生物學(xué)與實驗技巧培訓(xùn)

生物學(xué)與實驗技巧培訓(xùn)匯報人：XX2024-01-22目錄生物學(xué)基礎(chǔ)知識實驗室安全與規(guī)范顯微鏡操作技巧細胞培養(yǎng)技術(shù)與實踐DNA/RNA提取、純化和鑒定方法蛋白質(zhì)表達、純化與功能研究CONTENTS01生物學(xué)基礎(chǔ)知識CHAPTER控制物質(zhì)進出細胞，維持細胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。細胞膜細胞質(zhì)細胞核進行細胞代謝活動的主要場所，包含各種細胞器和細胞骨架。遺傳信息儲存和復(fù)制的場所，控制細胞的生長和分裂。030201細胞結(jié)構(gòu)與功能

遺傳物質(zhì)與基因表達DNA的結(jié)構(gòu)與功能DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，堿基互補配對原則，DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。基因與基因組基因的概念、結(jié)構(gòu)和功能，基因組的組成和特點?；虮磉_的調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子、表觀遺傳學(xué)修飾等調(diào)控基因表達的方式。物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性、遺傳多樣性等。生物多樣性的概念化石記錄、比較解剖學(xué)、胚胎學(xué)、分子生物學(xué)等方面的證據(jù)。生物進化的證據(jù)自然選擇、突變、基因流、遺傳漂變等。生物進化的機制生物多樣性及進化原理03生物體內(nèi)代謝與調(diào)控的相互作用代謝物對基因表達的調(diào)控，基因表達對代謝的影響等。01生物體內(nèi)的代謝過程糖代謝、脂代謝、蛋白質(zhì)代謝等。02生物體內(nèi)的調(diào)控機制激素調(diào)節(jié)、神經(jīng)調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)等。生物體內(nèi)代謝與調(diào)控機制02實驗室安全與規(guī)范CHAPTER立即疏散人員，穿戴防護裝備進行清理，確保通風(fēng)良好?；瘜W(xué)品泄漏迅速關(guān)閉火源，使用滅火器等工具撲滅火源，按照緊急疏散程序撤離?；馂?zāi)或爆炸嚴(yán)格遵守生物安全操作規(guī)程，使用生物安全柜等設(shè)備進行實驗，及時處理和處置生物廢棄物。生物安全風(fēng)險實驗室常見危險源及應(yīng)對措施保養(yǎng)與維護定期對實驗器材進行保養(yǎng)和維護，確保其正常運轉(zhuǎn)和延長使用壽命。實驗器材使用按照操作手冊正確使用實驗器材，避免違規(guī)操作導(dǎo)致?lián)p壞或危險。故障處理遇到實驗器材故障時，及時聯(lián)系專業(yè)維修人員進行維修，切勿私自拆卸或修理。實驗器材使用與保養(yǎng)方法廢棄物分類將實驗廢棄物按照化學(xué)性質(zhì)、生物危害程度等進行分類收集。處理方法根據(jù)廢棄物性質(zhì)選擇合適的處理方法，如化學(xué)中和、高溫焚燒等。環(huán)保要求嚴(yán)格遵守國家和地方環(huán)保法規(guī)，確保實驗廢棄物處理達到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。廢棄物處理及環(huán)保要求個人防護裝備選擇與佩戴根據(jù)實驗需要選擇合適的防護服，如實驗服、隔離衣等。