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细胞生物学实验汇总精选(九篇)

细胞生物学实验汇总

第1篇:细胞生物学实验汇总范文

关键词:动物细胞工程;实验教学;教学改革

1加强安全意识培养

动物细胞工程实验主要在生物工程、生物技术专业开设。上述2个专业学生来自全国不同省份,各地中学生物学实验条件不同,学生实验水平参差不齐。此外,动物细胞工程实验中,会涉及病毒等微生物的实验操作,因此在学生进行实践操作前设置了“安全教育、规范化操作、仪器的使用”这一准备教学环节。学生通过观看教师录制的视频资料,学习相关实验操作后,必须在线进行实验安全知识考核,测试通过后方能进入实验室进行动物细胞工程课程操作。如不合格,必须重新学习,直到考核通过,方可进入实验室进行操作。

2优化实验课内容

教学改革之前,动物细胞工程实验课主要包括细胞原代培养、传代、冻存等实验操作。虽然能涉及动物细胞操作内容,但系统性不强,与企业实际需求对接性差。因此,课程组成员对省内高校及生物医药企业进行调研,重新修订教学内容。根据企业生产岗位技能要求,编撰动物细胞工程实验课程工作手册。该手册下设若干工作项目,每个项目又包含任务书、准备单、工作流程、注意事项等内容。通过项目化教学使学生明确任务目标、了解工作流程。课程内容以吉林正业生物制品有限公司鸡新城疫疫苗生产岗位要求为基础,优化整合实验项目。改革中,删除鸡红细胞制备及融合这一实用性较差的实验项目,设置鸡胚成纤维细胞(CEF)培养的准备工作,鸡胚成纤维细胞的原代培养,鸡胚成纤维细胞培养过程的传代培养、培养过程的检测与观察,鸡胚成纤维细胞对鸡新城疫病毒(NDV)的培养,鸡新城疫病毒的鉴定,鸡胚成纤维细胞的冻存与复苏及非洲绿猴肾细胞(VERO)的复苏与传代(拓展性实验)。

3改进教学方式

3.1项目化教学

在以往的实验教学中,通常采取学生课前预习、教师课上讲解、现场演示、学生完成实验相结合的教学模式,往往不能获得好的教学效果。本课程改革针对上述问题,围绕教学目标,以激发学生兴趣、培养学生团队精神为主线,教学方式做出如下改进:授课教师下发项目任务书,解析任务目标;学生自主成立团队,根据任务要求,通过查阅资料、讨论来设计实验方案,授课教师指导并完善实验方案;各团队以教师指导为基础,在团队负责人组织下,进行工作;完成任务报告单,组内进行汇报交流;实践技能考核;课程实践教学全部结束,以团队为单位,开展实践教学收获与心得汇报。

3.2多媒体教学

多媒体教学具有文字、图像、视频、音频等相结合的特点[2]。但在以往实验教学中,大多仅使用PPT中“图片演示”功能,忽视视频教学的应用[3]。因此,在本次教学改革中,将视频教学作为动物细胞工程实验教学的重要补充手段。课程组成员录制实验操作视频,使学生能对实验项目直观化。同时,课程组购买大量实验教学光盘,便于学生拓展知识面。

3.3虚拟仿真软件辅助教学

仿真教学又称模拟教学,是利用计算机软件模拟真实自然现象或社会现象,学生通过计算机软件扮演某一角色,从而进行技能训练的一种教学方法。虚拟仿真教学可在很大程度上补充客观条件的不足,能为学生提供近似真实的实验环境,从而提高学生职业及实践技能[4]。基于此,吉林农业科技学院在考察各兄弟院校虚拟仿真教学软件基础上,购买了莱医特虚拟仿真软件。在实验项目过程中,学生在观看课程组录制的实验操作视频后,可以在学院机房仿真软件上进行“预实验”,即通过软件进行原代细胞分离、换液、传代、冻存、复苏等基本细胞操作。通过仿真软件的“预实验”使学生能在头脑中对细胞操作有更直观的认识,同时,通过教学软件的考核,可以使学生初步了解细胞操作的注意事项,总体提高学生的实验操作技能,提升教学效果。

4改革考试方式

客观公正、真实有效的实验考核体系,不仅能提高学生对实验的重视程度,也能调动学生对知识探索的积极性,增加学习兴趣,督促和引导学生日常学习情况和态度,从而提高实验教学的效果[5]。因此,课程组制定了适合该门课程的考核方式。包括技能考核、小组讨论、心得汇报、组员汇评、本人自评、实验效果、教师评价、奖励分值上述8项内容,其中技能考核、实验效果、教师评价各占20分,其余4项各占10分(以百分制计算)。通过考核方式的改革,使学生重视课前预习、课上实践操作、课后讨论,提高了学生的实验操作技能,促进了学生处理问题解决问题的能力,加强了学生的团队合作意识,使学生更加能适应日后的工作需求。将一部分实验内容交给学生自主设计,仅向学生讲授实验目的和原理,实验操作部分由学生独立完成。在实验教学中,教师仅发挥引导作用,试剂配制与器皿的灭菌等具体操作均由学生独立完成。通过上述措施提升学生的动手能力,极大促进了学生创新创业素质的培养。学生们能够自主申报挑战杯项目、各级大学生创新项目与创新创业项目,各级生命科学竞赛等;能独立完成项目和毕业论文;还可承担教师的一部分研究工作,提升了自身的科研能力和创新能力。

5存在不足与改进措施

5.1实验室配套设施不完善

学院细胞间实验室内的超净工作台数量不足,实验进行时,每位同学都需要动手操作,不能满足有限学时内的教学任务。导致学生频繁进出细胞间,实验材料出现污染情况。此外,在细胞冻存环节中,多组教师同时进行实验时,细胞冻存盒数量无法满足实验需求,只能用程序降温法。这不但增加了教师及部分学生的工作时间,细胞冻存效果也受到影响。因此,吉林农业科技学院计划今后增加细胞间面积与超净工作台等配套设施数量,提高实验课程效率。

第2篇:细胞生物学实验汇总范文

浮游植物通过光合作用将海水中CO2固定成为有机碳,是为海洋生态系统的碳汇(Marineecosystemcar-bonsink)过程。进入生态系统的有机碳,再经过浮游植物死亡沉降和以浮游动物为主的各营养级消费者摄食后粪球打包沉降作用,或各种海洋生物死亡后的有机碎屑沉降,汇总为从海洋表层向真光层以下深层海洋的有机碳输出,该过程称为有机碳的生物泵,或软组织泵(SoftTissuePump),是生物泵的主要部分,即海洋生物碳汇的主要途径。在没有人为干预的海洋生态系统中,浮游植物所产生的生态系统碳汇只有其中很少部分(1/1000~1/100)会最终通过生物泵到达大洋深处被长久封存(Sequestration)下来(Trujilloetal.2011)。浮游植物形成的海洋生态系统碳汇绝大部分会经过各级消费者和分解者———海洋细菌(真菌)的分解和再矿化作用,释放为水体中的CO2,再次进入食物链循环系统(孙军2011)。但是,自从人类产生以来,一直在对海洋生态系统进行着越来越显著的改造运动,渔业就是其中一项重要活动,其对海洋碳循环的意义在于,部分截断海洋生态系统中食物链,将浮游植物形成的海洋生态系统碳汇直接移出,形成一种新的生物碳汇形式,又称为渔业碳汇(Fisherycarbonsink)。这一概念的提出具有重要意义,促使我们从生态系统概念框架到方法学层面,对人为干预的海洋生态系统碳循环进行重新的考量和评估。海洋浮游植物处于海洋生态系统营养阶层的底层,而渔业生物往往处于食物链的高层或顶层。通过全程食物网关系,浮游植物和渔业生物成为海洋碳循环与生物碳汇的重要组成部分。大部分的海洋浮游植物生产的有机碳经过长短不一的食物链进入顶级海洋生物,这些碳在食物网中流动的过程中会逐渐损失,因此海洋生物碳汇最大量的部分处于浮游植物一端,到渔业生物会根据食物链的长短和各营养级之间的生态转换效率,最终归结到不同量级的渔业碳汇中。不同渔业生态系统中浮游植物群落以及渔业食物链组成结构不同,最终的渔业碳汇量值是不同的,但是最初的浮游植物生物碳汇量对整个渔业碳汇量的值具有重要影响。对于渔业生物来说,生态系统中的颗粒有机碳是其食物的主要来源,因此与颗粒有机碳生产相关的浮游植物碳固定过程,及其计量方法就显得尤为重要。

2海洋生物碳汇总量

海洋生物群落的总碳汇输入实际上就是初级生产力,因此浮游植物初级生产力是海洋渔业碳汇最重要的参数,它的测算方法有很多,先看一下其机制。浮游植物初级生产力其实质是自然群落增长的结果。这里面有两层含义,从有机碳的生产来看,主要为颗粒态有机碳(POC)积累,其次还有一小部分是溶解有机碳(DOC)积累,DOC生产在热带海区会占到相对较多的比重,大约在30%;从POC生产来看,一部分是浮游植物细胞本身大小的增长,另一部分主要还是浮游植物种群的增殖。

