生物實驗基礎
生物的實驗技術,含普通的選育,發酵及分子等
② 有哪些基本的生物實驗材料
介紹幾種理想的生物實驗材料
選用理想的生物實驗材料是保證實驗效果的重要條件,本人在實踐中摸索了幾種實驗的理想材料,現介紹如下。
1 光合作用的條件和產物
本實驗用一串紅(串紅)的葉作材料效果好。
將盆栽一串紅先飢餓一夜之後,取成對的黑片將所選的一串紅葉的一部分上下相對夾住,隨即對其進行光照3h左右,此葉便可摘下,撤掉黑片,將其放入隔水加熱的酒精液中脫色,然後將其取出放到清水中漂洗後再用碘酒染色,此葉便可出現理想的實驗結果。
本實驗進行時節正值一串紅(串紅)生長旺盛期,它分葉多,而且葉的顏色很綠,它的老葉、成葉及新葉都可用於實驗且見效,這些特點對實驗極為有利。
一串紅材料易得,盆栽或花市買均可。
2 紅墨水在莖中的運輸
選新鮮蒿子稈的莖葉一段,將其下端插入1:1的紅墨水中1~2min,可見莖內有紅絲柱出現,隨即其葉脈變紅,現象十分明顯。
蒿子稈於菜市長年有售,不僅實驗見效快、明顯,而且很節省,1kg即可供數百組實驗所用。
3 植物細胞質壁分離和復原
選落葵(木耳菜)的紫莖表皮作本實驗效果很好。用鑷子撕取落葵紫莖段的表皮1塊製成臨時裝片,於低倍鏡下便可觀察到其充滿紫色大液泡的細胞群遍布視野,在裝片的一側滴加1滴10%的蔗糖溶液,在另一側用吸水紙吸,lmin不到就見到其細胞質壁分離現象,再改滴1~2滴清水,操作同上,經1~2min出現其質壁分離復原現象,非常清晰。
紫莖落葵菜市場有售,它的莖顏色很紫,其表皮很易撕取且含紫色細胞很多,用於實驗見效快。1段莖可供多組學生撕取,很節省。常用的紫色洋蔥不易選購,其紫色部分有限,表皮不好撕且易帶果肉,紫色很淺,實驗見效慢,可見本實驗以首選紫莖落葵為宜。
③ 生物基礎實驗有哪些
這個是分子生物學實驗基礎知識,你可以看一下。http://www.bioon.com/experiment/General1/2210.shtml
④ 生物實驗的基本儀器有哪些
首先要明確生物實驗室有不同的側重和分類,如微生物實驗室、細胞生物學實驗室、分子生物學實驗室、組織培養實驗室等。根據不同的生物實驗室,其常用的儀器也有所不同。
一般來說,微生物實驗室常用儀器有:恆溫培養箱、黴菌培養箱、生化培養箱、超凈工作台、高壓滅菌器、烘箱、加熱板、電爐、電子分析天平、磁力攪拌器、水浴鍋、搖床、離心機、低溫保存箱、移液器、PH計、分光光度計、光學顯微鏡、掃描顯微鏡、均質器等。
分子生物學以及細胞生物學實驗室常用儀器有:二氧化碳培養箱、生物安全櫃、低溫保存箱、烘箱、高壓滅菌器、分析天平、普通天平、移液器、離心機、倒置顯微鏡、PCR儀、電泳儀、脫色搖床等。
組織培養實驗室常用儀器有:高壓滅菌器、烘箱、搖床、光照培養箱、人工氣候培養箱、分析天平、普通天平、超凈工作台等。
而從實驗室工作流程來看,則分為樣品保存、樣品前處理、培養過程、觀察分析等。在不同的工作環節則需要不同的儀器。
一般來說,樣品保存常用儀器有冰箱/超低溫冰箱、液氮罐等。樣品前處理常用儀器有移液器、天平、均質/攪拌系列、離心機、凍干機、高壓滅菌器以及電泳儀等。
在培養過程常用儀器有培養箱系列、生物安全櫃/超凈工作台、發酵罐、搖床、水浴、轉瓶機、PCR儀、酶標儀等。觀察分析時常用儀器有顯微鏡、菌落計數儀、流式細胞儀、DNA測序儀、高效色譜系列等。在生物實驗室中還可能會用到洗瓶機、超純水系列、超聲波清洗機等儀器。
⑤ 生物實驗設計有哪些原則
1、對照性原則:
空白對照(即不給對照組以任何處理因素)
條件對照(給回對照組以部分實驗因素,但不答是要研究的處理因素)
自身對照(實驗和對照都在同一研究對象上進行,可以是不同時間或部位)
