物实验教学示范中心

20

实验中心编号

111301

21

实验地名称

现代生物学实验室

22

实验地编号

唐敖庆楼C445

23

一次性材料品名

甲酰胺（1ml），甘油（1ml），甲醛（1ml），DEPC水（10ml），无水乙醇（10ml），异丙醇（10ml），氯仿（2.5ml），琼脂糖（1g），PE手套（10只/袋），0.2mlPCR管（96个）。

24

一次性材料

36元

25

面向专业

生物科学、生物技术、理科实验班

26

实验项目卡制定人

崔银秋教授、林凤教授

27

实验项目卡审核人

崔银秋教授

分子生物学实验B（343023）实验项目卡6

No

字段名

填写内容

1

课程名称

分子生物学实验A

2

课程编号

343006

3

实验项目名称

琼脂糖凝胶电泳分离DNA片段

4

实验项目编号

5

网络实验

0

6

每组人数

2人

7

计划学时数

4

8

实验性质

选做

9

实验目的

掌握利用琼脂糖凝胶电泳分离DNA片段的方法

10

实验内容

配制琼脂糖凝胶，利用水平电泳对不同分子量DNA片段进行分离。

11

实验原理

琼脂糖凝胶具有网络结构，物质分子通过时会受到阻力，大分子物质在涌动时受到的阻力大，因此在凝胶电泳中，带电颗粒的分离不仅取决于净电荷的性质和数量，而且还取决于分子大小。

12

实验类型

1.演示性□；2.验证性☑；3.综合性□；4.设计性□；5.研究性□。

13

实验者层次

本科生

14

实验仪器设备

可调式微量移液器（20套），水平电泳系统（20套），凝胶成像系统（1台），微波炉（2台），电子天平（2台）

15

实验套数

20

16

开出时间

200903

17

教学单位名称

生命科学学院

18

教学单位编号

1113

19

实验单位名称

吉林大学国家级生物实验教学示范中心

20

实验中心编号

111301

21

实验地名称

现代生物学实验室

22

实验地编号

唐敖庆楼C445

23

一次性材料品名

SybrGreen（1uL），100-1000μl蓝吸头（96个），10-100μl黄吸头（96个），0.5-10μl白吸头（96个），琼脂糖（0.3g），TAE缓冲液（200ml），1.5mlEP管（10个）。

24

一次性材料

10.5元

25

面向专业

生物科学、生物技术、理科实验班

26

实验项目卡制定人

汤海峰

27

实验项目卡审核人

崔银秋

分子生物学实验B（343023）实验项目卡7

No

字段名

填写内容

1

课程名称

分子生物学实验A

2

课程编号

343006

3

实验项目名称

PCR扩增目的DNA片段

4

实验项目编号

5

网络实验

0

6

每组人数

2人

7

计划学时数

4

8

实验性质

选做

9

实验目的

掌握PCR技术

10

实验内容

利用PCR技术对目的DNA进行扩增

11

实验原理

DNA在95℃时变性会变成单链，低温时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调至DNA聚合酶最适反应温度，DNA聚合酶沿着5'-3'的方向合成互补链。

12

实验类型

1.演示性□；2.验证性☑；3.综合性□；4.设计性□；5.研究性□。

13

实验者层次

本科生

14

实验仪器设备

PCR仪（1台），可调式微量移液器（20套），高速离心机（2台），数据工作站（1台）。

15

实验套数

20

16

开出时间

200903

17

教学单位名称

生命科学学院

18

教学单位编号

1113

19

实验单位名称

吉林大学国家级生物实验教学示范中心

20

实验中心编号

111301

21

实验地名称

现代生物学实验室

22

实验地编号

唐敖庆楼C445

23

一次性材料品名

PCR引物对（1uL），taq酶（10uL），t100-1000μl蓝吸头（96个），10-100μl黄吸头（96个），0.5-10μl白吸头（