生物工程研究生实验内容
生物反应工程实验报告
一、实验目的1. 理解生物反应工程的基本原理和实验操作。
2. 掌握生物反应器的设计和操作方法。
3. 学习生物反应过程中关键参数的测定和分析。
4. 熟悉生物反应产物的提取和纯化技术。
二、实验原理生物反应工程是研究生物体在生物反应器中的生长、代谢和产物的形成过程,以及如何通过优化反应器的设计和操作来提高生物反应效率的学科。
本实验通过模拟生物反应过程,探究不同因素对生物反应的影响,并学习相关实验操作。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 转基因大肠杆菌菌株- 培养基(LB培养基)- 葡萄糖- 酵母提取物- 蛋白胨- 氨基酸- 矿物质- pH缓冲液- 空气压缩机- 生物反应器- pH计- 恒温水浴- 离心机- 超滤装置2. 实验仪器:- 生物反应器- pH计- 恒温水浴- 离心机- 超滤装置- 移液器- 电子天平- 烧杯- 烧瓶- 试管- 玻璃棒四、实验步骤1. 生物反应器准备:- 将生物反应器清洗干净,并用70%乙醇消毒。
- 在生物反应器中加入适量的培养基,并用pH缓冲液调节pH值至适宜范围。
- 将空气压缩机连接到生物反应器,确保供氧充足。
2. 菌株接种:- 从冷冻菌株中取出适量菌种,接种到LB培养基中,37℃培养过夜。
- 将过夜培养的菌液用无菌水稀释至适宜浓度,作为接种液。
3. 生物反应:- 将稀释后的菌液加入生物反应器中,设定合适的转速、温度和pH值,开始生物反应。
- 在反应过程中,定期取样,测定pH值、溶解氧、生物量等参数。
4. 产物提取和纯化:- 当生物反应达到预定时间后,停止反应,收集发酵液。
- 使用离心机分离发酵液中的菌体和上清液。
- 对上清液进行超滤,提取目标产物。
5. 数据分析:- 对实验数据进行统计分析,绘制图表,探究不同因素对生物反应的影响。
五、实验结果与分析1. 不同pH值对生物反应的影响:- 通过实验发现,pH值对生物反应的产率有显著影响。
当pH值为7.0时,生物反应产率最高。
生物实验总结
生物实验总结一、实验目的通过本次生物实验,旨在加深对生物学基本概念和原理的理解,提高实验技能,培养科学思维和创新能力。
二、实验内容1. 观察植物细胞的结构和功能。
2. 分析动物细胞的结构和功能。
3. 探究细胞分裂的过程和意义。
4. 研究基因的遗传规律和表达调控。
5. 了解生物多样性和生物进化的证据。
三、实验方法与步骤1. 植物细胞观察:取新鲜植物叶片,用显微镜观察细胞结构,记录观察结果。
2. 动物细胞观察:取动物组织样本,用显微镜观察细胞结构,记录观察结果。
3. 细胞分裂实验:培养细胞,观察细胞分裂过程,记录实验数据。
4. 基因遗传实验:选择实验材料,设计杂交实验,分析遗传规律。
5. 生物多样性调查:收集生物样本,进行分类和鉴定,了解生物多样性。
四、实验结果与分析1. 植物细胞观察:观察到植物细胞具有细胞壁、叶绿体等结构,这些结构对于植物的生长和发育具有重要作用。
2. 动物细胞观察:观察到动物细胞具有线粒体、高尔基体等结构,这些结构对于动物的生理功能具有重要作用。
3. 细胞分裂实验:观察到细胞分裂过程中的染色体变化,证实了细胞分裂是生物体生长和繁殖的基础。
4. 基因遗传实验:通过杂交实验,验证了孟德尔遗传定律,进一步理解基因的遗传规律和表达调控。
5. 生物多样性调查:调查发现,生物具有丰富的多样性,生物进化理论可以解释这种多样性。
五、实验总结本次生物实验加深了我们对生物学基本概念和原理的理解,提高了我们的实验技能,培养了我们的科学思维和创新能力。
通过实验,我们认识到了生物学的重要性,更加坚定了我们投身于生物学研究的决心。
在今后的学习和研究中,我们将继续努力,为生物学的发展做出贡献。
创新实验设计:研究生生物化学实验
创新实验设计:研究生生物化学实验引言生物化学是一门综合性的学科,旨在研究生物体内的化学过程和分子机制。
在研究生生物化学实验中,创新的实验设计是推动学术进展和科学发展的关键。
本文将探讨如何在研究生生物化学实验中进行创新实验设计,从而提高实验效率和取得有意义的研究成果。
研究生生物化学实验的挑战研究生生物化学实验通常涉及复杂的操作、精确的测量和繁琐的分析。
由于生物体内的化学过程具有复杂性和多样性,研究生在实验过程中经常会遇到一些挑战:1.实验的复杂性:生物化学实验需要准确地控制实验条件、纯化蛋白质或核酸、测量微量样品等。
这些操作对研究生而言可能是全新的,需要耐心和细心进行。
2.数据分析的复杂性:生物化学实验产生的数据通常是多维度的,包括光谱数据、结构数据、定量分析数据等。
对这些数据进行有效的分析和解释需要具备良好的数据处理和统计分析能力。
3.实验结果的可重复性:由于生物体内的化学过程具有一定的随机性,实验结果可能会出现一定的变异性。
为了保证实验结果的准确性和可靠性,研究生需要进行多次实验以验证结果的可重复性。
创新实验设计的意义创新实验设计可以有效地克服上述挑战,并为研究生带来以下重要意义:1.提高实验效率:通过创新实验设计,研究生可以优化实验步骤和条件,从而提高实验的效率。
例如,引入自动化仪器和设备可以简化实验操作,减少实验时间和劳动力。
2.探索新领域:创新实验设计可以帮助研究生探索新的研究领域和方法。
通过引入新的实验技术和工具,研究生可以开拓新的研究方向,并取得更具创新性的研究成果。
3.促进学术交流:创新实验设计可以为研究生带来更具有说服力和影响力的研究成果,从而增加学术交流的机会。
研究生可以通过发表论文、参加学术会议等方式与同行学者进行深入的学术交流和合作。
创新实验设计的方法要进行创新实验设计,研究生可以尝试以下方法:1. 深入了解研究领域在进行实验设计之前,研究生应该充分了解所研究领域的最新进展和热点问题。
生物实验课题年度总结(3篇)
第1篇一、引言随着科技的飞速发展,生物科学领域的研究不断深入,实验技术在推动生物学研究进展中扮演着至关重要的角色。
本年度,我们实验室围绕多个生物实验课题进行了深入研究,取得了丰硕的成果。
本文将对本年度的生物实验课题进行总结,回顾研究过程,分析取得的成果,并展望未来的研究方向。
二、实验课题概述本年度,我们实验室共开展了以下四个主要生物实验课题:1. 基因编辑技术在植物抗病育种中的应用研究2. 微生物发酵技术在生物能源开发中的应用研究3. 生物技术在食品安全检测中的应用研究4. 生物技术在生物制药领域的应用研究三、实验研究过程及成果(一)基因编辑技术在植物抗病育种中的应用研究1. 研究背景植物抗病育种是保障农业生产稳定发展的重要手段。
传统的抗病育种方法耗时较长,且效果有限。
基因编辑技术作为一种新型育种手段,具有高效、精准、可控等优点。
2. 研究方法本研究采用CRISPR/Cas9基因编辑技术,针对植物抗病相关基因进行敲除或过表达,构建抗病转基因植物材料。
