（生物科技行业）浅谈生物学实验中对照实验的类型
浅谈生物学实验中对照实验的类型
广东省揭东县登岗中学曾鹏光
摘要大多生物学实验中都需设置对照实验，在实验设计过程中，首先要区分实验组和对照组，对照实验的类型又有很多，因此要根据不同的实验，设计对照实验。本文以高中生物课本的相关实验为例，对对照实验的类型进行逐一分析。
关键词生物学实验对照原则
“对照原则”是中学生物实验设计中最常用的原则，通过设置对照实验，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。
一个实验可包括实验组和对照组，实验组，是接受实验变量处理的对象组，所处理的变量就是我们要研究的内容；对照组，也称控制组，是不接受实验变量处理的对象组。按对照的内容和形式上的不同，常用的对照类型有空白对照、自身对照、相互对照、条件对照、配对对照、标准对照、阳性对照、阴性对照、安慰剂对照等9种类型。
1空白对照
空白对照指不做任何实验实验的对照组或不给对照组以任何处理因素。值得注意的是，不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的，实际上对照组还是要做一定的处理，只是不加实验组的处理因素，或者说相对于实验组而言，除实验变量外，别的处理与实验组完全相同。空白对照能明白地对比和衬托实验组的变化和结果，增加说服力。通常未经实验因素处理的对象组为对照组，经实验因素处理的对象组为实验组；或处于正常情况下的对象组为对照组，未处于正常情况下的对象组为实验组。例如，在“生物组织中可溶性还原糖的鉴定”的实验中，向甲试管溶液加入试剂，而乙试管溶液不加试剂（零剂量），一起进行温水浴加热，比较它们的变化。这样，甲为实验组，乙为对照组，且乙为典型的空白对照。空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增强了说服力。
例题剖析：有人设计实验探究有机肥是否能提高土壤肥力并优于化肥。实验分为两组，一组农田施有机肥，一组农田施化肥。该实验设计缺少（）
A．施用有机肥和适量化肥的对照田
B．既不施用有机肥也不施用化肥的对照田
C．施用大量化肥和少量有机肥的对照田
D．施用少量化肥和大量有机肥的对照田
解析：本题考查是否具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。本题的实验目的有两个，一是探究有机肥是否能提高土壤肥力，二是探究有机肥的肥力是否优于化肥。就实验目的一而言，施用有机肥的农田只有与既不施用有机肥也不施用化肥的农田作对照，才能说明有机肥是否能提高土壤肥力。答案：B
2自身对照
自身对照指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不另设对照。自身对照方法简便，关键是看清实验处理前后现象变化的差异。实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组。如“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验，就出现了两次对照，其中第一次对照是在高浓度溶液处理下，质壁分离状态与自然状态形成对照；第二次对照是在低浓度溶液处理下，复原后状态与质壁分离状态形成对照。又如：要研究植物根具有向重力性，茎具有背重力性，可把某一植株横放于培养基上，让其自然生长，经过一段时间后，便可观察到根向重力生长，茎背重力生长。这里，对照和实验都在同一个体上进行，属于自身对照。
例题剖析：某校生物兴趣小组将体重、大小和年龄相同的成年小鼠分成甲、乙、丙三组，分别进行如下表所示的两步连续实验，下列有关该实验的叙述错误的是：（）
A．该实验可验证胰岛素和胰高血糖素的功能以及它们在调节血糖过程中的拮抗作用B．该实验的对照有同组内的自身对照、甲乙间的相互对照，设计丙组作空白对照无必要
C．该实验所用的胰岛素溶液和胰高血糖素溶液应是生理盐水与相应激素配制而成
D．该实验同一步所用的三种溶液用量必须相等，同一组前后两步所用溶液用量可以不等
解析：该实验通过甲组和乙组的自身对照，可验证胰岛素和胰高血糖素的功能以及它们在调节血糖过程中的拮抗作用。实验要严格遵循对照原则和单一变量原则，因此该实验所用的胰岛素溶液和胰高血糖素溶液应是生理盐水与相应激素配制而成，而且该实验同一步所用的三种溶液用量必须相等，同一组前后两步所用溶液用量可以不等。该实验有组内的自身对照（第一步与第二步对照），也有甲乙两组的相互对照，但是丙组的空白对照也很有必要，因为只有与空白对照相比较才能够看出实验组的情况是否异常。答案：B
3相互对照
相互对照是指不单独设对照组，而是几个实验组相互对比对照，其中每一组既是实验组也是其他级别的对照组，由此得出相应的实验结论。一般是在探究某种实验因素对实验结果的影响不明确的情况下使用，通过实验的相互对比，确立实验变量和反应变量的关系。在等
组实验法中，若不设空白对照，则大都是运用相互对照。相互对照较好地平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果具有说服力。例如，“植物的向性运动”的等组实验中，5个实验组采用的都是相互对照，较好的平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果更具有说服力。又如“验证植物根对矿质离子有选择吸收的特性”，可把番茄和水稻分别培养在成分相同的培养液中，过一段时间后，测定培养液中各种矿质元素离子浓度的变化，就会发现番茄吸收Ca多，吸收Si少；而水稻吸收Si多，吸收Ca少。以上就是两个实验组的相互对照。再如，在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中，需要设置有氧和无氧两个条件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。
典型分析：
温度对唾液淀粉酶活性的影响实验：
（1）实验对象：加了相同淀粉糊的四支试管。
（2）对照处理：不另设对照组，而是将四支试管分别放在温度为80℃、60℃、37℃、0℃的不同环境中，并同时逐个加入相同的唾液。
（3）实验结果：对相同时间内四组溶液中淀粉糊消化程度进行检测，并记录检测值。
（4）对照分析：通过对四组检测值之间相互对比，得出淀粉糊消化程度最高组的温度，即为本探究实验的唾液淀粉酶活性的最适温度。
例题剖析：请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测试验结果、得出结论，并回答问题。
实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，斐林试剂、37℃恒温水浴锅、沸水浴锅。
（1）若“＋”代表加入适量的溶液，“—”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计（把答案填在答题卡上相应的表格中）。
①按照上表中的设计，取试管、加溶液。
②。
③。
④。
（3）结果预测：。
（4）结论：。
