生物实验设计方案共17页.docx

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生物实验设计方案共17页

生物实验设计方案

[模版仅供参考，切勿通篇使用]

　　篇一：

分子生物学实验方案设计　　梅衣属ITS条形码物种的快速鉴定　　实验目的：

　　一、学习并熟练地衣DNA提取技术　　二、掌握PCR技术的原理及操作　　三、DNA条形码技术的应用　　实验技术路线：

　　1、地衣总DNA的提取　　2、PCR扩增　　3、基因测序　　4、基因序列对比　　地衣总DNA提取：

　　1.取带有子囊盘或未有子囊盘的带藻地衣体30~300mg，用无菌水冲洗，除去表面杂质，再用DNA提取液浸泡2~3h（4℃）。

　　2.将地衣体取出，滤纸吸干表面液体，剪碎放于预冷的研钵中，加入液氮研磨至粉末状。

　　3.将粉末小心、全部转入离心管中，加入400μLDNA提取液，混匀。

　　4.加入10%SDS50μL、氯化苄150μL，振荡混合，于50℃保温1h，每隔10min振荡混合一次。

　　5.保温1h后，每管加入3mol/LNaAc50μL，混匀冰浴15min.　　6.用等体积酚：

氯仿：

异戊醇（25：

24：

1）和等体积酚：

氯仿（1：

1）各抽提一次，直至无白色沉淀为止。

　　7.移上清液于另一离心管，加入2倍体积无水乙醇，4℃放置2~3h，15000r/min，离心10min（4℃），弃上清液。

　　8.将沉淀用70%乙醇冲洗2次后，真空干燥，再加入50~80μLTE缓冲液，保存于冰箱（4℃）　　PCR扩增：

　　稀释50倍用于后续PCR操作。

真菌ITSrDNA由通用引物ITS5（5′-GGAAGTAAAAGTCGTAACAAGG-3′）、ITS4（5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′）。

PCR反应条件：

95℃预变性5min；95℃变性30s，52℃退火30s，72℃延伸2min，反应32个循环；72℃延伸10min，4℃保存。

反应结束后，PCR产物通过%的琼脂糖凝胶电泳检验,ABI3730DNA分析仪测序。

　　序列比对：

　　所获测序结果序列包含小亚基部分结尾序列、、大亚基部分起始序列，去除大小亚基部分序列后所得片段大小约500bp，即为所需的序列　　利用DNAMAN（LynnonBiosoft）软件将测序结果同GenBank下载数据进行比对分析，如果序列长度不同，则只保留共有区段。

　　如果该DNA序列与GenBank中梅衣属的某个种的序列相同，则可确定所测定的地衣是哪个种。

　　实验试剂：

　　一、DNA提取　　1、DNA提取液（50mmol/LTrisHCL;/LEDTA）:

（1）称取,加入150ml蒸馏水，加HCL调pH至，定容至250ml　　

（2）称取，加入20ml蒸馏水，调pH至，定容至250ml　　2、10%SDS:

称取10gSDS，加入100ml蒸馏水　　3、NaAc：

醋酸钠固体，加蒸馏水溶解，定容25ml　　4、TE缓冲液：

（1）1mol/LTris-HCL（）1ml

（2）/LEDTA（）　　超纯水至100ml　　5、氯化苄　　二、pcr试剂准备　　1.DNA模版　　2．对应目的基因的特异引物　　3．10×PCRBuffer　　4．2mMdNTPmix：

含dATP、dCTP、dGTP、dTTP各2mM　　5．Taq酶　　二、详细配制比例　　1．在冰浴中，按以下次序将各成分加入一无菌离心管中。

10×PCRbuffer5μl　　dNTPmix（2mM）4μl　　引物1（10pM）2μl　　引物2（10pM）2μl　　Taq酶（2U/μl）1μl　　DNA模板（50ng-1μg/μl）1μl加ddH2O至50μl　　视PCR仪有无热盖，不加或添加石蜡油。

　　1、配制20μL反应体系，在PCR板中依次加入下列溶液：

模板DNA2μL　　引物11μL　　引物21μL　　μL　　MgCl22μL　　10×buffer2μL　　ddH2O10μLTaq酶μL　　篇二：

生物实验室规划与设计方案研究　　1、定义　　生物实验室是进行生物学科活动与探究的场所。

包括演示室、实验室、生物活动室及准备室、实验员室、器具室、模型标本室、培养室、生物园地等附属用房。

实验室可根据教学功用进行分类。

在具体实施中根据教学需要及学校条件的不同，以上各室可全设或兼用。

2、分类　　普通中小学生物实验室装备建设的要求分为两类，即“基本要求”和“规划建议”。

“基本要求”是学校应达到的最低要求，“规划建议”是在达到“基本要求”的基础上，为有较高实验室装备能力的地区和学校提出的要求。

学校可以根据实际情况，创建更有利于培养学生创新精神和实践能力的实验室，满足基础教育课程改革对实验教学的要求。

3、功能与要求　　

（1）能够满足实验教学要求，方便学生熟悉并接触一些实验仪器设备，学习掌握基本实验技能，充分感受现代科技发展对生物实验技术手段的影响；　　

（2）应努力为方便学生查阅相关资料，方便学生制定实验计划和设计实验方案，进行探究性学习和学科实验活动创造条件；　　（3）实验产生的气体排放和污水处理应达到国家环保要求的指标。