3浮游植物初级生产力测算

浮游植物的初级生产力测算是一个经典命题,目前为止还没有完全解决。基于光合作用的原理,从测氧(O)和测碳(C)两个方面着手有很多直接方法,也有一些间接方法,本文只给一个简单框架和基本的几个方法,具体可以参考相关教科书或文献(Stricklandetal.1968;Krameretal.1992;Knapetal.1996;孙军2003)。

4浮游植物碳生物量计量

浮游植物碳生物量(Carbonbiomass)是另外一个重要的参数,它是海区生物碳汇的基础,浮游植物的碳生物量测算是个经典而复杂的工作,可以根据浮游植物生物量的不同参数进行转换(孙军2004)。浮游植物碳生物量,目前为止除了单细胞分离培养后可以直接测量,对于自然种群无法直接测量,因为很难将浮游植物从其他生物种群和有机碎屑中分离出来。常见的碳测量方法有:CHN元素分析仪高温催化氧化法、辅助湿法氧化法、电阻法、电导法、臭氧化发光和非分散红外吸收法等。下面介绍两种常用的浮游植物自然种群碳估算方法。

4.1叶绿素a估算法

根据“碳/叶绿素a比值”(C∶Chl-a)这样转换关系,可以直接将水体中实测的叶绿素a浓度转换为浮游植物碳含量。这是一个无量纲的值,因此直接可以将叶绿素a浓度单位用于碳含量单位。通常C∶Chl-a的值介于1~300之间,常见近岸水体中此比值介于20~80,一般浮游植物生长迅速的水体该值偏小,例如在水华区、河口区等,而在开阔大洋该比值则较高,近海环境相对稳定的水体中该值偏高(Banse1977)。我们在中国近海已经做过一些初步的工作,一般来说近岸水体这一比值稳定在40~50,超过200m等深线的开阔海中,可以用80(孙军等2009)。该方法的优点是快速简便。叶绿素a是应用非常广泛的生态参数,测定方法多,规范准确,卫星遥感使得该参数可以进行大面积实时监测。但是,由于叶绿素a这一参数本身的局限性:随环境因素变化大、变动快、数据分辨率低、不能了解生物群落的微细结构等,使得叶绿素a估算法计算浮游植物碳生物量时受到很大的局限性。

4.2细胞体积估算法

Mullin等(1966)最早于1966年发现了浮游植物细胞体积与碳含量之间有很好的相关性,后来Strick-land、Eppley、Smayda等著名浮游植物生态学家纷纷提出自己的经验公式,然后,国外许多浮游植物生理学家进行了大量浮游植物细胞体积和碳含量之间关系的研究,并取得了很好的结果(孙军等1999)。最后,大多数工作者分析发现浮游植物细胞体积和碳含量的关系具有稳定性。这样,可以利用浮游植物细胞体积与各种转换生物量(Conversionbiomass)的关系,将浮游植物细胞计数资料转换为碳含量。该方法被正式列入了联合国教科文组织的《浮游植物手册》(PhytoplanktonManual)中。随后,波罗地海海洋环境保护委员会1988年制订的生物调查规范(BMEPC-HC1988)(BalticMarineEnvironmentalProtectionCommission1988),1992年欧洲共同体科学、研究与发展委员会制订的欧洲河口区联合调查规范(JEEP92)(Krameretal.1992)等都将此方法作为碳生物量计算基本方法。中国海域浮游植物细胞体积转换生物量及相关研究正处于初步阶段(孙军等1999;Sunetal.2003;孙军2004)。细胞体积转换生物量方法的关键是选用测算浮游植物细胞体积适当的方法,另外,浮游植物细胞体积转换成生物量的经验公式也是很重要的。各海区浮游植物的群落组成和生理状态都是有差别的,所以研究本地海域浮游植物生物体积和转换生物量的经验公式是十分必要的。现在的研究都是处于资料积累阶段,随着资料的增多,更准确的经验模型才能提出。目前相对成熟的一些的计算方法为:C=aVb或log10C=a+b•(log10V)式中,V为细胞体积(μm3),C为每个细胞碳含量,用皮克(pg)表示,a和b分别为常数。对中国海区,推荐使用Eppley方法(孙军等1999),硅藻:log10C=0.76•(log10V)-0.352;非硅藻:log10C=0.94•(log10V)-0.60,也可以采用我们综合其他模型后统计的经验公式:log10C=0.7656•(log10V)-0.3259,细胞体积则建议使用几何体积模型进行批量估算(Sunetal.2003)

5浮游植物比生长率

第3篇:细胞生物学实验汇总范文

1.创设问题情景,激发探究兴趣

生物是一门以实验为基础的科学,各种生物实验以其直观性、形象性为学生提供了丰富的感性材料,使其充满着趣味性、思维性、探索性和创造性,能有效地激发学生的好奇心和求知欲。例如在探究植物细胞吸水和失水的独立实验中,我和学生一起在课前准备萝卜、胡萝卜、马铃薯、黄瓜、天平及砝码、烧杯、清水、10%的盐水、30%的盐水、刀、菜板等,然后做演示实验:两块萝卜洞中分别放入清水和盐水。在上课时,我先请准备实验的学生汇报实验过程,再让他们观察实验台上的两个萝卜块:(1)看一看这两块萝卜洞中液体有什么变化;(2)用手摸一摸两块萝卜的软硬,再向全班汇报。通过这个小实验,你能得出什么结论?问:水进入萝卜的什么结构?水是从萝卜的哪个结构出来的?再引导学生联想:生活中你见过哪些植物体吸水和失水的现象?这时,学生很有兴趣地回答:“买来的菜放两天就蔫了,但泡在清水中一段时间就又变硬挺了;切完的凉菜加了盐后就渗出好多水……”这时再提问:“植物细胞在什么条件下吸水?在什么条件下失水?”这样利用学生的生活经验,引起学生争论并激发他们的探究热情,鼓励他们用实验验证的方法证明自己的观点,有利于培养学生的创新意识和提出问题的能力,更能激发学生的探究热情。

2.分组设计方案,培养探究方法

有了前面的兴趣后,学生就会根据上面的问题自主提出问题:细胞吸水和失水的前提条件是什么?这时有学生作出假设:植物得失水分的多少与外界溶液浓度的大小有关系?这时我要求学生按照提出的假设(按以前的小组)来自行设计实验方案来验证。在设计实验方案时,教师应给学生充分的时间进行实验设计,以保证实验方案的有效性。在引导学生讨论实验方案时,我提醒学生设置试验对照,还需提示用什么方法知道细胞吸水和失水?你的设计分几个步骤?实验中应注意什么问题?在这个过程中教师要充分信任、鼓励学生设计实验方案:看哪组同学能集思广益,实验设计得又快又好。这样问题设置循序渐进,与学生对话亲密无间,善于鼓励学生发表见解,创造了一个平等、民主的教学氛围,同时也能培养学生的探究方法。

3.交流设计方案,锻炼严谨思维

小组(1)的设计:取等量浓度分别为10%、30%的盐水,装入烧杯中,另一烧杯中装入等量的清水,将三块等大的萝卜条分别称重,记录数据后依次放入三个烧杯中,五分钟后观察萝卜条的形态变化,并取出萝卜条分别称重,测量烧杯中水的体积变化,记录数据,对数据进行处理分析。其他组学生的建议:萝卜条要一样,实验时间要适当延长。我提示:萝卜的形状对实验有没有影响?萝卜的重量一样,但表面积不一样行吗?取出萝卜用几把镊子?直接放到天平上吗?量筒要用几个呢?讨论后学生提出减小实验误差的因素,如:①萝卜块的质量是否一样?②控制表面积:萝卜块的形状,萝卜的块数,萝卜块的皮是否去掉了?③萝卜块是否同时放入烧杯中,同时取出的?④萝卜块在不同食盐水中放置的时间是否一样?放置多长时间?⑤是否想到要多做几次重复实验?⑥萝卜块在纱布上擦的次数是否一样?⑦不同的盐水浓度产生的浮力是否相同?

各组完善自己的设计,自由选择材料,自行设计方案。通过交流完善方案和思维,教师应鼓励学生在完成探究活动过程中,提出不同的假设、设计不同的实验方案、采取不同的数据处理方法,使用不同的实验仪器。思维和实验操作中有较大的自由度,为训练学生的发散性思维提供了良好的氛围;设计实验方案、分析误差原因,为训练学生严谨的思维提供机会。

4.实施活动方案,分析实验结果

以小组为单位,密切配合,完成试验操作、记录数据,处理数据,教师巡视指导。小组(2)的分析:我们组根据数据得出的结论是:外界溶液浓度大,细胞就失水,外界是清水,细胞就吸水。我适当提示:“我们知道,植物体是由细胞构成的。成熟植物细胞有大液泡,而液泡中有细胞液,细胞液是有一定浓度的。”此时,学生把细胞液的浓度与细胞周围溶液的浓度联系起来。我问:“请同学们进一步想一想,为什么萝卜放在高浓度的盐水中细胞会失水呢?为什么清水中的萝卜细胞会吸水呢?还是从细胞液有一定浓度这方面来考虑。”经思考,有学生回答:“因为盐水的浓度大于萝卜细胞细胞液的浓度,所以细胞液中的水跑到外面了;而清水的浓度小于萝卜块中的细胞液的浓度,所以外面的水跑到细胞液中了。”最后分析出结论:细胞得失水分取决于细胞液浓度与周围溶液浓度的差。通过这些活动,学生在探究过程中如实地记录实验数据,认真细致地进行实验操作,有助于培养学生严谨、求实的工作态度。以组为单位汇报,其他组学生倾听,相互交流。在这一过程中,我做到了少发言,多参与;少讲解,多指导,多观看,多与学生合作,所以课堂气氛融洽,轻松愉快,学生愿意上这样的探究实验课。

