生化实验设计.ppt

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1、设计性实验,生物化学与分子生物学实验,设计性实验的含义和意义,什么是设计性实验？设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。设计性实验的意义：培养 科研意识 创新能力 团队精神,实验设计应遵循的基本原则,、对照性原则：即实验中设立对照组，使实验结 果具有说服力。、单因子变量原则：即控制其他因素不变而只改 变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。、平行重复原则：在进行此实验时，有的情况的 出现是有偶然性的，多做几个对照实验，出现相 同的结果，更有说服力，更具科学性，让这几组 实验装置在相同的条件下同时进行。,（又解：控制某种因素的变化幅度在同样条件下重复实验

2、，观察其对实验结果的影响程度）,实验设计题的“五步思考法”,、了解实验目的：明确实验要验证的是什么？、分析实验原理：分析实验所依据的科学原理是 什么？涉及的生物学及相关学科中的哪些方法和 原理。确定变量。、确定实验器材的选择：、设置实验步骤：分析每一环节之间的关联性，或几个相关实验的延续性，安排实验的最佳程序。、预期结果和分析：,对照实验的四种方法,、空白对照:即不给对照组任何处理因素、阴性对照:即虽给对照组施以部分实验因素，但 不是所要研究的处理因子。、自身对照:即对照和实验都在同一实验对象上进 行。、相互对照:不仅仅设对照组，而是几个实验组相 互对照。如证明玉米根的生长方向与地心引力的 关

3、系实验中不同方向放置的玉米。,胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。为了“验证胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”，请以小白鼠为实验对象设计实验步骤，预测和解释实验应出现的结果，并写出实验结论。(1)实验材料和用具 正常实验小白鼠2只，生理盐水，用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液，班氏糖定性试剂，注射器，试管，烧杯等。(2)实验步骤：(实验提示：采用腹腔注射给药，给药剂量不作实验设计要求；给药1小时后，用注射器在小鼠膀胱处穿刺取尿液)(3)实验结果的预测、解释和结论。,实验设计,设计实验步骤,1.编号 1号试管和实验鼠（实验）2号试管和实验鼠（对照）,2.注射 腹腔注射胰高血糖素溶液

4、腹腔注射等量生理盐水,3.取试管 1号试管加入适量班氏试剂 2号试管加入等量班氏试剂,4.采尿 1小时后，1号鼠膀胱抽取 1小时后，2号鼠膀胱抽取 适量尿液加入到1号试管中 等量尿液加入到2号试管中,5.加热 振荡后沸水中加热 振荡后沸水加热,6.现象 出现砖红色沉淀 仍然为蓝色溶液,7.解释 1号实验鼠血糖升高，从而 2号实验鼠血糖正常，没有 形成糖尿 形成糖尿,8.结论:胰高血糖素能使小鼠血糖升高，超过一定浓度便出现 糖尿。,为证实“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”，某同学制订了下列实验方案：（1）实验目的和实验材料用具（略）（2）实验方法和步骤：用一适当大小的玻璃罩罩住一株正常的

5、盆栽绿色植物和一杯NaOH溶液，密封不漏气。将上述植物及装置放在暗室中饥饿消耗掉叶片内贮藏的有机物，暗室内装有红色安全灯。饥饿一定时间后，自暗室中取出，照光若干小时，使其充分进行光合作用。取一叶片，放入盛有酒精的烧杯中水浴加热，使叶绿素溶于酒精中 将已脱色的叶片取出，平铺在一个培养皿内，用碘-碘化钾溶液检测有无葡萄糖的特异颜色反应出现 该实验方案有几项明显错误，请指出错误并改正,例题1,例题1答案,（1）实验步骤中暗室内用红色安全灯是错误的，应改为绿色安全灯,（2）实验步骤中的“葡萄糖”是错误的，应改为淀 粉。,（3）未设对照实验。对照实验的步骤可设计如下：a.装置同题干中的步骤，但玻璃罩内用

6、同一种生长 状况相同的另一株植物代替题干中的植物，用一杯 清水代替NaOH溶液,b.将上述植物和装置放在暗室中进行饥饿处理，消耗 掉叶片内贮存的有机物，暗室内装有绿色安全灯,c.重复题干中步骤和。d.重复改进后的题干中步骤,为研究温度对酶活性的影响，某同学根据已提供的实验器材设计出了如下方案。你认为该方案存在哪些问题？,1、将恒温水浴锅、烧杯和铁架台调好。、将量好的酶溶液和天平称取的蛋白质分别放入 支试管，然后将支试管放入同一水浴环境中持续 一定时间，使试管内外温度一致，再将酶溶液和蛋 白质块（将鸡蛋煮熟后的蛋白部分切成的小块）倒 入同一试管中混合，保温并记录蛋白质块消失所需 的时间。、将酶溶

