南京农业大学：《分子生物学》实验课程教学大纲 Experiment of Molecular Biology

单独开设的实验课教学大纲格式及说明《分子生物学实验》教学大纲、基本信息课程名称分子生物学实验课程编号VET4131英文名称课程类型必修课Experiment of Molecular Biology总学时10学分实验项目数6验证性实验个数3综合性实验个数2设计性实验个数1金善宝实验班(动物健预修课程适用对象动物生物化学、兽医微生物学美万口分子生物学（Molecul）Biology）是研究核酸和蛋白质等生物大分子的结构与功能，并从分子水平上阐述生物大分子之间相互作用及其调控机制的一门学科。分子生物学是新世纪的带头学科，目前发展最为迅速，正在越来越多地影响动物学、组织学、胚胎学、遗传学、发育学、解剖学、细胞学、病理学、生理学课程简介和病毒学等传统生物科学领域。分子生物学技术在现代畜牧业生产中发挥着越来（200字左右）越重要的作用，本实验课程主要通过核酸的提取分离、鉴定和PCR、琼脂糖凝胶电泳等实验技术，使兽医学学生在分子生物学课程中加深对理论知识的理解，熟练掌握相关实验技术。二、教学目标及任务写明本课程在人才培养过程（专业人才培养方案）中的地位及作用，学生通过学习该课程后在知识、能力、素质等方面应达到的要求。写明本课程的教学目标与专业毕业要求之间的对应关系。序号课程教学目标对应的毕业要求要求1、11熟悉动物分子生物学实验的和要求要求3、11掌握动物组织、细胞或实验样本的准备熟悉分子生物学主要的核酸定量技术和要求3、6、5D技力合理安排实验步骤和时间；具有较好的实要求1、2、5、7验报告写作能力，培养良好的学习习惯和严谨的科学作风学会准确记录实验现象和数据，查找文献和资料等对实验结果进行分析：具有实验要求3、4、5、7、12设计的基本思路，提高实验创新能力三、学时分配

1 单独开设的实验课教学大纲格式及说明 《分子生物学实验》教学大纲 一、基本信息 课程名称 分子生物学实验 课程编号 VET4131 英文名称 Experiment of Molecular Biology 课程类型 必修课 总学时 18 学分 1 实验项目数 6 验证性实验个数 3 综合性实验个数 2 设计性实验个数 1 预修课程 动物生物化学、兽医微生物学 适用对象 金善宝实验班(动物健 康方向) 课程简介 （200 字左右） 分子生物学（Molecular Biology）是研究核酸和蛋白质等生物大分子的结 构与功能，并从分子水平上阐述生物大分子之间相互作用及其调控机制的一门学 科。分子生物学是新世纪的带头学科，目前发展最为迅速，正在越来越多地影响 动物学、组织学、胚胎学、遗传学、发育学、解剖学、细胞学、病理学、生理学 和病毒学等传统生物科学领域。分子生物学技术在现代畜牧业生产中发挥着越来 越重要的作用，本实验课程主要通过核酸的提取分离、鉴定和 PCR、琼脂糖凝胶 电泳等实验技术，使兽医学学生在分子生物学课程中加深对理论知识的理解，熟 练掌握相关实验技术。 二、教学目标及任务 写明本课程在人才培养过程（专业人才培养方案）中的地位及作用，学生通过学习该课程后在 知识、能力、素质等方面应达到的要求。写明本课程的教学目标与专业毕业要求之间的对应关系。 序号 课程教学目标 对应的毕业要求 1 熟悉动物分子生物学实验的和要求 要求 1、11 2 掌握动物组织、细胞或实验样本的准备 要求 3、11 3 熟悉分子生物学主要的核酸定量技术和 PCR 技术。 要求 3、6、5 4 合理安排实验步骤和时间；具有较好的实 验报告写作能力，培养良好的学习习惯和 严谨的科学作风 要求 1、2、5、7 5 学会准确记录实验现象和数据，查找文献 和资料等对实验结果进行分析；具有实验 设计的基本思路，提高实验创新能力 要求 3、4、5、7、12 三、学时分配