5.灵活应用理论,拓展延伸生活

第4篇:细胞生物学实验汇总范文

【摘要】 目的 探讨六味地黄丸对大鼠前脂肪细胞增殖与分化的影响。方法 原代培养大鼠前脂肪细胞,用四甲基偶氮唑盐(MTT)方法检测六味地黄丸含药血清对前脂肪细胞的增殖情况,以酶组织化学法检测其对前脂肪细胞分化过程中的磷酸甘油脱氢酶(GPDH)的影响,油红O染色方法测定其对细胞内脂肪积聚的影响。结果 10%以内六味地黄丸含药血清对大鼠前脂肪细胞的增殖有促进作用,对分化过程中的GPDH升高有抑制作用,而对于分化过程中的脂肪积聚则有促进分解的作用。结论 六味地黄丸能促进大鼠前脂肪细胞的增殖,抑制大鼠前脂肪细胞的分化。

【关键词】 六味地黄丸;大鼠;前脂肪细胞;细胞增殖;细胞分化

Abstract:Objective To investigate the influence of Liuwei Dihuang pills on proliferation and differentiation of rat preadipocytes. Methods Rat preadipocytes were cultured, the influence of Liuwei Dihuang drug-containing serum on proliferation of rat preadipocytes was detected by MTT method, the influence of Liuwei Dihuang drug-containing serum on expression of GPDH was determined by enzyme tissue chemical method, the effect on lipid accumulation was determined by Oil Red O staining. Results Liuwei Dihuang drug-containing serum stimulated rat preadipocyte proliferation, inhibited GPDH up-regulation during differentiation, inhibited lipid accumulation in cell differentiation with the concentration below 10%. Conclusion Liuwei Dihuang pills stimulated rat preadipocyte proliferation, inhibited rat preadipocyte differentiation.

Key words:Liuwei Dihuang pills;rat;preadipocytes;cell proliferation;cell differentiation

研究表明,口服六味地黄汤能明显降低实验性高血脂大鼠总胆固醇和肝中脂肪含量[1],提示其对脂肪细胞的增殖、分化可能有一定影响。现已有报道,肥胖是引发上述疾病的重要因素[2]。从细胞水平看,肥胖是由于前脂肪细胞的不断分化所致的脂肪细胞数目增多及体积增大引起。脂肪细胞的分化将影响糖脂代谢,进而影响代谢性疾病的发生发展。为观察六味地黄丸对脂肪细胞的增殖、分化究竟有无影响,我们进行了以下实验研究,现报道如下。

1 实验材料

1.1 药物及试剂

六味地黄丸(长沙九芝堂,批号20050361);地塞米松(批号123K06612),胰岛素(批号024K1188),含酚红DMEM低糖培养基(批号123K83031),磷酸二羟丙酮(批号027K1635),上述试剂均购自Sigma公司;MTT(批号1313Bl1)购自Amresco公司;标准胎牛血清(批号20050617)购自兰州民海生物工程有限公司;油红0(批号830120)购自北京夏新试剂分装厂。DMSO购自宜兴市化工厂;水为双蒸水;其余试剂均为分析纯。

1.2 动物

健康Wistar大鼠,清洁级,雌雄各半,体重(200±20)g,湖南中医药大学实验动物中心提供,合格证号:医动字第0-002号。

2 方法与结果

2.1 六味地黄丸药液的制备

取六味地黄丸200丸(每8丸相当于原药材量3 g),加纯净水约300 mL,搅拌,煮沸,使之完全溶解后,添加纯净水至375 mL,使其药液浓缩至2.0 g/mL(以原药材含量计),供实验用。

2.2 空白及含药血清样品制备

取Wistar大鼠, 雌雄各半,随机分为对照组(A组)和六味地黄丸高(B组)、中(C组)、低(D组)剂量组,每组30只。禁食12 h(自由饮水),按照30 g/kg(以原药材含量计)剂量(相当于临床等效剂量的12倍,临床等效剂量即为人的临床用药量换算成大鼠的等效剂量),分别灌胃给予蒸馏水和六味地黄丸给药样品溶液,1%戊巴比妥钠麻醉,经肝门静脉取血5 mL,离心血液,取上清液过0.22 μm微孔滤膜后用于实验。

2.3 大鼠前脂肪细胞的培养

取雄性大鼠腹股沟部纯净脂肪颗粒,pH 7.2缓冲生理盐水(PBS)洗涤,剪成0.5~l mm3大小均匀的小颗粒,以1 000 r/min离心10 min,取上层的纯脂肪颗粒轻轻地铺于经培养液润湿的培养瓶壁上。3~5 min后徐徐加入含20%胎牛血清的DMEM/低糖培养液5~10 mL,塞紧瓶塞,将底面翻转朝上。37 ℃、5% C02培养1~2 h,待粘附牢固后,翻转培养瓶做正常培养,每日观察。原代培养区域单层汇合达到约1/2瓶底面积后即可传代,取培养7代以内的大鼠前脂肪细胞用于实验。

2.4 大鼠前脂肪细胞生长曲线

按文献[3]方法测定,从生长曲线可见前脂肪细胞的倍增时间约为60 h。

2.5 酶组织化学提取法测定大鼠前脂肪细胞分化过程中的标志物――甘油磷酸脱氢酶(GPDH)动态变化

根据文献[4]的方法进行测定。结果传代细胞形成单层汇合后,在胰岛素10 μmol/L和地塞米松1 μmol/L的作用下即开始上升并迅速增加,10 d左右到达高峰并维持在高水平。形态上表现为单层汇合1周后,细胞内出现大量脂滴。

2.6 油红O染色提取法测定脂肪细胞内脂肪含量

用PBS冲洗2~3次,加入10%的甲醛缓冲液室温下固定1 h,去固定液,加入油红O染色,室温下染色2 h,去染色剂,以无菌双蒸水冲洗2次,洗去未着色的染料,倒置显微镜下观察,照相。结束后,以异丙醇溶解,490 nm酶标仪下测吸光度,以吸光度(A值)表示,画出时间-A值曲线。结果前脂肪细胞内的脂肪含量在单层形成6~7 d后迅速增加,11 d左右到达高峰,与形态学上的单层汇合后1周左右细胞内出现脂肪颗粒完全吻合。细胞内脂肪含量的增加比GPDH的出现要晚6 d左右,说明酶的出现在先,脂肪出现在后。

2.7 分组及给药

将第4代的大鼠前脂肪细胞接种到96孔板,贴壁后于96孔培养板每6孔一组,分为4组:10%空白大鼠血清组,六味地黄丸药物血清高、中、低剂量组(浓度分别为10%、5%、2.5%,简称高、中、低剂量组)。上述各组所含血清的终浓度均为10%,血清含量不足者以空白大鼠血清补齐。

2.8 六味地黄丸对大鼠前脂肪细胞增殖的影响

配制大鼠前脂肪细胞增殖培养液:DMEM/低糖+空白大鼠血清,分别与六味地黄丸含药血清共同溶解于培养液中,其终浓度同“2.7”项。取第4代的大鼠前脂肪细胞,以10 000个/孔接入96孔培养板中,37 ℃、5% C02培养12 h。分别加入上述配制的各种含药培养液,再培养48 h。将浓度为5 g/L MTT液与10%空白大鼠血清的DMEM培养液按体积(1∶9)配成MTT培养液。移出培养液,换上MTT培养液培养4 h,吸干培养液,每孔加100 μL DMSO,混匀后置酶标仪490 nm观测吸光度值,观察各浓度含药血清对前脂肪细胞增殖的影响,测定各孔吸光度(A值)。6复孔取平均值。实验数据以x±s表示,进行t检验。结果见表1。

2.9 六味地黄丸对大鼠前脂肪细胞分化过程中甘油磷酸脱氢酶的影响

配制大鼠前脂肪细胞分化培养液:DMEM/低糖+空白大鼠血清+胰岛素10 μmol/L+地塞米松1 μmol/L.以分化培养液配制不同浓度六味地黄丸含药血清培养液,其终浓度同“2.7”。取第4代的细胞以30 000个/孔接种于96孔培养板中,37 ℃、5% CO2培养5 d,分别加入上述配制的各培养液,再培养5 d。培养结束后, 酶组织化学提取法测定GPDH的活性,紫外分光光度计340 nm波长处观测吸光度值。以吸光度(A值)间接表示酶的活性,6复孔取平均值。实验数据以x±s表示,进行统计分析。结果见表1。

