读者作者编者
常用几种实验设计统计分析方法的正确选择&一’
完全随机设计资料的统计分析方法
闫丽娜e杨海涛e高霞
河北医科大学流行病与卫生统计教研室河北石家庄050017>
关键词:统计学e医学;方法;数据收集
中图分类号:R195.1
文献标识码:A
文章编号:1004-583X(2013)03-N-02
d o i:10.3969/.i s s n.1004-583X.2013.03.045
在医学科学研究中要实现完整而准确的统计分析首先要确定实验设计的类型详见本刊2013年28卷第2期医学科研中常用实验设计方法其次分清资料的类型根据数据资料类型分为定量资料和定性资料两种定量资料是通过一定的度量衡方法对观察单位测得的数据有度量衡单位医学上常见的各种生理学生化学指标如血压脉搏血红蛋白白细胞血清胆固醇等都为定量资料进行统计描述时若为正态分布常用平均值标准差I S>表示若为非正态分布常用[中位数四分位数距>][M G R>]表示定性资料是将观察单位按某种属性或类别分组然后清点各组的观察单位数如性别血型某病的治愈未愈人数等都为定性资料进行统计描述时常用例>构成比相对比表示再者应该考虑各种统计方法的适用条件现将完全随机设计资料中常用的统计分析方法介绍如下
1数据资料为定量资料
1.1两样本之间进行比较一般应用统计软件先对其正态性和方差齐性进行检验检验水准常取0.10如果两资料满足正态分布同时方差齐选择两独立样本I检验[1]如果只满足正态分布而方差不齐则应用I H检验如果不服从正态分布或既不是正态分布又不能满足方差齐性应选用两独立样本比较的秩和检验W i l c o x o n秩和检验>[2]常见错误=不考虑I 检验和检验的适用条件一律采用I检验
1.2多样本之间比较首先也要考虑是否满足正态性和方差齐性方法同前如满足选用完全随机设计方差分析若P＞
0.05认为多个总体均值之间无差别若P＜0.05认为多个总体均值总的来说有差别还需进一步做两两比较常用
S N K检验G检验>L S D-I检验B o n f e r r o n i检验[3]S N K 检验G检验>适用于所有各组两两间的比较即探索性研究例如3种抗癌药物的治疗效果两两之间是否有差别事先未知任何信息需要用S N K检验去探索性分析到底哪两组有差别L S D-I检验适用于证实性研究中事先计划好的某几对均值间的比较例如两个试验组如某新药不同的两个剂量组>与对照组比较是否有差异可采用L S D-I检验分别对两剂量组与安慰剂进行检验B o n f e r r o n i检验是多重比较中应用最多的方法该方法优点是简单适用范围广但结果较为保守例如3组间两两比较共需比较3次初始检验水准为0.05调整后的检验水准为0.05/3=0.017两两比较所得P 值要与0.017比较从而得出结论如不满足则选用多个样本
比较的秩和检验K r u s k a l-W a l l i s~检验>当P＜0.05时常采用扩展的I检验进行两两比较常见错误=不考虑方差分析后两两比较的适用范围方差分析后一律采用S N K检验
2数据资料为无序定性资料
2.1两样本之间进行比较t若为两分组结局变量为两水平即普通2X2四格表见表1结局变量为有效和无效当n j40且四个格子理论频数T>j5时选用四格表检验;当n j40但存在有格子的理论频数1＜T t5时选用校正o2检验;当n t40或存在理论频数T t1时不宜采用o2检验选用F i s h e r确切概率法;当P。a时选用四格表资料的F i s h e r确切概率法＠若仍为两分组结局变量为三水平及以上即2X C表见表2结局变量为A型B型A B型O型>要比较两者的构成比是否有差别时若不存在超过1/5以上的格子理论频数1＜T t5或不存在任何一个格子的理论频数T t 1选用RXC表o2检验的方法否则选用F i s h e r确切概率法常见错误=四格表资料不考虑例数和理论频数等适用条件一律采用四格表o2检验;2XC表资料不计算各个格子的理论频数导致不考虑是否有1/5以上的格子理论频数1＜T t5或有任何一个格子的理论频数一律采用RXC表o2检验
表1两种药物治疗脑动脉硬化的疗效[例>]
组别例数有效无效新药组444193.2>36.8>
传统药物组241875.0>625.0>
表2患者与健康输血员血型分布例>
组别例数A型B型A B型O型合计
疾病组239476*********
健康组18752541962187
2.2多样本之间进行比较如果比较多组之间率或构成比有无差别或推断两种分类变量有无关联性适用条件同2X
C表选用RXC表o2检验RXC表o2检验如果有差异还需采用率的多重比较进一步推断哪两个总体率间有差别一般选用S c h e f f e'可信区间法及B o n f e r r o n i检验水准调整法[4]
3数据资料为有序定性资料
3.1两样本之间进行比较即单向有序资料如分组变量为两药物组结局变量为显效有效无效>选用两独立样本
W i l c o x o n秩和检验常见错误=不考虑结局变量是否有序一律选用RXC表o2检验
3.2多样本之间进行比较t若分组变量如年龄各阶段>有序而结局变量无序可视为双向无序采用RXC表检验;
(下转正文第244页)
N<临床荟萃>2013年3月5日第28卷第3期C l i n i c a l F o c u s M a r c h52013V o l28N o.3万方数据
安慰剂组比较 接受唑来膦酸治疗的男性骨质疏松患者新发椎骨骨折风险降低67%<相对风险0.33 95%可信区间0.16～0.70 ! 0.01
>[24
] 总之 近年内分泌代谢相关疾病越来越受到关注
相关的研究也越来越多 指南层出不穷 新药研发如火如荼 以上只是2012年内分泌代谢领域重要进展的一部分 希望会对以后的临床工作带来益处
参考文献!
[1] I n z u c c h i S E B e r g e n s t a lRM B u s eJ B e ta l .M a n a g
e m e n to
f h y p e r
g l y c e m i a i n t y p e 2d i a b e t e s ~a p a t i e n t -c e n t e r e da p p r o a c
h ~p
o s i t i o n s t a t e m e n t o f t h e A m e r i c a n D i a b e t e s A s s o c i a t i o n a n d t h e E u r o p e a n A s s o c i a t i o n f o r t h e S t u d y o f D i a b e t e s
c e m i a a n
d r i s k s o f v a s c u l a r
e v e n t s a n dd e a t h [J ].NE n g l JM e d 2010 363<15>~1410-1418.
[3] B o n d sD E M i l l e r M E B e r g
e n s t a lR M e ta l .T h ea s s o c i a t i o n b e t W e e ns y m p t o m a t i c s e v e r eh y p o g l y c a e m i aa n d m o r t a l i t y i
n t y p e2d i a b e t e s ~r e t r o s p e c t i v ee p i d e m i o l o g i c a la n a l y s i so ft h e A C C O R Ds t u d y [J ].B M J 2010 340 b 4909.[4] A C C O R DS t u d y G r o u p G e r s t e i n ~C M i l l e r M E e ta l .L o n g -t e r m e f f e c t so fi n t e n s i v e g l u c o s el o W e r i n g o
nc a r d i o v a s c u l a r o u t c o m e s [J ].NE n g l JM e d 2011 364<9>~818-828.[5] 中华医学会内分泌学分会.
