生化分离技术在生物工程中的应用

第２７卷第６期　２０１０年１２月　

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８—９６３２．２０１０．０６．１０６　牛物学杂志　ＪＯＵＲＮＡＩ　０Ｆ　ＢＩＯＬＯＧＹ　ＶｏＩ．２７　Ｎｏ．６　Ｄｅｅ，２０１０　

生化分离工程课程教学改革与探讨　

王卫，黎继烈，姚跃飞　

（中南林业科技大学生命科学与技术学院生物工程教研室，长沙４１０００４）　

摘要：生化分离技术是生物工程专业的必修专业课，是一ｆ］理论性和实践性都很强的课程。在高等教育面临着开　展素质教育、培养创新型人才的新形势下，面对教学时数少，学生学习兴趣不高的现实，针对课程教学方法以及考核　方式进行了改革，加强课内师生互动和课外学生自学能力的培养，变单一期末考试考核为全面能力评价以提高学生　学习兴趣和教学质量。实践证明，通过教学改革，学生提高了学习兴趣，巩固了学科知识，增强了创新能力。　

关键词：生化分离工程；课程改革；素质教育；创新　中图分类号：Ｇ６４２．０；Ｑ５０３　文献标识码：ｃ　文章编号：１００８—９６３２（２０１０）０６—０１０６—０３　

Ｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　

ＷＡＮＧ　Ｗｅｉ，ＬＩ　Ｊｉ—ｌｉｅ，ＹＡＯ　Ｙｕｅ—ｆｅｉ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｆｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｓｏｕｔｈ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　ＦｏｒｅｓｈＴ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ　４１０００４，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｃｏｕｒｓｅ　ｔｏ　ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｍａｊｏｒ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ，ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ａ　ｓｔｒｏｎｇ　ｃｏｎｃｅｐｔ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃａｌｉｔｙ．Ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｈｉｇｈｅｒ　ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｏｎ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ａｌｌ—　

Ｑ：　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　ＴｅｃｈｎＯＩＯｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　

应用型本科院校生物工程专业　

生物分离工程　课程的教学探索与实践　

李慧星　肖连冬　罗建成　许彬　（南阳理工学院生物与化学工程学院　河南南阳４７３００４）　创新教育　

摘要：根据应用型本科教育具有培养应用性，具有多方面能力和高素质人才的特点，笔者结合自身所在院校的培养目标和专业特色，　从教学内容．课堂教学，实验教学和考核方式四个方面，探索和实践了几点《生物分离工程》课程的教学措施，为《生物分离工程》课　程的教学质量提高和教学改革提供一定参考。　关键词：应用性本科　生物分离工程　教学探索　实践　中图分类号：Ｇ　５　１　１　文献标识码：Ａ　文章编号：１　６７４—０９　８ｘ（２０１　ｏ）ｏ９（ｃ）一０１４　２－－０１　

随着科学技术和经济的发展，生产方　式和过程逐渐改变，对劳动者的知识、能力　

和素质提出了更高的要求。另外，许多高职　

院校和专科学校升格形成新建本科院校，　

他们与老牌大学的竞争中，存在着师资队　伍、学科建设、文化传统等方面的不足，必　

须建立具有自身特色的培养目标和模式。　

发展应用型本科教育，培养应用型本科人　才是多数新建本科院校的合理选择并符合　

社会和经济发展的需要。应用型本科教育　

是培养具有相关知识、能力、综合素质即　

德、智、体、美全面发展，面向生产、建设、管　

理、服务第一线的高级应用型专门人才。面　

对现代社会高新技术产业对人才的要求，　应用型本科教育的特点是培养应用性、具　

有多方面能力和高素质的人才ｌ】　Ｊ。　

生物分离工程是对于由生物界自然产　生的或由微生物发酵的、动植物细胞培养　

的、酶反应等各种生物工业生产过程获得　

的生物原料，经提取分离、加工并精制目的　

成分，最终使其成为产品的技术，也称生物　下游工程。生物分离是生物制产品实现产　

业化的关键，直接影响到生物技术产品的　

质量、成本和竞争力［５１。Ⅸ生物分离工程　课　

- 1 - 生化分离技术与原理

生化分离技术是一种重要的实验室技术，被广泛应用于生物医学研究、生物制药和生物工程等领域。其原理是通过物理或化学方法将混合的生物分子或细胞分离出来，以便进一步研究它们的结构、功能和相互作用。