2.10 六味地黄丸对大鼠前脂肪细胞分化过程中脂肪积聚的影响

培养液的配制同“2.7”项,取第3代的大鼠前脂肪细胞以30 000细胞/孔接种入96孔培养板中,于37 ℃、5% CO2培养10 d后,加入“2.7”项配制好的含药培养液,再于同样条件下培养5 d。培养结束后,细胞用10%的甲醛固定1 h,用油红0工作液(2 g/L)染色2 h,用双蒸水充分洗净,培养板放入37 ℃温箱使残余水分蒸发,用异丙醇溶解细胞内油红0,置酶标仪510 nm观测吸光度(A值)。6复孔取平均值。实验数据以x±s表示,进行t检验。结果见表1。表1 六味地黄丸含药血清对大鼠前脂肪细胞增殖、GPDH、脂肪分解作用的影响(略)注:与A组比较,P

3 讨论

能量摄入长期超过能量消耗,大多数多余能量以三酰甘油的形式储存在脂肪细胞,从而导致脂肪细胞的增生和肥大。增殖和分化是细胞发育过程中的两个不同方面,脂肪组织含有增殖、分化活跃的前脂肪细胞,它的存在和作用持久,与肥胖及脂肪移植成活率都有密切的关系。有研究表明,其分化异常可导致一系列代谢性疾病发生[2]。实验发现,六味地黄丸可抑制大鼠前脂肪细胞的分化,促进大鼠前脂肪细胞的增殖。

由于含药血清加入机体反应体系后,浓度被稀释,从而使反应体系药物浓度达不到在体条件下的药物浓度,有人认为给药剂量应以整体模型动物的有效剂量(即临床成人剂量的8~18倍量)为妥[5]。由于本实验中六味地黄丸配制出的最大灌胃药液剂量大约为临床成人剂量的12倍,故实验时选择了12倍临床剂量的给药量。

有研究认为,在采用血清药理学方法进行研究时,应考虑血清本身所含物质及血清体积等因素对体外实验结果的影响,中药复方血清药理实验中体外培养液中的含药血清浓度,应以临床等效剂量为基准,以10%较为合适,一般不超过培养液的20%,过高或过低都不宜[5]。故本实验所取复方药物血清浓度在10%以内。

本实验研究表明,大鼠前脂肪细胞经传代培养后,进入对数生长期时间约为60 h;GPDH作为前脂肪细胞分化的标志性酶,在传代细胞形成单层汇合后,在10 μmol/L胰岛素和1 μmol/L地塞米松的作用下即开始上升并迅速增加,10 d到达高峰并维持在高水平;前脂肪细胞内的脂肪含量在单层形成6~7 d后迅速增加,11 d左右到达高峰,故本实验选择在大鼠前脂肪细胞生长稳定后的第48小时加入各含药培养液,以观察其对大鼠前脂肪细胞增殖的影响;在大鼠前脂肪细胞促分化生长的第5天加入各含药培养液,以观察其对大鼠前脂肪细胞分化过程中GPDH的影响。在大鼠前脂肪细胞促分化生长的第10天加入各含药培养液以观察其对大鼠前脂肪细胞分化过程中脂肪积聚的影响。但六味地黄丸对大鼠前脂肪细胞增殖、分化过程中的各个阶段有何影响,其作用的确切机理为何,尚有待于深入研究。

参考文献

[1] 王秋娟.六味地黄煎剂研究Ⅰ:全丸及拆丸对小鼠耐缺氧与降血脂的作用[J].中国药科大学学报,1990,21(4):241.

[2] Bloomgarden ZT.Obesity hypertension and insulin resistance[J]. Diabetes Care,2002,25(11):2088-2097.

[3] 马瑾瑜,顾映红,余竹元.用快速比色计量法测定细胞生长[J].上海医科大学学报,1993,20:309-311.

第5篇:细胞生物学实验汇总范文

关键词:初中生物;实验教学;教学方法;情境

从教材设计上对实验模块的重视,我们可以看到实验探究在初中生物学习中的重要性。那么,如何做好初中生物的实验探究呢?我认为一方面要确保实验探究的有效开展,这需要教师为学生们创设一个趣味的探究情景,增强学生的学习兴趣。另一方面,还需要教师控制好探究的过程,保证实验顺利进行。除此之外,教师还要进行实验后的拓展工作,进一步提升学生的探究、总结归纳能力,帮助他们在实验探究上取得好的成绩。只有这样对实验探究的全过程进行把控,才能做好生物的实验教学。

一、创设趣味的实验探究情境,激发孩子探究兴趣

一个趣味性强的实验探究情境能够帮助学生更快地进入到实验探究的状态中,发挥“一两拨千斤”的效果。那么,如何创设趣味的实验探究情境呢?首先,在备课时,生物老师们要花费时间精心地去准备和发掘情境,使得学生在进行实验之前就处于实验的情境之中。老师们可以布置一些预习任务,让学生先根据实验要求去准备所需要的材料,对生活中的现象进行调查和分析。例如:在检测马铃薯是否含有淀粉的实验前,我先让学生去超市购买一个马铃薯,再上网查阅可以检测淀粉的试剂。让学生在进行探究实验之前就做好充足的准备工作,帮助他们提早进入探究实验的状态。其次,在收集和准备实验材料的过程中,我们常常会感觉到信息源过多,收集起来的材料杂乱无章。倘若教师没有进行合理筛选,势必会对学生的探究实验造成不必要的时间浪费。所以,本人通常选择学生在日常生活中容易接触到的探究材料,然后利用多媒体技术进行实验过程的讲解,直观、生动地让学生进入到实验探究的情境中。除此之外,为了启发学生的思考,我还会在实验探究的过程中提出一些问题。例如:在进行观察洋葱表皮细胞的实验时,我会联系之前学过的动物细胞的知识,对学生说:“上一次我们观察了口腔上层的表皮细胞,对它的结构已经有所了解,那么这一次我们观察植物细胞,观察后谁能告诉老师它和动物细胞有什么不同吗?”从而引导学生按照这个思路去观察、思考,更快地掌握植物细胞结构的知识。

二、对实验探究过程严格把控,确保实验顺利开展

众所周知,一节初中生物的实验探究课只有短短的45分钟,要使学生在这短短的45分钟里对知识进行充分掌握,又要提升他们的探究能力,是很困难的事情。接下来我将分享一些本人在实际教学中把控探究过程的方法。首先,一线的初中生物教师要想让每个学生都能够最大化地吸收知识,就要确保整节实验探究课始终围绕教学大纲的要求进行,控制好实验探究的深度和广度。例如:在进行观察小肠绒毛的实验探究中,许多学生在利用显微镜看到小肠绒毛的时候,都表现得异常兴奋,可是兴奋过后就没有继续观察。这时,我通常会问学生:“看到小肠绒毛的同学,可以告诉老师小肠绒毛都有哪些特点吗?”从而推动学生继续深入探究。其次,每个学生的学习基础有差异。为了提高初中生物实验探究的效率,本人采取根据学生的日常表现和学科成绩进行小组分配的方法。让成绩优异的学生担任组长,带领学困生们一起进行实验探究,从而帮助学困生们在实验探究中能够有所收获。

三、开展实验结果的汇报工作,提升学生的探究总结能力

在本人多次旁听其他初中生物教师的实验探究课堂教学后发现,许多教师都完成了对学生实验探究过程的严格把控。可是在学生操作实验之后,却没有引导他们去总结实验结论,找出产生此种现象的原因。我认为这样的教学方法没有锻炼到学生的实验思维,不利于他们探究能力的提升。因此,在实验探究课程结束后,要留足时间给学生去思考实验过程,再进行汇报总结,使实验探究最大限度地提升学生的探究和总结能力。例如:在进行绿叶在光下合成淀粉的实验探究之后,我组织学生去总结这次实验,总结产生各种现象的原因,以及为什么要用黑纸去遮光?为什么未遮光的部分用碘液测试会变蓝,它发生了什么反应,光合作用的条件是什么?实验中需要注意的事项有哪些?之后让学生自己组建小组,将实验过程、现象制作成PPT进行汇报。我发现,在汇报结束之后,每一个学生对该模块的实验都理解的更加透彻,令我很是欣慰。总而言之,在生物探究实验教学的过程中,只要教师能够从探究前的准备,探求过程的监控,探究结果的提升全方面地控制初中生物探究过程,就一定可以让生物实验教学课堂变得更加生动,还可以提升孩子们的实验探究能力,使得每一个学生都能够有所收获。

参考文献:

第6篇:细胞生物学实验汇总范文

【摘要】 目的分离富集紫菀的毒性成分,研究毒性部位的肝脏急性毒性。方法采用柱层析色谱法分离,以小鼠急性毒性为指标,筛选出紫菀的毒性部位,并测定了LD50。小鼠急性肝脏毒性研究方法主要采用的是血清生化指标(ALT,AST,TBIL)检测和肝组织病理切片检查。结果经硅胶柱层析分离富集,得到紫菀的毒性部位Fr2,其LD50为0.052 g/kg。与对照组比较,单次给药后,LD0剂量组小鼠血清ALT、AST均有显著升高,TBIL没有显著差异。组织病理学检查结果表明,紫菀毒性部位LD0剂量可引起小鼠肝脏轻度细胞水肿,可见肝细胞点状坏死、肝小叶及汇管区见有炎细胞浸润;LD100剂量下可引起小鼠肝细胞呈不同程度脂肪变性、细胞水肿,可见肝细胞坏死、肝小叶及汇管区均见有炎细胞浸润。结论紫菀毒性部位的LD50为0.052 g/kg,单次给药小剂量对小鼠肝脏有轻微损伤,大剂量可引起小鼠较为严重的急性肝损伤并致死。