序号实验内容支撑的课程目标学时大肠杆菌（DH5α）的感受态制备和质粒转化实验一1、2、3、4、533实验二质粒DNA的提取1、2、3、4、5质粒DNA的限制性内切酶酶切和琼脂糖凝胶实验三32、3、4、5电泳鉴定实验四紫外分光光度法测定核酸浓度和纯度3、4、53动物组织中总RNA的分离与纯化3实验五1、2、3、4、5-Trizol试剂提取法实验六聚合酶链式反应2、3、4、518合计四、实验内容及教学要求以“实验项目”为单位说明每个实验的主要内容，重点和难点。并按“了解”“理解”“掌握三个层次写明每个实验的教学要求：“了解”：是指学生应能辨认的科学事实、概念、原则、术语，知道事物的分类、过程及变化倾向，包括必要的记忆。“理解”：是指学生能用自己的语言把学过的知识加以叙述、解释、归纳，并把某一事实或概念分解为若干部分，指出它们之间的内在联系或与其他事物的相互联系“掌握”：是指学生能根据不同情况对某些概念、定律、原理、方法等在正确理解的基础上结合事例加以运用，包括分析综合。各章节格式如下：实验一：大肠杆菌（DH5a）的感受态制备和质粒的转化实验目的：了解转化的概念及其在分子生物学研究中的意义；掌握氯化钙法制备大肠杆菌感受态细胞的方法。教学要求：学习转化技术及其在生物研究中的意义，掌握氯化钙法制备大肠杆菌感受态细胞和将外源质粒DNA转入受体细胞并用含抗生素的平板培养基筛选出转化体。重点、难点：氯化钙法制备大肠杆菌（DHSα）感受态细胞，转化外源质粒转入受体细胞并筛选出转化体。实验二质粒DNA的提取实验目的：了解质粒的特性及其在分子生物学研究中的作用；掌握碱裂解法提取质粒的方法和移液器的使用。教学要求：通过介绍质粒的特性及其分子生物学研究中的作用，使学生掌握质粒的提取方法，并对其进行结构的验证。重点、难点：碱裂解法提取质粒DNA的方法和操作要点实验三：质粒 DNA 的限制性内切酶酶切和琼脂糖凝胶电泳鉴定2

2 序号 实验内容 支撑的课程目标 学时 实验一 大肠杆菌（DH5α）的感受态制备和质粒转化 1、2、3、4、5 3 实验二 质粒 DNA 的提取 1、2、3、4、5 3 实验三 质粒 DNA 的限制性内切酶酶切和琼脂糖凝胶 电泳鉴定 2、3、4、5 3 实验四 紫外分光光度法测定核酸浓度和纯度 3、4、5 3 实验五 动物组织中总 RNA 的分离与纯化 ——Trizol 试剂提取法 1、2、3、4、5 3 实验六 聚合酶链式反应 2、3、4、5 3 合计 18 四、实验内容及教学要求 以“实验项目”为单位说明每个实验的主要内容，重点和难点。并按“了解”、“理解”、“掌握” 三个层次写明每个实验的教学要求： “了解”：是指学生应能辨认的科学事实、概念、原则、术语，知道事物的分类、过程及变化倾 向，包括必要的记忆。 “理解”：是指学生能用自己的语言把学过的知识加以叙述、解释、归纳，并把某一事实或概念 分解为若干部分，指出它们之间的内在联系或与其他事物的相互联系。 “掌握”：是指学生能根据不同情况对某些概念、定律、原理、方法等在正确理解的基础上结合 事例加以运用，包括分析综合。各章节格式如下： 实验一：大肠杆菌（DH5α）的感受态制备和质粒的转化 实验目的：了解转化的概念及其在分子生物学研究中的意义；掌握氯化钙法制备大肠杆菌感受 态细胞的方法。 教学要求：学习转化技术及其在生物研究中的意义，掌握氯化钙法制备大肠杆菌感受态细胞和 将外源质粒 DNA 转入受体细胞并用含抗生素的平板培养基筛选出转化体。 