3. 研究结果通过基因编辑技术,我们成功构建了多个抗病转基因植物材料,其中部分材料表现出较强的抗病性。
此外,我们还发现某些基因在抗病过程中具有关键作用。
4. 结论基因编辑技术在植物抗病育种中具有广阔的应用前景,有望为农业生产提供高效、稳定的抗病植物材料。
(二)微生物发酵技术在生物能源开发中的应用研究1. 研究背景生物能源是未来能源发展的重要方向。
微生物发酵技术在生物能源开发中具有重要作用。
2. 研究方法本研究选取了多种微生物,对其发酵条件进行优化,以提高生物能源的产量。
3. 研究结果通过优化发酵条件,我们成功提高了生物能源的产量,为生物能源的开发提供了新的思路。
4. 结论微生物发酵技术在生物能源开发中具有重要作用,有望为我国生物能源产业的发展提供技术支持。
(三)生物技术在食品安全检测中的应用研究1. 研究背景食品安全问题关乎人民群众的生命健康。
生物技术在食品安全检测中具有灵敏、快速、简便等优点。
【高校与高等教育】生物医学工程研究生培养方案
生物医学工程研究生培养方案1️⃣ 引言:生物医学工程的交叉学科特性生物医学工程作为一门高度交叉的学科,融合了生物学、医学、工程学、计算机科学等多个领域的知识与技术。
这一特性要求研究生培养方案不仅要注重基础理论的扎实掌握,还需强调跨学科知识的综合运用与实践能力的培养。
本文旨在全面解析生物医学工程研究生的培养方案,揭示其独特的教育模式与培养目标。
2️⃣ 培养方案的核心要素2.1 课程设置生物医学工程研究生的课程设置通常包括基础理论课程、专业课程及实践课程三大板块。
基础理论课程涵盖生物学、医学基础、工程数学等,为研究生打下坚实的学科基础;专业课程则深入探索生物医学信号处理、医学影像技术、生物材料科学等前沿领域;实践课程则通过实验室研究、项目实践等形式,提升研究生的实际操作与问题解决能力。
2.2 导师制度实行“双导师制”或“导师团队制”,即由一位生物医学工程领域的专家作为学术导师,负责研究生的学术指导与论文撰写;同时,邀请一位临床医生或产业界专家作为实践导师,提供临床或产业应用方面的指导与经验分享,促进理论与实践的深度融合。
2.3 科研训练鼓励研究生参与导师的科研项目,通过参与实验设计、数据收集与分析、论文撰写等环节,培养其科研思维与创新能力。
同时,设立研究生创新基金,支持研究生自主选题、开展研究,激发其科研兴趣与潜能。
3️⃣ 培养方案的特色与创新3.1 跨学科交流平台建立跨学科交流平台,定期举办学术讲座、研讨会等活动,邀请国内外知名学者、产业界专家进行分享交流,拓宽研究生的学术视野与产业认知。
3.2 国际化培养加强与国际知名高校、研究机构的合作与交流,提供海外访学、联合培养等机会,提升研究生的国际竞争力与跨文化交流能力。
3.3 创新创业教育将创新创业教育融入培养方案,开设创业基础课程、举办创新创业大赛等活动,鼓励研究生将科研成果转化为实际应用,培养其创新创业精神与实践能力。
综上所述,生物医学工程研究生的培养方案注重理论与实践的结合、跨学科知识的融合以及创新创业能力的培养,旨在培养具有国际视野、创新精神和实践能力的高素质生物医学工程人才,为生物医学工程的快速发展提供坚实的人才支撑。
生物工程专业课程
生物工程专业课程引言:生物工程是一门综合性学科,涉及生物学、化学、工程学等多个学科的知识,旨在通过工程手段对生物体进行改造和利用。
生物工程专业课程主要包括基础理论课程、实验课程和应用技术课程,下面将详细介绍其中的几门重要课程。
一、细胞生物学细胞生物学是生物工程专业的基础课程之一,研究生物体的最基本单位——细胞。
通过学习细胞的结构、功能、生命周期等内容,掌握细胞的基本特性和运作机制。
此外,还需了解细胞生长、分裂、凋亡等过程,以及细胞与外界环境的相互作用。
二、遗传学遗传学作为生物工程专业的核心课程,研究遗传信息的传递和变异。
学习遗传学可以了解基因的结构和功能,掌握遗传信息的传递规律。
此外,还需学习基因突变、基因表达调控、基因工程等相关知识,为后续的基因工程和遗传改良提供基础。
三、微生物学微生物学是生物工程专业中的重要课程,研究微生物的分类、生长规律、代谢特性等。
通过学习微生物学,掌握微生物的培养、鉴定、鉴定和应用等技术方法。
此外,还需了解微生物与生态环境的相互关系,以及微生物在工业生产、环境保护等方面的应用。
四、生物化学生物化学是生物工程专业中的重要基础课程,研究生物体内化学物质的组成、结构和功能。
通过学习生物化学,了解生物分子的构建原理和代谢途径,掌握生物体内各种化学反应的原理和调节机制。
此外,还需学习酶的性质和应用,以及生物化学在药物研发、食品工艺等方面的应用。
五、分子生物学分子生物学是生物工程专业中的前沿课程,研究生物分子的结构、功能和相互作用。
通过学习分子生物学,了解DNA、RNA和蛋白质的结构和功能,掌握基因的复制、转录和翻译等过程。
此外,还需学习基因工程、基因组学等前沿技术,为生物工程的研究和应用提供理论基础。
六、发酵工程发酵工程是生物工程专业中的应用技术课程,研究微生物在发酵过程中的生长、代谢和产物合成等。
通过学习发酵工程,了解微生物的培养、发酵过程的设计与控制,掌握发酵产物的提取和纯化技术。
生物质化学实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解生物质化学的基本概念和实验方法。
2. 掌握生物质化学实验的基本操作技巧。
3. 通过实验,加深对生物质化学原理的理解。
二、实验原理生物质化学是研究生物质中化学组成、结构和性质的一门学科。
生物质包括植物、动物、微生物等,其化学组成主要包括碳水化合物、蛋白质、脂质、核酸等。
生物质化学实验主要包括生物质提取、分离、鉴定和测定等。
三、实验材料与仪器1. 实验材料- 生物质样品(如玉米秸秆、小麦秸秆等)- 酶(如纤维素酶、淀粉酶等)- 酸、碱等化学试剂- 乙醇、丙酮等有机溶剂2. 实验仪器- 研钵- 烧杯- 试剂瓶- 电子天平- 离心机- 恒温水浴锅- 显微镜- 紫外可见分光光度计1. 生物质提取(1)称取一定量的生物质样品,置于研钵中,加入适量的水,研磨成浆状。
(2)将浆状物过滤,收集滤液。
2. 生物质分离(1)取一定量的滤液,加入适量的酶,在恒温水浴锅中反应一定时间。
(2)反应结束后,加入适量的丙酮,使蛋白质沉淀。
(3)离心分离,收集沉淀物。
3. 生物质鉴定(1)取一定量的沉淀物,加入适量的双缩脲试剂,观察颜色变化。
(2)取一定量的沉淀物,加入适量的苏丹Ⅲ试剂,观察颜色变化。
4. 生物质测定(1)取一定量的沉淀物,加入适量的葡萄糖标准溶液,用紫外可见分光光度计测定吸光度。
(2)根据吸光度计算生物质中葡萄糖的含量。
五、实验结果与分析1. 生物质提取实验成功提取了生物质中的可溶性成分。
2. 生物质分离实验成功分离了生物质中的蛋白质和脂质。
3. 生物质鉴定实验结果表明,生物质中主要含有蛋白质和脂质。
4. 生物质测定实验结果表明,生物质中葡萄糖的含量为X g/g。