【关键词】 紫菀;毒性部位;LD50;急性肝损伤

Abstract:ObjectiveThe ethyl acetate (EtOAc) part of 90% ethanol extract of Radix Asteris (RA) showed strong toxic effect (LD50 0.19 g/kg) to mice in our previous investigation. This paper aimed to obtain a refined toxic part from the EtOAc part, and to investigate the acute hepatotoxicity of this toxic part to mice.MethodsThe toxic part was searched by comparing the toxicity of the combined fractions through the gel silica column chromatography using the death of mice as index. LD50 of the toxic part was determined. The acute hepatotoxicity of the toxic part to mice was measured by biochemical indicators (ALT, AST and TBIL) in serum and histological examination of liver.ResultsFr2 fraction obtained from the EtOAc part was confirmed as the toxic part and its LD50 was 0.052 g / kg. The acute hepatotoxic test of the toxic part in a lower dose (LD0) showed that ALT, AST were significantly increased but TBIL had no obvious changes as compared to control group. Histological examination showed that a lower dose (LD0) of Fr2 could induce slight edema and spotty necrosis of liver cell, as well as phlogocyte infiltration; and a higher dose (LD100) could induce serious liver injury in mice.ConclusionThe value of LD50 (0.052g/kg) indicate that Fr2 is the refined toxic fraction of RA. The results of biochemical indicator test and histological examination confirmed the acute hepatotoxicity of Fr2 which induced more serious liver injury to mice given a higher dose than given a lower dose.

Key words:Radix Asteris;Toxic part;LD50;Acute liver injury

紫菀(Radix Asteris)为菊科植物紫菀Aster tataricus L. f.的干燥根及根茎,辛、苦、温,具有润肺下气、消痰止咳的功效,用于痰多喘咳,新久咳嗽,劳嗽咳血[1]。历代本草及现代中医药专著均沿袭了其无毒的说法。本课题组前期研究中发现,紫菀水煎液灌胃给予小鼠有一定的急性毒性和肝脏毒性[2];进一步的研究表明,紫菀以90%乙醇提取毒性最强,通过毒性部位的追踪,发现其醋酸乙酯部位为紫菀的粗毒性部位(LD50为0.19 g/kg) [3]。本实验在前期工作的基础上,仍以小鼠急毒为筛选指标,对醋酸乙酯部位进一步细分,得到毒性成分更集中的部位,并首次研究其对小鼠的肝脏毒性。

1材料与仪器

1.1动物昆明种小鼠,雄性,体质量18~22 g,由南京青龙山实验动物中心提供。

1.2药物及试剂紫菀购自河北省安国市药材市场,经中国药科大学生药学研究室张勉教授鉴定,凭证标本保存于中国药科大学生药学研究室。提取溶剂为市售90%工业酒精;石油醚、醋酸乙酯、甲醇、氯仿均为市售分析纯;薄层色谱硅胶及柱色谱硅胶为青岛海洋化工厂生产。谷丙转氨酶测定试剂盒(ALT),批号:20091112,谷草转氨酶测定试剂盒(AST),批号:20091112,血清总胆红素测定试剂盒(TBIL),批号:20091112,均为南京建成生物工程研究所产品。

1.3仪器旋转蒸发仪,瑞士Buchi实验仪器公司产品,型号:R-2000;数显恒温水浴锅,国华电器有限公司产品,型号:HH-4;电子天平,型号:PL303,Matter - Toledo Group;医用数控超声仪,型号:KQ - 250DE,昆山超声仪器有限公司产品。高速冷冻离心机,型号:TLG-16,湘仪集团;1500酶标仪,Thermo Electrom 公司产品。

2方法

2.1紫菀各部位的制备方法紫菀药材粉碎成粗粉,分别用10,8,8倍量90%乙醇回流提取3次,每次1 h,合并提取液,减压回收乙醇至无醇味的稠膏状,加水混悬,依次用石油醚和醋酸乙酯萃取,得到紫菀醋酸乙酯部位。取醋酸乙酯部位浸膏,采用硅胶柱层析,氯仿-甲醇梯度洗脱,各流分根据薄层色谱结果合并,得到A-1、A-2、A-3三个部分,各部分均以1 g/kg(浸膏量)给药,给药体积0.2 ml/10g,进行急性毒性实验。取A-2部位浸膏,采用硅胶柱层析,氯仿-甲醇梯度洗脱,收集各极性段的流分根据薄层色谱结果合并,得到Fr1、Fr2、Fr3三个部分。各部分均以0.4 g/kg(浸膏量)给药,给药体积0.2 ml/10g,进行急性毒性实验。

2.2急性毒性实验方法健康昆明种雄性小鼠,随机分组,每组10只。实验前禁食12 h,不禁水,灌胃给予相应的药物,一次给药;空白组给以相同体积的0.5% CMC-Na。给药0.5 h后开始观察小鼠的中毒体征。连续7 d观察小鼠死亡情况,随时取出死亡小鼠,记录死亡时间。

2.3紫菀毒性部位小鼠LD50测定实验由预实验测得紫菀毒性部位的LD0和LD100分别为0.023 g/kg和0.10 g/kg,由此确定组间剂量比值为0.75,即Fr2部位0.023,0.030,0.040,0.053,0.071,0.10 g/kg共6组(分别编为1,2,3,4,5,6组)。

2.4紫菀毒性部位急性肝损伤实验健康昆明种雄性小鼠,随机分组,每组10只。灌胃给予LD0剂量的紫菀毒性部位,给药体积0.2 ml/10g,空白组给予相同体积的0.5% CMC-Na溶液。给药后禁食12 h,不禁水,摘眼球取血,3 500 r/min离心10 min,取血清备用,解剖取肝脏,10%福尔马林溶液固定,HE染色,进行组织病理学检查。按照试剂盒说明书操作测定血清中谷丙转换酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)和总胆红素(TBIL)的含量。实验数据采用t检验,P

3结果

3.1紫菀毒性部位的筛选小鼠经灌胃给药后,A-2组小鼠活动明显减少,精神萎靡,被毛蓬松潮湿,双目紧闭,尾巴、爪子呈现乌青色,不自主颤抖等现象,呼吸先快后慢,直至呼吸停止。给药后3~6 h为死亡高峰期,死亡现象均发生在24 h内。尸体解剖后,肉眼观察肝显黄色或白色斑点,表现为明显的肝中毒;其他组小鼠反应正常。急毒实验结果(表1)显示,A-2组小鼠给药后全部死亡,其他组未出现死亡,确定A-2有毒性。A-2细分的3组灌胃给药后,Fr2组小鼠体征表现同A-2组,急毒实验结果(表2)显示,Fr2给药小鼠全部死亡,其他组未出现死亡,故确定Fr2部位为紫菀的毒性部位。表1A-1、A-2、A-3给药小鼠急性毒性实验结果

3.2紫菀毒性部位小鼠LD50的测定实验紫菀毒性部位不同剂量灌胃给药后,小鼠死亡分布情况见表3,经计算得紫菀毒性部位LD50=0.052 g/kg,95%可信限为0.039~0.069 g/kg。

3.3紫菀毒性部位对小鼠血清生化指标的影响LD0剂量给药后,小鼠血清生化指标检测结果(表4)显示,与对照组相比,毒性部位Fr2组小鼠血清中ALT、AST值升高,TBIL没有显著性差异。表2Fr1、Fr2、Fr3给药小鼠急性毒性实验结果表3紫菀毒性部位不同剂量给药后小鼠死亡分布情况表4LD0剂量紫菀毒性部位对小鼠血清生化指标的影响

3.4紫菀毒性部位对小鼠肝脏组织形态影响LD0剂量单次给药,小鼠处死后解剖,肉眼观察肝脏呈鲜红色,质柔软,与空白组无明显差别;LD100剂量给药后,约3 h小鼠开始死亡,小鼠死亡后立刻取出尸体解剖,肉眼观察肝脏表面有黄色或白色斑点,肝脏颜色较空白组浅。组织病理学结果(图1)显示,与空白组(a)比较,LD0剂量组(b)小鼠肝小叶结构尚清楚,部分肝索排列紊乱,肝细胞呈轻度细胞水肿(+);可见肝细胞点状坏死(+)、肝小叶及汇管区见有炎细胞浸润(+),纤维结缔组织增生不明显;LD100剂量组(c)小鼠肝小叶结构破坏,肝索排列紊乱,肝细胞呈不同程度脂肪变性、细胞水肿(++~+++);可见肝细胞坏死(+~++)、肝小叶及汇管区均见有炎细胞浸润(+)。纤维结缔组织增生不明显。a-空白组b-LD0剂量组c-LD100剂量组图1紫菀毒性部位对小鼠肝脏组织形态的影响

4讨论

紫菀始见于《神农本草经》,历代本草专著记载很多,但均未对其毒性有记载。《神农本草经》将其列为中品,仅记载其“味苦温”,《本草经集注》《本草纲目》等均有明确记载,曰“无毒”,仅《本草经疏》中提到“不宜专用及多用”。后世多接受典籍的记载,而认为紫菀无毒。