（5）在上述试验中，如果仅将37℃恒温水浴锅的温度调到20℃。而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比37℃时的浅，其原因
是。
解析：本题综合考查实验设计的基本技能，要验证蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性，因此应遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则。（1）实验目的是验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性，所以要设计两组对照实验，一组是用蔗糖作为底物，分别在两支试管中加入等量的蔗糖溶液，并分别向这两支试管中滴加等量且适量的蔗糖酶溶液和唾液淀粉酶溶液；另一组是用淀粉作为底物，分别在两支试管中加入等量的淀粉溶液，并分别向这两支试管中滴加等量且适量的蔗糖酶溶液和唾液淀粉酶溶液。（2）承接表中实验设计步骤，充分混合后，37℃恒温水浴一段时间。取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混均并置于50℃～65℃水浴一段时间。（3）实验的结果最可能是：含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管（试管甲），以及含有淀粉和淀粉酶溶液的试管（试管乙）中出现砖红色沉淀；其他试管中不出现砖红色沉淀。（4）该实验可以证明酶的催化作用具有专一性。（5）根据酶的特性，温度为37℃左右是哺乳动物细胞中酶活性的最适温度，20℃低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少，故红色试管中的颜色较浅。
答案：（1）
（2）②混均，37℃恒温水浴一段时间
③取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混均，50℃～65℃水浴一段时间
（3）含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管（试管甲），以及含有淀粉和淀粉酶溶液的试管（试管乙）中出现砖红色沉淀；其他试管中不出现砖红色沉淀
（4）哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性
（5）红色试管中的颜色较浅20℃低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少
4条件对照
条件对照是指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，给定的处理因素正是为了保证实验中对照组与实验组相比只是少了实验变量的影响，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。通常施以条件因素的对象组为对照组，施以实验因素的对象组为实验组。例如，在艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，实验组是“R型活细菌＋S型细菌的DNA混合培养”，条件对照组是“R型或细菌＋S型细菌的DNA和DNA 酶混合培养”。再如，“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验中，采用等组实验法，其实验设计方案是：以蝌蚪为实验材料，甲组（实验组）饲喂甲状腺激素；乙组（条件对照组）饲喂甲状腺抑制剂；丙组（空白对照组）对蝌蚪不做任何处理。通过比较、对照、更能充分说明实验变量──甲状腺激素有促进动物生长发育的作用。条件对照的目的是通过对比得出相对立的结论，以验证实验结论的正确性。
例题剖析：请用DNA酶作试剂，选择适当的材料用具，完成下列的实验方案，验证促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA，并预测实验结果，得出实验结论。
（1）实验方案设计
第一步：。
第二步：分组、编号并处理。
第三步：。
第四步：将接种后的培养基放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落的生长情况。
（2）预测实验结果并得出结论：。
（3）通过你设计的实验，还能得出的新的结论是。
解析：在验证促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA的实验中，只有B组加入了S型细菌的DNA，其培养基中会产生S型细菌，而其他培养基中均没有产生S型细菌，证明S型细菌的DNA是遗传物质。
答案：
（1）从S型细菌中提取DNA，制备符合要求的培养基。
将R型细菌分别接种到三组培养基上。
（2）A组、C组中未出现S型细菌，说明DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌．（3）DNA的结构要保持完整才能使R型细菌转化为S型细菌。
5配对对照
配对对照是指严格一致的成对对象分置不同实验变量的对比实验，结果更有说服力。例如萨克斯的实验，巧妙地设计了对照实验，自变量是光照（一半叶片置光下、一半置黑暗），因变量是颜色变化，比较光合作用放氧率，实验结果可信度高。
6标准对照
生物生理、生化的某些项目也都有相应的标准，将观察测定的实验数值与规定的标准值相比较，以确定其正常与否的对照方法。例如，用一种已确认的药物作标准对照组，比较新药的药效。
7阳性对照
阳性对照是指给对照组施以已经被证明是一种有效的处理因素。例如，研究某化合物是否致癌的长期动物实验中，实验组为用该化合物处理，阳性对照组用已知的致癌物感染。又如实验者在研究一种新的抗生素时，可以用已经被证明有抗菌作用的青霉素或其他抗生素与有效的青霉素有同样的作用，则这种抗生素的抗菌作用得到证明，反之，则被否定。用青霉
素作对照组称为阳性对照组。再如“在控制淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用实验”中，1号试管作为阳性对照注入2mL可溶性淀粉溶液，在唾液淀粉酶的作用下水解成还原糖，且能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的氧化亚铜沉淀；而2号试管作为实验组注入2mL蔗糖溶液，在同样条件下，却没有生成砖红色的氧化亚铜沉淀，由此可以证明唾液淀粉酶具有专一性，它只能使淀粉水解，却不能使蔗糖水解。其它实验如“比较过氧氢酶和Fe3+催化效率”也属于阳性对照。
8阴性对照
阴性对照是为排除假阳性而设的对照。例如，检验某转基因植物是否有杀虫效果，必须设置阴性对照（没有杀虫效果的植物组），记录昆虫自然死亡数，再作假设检验统计推断。
9安慰剂对照
安慰剂对照，又称双盲试验。为避免和控制人为或自然因素干扰而设置的对照，试验者和实验对象不知道何为实验和对照。例如，例如试验某新药，使用同样外观的安慰剂作对照，除科研设计者外，医生和病人都不知谁用新药谁用安慰剂。