相互對照原則(不單獨設對照組,而是幾個實驗組相互對照)
2、單因子變數原則;
3、隨機性原則;
4、平行重復性原則。
(5)生物實驗基礎擴展閱讀:
生物實驗的好處:
生物實驗運用一定的儀器、材料和葯品,通過科學方法,有目的地觀察研究一般情況下不易觀察到的生物體結構和生命活動現象的過程。生物學是一門以實驗為基礎的自然科學。通過生物實驗,不僅能幫助學生理解生物學的概念和規律,真正學好生物學基礎知識,而且有利於啟發學生積極思維,進行科學方法訓練,培養學生的科學素質。
⑥ 高中生物重要實驗歸納
我是一名生物老師,碰巧今年也高三任教,就高考實驗方面,我有幾點建議,都是出自自己想法,講得不對的請諒解。
一、高考生物高中生物實驗題型歸納下:一種是選擇題考查課本實驗基礎及知識點,關鍵就是要求學生掌握書本每一個實驗的原理、選材要求、試劑選擇、步驟、注意事項等等。第二種是填空題考查,難的可能要實驗設計。我重點展開第二種情況。
二、關於考查學生實驗設計及實驗填空和實驗判斷修改方面的題型,我認為最關鍵的就是掌握好「對照實驗」的原理、步驟等。我們在專題復習實驗時,重點講解的也是對照實驗的方法及基礎知識。引導學生認真審題找出實驗目的,根據實驗目的獲取兩大信息,第一是實驗性質,屬於驗證性實驗還是探究性實驗,這個將決定我們最後如何描述實驗結果和歸納實驗結論。比如:探究鎳是否是小麥幼苗生長的必須礦質元素。這個實驗目的表明的就是探究性實驗,而我們最後回答結論時就必須分組討論,如果實驗現象是。。。,則鎳不是小麥幼苗生長必須的礦質元素;如果實驗現象是。。。,則鎳是小麥幼苗生長所必須的礦質元素。第二,我們要從實驗目的中找出實驗變數,即自變數、因變數和無關變數。自變數就是題目要探究的量,鎳就是這個實驗的變數;因變數就是隨著自變數變化而變化的量,比如小麥幼苗的生長狀況;無關變數就是其他的一些可能會干擾和影響實驗結果的量,比如光照、溫度、水分、其他礦質元素、小麥幼苗的起始長勢和每一組的數量等等。實驗目的讀完,就必須了解對照實驗的原則——單一變數原則,即對照組和實驗組只允許一個變數即實驗目的中得出的自變數,而其他的無關變數必須相同且適宜,這樣因變數才會是由自變數變化導致的。最後是書寫實驗步驟,一般我們大致分為三步;:第一步分組與編號(分對照組與實驗組,對照組就是沒有對自變數處理的組而且也無法得出實驗結論,而實驗組是對自變數進行處理的組並且可以得出實驗結論),第二步變數處理(無關變數與自變數處理,無關變數要做到相同且適宜),第三步觀察記錄檢測等。
例舉一例:探究鎳是否是小麥幼苗生長所必須的礦質元素
得出信息:探究性實驗,結果預期描述要分情況描述,結論也要分組討論
自變數是鎳,所以對照組添加鎳,而實驗組缺鎳
無關變數:栽培過程要有相同的光照、水分、溫度、和其他礦質元素,實驗組與對照組的小麥幼苗初始長勢相同,數量相等,培養相同的時間等。
步驟:取兩個型號相等的燒杯,編號甲、乙
往甲乙燒杯中加入等量的完全營養液和缺鎳的完全營養液(甲為對照組,乙為實驗組),往甲乙兩燒杯中放入相同長勢數量相等的小麥幼苗,並用固定泡沫固定好小麥的根讓其至於液面下,講甲乙兩燒杯至於適宜的環境條件下培養相同的時間
觀察並記錄甲乙兩燒杯中小麥幼苗的生長狀況
實驗預期與結論:甲乙長勢相同,生長狀況良好,鎳不是小麥幼苗生長所必須的礦質元素
甲長勢很好,而乙長勢不如甲,出現了病症,鎳是小麥幼苗生長所必須的礦質元素。
⑦ 高中生物實驗總結
所有有色鑒別反應:
①可溶性還原糖+ 斐林試劑→磚紅色沉澱.(水浴加熱)
②脂肪小顆粒 + 蘇丹Ⅲ染液→橘黃色小顆粒.(要顯微鏡觀察)
③蛋白質 + 雙縮脲試劑→紫色反應.(要先加A液NaOH 溶液再加B液CuSO4 溶液)