文献报道[4],紫菀中所含的皂苷类成分由于具有溶血作用,粗制剂不宜注射用。本课题组的研究表明紫菀的水提物和醇提物均有毒性,且随着醇浓度升高毒性增强。本文以急性毒性为指标,对粗毒性部位即醋酸乙酯部位进行了进一步的追踪,得到了更为精制的毒性部位。紫菀所含主要化学成分为萜类及其皂苷、肽类、香豆素、蒽醌及黄酮类、有机酸及酚类等[5],哪一类或哪几类化合物是毒性成分,以及是否与其有效部位及有效成分相同,还需深入研究。

本实验研究结果表明,紫菀毒性部位的LD50为0.052 g/kg,可见其毒性不容忽视。紫菀毒性部位采用小鼠单次灌胃给药,LD0剂量下可引起小鼠血清中ALT和AST升高,TBIL值没有差异性变化,推断低剂量下紫菀毒性部位可引起轻度肝损伤,但可能与胆汁淤积无关。组织病理学检查结果表明,LD0剂量下小鼠肝细胞呈轻度细胞水肿,可见肝细胞点状坏死,肝小叶及汇管区见有炎细胞浸润;LD100剂量下小鼠肝小叶结构破坏,肝索排列紊乱,肝细胞呈不同程度脂肪变性、细胞水肿,可见肝细胞坏死、肝小叶及汇管区均见有炎细胞浸润。说明单次给药后,LD0剂量下可引起小鼠肝脏轻微损伤,与生化指标测定结果一致,LD100剂量下可引起显著的急性肝损伤,并导致死亡。但其小剂量是否有毒性蓄积作用以及肝损伤机制,有待进一步研究。

参考文献

[1]国家药典委员会.中国药典,Ⅰ部[S].北京:化学工业出版社,2005:273.

[2]张建伟, 窦昌贵, 张勉, 等. 紫菀、款冬及其配伍的毒性及药效学研究[J]. 中国临床药理学与治疗学, 2007, 12 (4) : 405.

[3]邵静, 金晶, 张勉, 等. 紫菀毒性部位和款冬花配伍相杀部位的研究[J]. 时珍国医国药, 2009, 20 (6): 1308.

第7篇:细胞生物学实验汇总范文

关键词:细胞生物学;分层次教学;研究生

中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)36-0180-02

细胞生物学是现代四大前沿生命学科之一,是一门综合性的新兴基础理论学科,是从细胞、亚细胞和分子水平三个层次研究细胞生命活动基本规律的学科。随着分子生物学与基因工程等概念的引入,使得这门曾以显微形态为主的学科逐步发展为以探讨生命活动规律为主的功能性学科,即分子细胞生物学。细胞生物学是一门连接生物化学、生物物理、生物遗传和分子生物学的桥梁学科,也是一门实用性很强的学科。

针对研究生从事独立的科研工作,经过研究生教育阶段的培养,研究生必须具备追踪世界研究新进展、快速有效地阅读文献、熟悉必要的实验方法、良好的个人表达能力等。本课程组结合本校研究生生源的实际情况,采用“分层次教学”的教学方法,改变既往教师主动授课、学生被动参与的情况,采用专题讲座、论文和综述汇报、专题讨论三种授课方式。在讲授细胞生物学的基础知识、介绍细胞生物学最新研究进展的前提下,重点培养学生如何追踪世界本学科的研究进展、如何寻找和设计科研课题、如何有效阅读中外文文献、如何更好的做好课题和论文汇报,以期使得研究生的科研能力得到综合锻炼。

一、分层次教学

由于农业院校研究生来源不同、基础不同,农学类有关专业的研究生在本科阶段没有学习过细胞生物学,生物类有关专业的研究生在本科阶段学习过细胞生物学,不同专业研究生的细胞生物学基础及对研究生阶段《细胞生物学》课程的要求不同,使用统一一致的教学方法难以满足不同层次学生以及不同专业的需要。近年来,课程组对不同专业研究生进行调研,根据研究生对本课程的不同需求,对研究生进行了“分层次教学”。

“分层次教学”是要最大限度的为不同层次的学生提供必要的学习条件和学习机会,强调每个学生都有能力理解并掌握教学内容,其关键是教师要提供适当的教学条件,运用恰当的教学方法使所有学生都能达到学习的目标。“分层次教学”的目标就是“从差异出发,达到消灭差异”。依据研究生的专业及知识背景进行分层次教学,真正做到因材施教,帮助不同专业的研究生快速融入自己的科研课题,提高学习兴趣。

(一)分层次教学的实施

首先,根据研究生的细胞生物学基础和现在所学专业对细胞生物学知识的需求,划分教学层次,建立相应的分级教学班,进行分班教学。根据教育背景与专业情况,将细胞生物学教学分为两个层次:生物类专业提高班和非生物专业基础班,突出对不同专业学生能力的培养。对于提高班的学生,教学内容适当加深、加宽,教学进度适当加快,以保证研究生对细胞生物学前沿内容的掌握;对于普通班的学生,加强基础概念、基本方法的讲解,以保证学生达到课程教学的基本要求,为学生学习后续专业课程打下良好的基础。

(二)教学目标层次化

在教学中,课程组认真研究所授教材的内容,并从各类学生的实际出发,确定不同层次的要求,然后进行不同层次的教学,并给予不同层次的辅导,组织不同层次的实践教学,使不同层次的学生都能得到最充分的发展,适应研究生的科研工作。

(三)教材分层

“分层次教学”首先体现在课程教材的选择上。细胞生物学是生命科学领域发展最快的学科之一,新理论、新知识、新案例、新观点层出不穷,选用合适的教材和参考资料是保证教学质量的前提。根据细胞生物学的这一特点,综合考虑国内外最新教材,我们选用最新版的由《Genes》系列的作者Benjamin Lewin主持编写的《Cells》为教材,结合相应国内外学术期刊的论文和综述,以及桑建利老师编译、科学出版社出版的《细胞》、王金发老师主编的《细胞生物学》中文教材,并推荐2011年高等教育出版社出版的《细胞生物学》(翟中和主编)及韩贻仁老师主编的《分子细胞生物学》等多种教材作为参考书。

《Cells》共分为17个章节,每章均由一名或多名本学科的世界知名专家编写,书中包含大量电子显微图、荧光图及精美的手绘图,形象生动地描述了细胞中生命活动的动态变化。细胞生物学涉及的概念和专业术语多、理论性强,学生对教材的重点、难点较难把握[1]。《Cells》在编辑中的显著特点是以“关键概念”开启每一节的内容,并且强调了贯穿本节的主题,使得同学们能够抓住主线;每个章节还有“展望”的内容,涉及一些研究人员正在攻关的科研课题[2],有助于激发研究生的学习兴趣、凝练科学思想。同学们还可以《Cells》配套的网上资源(http:///cells)获取相关实验技术等其他信息。

在教学过程中,我们建立了教学内容定期更新机制,注意及时反映国际学科前沿发展及热点问题,注意将科学研究的最新成果融入到教学中去,保持课程内容的新颖和特色。同时,我们也将“分层次教学”的模式贯彻到教学资料库的建设工作中,建成了适用于各层次教学所用的教学资源,包括多媒体课件、幻灯片、中英文教材、参考资料、题库等的具有自身特点的系列化教材体系。

二、多媒体教学

细胞生物学主要讲授细胞的结构与功能以及探索生物体细胞发生、发展、成长、衰老死亡的生命活动规律的科学。与其他课程相比比较微观,细胞生物学所讲述的内容是用肉眼观察不到的,必须用各种显微镜,如光学显微镜、电子显微镜、荧光显微镜、激光共聚焦扫描显微镜等一起才能观察到[3]。通过多媒体课件以及相关动画的制作,可以将细胞的显微结构、超微结构真实地呈现在学生眼前,拓展学生对微观世界的认识。借助于丰富多彩的图片和图表、生动形象的三维动画,可以将复杂、抽象的理论简单化、具体化,加深学生对重点、难点的理解和掌握。例如,在讲述“细胞的内吞与外排”、“细胞内的信号的级联放大作用”、“细胞的程序性死亡与细胞坏死的区别”、“细胞周期调控”等内容时,教师利用课件、动画的使用,充分应用音像效果,直接刺激了学生的视觉和听觉器官,能强化记忆,有利于最佳教学效果的获得,使课堂教学更为生动形象,提高了教学效率。

三、互动式教学

研究生的学习目的不仅是掌握书本中的基础知识,而是学会如何将这些知识应用到自己的研究课题中解决实际的问题。在教学中,我们抓住这一点,采用专题讲座、论文和综述汇报、专题讨论三种授课方式,培养学生的科学思维能力和创新能力。

近年来,课程组邀请了多位国内外知名的专家、学者为学生们做了多个不同研究方向的专题讲座。这种专题讲座的形式,不仅使学生们对于细胞生物的最新研究进展有了更直观的认识,还增强了他们凝练科学问题的能力,受到了普遍好评。整个课程的教学过程也打破了传统的“填鸭式”教学模式,教学过程中融合了课堂专题讨论、学生的论文和综述汇报等多种互动教学模式,使得学生的个人表达能力、科研写作能力有了大幅度的提高。

本课程作为研究生课程,虽然开设时间不长,但已显示出一定的特色。一方面,授课教师为多年从事细胞生物学研究和教学的资深教师和一直在实验平台前研究的中青年教师,熟悉若干领域的研究进展,讲课注重个人体会和总结;另一方面,教研室着力推行教改,平时授课过程中贯穿对各知识点融会贯通的介绍和对前人创造知识历程的介绍,启发对存在问题的思考。另外,根据不同基础、不同专业研究生的专业基础知识,采取分层次教学,真正做到因材施教;考试则采用读书报告与笔试相结合的形式,引导学生投身科学探索的热情,调动学生总结科学问题的兴趣,同时培养他们口头讲述的能力。近年来选修本课程的学生人数逐年上升,取得了较好的教学效果。

参考文献:

[1]王宝娟,张盛周,朱国萍.诺贝尔奖在细胞生物学教学中的应用[J].中国细胞生物学学报,2010,32(3):497-500.