在设计对照实验时，一定要使反应的条件相同，参与反应物质的量相等，这是实验设计中等量性原则的要求。可以说，等量性原则与对照性实验是相伴而生的，只要是对照性实验，就一定要体现等量性原则。否则，会使实验结果失去可比性，从而影响对照的价值。
细胞生物学实验指导 细胞生物学的发展总是依赖于技术和实验手段的进步,所以学习细胞生物学的技术和方法至关重要。 实验一普通显微镜及其使用（装片观察） 一、目的要求： 1、掌握显微镜的构造、油浸系的原理、使用方法、保护要点。 2、参观了解其他各类显微镜。 二、材料：普通光学显微镜及其他显微镜、细菌标本片、香柏油、二甲苯、擦镜纸。 三、方法和步骤： 1、介绍普通光学显微镜的构造 机械部分：镜座、镜臂、镜筒、转换器、载物台、调焦螺旋。 光学部分：接目镜、物镜、反光镜、聚光器。 2、油镜的原理及使用方法 原理：油镜头的晶片细小，进入镜中的光线亦少，光线经聚光器，通过载玻片进油镜时，由于空气介质和玻璃介质的折射率不一样，光线因折射而损失，使视野更暗。在载玻片和油镜之间加上和玻璃折光系数相同的香柏油，光线直接进入镜头，不发生折射，视野明亮，便于观察。 3、如何维护显微镜：机械部分的维护，光学部分的维护。 4、注意事项： （1）观察油镜载片时，先在载片上有菌影的地方滴1-2滴香柏油，然后放载物台中央，眼侧面看，慢慢降低油镜浸入香柏油中，镜头几乎接触标本。再用左眼在接目镜观察，同时慢慢旋动粗螺旋提起镜筒至能模糊看到物象时，再转动微调螺旋，直至看清晰为止。注意镜头离开油，就不能看清，重新按刚才的步骤进行。 （2）油镜使用过后，立即用擦镜纸擦拭镜头，如油渍已干，则可用香柏油粘二甲苯擦拭镜
头，再用干净擦镜纸擦去二甲苯。 5、观察几种细菌标本片。 6、示教看相差显微镜和荧光显微镜。 四、作业及思考题： 1、油镜的原理是什么？ 2、光线强弱如何调节？与哪些部件有关？ 实验二、细胞膜的渗透性 实验目的 了解细胞膜的渗透性及各类物质进入细胞的速度。 实验原理 将红细胞放入数种等渗溶液中，由于红细胞对各种溶质的透性不同，有的溶质可以渗入，有的不能渗入，渗入的溶质能够提高红细胞的渗透压，所以促使水分进入细胞，引起溶血，由于溶质透入速度互不相同，因此溶血时间也不相同。 实验用品 一、器材 50ml烧杯, 试管（1～10cm）, 10ml移液管, 试管架。 二、材料 羊血。 三、试剂0.17mol/L氯化钠，0.17mol/L氯化胺，0.17mol/L醋酸胺，0.17mol/L硝酸钠，0.12mol/草酸胺，0.12mol/硫酸钠，0.32mol/葡萄糖，0.32mol/甘油，0.32mol/乙醇，0.32mol/丙酮。 实验方法 一、羊血细胞悬液 取50ml小烧杯一个，加1份羊血和10份0.17mol/L氯化钠，形成一种不透 明的红色液体，此即稀释的羊血。
1. 什么是细胞培养？ 细胞生物学实验 指从动物活体体内取出组织，并将其分散为单个细胞（机械或酶消化），在体外模拟体内的生理环境，使其在人工培养条件下保持生长、分裂繁殖、细胞的接触性抑制以及细胞衰老过程等生命现象。 最常见的细胞一般有两种，一种是原代细胞，另一种是传代细胞。 原代细胞是指动物组织经过胰酶或胶原酶等酶类的消化，使其分散，从而获得单个细胞，再使这些单个细胞生长于培养容器中的过程。大多数组织可以制备原代细胞，但制备的方法略有不同，制备的细胞生长快慢及难易程度也不相同。 不同的原代细胞，其形态也不尽相同。一般将10代以内的细胞称之为原代细胞。 传代细胞一般指无限繁殖的细胞系，理论上这类细胞可以无限次的传代。做实验的时候也会经常使用这类细胞，如Hela、293、Vero 等细胞。 2. 细胞的生长周期 游离期：细胞刚接种到新的培养容器中到贴壁前的一段时期，这个时期的长短由细胞类型决定，从几分钟到几个小时不等。 贴壁期：细胞从游离状态变为贴附到培养器皿表面并展现出一定细胞形态的时期。 潜伏期：细胞在完成贴壁后，并不会马上进行增殖，会进行增殖所必须的物质和能量的储备，这个时候称之为潜伏期。
对数生长期：细胞在完成物质和能量储备后，开始大量的增殖的时期。这个时期的细胞活力旺盛，且状态稳定，我们所做的绝大多数实验都是在这个时期开展的。 停止期：随着细胞的生长，细胞密度越来越大，由于营养物质的消耗、细胞间的接触抑制等因素，细胞生长缓慢，甚至停止生长。这个时候，我们就要给细胞进行传代了，使细胞可以继续进行增殖，保持旺盛的活力。 3. 细胞生长所需要营养条件 细胞的培养所需要的营养成份一般来自于基础培养基（比如DMEM培养基）和血清。 基础培养基：主要是提供细胞生长所需要的氨基酸（组成蛋白质的基本单位）、维生素（细胞代谢中辅酶的组成成分）、无机离子（K+，Na+等）、碳水化合物（碳源和能量来源）和一些激素等营养物质。 血清：主要是提供一些基础培养基不能提供的生长因子和低分子的营养物质，此外它还有促进细胞的贴壁、中和有害重金属离子等作用。如果只提供基础培养基而不提供血清，绝大多数细胞是无法生长的。血清对于我们实验的重要性就不言而喻了，那么什么样的血清才算是合格的血清呢？ 合格的血清需要通过各种检测，包括无细菌，无真菌，无支原体检测，无病毒污染。血清一般呈现为淡黄色，透明状液体，由于含有大量的蛋白质等成分，会略有黏稠。以全式金公司的TransSerum EQ Fetal Bovine Serum (FS201-02)为例，它通过了牛腹泻病毒、牛副
．实验动物分级及其标准 根据实验动物微生物控制标准，可将实验动物分为四级： 一级普通动物（CV），系指微生物不受特殊控制的一般动物。要求排除人兽共患病的病原体和积少数的实验动物烈性传染病的病原体。为防止传染病，在实验动物饲养和繁殖时，要采取一定的措施，应保证其用于测试的结果具有反应的重现性（即无论不同的操作人员，在不同的时间，用同一品系的动物按规定的实验规程所做的实验，都能获得几乎相同的结果）。 二级清洁动物（CL），要求排除人兽共患病及动物主要传染病的病原体。 三级无特殊病原体动物（SPF），要求到二级外，还要排除一些规定的病原体。其除菌与灭菌的方法，可使用高效空气过滤器除菌法、紫外线灭菌法、三甘醇蒸气喷雾法及氯化锂水溶液喷雾法。 四级无菌动物（GF）或悉生动物（GN）。无菌动物要求不带有任何用现有方法可检出的微生物。悉生动物要求在无菌动物体上植入一种或数种已知的微生物。 在病理学检查上，四类实验动物也有不同的病理检查标准。 一级外观健康，主要器官不应有病灶。 二级除一级指标外，显微镜检查无二级微生物病原的病变。 三级无特殊病原体动物。无二、三级微生物病原的病变。 四级不含二、三级微生物病原的病变，脾、淋巴结是无菌动物组织学结构。 综合上述，对不同级别的实验动物在动物房设计上和管理上则有不同的要求。 无菌、已知菌以及无特殊病原体动物都需要在无菌或尽可能无菌的环境里饲养，这种环境，目前国际上通用称为屏障环境，即用一道屏障把动物与周围污染的环境隔开，就如胎鼠在母鼠子宫内一样。这种环境从控制微生物的角度分为隔离系统、屏障系统、半屏障系统、开放系统和层流架系统等五大类。 A 隔离系统 是在带有操作手套的容器中饲养动物的系统，用于饲养无菌动物和栖生动物。内部保持按微生物要求的100级的洁净度，但其设置的房间及操作人员不必按无菌室考虑。 B 屏障系统 把10000~100000级左右的无菌洁净室作为饲养室，主要用于无特殊病原体动物的长期饲养和繁殖。入室施行严格管理，如淋浴、换贴身衣服等。 C 半屏障系统