④染色(質)體+ 醋酸洋紅(或龍膽紫) 紅色(或紫色)
⑤澱粉+碘液 藍色
⑥DNA+二苯胺試劑 藍色(水浴加熱)
⑦大腸桿菌+伊紅-美藍 產生紫色,略帶金屬光澤
⑧ 生物學研究生復試實驗基礎操作怎麼考
生物學研究生復試實驗基礎操作是以面試問答的形式進行考察的。
一、考生專抽題並作屬答。考官會事先准備一些與實驗相關的題目,讓考生自己抽題並作答。回答問題的時候,最好有層次一些,條理清晰。
二、考官根據考生的回答進行深入提問。有可能是對抽題題目的延伸,也有可能是根據考生回答的漏洞進行提問,不要緊張,有問必答就可以。
⑨ 尋求微生物實驗基本操作知識
這是薛泉宏微生物學課的精品課堂網站:裡面有課件等資料,但沒有教材,遺憾
http://netc.nwsuaf.e.cn/jingpin/2003/wsw/index.htm
《微生物學》教學大綱
第一部分、有關本科程的說明
1、本課程的性質和任務
微生物學是現代生物學科的先頭學科,是科學技術現代化和農業現代化的重要學科領域之一。就其學科性質而言。它又是一門實踐性學科。因此,它既是高等農業院校有關專業的專業基礎課又是專業技術課。生物技術、生物工程、微生物、農、植、園等專業的學生通過此門課程的學習,不僅要獲得微生物學理論知識,還要掌握基本的微生物研究操作技術和生產工程技能。本課程要求有較好的生物學及生物化學基礎,故應該在二年級下學期開設。據現代微生物學學科發展速度,本課程至少要保證60學時,考核方式除微生物基礎知識的考試考查外,對微生物學的基本操作技術與技能進行實際考查。
2、本大綱的使用專業和學時數
講授內容及要求(授課學時56、各專業可適當選擇,實驗課學時24、總學時80)
表1 講述內容及學時數分配表
章節 講述內容 學時數 備注
一 緒論 2
二 微生物形態學及代表分類 16
三 微生物營養、呼吸、生長及生態系 14
四 微生物的代謝和發酵 4
五 微生物遺傳與變異 6
六 微生物分類與鑒定 4
七 微生物在自然界物質轉化中的作用 6
八 應用微生物 4
九 微生物實驗(內容附後) 24
3、本門課程與其他課程的聯系與分工
微生物學是現代生物學科的先頭學科,是科學技術現代化和農業現代化的重要學科領域之一,它既是高等農業院校有關專業的專業基礎課又是專業技術課。本課程要求有較好的生物學及生物化學基礎,該課程是微生物專業、生物技術專業的專業課,也是該專業及其他相關專業的專業基礎課,如《發酵微生物》、《微生物遺傳》、《酶工程》、《發酵工程》、《病理學》、《分子生物學》等。
4、主要教學方法與媒體要求
《微生物學》課程以課堂教授為主,同時結合電化手段如多媒體顯微動畫演示、幻燈片、教學掛圖等進行輔助教學。微生物實驗是微生物教學的重要環節,它是對課堂講授的內容的印證和微生物操作技術的培養與訓練,對直觀理解課堂教授內容具有重要的作用。
5、主要參考書目
薛泉宏主編的《微生物學》,西安:世界圖書出版公司,2000
周德慶主編的《微生物學教程》,北京:復旦大學出版社,1987
程麗娟、薛泉宏主編的《微生物學實驗指導》,西安:世界圖書出版公司,2000等。
第二部分、課程內容說明(基本知識點、重點和難點)
一、緒論
1、目的 啟迪學生為國爭光,激發學生對微生物學的濃厚興趣;鼓勵學生勇於實踐,勤於思考為科學發展做出奉獻。
2、內容 微生物學研究對象;微生物學分科;本課程的任務;微生物學發展史與發展趨勢。
3、方法 放錄相(微生物學發展史)。重點講授;我國祖先對微生物學的貢獻和現代微生物學發展趨勢。
4、學時 2學時。
二、微生物形態學及代表類群
1、目的 掌握原核、真核,與非細胞微生物的基本形態結構,繁殖方式,各類微生物主要區別,了解微生物分類原則、系統。該章為本門課程的重點。