表1：

功能与要求4、规划与设计　　生物实验室的“面积与间数”、建筑要求、环境要求、等按照《中小学理科实验室装备规范》（JY／T0385—20xx）的要求进行规划与设计。

5、工作条件　　

（1）电源：

三相四线，电源电压220×（1±10%）V，电源频率50Hz

（2）水源：

2×105Pa　　（3）环境温度：

0℃－40℃（4）相对湿度：

不大于90%（5）连续工作时间：

不小于8h6、固定设施　　

（1）基本要求　　a）书写板：

书写板下沿与讲台面的垂直距离宜为l000mm～llOOmm；　　b）讲台：

两端与书写板竖直边缘下延长线的水平距离不应小于200mm，宽度不应小于650mm，高度宜为200mm；　　C）电源：

实验室电气线路应采用防火要求的暗敷配线方式，安装自动断电保护器，应有可靠的接地措施；　　d）水源：

各室应设给排水设施，宜设水槽和拖把池，排水口应有水封装置。

（2）规划建议　　a）气源：

可根据需要设置气源，并应有一定的安全措施；b）通讯：

可根据实际情况设一处或多处网络接口；　　c）教学电视：

实验室内设置电视机时，应符合GB8772的有关要求。

观看距离以座椅前缘至电视屏幕垂南面间水平距离为电视机屏幕尺寸的4倍～ll倍为宜。

观看的水平斜视角不宜超过450，仰角不宜超过300；　　d）教学屏幕：

实验室内安装屏幕时，屏幕下沿距讲台面不应低于1lOOmm，屏幕的宽度宜为屏幕垂直面至最后一排座椅距离的1／6。

7、实验室布局　　a）生物实验室宜布置在实验楼的第一层，实验台可按教室的方式成排布置，也可以按探究方式成多边形分组布置；　　b）实验室内的排风扇应设在外墙靠地面处。

风扇的中心距地面不宜小于300mm。

风扇洞口靠室外的一面应设挡风措施；室内的一面应设防护罩。

c）可以有一间实验室抽排风到每一个实验台。

风速连续可调，最大风速下可实现每小时教室换气次数10次以上，噪音不大于55dB。

　　d）实验室内应设置一个事故急救冲洗水嘴（洗眼器）、急救箱，急救箱中的药品应注意及时更换。

　　e）第一排实验台的前沿与书写板的水平距离不应小于2500mm，边座的学生与书写板远端形成的水平视角不应小于300。

最后一排实验台的后沿距后墙不应小于l200mm：

与书写板的水平距离不应大于1l000mm；　　f）实验室两实验台间前后的净距离：

双人单侧操作时，不应小于600mm；四人双侧操作时，不应小于l300mm；超过四人双侧操作时，不应小于1500mm：

　　g）实验室中间纵向走道的净距离：

双人单侧操作时，不应小于600mm：

四人双侧操作时，不应小于900mm：

　　h）实验室实验台端部与墙面（或突出墙面的内壁柱及设备管道）的净距离不应小于550mm；i）配备废液处理装置，实验中废液应收集，经集中处理后排入污水管道。

　　j）学校在进行实验室布置时，应结合学科特点，充分体现科学性、合理性、安全性。

8、　　实验设备（7）有关要求　　a）演示台、准备台、实验台台面外观应平整、无明显缝隙，若采用封边处理的，封边条不应有脱胶、鼓泡；　　b）台面材料应符合相应材质的力学性能和理化性能要求；c）演示台和实验台均应有良好的稳定性。

单面操作的实验台前沿可设高约50mm的围板，延伸到两侧的围板长应不大于200mm。

铺设有管线到台的实验室，实验台与地面间应采取固定措施；　　d）演示台水槽宽度不小于600mm，实验台水槽宽度不小于400mm；深不小于180mm，排水口应有水封装置，并设高位水嘴。

若将水槽置于台面上的，水槽的四周应做密缝处理，无脱胶、漏水现象。

9、教学仪器　　初中生物实验仪器按照《初中理科教学仪器配备标准》（JY／T0386—20xx）中表4（初中生物教学仪器配备标准）的要求，根据学校的规模和教学需要进行配备。

