实验设计方法

实验设计方法（共9篇）

实验设计方法 篇1

物理学是一门实验科学，而我们目前的物理教学，基本上是停留在关于物理学的知识系统的归纳和理论体系的阐述上，就连物理实验本身的教学，也是按教材的分析按部就班地进行纯理论的讲解．其弊端是显而易见的，如果考查的实验不是教材所限的实验呢？

一、实验设计教学的必要性

1996年上海高考第四（5）题要求测定陶瓷管上均匀电阻膜的厚度，就属于设计型实验．但由于题目给出了全部实验器材和所有相关量，使实验定位在电阻或电阻率的测定上，又大大降低了实验难度，只属于局部设计型实验．无论命题者出于何种考虑，设计型实验毕竟半遮半掩地出现了，这多少给教学工作者提了个醒．

1．从小处着眼，加强实验设计教学

上海作为高考改革的试点城市，其成功的改革将为全国高考提供可能的改革方向，甚至一些新颖的题型和情境，都可能为全国高考所借鉴．如1996年全国高考第21题就是从1995年上海高考第一（5）题脱胎而来的．无疑上海高考关于实验设计的考查是又一个成功的改革举措，极有在全国推广的价值．而物理《考试说明》中要求“会用在这些实验中学过的实验方法”，也为实验设计的考查在全国的推广提供了可能．

2．从大处着眼，加强实验设计教学

著名核物理学家钱三强先生在为郭奕玲、沈慧君编著的《物理学史》所作的序中，曾严厉指出：“今天我们科学界有一个弱点，这就是思想不很活泼，这也许跟大家过去受的教育有一定关系……”我们常常教育学生“应该……”“必须……”；我们的考试题目常常不惜笔墨描述背景、附加条件，最后只有一个小小的空格“是……”．这样培养选拔出来的人才在学校是好学生，步入社会是好职员，大脑中只是机械地跳动着两个问题：“你要我做什么？你要我怎么做？”工作常常：“完成”的相当漂亮，但思想僵化，毫无创见．这正是我们的悲哀！长期以来的这种教育选拔模式，致使我们现在仍只能在很羞涩地提到几个美籍华人时才有一种借来的荣光与自豪！

思想不活跃，是因为我们给了学生太多的“必须”的限制；思想僵化，是因为我们留给学生太少的“可能”的`余地．实验设计的教学，正是活跃思想，培养能力的一种好方法，授以实验的基本方法，让学生自己去考虑有哪些可能的做法，自己会怎么做．

二、实验设计的基本方法

1．明确目的，广泛联系

题目或课题要求测定什么物理量，或要求验证、探索什么规律，这是实验的目的，是实验设计的出发点．实验目的明确后，应用所学知识，广泛联系，看看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过，与哪些物理现象有关，与哪些物理量有直接的联系．对于测量型实验，被测量通过什么规律需用哪些物理量来定量地表示；对于验证型实验，在相应的物理现象中，怎样的定量关系成立，才能达到验证规律的目的；对于探索型实验，在相应的物理现象中

实验设计方法 篇2

遗传与变异类实验是近几年的高频考点, 常涉及探究基因的显隐性、基因的位置、变异类型和验证遗传规律等。此类实验的解答依赖于对遗传变异的基本概念和原理的理解和运用, 同时还需要认真体会生物学家的探索过程和实验设计方法。

类型一:探究相对性状中的显隐性关系

1.实验原理:具有一对相对性状的两纯合亲本杂交, 子代表现出的性状为显性性状, 未表现出的性状为隐性性状。纯合子自交, 后代只表现一种性状即亲本的性状;杂合子自交, 后代发生性状分离且分离比为3∶1, 其中占3份的为显性性状, 占1份的为隐性性状。

2.设计思路:要鉴定该相对性状中的显隐性关系, 必须先确定具有相对性状的个体是纯合子还是杂合子, 然后通过杂交或者自交来确定显隐性关系。若已知两亲本为纯合子, 选取具有相对性状的两亲本杂交, 如果子代只表现一种性状, 则子代表现出的性状为显性性状, 未表现出的性状为隐性形状;若不知两亲本是否为纯合子, 则分别让两亲本自交, 如果子代发生性状分离, 则该亲本表现的性状为显性性状, 如果子代不发生性状分离, 则该亲本可能表现显性性状或者隐性性状。