2、內容
(1)原核微生物
a、原核微生物的主要特徵;
b、細菌形態大小;細胞基本結構;特殊結構;內含物;原生質;細菌運動;繁殖;個體與群體形態等。
c、放線菌 形態特徵;繁殖方式;代表屬種。
d、蘭細菌和其它原核微生物 立克次體,衣原體,枝原體和類菌質體(可自學)。
e、細菌分類系統(可自學)。
(2)真核微生物-真菌
a、真菌的細胞結構
b、黴菌 形態特徵;菌絲變態、菌絲組織體;繁殖(無性和有性繁殖、無性與有性孢子)農業上常見黴菌。
c、酵母 形態特徵;繁殖;常見酵母屬種。
d、大型食用與葯用真菌 形態特徵與生活史;常見食用與葯用真菌簡介。
e、真菌分類系統(可自學)。
(3)非細胞生物-病毒
a、病毒 形態、大小與結構;類別與分類(昆蟲病毒、植物病毒、分類與命名原則)
b、噬菌體 形態結構;烈性和溫和噬菌體的侵染過程;溶原現象。
c、一步生長曲線。
d、類病毒(自學)。
3、方法 重點講授,輔課堂討論(著重各類微生物的區別)。
4、學時 16學時。
三、微生物營養、呼吸、生長和生態系
1、目的 學習微生物生理基礎知識,微生物營養類型;微生物呼吸與能量代謝;微生物生長發育與環境條件;微生物培養基配製原則和方法等,從而掌握微生物工作的基本原理。該章為本門課程的重點。
2、內容
(1)微生物的營養
a、細胞的化學組成
b、營養源及其生理作用
c、營養物質的吸收
d、微生物的營養類型
e、培養基(制備原則與方法原理、類型)
(2)呼吸與生長
a、能量代謝 (ATP的光合磷酸化和氧化磷酸化、ATP的利用效率)
b、呼吸類型 (有氧呼吸、無氧呼吸與發酵)
c、微生物與氧的關系 (好氣性微生物、嫌氣性微生物和兼性厭氣性微生物)
d、生長 (群體生長,生物量,生長曲線,世代時間和連續培養)
e、環境條件對微生物生長的影響
(3)生態系
土壤-微生物生態系;植物-微生物生態系;微生物與微生物的關系;空氣和水域微生物生態系;
3、方法 重點講授:營養類型、呼吸與能量代謝;輔以課堂討論 (培養基制備與環境條件,滅菌與消毒方法)
4、學時 14學時。
四、微生物的代謝和發酵
1、目的 簡略了解微生物分解代謝和合成代謝及相互關系;微生物獨特合成代謝途徑;微生物代謝調控與發酵生產。
2、內容
a、 微生物分解代謝和合成代謝及相互關系
b、微生物獨特合成代謝途徑
c、微生物代謝調控與發酵生產。
3、學時 4學時。
五、微生物遺傳變異與育種
1、目的 簡略介紹微生物遺傳變異及有關遺傳學概念以使學生深入學習及提高打基礎。掌握基因突變現象和原因,菌種保藏的原理及常用方法。
2、內容
a、突變和誘變育種;b、基因重組和基因工程;c、菌種退化、復化和保藏
3、學時 6學時。
六、微生物分類和鑒定
1、目的 介紹微生物通用分類單元以及微生物在生物界的地位,介紹微生物的經典分類及現代分類方法,並輔助介紹血清學反應有關內容。
2、內容
a、微生物通用分類單元
b、微生物在生物界的地位
c、微生物的經典分類及現代分類方法
e、傳染與免疫及血清學反應特徵
3、學時 4學時。
七、微生物在自然界物質轉化中的作用
1、目的 著重掌握微生物在自然界物質循環中的積極作用;植物殘體的微生物轉化過程,了解微生物在土壤肥力中的重要性。
2、內容
(1)植物殘體的約略分析
(2)自然界碳素的生物循環
a、不含氮有機物的有氧降解
b、酒精發酵,乳酸發酵,丁酸發酵,甲烷發酵及其主要微生物
c、纖維素與果膠物質分解
(3)自然界的氮素生物循環
a、含氮有機物的氨化作用b、硝化作用c、硝酸還原與脫氮作用d、生物固氮作用
3、方法:自學為主,重點講授:輔以答疑。
4、學時 6學時(講授4學時,討論與答疑2學時)。
八、應用微生物
