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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
2、 重复实验，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
3、的生长方向与地心引力的 关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）
4、,2.注射 腹腔注射胰高血糖素溶液 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
5、验方法和步骤：用一适当大小的玻璃罩 罩住一株正常的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
6、。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
7、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,（）
8、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。,（）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
9、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 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
10、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，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
11、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
12、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 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
13、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 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
14、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5080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、
15、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、
16、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
17、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！,