例1.大豆的白花和紫花为一对相对性状。下列四组杂交实验中, 能判定性状显隐性关系的是 ()

(1) 紫花×紫花→紫花 (2) 紫花×紫花→301紫花+110白花 (3) 紫花×白花→紫花 (4) 紫花×白花→98紫花+107白花

A. (1) 和 (2) B. (2) 和 (3)

C. (3) 和 (4) D. (1) 和 (4)

解析:选B。根据具有相同性状的两个亲本杂交, 子代出现性状分离, 分离比是3∶1, 则占3份的性状是显性性状, 占1份的是隐性性状, 可知 (2) 中紫花占3份即为显性性状, 白花占1份为隐性性状。根据显隐性的定义, (3) 是具有相对性状的两纯合体亲本杂交, 子一代只表现一种紫花性状, 则紫花性状为显性性状, 白花性状为隐性性状。 (1) (4) 不能判断显隐性。

类型二:探究某个体是纯合子或杂合子

1.实验原理:显性性状的个体至少有一个显性基因。隐性性状的个体一定是纯合子, 其基因型必定由两个隐性基因组成。这里关键是要掌握一条原则, 即纯合子能稳定遗传, 自交后代不发生性状分离, 而杂合子不能稳定遗传, 自交后代往往会发生性状分离。

2.设计思路: (1) 动物:测交法。若后代出现隐性类型, 则一定为杂合子, 若后代只有显性性状, 则可能为纯合子。若待测对象为雄性动物, 应让其与多个具有隐性性状的雌性个体交配, 以使产生更多的后代, 使结果更有说服力。

(2) 植物: (1) 自交法。若后代能发生性状分离则亲本一定为杂合子;若后代无性状分离, 则可能为纯合子。此法适合于植物, 而且是最简便的方法。 (2) 测交法。同动物的测交法。 (3) 花粉鉴定法:非糯性水稻与糯性水稻的花粉遏碘呈现不同颜色, 杂种非糯性水稻的花粉是减数分裂的产物, 遇碘液呈现两种不同颜色, 且比例为1∶1。这个结果也直接证明了杂种非糯性水稻在产生花粉的减数分裂过程中, 等位基因彼此分离。

例2.小麦抗锈病对易染病为显性。现有甲、乙两种抗锈病的小麦, 其中一种为纯种, 若要鉴别和保留纯合的抗锈病小麦, 下列最简便易行的方法是 ()

A.甲×乙

B.甲×乙得F1再自交

C.甲、乙分别和隐性类型测交

D.甲×甲, 乙×乙

解析:选D。鉴别生物某性状基因型是否杂合, 可选用合适的个体做亲本, 观察后代是否发生性状分离。供选答案的A项不能达到鉴别的目的。B项不能鉴别但可以保留抗锈病小麦。C项不能达到留种的目的。D为自交, 对于植物来说, 自交是最简便的鉴别并保留纯种的方法。

类型三:探究某基因存在的位置

1.理论依据:基因在染色体上, 染色体分为常染色体和性染色体 (大多数生物为XY类型) 。判断基因的位置就是判断基因位于常染色体上还是性染色体上。细胞质基因在叶绿体和线粒体中。

2.设计思路:选取具有相对性状的两亲本杂交, 若正反交结果相同, 子一代均表现显性亲本的性状, 则控制该性状的基因位于细胞核中的常染色体上;若正反交结果不同, 子一代性状均与母本相同, 则控制该性状的基因位于细胞质中的线粒体或叶绿体上;若正反交结果不同, 子一代在不同性别中出现不同的性状分离 (即与性别有关) , 则控制该性状的基因位于细胞核中的性染色体上。在Y染色体上的遗传具有“父传子, 子传孙”的特点。