　　篇三：

生物实验设计、分析及其评价　　生物实验设计、分析及其评价江苏省常熟中学高三生物备课组　　生物科学是一门实验科学，实验在生物教学中有十分重要的地位。

由于近代的科学教育太注重教材和书本知识，使得科学的本质被淹没在一般的科学知识的细枝末节之中了。

生物教学也是如此，生物实验变成了知识的简单验证和再现。

　　目前，改变这一现状显得尤为迫切。

因此，随高考的不断改革，高考对生物学实验有了更高的要求。

20xx年高考生物学科考试说明（新课程版）明确指出，考生应能对实验现象和结果进行解释和分析，应理解探索性实验的一般方法，能够制订课题研究的初步计划。

而从近几年的实验题在高考中的题型变化来看，侧重考查学生对实验进行设计、分析和评价的能力已成为命题趋向，其中设计型实验题更是热点。

这一类试题能较全面地考查学生的实验知识和基本技能，分析问题和解决问题的能力以及创造能力。

由于学生缺乏实验设计的有关理论知识，平时的练习也偏少，遇到这类题型，就会感到茫然，无所适从。

因此，在复习过程中我们要让学生了解有关实验设计的基本理论，并通过典型的习题多加训练。

　　所谓实验设计，就是指在正式进行科学实验之前，实验者根据一定的目的和要求，运用有关的科学知识、原理，对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等全部方案的制定。

试题往往要求学生选择合适的实验器材，根据正确的实验原理，设计科学的实验方法和实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验现象、结果。

　　一、实验设计的基本理论：

　　实验是科学研究过程中的一个重要环节，是在人为控制条件下，研究对象的变化，以其结果论证科学结论的一种科学方法。

由于研究问题性质的不同，科学研究的方法也有差异，但通常分为以下几步：

　　1.观察2.提出问题3.假说4.实验5.结论　　二、实验设计的类型：

　　开放型：

只给出课题，自选材料、试剂、用具等，设计实验方案。

　　限制型：

给出课题、原理、材料、试剂、用具等，设计实验方案。

　　改进型：

分析所提供的实验方案，对其中的不完善之处提出改进方案。

　　补充型：

要求学生对实验过程中的个别方面进行科学的补充。

　　三、实验设计的内容　　一个比较完整的实验设计方案，一般包括以下几方面的内容：

　　1实验题目的确定2提出假说3设计实验方法和步骤4提出实验的预期结果5观察现象、结果及数据的搜集及处理方法。

书写实验设计方案通常包括：

“实验课题”、“实验假说”、“实验预期”、“实验目的要求”、“实验对照类”、“实验材料用具”、“实验方法步骤”和“实验结论与讨论”等项目。

而在中学生物课本的实验指导中，实验假说和实验预期大都隐含在“实验原理”中。

实验方法类型、实验对照类型则一般隐含在“方法步骤”里。

　　四、实验设计应遵循的原则　　

（1）科学性原则：

符合生物学的基本原理　　

（2）简便性原则：

材料易得、药品便宜、装置简单、操作简便、步骤简短　　（3）严谨性原则：

　　原理正确步骤简洁现象明显结果准确　　（4）对照性原则：

　　在实验设计中，通过设置对照组，可排除无关变量的影响，减少实验误差。

实验设计中可采用的对照方法很多。

　　空白对照：

指不做任何实验处理的对照组。

　　自身对照：

指实验和对照在同一对象上进行，即不另设对照组。

　　条件对照：

给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理。

　　相互对照：

指不另设对照组，而是利用几个实验组相互对照。

　　（5）单因子变量原则：

　　单因子变量原则，即控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。

除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。

　　五、实验设计的一般程序　　

（1）确定原理

（2）提出假设（3）确定实验思路、选择器材（4）设计实验步骤（5）观察实验现象、记录实验数据（6）实验结果的分析和讨论；（7）得出正确的实验结论。

　　六、实验设计举例及分析　　开放型:

　　例如：

给你一株盆栽幼苗，你如何将他设计成如图所示形状的植物？

　　要求：

（1）自选材料、试剂、用具等　　

（2）写出实验原理、方法步骤　　（3）预测实验结果　　分析：

这是植物弯曲生长的现象，引起植物弯曲生长的原因有：

（１）单侧光的影响――　　向光性生长原理（２）重力的影响――茎的背地性生长原理（３）人工修剪的方法――植物的顶端优势的原理。

　　例：

方案一　　原理：

单側光照射导致生长素分布不均匀，植物茎向光弯曲。

　　器材：

盆栽幼苗、包装箱（高约50cm）　　步骤：

（1）将包装箱的底板去掉，在箱的侧面上方开一直径为10cm的圆孔。

（2）每天浇水后，将包装箱罩着花盆（孔对着太阳），让盆栽植物在室外生长。

结果：

一段时间后，箱内的植物就长成如图所示的形状。

例：

方案二　　原理：

重力使生长素分布不均匀，茎背地生长。

　　材料：

盆栽植物幼苗　　步骤：

将花盆向右側放在地面上　　结果：

一段时间后，盆内的植物就长成如图所示的形状。

　　练习：

请你设计一个实验，证明动物生长激素的分泌器官及其生理作用。

　　限制型：

　　例1:

