《生化實驗之融合蛋白純化》——優(yōu)秀本科生課程論文展

《生物化學(xué)實驗》課程簡介

生物化學(xué)是一門實驗性科學(xué)�！渡�物化學(xué)實驗》是生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科生的一門與《生物化學(xué)》理論課程配套的重要專業(yè)基礎(chǔ)實驗課。

通過本實驗課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生不僅能受到生物化學(xué)實驗相關(guān)的技術(shù)操作和技能的基本訓(xùn)練，還能得到如何正確地觀察及記錄各種實驗現(xiàn)象、結(jié)果、數(shù)據(jù)并進(jìn)行比較、分析、綜合等科學(xué)方法和思維方式的鍛煉；在了解生物化學(xué)實驗基本原理的基礎(chǔ)上，鍛煉動手能力，同時培養(yǎng)學(xué)生具有初步提出和解決問題的能力，特別是對生化研究中從提取、鑒定到定量分析的技術(shù)有較為系統(tǒng)的認(rèn)識，有助于加深學(xué)生對生物化學(xué)理論的理解和掌握。

該課程的教學(xué)將實驗相關(guān)理論講解和動手操作相結(jié)合，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成實驗。以蛋白質(zhì)、核酸、酶等生物大分子物質(zhì)為材料，主要學(xué)習(xí)其分離、純化、性質(zhì)測定等實驗技術(shù)。介紹多種常用的生物化學(xué)實驗技術(shù)。其中既包括現(xiàn)代生物化學(xué)的重要技術(shù)和方法，如各種類型的電泳、層析、分光光度法等，也包括經(jīng)實踐證明效果好又適用的經(jīng)典方法。另外，實驗內(nèi)容還包括熟悉及了解所使用儀器的特點和使用方法。

學(xué)生論文展示與老師點評

錢舒怡

融合蛋白的表達(dá)純化

在生物化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

作者介紹

論文作者：錢舒怡，生命學(xué)院2015級本科生，2019級研究生。本文寫于2019年，錢同學(xué)當(dāng)時作為高年級本科生擔(dān)任生物化學(xué)實驗課助教，協(xié)助主講教師進(jìn)行課程前期準(zhǔn)備及課堂教學(xué)輔助工作。

論文說明：本論文目的是試驗融合蛋白表達(dá)與純化技術(shù)是否可用于課堂教學(xué)實驗，是一次實驗教學(xué)課的預(yù)實驗報告。

“康宇佳老師點評

這是錢舒怡同學(xué)在本科期間擔(dān)任《生化實驗》課程助教時發(fā)表在《亞太生物學(xué)期刊》的論文，錢同學(xué)當(dāng)時是本科四年級的學(xué)生，她本人對科研實驗已有較多經(jīng)驗，平時也經(jīng)常接觸蛋白純化實驗，對于本科學(xué)習(xí)到實際科研的過渡有很好的認(rèn)知，所以嘗試讓她參與調(diào)整和優(yōu)化生化實驗課的教學(xué)內(nèi)容。這篇文章就是她自己完成一遍實驗后修改調(diào)整的教學(xué)實驗報告。

該論文較為綜合和全面地介紹了融合蛋白表達(dá)與純化實驗所涉及的相關(guān)原理、教學(xué)目的與實驗安排，錢同學(xué)在自己實驗基礎(chǔ)上，條理清晰而詳細(xì)地寫出了各個部分的實驗步驟和注意事項；以及作為教學(xué)實驗報告，還在各實驗階段對學(xué)生可能出現(xiàn)的錯誤進(jìn)行提醒；這篇文章所指導(dǎo)的實驗為學(xué)生提供從課堂到科研的過渡過程，讓學(xué)生們了解科研平臺的真實功能，具有非常高的實際操作性和指導(dǎo)意義。

”

錢同學(xué)自評

“融合蛋白表達(dá)與純化技術(shù)是蛋白結(jié)構(gòu)與功能的重要研究手段，它將生物化學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程技術(shù)等多學(xué)科知識點有機(jī)整合，因此康老師也特意在生化實驗課中引入這部分內(nèi)容，而這篇文章也是康老師和我針對這部分內(nèi)容的進(jìn)行優(yōu)化總結(jié)而來。”

論文內(nèi)容節(jié)選

實驗注意事項

該創(chuàng)新性實驗課程不僅教授用生物化學(xué)的方法純化目的蛋白，還涉及到分子生物學(xué)等其他相關(guān)實驗的操作方法，如細(xì)菌培養(yǎng)、平板制備、平板劃線、單克隆挑取等，因此要求學(xué)生在實驗開始前對相關(guān)其他課程有所了解，并熟悉相關(guān)實驗原理及操作方法。