中国糖尿病患者低血糖管理的专家共识[J ].中华内分泌代谢杂志 2012 28<8>~619-623.[6] 中华医学会糖尿病学分会.中华医学会糖尿病学分会关于成人隐匿性自身免疫糖尿病
a t o r s G e r s t e i n~C B o s c h J e t a l .B a s a l i n s u l i na n dc a r d i o v a s c u l a ra n do t h e ro u t c o m e s i nd y s g l y
c e m i a [J ].NE n g l JM e
d 2012 367<4>~319-328.[9] ~o n g J Z h a n g Y
L a iS e ta l .E f f e c t so f m e t f o r m i nv e r s u s g l i p i z i d eo nc a r d i o v a s c u l a ro u t c o m e si n p a t i e n t s W i t ht y p
e2d i a b e t e s a n dc o r o n a r y a r t e r y d
i s e a s e [J ].D i a b e t e sC a r e 2012 D e c 10.[E p
u ba h e a do f p r i n t ][10] F a r k o u h M E D o m a n s k i M S l e e p e rL A e ta l .S t r a t e g
i e sf o r m u l t i v e s s e l r e v a s c u l a r i z a t i o ni n p a t i e n t s W i t hd i a b e t e s [J ].N E n g
l JM e d 2012 367<25>~2375-2384.[11] L o d h i I J Y i n L J e n s e n -U r s t a d A P e ta l .I n h i b i t i n g a d i p o s e t i s s u e l i p o g e n e s i s r e p r o g r a m s t h e r m o g
e n e s i s a n d P P A R Y a c t i v a t i o nt o d e c r e a s ed i e t -i n d u c e d o b e s i t y [J ].C e l l M e t a b 2012 16<2>~189-201.
[12] L i~ G a n W L u L e ta l .A g e n o m e -W i d ea s s o c i a t i o ns t u d y i d e n t i f i e s G R K 5a n d R A S G R P 1a st y p
e 2d i a b e t e sl o c ii n C h i n e s e~a n s [J ].D i a b e t e s 2013 62<1>~291-298.[13] M i n g r o n eG P a n u n z i S d eG a e t a n oA e t a l .B a r i a t r i cs u r g e r y
v e r s u s c o n v e n t i o n a lm e d i c a l t h e r a p y f o r t y p e2d i a b e t e s [J ].N E n g
l JM e d 2012 366<17>~1577-1585.[14] S c h a u e rP R K a s h y a p S R W o l s k iK e ta l .B a r i a t r i cs u r g e r y
v e r s u s i n t e n s i v e m e d i c a l t h e r a p y i
n o b e s e p a t i e n t s W i t h d i a b e t e s [J ].NE n g
l JM e d 2012 366<17>~1567-1576.[15] 中华医学会内分泌学分会
中华医学会围产医学分会.妊娠和产后甲状腺疾病诊治指南[J ].中华内分泌代谢杂志 2012 28<5>~354-371.
[16] D eG r o o t L A b a l o v i c hM A l e x a n d e r E K e t a l .M a n a g
e m e n t o
f t h y r o i d d y s f u n c t i o n d u r i n
g p r e g n a n c y a n d p o s t p
a r t u m ~a n e n d o c r i n e s o c i e t y c
l i n i c a l p r a c t i c e g u i d e l i n e [J ].C l i nE n d o c r i n o l M e t a b
2012 97<8>~2543-2565.[17] 滕卫平.
四雄合作 共享硕果-写在<甲状腺结节和分化型甲状腺癌诊治指南>出版之际[J ].中华内分泌代谢杂志 2012 28<10>~777-778.
[18] 中华医学会内分泌学分会
中华医学会外科学分会内分泌学组 中国抗癌协会头颈肿瘤专业委员会 中华医学会核医学分
会.甲状腺结节和分化型甲状腺癌诊治指南[J ].中华内分泌代谢杂志 2012 28<10>~779-797.
[19] S t a c kB CJ r F e r r i sR L G o l d e n b e r g D e ta l .A m e r i c a n T h y
r o i d A s s o c i a t i o n c o n s e n s u s r e v i e W a n d s t a t e m e n t r e g a r d i n g t
h e a n a t o m y
t e r m i n o l o g y a n dr a t i o n a l ef o r l a t e r a ln e c kd i s s e c t i o ni n d i f f e r e n t i a t e d t h y r o i d c a n c e r [J ].T h y
r i o d 2012 22<5>~501-508.[20] 滕卫平.
甲状腺类似物的研究进展[J ].中华内分泌代谢杂志 2012 28<7>~599-601.[21] S h o e m a k e rT J K o n oT M a r i a s hC N e ta l .T h y
r o i dh o r m o n e a n a l o g
u e s f o r t h e t r e a t m e n t o f m e t a b o l i c d i s o r d e r s ~n e W p
o t e n t i a l f o r u n m e t c l i n i c a l n e e d s ?[J ].E n d o c rP r a c t 2012 18<6>~954-964.
[22] C o l a oA P e t e r s e n nS N e W e l l -P r i c e J e t a l .A12-m o n t h p h a s e 3s t u d y o f p a s i r e o t i d e i nC u s h i n g 'sd i s e a s e [J ].N E n g l J M e d 2012 366<10>~914-924.
[23] Z h a n g G G u oB W u~ e t a l .Ad e l i v e r y s y s t e mt a r g e t i n g b
o n e f o r m a t i o ns u r f a c e st of a c i l i t a t e R N A i -b a s e da n a b o l i ct h e r a p y [J ].N a tM e d 2012 18<2>~307-314.[24] B o o n e nS R e g
i n s t e r J Y K a u f m a nJ M e t a l .F r a c t u r er i s ka n d z o l e d r o n i c a c i d t h e r a p y i nm e nW i t ho s t e o p o r o s i s [J ].N E n g
l J M e d 2012 367<18>~1714-1723.
收稿日期~2013-01-04 编辑~
武峪峰$上接目次N %
若分组变量无序而结局变量<如各级疗效>有序视为单项有
序 选用多个样本比较的K r u s k a l -W a l l i s 秩和检验[5] ＠若分组变量有序 结局变量也有序即双向有序 如分组变量为劳
动强度的轻度~中度~重度 结局变量为骨质退行性变的2度~3度~4度 这种双向有序资料统计学方法的选择还要根据研
究目的而定 若研究目的为分析不同处理组的结局有无差别 选用多个样本比较的K r u s k a l -W a l l i s 秩和检验;若分析目的为两有序分类变量是否存在相关关系 选用等级相关分析 若分析目的为两有序分类变量是否有线性变化趋势 选用有序分类资料的线性趋势检验
[5]
常见错误~忽略研究目的 一律
采用秩和检验或不考虑资料类型采用RXC 表X 2检验
参考文献!
[1] 胡良平.
如何合理选择统计分析方法处理实验资料[J ].中国医药生物技术 2007 2<54>~317-319.[2] 杨俊英
张桂琴.实验设计方案及其统计分析方法的选择[J ].中华物理医学与康复杂志 2001 23<6>~378-381.[3] 彭敏宁 昌兰.医学论文中常用定量资料分析方法的合理选用[J ].实用预防医学 2005 12<6>~1492-1494.[4] 刘桂芬.医学统计学[M ].中国协和医科大学出版社 2007~102-103.[5] 彭敏宁
昌兰.医学论文中常用定性资料分析方法的合理选用[J ].实用预防医学 2007 8<4>~1312-1313.