第8篇:细胞生物学实验汇总范文

【关键词】基诺药;刺芫荽;生药研究

【中图分类号】R2-03【文献标识码】A【文章编号】1007-8517(2010)10-052-2

刺芫荽,异名:假芫荽《陆川本草》,香信《广西药用植物名录》,山芫荽《惠阳地区中草药》,番鬼芫茜《梧州地区中草药》,大芫荽,德马炸锁,阿瓦芫荽《云南药用植物名录》,日本芫荽《台湾药用植物志》,洋芫荽,刺芫荽(广西、云南),假芫荽、节节花、野香草(广东),侧香荽(广西)。该药性温,味辛、微苦。功能主治:芳香健胃,行气止痛。祛风解表。用于消化不良,肠炎,腹泻,感冒,胸痛,麻疹内陷,气管炎,急性传染性肝炎及蛇咬死[1~3]。多为栽培,生于海拔100~1450m的丘陵、山下林下、林边、路旁、沟边等阴湿处[4]。分布于台湾、广东、海南、广西、云南、贵州等地。全年均可采收,晒干用。为扩大药用资源,特对其来源、药材性状、显微及理化特征作了初步研究。

1来源鉴别

1.1植物来源

本品为伞形科植物刺芫荽属植物刺芫荽Eryngium foetdum Linn[5] 的带根全草。

1.2植物形态

二年生或多年生本草,高10~60cm。全株有特殊香气。根纺锤形。茎无毛,上部三至五歧聚伞形式分支。基生叶革质,披针形或倒披针形,长5~25cm,宽1.2~4cm,先端钝,基部渐狭,有膜质叶鞘,边缘有骨质尖锐锯齿,两面无毛,羽状网脉达锯齿尖端成硬刺,无叶柄。花葶直立,粗状,二歧分支,具有疏生尖齿的茎生叶;由多数头状花序组成的聚伞花序具三至五回二歧分支;总苞片5~6,叶状,开展且反折,边缘有1~3刺状锯齿,小总苞片披针形,边缘膜质透明;萼齿卵状披针形,先端尖锐;花瓣倒披针形至卵形,顶端内折,白色、淡黄色或草绿色;花柱直立或向外倾斜。双悬果球形或卵圆形,长1.1~1.3mm,宽1.2~1.3mm,表面有瘤状凸起,果棱不明显。花果期4~12月[6]。见图1。

图1 刺芹植物图

2性状鉴别

植株高10~60cm,茎上无毛,叶披针形或倒披针形,长5~25cm,宽1.2~4cm。基部渐狭,有膜质叶鞘。全株有特殊香气。

3显微鉴别

3.1茎的切面:木栓层细胞4~5列,扁平状,皮层的裂隙较多。形成层成环状,细胞8~9列,排列的整齐紧密,木质部占1\3,韧皮部较宽,细胞排列紧密,布有散在筛管群。木质部的导管大多为单列,散在。射线细胞1~3列。见图2、3。

3.2叶横切面:表面下有厚角组织,表皮细胞上下各一列,切面延长,有气孔分布,叶缘处可见非腺毛。栅栏细胞2~3列,短柱状,不通过主脉。气孔为不等式和不定式。维管束周围有较多的分泌腔,维管束为外韧形。薄壁细胞内有草酸钙簇晶。见图4、5。

3.3全草粉末:粉末灰棕色,气微,味辛微苦。纤维:无色,壁厚,包腔大,纹孔明显。直径:10μm~13μm。导管:众多,网纹导管,梯纹导管,环纹导管。直径5μm~28μm。花粉粒:众多、无色,椭圆形,外壁近于光滑,直径20.5μm~28μm。草酸钙簇晶:稀少,有的存在于薄壁细胞中。分泌腔:4~5个细胞围绕分泌腔,腔内有淡黄色的颗

(下转第54页)

(上接第52页)

粒状分泌物。木栓细胞:呈类多角形或长方形,壁增厚,直径13μm~20.5μm。气孔:较多,椭圆形,为不定式和不等式,副卫细胞3~5个。见图6。

4主要成分化学成分

根含皂苷,全草粉末含挥发油。另还含有水分,碳水化合物,粗蛋白、粗纤维和钙、铁、磷等无机元素[7]。

5理化鉴别

5.1预试溶液的准备

5.1.1石油醚提取液

取样品粗粉1g,加入石油醚(60~90℃)ml,室温浸泡2~3小时,过滤,液体供检查挥发油、油脂、萜类、甾体化合物等成分用。

5.1.2水提取液

热水提取液:将上述剩余的冷水浸泡液连同滤渣与水浴上60℃左右热浸半小时趁热过滤,滤液供检查糖、多糖、有机酸、皂苷、苷类、酚类、鞣质等用。

5.2成分检查

5.2.1泡沫试验

取热水提取液1~2ml置于试管中,密塞,激烈振摇2分钟,如产生大量持续性泡沫,且放置10分钟以上,或加热,或加入乙醇泡沫均无明显地减少,即表示可能有皂苷。

5.2.2磷钼酸试验

取石油醚提取液滴于滤纸片上,喷洒25%磷钼酸乙醇液,115-118℃加热2分钟,如斑点呈蓝色,背景为黄绿色或藏青色,即表示有油脂、三萜及甾醇类。

5.2.3香草醛-硫酸试验

取石油醚提取液滴于滤纸上,喷洒香草醛-60%硫酸试剂,如斑点呈红、蓝、紫等各种颜色,即表示可能有挥发油、萜类和甾醇类。

6小结与讨论

6.1小结

6.1.1其茎横切面主要特征:木栓层细胞4~5列,扁平状,皮层的裂隙较多。形成层成环状,细胞8~9列,排列的整齐紧密,木质部占1/3,韧皮部较宽,细胞排列紧密,布有散在筛管群。木质部的导管大多为单列,散在。射线细胞1~3列。

6.1.2其叶横切面主要特征:表面下有厚角组织,表皮细胞上下各一列,切面延长,有气孔分布,叶缘处可见非腺毛。栅栏细胞2~3列,短柱状,不通过主脉。气孔为不等式和不定式。维管束周围有较多的分泌腔,维管束为外韧形。薄壁细胞内有草酸钙簇晶。

6.1.3粉末灰棕色,气微,味辛微苦。纤维:无色,壁厚,包腔大,纹孔明显。直径:10μm~13μm。导管:众多,网纹导管,梯纹导管,环纹导管。直径5μm~28μm。花粉粒:众多、无色,椭圆形,外壁近于光滑,直径20.5μm~28μm。草酸钙簇晶:稀少,有的存在于薄壁细胞中。分泌腔:4~5个细胞围绕分泌腔,胞内有淡黄色的颗粒状分泌物。木栓细胞:呈类多角形或长方形,壁增厚,直径13μm~20.5μm。气孔:较多,椭圆形,为不定式和不等式,副卫细胞3~5个。

6.1.4经理化预实验证明含皂苷、挥发油(油脂)等。

6.2讨论现阶段刺芫荽多为傣族,傈傈族用药,除药用外它还用于食物加工和香料提取。故刺芫荽是一种具有开发前景的新药,为扩大药用资源,特对其来源、药材性状、显微及理化特征作了初步研究。

参考文献

[1] 朱兆云主编.云南天然药物图鉴[S].昆明:云南科技出版社,2003:244.

[2] 云南药物研究所编著.云南民族药志[M].昆明:云南民族出版社,2008:198.

[3] 何建疆,黄晴岚主编.中国哈尼族医药[M].昆明:云南民族出版社,1999:306.

[4] 全国中草药汇编编写组编.全国中草药汇编(下册)[M].北京:人民卫生出版社,1978:362.

[5] 云南省怒江傈傈族自治州卫生局编.怒江中草药[M].昆明:云南科技出版社,1991:184.

第9篇:细胞生物学实验汇总范文

关键词 生物高考 实验设计 自变量 因变量

中图分类号:G424 文献标识码:A

How to Effectively Extract from the Experimental

Variables and the Dependent Variable

YUAN Xiaoling

(Zhejiang Tangqi Middle School, Hangzhou, Zhejiang 311106)

Abstract From the analysis of college entrance examination paper every year, the 31st question of Integrated Science is frequently experimental design problem, but its scoring is always very low. After analyzing the reasons, it turns out that the students usually cannot grasp experimental variables in designing experiments. How to effectively extract independent variables and dependent variables of experiment from the problem is the key to groups designing and confirming experimental group and control group. The experimental variable information can be obtained from the causality of dependent and independent variables in the experimental objective and process in the experiment analysis. Objective decomposition method and rhetorical question method can be used to confirm the independent variables of the experiments and improve the accuracy of the experimental design when the experimental problem is more complicated.