另外，授課教師要在課程開始前購買實驗所需試劑、耗材及儀器。鑒于不同的重組表達(dá)載體在大腸桿菌中誘導(dǎo)表達(dá)的條件不同，且和具體實驗環(huán)境、不同品牌試劑等因素有關(guān)。因此，為了學(xué)生實驗的順利進(jìn)行，教師還需提前摸索IPTG的誘導(dǎo)表達(dá)條件，并對實驗條件進(jìn)行優(yōu)化。

在指導(dǎo)學(xué)生實驗時，應(yīng)提醒學(xué)生注意（1）挑取菌落擴(kuò)大培養(yǎng)時要做到嚴(yán)格的無菌操作，避免交叉污染；（2）蛋白提取過程中要嚴(yán)格控制實驗溫度，冰上操作，避免蛋白降解影響后續(xù)實驗；（3）純化融合蛋白過程中，注意樹脂洗滌方法，盡量減少離心、去上清過程中樹脂的損失；（4）蛋白電泳中，提醒學(xué)生正確加樣；（5）考馬斯亮藍(lán)法染色時注意控制染色及脫色的時間，做到染色充分，脫色完全。

討論

開設(shè)該創(chuàng)新性實驗教學(xué)項目的意義

蛋白質(zhì)的分離純化在生物化學(xué)研究應(yīng)用中使用廣泛，是一項十分重要的操作技術(shù)。該技術(shù)在生命科學(xué)研究領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，但在以往的本科實驗教學(xué)中，蛋白純化技術(shù)由于實驗綜合性較強、實驗難度大及實驗耗時長等原因，不便開展。為了將生命科學(xué)前沿研究手段引入本科生物化學(xué)實驗教學(xué)課堂，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生參與科學(xué)研究的積極性，我們將此實驗課程經(jīng)過改良在本科生實驗教學(xué)中開展。整個課程中涉及到生命科學(xué)的多種學(xué)科及多種實驗技術(shù)，各項實驗相對獨立，實驗原理各不相同，但卻環(huán)環(huán)相扣，密不可分。將SDS-PAGE及考馬斯亮藍(lán)染色法結(jié)合起來，實驗結(jié)果也更加直觀。

通過本次課程的學(xué)習(xí)，不僅使學(xué)生了解和熟悉蛋白純化的實驗技術(shù)，同時也使學(xué)生對該技術(shù)有了感性認(rèn)識。另外，在此實驗過程中，還培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲泄ぷ髯黠L(fēng)、良好的團(tuán)隊合作精神和較強的社會責(zé)任感。通過該創(chuàng)新實驗課程的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的科研熱情，積累科學(xué)研究經(jīng)驗。為進(jìn)入實驗室開展科學(xué)研究打下扎實的基礎(chǔ)。

實驗安排的可行性

實驗教師在開課前通過預(yù)實驗制定了詳細(xì)的實驗步驟，并經(jīng)過反復(fù)驗證，實驗結(jié)果可重復(fù)性較高；實驗中涉及到的試劑、耗材及儀器方便購買；涉及到的實驗技術(shù)原核表達(dá)載體的構(gòu)建及體外誘導(dǎo)表達(dá)、His融合蛋白的純化、聚丙烯酰胺凝膠電泳及考馬斯亮藍(lán)染色等生物化學(xué)及分子生物學(xué)實驗，一般高校均開設(shè)有相關(guān)的實驗課程，可操作性強。

論文鏈接（點擊閱讀原文獲取更多內(nèi)容）：

https://網(wǎng)址未加載/pdf/?e=aur3gTLQgYk8I6

學(xué)生對課程的評價

錢舒怡

“《生物化學(xué)實驗課》是我們第一門生物相關(guān)的實驗課，兩學(xué)期的課程包含了相當(dāng)多有趣且實用的內(nèi)容。通過兩學(xué)期的實驗課程學(xué)習(xí)，我們從最初還略顯生疏的移液槍使用，到慢慢能跟著老師的實驗設(shè)計順利完成實驗，再到最后能在實驗過程中根據(jù)自己的實際實驗結(jié)果優(yōu)化后續(xù)步驟、獨立分析結(jié)果，我認(rèn)為生化實驗課作為一門生物專業(yè)的入門的必修課程，不僅讓我們很好的掌握了基本生物實驗的實驗操作和儀器使用，也培養(yǎng)了我們良好的實驗習(xí)慣和實驗?zāi)芰�，進(jìn)而為我們后續(xù)的遺傳、分子和細(xì)胞實驗課程的打下了扎實的基礎(chǔ)�！�

后續(xù)更多優(yōu)秀論文，敬請期待

供 稿 錢舒怡

康宇佳

編 輯 褚劉薇

李秋凝

張 揚

林 琳

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生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

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