生物学与实验技巧培训

生物学与实验技巧培训汇报人：XX2024-01-22目录生物学基础知识实验室安全与规范显微镜操作技巧细胞培养技术与实践DNA/RNA提取、纯化和鉴定方法蛋白质表达、纯化与功能研究CONTENTS01生物学基础知识CHAPTER控制物质进出细胞，维持细胞内部环境的稳定。细胞膜细胞质细胞核进行细胞代谢活动的主要场所，包含各种细胞器和细胞骨架。遗传信息储存和复制的场所，控制细胞的生长和分裂。030201细胞结构与功能

遗传物质与基因表达DNA的结构与功能DNA双螺旋结构，碱基互补配对原则，DNA的复制、转录和翻译过程。基因与基因组基因的概念、结构和功能，基因组的组成和特点。基因表达的调控转录因子、表观遗传学修饰等调控基因表达的方式。物种多样性、生态系统多样性、遗传多样性等。生物多样性的概念化石记录、比较解剖学、胚胎学、分子生物学等方面的证据。生物进化的证据自然选择、突变、基因流、遗传漂变等。生物进化的机制生物多样性及进化原理03生物体内代谢与调控的相互作用代谢物对基因表达的调控，基因表达对代谢的影响等。01生物体内的代谢过程糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢等。02生物体内的调控机制激素调节、神经调节、免疫调节等。生物体内代谢与调控机制02实验室安全与规范CHAPTER立即疏散人员，穿戴防护装备进行清理，确保通风良好。化学品泄漏迅速关闭火源，使用灭火器等工具扑灭火源，按照紧急疏散程序撤离。火灾或爆炸严格遵守生物安全操作规程，使用生物安全柜等设备进行实验，及时处理和处置生物废弃物。生物安全风险实验室常见危险源及应对措施保养与维护定期对实验器材进行保养和维护，确保其正常运转和延长使用寿命。实验器材使用按照操作手册正确使用实验器材，避免违规操作导致损坏或危险。故障处理遇到实验器材故障时，及时联系专业维修人员进行维修，切勿私自拆卸或修理。实验器材使用与保养方法废弃物分类将实验废弃物按照化学性质、生物危害程度等进行分类收集。处理方法根据废弃物性质选择合适的处理方法，如化学中和、高温焚烧等。环保要求严格遵守国家和地方环保法规，确保实验废弃物处理达到环保标准。废弃物处理及环保要求个人防护装备选择与佩戴根据实验需要选择合适的防护服，如实验服、隔离衣等。保护眼睛和面部免受飞溅或喷溅物的伤害。根据实验需要选择合适的手套和鞋套，避免皮肤接触有害物质。如防毒面具、耳塞等，根据实验需要选择佩戴。防护服防护眼镜和面罩手套和鞋套其他防护装备03显微镜操作技巧CHAPTER利用可见光和光学透镜成像，分辨率受限于光的波长。光学显微镜利用电子束成像，分辨率远高于光学显微镜，可观察超微结构。电子显微镜利用量子力学原理，通过测量电子在样品表面的隧道效应成像，具有原子级分辨率。扫描隧道显微镜显微镜类型及原理简介根据观察需求选择合适的制片方法，如涂片、装片、切片等，确保样品薄而透明。样品制备选择合适的物镜和目镜，调整光源和光阑，获得清晰的图像。对于电子显微镜，还需选择合适的加速电压和扫描速率。观察方法样品制备与观察方法使用数码相机或CCD摄像头捕捉图像，保存为数字文件。图像采集运用图像处理软件对图像进行增强、去噪、锐化等操作，提高图像质量。图像处理运用定量分析方法对图像进行测量、计数、分类等操作，提取有用信息。图像分析图像采集、处理和分析技术视野模糊01可能原因包括物镜污染、光源亮度不足等，解决方法包括清洁物镜、调整光源亮度等。图像失真02可能原因包括物镜损坏、样品制备不当等，解决方法包括更换物镜、重新制备样品等。设备故障03如遇到设备故障，应首先查阅使用说明书或联系厂家进行维修。在等待维修期间，可尝试对设备进行简单的检查和调试，以了解故障的具体情况。常见故障排除和维修指南04细胞培养技术与实践CHAPTER123细胞培养是指在人工模拟体内环境的条件下，使细胞生长、繁殖并维持其结构和功能的技术。细胞培养基本概念包括适宜的温度（一般为37℃）、pH值（7.2-7.4）、渗透压、无菌环境以及必要的营养物质和生长因子。