1、目的 學習食用菌與微生物農葯的生產過程,加強實踐活動培養微生物工作操作技術與能力。
2、內容
(1)食用菌生產
(2)微生物農葯生產使用
(3)沼氣發酵
3、方法 自學為主,輔以討論答疑,配合放錄相(鳳尾菇栽培等)
4、學時 4學時
九、實驗安排
本課程的實驗,包括對課堂講授的內容的印證和微生物操作技術的培養與訓練,後者為重點。因而在實驗安排上具有較強的獨立性。它要以培養微生物工作的基本修養,建立無菌觀念,掌握無菌操作技術,熟悉顯微鏡使用原理和方法並具有初步的微生物工作和生產技能為主要目的。
實驗一 3學時
1、顯微鏡使用 (放錄相)
2、油鏡的使用及細菌形態觀察
3、環境中微生物檢測 (由結果中分辨真,細,放,各類微生物菌落)
實驗報告:要求繪出細菌形態圖
實驗二 3學時
1、細菌運動性觀察(電視)
2、無菌操作演示(試管斜面接種)
3、細菌簡單染色與革蘭氏染色
實驗報告;繪出細菌形態圖並註明染色結果
實驗三 3學時
1、莢膜與鞭毛觀察(電視)
2、芽孢與伴孢晶體染色(要求無菌操作)
實驗報告:繪出芽孢與伴孢晶體顯微鏡視野圖
實驗四 3學時
1、昆蟲病毒多角體觀察(電視)
2、放線菌形態觀察(菌落與製片觀察)
3、真菌形態觀察(菌落與製片觀察)
實驗報告:繪出顯微鏡觀察視野圖
實驗五 3學時
1、顯微鏡直接測數
2、細菌大小測定
實驗報告:列出實驗測定結果
實驗六 3學時
1、培養基制備
2、滅菌與消毒
為分離培養准備條件
實驗七 3學時
1、細菌培養技術(錄相)
2、微生物的分離培養與純化(含測數)
3、拮抗試驗或抗生素抑菌測驗
實驗報告:寫出試驗結果並辨認各類微生物菌落形態
實驗八 3學時
1、酒精發酵
2、乳酸發酵
實驗報告:寫出發酵原理並分析實驗結果
注:以上實驗據各專業可以調整。
⑩ 分子生物學實驗基本操作規程
第3章 分子生物學實驗基本操作技術
這里的實驗基本操作技術是指在分子生物學實驗中使用范圍最廣、使用頻率最高、幾乎所有實驗都要應用的技術。器皿的清洗,試管、量筒(杯)、容量瓶、吸管及移液器、電子天平等量具的正確操作和使用、試劑配製等技術,應當都是基本操作技術,但這些內容已在分析化學、生物化學的實驗課程中作了詳細介紹。本章主要介紹與分子生物學實驗有關的除(滅)菌技術、無菌操作技術和微量操作技術。
3.1 除(滅)菌技術
在進行分子生物學實驗過程中,需要一個清潔的實驗環境,所使用的器皿及溶液均需要進行除(滅)菌處理,一方面避免環境中微生物的污染,另一方面還可消除蛋白酶和核酸酶對實驗的干擾和影響。在進行微生物及細胞的純培養時要求更高,不能有任何外來雜菌。因此,對所有器材、培養基要進行嚴格滅菌,對工作場所進行消毒,保證工作順利進行。
實驗室常用的除滅菌方法主要有物理方法及化學方法兩種。物理方法包括用濕熱(高壓蒸汽)、乾熱、紫外線、過濾、離心沉澱等方法除去微生物;化學方法是使用化學消毒劑、抗菌素等殺死或抑制微生物。根據被滅菌物品的材料性質和實驗要求,可採取不同的消毒滅菌方法。
3.1.1 物理滅菌法
(1)乾熱滅菌:乾熱滅菌包括火焰灼燒滅菌和熱空氣滅菌。
火焰灼燒適用於金屬用具,如接種環、接種針和手術器械等,玻璃器皿的口頸,如試管口和瓶口,玻璃棒等的滅菌處理。這種方法滅菌迅速徹底。
熱空氣滅菌一般在烤箱中進行,利用高溫乾燥空氣(160℃170℃)加熱滅菌12h,適用於玻璃器皿和培養皿等。乾熱消毒後的器皿乾燥,易於保存。缺點是乾熱傳導慢,可能有冷空氣存留於烤箱內,因此要求較高的溫度和較長的時間才能達到消毒的目的。應當注意,干烤滅菌完畢後不得馬上將烤箱門打開,須等溫度降至70℃以下時再開箱門,以免冷空氣突然進入,影響消毒效果和損壞玻璃器皿或發生意外事故。在滅菌時,物品不能放的太擠。滅菌的玻璃器皿中不可有水,有水的玻璃器皿在乾熱滅菌時容易炸裂。培養基、橡膠製品、塑料製品不能用此方法消毒。