收稿日期~2013-01-10 修回日期~2013-01-20 编辑~
许卓文 442 <临床荟萃> 2
013年3月5日第28卷第3期 C l i n i c a l F o c u s M a r c h5 2013 V o l 28 N o .3万方数据
分子生物学综合试验报告
综合实验Ⅰ.Southern杂交 （质粒DNA提取、PCR技术体外扩增DNA、质粒载体和外源DNA的连接反应、 地高辛标记的Southern杂交） 一.实验目的 1.学习Southern杂交的原理及操作方法。 2.学习碱裂解法提取质粒的原理。 3.学习PCR反应的基本原理和实验技术；了解引物设计的一般要求。 4.掌握DNA体外连接的基本技能，了解连接反应的注意事项。 二.实验原理 利用染色体DNA与质粒DNA的变性与复性的差异而达到分离的目的。在碱变性条件下，染色体DNA的氢键断裂，双螺旋解开而变性，质粒DNA氢键也大部分断裂，双螺旋也有部分解开，但共价闭合环状结构的两条互补链不会完全分离，当pH=的乙酸钠将其pH调到中性时，变性的质粒DNA又恢复到原来的碱裂解法提取质粒的主要原理是：利用染色体DNA与质粒DNA的变性与复性的差异而构型，而染色体DNA不能复性，形成缠绕的致密网状结构，离心后，由于浮力密度不同，染色体DNA与大分子RNA、蛋白质-SDS复合物等一起沉淀下来而被除去。 聚合酶链反应（PCR）是体外酶促合成DNA片段的一种技术，PCR 进行的基本条件：DNA模板（在RT-PCR中模板是RNA）、引物、dNTP （dATP、dTTP、dGTP、dCTP）、Taq DNA聚合酶、反应缓冲体系。 PCR循环由三个步骤组成：变性、退火、延伸。每一个循环的产物可作为下一个循环的模板，通过30个左右循环后，目的片段的扩增可达106倍。
DNA片段之间的连接是通过DNA连接酶的催化实现的。DNA连接酶催化具有平末端或互补粘性末端的DNA片段间相邻碱基通过3’,5’磷酸二酯键连接起来。最常用的来源于T4噬菌体的T4DNA连接酶。对于平末端或互补的粘性末端可直接进行连接反应。一个片段是平末端，另一片段为粘性末端或两个片段都是粘性末端但不配对，则需要通过各种方式使其可一匹配或通过平末端进行连接。通常采用末端补平、加同聚物尾、加接头等方式是目的片段之间能够匹配。 地高辛随机引物法标记的原理：在随机引物法标记的反应液中，有随机合成的六聚核苷酸作为引物，dATP、dCTP、dGTP、dTTP和D1G-11-dUTP作为合成底物，以单链DNA作为模板，在Klenow酶的作用下，合成插入地高辛的DNA链。以地高辛标记的探针与靶基因DNA链杂交后，再通过免疫反应进行检测。一般通过酶标记地高辛抗体检测，就可以肯定杂交反应的存在。免疫检验一般用碱性磷酸酶系统，BClP/NBT显色，敏感性很高。 三．实验准备 1.实验材料： 含质粒的大肠杆菌DH5α，LB液体培养基， LB平板培养基 2.实验试剂： Taq DNA聚合酶，10×反应缓冲液（含25mmol MgCl2），dNTP，引物（P1、P2），溴乙啶 (EB) ，点样缓冲液Loading buffer（10×）：%溴酚蓝，40%甘油，目的基因及载体， 2×ligation 缓冲液，T4 DNA连接酶， L CaCl2，氨苄青霉素（100mg/mL）， TBE电泳缓冲液（5×）， DIG Random Labeling Mix（高效），Anti-DIG-AP Conjugate， BCIP/NBT Stock Solution，Blocking Reagent。 20×SSC：柠檬酸钠，3M NaCl，2×SSC：柠檬酸钠， NaCl， EDTA，变性液： NaOH， NaCl，中和度： Tris-HCl、、3M NaCl，Standard buffer：5×SSC、%(w/v) N-Lauroylsarcosine, % (w/v) SDS, 1% Blocking Reagent，Standard buffer+50% formamide，Anti-DIG-AP 碱性磷酸酶标记抗地高辛单抗体，BCIP/NBT储备液，冲洗液：0. 1M
试验统计方法复习题 一、名词（术语、符号）解释： 1、总体：具有相同性质的个体所组成的集团特区为总体。 2、样本：从总体中抽出的一部分个体。 3、试验指标：用于衡量试验效果的指示性状称为试验指标。 4、试验因素：是人为控制并有待比较的一组处理因素，简称因素或因子。 5、试验水平：是在试验因素所设定的量的不同级别或质的不同状态称为试验水平，简称水平。 5、处理：单因素试验是指水平，多因素试验是水平与水平的组合。 6、简单效应：一个因素的水平相同，另一个因素不同水平间的性状（产量）差异属于简单效应。 7、参数：由总体的全部观察值而算得的特征数称为参数。 8、统计数：由样本观察值计算的特征数。 9、统计假设：是根据试验目的对试验总体提出两种彼此对立的假设称为统计假设。 10、无效假设：是指处理效应与假设值之间没有真实差异的假设称为无效假设。 11、准确度：是指试验中某一性状的观察值与其相应理论真值的接近程度。 12、精确度：是指试验中同一性状的重复观察值彼此之间的接近程度。 13、复置抽样：指将抽出的个体放回到原总体后再继续抽样的方法叫复置抽样或有放回抽样。 14、无偏估计：一个样本统计数等于所估计的总体参数，则该统计数为总体相应参数的无偏估计值。 15、第一类错误：否定一个正确H0 时所犯的错误。 16、第二类错误：接受一个不真实假设时所犯的错误。 17、互斥事件：事件A与B不可能同时发生，即AB为不可能事件，则称事件A与B为互斥事件。 18、随机事件：在一定条件下，可能发生也可能不发生，可能这样发生，也可能那样发生的事件。 19、标准差：方差的正根值称为标准差。 20、处理效应：是指因素的相对独立作用，亦是因素对性状所起的增进或减少的作用称为处理效应。 21、概率分布：随机变数可能取得每一个实数值或某一围的实数值是有一定概率的，这个概率称为 随机变数的概率分布。 22、随机抽样：保证总体中的每一个体，在每一次抽样中都有同等的概率被取为样本。 23、两尾测验：有两个否定区，分别位于分布的两尾。 24、显著水平：否定无效假设H0的概率标准。 25、试验方案：根据试验目的与要求拟定的进行比较一组试验处理的总称为试验方案。 26、随机样本：用随机抽样的方法，从总体中抽出的一个部分个体。 27、标准误：抽样分布的标准差称为标准误。 28、总体：具有相同性质的个体所组成的集团称为总体。 29、独立性测验：主要为探求两个变数间是否相互独立测验的假设。
高考生物实验设计专题复习 一、典型高考试题分析 实验设计题是近年高考的常见试题.我们应对这些典型实验设计的高考试题进行分析，把握其命题规律、题型特征和答题要求. 例1．〔2009广东36〕〔8分〕 小王发现黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生长的大豆幼苗高得多.请设计一个实验方案，探究不同光照强度对大豆植株高度的影响，并预测实验结果. 实验材料和用具：大豆种子〔200粒〕、光照培养箱〔光照强度范围0-10000 Lux，温度、湿度等均可自行设定〕、培养皿、直尺等. 〔1〕实验方案： 〔2〕实验结果预测： 例2：〔2010广东29〕〔16分〕 假设你去某饲料研究所进行课外实践活动，需要完成以下任务： 〔1〕选用恰当的试剂检测某样品中是否含有蛋白质.提供的试剂有：①碘液，②苏丹Ⅲ溶液，③双缩脲试剂，④斐林试剂.你选用的试剂应该是；蛋白质与相应试剂反应后，显示的颜色应为 . 〔2〕完善以下实验设计并回答问题. 探究A动物蛋白对小鼠生长的影响 资料：饲料中的蛋白含量一般低于20%；普通饲料可维持小鼠正常生长； A动物蛋白有可能用于饲料生产. 一、研究目的： 探究A动物蛋白对小鼠生长的影响. 二、饲料： 1、基础饲料：基本无蛋白质的饲料；
2、普通饲料（含12%植物蛋白）：基础饲料+植物蛋白； 3、试验饲料：基础饲料+A动物蛋白. 三、实验分组： 实验组号小鼠数量（只）饲料饲养时间（天） 1 10 基础饲料 21 2 10 试验饲料1（含6% A动物蛋白） 21 3 10 试验饲料2（含12% A动物蛋白） 21 4 10 试验饲料3（含18 %A动物蛋白） 21 5 10 试验饲料4（含24% A动物蛋白） 21 6 10 ⅠⅡ 备注：小鼠的性别组成、大小、月龄、喂饲量和饲养环境均相同. 四、实验方法和检测指标：略 ①实验组6中，Ⅰ应该为，原因是； Ⅱ应该为，原因是； ②要直观和定量地反映小鼠的生长情况，可以测量小鼠的和 . 例3：〔2011广东29〕〔16分〕 中国的饮食讲究“色香味“，颜色会影响消费.小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验. I.提取叶绿素 Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响 取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温〔约25℃〕下进行实验. 方法和结果如下表.