培养条件要求根据细胞类型和实验需求选择合适的培养基，如DMEM、RPMI-1640等。培养基选择细胞培养基本原理和条件要求当细胞密度达到80%-90%时，需要进行传代。传代前需准备好新的培养基、胰酶等试剂，按照一定比例进行细胞接种和传代。细胞传代选择对数生长期的细胞，加入冻存液（一般为10%DMSO+90%胎牛血清），放入程序降温盒中，-80℃冰箱过夜后转入液氮罐长期保存。细胞冻存从液氮罐中取出细胞冻存管，迅速放入37℃水浴中快速解冻，然后加入新鲜培养基重悬细胞并接种到培养瓶中。细胞复苏细胞传代、冻存和复苏操作指南MTT法利用活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性MTT还原为水不溶性的蓝紫色结晶甲瓒并沉积在细胞中，而死细胞无此功能。通过测定甲瓒的吸光度值可间接反映活细胞数量。CCK-8法与MTT法类似，但CCK-8试剂本身为水溶性的，不需要使用有机溶剂溶解甲瓒，操作更简便且对细胞毒性更小。药物筛选利用细胞毒性检测方法对药物进行初步筛选，观察药物对细胞生长、增殖或凋亡的影响，为后续研究提供参考。细胞毒性检测和药物筛选方法010203凋亡观察通过荧光显微镜或流式细胞仪观察凋亡细胞的形态学变化，如细胞皱缩、核碎裂等；同时可检测凋亡相关蛋白的表达水平，如Caspase-3、Bcl-2等。自噬观察利用自噬特异性荧光染料标记自噬体或自噬溶酶体，通过荧光显微镜或激光共聚焦显微镜观察自噬体的形成和降解过程；同时可检测自噬相关蛋白的表达水平，如LC3、p62等。结果分析结合形态学观察和蛋白表达水平检测结果，对细胞凋亡、自噬等过程进行综合分析，探讨相关分子机制及潜在的治疗靶点。细胞凋亡、自噬等过程观察和分析05DNA/RNA提取、纯化和鉴定方法CHAPTER通过化学或物理方法破坏细胞膜和核膜，使核酸从细胞中释放出来，并利用核酸在不同溶液中的溶解度差异，将DNA与RNA分离。DNA/RNA提取原理包括细胞裂解、核酸释放、蛋白质去除、核酸沉淀与纯化等步骤。DNA/RNA提取步骤DNA/RNA提取原理及步骤介绍根据实验需求和样本类型选择合适的纯化方法，如硅胶膜吸附法、磁珠法等。选择品牌知名度高、质量稳定、操作简便的试剂盒，并根据实验需求选择相应的试剂盒类型，如DNA提取试剂盒、RNA提取试剂盒等。核酸纯化策略和试剂盒选择建议试剂盒选择建议核酸纯化策略核酸浓度评估通过测定核酸在260nm和280nm处的吸光度比值（A260/A280）来评估核酸的纯度，比值在1.8-2.0之间表示纯度较高。核酸纯度评估核酸完整性评估通过凝胶电泳观察核酸条带的清晰度和完整性，或使用生物分析仪对核酸片段大小和分布进行分析。利用紫外分光光度计测定核酸在260nm处的吸光度，计算核酸浓度。核酸浓度、纯度及完整性评估方法基因组文库构建将生物体的全部基因组DNA切割成一定大小的片段，与载体连接后转化到宿主细胞中，构建基因组文库。基因克隆技术通过PCR扩增、酶切连接等方法将目的基因克隆到载体上，转化到宿主细胞中进行扩增和表达。常用的克隆载体包括质粒、噬菌体等。基因组文库构建和基因克隆技术06蛋白质表达、纯化与功能研究CHAPTER真核表达系统包括酵母、昆虫细胞和哺乳动物细胞等，适用于需要复杂翻译后修饰的蛋白质表达。选择依据根据目标蛋白质的性质、产量需求、表达宿主的特点以及实验条件等因素进行选择。原核表达系统利用大肠杆菌等原核生物进行蛋白质表达，适用于快速、大量生产重组蛋白。蛋白质表达系统类型及选择依据亲和层析凝胶电泳色谱法方法比较蛋白质纯化策略和方法比较01020304利用特异性相互作用进行蛋白质纯化，如抗原-抗体、金属螯合等。通过蛋白质的电荷和大小差异进行分离纯化，如SDS。包括离子交换色谱、凝胶过滤色谱等，适用于不同性质和大小的蛋白质纯化。各种纯化方法具有不同的优缺点，应根据目标蛋白质的特性和需求进行选择和优化。蛋白质浓度测定常用方法包括Bradford法、Lowry法、BCA法等，利用染料或试剂与蛋白质结合产生颜色变化进行定量。蛋白质活性评估通过酶活性测定、免疫学方法、细胞功能实验等手段评估蛋白质的生物学活性。蛋白质浓度测定