课程定位:为高等农业院校动物医学和动物科学等专业本科开设的重要的专业基础课,是畜牧、兽医的其他专业基础课和专业课的“语言”、“工具”和桥梁课程。
课程团队:课程团队隶属于兽医学国家重点学科,农业部动物生理生化重点开放实验室。为《动物生物化学》国家精品课程和国家精品资源共享课程的主持单位和教育部与农业部“十二五”重点规划教材《动物生物化学》主编单位。2007年评为国家精品课程,2013年获国家精品资源共享课程立项,2016年授予国家精品资源共享课程称号。课程团队现有固定人员6人。中青年教师为主。教授、博士生导师4人,副教授、硕士生导师1人;实验师1人。五位主讲老师均具有博士学位,有国外学习或访学经历,师资队伍的职称、学历、学缘及年龄结构整体优化。团队成员中1人入选国家优秀青年基金计划,1人入选教育部新世纪人才计划。2人入选校“133”青年骨干教师培养计划;2人入选江苏省“333”人才项目; 7人次获勃林格殷格等项奖教金,多人次教学评价优秀,是一支以中青年教师为主要力量,规模适度、结构合理、富有效率的高水平教师队伍。
课程内容:包括理论和实验2大部分。理论部分涉及生物大分子如蛋白质、核酸的化学组成、结构和功能,生物催化剂---酶、主要营养物质糖、脂类、蛋白质(氨基酸)和核苷酸在动物体内的代谢过程以及与之相伴的能量的产生、转移和利用;物质代谢的相互关系及代谢的细胞调节,遗传分子核酸的功能,基因的表达及其调节;动物机体组织和器官的生物化学等内容。实验部分讲授各种层析法、电泳法、色谱和生物大分子制备等重要生物化学实验技术的有关理论;学习包括糖类、蛋白质、核酸、酶及其它代谢物的提取、分离、纯化、分析和鉴定技术,也引进一些新近发展起来的、重要的生物化学研究方法和技术。要求学生通过本课程的系统学习和实验,掌握动物生化的基本知识,基本理论和基本实验技能,为学习其他专业基础课和专业课奠定基础。
教学方法及组织形式:课程突出动物科学的特点,既强调一般生物化学原理和技术的讲授,又密切联系动物生产和动物医学实际,以区别与综合性大学的普通生物化学课程,突显动物的特点,使学生获得的知识既有广泛的适应性,又与后续的其他课程和动物生产、兽医临床课程保持内在的联系。
授课对象要求、教材与参考资料:面向全部动医、动药、动科、水产及动物健康等专业本科生。选用普通高等教育农业部和全国高等农林院校“十二五”规划教材《动物生物化学》(第五版,邹思湘主编,2013)和《动物生物化学实验指导》(第四版,刘维全主编,2014)。
课程建设成果:2007年评为国家精品课程以来,教学团队积极参加教学改革和学科建设,主编和参编普通高等教育“十一五”和“十二五”国家级规划教材《动物生物化学》和《动物生物化学实验指导》,先后主持或参加了教育部面向二十一世纪动物医学类科技发展的趋势及对本科人才培养的要求,南京农业大学研究生课程建设项目、校教学改革、大学生科技项目和SRT计划及等教改项目的研究。主编教材2008年获中华农业科教基金优秀教材奖;2009年被评为江苏省精品教材。主编的《动物生物化学》(第五版)为普通高等教育农业部和全国农林院校“十二五”规划教材。2011年《动物生物化学》(含实践教学)获南京农业大学教学成果二等奖;《动物生物化学CAI》获江苏省多媒体课件竞赛二等奖, 2013年评为教育部国家精品资源共享课程。2016年获得首批教育部国家精品资源共享课程称号。近5年课程组成员主持国家\江苏省优秀青年基金项目各1项,国家自然科学基金6项,国家教委博士点基金2项,江苏省应用研究基金1项和江苏省自然科学基金4项;参加国家重点自然科学基金2项(主要参加者),国家”973”项目2项,国家“十三五”重点研发计划项目2项。在国内外发表学术论文100余篇,SCI文章30余篇,出版专著2部,主持国家统编教材1部,参加2部、自编教材2部。现有在读硕士、博士研究生近40名。
本课程的总成绩由以下3个部分组成:
讨论(25%):获取满分学生需要在“课堂交流区”中参加老师发起的讨论,发帖和回帖的数量总共达20条及以上。MOOC平台默认只有这个部分的讨论才能计算成绩。本课程每一讲都会指定讨论题目,学生可根据兴趣选择参与。
单元测验(15%):一次测验包括20个单选题和10个判断题,每题1分,共30分。每次测验需要在40分钟内完成,允许尝试2次,有效得分取其中的最佳成绩。本课程一共有1次章节单元测验。
期末考试(60%):包括60个单选题和40个判断题,每题1分,共100分。需要在90分钟内完成,只允许尝试1次。
总成绩60分及以上合格,85分及以上优秀,并可申请相应证书。
电子版的课程结业证书免费。纸质版认证证书收费:100元/人。
具有有机化学、无机化学、动物学或生物学基本知识。有动物学方面学术背景。
本课程内容主要包含理论和实验两个部分,共4.5学分,其中理论3学分,实验1.5学分。
根据《动物生物化学》(第5版)的教学大纲和课程计划,为有助于学生在学习动物生物化学时能把握一条清晰的思路,对教学内容进行优化组合,在第一章绪论之后,分为4个知识模块。
第一章 绪论 (1学时)
第一部分 生命有机体的化学,含五章
第二章 生命的化学特征(1学时)
第三章 蛋白质(6学时)
第四章 核酸化学(2学时)