保護眼睛和面部免受飛濺或噴濺物的傷害。根據(jù)實驗需要選擇合適的手套和鞋套，避免皮膚接觸有害物質(zhì)。如防毒面具、耳塞等，根據(jù)實驗需要選擇佩戴。防護服防護眼鏡和面罩手套和鞋套其他防護裝備03顯微鏡操作技巧CHAPTER利用可見光和光學(xué)透鏡成像，分辨率受限于光的波長。光學(xué)顯微鏡利用電子束成像，分辨率遠高于光學(xué)顯微鏡，可觀察超微結(jié)構(gòu)。電子顯微鏡利用量子力學(xué)原理，通過測量電子在樣品表面的隧道效應(yīng)成像，具有原子級分辨率。掃描隧道顯微鏡顯微鏡類型及原理簡介根據(jù)觀察需求選擇合適的制片方法，如涂片、裝片、切片等，確保樣品薄而透明。樣品制備選擇合適的物鏡和目鏡，調(diào)整光源和光闌，獲得清晰的圖像。對于電子顯微鏡，還需選擇合適的加速電壓和掃描速率。觀察方法樣品制備與觀察方法使用數(shù)碼相機或CCD攝像頭捕捉圖像，保存為數(shù)字文件。圖像采集運用圖像處理軟件對圖像進行增強、去噪、銳化等操作，提高圖像質(zhì)量。圖像處理運用定量分析方法對圖像進行測量、計數(shù)、分類等操作，提取有用信息。圖像分析圖像采集、處理和分析技術(shù)視野模糊01可能原因包括物鏡污染、光源亮度不足等，解決方法包括清潔物鏡、調(diào)整光源亮度等。圖像失真02可能原因包括物鏡損壞、樣品制備不當(dāng)?shù)?，解決方法包括更換物鏡、重新制備樣品等。設(shè)備故障03如遇到設(shè)備故障，應(yīng)首先查閱使用說明書或聯(lián)系廠家進行維修。在等待維修期間，可嘗試對設(shè)備進行簡單的檢查和調(diào)試，以了解故障的具體情況。常見故障排除和維修指南04細胞培養(yǎng)技術(shù)與實踐CHAPTER123細胞培養(yǎng)是指在人工模擬體內(nèi)環(huán)境的條件下，使細胞生長、繁殖并維持其結(jié)構(gòu)和功能的技術(shù)。細胞培養(yǎng)基本概念包括適宜的溫度（一般為37℃）、pH值（7.2-7.4）、滲透壓、無菌環(huán)境以及必要的營養(yǎng)物質(zhì)和生長因子。培養(yǎng)條件要求根據(jù)細胞類型和實驗需求選擇合適的培養(yǎng)基，如DMEM、RPMI-1640等。培養(yǎng)基選擇細胞培養(yǎng)基本原理和條件要求當(dāng)細胞密度達到80%-90%時，需要進行傳代。傳代前需準(zhǔn)備好新的培養(yǎng)基、胰酶等試劑，按照一定比例進行細胞接種和傳代。細胞傳代選擇對數(shù)生長期的細胞，加入凍存液（一般為10%DMSO+90%胎牛血清），放入程序降溫盒中，-80℃冰箱過夜后轉(zhuǎn)入液氮罐長期保存。細胞凍存從液氮罐中取出細胞凍存管，迅速放入37℃水浴中快速解凍，然后加入新鮮培養(yǎng)基重懸細胞并接種到培養(yǎng)瓶中。細胞復(fù)蘇細胞傳代、凍存和復(fù)蘇操作指南MTT法利用活細胞線粒體中的琥珀酸脫氫酶能使外源性MTT還原為水不溶性的藍紫色結(jié)晶甲瓚并沉積在細胞中，而死細胞無此功能。通過測定甲瓚的吸光度值可間接反映活細胞數(shù)量。CCK-8法與MTT法類似，但CCK-8試劑本身為水溶性的，不需要使用有機溶劑溶解甲瓚，操作更簡便且對細胞毒性更小。藥物篩選利用細胞毒性檢測方法對藥物進行初步篩選，觀察藥物對細胞生長、增殖或凋亡的影響，為后續(xù)研究提供參考。細胞毒性檢測和藥物篩選方法010203凋亡觀察通過熒光顯微鏡或流式細胞儀觀察凋亡細胞的形態(tài)學(xué)變化，如細胞皺縮、核碎裂等；同時可檢測凋亡相關(guān)蛋白的表達水平，如Caspase-3、Bcl-2等。