实验设计方法㈠ 统计学设计方法按因素分为： 单因素：完全随机，配对设计，序贯设计。 两因素：配伍组设计（随机区组设计），均衡不完全配伍组设计 配对设计，两层次分组设计。 三因素：拉丁方设计，尧敦方设计，裂区设计。 多因素：析因设计，正交设计，均匀设计。 嵌套设计，重复测量设计，调查设计，诊断试验。 一、完全随机设计(Complete random design) （一）概念 ?完全随机设计：又称简单随机分组设计，将受试的对象 随机地分配到各处理组（水平）进行试验，或从不同总 体中随机抽样进行观察。 ?是最简单、最易于掌握的设计方法。 ?可设置两个组，也可设置多个组，可设置2个以上的水平。 ?设计中未考虑非处理因素的影响。 （二）应用条件 １.应用条件： ①计数、计量、等级分组资料； ②适合于样本内个体变异较小的情况； ③注意各组的均衡和可比性。 ④各组样本含量可以不等，但最好是n1 = n2 2.缺点： 只能分析单因素。因工作量大，统计效率低。 （三）实验设计方法 ?单因素多水平完全随机设计：将符合实验要求的观察对象随机分配到n个水平组中。 ?单因素g水平组内完全随机设计：研究某药物治疗某疾病，比较该药物对不同年龄段病人的作用，可采用随机抽样，分别从该疾病的老中青三个总体中随机抽取所需要的样本，比较观察。完全随机设计多组试验 二、配对设计(matched-pairs design) 配对设计：是将条件相同或相近的受试对象按某些特征或条件配成对子，然后把每对中两个受试对象随机分配到不同研究组，这种设计称配对设计。可分为四种： (一)前后配对设计 (二)左右配对设计 (三)异体配对设计 (四) 配对设计与完全随机设计比较 (五)交叉配对设计 （一）前后配对设计 指同一批实验对象，施加一种受试因素后，观察某一实验指标在实验前后的变化。同一批标本接受两种不同测定方法的检查也这属类配对。 １.应用范围：主要应用于急性病与短期实验，但不是绝对不能用于慢性病（病情稳定的慢性
分子生物学实验 设计实验 题目：在大肠杆菌中表达绿色荧光基因（EGFP ） 学院：生命科学学院 专业：生态学 教师：吴传芳 姓名/学号：余光辉/20 方成/20
一、实验目的 在大肠杆菌中表达绿色荧光蛋白 二、实验流程 三、实验试剂、材料及步骤 (一)质粒DNA的提取 1.原理 碱裂解法是一种应用最为广泛的制备质粒DNA的方法，其基本原理为：当菌 体在NaOH和SDS溶液中裂解时，蛋白质与DNA发生变性，当加入中和液后， 质粒DNA分子能够迅速复性，呈溶解状态，离心时留在上清中；蛋白质与染 色体DNA不变性而呈絮状，离心时可沉淀下来。 经过苯酚、氯仿抽提，RNA酶消化和乙醇沉淀等简单步骤去除残余蛋白质和 RNA，所得纯化的质粒DNA已可满足细菌转化、DNA片段的分离和酶切、常 规亚克隆及探针标记等要求 2.试剂 LB培养液:胰蛋白胨（Tryptone）10g，酵母提取物（Yeast extract）5 g，NaCl 5g， 琼脂（固体培养基）15g，用1N NaOH调pH 7.5。 溶液Ⅰ：50mmol/L 葡萄糖， 10mmol/ EDTA-Na， 25mmol/L Tris-HCl (pH8.0) 溶液Ⅱ：0.4mol/L NaOH ， 2% SDS 临用前1：1配制。 溶液Ⅲ：5mol/L 醋酸钾60ml 冰醋酸11.5ml 双蒸水28.5ml 卡那霉素(20mg/mL) 抽提液（饱和酚：氯仿：异戊醇=25：24：1 ） 无水乙醇 70%乙醇 TE缓冲液或ddH2O
3.材料 含质粒pET-28a和pEGFP-N3菌液 1.5ml塑料离心管 EP管架 微量取液器和取液器吸头 常用玻璃器皿 4.实验步骤 （1）将带有质粒pET-28a和pEGFP-N3的大肠杆菌接种在液体培养基中（加氨苄青霉素50μg/mL），37℃培养过夜 （2）取培养菌液1.5mL置Eppendorf小管中，10000rpm×2min，弃上清液 （3）加入100μL溶液I，漩涡器上充分混匀，在室温下放置10 min （4）加入200μL新配制的溶液Ⅱ，轻轻翻转2~3次，使之混匀，冰上放置5 min （5）加入150μL冰冷的溶液Ⅲ，加盖后温和颠倒数次使混匀，产生白色絮状物，冰上放置15 min （6）10000rpm×5 min，取上清液于另一干净的离心管中 （7）向上清液中加入等体积（约400μL）酚/氯仿/异戊醇（25:24:1，v/v），振荡混匀，10000rpm ×10 min，将上清液转移至新的离心管中（8）加入等体积（约370μL）氯仿/异戊醇（24:1），混匀，离心2min ,取上清液于新离心管中 （9）向上清液加入2倍体积无水乙醇，混匀，-200C放置1h （10）12000rpm × 5 min，倒去上清液，把离心管倒扣在吸水纸上，吸干液体 （11）加0.8mL70%乙醇，离心1 min，倒去上清液，真空抽干或室温自然干燥30min （12）加30μL ddH2O ，-200C保存备用 5.注意 （1）饱和酚（取下层）单独吸200μL，氯仿：异戊醇（24：1）吸200μL （2）制备质粒过程中，所有操作必须缓和，不要剧烈振荡（特别是加入溶液II 和III ），以避免机械剪切力对DNA的断裂作用 (二)DNA琼脂糖凝胶电泳检测 1.原理 在质粒提取的过程中，由于操作原因，提取的质粒可能有三种：线性DNA、 开环DNA 、闭环超螺旋DNA 。 当提取的质粒DNA电泳时,同一质粒DNA泳动速度：闭环超螺旋〉线状〉开 环。 但有时也有也会出现相反情况，因为与琼脂糖浓度、电流强度、离子强度及核 酸染料含量有关。 2.试剂 Gold view（DNA染料） 0.5×TBE缓冲液 上样缓冲液（6×） 3.材料 提取的pEGFP-N3和pET-28a ，琼脂糖，锥形瓶，一次性手套，胶铲，封口膜，
田间试验与统计分析－习题集及解答 1.在种田间试验设计方法中，属于顺序排列的试验设计方法为：对比法设计、 间比法 2.若要控制来自两个方面的系统误差，在试验处理少的情况下，可采用：拉丁 方设计 3.如果处理内数据的标准差或全距与其平均数大体成比例，或者效应为相 乘性，则在进行方差分析之前，须作数据转换。其数据转换的方法宜采用：对数转换。 4.对于百分数资料，如果资料的百分数有小于30%或大于70%的，则在进 行方差分析之前，须作数据转换。其数据转换的方法宜采用：反正弦转换（角度转换）。 5.样本平均数显著性测验接受或否定假设的根据是：小概率事件实际不可能性 原理。 6.对于同一资料来说，线性回归的显著性和线性相关的显著性：一定等价。 7.为了由样本推论总体，样本应该是：从总体中随机地抽取的一部分 8.测验回归和相关显著性的最简便的方法为：直接按自由度查相关系数显著 表。 9.选择多重比较的方法时，如果试验是几个处理都只与一个对照相比较，则应 选择：LSD法。 10.如要更精细地测定土壤差异程度，并为试验设计提供参考资料，则宜采用： 空白试验 11.当总体方差为末知，且样本容量小于30，但可假设＝＝（两样本 所属的总体方差同质）时，作平均数的假设测验宜用的方法为：t测验 12.因素内不同水平使得试验指标如作物性状、特性发生的变化，称为：效应 13.若算出简单相差系数大于1时，说明：计算中出现了差错。 14.田间试验要求各处理小区作随机排列的主要作用是：获得无偏的误差估计值 15.正态分布曲线与轴之间的总面积为：等于1。 16.描述总体的特征数叫：参数，用希腊字母表示；描述样本的特征数叫：统计 数，用拉丁字母表示。 17.确定分布偏斜度的参数为：自由度 18.用最小显著差数法作多重比较时，当两处理平均数的差数大于LSD0.01时， 推断两处理间差异为：极显著 19.要比较不同单位，或者单位相同但平均数大小相差较大的两个样本资料的变 异度宜采用：变异系数 20.选择多重比较方法时，对于试验结论事关重大或有严格要求的试验，宜用： q测验。 21.顺序排列设计的主要缺点是：估计的试验误差有偏性 22.田间试验贯彻以区组为单位的局部控制原则的主要作用是：更有效地降低试 验误差。
