生物化学与分子生物学实验(第2版高等院校医学实验教学系列教材)

**章实验总体要求与实验基本操作 本章首先介绍生物化学与分子生物学实验总体要求，再着重介绍与生物化学与分子生物学密切相关的基本实验操作、常用仪器的使用及基本操作。主要介绍刻度吸量管及微量加样器的使用，讲解UV-2100型和UV-1800型紫外-可见光分光光度计的基本原理及使用方法；介绍离心机、电泳仪和PCR仪的基本原理及使用方法；介绍动物实验基本操作。此外，生物化学与分子生物学实验中还会用到的仪器包括离心机、恒温水浴箱、恒温培养箱、超净工作台、恒温空气摇床、微波炉、电泳仪、凝胶成像仪、紫外透射仪等，这些将在每一个具体实验中加以介绍。 实验1实验总体要求 本实验的主要内容为生物化学与分子生物学实验的总体要求，包括实验室纪律要求、学生的基本责任、值日生的责任及实验报告书写要求及其范例等。 一、实验课的目的与要求 （一）实验课目的 生物化学与分子生物学实验课是提高学生基本实验操作及实验技能的主要手段，是培养学生养成独立分析问题、解决问题习惯的重要途径，是学生后续专业技能学习与提高的必要基础，是适应生物化学与分子生物学理论课教学的基本要求；因为生物化学与分子生物学是一门实验科学，它的任何一次突破和进步都离不开大量的实验数据与结果的支持，因此，实验教学占有重要地位。 （二）实验课要求 1.实验课纪律要求除了一般上课要求之外，生物化学与分子生物学实验课还有一些特殊的要求：①必须穿白大衣，不允许穿拖鞋。②不能在实验室饮水、进食，主要是因为实验室化学试剂较多，室内空气有异味，不适合进食和饮水，如有需要可到室外走廊上进行。③在实验间隙中，不允许做与实验无关的事情，不允许大声喧哗和打闹。④实验完毕后，收拾好试剂和实验台面、装满tip盒、调节好加样器、摆好加样器和刻度吸量管。⑤将实验结果登记到原始记录本上。 2.值日生要求值日生除了将自己小组的实验事宜整理完毕外，还需要负责整个实验室的整理工作，包括：在所有同学实验完毕后，将所发的试剂收齐并送还到准备室；检查当天实验所用仪器是否完好、配件是否洗净、电源插头是否拔下等；检查所有加样器是否调节到*大刻度、加样器和刻度吸量管是否配套地摆放在架子上、每个实验小组的玻璃仪器是否摆放整齐、每个组的废液杯是否洗干净。另外，还要擦净实验台面、拖净地板、收拾好水池、摆放好实验凳、关好门窗及水电。 3.班长及学习委员要求班长主要负责本班同学的管理工作，包括督促并负责本班同学实验课考勤、负责安排值日生、负责实验过程中实验秩序的维持、填写实验日志等。 学习委员负责收发实验报告，在同学和老师之间起沟通作用。 二、实验室安全与规则 实验室安全是关系到每位同学的大事，不能存有任何侥幸心理，同学们务必按照实验室安全要求进行管理。主要包括以下方面。 1.安全用电在使用任何带电仪器设备及关电源总闸时，一定要注意手要干燥，避免漏电；拔插头时，应该用双手操作，一只手按住插线板或插座，另一只手拿住插头，正向用力拔下，若太紧应该向老师反映，切忌用金属物件去撬，避免触电；带电仪器设备使用完毕后，应先关闭仪器自带的电源开关，再拔插头。 2.安全使用强腐蚀性试剂在使用强酸、强碱等强腐蚀性试剂时应该避免減到仪器设备、自己或他人身上；如需要穿戴防护用具，一定要按规定穿戴。 3.安全使用强挥发性及刺激性试剂在使用强挥发性及刺激性试剂时，应该在通风柜内进行，或者在老师指定的通风处进行，一般不建议在实验室内进行。另外，实验室内应该打开换气扇，保持通风，防止急性中毒。 三、预实验的重要性 预实验是保证学生在上实验课时，正确操作并完成实验后能得到正确实验结果的根本保证，也是老师实验课教学的集体备课方式，它有助于老师发现学生在实验过程出现的各种操作问题，有助于老师解答学生提出的有关实验问题。 