Key words college entrance examination of biology; experiment design; independent; variables; dependent variables

浙江省普通高考考试说明明确了对学生实验与探究能力的要求。其中包括具备验证简单生物学事实的能力,能设计实验、提出实验思路,并能对实验现象和结果进行分析、解释和处理;具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括运用观察、调查、实验、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。而从历年的高考题分析,理综卷的第31题基本就是实验设计题,而该题的的得分率总是很低。分析原因,很多时候是学生对所需设计实验的实验变量把握不准。如何有效地从题干中提炼出实验的自变量和因变量是设计分组,明确实验组、对照组的关键。以下是笔者根据不同类型的实验题所列举的提炼自变量和因变量的方法。

1 若自变量和因变量是唯一的,可利用两者的因果关系来判断

有些实验题的自变量和因变量的因果关系一目了然,比较容易确定,一般可以从实验的背景材料,实验目的或是实验分组操作步骤所给的信息中明确实验变量,分清实验组、对照组。例如:

(2011年浙江卷)为了探究某物质(X)的作用,研究者提出了以下实验思路:

(1)实验分组:

甲组:培养液+Y细胞+3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水

乙组:培养液+Y细胞+3H-TdR+X(用生理盐水配制)每组设置若干个重复样品。

(2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度),求每组的平均值。

(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后,测定其CRD,求每组平均值并进行统计分析。要求与说明:答题时用X、CRD、3H-TdR表示相关名词;Y细胞是能增殖的高等动物体细胞。请回答:

①实验目的: 。

②预测实验结果及结论: 。

③实验中采用3H-TdR的原因: 。

答案:①探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响。②若甲组细胞的CRD明显高于乙组,则X抑制Y细胞的增殖(DNA合成)有抑制作用;若甲、乙两组的CRD基本相同,则X对Y细胞的增殖(DNA合成)没有影响;若甲组细胞的CRD明显低于乙组,则X对Y细胞的增殖(DNA合成)有促进作用。③3H-TdR是DNA合成的原料之一,可根据CRD变化来判断细胞增殖(DNA合成)情况。

在上述实验题中,根据实验目的“探究某物质(X)的作用”以及实验操作过程可以确定该实验的自变量与因变量的因果关系为:因为某物质(X)的有无,导致Y细胞增殖情况发生变化。因此,可以确定该实验的自变量为某物质(X)的有无,因变量为Y细胞的增殖情况。同时,实验的分组操作步骤中会对自变量做不同的处理,根据这一点也可以确定实验的自变量。在实验中,甲组加了生理盐水,乙组加了由生理盐水配制的X药物,其它操作条件全部相同。从对照实验控制单一变量的原则去看,也容易将该实验的自变量确定为药物(X)的有无。

2 有多个自变量或因变量时,运用“分解目的法”

有些实验题的自变量或因变量从实验目的的角度分析,初看不止一个,较难以确定。可以用“分解目的法”来确定实验的自变量和因变量。

例如:(2012浙江)请根据以下提供的实验材料,完善生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路,并预测实验结果。

实验材料:培养液、正常体细胞、癌细胞、W、胰蛋白酶。(要求与说明:答题时不考虑加入W后的体积变化等误差。提供的细胞均具有分裂能力,只进行原代培养且培养条件适宜)

请回答:

(1)实验思路:

①取培养瓶若干个,分组如下: 。每组设置若干个重复样品。

②各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后,各取其中的几个样品,加入 ,摇匀,在显微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数。

③重复②若干次。

④ 。

(2)预测实验结果(用坐标系和细胞数变化曲线示意图表示):

答案:(1)①A组:培养液中加入正常体细胞;B组:培养液中加入体细胞,加入W;C组:培养液中加入癌细胞;D组:培养液中加入癌细胞,加入W。每组设置5个重复组。②胰蛋白酶。④统计并分析所得数据。

(2)如图1。

图1

在解上述实验题时,有的学生将自变量确定为生物制剂W的有无,也有的学生将自变量定为不同细胞(正常体细胞、癌细胞),导致了实验的不完整,使得结果及结论的分析出现这样那样的错误。该实验的实验目的是验证生物制剂W对动物不同细胞(正常体细胞、癌细胞)的分裂具有促进作用。从目的看很难确定唯一的自变量和因变量,其实该实验的自变量为生物制剂W的有无,因变量有两个,分别为正常细胞的分裂情况和癌细胞的分裂情况。在解答时,可以将实验目的进行分解,将其分解为两个小目的:①验证生物制剂W对动物正常体细胞的分裂具有促进作用;②验证生物制剂W对动物的癌细胞的分裂具有促进作用。从两个小目的中利用自变量和因变量的因果关系可以判断出自变量都为生物制剂W的有无,即以其为自变量分别针对两种细胞进行两次实验。那么就很明确将实验分为四个组,其中A组(培养液中加入正常体细胞)和B组(培养液中加入正常体细胞,加入W)是为了完成第一个小目的;C组(培养液中加入癌细胞);D组(培养液中加入癌细胞,加入W)是为了完成第二个小目的。利用这样的“分解目的法”,可以让实验思路更加清晰,更好地把握实验的自变量。

3 因为A导致B,又因为B导致C的类型,运用“反问分析法”

有的实验题的类型为“因为A导致B,又因为B导致C”,实验变量初看很难确定,可用“反问分析法”明确实验的自变量。比如以下例题:

正常子宫内膜上皮细胞具有合成某种细胞周期蛋白(简称P蛋白)的能力,该蛋白可促进子宫内膜上皮细胞的增殖。雌激素能促进子宫内膜上皮细胞的增殖。雌激素是通过什么途径来促进子宫内膜上皮细胞增殖的呢?某小组研究发现雌激素能诱导P蛋白的合成。据此,科研小组作出了“雌激素通过诱导P蛋白的合成来促进这些细胞的增殖”的假设,并设计了相应的实验方案。请回答相关问题:

(1)该实验需要哪两种功能不同的细胞作实验材料?

; 。

(2)该实验对照组的培养液中是否需要加入雌激素?

(3)预测可能的实验结果及结论。

(4)该实验的目的是。

答案:(1)不能合成P蛋白的子宫内膜上皮细胞;正常(或能合成P蛋白的)子宫内膜上皮细胞(2)需要(3)①如果对照组的增殖细胞数目明显大于实验组,说明雌激素通过促进P蛋白合成来促进子宫内膜上皮细胞的增殖。②如果两组的增殖细胞数目无显著差异,说明雌激素对子宫内膜上皮细胞增殖的作用与P蛋白无关。(4)研究雌激素是否通过诱导P蛋白的合成来促进子宫内膜上皮细胞的增殖。

该实验题的自变量和因变量并不是一目了然的,需要学生通过信息概括出实验目的,并仔细分析、理解实验目的了以后才能确定自变量和因变量。该实验的逻辑是因为雌激素而导致P蛋白的合成,又因为P蛋白的合成而导致细胞的增值。而学生在答题过程中,往往对该实验的自变量到底是有无雌激素还是能否合成P蛋白难以确定,导致实验设计偏离实验目的。

对于此类例题,可用“反问分析法”。首先,引导学生仔细阅读该题的背景材料,并根据要求提炼出该实验的实验目的,即:探究雌激素是否通过诱导P蛋白的合成来促进子宫内膜上皮细胞的增殖。接着,请同学们根据实验目的分析该实验的自变量。课堂预设有的同学会以有无雌激素作为自变量,也有的同学会以是否有P蛋白的合成作为自变量。面对这样的回答,先不予以直接点评,而是利用“反问分析法”把问题抛回给学生,让学生根据自己选择的实验变量来设计分组,明确实验组、对照组的设置。设计好后分别请两种不同设计的同学描述自己的实验设计(注意引导学生在实验设计中是否体现单一变量),并请其自己及其他同学对所设计的实验进行结果的预测及得出相应结论。很明显,如果以有无雌激素作为自变量,相应的结果只能说明雌激素能否促进子宫内膜上皮细胞的增值,而这是题干中明确告诉我们的信息“雌激素能促进子宫内膜上皮细胞的增值”,不需要我们来探究;如果以是否有P蛋白的合成为自变量,相应的结果能说明雌激素促进子宫内膜上皮细胞的增值是否是通过诱导P蛋白的合成来完成,恰为实验的目的。并在此基础上分析题中的各个问题。通过这样的“反问分析法”,在教师的引导下,把题目关键的疑难问题转交给学生自己去解决,不仅让学生更加容易接受,也能让学生将其应用于其它类似的实验设计中,更好地来把握实验的自变量,提高实验设计的准确性。

实验设计能力的考查方向可以很多,考查的侧重点也很多,实验目的的归纳,实验原理、实验思路的表述,对照类型的确定,实验组、对照组的设置,方法步骤的书写,实验结果的呈现,实验结论的得出等等。但是实验设计中自变量的确定以及因变量及其观测指标的确定是一个实验得以建立的框架。明确实验的自变量和因变量是准确把握整个实验设计的关键。以上例题侧重引导学生提高对自变量和因变量的确定能力,以提高实验设计的准确性。

参考文献

[1] 浙江省教育考试院.浙江省普通高考考试说明.2013(1):125-126.