《细胞生物学》综合测试题（一） 一、名词解释（每词3分，共30分） 1、细胞 2、分子杂交 3、核体 4、初级溶酶体 5、自由扩散 6、桥粒 7、膜骨架 8、奢侈基因 9、常染色质 10、基本颗粒（F1因子） 二、填空（每空0.5分，共15分） 1、原生质体是指（）。 2、细胞的三要素是指（）、（）和（）。 3、被动运输可分为两类，即（）和（）。 4、流动镶嵌模型的三大特点是（），（）和（）。 5、目前发现最小最简单的细胞是（），直径只有（）。 6、根据是否与消化物作用溶酶体可区分为（）、（）两种形式。 7、原核细胞和真核细胞的核糖体的沉降系数分别是（）和（）。 8、细胞内的能量转化细胞器是指（）和（）。 9、细胞学说的内容包括（）、（）和（）。 10、荧光显微镜以（）为光源，电子显微镜则以（）为光源。 11、细胞有两种膜结构具有分拣作用，一个是（）另一个是（）。 12、弹性蛋白的肽链之间通过（）相互交连形成网络。 13、用（）技术可以在电镜下观察膜蛋白的不对称分布。 14、在转移酶I和T因子的作用下，催化P位上肽酰tRNA的（）与处在A位上氨酰基tRNA的（）之间形成肽键。 15、染色质根据功能状态不同可分为（）和（）两种。 三、简答（每小题5分，共25分） 1、糙面内质网功能。 2、真核细胞的主要特点是什么？ 3、染色体DNA的三个功能元件是什么？ 4、细胞核的组成部分及功能。 5、为什么说线粒体、叶绿体是半自主性细胞器？ 四、论述（每小题10分，共30分） 1、试述动物细胞的连接方式 2、试述蛋白质糖基化的生理作用。 3、试述细胞生物学的主要研究内容。 《细胞生物学》综合测试题（二）
动物病原微生物的分类 根据病原微生物的传染性、感染人和（或）动物的危害程度，世界动物卫生组织（OIE）将动物病原分为1至4类。 1类动物病原为外来的或导致地方性流行的、并列入官方控制的、实验室释放存在高危险性的病原微生物。 2类动物病原为外来的或导致地方性流行的、并列入官方控制计划的、实验室释放中有中等危险的病原微生物。 3类动物病原为外来或导致地方性流行的、并列入官方控制计划但实验室扩散风险低的致病微生物。 4类动物病原为可导致地方性流行、但不列入官方控制计划的病原微生物。 我国农业部于2005年颁布了动物病原微生物分类名录，其中一类病原微生物危害最大，依次类推，四类最小。有少数寄生虫也列在名单之中。 中华人民共和国农业部 第 5 3号令公布动物病原微生物分类名录2005年5月24日，中华人民共和国农业部部长杜青林签署第53号令，发布《动物病原微生物分类名录》。 根据《病原微生物实验室生物安全管理条例》第七条、第八条的规定,对动物病原微生物分类如下： 一类动物病原微生物 口蹿疫病毒、高致病性禽流感病毒、猪水泡病病毒、非洲猪瘟病毒、非洲马瘟病毒、牛瘟病毒、小反刍兽疫病毒、牛传染性胸膜肺炎丝状支原体、牛海绵状脑病病原、痒病病原。
二类动物病原微生物 猪瘟病毒、鸡新城疫病毒、狂犬病病毒、绵羊痘／山羊痘病毒、蓝舌病病毒、兔病毒性出血症病毒、炭疽芽孢杆菌、布氏杆菌。 三类动物病原微生物 多种动物共患病病原微生物：低致病性流感病毒、伪狂犬病病毒、破伤风梭菌、气肿疽梭菌、结核分支杆菌、副结核分支杆菌、致病性大肠杆菌、沙门氏菌、巴氏杆菌、致病性链球菌、李氏杆菌、产气荚膜梭菌、嗜水气单胞菌、肉毒梭状芽孢杆菌、腐败梭菌和其他致病性梭菌、鹦鹉热衣原体、放线菌、钩端螺旋体。 牛病病原微生物：牛恶性卡他热病毒、牛白血病病毒、牛流行热病毒、牛传染性鼻气管炎病毒、牛病毒腹泻／粘膜病病毒、牛生殖器弯曲杆菌、日本血吸虫。 绵羊和山羊病病原微生物：山羊关节炎／脑脊髓炎病毒、梅迪／维斯纳病病毒、传染性脓疱皮炎病毒。 猪病病原微生物：日本脑炎病毒、猪繁殖与呼吸综合症病毒、猪细小病毒、猪圆环病毒、猪流行性腹泻病毒、猪传染性胃肠炎病毒、猪丹毒杆菌、猪支气管败血波氏杆菌、猪胸膜肺炎放线杆菌、副猪嗜血杆菌、猪肺炎支原体、猪密螺旋体。 马病病原微生物：马传染性贫血病毒、马动脉炎病毒、马病毒性流产病毒、马鼻炎病毒、鼻疽假单胞菌、类鼻疽假单胞菌、假皮疽组织胞浆菌、溃疡性淋巴管炎假结核棒状杆菌。 禽病病原微生物：鸭瘟病毒、鸭病毒性肝炎病毒、小鹅瘟病毒、鸡传染性法氏囊病病毒、鸡马立克氏病病毒、禽白血病／肉瘤病毒、禽网状内皮组织增殖病病毒、鸡传染性贫血病毒、鸡传染性喉气管炎病毒、鸡传染性支气管炎病毒、鸡减蛋综合征病毒、禽痘病毒、鸡病毒性关节炎病毒、禽传染性脑脊髓炎病毒、副鸡嗜血杆菌、鸡毒支原体、鸡球虫。 兔病病原微生物：兔粘液瘤病病毒、野兔热土拉杆菌、兔支气管败血波氏杆菌、兔球虫。 水生动物病病原微生物：流行性造血器官坏死病毒、传染性造血器官坏死病毒、马苏大麻哈鱼病毒、病毒性出血性败血症病毒、锦鲤疱疹病毒、斑点叉尾鲴病毒、病毒性脑病和视网膜病毒、传染性胰脏坏死病毒、真鲷虹彩病毒、白鲟虹
设计性实验方案 课程名称细胞生物学 题目名称 DNA的原位显示 专业生物科学 学号 学生姓名 指导教师 时间 邯郸学院生命科学与工程学院
说明 一、实验设计的目的 实验设计是培养学生综合运用所学知识与技能，初步训练学生获得分析和解决实际问题的能力的实践性教学环节之一。通过实验设计培养学生运用所学知识设计课题的能力，为毕业论文的开展，以及今后从事生产、教学、科研等相关工作打下坚实基础。 二、实验设计的要求 1、以小组为单位，提出与专业、课程有关的课程设计题目。命题要求既有代表性，又有实际意义。 2、设计应包括以下几个部分构成： （1）研究的目的与意义。应说明此项研究在生产实践上或对某些技术进行改革带来的经济、生态与社会效益。有的课题过去曾进行过，但缺乏研究，现在可以在理论上做些探讨，说明其对科学发展的意义。 （2）国内外同类研究的概况综述。在广泛查阅有关文献后，对该类课题研究已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述并提出自己对一些问题的看法。 （3）课题研究方案：包括研究内容、研究方法和技术路线。研究内容要重点突出；研究方法要具有科学性、先进性；技术路线有清晰。 （4）研究的预期结果和创新性。 3、格式要求 （1）表格内容，字号用小4号，中文字体用宋体，英文字体、数字用Times New Roman； （2）正文字数1500字以上。 4、内容要求 （1）立题依据充分（实验目的明确、意义定位准确，对拟解决的问题有合理预测，对国内外研究现状阐述全面）； （2）研究方案（包括实验的技术路线、实验的进程安排、具体操作过程、设立的实验指标和指标的检测手段）可操作性强； （3）实验结果的记录及分析方法可行性强； （4）对实验中可能发生的问题有正确预测并提出相应的解决方法； （5）经费预算合理； （6）附有5篇以上主要参考文献。 三、实验设计题目（自拟）