试验统计方法复习题 1.何谓实验因素和实验水平？何谓简单效应、主要效应和交互效应?举例说明之。 实验因素: 被变动并设有待比较的一组处理的因子或试验研究的对象。 实验水平: 实验因素的量的不同级别或质的不同状态。 简单效应: 同一因素内俩种水平间实验指标的相差。 主要效应：一个因素内各简单效应的平均数。 交互效应：俩个因素简单效应间的平均差异。 2.什么是实验方案，如何制定一个正确的实验方案？试结合所学专业举例说明之。 试验指标:用于衡量试验效果的指示性状。 制定实验方案的要点○1.目的明确。 ○2. 选择适当的因素及其水平。 ○3设置对照水平或处理，简称对照(check，符号CK)。 ○4应用唯一差异原则。 3.什么是实验误差？实验误差与实验的准确度、精确度以及实验处理间的比较的可靠性有什么关系？ ○1.试验误差的概念：试验结果与处理真值之间的差异. ○2随机误差影响了数据的精确性，精确性是指观测值间的符合程度，随机误差是偶然性的，整个试验过程中涉及的随机波动因素愈多，试验的环节愈多，时间愈长，随机误差发生的可能性及波动程度便愈大。系统误差是可以通过试验条件及试验过程的仔细操作而控制的。实际上一些主要的系统性偏差较易控制，而有些细微偏差则较难控制。 4.试分析田间实验误差的主要来源，如何控制田间实验的系统误差？如何降低田间实验的随机误差？ 误差来源：(1)试验材料固有的差异 (2)试验时农事操作和管理技术的不一致所引起的差异 (3)进行试验时外界条件的差异 控制误差的途径：(1)选择同质一致的试验材料 (2) 改进操作和管理技术，使之标准化 (3) 控制引起差异的外界主要因素 选择条件均匀一致的试验环境； 试验中采用适当的试验设计和科学的管理技术； 应用相应的科学统计分析方法。 尽量减少实验中的随机波动因素、环节和时间可以有效的降低随机误差。 5.田间实验设计的基本原则是什么？完全随机设计、完全随机区组设计、拉丁设计各有何特点？各在什么情况下使用？ （1）基本原则是：○1.重复○2随机排列○3局部控制 （2）完全随机设计的特点是设计分析简便，但是应用该设计的条件是要求试验的环境因素相当均匀，所以一般用于实验室培养试验及网、温室的盆钵试验。 完全随机区组设计○1.特点: 根据“局部控制”的原则，将试验地(或试验环境)按肥力变异梯度(或条件变异梯度)划分为等于重复次数的区组，一区组亦即一重复，区组内各处理都独立地随机排列。○2应用条件：对试验地的地形要求不严，必要时，不同区组亦可分散设置在不同地段上。 拉丁方设计的○1.特点：将处理从纵横二个方向排列为区组(或重复)，使每个处理在每一
实例： 1. 试验不同配方的减肥药a1和a2，28名肥胖自愿者参与试验。以服用减肥药4周后体重下降值为观察指标。采用何种设计方案？试述该设计步骤。 2．欲研究A、B两种高血压病治疗方案的疗效有无差别。现将20名高血压患者随机分为两组，其中10名患者以A-B-A的顺序接受治疗；另外10名患者则以B-A-B顺序治疗。采用该种设计？需要考虑哪些问题？ 3．比较5种不同剂量的甲状腺素对豚鼠甲状腺体重量的影响，考虑到豚鼠种系与体重对结果的影响。选用何种设计方案，请叙述设计步骤及应用条件，并回答统计分析后能获得哪些结论？ 4. 利血平可以使小鼠脑中去甲肾上腺素（NE）等递质下降，现考察某种新药MWC是否具有对抗利血平使递质下降的作用，将24只小鼠随机等分为四组，并分别给予蒸馏水、利血平、MWC、利血平＋MWC四种不同处理后，测得脑中NE的含量（ng/g湿组织），该资料属于何种设计方案，其统计分析结果可以回答哪些问题？ 5.某医生欲比较饮食疗法与某种药物疗法对降低血清胆固醇含量的疗效，选择40名高血脂病人，设立四个组：①正常饮食②饮食疗法组③药物组④药物＋饮食疗法组。 问：①该设计属何种设计方案？ ②其统计分析结果可以回答哪些问题？ 6. 试述正交设计与析因设计的联系与区别。L18(37)的含义。正交表中的每列可作哪些安排？ 7.研究A、B、C三因素的主效应，三个因素均为2水平。同时要研究交互作用A×C，B×C，请用L8（27）正交表做表头设计（若将第一列作为空列）。 L8（27）正交表 列号 试验号 1 2 3 4 5 6 7 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 2 2 2 3 1 2 2 1 1 2 2 4 1 2 2 2 2 1 1 5 2 1 2 1 2 1 2 6 2 1 2 2 1 2 1 7 2 2 1 1 2 2 1 8 2 2 1 2 1 1 2 L8（27）二列间的交互作用表 列号 1 2 3 4 5 6 7
《实验设计》复习思考题 1．实验设计的目的意义是什么？ 2．实验设计的基本要素是什么？它们之间有何联系？ 3．关于实验的处理因素，进行实验研究时，要注意些什么？ 4．实验研究时，如何选择受试对象？ 5．实验研究时，如何选择确定效应指标？ 6．实验设计的基本原则有哪些？ 7．实验研究时，为什么要设立对照？如何设立对照？ 8．实验研究时，估计样本量需要事先确定哪些因素的水平？ 9．实验研究时，为什么要随机？随机化可以控制哪些误差？ 10．常用的实验设计方法有哪些？各适合在什么情况下使用？使用时各应注意些什么？ 11．有人说，每日喝500毫升浓沱茶可以降低高血压。某医师对20名高血压病人进行了观察，发现每日喝500毫升浓沱茶，半月后复查，血压平均下降20kPa，故认为喝浓沱茶确实可治疗高血压。你如何评价该研究结论？该项研究在设计方面是否存在问题？如存在问题，应该如何改进？12．1976年某单位报告了果胶驱铅的疗效观察：30名铅中毒工人脱离现场后住院治疗，治疗前测得尿铅均数为0.116mg/L，血铅均数为 1.81mg/L；服用果胶20天后再测，尿铅均数降为0.087mg/L，血铅均数 降为0.73mg/L，说明果胶的驱铅效果较好。请评述该项研究。 13．将20只小白鼠分为实验组和对照组，实验人员闭着眼睛用手去鼠笼中随机抓小鼠，抓出10只小鼠作为实验组，剩余10只作为对照组。由于实验人员是闭着眼睛用手随机抓取的，故该分组是随机分组。你认为这种观点正确吗？为什么？应该怎么做？ 14．为研究膳食中添加赖氨酸盐后对正常儿童生长发育有无影响，拟在面包中添加L－赖氨酸盐后用幼儿园的学生进行干预试验。试问：（1）可采用何种设计方案？（2）如何设置对照？（3）观察哪些指标？（4）需要控制哪些非处理因素？如何控制？ 15．奶粉包装机正常工作时，包装量服从正态分布。每袋奶粉标准重量为500克，标准差为15克。今欲检验包装机工作是否正常，希望每袋奶粉平均净重量与标准值相差达5克时能发现差异，问应随机抽检多少袋奶粉？ 16．据文献报告，母乳喂养的婴儿42天时血红蛋白均数为117.7g/L，人工喂养的只有103.3g/L，42天时婴儿血红蛋白的标准差为10.2g/L。为研究母乳喂养和人工喂养对婴儿血红蛋白的影响，现要在置信度为95％、把握度为90％的水平上发现这两种喂养造成的婴儿血红蛋白差异，每组