(2)濕熱滅菌:在相同溫度下,濕熱的滅菌效力比乾熱滅菌好。原因是:(1)熱蒸汽對細胞成分的破壞作用更強。水分子的存在有助於破壞維持蛋白質三維結構的氫鍵和其他相互作用弱鍵,更易使蛋白質變性。加熱使蛋白質變性,與水的含量有關,當環境和細胞含水量越大,凝固越快。蛋白質含水量與其凝固溫度成反比;(2)熱蒸汽比熱空氣穿透力強,能更有效地殺滅微生物;(3)蒸汽存在潛能,當氣體轉變成液體時可放出大量熱能,故可更迅速提高滅菌物體的溫度。
濕熱滅菌常用的方法有高壓蒸汽滅菌、常壓蒸汽滅菌和煮沸滅菌。其中高壓蒸汽滅菌法最為常用,效果最好。常壓蒸汽滅菌法不能在短時間內殺死細菌芽孢,必須採取間歇滅菌或持續滅菌的方法,才能達到完全滅菌。而煮沸滅菌僅用於注射器及某些用具的滅菌,被滅菌物品的濕度太大。所以,這兩種方法較少使用。
高壓蒸氣滅菌是在密閉的高壓蒸汽鍋中進行的。其原理是:將待滅菌的物體放置在盛有適量水的高壓蒸汽滅菌鍋內,將鍋內的水加熱煮沸,並把其中原有的冷空氣徹底驅盡後將鍋密閉,再繼續加熱就會使鍋內的蒸汽壓逐漸上升,從而使溫度也隨之上升到100℃以上。
滅菌時,根據不同的物品選擇不同壓力和時間,一般物品(如布類、金屬器械、玻璃器皿等)消毒的要求是0.15MPa下15min,培養液和橡膠製品為0.1MPa下10min。滅菌前在鍋內加適量的水,加水過少,易將滅菌鍋燒干,引起炸裂事故。加水過多有可能引起滅菌物品浸水。物品不能裝得過滿,以免影響消毒器內氣體流通。導氣管要伸至罐底並防止堵塞。在加熱升壓之前,先要打開排氣閥門排放消毒器內的冷空氣,冷空氣排出後,關閉排氣閥門,同時檢驗安全閥活動自如,開始升壓,當達到所需壓力時,開始計時,並控制壓力恆定。滅菌過程中,操作者不能離開工作崗位,要定時檢查壓力及安全,防止意外事件發生。滅菌完畢後一定要先打開閥門放氣,當滅菌鍋內壓力下降到「0」時,再打開滅菌鍋的蓋。也可在滅菌完畢後,關閉電源總閥,讓滅菌物品自然冷卻,待滅菌鍋壓力表降至「0」時,再取出滅菌物品。
蒸汽壓力與溫度的關系
蒸汽壓力(表壓) 蒸汽溫度
Kg/cm2 MPa ℃ ℉
0.00 0.00 100 212
0.25 0.025 107.0 224
0.50 0.050 112.0 234
0.75 0.075 115.5 240
1.00 0.100 121.0 250
1.50 0.150 128.0 262
2.00 0.200 134.5 274
(3)紫外線殺菌: 紫外線的波長范圍是200300nm,殺菌范圍為240280nm,其中波長在260nm左右的紫外線殺菌作用最強。紫外燈是人工製造的低壓水銀燈,能輻射出257.3nm的紫外線,殺菌能力強且較穩定。紫外線殺菌作用是因為它可以被蛋白質(波長為280nm)和核酸(波長為260nm)吸收,造成這些分子的變性失活。紫外線穿透能力很差,不能穿透玻璃、衣物、紙張和大多數其他物體,但能穿透空氣,主要用於實驗室空氣、操作台表面和不能使用其它方法進行滅菌的物品。紫外線直接照射方便、效果好,經一定的時間照射後,可以消滅空氣中大部分細菌。培養室紫外線燈應距地面不超過2.5米,且消毒物品不宜相互遮擋,照射不到的地方起不到消毒作用。
紫外線照射可產生臭氧,污染空氣,對試劑及培養液都有不良影響,對人皮膚也有傷害。
(4)過濾除菌:很多液體不能採用高壓滅菌的方法進行滅菌處理,如血清、合成培養液、酶及含有生物活性蛋白的液體等,可採用過濾的方法除去細菌等微生物。濾器有抽吸(抽濾)式及加壓式兩種類型;濾板(或濾膜)結構可分為石棉板、玻璃或微孔膜。常用的濾器有Zeiss濾器(蔡氏濾器)、玻璃濾器和微孔濾膜濾器,其中微孔濾膜濾器最為常用。