实验室规则和要求 一般规定 1.上课第一天请先熟悉环境，牢记“安全”是进行任何实验最重要的事项。 2.在实验室内请穿著实验衣（最好长及膝盖下），避免穿著凉鞋、拖鞋（脚 趾不要裸露）。留有长发者，需以橡皮圈束于后，以防止引火危险或污染实验。 3.在实验室内禁止吸烟、吃东西、饮食、化妆、嚼口香糖、嬉戏奔跑，食 物饮料勿存放于实验室的冰箱中，实验桌上勿堆放书包、书籍、衣服外 套及杂物等。 4.所有实验仪器、耗材、药品等均属实验室所有，不得携出实验室外。每 组分配之仪器、耗材请在课程开始前确定清点与保管，课程结束后如数 清点缴回。公用仪器请善加爱惜使用。实验前后，请把工作区域清理擦 拭，并随时保持环境清洁。 5.实验前详阅实验内容，了解实验细节的原理及操作，注意上课所告知的 注意事项。实验进行中有任何状况或疑问，随时发问，切勿私自变更实 验程序。打翻任何药品试剂及器皿时，请随即清理。实验后，适切记下 自己的结果，严禁抄袭，确实关闭不用之电源、水、酒精灯及瓦斯等。 6.身体不适、睡眠不足、精神不济或注意力无法集中，请立即停止实验。 实验时间若延长，请注意时间的管制及自身的安全，不可自行逗留实验 室。 7.实验完毕，请清理实验室、倒垃圾、灭菌、关闭灯光及冷气，离开实验 室前记得洗手。 8.任何意外事件应立即报告教师或实验室管理人员，并应熟知相关之应变 措施。
药品 1.使用任何药品，请先看清楚标示说明、注意事项，翻阅物质安全资料， 查明是否对人体造成伤害，使用完毕请放回原位。 2.新配制的试剂请清楚注明内容物、浓度、注意事项及配制日期，为避免 污染，勿将未用完的药剂倒回容器内。 3.挥发性、腐蚀性、有毒溶剂（如甲醇、丙酮、醋酸、氯仿、盐酸、硫酸、 -巯基乙醇、甲醛、酚等）要在排烟柜中戴手套量取配制，取用完应随即盖好盖子，若不小心打翻试剂，马上处理。 4.有毒、致癌药剂例如丙稀酰胺（神经毒）、溴化乙啶（突变剂）、SDS（粉 尘）请戴手套及口罩取用，并勿到处污染，脱下手套后，养成洗手的好 习惯。 5.使用后的实验试剂和材料，应放在专用的收集桶内。固体培养基、琼脂 糖或有毒物品不得倒入水槽或下水道中。 6.使用刻度吸管取物时，切勿用嘴吸取，请用自动吸管或吸耳球。 仪器 1.使用仪器前先了解其性能、配备及正确操作方法，零件及附件严禁拆卸， 勿私自调整，并注意插座电压（110V或220V）之类别。 2.使用离心机时，离心管要两两对称、重量平衡，离心机未停下不得打开 盖子。冷冻离心机于开机状态时，务必盖紧盖子，以保持离心槽之低温并避免结霜。 3.电源供应器有高电压，切勿触摸电极或电泳槽内溶液，手湿切勿开启电 源。
实验动物分级及其标准 根据实验动物微生物控制标准，可将实验动物分为四级： 一级普通动物（CV），系指微生物不受特殊控制的一般动物。要求排除人兽共患病的病原体和积少数的实验动物烈性传染病的病原体。为防止传染病，在实验动物饲养和繁殖时，要采取一定的措施，应保证其用于测试的结果具有反应的重现性（即无论不同的操作人员，在不同的时间，用同一品系的动物按规定的实验规程所做的实验，都能获得几乎相同的结果）。二级清洁动物（CL），要求排除人兽共患病及动物主要传染病的病原体。 三级无特殊病原体动物（SPF），要求到二级外，还要排除一些规定的病原体。其除菌与灭菌的方法，可使用高效空气过滤器除菌法、紫外线灭菌法、三甘醇蒸气喷雾法及氯化锂水溶液喷雾法。 四级无菌动物（GF）或悉生动物（GN）。无菌动物要求不带有任何用现有方法可检出的微生物。悉生动物要求在无菌动物体上植入一种或数种已知的微生物。 在病理学检查上，四类实验动物也有不同的病理检查标准。 一级外观健康，主要器官不应有病灶。 二级除一级指标外，显微镜检查无二级微生物病原的病变。 三级无特殊病原体动物。无二、三级微生物病原的病变。 四级不含二、三级微生物病原的病变，脾、淋巴结是无菌动物组织学结构。 综合上述，对不同级别的实验动物在动物房设计上和管理上则有不同的要求。 无菌、已知菌以及无特殊病原体动物都需要在无菌或尽可能无菌的环境里饲养，这种环境，目前国际上通用称为屏障环境，即用一道屏障把动物与周围污染的环境隔开，就如胎鼠在母鼠子宫内一样。这种环境从控制微生物的角度分为隔离系统、屏障系统、半屏障系统、开放系统和层流架系统等五大类。 A隔离系统是在带有操作手套的容器中饲养动物的系统，用于饲养无菌动物和栖生动物。内部保持按微生物要求的100级的洁净度，但其设置的房间及操作人员不必按无菌室考虑。 B屏障系统把10000~100000级左右的无菌洁净室作为饲养室，主要用于无特殊病原体动物的长期饲养和繁殖。入室施行严格管理，如淋浴、换贴身衣服等。 C半屏障系统放宽对屏障系统中人及物出入房间时的管理，平面组成大致与屏障系统相同。D层流架系统笼具放在洁净的水平层流空气中。常用于小规模饲养，但在一般房间进行饲养、操作和处理时有被污染的危险性。可用于半屏障的补充。 E开放系统是对人、物、空气等进出房间均不施行消除污染的系统，但通常要进行某种程度的清洁管理 按照微生物学控制标准或根据微生物的净化程度，将实验动物分为4级：①普通动物也称一级动物(conventinal animals,CV)，只能用于教学实验和科研工作的预实验；②清洁动物也称二级动物(clean animals,CL)，它的原种群来源于SPF动物或无菌动物。可用于大多数科研实验，是目前主要要求的标准级别的实验动物；③无特殊病原体动物(specific pathogen free animals,SPF)也称三级动物。SPF是国际公认的实验动物，适用于所有的科学实验，是国际标准级的实验动物，主要用于具有国际交流的重大课题；④无菌动物(germfree animals,GF)和悉生动物(gnotobiotic animals,GN)也称四级动物，它们属于非常规动物，仅用于特殊课题。■
第五章物质的跨膜运输与信号传递 一．教学目标：1深刻理解被动运输、主动运输和内吞外排的概念，以及物质跨膜运输的重要意义；2．理解细胞信号传递的主要特点，掌握甾类激素信号 通路、cAMP信号通路、磷脂酰肌醇信号通路和EGF受体信号通路的主 要环节。 二．重点：跨膜运输的方式和细胞通讯的信号通路。 三．难点：跨膜运输的机制。 四．授课方式与教学方法：讲授、讨论、多媒体辅助教学。 五．教学内容: 细胞膜是细胞与细胞外环境之间的一种选择性通透屏障，物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。多细胞生物是一个繁忙而有序的细胞社会，这种社会性的维持不仅依赖于细胞的物质代谢与能量代谢，还有赖于细胞通讯与信号传递，以协调细胞的行为。 第一节物质的跨膜运输 一.被动运输（passive transport） ◆定义：通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。转运的动力来自物质的浓度梯 度，不需要细胞提供能量。 ◆类型：简单扩散（simple diffusion）、协助扩散（facilitated diffusion） ◆膜转运蛋白： ?1.载体蛋白（carrier proteins）——通透酶（permease）性质； 介导被动运输与主动运输。 ?2.通道蛋白（channel proteins）——具有离子选择性，转运速率高；离子通道是门控的；只介导被动运输膜转运蛋白通道蛋白(被动运输)膜转运蛋白 载体蛋白单运输 (被动运输+主动运输) 共运输 协同运输 对向运输 细胞膜上的运输蛋白： 载体蛋白：通过构象变化运输物质 通道蛋白：形成通道、运输物质 载体蛋白:膜上一类转运蛋白，可特异的、可逆的与某物质结合，通过构象变化将物质从膜的一侧运到另一侧。又称通透酶，与运输物质的结合与酶的动力学相似。 通道蛋白:形成亲水的通道，允许一定大小和一定电荷的离子通过。因运转的几乎都是离子，又称离子通道. 通道蛋白形成通道：