北京市2017年中考物理专题复习资料--实 验设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
实验设计 方法指导 实验设计的思路和方法：初中学段需要掌握的设计实验方法主要是“控制变量法”。 1.什么是控制变量法 科学探究的类型，按能否控制变量可分为：可以控制变量的实验探究，不能控制变量的实验探究。可以控制变量的实验探究的基本程序是：控制变量，观察因变量怎样随自变量的改变而改变。 什么是自变量、因变量、控制变量呢？自变量(原因变量)：实验中有目的地改变的变量。因变量(结果变量、函数)：随自变量的改变而变化的变量。控制变量：除自变量外还有其他变量影响因变量，为了研究因变量如何随自变量的改变而变化，自变量改变时需要控制其他变量不变或不影响因变量，这些需要控制的变量叫控制变量。 2.如何操作各种变量，重点要思考以下四个问题： A.自变量是怎样改变的； B.自变量是怎样测量的； C.因变量是怎样测量的； D.控制变量是怎样控制的。 结构图如下 3.确定实验所需的材料和设备，设计实验步骤，设计数据记录表 关于实验数据记录表格的设计： 实验数据记录表由表头和空格组成。表头中的物理量一般包括自变量和因变量，有时自变量或因变量不能直接测量，此时表头中的物理量还要包括为求自变量或因变量而需要测量的中间变量。表头中的每个物理量后都要标注国际单位，格式为：物理量(符号)/单位符号。表格中物理量排列的先后顺序为：自变
量的中间变量，自变量，因变量的中间变量，因变量。空格的个数取决于自变量的取值个数。 4.根据题目要求选择实验的次数 一般来说，要探究“因变量与自变量有关”，需要至少两次实验；要探究自变量变化，因变量是否也随之变化，在语言描述上是“……越……，……越……”的关系，需要至少三次实验；若要探究因变量与自变量具体的定量关系，需要至少六次实验。从统计的观点来看，实验的次数越多，实验结论越具有说服力。 典例点拨 【例1】 (2016·石景山二模)影响水蒸发快慢的因素有：①水的温度；②水的表面积；③水上方空气流动速度。利用装有水的烧杯、滴管、两块小玻璃片，请选用一个常见的物品设计实验证明：水蒸发的快慢与上方空气流动速度有关，写出实验步骤和实验现象。 【思路分析】本题是一道基础的实验设计题，利用身边物品做实验。本题中，三个变量非常直观，“水上方空气流动速度”是自变量，“水蒸发的快慢”是因变量，“水的温度、水的表面积”是控制变量，改变空气流速，观察哪部分水先蒸发完。 【自主解答】实验步骤：用滴管在两个玻璃片上分别滴上等量的水，并使每块玻璃片上的水摊开的面积一样，用扇子对一个玻璃片上的水滴扇风。 结论：发现被扇风的玻璃片上的水蒸发得快，得出结论。 【例2】 (2015·丰台二模)有两个容积相同的保温杯，设计实验比较哪个杯的保温效果好。 (1)需要的实验器材：________。 (2)写出实验步骤和判断哪个杯保温效果好的根据。 【思路分析】本题的开放程度较大，首先要将“保温杯的保温效果”转化为一个可观测的物理量：即保温杯里水的末温，应该控制的变量是“质量和初温相同的水、相同的环境条件、放置相同的时间”，需要测量的是保温杯里水的末温。【自主解答】(1)温度计，秒表，热水 (2)实验步骤：
一、实验名称:临时装片、切片、涂片的制作、观察与指导 二、实验目标:让学生通过独立自主的制作临时装片、切片、涂片的方法来感知细胞的形态与结构,从而使学生对细胞达到一定的认识,为以后的教学作下铺垫。制作临时装片的成功,对提高学生的生物学兴趣与生物科学素养都起着重要的作用。同时,这样锻炼了学生的动手能力,也培养了学生的自己动脑思考的能力。 三、实验方法及步骤: (一)实验材料:显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、吸水纸、解剖针、毛笔、滴管、擦镜纸;清水、碘酒溶液;西红柿、空心莲子草、洋葱;创可贴(切片时可能会有人受伤) (二)实验步骤: 1、临时装片的制作 ⑴准备 擦用擦镜纸把载玻片与盖玻片擦拭干净 改进:将洁净的纱布改为擦镜纸,擦拭玻片时要注意用左手的拇指与食指 夹住玻片的两端,右手的拇指与食指衬垫上洁净的纱布后,夹在玻片两面,同时擦拭,以防将玻片损坏, 滴用滴管在载玻片中央滴1-2滴清水 改进:在制片时至少滴2滴清水,这样加盖玻片时,盖玻片下的空间中水 较充盈,气泡就少,细胞的活性也较好 取用刀片在洋葱表面上划“井”字(大约0、5cm2),用镊子撕取外表皮 问题:由于叶表皮皱缩、学生不熟练等,导致撕下的表皮薄膜过厚,在显微 镜视野中难以找到理想的观察对象,致使实验效果较差。 改进:首先将洋葱鳞片叶切成宽1、0-1、5 cm 的纵向窄条,再用刀片将 洋葱鳞片叶内侧表皮划成小块(切忌划透),然后用镊子夹住所划表皮的 边缘,将其轻轻取下(洋葱鳞片叶内侧表皮易与叶肉分离,操作简便)即 可。这一改进降低了实验操作难度,提高了制片质量。 放把撕取的表皮浸入载玻片上的水滴中,并展平 ⑵盖盖玻片 盖用镊子夹起盖玻片,使它的一边先接触载玻片上的水滴,然后缓缓地 放下,盖在要观察的材料上 ⑶染色 染:将玻片倾斜10度左右,从高的一侧滴入碘液,让其自己流入玻片。 问题: 染色时书中要求就是把1-2滴碘液滴在盖玻片的一侧,然后用吸 水纸从盖玻片的另一侧吸引,使染液浸润标本的全部。然而,部分同学可 能将盖玻片下所有水全部吸干,做出的装片会有很多的大气泡,且气泡将 细胞掩盖了,或者有人将气泡误认为细胞。 改进:染色时不用吸水纸吸水,而就是将玻片倾斜10度左右,这个角度一