1. 生物质提取过程中,研磨时间和水量对提取效果有较大影响。
适当增加研磨时间和水量可以提高提取效果。
2. 生物质分离过程中,酶的种类和反应时间对分离效果有较大影响。
选择合适的酶和反应时间可以提高分离效果。
3. 生物质鉴定过程中,试剂的种类和用量对鉴定结果有较大影响。
生物力学总结报告范文(3篇)
第1篇一、引言生物力学是一门融合了生物学、物理学、数学和工程学等多个学科的研究领域,它主要研究生物体及其组织、器官在力学作用下的行为和规律。
随着现代科学技术的发展,生物力学在医学、生物工程、康复科学等领域发挥着越来越重要的作用。
本报告将对生物力学的研究内容、研究方法、应用领域以及未来发展趋势进行总结。
二、生物力学的研究内容1. 生物组织力学生物组织力学是生物力学的基础,主要研究细胞、组织、器官等生物体的力学性质。
包括:- 细胞力学:研究细胞在力学作用下的形态变化、运动和相互作用。
- 软组织力学:研究肌肉、皮肤、骨骼等软组织的力学性质和力学行为。
- 骨骼力学:研究骨骼的力学性质、骨组织的力学行为以及骨骼的力学损伤和修复。
2. 生物流体力学生物流体力学主要研究生物体内流体(如血液、淋巴液等)的流动规律及其对生物体的影响。
包括:- 血流动力学:研究血液在血管中的流动规律及其对器官功能的影响。
- 淋巴动力学:研究淋巴液在淋巴管中的流动规律及其对免疫和代谢的影响。
3. 生物力学模型与仿真生物力学模型与仿真是通过建立数学模型和计算机仿真技术,研究生物力学问题的方法。
包括:- 生物力学模型:建立描述生物力学现象的数学模型。
- 生物力学仿真:利用计算机技术对生物力学模型进行数值模拟和分析。
三、生物力学的研究方法1. 实验研究方法实验研究方法是生物力学研究的重要手段,主要包括:- 力学测试:通过力学测试设备,测量生物组织、器官的力学性能。
- 生物力学测试:利用生物力学测试设备,研究生物体内流体的流动规律。
- 影像学技术:利用X射线、CT、MRI等影像学技术,观察生物组织、器官的形态和结构。
2. 理论研究方法理论研究方法是生物力学研究的重要方法,主要包括:- 数学建模:建立描述生物力学现象的数学模型。
- 数值模拟:利用计算机技术对数学模型进行数值模拟和分析。
- 理论分析:对生物力学问题进行理论推导和分析。
四、生物力学的应用领域1. 医学领域生物力学在医学领域的应用主要包括:- 诊断与治疗:利用生物力学原理,开发新型诊断和治疗设备。
生物实验 主要研究内容及方法
生物实验主要研究内容及方法生物实验是生物学研究的重要手段之一,通过实验可以深入了解生物体的结构、功能、生理和生态等方面的特点。
本文将重点介绍生物实验的主要研究内容和方法。
一、研究内容生物实验的研究内容涉及生物体的各个方面,主要包括以下几个方面:1. 细胞生物学研究:通过观察和实验,研究细胞的结构、功能、分裂、凋亡等过程。
例如,通过显微镜观察细胞的形态变化,利用细胞培养技术观察细胞的分裂过程。
2. 分子生物学研究:通过实验手段研究生物分子的结构、功能和相互作用。
例如,利用PCR技术扩增和分析DNA片段,利用蛋白质电泳技术分离和鉴定蛋白质。
3. 遗传学研究:通过实验方法研究基因的遗传规律和遗传变异。
例如,利用杂交实验研究基因的遗传模式,利用基因工程技术构建转基因生物体。
4. 生理学研究:通过实验手段研究生物体的生理功能和调节机制。
例如,通过实验观察动植物对环境的适应性和反应性,研究生物体的呼吸、消化、循环等生理过程。
5. 生态学研究:通过实验手段研究生物体与环境的相互关系和生态系统的结构和功能。
例如,通过实验观察生物体在不同环境条件下的适应性和相互作用。
二、研究方法生物实验的研究方法多种多样,根据研究内容和目的的不同,可以选择合适的方法进行实验。
下面介绍几种常用的生物实验方法:1. 显微镜观察:利用光学显微镜、电子显微镜等观察生物体的形态、结构和细胞组织的特点。
通过显微镜观察,可以揭示生物体的微观结构和细胞器的功能。
2. 细胞培养:将细胞分离培养在含有适当营养物质的培养基中,观察和研究细胞的生长和分裂过程。
细胞培养技术广泛应用于细胞生物学、分子生物学和病理学等领域的研究。
3. PCR技术:聚合酶链反应(PCR)是一种基于DNA复制的技术,可以迅速扩增特定的DNA片段。
通过PCR技术,可以分析DNA 序列的变异和遗传信息,应用于基因组学、遗传学、分子进化等领域的研究。
4. 蛋白质电泳:利用电泳技术对蛋白质进行分离和鉴定。
最新微生物学综合实验报告
最新微生物学综合实验报告一、实验目的本次实验旨在通过对微生物样本的综合分析,加深对微生物多样性、生理特性及其在不同环境条件下行为的理解。
实验内容包括微生物的分离、培养、鉴定以及对特定环境因素的响应研究。
二、实验材料1. 微生物样本:包括土壤、水体及空气样本。
2. 培养基:营养琼脂、选择性培养基等。
3. 实验仪器:显微镜、恒温培养箱、离心机、pH计、无菌操作台等。
4. 化学试剂:包括染色剂、消毒剂等。
三、实验方法1. 微生物的分离与培养- 采用稀释涂布法和平板分离法对不同来源的微生物样本进行分离。
- 根据微生物的特性选择合适的培养基进行培养。
- 记录培养条件,包括温度、时间、pH值等。
2. 微生物的鉴定- 利用形态学观察、生理生化测试和分子生物学方法对分离出的微生物进行鉴定。
- 对于未知菌株,进行16S rRNA基因序列分析以确定其分类地位。
3. 环境因素对微生物的影响- 设计实验,研究温度、pH、盐度等环境因素对微生物生长的影响。
- 通过对比实验组和对照组的生长情况,分析环境因素的具体作用。
四、实验结果1. 微生物分离与培养结果- 描述不同样本中分离出的微生物种类及其在特定培养条件下的生长情况。
2. 微生物鉴定结果- 列出已鉴定的微生物种类及其特征。
- 对于新发现或难以鉴定的菌株,提供详细的鉴定过程和结果。
3. 环境因素影响分析- 展示实验数据,包括不同环境条件下微生物的生长曲线、生长速率等。
- 分析并讨论环境因素如何影响微生物的生长和代谢。
五、讨论与结论1. 讨论实验中观察到的微生物特性及其环境适应性。
2. 分析实验结果对微生物生态学和应用微生物学的意义。
3. 提出实验中可能存在的局限性和未来研究的方向。
六、参考文献列出实验报告中引用的所有文献,按照学术规范进行格式化。
七、附录包括实验过程中的原始数据记录、实验操作的详细步骤、以及实验中使用的表格和图表等。
生物技术与工程研究生核心课程
生物技术与工程研究生核心课程
生物技术与工程研究生核心课程主要包括以下内容:
1. 数学:包括概率论与数理统计、线性代数等内容,这些课程是生物技术与工程领域中常用的数学工具。
2. 生物学基础课程:如微生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学等,这些课程是生物技术与工程领域的基础知识。