自噬觀察利用自噬特異性熒光染料標(biāo)記自噬體或自噬溶酶體，通過熒光顯微鏡或激光共聚焦顯微鏡觀察自噬體的形成和降解過程；同時可檢測自噬相關(guān)蛋白的表達水平，如LC3、p62等。結(jié)果分析結(jié)合形態(tài)學(xué)觀察和蛋白表達水平檢測結(jié)果，對細胞凋亡、自噬等過程進行綜合分析，探討相關(guān)分子機制及潛在的治療靶點。細胞凋亡、自噬等過程觀察和分析05DNA/RNA提取、純化和鑒定方法CHAPTER通過化學(xué)或物理方法破壞細胞膜和核膜，使核酸從細胞中釋放出來，并利用核酸在不同溶液中的溶解度差異，將DNA與RNA分離。DNA/RNA提取原理包括細胞裂解、核酸釋放、蛋白質(zhì)去除、核酸沉淀與純化等步驟。DNA/RNA提取步驟DNA/RNA提取原理及步驟介紹根據(jù)實驗需求和樣本類型選擇合適的純化方法，如硅膠膜吸附法、磁珠法等。選擇品牌知名度高、質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡便的試劑盒，并根據(jù)實驗需求選擇相應(yīng)的試劑盒類型，如DNA提取試劑盒、RNA提取試劑盒等。核酸純化策略和試劑盒選擇建議試劑盒選擇建議核酸純化策略核酸濃度評估通過測定核酸在260nm和280nm處的吸光度比值（A260/A280）來評估核酸的純度，比值在1.8-2.0之間表示純度較高。核酸純度評估核酸完整性評估通過凝膠電泳觀察核酸條帶的清晰度和完整性，或使用生物分析儀對核酸片段大小和分布進行分析。利用紫外分光光度計測定核酸在260nm處的吸光度，計算核酸濃度。核酸濃度、純度及完整性評估方法基因組文庫構(gòu)建將生物體的全部基因組DNA切割成一定大小的片段，與載體連接后轉(zhuǎn)化到宿主細胞中，構(gòu)建基因組文庫?；蚩寺〖夹g(shù)通過PCR擴增、酶切連接等方法將目的基因克隆到載體上，轉(zhuǎn)化到宿主細胞中進行擴增和表達。常用的克隆載體包括質(zhì)粒、噬菌體等?；蚪M文庫構(gòu)建和基因克隆技術(shù)06蛋白質(zhì)表達、純化與功能研究CHAPTER真核表達系統(tǒng)包括酵母、昆蟲細胞和哺乳動物細胞等，適用于需要復(fù)雜翻譯后修飾的蛋白質(zhì)表達。選擇依據(jù)根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的性質(zhì)、產(chǎn)量需求、表達宿主的特點以及實驗條件等因素進行選擇。原核表達系統(tǒng)利用大腸桿菌等原核生物進行蛋白質(zhì)表達，適用于快速、大量生產(chǎn)重組蛋白。蛋白質(zhì)表達系統(tǒng)類型及選擇依據(jù)親和層析凝膠電泳色譜法方法比較蛋白質(zhì)純化策略和方法比較01020304利用特異性相互作用進行蛋白質(zhì)純化，如抗原-抗體、金屬螯合等。通過蛋白質(zhì)的電荷和大小差異進行分離純化，如SDS。包括離子交換色譜、凝膠過濾色譜等，適用于不同性質(zhì)和大小的蛋白質(zhì)純化。各種純化方法具有不同的優(yōu)缺點，應(yīng)根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的特性和需求進行選擇和優(yōu)化。蛋白質(zhì)濃度測定常用方法包括Bradford法、Lowry法、BCA法等，利用染料或試劑與蛋白質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生顏色變化進行定量。蛋白質(zhì)活性評估通過酶活性測定、免疫學(xué)方法、細胞功能實驗等手段評估蛋白質(zhì)的生物學(xué)活性。蛋白質(zhì)濃度測定