问答题 1.什么是实验设计，试验设计的类型有哪些，实验设计的三要素是什么，实验设计的原则是什么？实验设计也称为 试验设计，就是对实验进行科学合理的安排，以达到最好的实验效果。 类型：一演示实验；2、验证实验；3.比较实验；4、优化实验；5、探索实验。 “三要素3实验单元.实验因素、实验效应。 原则：重复原则、随机化原则、局部控制原则、对照原则、平衡原则、弹性原则、最经济原则。 2.什么是比较实验，举例说明在什么情况下采用比较实验及其方法，比较实验的结果分析方法有哪几种？比较实验 一般是通过大量的实验而得出理想的结果，是科学实验的一种基本类型。 比较两个处理之间的水平比较用t检验，多个处理之间的水平对比用方差分析。 比较实验的结果分析一般可以使用U检验、t检验、f检验。 3.什么是正交实验，解释L(3')。解释山(95) 正交实验设计就是使用正交表来安排实验的方法。 U(3l)表示正交表要进行9次实验，每次实验有4个因素，每个因素有3个水平数。 U9 (95)表示均匀设计表要进行9次实验，每次实验有6个因素，每个因素有9个水平数。 4.多因素实验优化实验方法有哪些？请解释，如何筛选实验因素以简化实验 正交设计.均匀设计.稳健性设计、可靠性设计、析因设计。 实验因素的数目要适中.实验因素的水平围应该尽可能大.实验指标要计量。 5.比较均匀设计与正交设计的异同点？两者各自的适用条件是什么？ 相同点： 两种实验设计都可以考察多个实验因素对观测结果的影响。两者均可以通过较少的实验次数来考察各因素的主效应及部分因素间的交互作用。在与特定实验对应的实验设计安排表(正交表或均匀表)选择合适且在相同实验条件下观测指标测定结果稳定性较好的情况下，两种实验设计均可以不做独立重复实验。 不同点： a、所需实验次数不同。在相同的条件下，均匀设计所需的实验次数较正交设计少。 b、作用和角色不同。均匀设计更适合于具有多水平的多因素的筛选实验。 c、统计分析方法不同。正交设计定量资料可釆用与其设计相应的定疑资料方差分析来处理，而均匀设计定呈资料 则需要运用多重线性回归分析来处理。 适用条件： 正交设计是根据正交性准则来挑选代表点，使点能反映实验围各因素和实验指标的关系。具有均匀分散性和整齐可比性。只能用于实验因素比较少的实验，以最少的实验次数找出实验因素水平的最佳搭配。并且正交表可以允许空白列，同时正交表唯一。 均匀设计使用均匀设计表，均匀表不唯一。可以接受较多的实验因素，选择的实验点具有代表性。为保持整齐可比性，需要进行的实验次数比较多。是考虑实验点在实验围的均匀分散性而去掉整齐可比性的实验设计方法。当因素数目较多时所需要的实验次数不多。 6.实验设计的随机化与均匀性是否矛盾。 不矛盾。 所谓实验设计的随机化，是指试验材料的分配和试验的各个试验进行的次序，都是随机地确定的。 随机化的原则是为了所做的部分实验具有代表性，把实验进行适当的随机化亦有助于“均匀”可能出现的外来因素的效应。均匀性是把随机化和区组原则相结合，能够更好地保护实验点的代表性。 7.比较实验的假设检验，容易发生的两类错误是指什么错误？ 两类错误在假设检验中由于做出判定的依据是一个样本当实际上H0为真实仍可能做岀拒绝H0的判断这种错误称为弃真错误；又当H0实际上不真时我们也有可能接受H0这类错误称为取伪错误。 ?页脚.
分子生物学实验报告专业：****** 班级：*** 指导老师：** 学生姓名：*** 目录： 实验一质粒DNA的小量制备 实验二DNA的含量、纯度与分子量的电泳法测定 实验三感受态细胞的制备及转化 实验四PCR扩增技术与琼脂糖凝胶电泳检测 分子生物学基础实验 分子生物学实验技术已成为生物化学及分子生物学以及相关学科院系教学科研不可缺少的一部分。为提高学生在分子生物学技术方面的动手能力，生物技术综合实验室主要开设常用而基本的分子生物学实验技术。它的内容包括质粒DNA的制备；DNA的重组；PCR基因扩增等等。 实验一质粒DNA的小量制备 一、实验原理 要把一个有用的外源基因通过基因工程手段，送进细胞中去进行繁殖和表达，需要运载工具，携带外源基因进入受体细胞的这种工具就叫载体（vector）。载体的设计和应用是DNA体外重组的重要条件。作为基因工程的载体必须具备下列条件:(1)是一个复制子，载体有复制点才能使与它结合的外源基因复制繁殖；（2）载体在受体细胞中能大量增殖，只有高复制率才能使外源基因在受体细胞中大量扩增；（3）载体DNA链上有1到几个限制性内切酶的单一识别与切割位点，便于外源基因的插入；（4）载体具有选择性的遗传标记，
如有抗四环素基因（Tc r），抗新霉素基因（Ne r）等，以此知道它是否已进入受体细胞，也可根据这个标记将受体细胞从其他细胞中分离筛选出来。细菌质粒具备上述条件，它是基因工程中常用的载体之一。 质粒（plasmid）是一种染色体外的稳定遗传因子，大小在1～120kb之间，具有双链闭合环状结构的DNA分子，主要发现于细菌、放线菌和真菌细胞中。质粒具有自主复制和转录能力，能使子代细胞保持它们恒定的拷贝数，可表达它携带的遗传信息。它可独立游离在细胞质内，也可以整合到细菌染色体中，它离开宿主的细胞就不能存活，而它控制的许多生物学功能也是对宿主细胞的补偿。 质粒在细胞内的复制，一般分为两种类型：严密控制型（stringent control）和松弛控制型（relaxed control）。前者只在细胞周期的一定阶段进行复制，染色体不复制时，它也不复制。每个细胞内只含有1个或几个质粒分子。后者的质粒在整个细胞周期中随时复制，在细胞里，它有许多拷贝，一般在20个以上。通常大的质粒如F因子等，拷贝数较少，复制受到严格控制。小的质粒，如ColE Ⅰ质粒（含有产生大肠杆菌素E1基因），拷贝数较多，复制不受严格控制。在使用蛋白质合成抑制剂－氯霉素时，染色体DNA复制受阻，而松弛型ColEⅠ质粒继续复制12－16h，由原来20多个拷贝可扩增至1000－3000个拷贝，此时质粒DNA占总DNA的含量由原来的2％增加到40％－50％。本实验分离提纯化的质粒pBR322、pUC19就是由ColE Ⅰ衍生的质粒。 所有分离质粒DNA的方法都包括三个基本步骤:培养细菌使质粒扩增；收集和裂解细菌；分离和纯化质粒DNA。采用溶菌酶可破坏菌体细胞壁，十二烷基硫酸钠（SDS）可使细胞壁解，经溶菌酶和阴离子去污剂（SDS）处理后，细菌染色体DNA缠绕附着在细胞壁碎片上，离心时易被沉淀出来，而质粒DNA则留在清液中。用乙醇沉淀、洗涤，可得到质粒DNA。 质粒DNA的相对分子量一般在106－107范围内，如质粒pBR322的相对分子质量为2.8×106，质粒pUC19的相对分子质量为1.7×106。在细胞内，共价闭环DNA（covalently closed circular DNA，简称cccDNA）常以超螺旋形式存在。如果两条链中有一条链发生一处或多处断裂，分子就能旋转而消除链的张力，这种松弛型的分子叫做开环DNA（open circular DNA，简称ocDNA）。在电泳时，同一质粒如以cccDNA形式存在，它比其开环和线状DNA的泳动速度快，因此在本实验中，自制质粒DNA在电泳凝胶中呈现3条区带。 二、实验目的 1．掌握最常用的提取质粒DNA的方法和检测方法。 2．了解制备原理及各种试剂的作用。 三、实验材料和试剂 材料：大肠杆菌E.coli，含pBR322质粒。 试剂：