3. 生物技术与工程的核心课程:如基因工程、酶工程、发酵工程、细胞工程等,这些课程是生物技术与工程领域中的核心技术。
4. 实验课程:包括生物学实验、化学实验、工程实验等,这些实验课程是生物技术与工程领域中非常重要的实践环节。
5. 工程设计课程:包括生物工程设计、生物工艺设计、生物分离技术等,这些课程是生物技术与工程领域中必不可少的实践技能。
6. 生物信息学课程:包括生物信息学基础、基因组学、蛋白质组学等内容,这些课程是生物技术与工程领域中重要的数据分析工具。
7. 生物制药相关课程:如药物化学、药剂学、药理学等,这些课程与生物制药领域密切相关。
8. 法律法规与伦理课程:包括生物伦理学、生物安全与环保法规等,这些课程是生物技术与工程领域中必须遵守的法律法规。
需要注意的是,不同学校的研究生核心课程设置可能有所不同,以上列举的只是其中一部分核心课程,具体课程内容还需要根据学校和专业方向进行选择。
生物所有实验知识点总结
生物所有实验知识点总结
1. 实验基本方法
生物实验的基本方法包括观察、测量、记录、提出假设、设计实验、进行实验、分析结果和得出结论等步骤。
在实验过程中,有时需要使用显微镜、色谱仪、光度计等仪器设备进行实验操作。
2. 细胞结构实验
细胞是生命的基本单位,了解细胞结构对于理解生物学知识非常重要。
生物学实验中常用的方法有显微镜观察细胞形态,利用离心等手段分离细胞器进行观察,使用电镜对细胞结构进行更细致的观察等。
3. 遗传实验
遗传是生物学的重要内容之一,实验中常用的方法包括对遗传学原理进行模拟实验、构建基因工程模型进行实验操作、观察不同基因型的表现差异等。
4. 分子生物学实验
分子生物学实验主要涉及DNA、RNA、蛋白质等分子的实验操作,包括DNA提取、PCR 扩增、电泳分析、蛋白质纯化等实验操作。
5. 生态学实验
生态学实验主要包括生态系统的研究,常见的实验包括样地调查、物种多样性调查、光合作用、呼吸作用等实验。
6. 生理学实验
生理学实验主要涉及生物的生理功能,包括植物的生长发育过程、动物的呼吸、循环、营养等生理功能的实验研究。
7. 微生物学实验
微生物学实验主要涉及微生物的培养、鉴定、菌落计数、抗生素敏感性试验等实验方法。
8. 植物学实验
植物学实验包括植物的形态、解剖、生长发育等实验操作。
以上是生物学实验的一些知识点总结,生物学实验丰富多样,涉及的内容广泛,通过生物学实验可以更好地理解生物学知识,培养学生的实验技能和科学素养。
生物工程专业硕士课程
生物工程是一门新兴的学科,它以工程学的思维和方法来解决生物科学中的问题,致力于创造新的生物技术,改善人类生活和环境。
大连民族大学生物工程专业全日制硕士专业学位研究生培养方案旨在培养能够解决科研成果产业化、生产工艺、产品开发以及销售等环节中技术难题的实用型工程技术人才。
课程设置方面,该专业的主要课程包括:1.分子生物学:这是生物工程的基础课程,通过深入学习分子生物学的理论和技术,学生可以掌握生物学的基本知识和技能。
2.代谢工程:这门课程主要研究如何利用遗传学和生物技术手段设计和构建新的生物系统,以实现对生物过程的优化和调节。
3.发酵工程:这是一门以发酵为基础的生物技术课程,通过学习发酵过程的基本原理和操作技术,学生可以掌握发酵技术的理论和实践技能。
4.生物技术药物:这是一门与制药紧密相关的课程,通过学习药物的设计、开发、制备和评价等方面的知识,学生可以掌握药物生产和质量控制的技能。
5.生物信息学:这是一门基于计算机科学和生物学交叉的课程,通过学习生物信息学的理论和技术,学生可以掌握生物信息学的基本知识和技能。
除了上述核心课程,还有许多选修课程可以让学生根据个人兴趣和职业发展需要选择,例如:细胞培养技术、基因工程、生物材料、生物催化等。
在实践方面,学生需要参加一些实践课程,例如:分子克隆实验、发酵过程设计和控制实验、药物设计和制备实验等。
这些实践课程不仅可以让学生更好地掌握理论知识,还可以锻炼他们的实践技能和创新能力。
通过生物工程硕士课程的学习,学生可以掌握生物工程的理论和技术,具备解决科研成果产业化、生产工艺、产品开发以及销售等环节中技术难题的实用型工程技术人才的素质和能力。
该专业的学生就业前景广阔,可在制药、农业、环保、医疗器械、食品科学和发酵工程等领域从事相关工作。
总的来说,生物工程是一个相对专业的领域,需要深入研究和持续学习才能有所成就。
生物与医药 研究生核心课程指南
生物与医药研究生核心课程指南一、课程目标本课程指南旨在为生物与医药领域的研究生提供全面的核心课程指导,培养学生在生物与医药领域的理论知识和实践技能,为未来的学术研究和行业发展打下坚实的基础。
二、课程设置1. 生物技术原理与实践:本课程将介绍生物技术的核心原理与实践技能,包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程等,使学生掌握现代生物技术的基本理论和实验技术。
2. 药理学基础:本课程将系统介绍药理学的基本理论和实践,包括药物作用机制、药物代谢动力学、药物不良反应等内容,为学生在医药行业的发展提供坚实的药理学基础。
3. 分子生物学与疾病机制:本课程将深入探讨分子生物学与疾病机制之间的关系,介绍基因突变、信号转导、细胞凋亡等在疾病发生发展中的作用,培养学生从分子水平认识和解决生物医药问题的能力。
4. 药物设计与开发:本课程将介绍药物设计与开发的基本原理和方法,包括靶点发现与验证、先导化合物的筛选与优化、药物制剂的制备与评价等内容,使学生了解新药研发的全过程。
5. 生物信息学与系统生物学:本课程将介绍生物信息学和系统生物学的基本概念、方法和技术,培养学生运用信息技术手段分析生物学数据、构建生物系统模型的能力,为未来的跨学科研究提供支持。
6. 学术道德与论文写作:本课程将强调学术道德的重要性,培养学生的学术诚信意识;同时,将教授论文写作的基本技巧和方法,提高学生的学术论文撰写能力。
三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合的方式,包括课堂讲授、实验操作、小组讨论、案例分析等,注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
同时,鼓励学生参与科研项目和学术交流活动,拓宽学术视野和增强实践能力。
四、课程评估本课程的评估方式将综合考虑学生的课堂表现、实验操作、学术论文等方面,以全面评估学生的学习成果和学术能力。
同时,鼓励学生参与学术交流和科研项目,对表现优秀的学生给予一定的奖励和激励。
五、总结通过本课程的学习,学生将掌握生物与医药领域的基本理论和实验技能,培养从分子水平认识和解决生物医药问题的能力,为未来的学术研究和行业发展打下坚实的基础。
生物学各专业研究生课程一览表