动物病原微生物分类名录 （2005年农业部令第53 号） 依照《病原微生物实验室生物安全治理条例》第七条、第八条的规定，对动物病原微生物分类如下： 一、一类动物病原微生物 口蹄疫病毒、高致病性禽流感病毒、猪水泡病病毒、非洲猪瘟病毒、非洲马瘟病毒、牛瘟病毒、小反刍兽疫病毒、牛传染性胸膜肺炎丝状支原体、牛海绵状脑病病原、痒病病原。 二、二类动物病原微生物 猪瘟病毒、鸡新城疫病毒、狂犬病病毒、绵羊痘/山羊痘病毒、蓝舌病病毒、兔病毒性出血症病毒、炭疽芽孢杆菌、布氏杆菌。 三、三类动物病原微生物 多种动物共患病病原微生物：低致病性流感病毒、伪狂犬病病毒、破伤风梭菌、气肿疽梭菌、结核分支杆菌、副结核分支杆菌、致病性大肠杆菌、沙门氏菌、巴氏杆菌、致病性链球菌、李氏杆菌、产气荚膜梭菌、嗜水气单胞菌、肉毒梭状芽孢杆菌、腐败梭菌和其他致病性梭菌、鹦鹉热衣原体、放线菌、钩端螺旋体。 牛病病原微生物：牛恶性卡他热病毒、牛白血病病毒、
牛流行热病毒、牛传染性鼻气管炎病毒、牛病毒腹泻/粘膜病病毒、牛生殖器弯曲杆菌、日本血吸虫。 绵羊和山羊病病原微生物：山羊关节炎/脑脊髓炎病毒、梅迪/维斯纳病病毒、传染性脓疱皮炎病毒。 猪病病原微生物：日本脑炎病毒、猪繁育与呼吸综合症病毒、猪细小病毒、猪圆环病毒、猪流行性腹泻病毒、猪传染性胃肠炎病毒、猪丹毒杆菌、猪支气管败血波氏杆菌、猪胸膜肺炎放线杆菌、副猪嗜血杆菌、猪肺炎支原体、猪密螺旋体。 马病病原微生物：马传染性贫血病毒、马动脉炎病毒、马病毒性流产病毒、马鼻炎病毒、鼻疽假单胞菌、类鼻疽假单胞菌、假皮疽组织胞浆菌、溃疡性淋巴管炎假结核棒状杆菌。 禽病病原微生物：鸭瘟病毒、鸭病毒性肝炎病毒、小鹅瘟病毒、鸡传染性法氏囊病病毒、鸡马立克氏病病毒、禽白血病/肉瘤病毒、禽网状内皮组织增殖病病毒、鸡传染性贫血病毒、鸡传染性喉气管炎病毒、鸡传染性支气管炎病毒、鸡减蛋综合征病毒、禽痘病毒、鸡病毒性关节炎病毒、禽传染性脑脊髓炎病毒、副鸡嗜血杆菌、鸡毒支原体、鸡球虫。 兔病病原微生物：兔粘液瘤病病毒、野兔热土拉杆菌、兔支气管败血波氏杆菌、兔球虫。 水生动物病病原微生物：流行性造血器官坏死病毒、传
[5]注意：这一步，动作要非常迅速，否则鸡血会凝固。或者先把抗凝剂加入到烧杯中，再加入新鲜的鸡血，边加边震荡即可。 [6]为什么新鲜的鸡血会凝固？ [7]为什么这一步要使用0.17 M 的 NaCl 溶液？ 实验六 细胞膜的渗透性 一、 实验目的 了解细胞膜[1]的渗透性及各类物质进入细胞的速度[2] 二、 实验原理 1、 在等渗溶液中，细胞对各种溶质的透过性不同。有的溶质可以进 入，有的溶质不能渗入。 2、 渗入的溶质能提高细胞的渗透压，促进水分子进入细胞，引起溶 血现象[3]。 3、 不同的溶质渗入到细胞内的速度不同，因此溶血时间也不同。 三、 实验材料 新鲜血液（鸡血、猪血、牛血等） 四、 实验器材 试管（1.5 cm X 18 cm ）、试管架、10 ml 移液管、1 ml 移液管、200 ml 烧杯（2个）、250ml 容量瓶、移液枪、胶头滴管、菜刀、吸球、电子天平、显微镜、盖玻片、载玻片、秒表 五、 实验药品及试剂 0.17 M NaCl 、 0.17 M NH 4Cl 、 0.17 M NH 4Ac 、 0.17 M NaNO 3、 0.12 M Na 2SO 4、 0.12 M 草酸铵、 0.32 M 葡萄糖、 0.32 M 甘油、 0.32 M 乙醇、 0.32 M 丙酮、肝素抗凝剂[4] 六、 实验步骤 1、 制备血液稀释液 （1） 抗凝剂的制备：首先称取1克肝素钠粉末，然后加入0.17 M NaCl 溶液 10 ml （1∶10的比例），混合均匀，制成肝素抗凝剂。 （2） 血液稀释液的制备：取新鲜血液，按比例（肝素抗凝剂:血液 =1∶10）混合均匀，配制成经肝素抗凝的血液[5] [6]。 （3） 按比例（经肝素抗凝的血液∶0. 17 M NaCl 溶液=1∶10）混 合均匀，形成一种不透明的红色液体[7]。 2、 低渗溶液（空白对照）的观察 取试管一只，加入10 ml 蒸馏水，然后再加入1 ml 稀释的血液。注意观察溶液颜色的变化。结果是溶液由不透明的红色变为澄清。记录下这个过程所要的时间。 3、 红血球的渗透性 按表一的配制，分别在下列十种等渗溶液中进行实验。轻轻摇动，注意有无颜色变化，是否有溶血现象发生，记下时间（自加入稀释血液到溶液逐渐由红色变为透明澄清，红血球全部溶血所需时间），填入表一的空格中。 4、 显微观察 [1]何为细胞膜？ [2]为何不同物质进入细胞的速度不同？ [3]何为溶血现象？ [4]你知道有哪些血液抗凝剂？
根据《病原微生物实验室生物安全管理条例》第七条、第八条地规定，对动物病原微生物分类如下： 一、一类动物病原微生物 口蹄疫病毒、高致病性禽流感病毒、猪水泡病病毒、非洲猪瘟病毒、非洲马瘟病毒、牛瘟病毒、小反刍兽疫病毒、牛传染性胸膜肺炎丝状支原体、牛海绵状脑病病原、痒病病原. 资料个人收集整理，勿做商业用途 二、二类动物病原微生物 猪瘟病毒、鸡新城疫病毒、狂犬病病毒、绵羊痘山羊痘病毒、蓝舌病病毒、兔病毒性出血症病毒、炭疽芽孢杆菌、布氏杆菌. 资料个人收集整理，勿做商业用途 三、三类动物病原微生物 多种动物共患病病原微生物：低致病性流感病毒、伪狂犬病病毒、破伤风梭菌、气肿疽梭菌、结核分支杆菌、副结核分支杆菌、致病性大肠杆菌、沙门氏菌、巴氏杆菌、致病性链球菌、李氏杆菌、产气荚膜梭菌、嗜水气单胞菌、肉毒梭状芽孢杆菌、腐败梭菌和其他致病性梭菌、鹦鹉热衣原体、放线菌、钩端螺旋体. 资料个人收集整理，勿做商业用途 牛病病原微生物：牛恶性卡他热病毒、牛白血病病毒、牛流行热病毒、牛传染性鼻气管炎病毒、牛病毒腹泻粘膜病病毒、牛生殖器弯曲杆菌、日本血吸虫. 资料个人收集整理，勿做商业用途 绵羊和山羊病病原微生物：山羊关节炎脑脊髓炎病毒、梅迪维斯纳病病毒、传染性脓疱皮炎病毒. 猪病病原微生物：日本脑炎病毒、猪繁殖与呼吸综合症病毒、猪细小病毒、猪圆环病毒、猪流行性腹泻病毒、猪传染性胃肠炎病毒、猪丹毒杆菌、猪支气管败血波氏杆菌、猪胸膜肺炎放线杆菌、副猪嗜血杆菌、猪肺炎支原体、猪密螺旋体. 资料个人收集整理，勿做商业用途马病病原微生物：马传染性贫血病毒、马动脉炎病毒、马病毒性流产病毒、马鼻炎病毒、鼻疽假单胞菌、类鼻疽假单胞菌、假皮疽组织胞浆菌、溃疡性淋巴管炎假结核棒状杆菌. 资料个人收集整理，勿做商业用途 禽病病原微生物：鸭瘟病毒、鸭病毒性肝炎病毒、小鹅瘟病毒、鸡传染性法氏囊病病毒、鸡马立克氏病病毒、禽白血病肉瘤病毒、禽网状内皮组织增殖病病毒、鸡传染性贫血病毒、鸡传染性喉气管炎病毒、鸡传染性支气管炎病毒、鸡减蛋综合征病毒、禽痘病毒、鸡病毒性关节炎病毒、禽传染性脑脊髓炎病毒、副鸡嗜血杆菌、鸡毒支原体、鸡球虫. 资料个人收集整理，勿做商业用途 兔病病原微生物：兔粘液瘤病病毒、野兔热土拉杆菌、兔支气管败血波氏杆菌、兔球虫. 水生动物病病原微生物：流行性造血器官坏死病毒、传染性造血器官坏死病毒、马苏大麻哈鱼病毒、病毒性出血性败血症病毒医学教`育网整理、锦鲤疱疹病毒、斑点叉尾鮰病毒、病毒性脑病和视网膜病毒、传染性胰脏坏死病毒、真鲷虹彩病毒、白鲟虹彩病毒、中肠腺坏死杆状病毒、传染性皮下和造血器官坏死病毒、核多角体杆状病毒、虾产卵死亡综合症病毒、鳖鳃腺炎病毒、综合症病毒、对虾白斑综合症病毒、黄头病病毒、草鱼出血病毒、鲤春病毒血症病毒、鲍球形病毒、鲑鱼传染性贫血病毒. 资料个人收集整理，勿做商业用途 蜜蜂病病原微生物：美洲幼虫腐臭病幼虫杆菌、欧洲幼虫腐臭病蜂房蜜蜂球菌、白垩病蜂球囊菌、蜜蜂微孢子虫、跗腺螨、雅氏大蜂螨. 资料个人收集整理，勿做商业用途 其他动物病病原微生物：犬瘟热病毒、犬细小病毒、犬腺病毒、犬冠状病毒、犬副流感病毒、猫泛白细胞减少综合症病毒、水貂阿留申病病毒、水貂病毒性肠炎病毒. 资料个人收集整理，勿做商业用途 四、四类动物病原微生物 是指危险性小、低致病力、实验室感染机会少地兽用生物制品、疫苗生产用地各种弱毒病原