例3. (2012·福建卷) 现有翅型为裂翅的果蝇新品系, 裂翅 (A) 对非裂翅 (a) 为显性。杂交实验如图1。

(1) 上述亲本中, 裂翅果蝇为______ (纯合子/杂合子) 。

(2) 某同学依据上述实验结果, 认为该等位基因位于常染色体上。请你就上述实验, 以遗传图解的方式说明该等位基因可能位于X染色体上。

(3) 现欲利用上述果蝇进行一次杂交试验, 以确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体。请写出一组杂交组合的表现型:___________ (♀) ×____________ (♂) 。

(4) 实验得知, 等位基因 (A、a) 与 (D、d) 位于同一对常染色体上, 基因型为AA或dd的个体胚胎致死。两对等位基因功能互不影响, 且在减数分裂过程不发生交叉互换。这两对等位基因______ (遵循/不遵循) 自由组合定律。以基因型如图2的裂翅果蝇为亲本, 逐代自由交配, 则后代中基因A的频率将______ (上升/下降/不变)

解析: (1) F1出现了非裂翅, 说明亲本的裂翅是杂合子。 (2) 见遗传图解。 (3) 用一次杂交实验, 确定该等位基因位于常染色体还是X染色体, 需要常染色体遗传的杂交结果与伴X遗传的杂交结果不一致才能判断。可用组合:非裂翅♀×裂翅♂, 若是常染色体遗传, 后代裂翅有雌也有雄, 若是伴X遗传, 裂翅只有雌。也可以用组合:裂翅 (♀) ×裂翅 (♂) , 若是常染色体遗传, 后代非裂翅有雌也有雄, 若是伴X遗传, 后代非裂翅只有雄。 (4) 由于两对等位基因位于同一对同源染色体上, 所以不遵循自由组合定律。图2所示的个体只产生两种配子:AD和ad, 含AD的配子和含AD的配子结合, 胚胎致死;含ad的配子和含ad的配子结合, 也会胚胎致死, 能存活的个体只能由含AD的配子和含ad的配子结合, 因此无论自由交配多少代, 种群中都只有AaDd的个体存活, A的基因频率不变。

答案: (1) 杂合子

(2) 遗传图解如下:

(3) 非裂翅 (♀) ×裂翅 (♂) 或裂翅 (♀) ×裂翅 (♂) (4) 不遵循不变

类型四:验证基因的分离定律和自由组合定律

(一) 验证基因的分离定律

1.实验原理:杂合子与隐性纯合子杂交, 杂合子在减数分裂时等位基因分离产生两种配子, 隐性纯合子只产生一种配子, 后代有两种基因型和表现型, 且比为1∶1。杂合子自交, 杂合子在减数分裂时等位基因分离产生两种配子, 后代发生性状分离, 有三种基因型, 两种表现型且表现型之比为3∶1。

2.设计思路: (1) 自交法:自交后代的性状分离比为3∶1, 则遵循基因的分离定律, 该性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制; (2) 测交法:若测交后代的性状比例为1∶1, 则遵循基因的分离定律, 该性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。

(二) 验证基因的自由组合定律

1.实验原理:杂合子与隐性纯合子杂交 (以2对等对基因为例, 下同) , 杂合子在减数分裂时, 等位基因分离的同时非等位基因进行自由组合产生四种配子, 隐性纯合子只产生一种配子, 所以杂交后代有四种基因型以及四种表现型, 且表现型比为1∶1∶1∶1。杂合子自交, 杂合子在减数分裂时产生四种配子, 雌雄配子随机组合, 形成9种基因型, 四种表现型且表现型之比为9∶3∶3∶1 (或分离比异常, 表现型不是四种, 但比例之和为16) 。

2.设计思路: (1) 测交验证法:让杂种F1与隐性类型杂交, 若后代出现4种表现型且表现型之比为1∶1∶1∶1, 则证明杂种F1产生配子时非等位基因发生了自由组合, 遵循基因的自由组合定律; (2) 杂交验证法:取纯合的两亲本杂交得F1, 让F1自交得F2, 若F2有四种表现型且表现型之比为9∶3∶3∶1 (或分离比异常, 表现型不是四种, 但比例之和为16) , 则证明F1在形成配子时, 非等位基因发生自由组合, 遵循基因的自由组合定律。