预实验可以检查仪器、试剂及实验条件等方面是否达到实验课要求，并及时进行改进以达到实验课要求，不影响正常实验课教学。 预实验一般要求老师严格按照对学生的要求进行，有问题及时发现并改进，这样才能真正达到预实验的目的。 四、实验报告书写要求 生物化学与分子生物学实验是在生物化学与分子生物学理论及有关理论指导下的实践。实验的目的在于经过实践掌握科学观察的基本方法和技能，培养科学思维、分析判断及解决实际问题的能力，培养尊重科学事实和真理的学风和科学态度。当然，通过实验还可以加深和扩大对生物化学与分子生物学理论的认识。 为了达到实验的目的，要求学生在实验前进行预习，通过预习对实验的内容、目的要求、基本原理、基本操作及注意事项有初步的了解；要求学生在实验中合理组织安排时间，严肃认真地进行操作，细致观察各种变化并如实做好实验结果记录；还要求学生在操作结束后认真进行计算分析，写好实验报告。实验报告的书写按照科研论文撰写要素的要求，必须包括实验目的、实验原理、实验仪器与试剂、操作步骤、实验结果与结论和实验讨论。 判断实验报告书写好坏的根本标准：让没有做过这个实验的读者按照实验报告所提供的信息可以很好地重复出实验报告作者的实验结果，这就是好的实验报告，否则就不是。 （一）实验目的 每一个具体实验都有一个明确的目的，也就是通过做这个实验，可以学会哪些操作、得到哪些训练、掌握哪些知识等，这些都是明确、具体的。因此，实验目的应该用简洁明了的语言进行表达，不要照搬照抄实验指导的原话，*好用自己的语言进行归纳和总结。 （二）实验原理 实验原理是指实验通过什么样的一个科学道理来达到实验目的，所以首先要分清我们所做的实验是定性实验还是定量实验，其次说清楚定性与定量的道理，力求简洁明了，让读者容易理解；实验原理可以用反应方程式、简单示意图、列表或流程图表示，*重要的是能将实验原理阐述清楚，让读者容易理解。 （三）实验仪器与试剂 每个实验都用到的一般玻璃仪器、刻度吸量管或微量加样器等不要求描述与记录，主要是记录每个实验所要使用的主要仪器或比较特殊的不常见仪器，这些仪器可以是一些较大型、较贵重的分析仪器，也可以是比较特殊的玻璃仪器，比如提取肝脏中的蛋白质实验所使用的玻璃勻桨器等；同时对记录的仪器需注明型号、厂家及产地。 要求记录的试剂也应该是每个实验所要使用的主要试剂或比较特殊的试剂，试剂级别若没有特别注明的话，一般是分析纯试剂，如果用到一些特殊级别试剂需特别注明，同时标明试剂的货号、厂家及产地。 （四）操作步骤 操作步骤的记录应遵循及时、如实记录原则。操作步骤是实验报告中较为重要的部分，读者能否重复作者的实验结果，在很大程度上取决于操作步骤的完整性和真实性。这部分记录中常见的不足之处：①记录用词不规范，口语化严重，不够简洁；②记录不及时，不是实验过程中的记录，而是做完实验后的回忆记录，这样会造成错记或漏记；③照抄实验指导中的步骤，而没有客观记录每一个细节。实验指导中经常会出现一些像“室温静置5～10mm”这样的用语，放在指导中是可以的，表示在室温下静止放置5min至10min均可，但作为实验记录，室温静止放置只允许是某个具体的时间，不能是一个时间范围。所有这些不足都与及时、如实记录的原则相悖。 那么操作步骤如何记录才能做得比较好呢？首先，实验过程中养成随手带记录本的习惯，随时记录关键数据，如时间、体积、温度、离心转速和时间等等；其次，在理解实验指导操作步骤的基础上，归纳总结后用自己的语言简洁地记录下实验过程的每一步；*后，操作步骤这部分还须注明哪些操作容易出错及如何避免、哪些操作要注意安全等注意事项。 （五）实验结果与结论 有很多学生分不清结果与结论，这可能是因为这两者联系紧密而造成的。结果是从实验中可以直接得到的原始数据和实验现象；结论是必须通过分析、计算实验结果才能得到的带有结论性的描述。