教师教案( 2005 —2006 学年第 1 学期 ) 课程名称：试验设计方法 授课学时：32 授课班级：23034010-11 任课教师：何为 教师职称：教授 教师所在学院：微电子与固体电子学院电子科技大学
绪论 1学时 教学内容及要求 试验设计方法在科学研究中的作用 1. 科学研究的基本过程 2. 科学研究的基本方法 3. 试验设计方法的主要内容 ●试验设计方法在科学技术发展中的地位和作用。 ●试验设计方法的起源。 ●我国试验设计方法的发展和现状。 ●使用试验设计方法的目的、内容和应用。 ●试验设计方法是当代科技和工程技术人员必须掌握的技术方法。 ●教学内容：正交试验法、优选法基础、回归分析法、均匀设计法、单 纯形优化法 参考资料 ?项可风.试验设计与数据分析.上海科技出版社.1991年 ?陈宝林.最优化理论及算法.清华大学出版社.1990年 ?邓正龙.化工中的优化方法.化学工业出版社.1991年 ?陈魁.试验设计与分析.清华大学出版社.1996年 ? (日)田口玄一.实验设计法.魏锡,王世芳译.机械工业出版社.1987 ? Phadke, M.S. "Quality Engineering Using Robust Design" Prentice Hall, Englewood Cliff, NJ. November 1989 ? Taguchi, Genichi. "System of Experimental Design" Edited by Don Clausing. New York: UNIPUB/Krass International Publications, Volume 1 & 2, 1987 ? Montgomery, D. C.. Design and analysis of experiment. New York: Wiley.1997 ?杨德.试验设计与分析.中国农业出版社.2002 第一章正交试验基本方法 5学时 授课时数： 一、教学内容及要求 ●多因素试验问题、正交试验、正交表符号的意义。 ●因素、水平、自由度、试验指标、交互作用。均衡分散性、整齐可比
实验设计习题 一、选择题 1．某项关于某种药物的广告声称：“在服用本制剂的1000名上呼吸道感染的儿童中有970名儿童在72小时内症状消失。” 因此，推断此药治疗儿童的上呼吸道感染是非常有效的，可以推广应用。这项推论（ ）。 A. 不正确，因所作的比较不是按率计算的 B. 不正确，因未设对照组或对比组 C. 不正确，因未作统计学假设检验 D. 正确，因为比较的是症状消失率 E. 正确，因为有效率达到97.0% 2．某医师研究丹参预防冠心病的作用，试验组用丹参，对照组用无任何作用的糖丸，这属于（ ）。 A.实验对照 B.空白对照 C.安慰剂对照 D.标准对照 E.历史对照 3．实验设计的三个基本要素是（ ）。 A. 处理因素、受試对象、实验效应 B. 受試对象、实验效应、观察指标 C. 随机、重复、对照 D.齐同、均衡、随机 E. 对照、重复、盲法 4．实验设计中要求严格遵照四个基本原则，其目的是为了（ ）。 A.便于统计处理 B.严格控制或消除随机误差的影响 C.便于进行实验 D.尽量减少或抵消非实验因素的干扰 E.尽量减少或消除抽样误差 5．实验设计和调查设计的根本区别是（ ）。 A.实验设计以动物为对象 B.调查设计以人为对象 C.实验设计可随机分组 D.实验设计可人为设置处理因素 E.两者无区别 6．为研究双酚A和邻苯二甲酸对大鼠生殖系统的联合毒性作用，将32只月龄相近的SD 雌性大鼠随机分为4组，分别接受含双酚A饲料、含邻苯二甲酸饲料、含双酚A＋邻苯二甲酸饲料、普通饲料（不含双酚A和邻苯二甲酸）4种处理，观察指标为每只雌鼠所产仔鼠畸性发生率。基于实验目的，本实验属于哪种设计方法（ ）。 A.完全随机设计 B.随机区组设计 C.拉丁方设计 D. 交叉设计 E. 析因设计 7．已知A、B、C都是三水平因素，且根据预实验得知：A×B、B×C不可忽视。若希望试验次数尽可能少一些，设计时最好选择（ ）。 A.正交设计 B.析因设计 C.拉丁方设计 D.裂区设计 E.交叉设计 8．在某实验研究中欲考察三个因素的影响，若三个因素的水平数分别为2、2、3，又无合
微生物学实验报告（格式标准） (生命科学专业) 教师：黎勇 目录索引
实验一油镜的使用和细菌的简单染色法 3 实验二细菌的革氏染色与芽孢染色 5 实验三常用培养基的配制7 实验四酵母菌霉菌的形态结构观察及酵母死活细胞的鉴别8 实验五、微生物大小的测定与显微计数10 实验六环境中微生物的检测和分离纯化11 实验七细菌鉴定中常用的生理生化反应12 实验八（综合实验）化能异养微生物的分离与纯化13 课程名称：微生物学实验班级：化生系生命科学本科 实验日期：指导教师：黎勇 实验一油镜的使用和细菌的简单染色法 〔目的要求〕学习并熟练掌握油镜的使用技术；观察细菌的基本形态；学习观察细菌的运动性的基本方法。 〔基本原理〕 1. N2A=n2sinα 2. D=λ/2N.A 3. 目镜可提高放大倍数，但有效放大率取决于镜口率。已经分辨的物体不放大看不清，未分辨物放得再大也看不清。 4. 用悬滴法或凹玻片法观察细菌的运动性时，可以通过真运动能定向地由一处快速运动来区别于颗粒的布朗运动。 〔器材用具〕显微镜、载玻片、凹玻片、盖玻片、接种环、香柏油、二甲苯、凡士林、吸水纸、擦镜纸；细菌、放线菌等固定装片；培养18小时左右的B.subtilis. S.arueus 菌斜面培养物；无菌水、生理盐水。
〔方法步骤〕： （一）油镜的使用 镜检装片在中倍（或高倍镜）下找到目的物，并使位于视野正中聚光镜上升到最高位置，虹彩光圈开到最大，镜头转开成八字形在玻片的镜检部位（光斑处）滴一滴香柏油油镜转入正下方侧视小心上升载物台（缩短镜头与装片距离，镜头浸入油中，至油圈不扩大为止镜头几与装片接触）粗调器徐徐下降载物台（密切注视视野，当捕捉到物像时，立即用细调器校正）仔细观察并绘图 取出装片，清洗油镜：擦镜纸拭去镜头上的香柏油擦镜纸沾少许二甲苯擦去残留（用手指辅助，迅速拭擦一、二次）用清洁擦镜纸仔细擦干二甲苯（2-3次）。 （二）细菌的简单染色法：涂片干燥火焰固定染色水洗干燥油镜观察 （三）细菌运动性的观察取洁净盖玻片，四周涂上凡士林滴加一小滴菌悬液凹玻片的凹窝向下盖于盖玻片上翻转观察 〔结果分析〕 1、画一圆圈表示视野，选取所观察的微生物绘图，注意特殊结构、形状和排列。（描绘时按视野实际大小5－10倍绘制） 菌名：大肠杆菌菌名：金黄色葡萄球菌 放大倍数：100310（35）放大倍数：100310（35） 特殊结构：无特殊结构：无视野观察下微生物的形态 2、油镜使用时为什么必须干燥装片？ 防止水油分层，光受到折射而影响油镜性能的发挥 〔实验讨论〕 首次实验中有几个要点：一是按无菌操作取用菌；二是涂片技术的掌握；三是油镜使用技术。凡实验中学生的所思所想，如无菌操作技术要点、自行处理实验材料、失败与思考等均可进行讨论（如涂片时蒸馏水不宜过多、取用菌时防止菌被灼烫变形、取菌宜少不宜多等均是可以讨论的内容）。