生化分离技术包括很多种方法，其中最常用的有凝胶过滤、离心、层析、电泳和光学分离等。这些方法可以根据分离原理和分离效果的不同来选择使用。

凝胶过滤是一种分子尺寸分离的方法，将混合物通过一层凝胶，分子会根据分子大小的不同而被筛选分离。离心是利用高速旋转离心机的离心力将混合物分离开来，其中不同密度的细胞或分子可以被分离出来。层析是利用不同材料的吸附性质或分子大小的差异来分离混合物的方法，通常用于纯化蛋白质等大分子化合物。电泳是利用电场力将带电粒子沿电场方向移动的方法，可以根据分子大小、电荷和形状等性质来分离混合物。光学分离是利用激光束对细胞或分子产生作用力，将混合物分离开来的方法，通常用于单细胞分离和分析。

生化分离技术的应用非常广泛，例如可以用于分离和纯化蛋白质、核酸、肽类等生物分子，还可以用于筛选药物和疫苗。随着科技的不断发展，生化分离技术也在不断更新和改进，为生命科学研究和医学诊疗提供了更多的可能。

生物分离知识点总结

一、生物分离的基本原理

1. 生物分离的基本概念

生物分离是指将生物体内的不同生物体或生物体内的不同成分分离开来，以便进行后续的研究和应用。生物分离的基本原理是利用生物体或生物体内的不同成分在物理、化学性质上的差异，通过适当的方法将它们分离出来，得到纯净的目标物质。生物分离技术能够解决样品杂质多、目标物质含量低、组分相似等问题，对于分子生物学、药物研发、蛋白质纯化及生物资源开发等领域起到了关键作用。

2. 生物分离的基本原理

生物分离的基本原理包括物理性质分离和化学性质分离两种方式。物理性质分离是利用生物体内目标成分的物理性质差异进行分离，包括重力、离心、过滤、蒸馏、萃取等技术；化学性质分离是利用生物体内目标成分的化学性质差异进行分离，包括凝胶电泳、离子交换层析、亲和层析、逆相层析等技术。生物分离技术通常是通过多种手段的组合应用来实现目标成分的纯化和分离。

3. 生物分离的关键技术

生物分离的关键技术包括样品预处理、样品分离、样品检测等环节。样品预处理是对生物样品进行提取、浓缩、净化等处理，以保证后续分离过程中的稳定性和准确性；样品分离是利用不同的分离技术将目标成分从混合体系中分离出来，包括生化分离技术、物理分离技术等；样品检测是对分离后的目标成分进行鉴别、检测和定量分析，以确保获得纯净的目标物质。

二、常用的生物分离技术及其应用

1. 凝胶电泳

凝胶电泳是一种常用的生物分离技术，它利用生物体内目标成分的电荷特性进行分离。凝胶电泳通常包括聚丙烯酰胺凝胶电泳、琼脂糖凝胶电泳、蛋白质凝胶电泳等多种技术。凝胶电泳广泛应用于分子生物学研究、疾病诊断、蛋白质纯化及药物研发等领域，是生物分离技术中的重要手段。

2. 蛋白质层析

蛋白质层析是一种常用的生物分离技术，它利用生物体内蛋白质的亲和性与目标物质进行分离。蛋白质层析包括离子交换层析、亲和层析、逆相层析等多种技术。蛋白质层析广泛应用于生物制药、酶工程、分子诊断、食品工业等领域，为纯化和分离目标蛋白质提供了重要手段。 3. 分子筛分离