第五章 糖类(1学时)
第六章 生物膜与物质运输(1学时)
这一部分以生物大分子的结构和功能为重点,新增了生命的化学特征一章,此外补充了糖类一章,以适应近年来糖生物化学的快速发展。
教学方法:理论教学,教学ppt配合教学录像或动画;糖类和生物膜与物质转运两章可以安排学生自学或讨论课。 安排第一次集中答疑。
第二部分 动物机体的中间代谢,含六章
第七章 生物催化剂——酶(5学时)
第八章 糖代谢(4学时)
第九章 生物氧化(3学时)
第十章 脂代谢(5学时)
第十一章 含氮小分子的代谢 (4学时)
第十二章 物质代谢的联系与调节 (4学时)
主要讲述物质代谢和能量代谢。为了凸显催化大分子与中间代谢特殊密切的联系,采用了不同的讲授方式,不是把生物催化剂——酶的有关内容归在第一部分,而是作为第二部分领头的一章,然后再引入到代谢。同时将物质代谢的联系和调节置于这一部分的最后,以对代谢之间的联系和调节从整体到细胞进行较全面的叙述。
教学方法:理论教学,教学ppt配合教学录像或动画; 课堂小练习及问题分析。安排第二次集中答疑
第三部分 遗传分子核酸的功能,含五章
第十三章 DNA的复制 (2学时)
第十四章 RNA 的转录 (2学时)
第十五章 蛋白质的生物合成 (2学时)
第十六章 基因表达的调节 (2学时)
第十七章 核酸技术 (2学时)
主要包括遗传信息的复制、转录和蛋白质的翻译以及基因表达的调节,简单介绍核酸技术的相关知识。
教学方法:理论教学,教学ppt配合教学录像或动画; 课堂小练习及问题分析。安排第三次集中答疑
第四部分 动物主要组织机能的生物化学知识,含四章(7学时)
第十八章 水、无机盐代谢与酸碱平衡(2学时)
第十九章 血液化学 (2学时)
第二十章 一些器官和组织的生物化学 (2学时)
第二十一章 乳和蛋的化学组成与形成 (1学时)
教学方法:理论教学,教学ppt配合教学录像或动画; 课堂小练习及问题分析。安排总复习
二、实验部分(学时27学时,1.5学分)
共有9个实验,其中验证性实验3个,设计性实验2 个,综合性实验4个。
实验一 实验基本教育和基本操作训练
蛋白质的沉淀反应和两性反应,蛋白质透析脱盐(3学时)
了解生化实验常用的仪器及使用方法;理解蛋白质的沉淀、两性反应及透析脱盐的原理;掌握蛋白质盐析和透析等操作技术;
实验二 蛋白质的定量测定----双缩脲法测定蛋白质浓度;
计算机软件绘图的基本方法;
分光光度计的使用(3学时)*
了解蛋白质含量测定的原理和方法;掌握分光光度法的原理及分光光度计的使用方法和注意事项;学习计算机Excel软件的使用,用标准曲线法准确测定未知样品中蛋白质的含量。
实验三 唾液淀粉酶的制备;
唾液淀粉酶的催化作用及其影响因素的观察(3学时)
学习组织中酶的制备;了解影响酶活性的因素-----酶的动力学问题。通过实验理解温度、pH、激活剂和抑制剂对酶活性的影响及酶的特异性等特点;掌握测定酶活性的方法。
实验四 电泳技术概论
血清蛋白质醋酸纤维薄膜电泳(3学时)*;
电泳仪的使用及维护
了解电泳的概念和一般原理;掌握醋酸纤维薄膜电泳的操作技术和操作要点;学会用电泳法判别动物血清中各种蛋白组分的机制
实验五 聚丙烯酰胺凝胶电泳分离血清蛋白(3学时)*;
圆盘、不连续电泳
了解聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理和优点;掌握盘状不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳的操作技术和操作要点;比较醋酸纤维薄膜电泳与聚丙烯酰胺凝胶电泳分离血清蛋白的异同和优缺点。
实验六 分子筛凝胶过滤分离血红蛋白和核黄素
层析概述及层析装置的使用(3学时)*
了解层析的概念、分类和机理;理解凝胶层析分离大、小分子物质的一般原理;掌握凝胶过滤柱层析分离血红蛋白和核黄素的方法和操作要点。
实验七 无蛋白血滤液的制备
血糖氧化酶法的测定(3学时)#
了解无蛋白血滤液的制备和血糖测定的原理;掌握钨酸法制备无蛋白血滤液的技术,掌握Folin-W法测定全血中葡萄糖的方法和操作要点。
实验八 动物肝脏DNA的提取及纯度鉴定
低温离心机和匀浆器的使用(3学时)#
了解DNA提取的原理及意义;掌握DNA的分离纯化的方法及原理。学习紫外吸收法确定其含量和纯度的方法;
实验九 血液样品的处理与组织匀浆的制备
琥珀酸脱氢酶的作用及其竞争性抑制的观察*(3学时)
掌握血液样品的处理方法和组织匀浆液的制备及其中酶的提取,比较法观察酶活性及其竞争性抑制的特性。
注:* 者为综合性实验 # 者为设计性实验
1) 汪玉松、邹思湘等主编的《现代动物生物化学》(第3版),高等教育出版社出版,2005
2) 张源淑主编,《动物生物化学学习导航暨习题解析》,中国农业大学出版社,2017
3) David L, Nelson,Michael M,cox; Principles of Biochemistry - Lehninger, 7th edition, 2007
4)BergJM, Tymoczko JL, Stryer L. Biochemistry(4th edition), Freeman, 2002