7、液改成等量的蒸馏水，重复步骤，并注 意与步骤的温度保持一致，进行对照实验。、作好观察记录。,例題2,错误之处有：,例題2答案,还应该有温度的平行重复，如高温、低温,某生物学兴趣小组开展“不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响”的课题研究。他们已将香烟和蒸馏水按照:的重量比浸泡 24 小时，过滤后的滤液作为原液。如果你是其中一员，请回答：（）采用何种测定指标来确定香烟浸出液对水 蚤有无影响？（只要一种指标）（）做该实验时必备的实验器材是什么？（）写出实验的主要操作步骤。（）设计一张表格用于在实验时记录数据。,例题3,（）水蚤每分钟心脏跳动次数,（）显微镜、秒表（计时工具）、量筒、烧杯、载玻片、盖玻片等。

8、,（）用蒸馏水稀释烟草浸出液原液，配成种不同浓度的溶液 用吸管吸取水蚤，放于载玻片上，盖上盖玻片，调节光线，在显微镜低倍镜下观察 用引流法引流，观察和记录一定时间内水蚤在蒸馏水（对照）及不同浓度烟草浸出液中心跳次数，重复三次 整理实验资料，算出每分钟心跳的平均次数，并做出评价,例题3答案,（）可设计如下表用于实验时记录数据：,例题3答案,甲为实验组,乙为条件对照组,丙为空白对照组,例题4,为了解酶的作用特性，以20%的过氧化氢溶液为反应底物的一组实验结果如下表所示。通过分析实验结果，能够得出相应结论。在下列有关结论的描述中，不能从表格中得到实验依据的一项是（）,A、从催化反应条件看，酶有温和性

9、 B、从催化活性看，酶变性后失活 C、从催化底物范围看，酶有专一性 D、从催化反应效率看，酶有高效性,C,例题5,现有体重相同、发育正常的4只小狗。A狗不做任何处理，B、C、D 3只狗分别进行不同的处理。几个月后，测定狗的激素分泌量，得到的有关结果如下表（单位mg/mL血液）。请分析回答：,（1）A狗在此实验中的作用是（2）B狗被切除了（3）C狗被切除了（4）D称被切除了,对照,甲状腺,垂体,睾丸,例题6,（一）开题报告的含义与作用,开题报告含义 当课题方向确定之后，课题负责人在调查研究的基础上撰写的报请上级批准的选题计划。它说明课题应该进行研究、自己有条件进行研究以及准备如何开展研究等问题，

10、也可以说是对课题的论证和设计。,设计性实验开题报告的撰写,开题报告作用 是提高选题质量和水平的重要环节。是科研能否得到批准资助和顺利开展的关键。设计好比一项工程的蓝图，没有优良的工程蓝图，绝不可能建设质量良好的工程。“制定好一份质量优良的设计方案，科研工作就已完成了一半。”,（一）开题报告的含义与作用,设计性实验开题报告的撰写,（二）开题报告的内容,题目立论依据研究方案,设计性实验开题报告的撰写,1.题目,立题步骤 给出选题范围 查阅文献*整理分析，形成假说 立题题目要求 与内容统一、明确具体、科学规范、醒目简洁（一般不超过20字）,正确发现、提出问题的过程,设计性实验开题报告的撰写,2.立论

11、依据,国内外研究概况和发展趋势 研究目的研究意义参考文献,设计性实验开题报告的撰写,（1）国内外研究概况和发展趋势,研究现状及现状分析针对性先进性提出尚未解决的问题你的研究与现状的联系,设计性实验开题报告的撰写,（2）研究目的,你研究什么？表明你在哪一方面研究课题的焦点具体,设计性实验开题报告的撰写,（3）研究意义,你为什么研究？简明扼要应用基础研究：科学意义和应用前景,设计性实验开题报告的撰写,（4）参考文献,采用并列出近五年的5-10篇注意正确的书写格式 序号 作者 题目 期刊 时间 卷 期 页例：18 王妍婷.FAS/FASL与妊娠.山西医科大学学报，2002，33（2）：181-184