例4.用纯种有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交 (实验条件满足实验要求) , F1全部表现为有色饱满;F1自交后, F2的性状表现及比例为:有色饱满73%, 有色皱缩2%, 无色饱满2%, 无色皱缩23%。回答下列问题:

(1) 上述一对性状的遗传符合_______定律。

(2) 上述两对性状的遗传________ (填“是”或“否”) 符合自由组合定律, 原因:______。

(3) 请设计一个实验方案, 验证这两对性状的遗传是否符合自由组合定律。 (实验条件满足实验要求)

实验方案实施步骤: (1) ____; (2) ____; (3) _____。

解析:解题关键是掌握自由组合规律的实质, 即验证F1的杂合体 (AaBb) 是否能产生四种配子 (AB∶Ab∶aB∶ab) 且比例为1∶1∶1∶1。常用的方法:F1测交法、单倍体育种法。

答案: (1) 基因的分离 (2) 否因为玉米粒色和粒形的每一对相对性状的分离比为3∶1, 两对性状综合考虑, F2实际分离比为73∶2∶2∶23, 不符合孟德尔的9∶3∶3∶1的比例, 故不遵循自由组合定律。 (3) 方案1: (1) 纯种有色饱满的玉米和纯种无色皱缩的玉米进行杂交, 获得F1。 (2) 取F1植株10株, 与无色皱缩的玉米进行杂交。 (3) 收获杂交后代种子并统计不同表现型的数量比例。若四种表现型比例符合1∶1∶1∶1, 则符合基因自由组合定律;若四种表现型比例不符合1∶1∶1∶1, 则不符合基因自由组合定律。方案2: (1) 纯种有色饱满的玉米和纯种无色皱缩的玉米进行杂交, 获得F1。 (2) 取F1植株的花粉进行植物组织培养, 获得单倍体植株幼苗, 再用秋水仙素处理幼苗。 (3) 收获种子并统计不同表现型的数量比例。若四种表现型比例符合1∶1∶1∶1, 则符合基因自由组合定律;若四种表现型比例不符合1∶1∶1∶1, 则不符合基因自由组合定律。

类型五:探究生物的变异可否遗传

1.实验原理:生物的性状既受基因的控制, 又受环境的影响。当性状发生改变时, 有可能是遗传物质改变引起的, 也有可能是由环境变化影响的。仅由环境条件改变引起的变异, 因遗传物质没有改变, 所以是不可遗传的变异;因遗传物质改变而引起的变异是可遗传的变异, 它包括基因突变、基因重组和染色体变异。

2.设计思路: (1) 利用变异类型与原来的未发生变异类型杂交, 观察子二代表现结果, 若后代仍有该变异性状 (或出现性状分离) , 则为遗传物质改变引起的可遗传变异;若后代无该变异性状, 则为环境引起的不可遗传变异; (2) 将变异类型的子代与原来的未发生变异的类型种植 (饲养) 在相同环境条件下, 如果两者未出现明显差异, 则变异是由环境引起的不可遗传变异, 否则是由遗传物质改变引起的可遗传变异。

例5.果蝇的长翅 (V) 对残翅 (v) 为显性, 但是, 即使基因型是纯合长翅品种的幼虫, 在35℃温度条件下培养 (正常培养温度为25℃) , 长成的成体果蝇却成为残翅。这种现象称为“表型模拟”。

(1) 这种模拟的表现性状______ (填“能”或“否”) 遗传, 原因:______。

(2) 现有一只残翅果蝇, 如何判断它是属于纯合vv还是“表型模拟”?请设计鉴定方案:

方法步骤:_______。

结果分析:_________。

解析:纯合长翅品种的果蝇幼虫, 在35℃温度条件下培养 (正常培养温度为25℃) , 长成的成体果蝇却成为残翅, 是温度改变引起的变异, 不可遗传。这一只残翅果蝇的基因型可能是VV或Vv, 由温度引起的“表型模拟”, 也可能是纯合vv表现残翅, 设计鉴定方案是让这只残翅果蝇与正常温度条件下发育成的异性残翅果蝇 (基因型为vv) 交配, 使其后代在正常温度 (25℃) 条件下发育, 观察性状表现。