生物学各专业研究生课程一览表一、硕士学位基础课课程编号课程名称学分任课教师适用专业0710001 分子生物学 3 崔丽华生物学的所有专业0710002 分子生物学实验 4 崔丽华生物学的所有专业0710003 细胞生物学专题 4 薛绍白生物学的所有专业0710004 分子遗传学 4 张根发遗传学、植物学、动物学、生理学、生物化学与分子生物学、细胞生物学、微生物学、发育生物学0710005 高级无脊椎动物学 5 刘凌云动物学、生态学0710006 高级脊椎动物学 5 郑光美动物学、生态学0710007 基因工程学 3 高文臣生物化学与分子生物学、动物学、植物学、生理学、遗传学、细胞生物学、微生物学、发育生物学0710008 神经生物学 4 左明雪生理学、动物学、生物化学与分子生物学、细胞生物学、生态学0710009 发育生物学 3 曾少举生理学、植物学、动物学、细胞生物学、生物化学与分子生物学、发育生物学0710010 生物统计学 3 李仲来生态学、动物学、生理学0710011 分子酶学 3 何忠效生物化学与分子生物学、细胞生物学、遗传学、微生物学、植物学、发育生物学0710012 免疫学及实验 3 严明山细胞生物学、生物化学与分子生物学、微生物学、遗传学、生理学0710013 高级生化实验 4 崔丽华细胞生物学、遗传学、植物学、动物学、生物化学与分子生物学、微生物学、发育生物学0710014 基因表达的生物化学 3 魏群生物化学与分子生物学、细胞生物学、遗传学、微生物学、植物学、生理学、发育生物学0710015 生化文献报告与讨论 3 魏群生物化学与分子生物学、微生物学0710016 高级生态学 6 徐汝梅生态学、动物学0710017 动物地理学 3 郑光美生态学、动物学0710018 现代生物学实验技术 6 何忠效生物学的所有专业0705001 高等自然地理 3史培军刘宝元高尚玉等生态学0705002 自然资源与环境经济 3 梁进社生态学0705003 地统计学 3 卲雪梅等生态学0705005 自然资源生态学 3 江源等生态学0705007 遥感信息处理及其空间分析 3 潘耀忠陈晋生态学0705010 系统工程 3 唐海萍生态学0710019 专业英语 1 生态学二、硕士学位专业课课程编号课程名称学分任课教师适用专业0710101 植物学及植物生理学实验技术 6 王英典植物学、发育生物学0710102 植物生殖生物学 3 刘宁植物学、发育生物学0710103 高级植物生理学 4 王英典植物学、发育生物学0710104 高级植物生态学 3 娄安如植物学、生态学0710105 染色体学 3 刘彦动物学0710106 保护生物学 3 张正旺动物学、生态学0710107 鸟类学 4 郑光美动物学、生态学0710108 分子细胞学 3 刘凌云动物学0710109 神经生物学实验 6 左明雪生理学、细胞生物学、生物化学与分子生物学0710110 发育神经生物学 3 左明雪生理学、细胞生物学、生物化学与分子生物学0710111 古典经络学与现代经络学 2 刘里远生理学0710112 神经免疫学 2 杨贵波生理学0710113 现代微生物学 3 黄秀梨微生物学0710114 分子病毒学 3 郑光宇微生物学0710115 组织培养 3 张鸿卿细胞生物学、生化及分子生物学、遗传学等0710116 细胞遗传学 4 张根发遗传学、细胞生物学、植物学、动物学、生理学0710117 数量与群体遗传学 3 黄远樟遗传学、生态学0710118 植物体细胞遗传学 3 张根发遗传学、植物学0710119 分析细胞学 3 薛绍白细胞生物学0710120 种群生态学 4 徐汝梅生态学、动物学0710121 动物行为学 4 张立生态学、动物学0710122 动物生理生态学 5 李庆芬生态学、动物学0710123 鸟类生态学 5 郑光美生态学、动物学0710124 分子生物医学基础 3 翟永功生理学、细胞生物学、生物化学与分子生物学0705103 城市遥感 3 陈晋生态学0705104 研究设计与科技论文写作 3 刘宝元生态学0705106 地理学前沿讲座 1 刘宝元龚道溢生态学0705110 城市生态学 3 康慕谊生态学0705111 资源与环境法 3 杜群生态学0705112 自然灾害学原理 3 史培军等生态学0705115 生态学研究方法与实践李晓兵生态学0705117 地学与生态学模型研究与应用 3 高琼唐海萍生态学三、硕士专业选修课课程编号课程名称学分任课教师适用专业0710201 实用统计软件包 2 张立生态学、动物学0710202 脊椎动物比较解剖学 3 宋杰生态学、动物学0710203 染色体基因工程实验技术 3 刘彦动物学0710204 植物系统学 3 刘全儒植物学0710205 结构植物学 3 方瑾植物学0710206 植物区系地理学 3 娄安如植物学0710207 植物发育细胞分子生物学 3 王英典植物学、发育生物学0710208 计算机技术在遗传学中应用 3 黄远樟遗传学0710209 药物化学 3 生物化学与分子生物学0710210 X射线衍射学 3 生物化学与分子生物学0710211 核磁共振的物理基础 3 生物化学与分子生物学0710212 理论生态学 3 张大勇生态学、动物学、植物学0710213 水生生态学 3 牛翠娟动物学、生态学0710214 生态系统生态学 4 徐汝梅生态学0710215 兽类学 4 孙儒泳生态学、动物学0710216 水生生物学 3 牛翠娟动物学、生态学0710217 昆虫学 4 徐汝梅动物学、生态学0710218 微机软件应用 20710219 算法语言 20710220 植物形态发育生物学 3 肖尊安植物学0710221 生态学野外研究技术 3 张正旺动物学、生态学0710222 细胞信号系统 3 任海云细胞生物学、发育生物学、植物学、动物学0710223 分析测试技术 3 邓志伟生物学的所有专业0710224 生物医学科研方法导论 2 翟永功细胞生物学、生理学、生物化学与分子生物学等0705205 应用植物生态学 2 江源生态学0705207 森林生态学 2 康慕谊生态学0705220 自然灾害数据库设计与空间分析 2 王平生态学0709105 风沙地貌 2 刘连友生态学0709106 风沙物理 2 邹学勇生态学四、博士学位专业课课程编号课程名称周学时任课教师适用专业0710501 高级鸟类学 3 郑光美动物学、生态学0710502 高级生态学 3 徐汝梅动物学、生态学0710503 高级保护生物学 3 张正旺动物学、生态学0710504 细胞周期生物学 3 王永潮柳惠图细胞生物学0710505 高级细胞生物学 3 薛绍白细胞生物学0710506 基因表达和突变 3 何忠效生物化学与分子生物学0710507 结构分子生物学 3 魏群生物化学与分子生物学、细胞生物学0710508 生物大分子结构与功能 3 魏群生物化学与分子生物学、细胞生物学0710509 基因表达药物 3 魏群生物化学与分子生物学0710510 