微孔濾膜濾器多為塑料結構,分為上下兩部分,中間可放置纖維素濾膜。將待過濾液體吸入注射器內,慢慢注入濾器上部的孔中,通過中間的濾膜即可。可用於包括血清在內的各種培養液的過濾除菌,速度快,效果好。濾膜為一次性的特製混合纖維素濾膜,其孔徑有0.6μm、0.45μm、0.22μm三種,用於過濾除菌時,最好選用0.22μm的濾膜(可以除去細菌和黴菌)。安裝濾膜時要注意:先將濾膜在蒸餾水中浸濕再安裝;濾膜薄且光滑,容易移動,千萬不能裝偏而使過濾失敗;同時要注意濾膜的正反面,正面(光面)應朝上。由於濾膜薄,承受壓力有限,壓力不能過大、過猛,以免造成濾膜破裂。每次過濾後應打開濾器,核實濾膜是否移動和破裂,以保證有效過濾除菌。微孔濾膜濾器的清洗、消毒方法很簡單,用完後去掉濾膜,用去離子水沖洗干凈,再將新的濾膜正確放入其中,包裹後可高壓滅菌處理,也可直接煮沸滅菌處理。現在也有一次性小濾器。
3.1.2 化學滅菌法
應用化學制劑破壞細菌代謝機能。常用化學殺菌劑有:乙醇、醋酸、福爾馬林、高錳酸鉀、新潔爾滅等。最常見的是75%酒精及1‰的新潔爾滅,前者主要用於操作者的皮膚,操作台表面及無菌室內的壁面處理。後者則主要用於器械的浸泡及皮膚和操作室壁面的擦試消毒。化學滅菌法操作簡單、方便有效。
將高錳酸鉀粉末與適量體積的福爾馬林混合,會產生大量的甲醛氣體,常用於無菌室的熏蒸消毒。
3.1.3抗生素滅菌法
主要用於培養用液滅菌或預防培養物污染。要注意不能完全依賴抗生素來達到消毒滅菌的目的,還應嚴格無菌操作。常用的抗生素是青黴素和鏈黴素。
3.2無菌操作技術
無菌技術是指實驗過程中,防止一切微生物侵入機體和保持無菌物品及無菌區域不被污染的操作技術和管理方法,是實驗過程中預防和控制交叉污染的一項重要基本操作。在生化實驗中經常涉及到無菌操作技術,尤其是微生物的純培養、細胞及胚胎的培養,更需要嚴格的無菌操作技術。在無菌操作過程中,任何一個環節都不得違反操作原則,否則就可能造成實驗失敗。因此,必須加強無菌觀念,准確熟練地掌握無菌技術,嚴格遵守無菌操作規程。
無菌技術包括四部分內容:實驗所用的玻璃、塑料製品及金屬器械的處理;實驗操作對象及試劑的無菌處理;工作環境及表面的處理;實驗者的操作技術。前兩部分已在前面介紹過,這里主要介紹後兩部分內容。
1. 周密計劃 在開始實驗前要制定好實驗計劃和操作程序。有關數據的計算要事先做好。
2.仔細准備 根據實驗要求,准備各種所需的器材和物品,並選擇適宜的方法進行包裝和除(滅)菌處理,清點無誤後將其放置操作場所(培養室、超凈工作台)內。這樣可以避免開始實驗後因物品不全往返拿取而增加污染機會。
3.嚴格操作
實驗進行前,無菌室及超凈工作台以紫外燈照射3060min滅菌,以70%酒精擦拭無菌操作檯面,並開啟無菌操作台風機運轉10min後,再開始實驗操作。實驗操作應在超凈工作台的中央無菌區域,不要在邊緣的非無菌區域操作。
為拿取方便,工作檯面上的用品要有合理的布局,原則上應是右手使用的東西放置在右側,左手用品在左側,酒精燈置於中央。
在利用超凈台工作時,因整個前臂要伸入箱內,應著長袖的清潔工作服,並於開始操作前要用75%酒精擦手或用消毒液洗手。如果實驗過程中手觸及可能污染的物品和出入培養室都要重新用消毒液洗手。進入細胞培養室需徹底洗手,戴口罩、著消毒衣帽及鞋等。