重点、难点：氯化钙法制备大肠杆菌（DH5α）感受态细胞，转化外源质粒转入受体细胞并筛选 出转化体。 实验二 质粒 DNA 的提取 实验目的：了解质粒的特性及其在分子生物学研究中的作用；掌握碱裂解法提取质粒的方法和 移液器的使用。 教学要求： 通过介绍质粒的特性及其分子生物学研究中的作用，使学生掌握质粒的提取方法， 并对其进行结构的验证。 重点、难点：碱裂解法提取质粒 DNA 的方法和操作要点。 实验三：质粒 DNA 的限制性内切酶酶切和琼脂糖凝胶电泳鉴定

实验目的：了解限制性内切酶作用的原理、特点；掌握限制性酶切质粒DNA的操作方法；掌握分析琼脂糖凝胶电泳图谱分的方法。教学要求：要求学生了解限制性内切酶的功能特性，根据实验所用质粒的特性选择正确的限制性内切酶对提取的质粒DNA进行酶切，并使用琼脂糖凝胶电泳鉴定酶切结果。重点、难点：质粒DNA的限制性内切酶酶切的操作方法：琼脂糖凝胶电泳图谱的结果分析。实验四：紫外分光光度法测定核酸浓度和纯度实验目的：了解核酸浓度和纯度测定的方法和原理：掌握紫外分光光度计的使用教学要求：了解紫外分光光度法是实验室常用的核酸浓度的定量检测方法，让学生学会此种方法，从而比较认识此种方法与化学检测法的优势，深刻认识其操作简便、快捷、样品用量少、灵敏度高等优点。重点、难点：紫外分光光度计的一般操作步骤及注意事项。实验五：动物组织中总 RNA 的分离与纯化—Trizol 试剂提取法实验目的：了解RNA的分布与理化特性；掌握从组织或细胞中提取总RNA的原理与方法教学要求：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步骤和操作要点；比较聚丙烯酰胺凝胶电泳与其他电泳方法分离血清蛋白的优缺点。重点、难点：盘状不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳的操作步骤和操作要点。实验六：聚合酶链式反应实验目的：了解影响PCR扩增的因素；掌握PCR引物设计的基本原则；掌握PCR的原理和操作步骤。教学要求：PCR技术的基本原理，理解PCR反应由变性、退火、延伸等步骤的意义。重点、难点：PCR引物设计的基本原则和PCR的原理和操作步骤。四、阐述如何在本门课程教学中实施“课程思政”。（请详细阐述，未完成此项视为不合格)课程思政，就是在大学实验教学中，结合本课程内容，进行思想政治资源挖掘，明确课程思政育人目标，通过教学设计，在课程教学中融入家国情怀、法制意识、社会责任、文化自信、职业素质、劳动意识等，引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观，培养社会主义合格建设者和可靠接班A分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能及其相互间作用的一门实践性极强的学科。随着分子生物学技术的迅猛发展，其应用已经广泛渗透到生命科学的各个领域，它已成为生命科学及其相关学科教学与科研不可或缺的部分。分子生物学实验是生物类学生必修的一门重要3