高级细胞分子生物学技术 3 柳惠图细胞生物学0710512 分析细胞学 3 薛绍白细胞生物学0710513 昆虫生态学 3 徐汝梅生态学0710514 鸟类生态学 3 郑光美动物学、生态学0710515 动物生理生态学 3 李庆芬生态学0710516 动物地理学 3 郑光美生态学、动物学0710517 分子神经生物学 3 左明雪生理学、细胞生物学、动物学、生物化学与分子生物学、生态学0710518 脑的发育及调控 3 左明雪生理学、细胞生物学、动物学、生物化学与分子生物学、生态学0710519 进化生态学 3 张大勇生态学、动物学、植物学0710520 现代分子生物医学 4 李亦平生理学、细胞生物学、生物化学与分子生物学0710521 分子生物医学实验技术 6 李亦平生理学、细胞生物学、生物化学与分子生物学0705503 对地观测技术与土地利用/覆盖变化研究3宫鹏史培军等生态学0705505 灾害动力学 3 史培军生态学0705506 资源与环境经济研究 3 梁进社李晓西生态学0705507 景观生态学原理 3 康慕谊生态学0705508 地学、生态学定量分析与建模 3 高琼生态学0705509 第四纪环境与全球变化 3 高尚玉生态学。
生物工程研究生实验内容
⽣物⼯程研究⽣实验内容《⽣物⼯程综合实验》实验指导书张彩莹编写适⽤专业:2016级⽣物⼯程专业研究⽣⽣命科学与技术学院2016年10⽉前⾔随着⽣物技术的发展,⽣物⼯程的专业技术⼈员的需求更为迫切,特别是⽣物技术已经渗透到各个⾏业,并已蓬勃发展。
⽣物技术的发展不但要有深厚的理论基础,⽽且要求专业技术⼈员具有较强的动⼿能⼒。
由于该学科是⼀门实践性较强的科学,所以在培养⽣物⼯程专业学⽣时要特别注意学⽣实验能⼒的培养,尤其是专业基本操作。
本专业学⽣的实验课程已经包括⽣物化学实验、微⽣物实验、基因⼯程实验、细胞⼯程实验和发酵⼯程实验等基础课程实验。
这些实验为培养学⽣的基本操作能⼒、提⾼学⽣的实际动⼿能⼒等奠定了良好的基础,但是这些实验都是单个的⼩实验,各个实验各⾃为⼀体,没有系统地相互关联,所以学⽣完成实验后没有⼀个完整的概念。
本课程是在原有课程实验的基础上开设的综合性实验,放弃了原来单独⼩实验的结构,改为独⽴的⼤实验,增加了学⽣的设计性和主动性。
这些实验既注重和加强了原来各⾃的实验内容,⼜注意到相互联系,使学⽣有⼀个完整的操作过程,对理解⽣物⼯程技术有了进⼀步的认识。
根据教学计划的安排,本课程设置了两个综合实验:(1)DNA的分离提取及核酸电泳;(2)从⽣物组织中分离提取活性物质及鉴定。
以期通过这两个综合实验的完成,使同学们充分了解⽣物技术原理并熟练掌握⽣物活性物质分离、纯化与鉴定的常⽤⽅法。
涉及的⽅法有:溶剂提取法、酶活⼒测定、物质含量测定(分光光度法)。
本课程主要以学⽣⾃⼰动⼿操作为主,教师指导学⽣完成实验内容,使同学们在开放的实验环境下,充分发挥主观能动性,摸索试验条件,解决具体问题,培养应⽤基本理论去分析和解决实际问题的能⼒。
希望通过这些实验和探索,让同学们获得⽣物⼯程专业基本的实验技术训练,为今后独⽴从事科研和开展相关专业⼯作打下扎实的基础。
实验须知⽣物⼯程综合⼤实验教学是⽣物⼯程专业课程的重要组成部分,是使学⽣进⼀步理论联系实际,掌握⽣物⼯程专业学⽣所具备的基本操作技能,提⾼学⽣分析和解决问题能⼒,养成严密科学态度和良好⼯作作风必不可少的教学环节。
生物工程大学实验方案
生物工程大学实验方案实验题目:利用基因工程技术改良作物的抗病性一、实验背景及意义在农业生产中,植物病害是一个常见的问题,严重影响了作物的产量和质量。
为了解决这一问题,利用基因工程技术对作物进行抗病性改良是一种有效的途径。
本实验旨在利用基因工程技术,通过转入相应的抗病基因,改良目标作物的抗病性,从而提高作物的产量和减少化学农药的使用。
二、实验材料和设备1. 实验材料目标作物(如水稻、小麦等)、目标抗病基因、表达载体(例如质粒)、细菌培养基、抗生素筛选培养基、PCR试剂盒、酶切酶、连接酶、T4连接酶、肌醇、脲、果糖、乙酸、蛋白酶K、高温杀菌设备等。
2. 实验设备PCR仪、电泳仪、转基因系统(如农杆菌介导转化系统)、细菌培养箱、显微镜、超声波细胞粉碎机、离心机、冰箱、振荡器等。
三、实验步骤1. 抗病基因的克隆首先选择适合的抗病基因进行克隆。
根据目标作物的具体情况,选择适合的抗病基因,如病毒抗性基因、真菌抗性基因等。
利用PCR方法从相应的植物组织中扩增目标基因片段,然后将其克隆到表达载体中,构建目标基因的表达载体。
2. 表达载体的转化将构建好的表达载体转化到适当的转基因系统中。
可以采用农杆菌介导转化系统或基因枪等方法,将表达载体导入目标作物的体细胞中。
3. 转基因植物的筛选转化后的植物体细胞幼苗进行抗生素筛选。
在含有相应抗生素的培养基上培养转化后的植物细胞,利用抗生素的抗菌性,筛选出带有抗病基因的转基因植物组织。
4. 转基因植物的培育培养筛选出的转基因植物组织,将其进行体外培养和育苗,培育出转基因植物。
5. 转基因植物的鉴定通过PCR、Southern blot或Western blot等分子生物学方法,对培育出的植物进行基因插入的鉴定。
6. 转基因植物的抗病性测试利用相应的病原菌,对转基因植物进行抗病性测试。
观察转基因植物的抗病性能力,评价其抗病性能力是否显著提高。
四、实验预期结果通过本实验,预期可以获得抗病性显著提高的转基因作物。
生物化学与分子生物学实验原理精选全文
可编辑修改精选全文完整版生物化学与分子生物学实验原理Principles of Biochemistryand Molecular Biology Techniques课程简介本课程主要是介绍常用分子生物学技术测定的原理和机制,以利于研究生了解分子生物学常用技术,并能活用这些技术。
这门课既不同于一般的分子生物学理论课,也不同于实验方法流程的介绍。
该课程分实验技术理论和实验操作两部分。
实验技术理论部分主要通过基因重组技术、目的基因的获得、分子杂交、基因多态性和基因表达调控等,介绍分子生物学实验的方法、设计思路、原理、操作技巧及应用等。
力求培养学生掌握现代分子生物学实验的基础与操作要点,同时邀请校外资深专家介绍分子生物学的新技术及新方法,为今后进一步深入研究奠定良好基础。
实验操作部分另设课程为“分子生物学实验技术”。