实验一：细胞凝集反应和细胞膜通透性的观察 【基本原理】 细胞膜表面的有分支状糖外被，细胞间的联系、细胞的生长和分化、免疫反应、肿瘤的发生等都和细胞表面的分支状糖分子有关。凝集素（lectin）是一类含糖并能与糖分子专一结合的蛋白质，它具有凝集细胞和刺激细胞分裂的作用。凝集素使细胞凝集是由于它与细胞表面的糖分子连接，在细胞表面间形成“桥”的结果，加入与凝集素互补的糖可以抑制细胞的凝集。 细胞膜是细胞与外界环境进行物质交换的结构。可选择性地让某些物质进出细胞，各种物质出入细胞的方式是不同的，水是生物界最普遍的溶剂，水分子可以按照物质浓度梯度从渗透压低的一侧通过细胞膜向渗透压高的一侧扩散，以至于在高渗环境中，动物细胞会失水而收缩；在低渗环境中，动物细胞会吸水膨胀直至破裂。 本实验将红细胞分别放于各种等渗溶液中，由于红细胞膜对不同溶质的通透性不同，使得不同溶质透入细胞的速度相差很大，有些溶质甚至不能透入细胞。当溶质分子进入细胞后可引起渗透压升高，水分子随即进入细胞，使细胞膨胀，当膨胀到一定程度时，红细胞膜会发生破裂，血红素溢出，此时，原来不透明的红细胞悬液突然变成红色透明的血红蛋白溶液，这种现象称为红细胞溶血。 由于各种溶质进入细胞的速度不同，所以不同的溶质诱导红细胞溶血的时间不同，相反可通过测量溶血时间来估计细胞膜对各种物质通透性的大小。 【实验报告】 1．简图表示凝集素使血细胞凝集原理 2．怎样根据细胞膜渗透性实验结果分析确定物质进入细胞的速度？物质进入细胞的快慢有什么规律？ 实验二：聚乙二醇（PEG）介导的细胞融合 【基本原理】 两个以上的细胞合并成为一个双核或多核细胞称为融合细胞。在通常情况下，两个细胞接触并不发生融合现象，因为各自存在完整的细胞膜，在特殊融合诱导物的作用下，两个细胞膜发生一定的变化，就可促进两个或多个细胞聚集，相接触的细胞膜之间融合，继之细胞质融合，形成一个大的融合细胞。 人工细胞融合开始于五十年代，六十年代到七十年代作为一门新兴的技术发展很快，应用范围极广。细胞与组织不同，不排斥异类、异种细胞。不仅能产生同种细胞融合、种间细胞融合，而且也能诱导动植物细胞间产生融合。因此，融合细胞的研究为生物学无论在基础理论上或生产实践上开辟了一条新的道路。这一技术已成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。 细胞融合(Cell fusion)，即在自然条件下或用人工方法(生物的、物理的、化学的)使两个或两个以上的细胞合并形成一个细胞的过程。人工诱导的细胞融合不仅能产生同种细胞融合，也能产生种间细胞的融合，因此细胞融合技术目前被广泛应用于细胞生物学和医学研究的各个领域，如研究核质关系、绘制染色体基因图谱、制备单克隆抗体、育种等。
细胞培养基本理论 一细胞培养概述 细胞培养（cell culture）模拟机体内生理条件，将细胞从机体中取出，在人工条件下使其生存、生长、繁殖和传代，进行细胞生命过程、细胞癌变、细胞工程等问题的研究。 群体培养（mass culture）将大量细胞置于培养瓶中，让其贴壁或悬浮生长，形成均匀的单层细胞或单细胞悬液。 克隆培养（clone culture）即将少数的细胞加入培养瓶中，贴壁后彼此间隔距离较远，经过繁殖每一个细胞形成一个集落，称为克隆。 组织培养（tissue culture）指把活体的组织取出，分成小块，直接置于培养瓶底或通过胶原纤维血浆支持物的培养瓶底来进行培养。 特点：1.，组织不失散，细胞保持原有的组织关系。2，形成生长(cut growth)或形成由扁薄细胞构成的单层细胞培养物。3，在体外生长时，细胞间呈相互依存、互相影响的关系。 器官培养（organ culture）将活体中器官或器官一部分取出，在体外生长、生存，并使其保持器官原有的结构和功能特征的培养。 特点：1，培养的器官在合适的条件下能生长和分化，存活数周或1 年。2，观察受限，只能用组织切片的方法观察或用透射电镜、扫描电镜观察。 细胞培养优点：.1．活细胞：同时、大量、均一性、重复性；2．可控制：各种物理、化学、生物等因素可调控；3．研究方法多样：倒置、荧光、电子、激光共焦显微镜、流式细胞术、免疫组织化学、原位杂交、同位素标记；4．应用广：不同物种、年龄、组织，正常或异常缺点：人工所模拟的条件与体内实际情况仍不完全相同；当细胞被置于体外培养后， 生活在缺乏动态平衡的环境中，时间久了，必然发生变化。 三细胞的形态和类型由不同生长方式造成的差异 呈悬浮生长时，因生长在液体环境中，胞内渗透压高于周围液体环境，因此胞体基本呈圆形。呈贴附于支持物上生长的细胞，开始为圆形，很快过渡成扁平形，并逐渐恢复至原先的细胞形态. 细胞来源：成纤维型细胞；上皮型细胞；其它，不定型 细胞按生长方式：贴壁型细胞（Monolayer cells）；悬浮型细胞（Suspension cells）绝大多数有机体细胞属贴壁型细胞，只有少数细胞类型如某些肿瘤细胞和白细胞可在悬浮状态下生长。 按细胞形态(贴壁细胞）：成纤维型细胞；上皮型细胞；其它，不定型 贴壁型生长细胞或锚着依存性细胞 处于体外培养状态下的贴附生长型细胞在形态上表现单一而失去了在体内原有的某些特征。形态各异反映其胚层起源。如来源于内外胚层的细胞多呈上皮型；来自中胚层的则易呈成纤维细胞型。分为成纤维型细胞；皮型细胞；游走型细胞；多形型细胞 贴壁型细胞形态比较 成纤维型细胞：梭形或不规则三角形；中央有卵圆形核；胞质向外伸出长短不同的突起；中胚层间质起源 上皮型细胞：扁平不规则多角形；细胞中央有圆形核；紧密相连单层膜样生长；内、外胚层细胞如皮肤、表皮衍生物、消化管上皮等 游走型细胞：散在生长，一般不连成片；细胞质经常伸出伪足或突起；活跃的游走或变形运动；羊水细胞培养的早期 多形细胞型：难以确定规律和稳定的形态；如神经组织的细胞等
细胞生物学实验教案 【经典学习资料，收藏必备】