3 实验目的：了解限制性内切酶作用的原理、特点；掌握限制性酶切质粒 DNA 的操作方法；掌 握分析琼脂糖凝胶电泳图谱分的方法。 教学要求：要求学生了解限制性内切酶的功能特性，根据实验所用质粒的特性选择正确的限制 性内切酶对提取的质粒 DNA 进行酶切，并使用琼脂糖凝胶电泳鉴定酶切结果。 重点、难点：质粒 DNA 的限制性内切酶酶切的操作方法；琼脂糖凝胶电泳图谱的结果分析。 实验四：紫外分光光度法测定核酸浓度和纯度 实验目的：了解核酸浓度和纯度测定的方法和原理；掌握紫外分光光度计的使用。 教学要求：了解紫外分光光度法是实验室常用的核酸浓度的定量检测方法，让学生学会此种方 法，从而比较认识此种方法与化学检测法的优势，深刻认识其操作简便、快捷、样品用量少、灵敏 度高等优点。 重点、难点：紫外分光光度计的一般操作步骤及注意事项。 实验五：动物组织中总 RNA 的分离与纯化——Trizol 试剂提取法 实验目的：了解 RNA 的分布与理化特性；掌握从组织或细胞中提取总 RNA 的原理与方法 教学要求：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 作步骤和操作要点；比较聚丙烯酰胺凝胶电泳与其他电泳方法分离血清蛋白的优缺点。 重点、难点：盘状不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳的操作步骤和操作要点。 实验六：聚合酶链式反应 实验目的：了解影响 PCR 扩增的因素；掌握 PCR 引物设计的基本原则；掌握 PCR 的原理和操作 步骤。 教学要求： PCR 技术的基本原理，理解 PCR 反应由变性、退火、延伸等步骤的意义。 重点、难点：PCR 引物设计的基本原则和 PCR 的原理和操作步骤。 四、阐述如何在本门课程教学中实施“课程思政”。（请详细阐述，未完成此项视为不 合格） 课程思政，就是在大学实验教学中，结合本课程内容，进行思想政治资源挖掘，明确课程思政育 人目标，通过教学设计，在课程教学中融入家国情怀、法制意识、社会责任、文化自信、职业素质、 劳动意识等，引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观，培养社会主义合格建设者和可靠接班 人。 分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能及其相互间作用的一门实践性极强的 学科。随着分子生物学技术的迅猛发展，其应用已经广泛渗透到生命科学的各个领域，它已成为生 命科学及其相关学科教学与科研不可或缺的部分。 分子生物学实验是生物类学生必修的一门重要

基础课程，分子生物学实验属于微观层面，与其他学科实验相比直观性较差，而使用的药品和仪器都很昂贵，因此分子实验对学生的要求更高。课程思政的价值就在于充分发掘每一门课程的思想政治元素，将社会主义核心价值观、辩证唯物主义观点、马克思主义理论和哲学思想融入到实践课程教学当中，深入挖掘教材的德育元素，以专业知识为载体传递价值。因此，本实验课程将从以下几个方面进行思政教育：（1）养成良好的学习习惯、保持严谨的科学态度分子生物学实验中使用的试剂和仪器都非常昂贵，比如 RT-PCR实验要用到价格很贵的反转录试剂盒，和价格较贵的PCR仪器。因此，在实验课中，教师要在实验开始前强调实验的主要事项与要求。学生要按实验操作步骤，不能随意偷减步骤或者自由发挥。分子生物学实验属于微观层面经常会涉及到一些微生物，因此，我们首先要对学生进行实验室安全教育，要求学生做好自我防护，按要求穿工作服与佩戴手套和口罩，不在实验室饮食。按操作规范，要求学生掌握实验的基本流程和实验室的规章制度，了解实验室安全知识，严格遵守实验室守则，从一点一滴的小事做起，使学生真正树立起“安全无小事”的思想。(2）加强法律法规教育，增强责任意识。在DNA 提取中会涉及易制毒化学试剂三氯甲烷和易制毒易制爆试剂异丙醇等，这些试剂易燃助燃且易制毒，受公安部门管制，如果操作不当，容易发生实验安全事故。