This course includes two sections. One section focus on the principles of the techniques used to isolate, identify, modify and analyze three key molecules: DNA, RNA and proteins. The first section includes: DNA recombination technology, molecular hybridization, gene polymorphism, and regulation of gene expression. The second section will be a separate course named the Techniques of Molecular Biology. The goal of this course is to giving students an on-bench training of basic molecular biology techniques.教学大纲一、课程名称:生物化学与分子生物学实验原理二、总学时数及学分:32学时,1.5学分理论课32学时三﹑授课对象:博士生、硕士生预修知识要求:要求有化学、生物学、遗传学、生物化学及微生物学相关知识四、教学目的及要求:目的:通过教学力求培养博士生、硕士生掌握现代生物化学与分子生物学实验的基础理论与基本操作要点,为今后的研究工作奠定良好基础。
研究生实验方案
研究生实验方案研究生实验方案:生物材料的合成与应用一、实验目的:通过合成生物材料,并探索其应用在生物医学领域的潜力,进一步拓展生物材料的研究领域。
二、实验内容:1. 生物材料的合成:选择合适的生物材料基质,如聚合物、陶瓷或金属,通过化学合成方法制备具有理想结构和性能的生物材料。
合成方法包括溶液聚合、溶胶-凝胶法等。
2. 生物材料性能的表征:利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对合成的生物材料进行形貌和结构的表征。
利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)等技术对生物材料的晶体结构和化学成分进行分析。
利用动态力学分析仪(DMA)对生物材料的力学性能进行测试。
3. 生物材料的生物相容性评价:通过细胞培养和体外实验评估生物材料的生物相容性,包括细胞黏附、增殖和分化的能力。
常用的细胞包括骨骼肌细胞、成纤维细胞和造血干细胞等。
4. 生物材料在组织工程中的应用:将生物材料应用于组织工程领域,通过材料的特性和生物学特征,促进组织再生和修复。
例如,将生物材料制备成支架,培养干细胞,通过细胞分化形成特定的组织。
三、实验步骤:1. 选择合适的生物材料基质进行合成。
2. 通过化学合成方法制备生物材料,包括聚合、交联等反应。
3. 利用SEM、TEM等仪器对合成的生物材料进行形貌和结构的观察和分析。
4. 利用XRD、IR等技术对生物材料的晶体结构和化学成分进行分析。
5. 利用DMA测试生物材料的力学性能。
6. 进行细胞培养实验,评估生物材料的生物相容性。
7. 将生物材料应用于组织工程领域,观察其促进组织再生和修复的效果。
四、实验条件和设备:1. 实验条件:实验室环境应保持洁净,温度和湿度适宜。
2. 实验设备:包括化学实验设备(如反应釜、热板、离心机等)、材料表征设备(如SEM、TEM、XRD等)、生物实验设备(如细胞培养箱、显微镜等)。
五、实验风险和安全措施:1. 实验风险:在化学合成过程中,可能存在化学物品的溅洒或反应失控等风险。
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《生物工程综合实验》实验指导书张彩莹编写适用专业:2016级生物工程专业研究生生命科学与技术学院2016年10月前言随着生物技术的发展,生物工程的专业技术人员的需求更为迫切,特别是生物技术已经渗透到各个行业,并已蓬勃发展。
生物技术的发展不但要有深厚的理论基础,而且要求专业技术人员具有较强的动手能力。
由于该学科是一门实践性较强的科学,所以在培养生物工程专业学生时要特别注意学生实验能力的培养,尤其是专业基本操作。
本专业学生的实验课程已经包括生物化学实验、微生物实验、基因工程实验、细胞工程实验和发酵工程实验等基础课程实验。
这些实验为培养学生的基本操作能力、提高学生的实际动手能力等奠定了良好的基础,但是这些实验都是单个的小实验,各个实验各自为一体,没有系统地相互关联,所以学生完成实验后没有一个完整的概念。
本课程是在原有课程实验的基础上开设的综合性实验,放弃了原来单独小实验的结构,改为独立的大实验,增加了学生的设计性和主动性。
这些实验既注重和加强了原来各自的实验内容,又注意到相互联系,使学生有一个完整的操作过程,对理解生物工程技术有了进一步的认识。
根据教学计划的安排,本课程设置了两个综合实验:(1)DNA的分离提取及核酸电泳;(2)从生物组织中分离提取活性物质及鉴定。
以期通过这两个综合实验的完成,使同学们充分了解生物技术原理并熟练掌握生物活性物质分离、纯化与鉴定的常用方法。
涉及的方法有:溶剂提取法、酶活力测定、物质含量测定(分光光度法)。
本课程主要以学生自己动手操作为主,教师指导学生完成实验内容,使同学们在开放的实验环境下,充分发挥主观能动性,摸索试验条件,解决具体问题,培养应用基本理论去分析和解决实际问题的能力。
希望通过这些实验和探索,让同学们获得生物工程专业基本的实验技术训练,为今后独立从事科研和开展相关专业工作打下扎实的基础。
实验须知生物工程综合大实验教学是生物工程专业课程的重要组成部分,是使学生进一步理论联系实际,掌握生物工程专业学生所具备的基本操作技能,提高学生分析和解决问题能力,养成严密科学态度和良好工作作风必不可少的教学环节。
为此,提出下列实验须知:1.遵守实验室制度,维护实验室安全,不违章操作,严防爆炸、着火、中毒、触电、漏水等事故的发生。
若发生事故应立即报告指导教师。
2.实验前作好预习,明确实验内容,了解实验的基本原理和方法,能自行设计实验方案,安排好当天计划,争取准时结束。
实验过程中应养成及时记录的习惯。
凡是观察到的现象和结果及有关的重量、体积、温度或其他数据,应立即如实记录,实验完毕后,认真总结,写好报告,及时交给老师。
3.在实验室里要保持安静,不许大声喧嚷,不许抽烟、不迟到、不随便离开,实验台面应保持清洁,玻璃器皿及时清洗干净,存放在适当的位置,废弃的固体和滤纸等丢入废物桶内,绝不能丢入水槽、下水道和窗外,以免堵塞和影响环境卫生。
4.公用仪器及药品用完后立即返还原处,破损仪器应填写破损报告单,注明原因。
对于精密贵重仪器每次使用后应登记使用者姓名并记录仪器设备的使用情况。
节约用水、用电、药用试剂。
严格药品用量。
5.保持实验室的整洁,学生采取轮流值日,每次实验完毕,值日生负责整理公用仪器,将实验台、地面打扫干净,倒清废物桶,检查水、电和门窗是否关闭。
值日生把当天的情况报告老师后才准予离开实验室。
综合实验一大肠杆菌质粒DNA的小量提取及核酸电泳一、实验目的1.了解质粒在基因工程中的作用。
2.学习碱裂解法小量制备质粒DNA的方法,掌握质粒DNA提取纯化的实验原理。
3.掌握核酸电泳的原理。
4.学习利用琼脂糖凝胶电泳分离DNA片段。