给你未萌发的小麦种子、广口瓶、橡皮塞、凡士林、烧杯、烧杯、小试管、NaOH、　　有色液体、细玻璃管等和药品，试设计一个实验，证明“生活小麦的种子不萌发时也在进行呼吸作用”要求写出实验步骤、画出实验装置。

　　分析：

1整个装置应该是密封的；2利用细玻璃管设置一个液滴装置；3种子呼吸释放　　的二氧化碳被氢氧化钠吸收，使密闭容器内气体的体积变小，从而通过玻璃管内预先安放的有色液滴的位置变化，观察到种子的呼吸作用，设置“煮死种子”不进行呼吸作用的对照实验。

　　练习：

验证ATP是直接的能源物质　　提供以下材料用具：

试管、滴管、培养皿若干；ATP制剂、葡萄糖溶液、淀粉溶液、蒸馏水；解剖刀；活萤火虫。

　　要求

（1）写出原理、步骤

（2）预测实验现象　　改进型：

　　例题：

引起50%左右细胞发生初始质壁分离的浓度，我们称之为细胞液的等渗浓度。

为了测定洋葱表皮细胞的等渗浓度，有人把剪成小块的洋葱表皮细胞分别（等量）依次放入下面各组溶液中，并记录结果如表（１）：

（1）该洋葱表皮细胞的等渗浓度为多少？

（2）如果再给你4组实验材料，请设计出可以更精确地测出细胞等渗浓度的方法。

解析：

这类试题并不单纯以实验能力为考查目的，而是以实验作为问题情境，考查学生的综合分析能力。

根据题设条件可知该洋葱表皮细胞的等渗浓度为/L之间。

如何设计一个更加精确的测定方法，从题中的设计思路推知，可采用缩小各组蔗糖溶液的浓度梯度加以测定。

因此可分别配置浓度为/L、/L、/L、/L的4组蔗糖溶液进行类似实验。

或先配置浓度为/L的蔗糖溶液进行实验，如果发生初始质壁分离的超过50%，则再配置/L的蔗糖溶液，如果没有达到50%，则再配置/L的蔗糖溶液。

依次类推，先后进行4次实验。

　　例2：

如图表示一位同学设计的实验，用来证明二氧化碳是光合作用的主要原料。

（1）该实验装置有多处设计不当，请指出其主要错误：

　　1　　2　　3　　

（2）如需要设计对照实验，请描述对照实验的实验设计。

　　练习：

为验证镁是植物生活的必需元素，三位同学进行了以下实验设计，请分别指出三个实验思路能否达到实验目的，为什么？

（1）实验一：

取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器进行培养。

对照组容器内只盛有蒸馏水，实验组盛有蒸馏水配制的镁盐溶液。

两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气，观察比较两组植物的生长发育情况。

　　答：

（2）实验二：

取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求），对照组浇以蒸馏水配制的镁盐溶液，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。

　　答：

　　（3）实验三：

取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求），对照组浇以含有植物必需的各种元素的完全营养液，实验组浇以不含镁离子的完全营养液，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。

　　答：

　　（4）下面由你进行实验设计，写出你的设计思路。

　　答：

　　补充型：

　　例如：

有人设计了下列实验，试图证明“生长素（IAA）在植物体内的运输，主要是从形态学上端向形态学下端（基部）运输，而不能倒过来运输（生长素只能从胚芽鞘的上端向下端运输）”。

　　一、材料、用具：

胚芽鞘、琼脂、刀片等。

　　二、方法、步骤与结果：

（一）制备琼脂块　　

（二）取一段胚芽鞘中间部分，上面放含IAA的琼脂块，下面放空白琼脂块　　（三）取步骤

（二）下面琼脂块（a）的一部分放在去尖的胚芽鞘一侧　　三、结论：

以上实验说明了“生长素（IAA）在植物体内的运输，主要是从形态学上端向形态学下端（基部）运输，而不能倒过来运输（生长素只能从胚芽鞘的上端向下端运输）”。

　　我们认为，仅用该实验步骤

（一）、

（二）、（三）还不足以严密论证以上结论，请在上述实验的基础上补充相应的实验方法、步骤和结果。

　　练习：

将一株黑藻放在水中，如下图，计算藻放出的气泡数以进行光合作用的测定。