答案: (1) 不能遗传因为这种残翅性状是单纯由环境条件的改变而引起的, 其遗传物质 (或基因型) 没有改变。 (2) 方法步骤: (1) 让这只残翅果蝇与正常温度条件下发育成的异性残翅果蝇 (基因型为vv) 交配 (2) 使其后代在正常温度条件下发育结果分析: (1) 若后代均为残翅果蝇, 则这只果蝇为纯合vv (2) 若后代有长翅果蝇出现, 则说明这只果蝇为“表型模拟”。

类型六:探究控制相对性状的基因的突变是显性突变还是隐性突变

1.实验原理:显性突变是由隐性基因突变成显性基因, 突变一旦完成, 便表现出显性性状, 具有相同突变的个体杂交, 既表现突变性状, 又表现原有性状;隐性突变是由显性基因突变为隐性基因, 但不立即表现, 直到出现隐性纯合子才表现, 并表现出唯一的性状———隐性性状。

2.设计思路:选取具有突变性状的亲本进行杂交, 若子代只表现突变性状, 则控制相对性状的基因的突变是隐性突变;若子代既表现突变性状又表现出原有的性状, 则控制相对性状的基因的突变是显性突变。

例6. (2012·海南卷) 已知小麦无芒 (A) 与有芒 (a) 为一对相对性状, 用适宜的诱变方式处理花药可导致基因突变。为了确定基因A是否突变为基因a, 有人设计了以下4个杂交组合, 杂交前对每个组合中父本的花药进行诱变处理, 然后与未经处理的母本进行杂交。若要通过对杂交子一代表现型的分析来确定该基因是否发生突变, 则最佳的杂交组合是 ()

A.♂无芒×♀有芒 (♂AA×♀aa)

B.♂无芒×♀有芒 (♂Aa×♀aa)

C.♂无芒×♀无芒 (♂Aa×♀Aa)

D.♂无芒×♀无芒 (♂AA×♀Aa)

解析:选A。由于显性基因对隐性基因有显性作用, 如果A基因发生突变而变为a基因, 这时无芒的纯合子父本AA产生含a的配子, 当遇a的雌配子时, 形成受精卵aa, 将来发育的植株表现出隐性性状, 所以最佳的杂交组合是父本为显性纯合子, 母本为隐性纯合子。

类型七:探究变异类型是基因突变、基因重组还是染色体变异

1.实验原理:基因突变是“点”的变化 (点的质变, 但数量不变) ;基因重组是“点”的组合或交换 (点的质和量均不变) ;染色体结构变异是部分片段的增添、缺失、倒位、易位 (点的质不变, 数目和位置可能变化) ;染色体数目变异是个别染色体的增添、缺失或染色体的成倍增减 (点的质不变、数量变化)

2.设计思路: (1) 在显微镜下观察染色体, 若能看到染色体异常, 则为染色体变异;若看不到异常则为基因突变或基因重组。若一个群体中偶尔一个个体出现新性状, 则为基因突变。 (2) 检测DNA中的碱基序列。

例7. (2012·海南卷) 玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下用纯合的非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时, F1表现为非糯非甜粒, F2有4种表现型, 其数量比为9∶3∶3∶1。若重复该杂交实验时, 偶然发现一个杂交组合, 其F1仍表现为非糯非甜粒, 但某一F1植株自交, 产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释, 理论上最合理的是 ()

A.发生了染色体易位

B.染色体组数目整倍增加

C.基因中碱基对发生了替换

D.基因中碱基对发生了增减

解析:选A。具有两对 (或更多对) 相对性状的亲本进行杂交, 在F1产生配子时, 等位基因分离的同时, 非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。如果两对 (或更多对) 非等位基因位于一对非同源染色体上就不会表现出自由组合。从题目可知, 发生突变的植株不能进行基因的自由组合, 原因最可能是发生染色体易位, 原来位于非同源染色体上的基因变成了位于一对同源染色体上。