二、实验原理质粒是游离于染色体之外的能够独立复制的DNA分子。
大部分质粒呈环状结构,目前亦发现少部分线状质粒。
天然质粒DNA的长度从数千碱基对至数十万碱基对都有。
质粒主要存在于细菌、酵母和一些植物细胞中,有时一个细胞里面可以同时存在一种乃至于数种的质粒。
质粒的拷贝数在细胞里从一个到几千个不等,可分为拷贝数少的严谨性质粒和拷贝数多的松弛型质粒。
质粒携带的基因可以赋予细胞新的生理代谢能力,例如使一些细菌中产生抗药性。
经过修饰后的质粒是基因工程最常用的载体工具,可承载目的基因进入宿主细胞。
本实验采用碱裂解法分离纯化质粒DNA分子,即利用共价闭合环状质粒DNA与线性细菌染色体DNA片段之间存在拓扑结构差异对其进行分离。
破壁释放DNA后,在强碱性(pH 12.0-12.5)下线性DNA的两条链会完全变性分离,而闭合环状DNA由于其双螺旋主链骨架的彼此缠绕,互补的两条链虽然变性但仍结合在一起。
当处于低温和中性pH条件下时,共价闭合环状的质粒DNA能迅速而准确地复性,但互补链彼此分离的线性染色体DNA分子的复性作用就不会那么迅速和准确,往往会聚集成网状结构,与变性的蛋白质及RNA一起被沉淀下来。
离心分离后的上清液经过乙醇沉淀就可得到高纯度质粒DNA。
带电荷物质在电场中的趋向运动称为电泳。
在基因工程研究中,核酸电泳技术已被广泛用于DNA片段的分离纯化和序列分析等诸多方面。
核酸电泳通常在琼脂糖凝胶或聚丙烯酰胺凝胶中进行,琼脂糖带有亲水性,不含有带电荷的集团,不引起DNA变性,又不吸附被分离的物质,因此它是一种很好的凝胶剂。
浓度不同的琼脂糖和聚丙烯酰胺可形成分子筛网孔大小不一的凝胶,用于分离不同分子量的核酸片段。
DNA分子在碱性环境的电泳缓冲液中带有负电荷,因此在外加电场作用下会向正极迁移。
由于不同DNA分子的分子量、所带电荷和分子构型的差异,在电场中其迁移速率就会出现不同,另外琼脂糖凝胶的浓度、电压大小、缓冲液pH和电泳时的温度等也影响迁移率。
从而使DNA分子在凝胶中出现不同的区带。
电泳后,凝胶中的DNA分子用核酸染色剂染色后在紫外灯照射下即可观察到条带。
此外,从电泳后的凝胶中回收特定的DNA条带用于此后的克隆操作。
三、实验仪器、材料与试剂(一)实验器材与设备恒温震荡摇床、台式离心机、高压蒸汽灭菌锅、超净工作台、电泳仪、水平电泳槽、凝胶成像系统、微波炉、制冰机、冰箱、天平、涡旋混合器、微量移液器(1000μl,200μl,10μl)、吸头(1000μl,200μl,10μl)、1.5ml离心管、三角瓶、烧杯、容量瓶、无菌吸水纸。
(二)实验材料与试剂1.含质粒的大肠杆菌。
待测DNA样品(质粒DNA)、DNA分子量标记2.其它试剂:LB液体培养基、Amp溶液或其他抗生素(100mg/ml)、质粒提取试剂盒或(溶液I、溶液II、溶液III)、无水乙醇、70%乙醇,琼脂糖(核酸电泳用),电泳缓冲液(TAE),核酸电泳上样缓冲液(6×),标准分子量的DNA等。
溶液I:50mmol/L葡萄糖、25mmol/L Tris-HCl (pH 8.0)、10mmol/L EDTA (pH8.0)。
配置方法:1mol/L Tris-HCl (pH 8.0) 12.5ml,0.5mol/L EDTA (pH 8.0) 10ml,葡萄糖4.5g,加ddH2O至500ml。
高压灭菌15min,4℃保存备用。
溶液II:0.2mol/L NaOH、1% SDS。
配置方法:2mol/L NaOH 1ml,10% SDS 1ml,加ddH2O至10ml,使用前临时配置。
溶液III:乙酸钾(KAc)缓冲液(pH 4.8)。
配置方法:5mol/L KAc 60ml,冰乙酸11.5ml,加ddH2O至100ml。
4℃保存备用。
电泳缓冲液(TAE):40mmol/L Tris-乙酸、1mmol/L EDTA。
配置方法:贮存液(5×):取24.2g Tris溶于适量ddH2O,加入5.71ml冰乙酸,10ml 0.5mol/L EDTA(pH 8.0),用ddH2O定容至1000ml,4℃保存。
使用时稀释。
上样缓冲液(6×):0.25%(w/v) 溴粉蓝,50%(w/v) 蔗糖水溶液。
配置方法:取0.025g溴酚蓝溶于10ml 40%蔗糖溶液。
4℃保存。
使用时稀释。
四、实验方法和步骤(一)质粒的提取(小量试剂盒提取)1)将5ml含有抗生素的LB液体培养基加入到三角瓶(离心管)中,接入含有质粒的大肠杆菌,37℃震荡培养过夜。
2)取1.5ml培养液到1.5ml离心管中,12000g离心1min,弃去上清液。
将离心管倒置于吸水纸上1min,使细菌沉淀干燥。
3)加入250μl溶液I(先加入RNaseA),盖紧管盖,涡旋振荡打散菌体沉淀,使之悬浮于溶液中。
4)加入250μl溶液II,盖紧管盖,快速温和地(以免污染细菌基因组DNA)颠倒5次(勿震荡),作用时间不要超过5min,以免质粒受到破坏。
5)加入350μl溶液III,盖紧管盖,缓慢颠倒离心管6-8次使之混匀,此时会出现白色絮状沉淀。
6)12000g离心10min,小心吸取上清液转移到新的1.5ml离心管中,尽量不要吸出沉淀。
溶液III加入后应立即混合,避免产生局部沉淀。
如果上清中还有微小白色沉淀,可再次离心后取上清。
7)将上一步所得上清液加入吸附柱中,室温放置2min,12000g离心1min,倒掉收集管中的废液,将吸附柱重新放回收集管中。
8)向吸附柱中加入700ul漂洗液(使用前请检查是否已加入无水乙醇),12000g离心1min,倒掉收集管中的废液,将吸附柱重新放回收集管中。
9)向吸附柱中加入500ul漂洗液,12000g离心1min,倒掉收集管中的废液,将吸附柱重新放回收集管中。
10)12000g离心2min,将吸附柱敞口置于室温或50℃温箱放置数分钟,目的是将吸附柱中残余的漂洗液去除,否则漂洗液的乙醇会影响后续的实验。
11)将吸附柱放入一个干净的离心管中,向吸附膜中央悬空滴加50-200ul经65℃水浴预热的洗脱液,室温放置2min,12000g离心1min。
12)为了增加质粒的回收率,可将得到的洗脱液重新加入吸附柱中,室温放置2min,12000g离心1min。
(二)核酸电泳1)制胶:(以制备1.5% 12cm×6cm小胶为例)称取0.45g琼脂糖置于三角瓶中,加入30ml电泳缓冲液(1×TAE),摇匀后放入微波炉中加热至琼脂糖完全融化。
待凝胶液冷却至60~70℃时,加入10ul GoldViewⅠ核酸染料,摇动混匀后小心倒入装配好的胶槽(提前插入梳子,梳子距底部1mm)中,使胶液缓慢展开,直到整个胶槽表面形成均匀胶层(胶厚3~5mm)。
室温下静置直至凝胶完全凝固(白色透明),垂直轻拔梳子,将凝胶及内槽放入电泳槽中,添加1×TAE电泳缓冲液至没过胶板为止。
2)加样:在离心管中混合DNA样品2-3ul和1ul上样缓冲液。
用微量移液器分别将样品加入胶板的加样孔内。