实验一、细胞形态结构与几种细胞器的观察 【实验目的】 在普通光学显微镜下识别细胞和细胞器的形态结构，掌握生物绘图的方法。 【实验原理】 细胞在形态上是多种多样的，有球形、椭圆形、扁平形、立方形、梭形、星形等。虽然细胞的形状各异，但是它们却有共同的基本结构特点，都由细胞膜（动物）、细胞壁（植物）、细胞质和细胞核组成。细胞中的各种细胞器，如线粒体、高尔基体、中心体、核仁、染色体等，一般经过一定固定染色处理后，大多数在光学显微镜下是可以看见的（图）。细胞器的形态结构在普通光学显微镜下与电子显微镜下所看到的结构有很大的差别。 （自拍图） （a）（b） （c）（d） 图 1 细胞形态结构 a. 柿胚乳细胞示胞间连丝； b. 马蛔虫受精卵分裂中期示中心粒； c. 兔的神经细胞中高尔基体； d.小鼠肝细胞线粒体 【实验仪器、材料和试剂】 1. 仪器：复式显微镜、擦镜纸 2．材料：洋葱根尖切片、小白鼠肝切片、兔神经节切片、马蛔虫受精卵切片3．香柏油或石蜡油、二甲苯 【方法与步骤】
一、洋葱根尖切片细胞的观察 先用低倍镜观察根尖的纵切面，注意分生区、伸长区、成熟区细胞的异同，然后再仔细观察细胞的形态结构，特别注意细胞的形状、大小，以及细胞壁、细胞核、核仁、细胞质、液泡的形态结构。 二、兔神经节细胞切片高尔基体的观察 先在低倍镜下找到兔神经节细胞，然后转用高倍镜观察，可看到细胞内淡黄色的背景上有黄褐色的细胞核，核的周围分布着许多深褐色的（硝酸银镀染）高尔基体，呈弯曲的线状，颗粒状，少量分散在细胞质。 三、小白鼠肝细胞切片线粒体的观察 先用低倍镜后用高倍镜观察，可见到许多肝小叶，每小叶有许多紧密排列成索状的多角形的肝细胞，细胞中央有大而圆的细胞核。这时，转用油镜观察，可见到细胞质内分布着许多被苏木精染成深紫色的线粒体，呈颗粒状和线状。 四、马蛔虫受精卵切片中心体的观察 1．取马蛔虫受精卵切片，在显微镜下找到充满子宫腔的受精卵，每个马蛔虫受精卵外围有一层较厚的卵膜，膜内有宽大的围卵腔，各围卵腔内有处在不同分裂期的卵细胞。找到分裂中期的细胞，在细胞中央被染成蓝色条状或棒状的结构，这就是染色体。在染色体两侧可见各有一个较小的，亦被染成蓝色的小粒，称中心粒。在中心粒的周围可见呈放射状的星丝。 实验一、细胞的显微测量 【实验目的】 掌握显微测微计的基本原理及使用方法。 【实验原理】 细胞长度、面积、体积的测量是研究正常的或病理组织细胞的基本方法之一。在显微镜下用来测量细胞长度的工具叫显微测量计，由目镜测微尺（ocular micrometer）和镜台测微尺（stage micrometer）组成，两尺要配合使用。目镜测微尺是放在目镜内的一直径为2cm圆形玻片上，里面有100等分格的刻度尺。每一小格表示的实际长度随不同的显微镜、不同放大倍数的物镜而不同。镜台测微尺是一块特制的载玻片，在它的中央由一片圆形盖片封固着一具有精细刻度的标尺，标尺全长为lmm，分为100等份的小格，每小格的长度为0.01 mm（10μm），标尺的外围有一小黑环，便于找到标尺的位置。显微测量时，先用镜台测微尺标定目镜测微尺每小格所表示的实际长度。在测量细胞时，移去镜台测微尺，换上被测标本，用目镜测微尺即可测得观察标本的实际长度。 【实验仪器、材料和试剂】 （一）仪器：显微镜、目镜测微尺、镜台测微尺、解剖剪、解剖镊、注射器、载玻片、盖玻片、试管、无菌采血针 （二）材料：血涂片 （三）试剂：生理盐水、瑞氏（Wright）染色液 【方法与步骤】
细胞生物学实验报告 叶绿体的分离、纯化与荧光观察 【实验目的】 ⒈通过植物细胞叶绿体的分离与纯化，了解细胞器分离与纯化的原理和方法。 ⒉熟悉荧光显微镜的使用方法，观察叶绿体的自发荧光和间接荧光。 【实验原理】 ⒈叶绿体是植物细胞所特有的能量转换细胞器，叶绿体是植物细胞所特有的能量转换细胞器，光合作用就是在叶绿体中进行。由于具有这一重要功能，所以它一直是细胞生物学、遗传学和分子生物学的重要研究对象。叶绿体是植物细胞中较大的一种的细胞器，利用低速离心即可分离集中进行各种研究。 叶绿体结构模式图 组织细胞的破碎方法很多，包括机械法（研磨法、匀浆法、胶体磨法）和非机械法（超声波法、有机溶法、溶胀法、酶解法）。除了某些细胞外的多肽激素和某些蛋白质与酶以外，对于细胞内或多细胞生物组织中的各种生物大分子的分离纯化，都需要事先将细胞和组织破碎，使生物大分子充分释放到溶液中，并不丢失生物活性。不同的生物体或同一生物体的不同部位的组织，其细胞破碎的难易不一，使用的方法也不相同。 ⒉细胞器分离的过程包括两个主要阶段：碎细胞和细胞组分的分离。将组织匀浆后悬浮在等渗介质中进行离心，差速离心和密度梯度离心是分离亚细胞组分的常用方法。 ⑴差速离心 ①原理：一个颗粒在离心场中的沉降速率取决于颗粒的大小、形状和密度，也同离心力以及悬浮介质的粘度有关。在一给定的离心场中，同一时间内，密度和大小不同的颗粒其沉降速率不同。依次增加离心力和离心时间，就能够使非均一悬浮液中的颗粒按其大小、密度先后分批沉降在离心管底部，分批收集即可获得各种亚细胞组分。 ②事例：叶绿体的分离应在等渗溶液（0.35mol/L 氯化钠或 0.4mol/L 蔗糖溶液）中进行，以免渗透压的改变使叶绿体受到损伤。将匀浆液在1000r/min 的条件下离心 2min，以去除其中的组织残渣和一些未被破碎的完整细胞。然后，在 3000r/min 的条件下离心 5min，即可获得沉淀的叶绿体（混有部分细胞核）。分离过程最好在 0~5℃的条件下进行；如果在室温下，要迅速分离和观察。 ③特点：介质密度均一，速度由高到低，逐级离心。 ④用途：分离大小相差悬殊的细胞和细胞器。 ⑤沉降顺序：核——线粒体——溶酶体与过氧化物酶体——内质网与高基体——核蛋白体。 差速离心可将细胞器初步分离，常需进一步通过密度梯度离心再行分离纯化。
冻存细胞的复苏 1、于液氮罐中取出冻存管。 2、37℃水浴锅中摇动，使之快速融化。 3、超净台内酒精棉球擦拭，打开冻存管，吸出细胞悬液，注入离心管中，再滴加2倍培养液，混匀。 4、离心：1500转/分，3分钟，弃上清。 5、吸取2-3ml培养液加入到离心管中，吹打制悬，接种到培养瓶中，37℃培养。 组织块法培养骨骼肌细胞 1、将新生大鼠处死，再用酒精棉球擦拭其全身消毒，带入超净台内于肩关节和髋关节处剪取四肢（去爪），置培养皿中。 2、PBS液中，清理血污，剥去皮肤。 3、用PBS液洗涤两次，并剔除脂肪，结缔组织，血液等杂物。 4、用将肌组织从骨骼上剪切下来，PBS液清洗后转移至干净培养皿中。 5、加少量培养液，将组织剪成1mm3小块，用吸管将其转移到培养瓶，贴附与瓶底面。翻转瓶底朝上，将培养液加至瓶中，培养液勿接触组织块。入37℃培养箱静置0.5-1小时，轻轻翻转培养瓶，使组织浸入培养液中（勿使组织漂起），37℃继续培养。 贴壁细胞的传代和冻存 1、超净台中打开细胞培养瓶，用吸管将培养液吸出。 2、加入PBS液，使其覆盖培养瓶底部，轻轻摇动后倒掉。 3、加入消化液，以覆盖整个培养瓶底部，盖好瓶盖，于倒置显微镜下观察，待 见到细胞质回缩、细胞间隙增大后于超净台内倒掉消化液。 4、加培养液终止消化。 5、用吸管吸取培养瓶中的培养液，反复吹打瓶壁，制备细胞悬液。 6、将细胞悬液吸入离心管中，离心1500转/分，3分钟，倒掉上清。 7、加入3ml培养液于离心管中，吹打制悬。 8、取2ml细胞悬液进行接种后，剩余细胞悬液继续离心1500转/分，3分钟。 9、去上清，加入1ml冻存液，制悬，转移到冻存管，再按照-4℃1小时→-20℃ 2小时→-80℃2小时→液氮的顺序进行冻存。 细胞计数