例如，用分光光度法测定某物质的浓度，结果就是测定各管的吸光度，结论应该是用分光光度法测定某样品中某物质的浓度是XXXmmol/L。 实验结果记录应遵循客观真实原则，也就是说，实验结果是通过实验过程得到的数据及现象，是客观的，不是凭空想象或杜撰的；而且实验结果是真实的，不能篡改，是多少就是多少，不能随意修改实验结果。实验课就是培养尊重科学事实和真理的学风和科学态度，医学本身就是一门实验科学，有许多的假说或争论需要用实验来验证，如果实验结果随意篡改，那么实验就失去了存在的意义。 实验结论的推导应该符合逻辑、计算正确，与实验目的相呼应。所以，实验结论应该内容简洁明确，如需要进行推导的结论，应用简洁的语言写出推导过程。 （六）实验讨论 实验讨论部分是*能体现实验者的专业理论知识、实验观察能力和分析问题、解决问题能力的精华部分。一篇实验报告、一篇科研论文写得水平高低与讨论部分密切相关。所以，实验讨论对于整个实验报告是非常重要的部分，也是实验者提高实验能力的重要方面。 初学者经常遇到的问题就是讨论不知道写些什么。回答这个问题前，我们先了解科研论文讨论都写哪些内容。 科研论文的讨论一般从实验目的开始，为探讨 ，分析了 ，得到了 ，用简单几句话从目的过渡到实验结果；然后，对结果进行陈述，阐述如何得到自己的结论；接着将自己的结论与相关文献的结论进行比较，哪些文献是支持自己的结论，哪些文献是与自己的结论对立的，并需要简明扼要地说明其中的原因；之后，要指出自己论文中存在的主要不足，分析造成不足的主要原因是什么，如果可能的话应写出如何避免；*后，对自己的论文做一个适当的评价，这个评价要与论文的结论相呼应。 实验报告的讨论部分其实与科研论文的讨论思路大致是相同的，只是在讨论自己的结论时，一般很少与文献做比较，可以与同时做实验的其他实验者的结论进行比较，分析相同或对立的原因。另外，实验报告的讨论部分还可以对整个实验过程中的任何一个环节进行讨论与分析，可以写出对实验的感受和印象，也可以写实验者认为*值得注意的地方，等等，所以实验报告的讨论比科研论文讨论范围更广。 刚开始写讨论会遇到不知道写什么的问题，就像小学生开始学写作文一样，好像没有内容可写，但坚持下去，慢慢地可写的内容就多了，越写越好了；写讨论也是这样，刚开始写不好没有关系，坚持写，每次实验都认真写，认真体会和感受，经过几次实验后，就会发现自己的讨论写得有进步了。实验报告*好在做完实验后及时书写，这样对实验的印象感受还比较深刻，写讨论会容易一些。 （刘勇军） 实验2基本实验操作与常用仪器使用 【实验目的】 1.学会刻度吸量管、微量加样器、分光光度计、离心机、电泳仪及PCR仪的使用。 2.学习制作标准曲线。 【实验器材】 各种量程刻度吸量管、微量加样器和UV-2100型紫外-可见光分光光度计、离心机、电泳仪和PCR仪。 【实验操作】 一、实验基本操作 （一）刻度吸量管的使用 在刻度吸量管广泛使用前，量取液体时经常使用移液管。移液管是一种量出式仪器，只用来测量它所放出溶液的体积。它是一根中间有一个膨大部分的细长玻璃管，其下端为尖嘴状，上端管颈处刻有一条标线，是所移取的液体的准确体积的标志，每根管的体积是固定的。常用的移液管有5mL、10mL、25mL和50mL等规格，由于每根移液管的体积是固定的，使用就受到限制。目前实验室常用的是刻度吸量管，它是一种具有连续刻度的直形玻璃管，下端呈尖形，简称为吸量管，见图1-1。常用的吸量管有0.1mL、0.2mL、0.5mL、1mL、2mL、5mL和10mL等规格，每种规格均是指其*大量程，可以在*小量程与*大量程之间量取所需液体。吸量管*小刻度通常是*大量程的1%。这里只介绍吸量管的使用方法及注意事项。