在無菌環境進行培養或做其它無菌工作時,首先要點燃酒精燈或煤氣燈。以後一切操作,如安裝吸管帽、打開或封閉瓶口等,都需在火焰近處並經過燒灼進行。但要注意:金屬器械不能在火焰中燒的時間過長,以防退火,燒過的金屬鑷要待冷卻後才能夾取組織,以免造成組織損傷。吸取過營養液後的吸管不能再用火焰燒灼,因殘留在吸管頭中營養液能燒焦形成炭膜,再用時會把有害物帶入營養液中。開啟、關閉長有細胞或微生物的培養瓶時,火焰滅菌時間要短,防止因溫度過高燒死細胞或微生物。另外膠塞過火焰時也不能時間長,以免燒焦產生有毒氣體,危害培養細胞。進行無菌操作時,動作要准確敏捷,但又不必太快,以防空氣流動,增加污染機會。不能用手觸及已消毒器皿,如已接觸,要用火焰燒灼消毒或取備用品更換。
工作由始至終要保持一定順序性,組織或細胞在未做處理之前,勿過早暴露在空氣中。同樣,培養用液及其他溶液在未用前,不要過早開瓶;打開瓶蓋進行操作時,瓶口朝上與檯面呈45度角,減少落菌機會;用過之後如不再重復使用,應立即封閉瓶口。吸取營養液、PBS緩沖液、細胞懸液及其它各種用液時,均應分別使用吸管,不能混用,以防影響試劑的效果、擴大污染或導致細胞交叉污染。工作中不能面向操作台講話或咳嗽,以免唾沫把細菌或支原體帶入工作檯面發生污染。手或相對較臟的物品不能經過開放的瓶口上方,瓶口最易污染,加液時如吸管尖部碰到瓶口,則應更換干凈吸管。
對於微生物或細胞而言,每次操作只處理一種微生物或一個細胞株,即使培養基相同也不要共享培養基,以免微生物或細胞間污染。
4.善始善終 實驗完畢後,應及時將實驗物品及廢液帶出工作台,關閉風機,以70%酒精擦拭無菌操作檯面,關閉超凈工作台的風機和照明燈,實驗結束。盡管每次實驗前都會進行工作檯面的消毒處理,但建議實驗結束後立即打開紫外燈進行消毒,特別是在夏季,以防細菌或黴菌孳生。
無菌操作工作區域應保持清潔及寬敞,必要物品,例如試管架、吸管吸取器或吸管盒等可以暫時放置,其他實驗用品用完即取出,以利於空氣流通。
3.3微量操作技術
在過去的實驗中,大家使用的重量和體積計量單位主要是克(g)和毫升(ml)及其以上者,而小於g和ml的單位如毫克(mg)、微克(g)及微升(l)等極少用到。從進入分子生物學實驗開始,這些很小的計量單位都將經常使用,甚至更小者如納克(ng)、皮克(pg)及納升(nl)等也將用到。由相對宏觀的操作突然轉為微量操作,對初學者來講需要有一個熟悉並熟練的過程,關鍵應當注意以下幾個方面的問題。
1. 熟悉並掌握微量稱量器具的正確使用方法。微量電子天平(最小感量10-4g)和微量移液器(最大2l)是兩種最常使用的器具,它們的使用方法請參考第2章有關內容。准確量取是微量操作的第一步,也是最重要的一步。
2. 添加。將一種或幾種液體物質分別准確量取後添加到同一個Eppendorf管中,必須保證看到每一種液體都加入其中,而且在取出移液器時,Tip頭的尖部不得帶出任何可見的液珠。
3. 混勻並集中。全部液體加完後,總體積只有10到幾十微升,難以用常規混勻的方法將各種成分徹底混勻。微量混勻的方法有:旋渦震盪混勻和彈勻。將盛有液體的Eppendorf管蓋緊,握緊並將其底部與旋渦震盪器接觸,液體會在管內高速旋轉而混勻;也可手持蓋好的Eppendorf管上端(口部),另一隻手反復彈動其底部,將其中的液體混勻。最後,用高速台式離心機將全部液體甩到Eppendorf管的底部。
4. 有時將極微量的物質如DNA片段或質粒DNA溶解在幾微升液體中,盡管看不見待溶解物質,但將液體加入後,用上述同樣的方法進行操作,也可很好將其溶解並混勻。
5. 由於微量操作,實驗結果很難用肉眼直接觀察到。為了保證實驗的順利進行,在分子生物學實驗過程中,每一步實驗的結果都必須利用相關的檢測、鑒定方法顯示出來,判定正確後再進行下一步反應。這是所有科學實驗的共同要求,但在分子生物學實驗中更應當強調和加以注意。
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