因此，在教学过程中，培养学生严格遵守实验室学生守则，要求学生按需取量，使用过程中注意通风，加强安全防护，注意溶剂的回收和再利用。教育学生禁止将化学试剂带出实验室或者拿化学试剂打击报复他人，携带易燃易爆危险化学品乘车或者其他交通工具等都是违法犯罪行为。课堂不仅是传授知识的舞台，更是价值引领的阵地，通过这种形式的教育，增强学生环境保护意识和使命感，为社会培养关注民生、胸怀祖国的新时代接班人。(3)正确对待实验结果，认识事物从量变到质变的过程分子学实验内容非常微观，用到的试剂量非常少，PCR反应的试剂以微升计算。另外，在PCR反应中 DNA 是如何变性、复性和延伸，目的DNA 片段是如何连接到载体 DNA 上的，这些实验反应过程是肉眼看不见的。只有整个实验完成后，通过电泳检测才能判断实验成功与否。很多时候学生经过一天的实验过程，最终还是得不到实验结果，就会心情低落。教师在此时就可以引导学生查找自已实验过程中可能存在的操作不当等问题，进行思考，多加练习，熟练掌握实验技能。实验技能是在不断的摸索中学会和掌握的，在以后的学习和实验中认真学习，实验技能也是一个量变和质变的过程。让学生在实验过程中，切实感受到了事物的发展变化规律一由量变到质变再到新的量变的质与量的转变过程。教师可以在此时，潜移默化的引导学生在做实验的过程当中，不仅要认真观察实验现象，更要透过现象思考背后的本质。（4）合理处理实验度弃物，增强环保意识教师应引导学生标准化操作，将实验过程中产生的废液放入规定的储存容器中，不能随意倒4

4 基础课程， 分子生物学实验属于微观层面，与其他学科实验相比直观性较差，而使用的药品和仪 器都很昂贵，因此分子实验对学生的要求更高。 课程思政的价值就在于充分发掘每一门课程的思想政治元素，将社会主义核心价值观、辩证唯物 主义观点、马克思主义理论和哲学思想融入到实践课程教学当中，深入挖掘教材的德育元素，以专 业知识为载体传递价值。因此，本实验课程将从以下几个方面进行思政教育： （1）养成良好的学习习惯、保持严谨的科学态度 分子生物学实验中使用的试剂和仪器都非常昂贵，比如 RT-PCR 实验要用到价格很贵的反转录 试剂盒，和价格较贵的 PCR 仪器。因此，在实验课中，教师要在实验开始前强调实验的主要事项与 要求。学生要按实验操作步骤，不能随意偷减步骤或者自由发挥。分子生物学实验属于微观层面， 经常会涉及到一些微生物，因此，我们首先要对学生进行实验室安全教育，要求学生做好自我防护， 按要求穿工作服与佩戴手套和口罩，不在实验室饮食。按操作规范，要求学生掌握实验的基本流程 和实验室的规章制度，了解实验室安全知识，严格遵守实验室守则，从一点一滴的小事做起，使学 生真正树立起“安全无小事”的思想。 （2）加强法律法规教育，增强责任意识。 在 DNA 提取中会涉及易制毒化学试剂三氯甲烷和易制毒易制爆试剂异丙醇等，这些试剂易燃 助燃且易制毒，受公安部门管制，如果操作不当，容易发生实验安全事故。因此，在教学过程中， 培养学生严格遵守实验室学生守则，要求学生按需取量，使用过程中注意通风，加强安全防护，注 意溶剂的回收和再利用。教育学生禁止将化学试剂带出实验室或者拿化学试剂打击报复他人，携带 易燃易爆危险化学品乘车或者其他交通工具等都是违法犯罪行为。课堂不仅是传授知识的舞台，更 是价值引领的阵地，通过这种形式的教育，增强学生环境保护意识和使命感，为社会培养关注民生、 胸怀祖国的新时代接班人。 (3)正确对待实验结果，认识事物从量变到质变的过程 分子学实验内容非常微观，用到的试剂量非常少，PCR 反应的试剂以微升计算。