12、 序号18在文中内容的右上角标出例：-细胞凋亡可能参与妊娠免疫耐受的形成18-,设计性实验开题报告的撰写,3.研究方案,研究方案 课题确定之后，在正式开展研究之前制订的整个课题研究的工作计划，它初步规定了课题研究各方面的具体内容和步骤。研究方案对整个研究工作的顺利开展起着关键的作用，研究方案水平的高低，是一个课题质量与水平的重要反映。,设计性实验开题报告的撰写,3.研究方案,研究内容 研究方法技术路线及实验方案所需实验材料与仪器,设计性实验开题报告的撰写,（1）研究内容,“具体做哪些？”研究的对象、研究的问题 研究哪几个方面？有哪几个层次？检测哪几个指标？等,设计性实验开题报告的撰写,研究内容

13、 举例,研究内容 采用ELISA法及RT-PCR半定量法检测以下指标：比较RSA患者与正常孕妇血清sFas/sFasL蛋白和mRNA的变化；检测丈夫淋巴细胞免疫治疗前后RSA患者血清sFas/sFasL蛋白和mRNA的变化；,设计性实验开题报告的撰写,（2）研究方法,通过参考文献，调查实验条件选定适当的设计方案回答“怎样做？”原则：既具有较高的论证强度，又要切实可行选择恰当的研究对象设置合理的对照（对比研究），分组,设计性实验开题报告的撰写,研究方法 举例,研究方法：酶联免疫吸附实验（ELISA）间接法、RT-PCR半定量法。分组：正常育龄妇女组 正常早孕妇女组 RSA妇女组例数：每组约508

14、0例RSA诊断标准：排除遗传、解剖、内分泌、感染性因素以外的URSA自然流产次数2次标本：血清，标本源于皖南医学院优生优育研究所不孕门诊统计学处理：2检验、t检验 直线相关分析,设计性实验开题报告的撰写,（3）技术路线及实验方案,具体操作程序 按时间和实验顺序来安排 可用流程图、示意图,设计性实验开题报告的撰写,技术路线及实验方案 举例,技术路线实验方案：采血，分离血清，-20保存备用ELISA间接法检测ACA、ATA、EmAb ELISA双抗体夹心法检测sFas/sFasL获得OD值 RT-PCR半定量法检测sFas/sFasL mRNA水平数据处理，全部数据输入计算机，用相关统计软件分析数

15、据，寻找差异性、相关性。,设计性实验开题报告的撰写,（4）所需实验材料与仪器,查阅文献调查实验室条件,设计性实验开题报告的撰写,所需实验材料与仪器 举例,材料试剂：血清、ELISA检测试剂及聚苯乙烯反应板（购于深圳晶美生物有限公司、MBI Fermentas公司）仪器：试管、吸管、50微量移液器、37恒温箱、化学发光-酶标仪、荧光显微镜等,设计性实验开题报告的撰写,文献：记录保存传播知识的载体 文字、图形、声频、视频等医学文献种类 教科书（教材、实验指导）参考书、专著及专题论著 杂志(期刊、专刊、学报文摘、进展)学术会议论文摘要汇编 简报,查阅文献,设计性实验开题报告的撰写,网络搜索引擎 中国

16、生物医学文献数据库 万方、维普、外文期刊全文信息的获取 www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed,设计性实验开题报告的撰写,物质提取类：从果蔬中提取类胡萝卜素；从芦荟中提取碳水化合物；从鸡蛋清中提取某蛋白；从三七中提取三七皂等。物质检验类：如检验市面上某几种品牌牛奶是否掺假；检验某品牌的食用植物油是否不含胆固醇等。物质含量测定类：如洗衣粉磷含量的分析；测定某品牌奶粉的蛋白质含量是否达标探索物质在某一方面的应用：如探索蛋白酶对草菇保鲜的影响机理；探索木瓜蛋白酶在食物色氨酸测定上的应用等。其他参赛者感兴趣的方面,设计性实验选题方向（生物化学）,基因克隆及表达：绿色荧光蛋白（GFP）的基因克隆及表达。（现有两个质粒pEGFP-N3质粒，pET-28a质粒）基因差异与突变筛选：男性不育症的基因表达差异。转基因：深海鱼抗冻肽AFp 转马铃薯的构建其他参赛者感兴趣的方面,设计性实验选题方向（分子生物）,设计性实验要求,科学性可行性简约性精确性,设计性实验要求,分工合作 每3人一组,明确分工查阅文献、整理资料、立题、撰写立题报告第二次课进行指导并讨论，交立题报告第三次课总结、评选优秀、PPT演示,Thanks！,