另外，在 PCR 反应中 DNA 是如何变性、复性和延伸，目的 DNA 片段是如何连接到载体 DNA 上的，这些实验反应过 程是肉眼看不见的。只有整个实验完成后，通过电泳检测才能判断实验成功与否。很多时候学生经 过一天的实验过程，最终还是得不到实验结果，就会心情低落。教师在此时就可以引导学生查找自 己实验过程中可能存在的操作不当等问题，进行思考，多加练习，熟练掌握实验技能。实验技能是 在不断的摸索中学会和掌握的，在以后的学习和实验中认真学习，实验技能也是一个量变和质变的 过程。让学生在实验过程中，切实感受到了事物的发展变化规律—由量变到质变再到新的量变的质 与量的转变过程。教师可以在此时，潜移默化的引导学生在做实验的过程当中，不仅要认真观察实 验现象，更要透过现象思考背后的本质。 （4）合理处理实验废弃物，增强环保意识 教师应引导学生标准化操作，将实验过程中产生的废液放入规定的储存容器中，不能随意倒

入水池；实验过程中产生的固体废弃物（如离心管、塑料吸头、废胶等）与普通垃圾分类回收，集中处理。让学生知道如果随意排放，引起水、大气与土壤污染，严重破坏生态环境，面对我国严重的环境污染现状，教师应以思想引领为目标，培养学生的自我安全防范意识和环保意识。五、考核方式及要求写明本实验课的考核方式、要求等，要求侧重考核学生的动手能力以及应用所学知识分析问题的能力，考核要体现高阶性、创新性和挑战度。期末考核加上平时考核应覆盖课程支撑毕业要求的课程目标所包含的所有知识点。成绩组成比例考核/评价细则对应的课程目标考勤10%（1/3实验未参加者，实验课成绩为0分），实验报平时告（包括实验报告完成情况和实验结果）20%期末实验理论考试70%六、推荐教材及教学参考书建议选用符合本专业的培养目标，相对稳定的国家、省级精品教材、面向21世纪教材，近3年出版（再版）的新教材和外语原版教材。《动物生物化学实验指导第四版》，刘维全编著，中国农业出版社，2014年，标教材：书号：978-7-109-19697-1。动物生物化学，邹思湘编著，中国农业出版社，2013年，标准书号：978-7-109-17686-7参考书：七、说明在此部分可做一些补充说明，若无需说明则可省略该项。大纲修订人：大纲审定人：修订日期：2019年12月日

5 入水池；实验过程中产生的固体废弃物（如离心管、塑料吸头、废胶等）与普通垃圾分类回收，集 中处理。让学生知道如果随意排放，引起水、大气与土壤污染，严重破坏生态环境，面对我国严重 的环境污染现状，教师应以思想引领为目标，培养学生的自我安全防范意识和环保意识。 五、考核方式及要求 写明本实验课的考核方式、要求等，要求侧重考核学生的动手能力以及应用所学知识分析问题 的能力，考核要体现高阶性、创新性和挑战度。期末考核加上平时考核应覆盖课程支撑毕业要求的 课程目标所包含的所有知识点。 成绩组成比例 考核/评价细则 对应的课程目标 平时 考勤 10%（1/3 实验未参加者，实验课成绩为 0 分），实验报 告（包括实验报告完成情况和实验结果）20% 期末 实验理论考试 70% 六、推荐教材及教学参考书 建议选用符合本专业的培养目标，相对稳定的国家、省级精品教材、面向21世纪教材，近3年 出版（再版）的新教材和外语原版教材。 教材： 《 动物生物化学实验指导第四版 》，刘维全编著，中国农业出版社，2014 年，标 准书号：978-7-109-19697-1。 参考书： 《动物生物化学 》，邹思湘编著，中国农业出版社，2013 年，标准书号： 978-7-109-17686-7。 七、说明 在此部分可做一些补充说明，若无需说明则可省略该项。 大纲修订人： 大纲审定人： 修订日期：2019 年 12 月 日