类型八:探究两种生物是否为同一物种

1.实验原理:分布在一定的自然区域, 具有一定形态结构和生理功能, 能够在自然状态下相互交配, 并能产生可育后代的一群生物是同种生物。同种生物没有生殖隔离。

2.设计思路:让两种生物进行交配, 若能够交配并产生可育后代, 则为同一物种;若不能交配或交配后不能产生可育后代, 则为不同物种。

例8.荷兰遗传学家研究一种月见草的遗传时, 发现一株月见草细胞中的染色体数目由原来的2n=24条变成4n=48条, 成为四倍体植株。要判断该四倍体植株与二倍体植株是否为同一物种, 实验方法是 ()

A.将该四倍体植株自交, 观察能否交配并产生可育后代

B.将该二倍体植株自交, 观察能否交配并产生可育后代

C.将该四倍体植株与二倍体植株杂交, 观察能否交配并产生可育后代

D.将该四倍体植株与二倍体植株体细胞杂交, 观察能否交配并产生可育后代

解析:选C。要判断两种生物是否为同一物种, 实验方法是让两种生物进行交配, 若能够交配并产生可育后代, 说明是同一物种, 否则不是同一物种。体细胞杂交, 后代可育, 因为有同源染色体。

物理实验设计的基本方法 篇3

１９９６年上海高考第四（５）题要求测定陶瓷管上均匀电阻膜的厚度，就属于设计型实验．但由于题目给出了全部实验器材和所有相关量，使实验定位在电阻或电阻率的测定上，又大大降低了实验难度，只属于局部设计型实验．无论命题者出于何种考虑，设计型实验毕竟半遮半掩地出现了，这多少给教学工作者提了个醒．

１．从小处着眼，加强实验设计教学

上海作为高考改革的试点城市，其成功的改革将为全国高考提供可能的改革方向，甚至一些新颖的题型和情境，都可能为全国高考所借鉴．如１９９６年全国高考第２１题就是从１９９５年上海高考第一（５）题脱胎而来的．无疑上海高考关于实验设计的考查是又一个成功的改革举措，极有在全国推广的价值．而物理《考试说明》中要求“会用在这些实验中学过的实验方法”，也为实验设计的考查在全国的推广提供了可能．

２．从大处着眼，加强实验设计教学

著名核物理学家钱三强先生在为郭奕玲、沈慧君编著的《物理学史》所作的序中，曾严厉指出：“今天我们科学界有一个弱点，这就是思想不很活泼，这也许跟大家过去受的教育有一定关系……”我们常常教育学生“应该……”“必须……”；我们的考试题目常常不惜笔墨描述背景、附加条件，最后只有一个小小的空格“是……”．这样培养选拔出来的人才在学校是好学生，步入社会是好职员，大脑中只是机械地跳动着两个问题：“你要我做什么？你要我怎么做？”工作常常：“完成”的相当漂亮，但思想僵化，毫无创见．这正是我们的悲哀！长期以来的这种教育选拔模式，致使我们现在仍只能在很羞涩地提到几个美籍华人时才有一种借来的荣光与自豪！

思想不活跃，是因为我们给了学生太多的“必须”的限制；思想僵化，是因为我们留给学生太少的“可能”的余地．实验设计的教学，正是活跃思想，培养能力的一种好方法，授以实验的基本方法，让学生自己去考虑有哪些可能的做法，自己会怎么做．

二、实验设计的基本方法

１．明确目的，广泛联系

题目或课题要求测定什么物理量，或要求验证、探索什么规律，这是实验的目的，是实验设计的出发点．实验目的明确后，应用所学知识，广泛联系，看看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过，与哪些物理现象有关，与哪些物理量有直接的联系．对于测量型实验，被测量通过什么规律需用哪些物理量来定量地表示；对于验证型实验，在相应的物理现象中，怎样的定量关系成立，才能达到验证规律的目的；对于探索型实验，在相应的物理现象中，涉及哪些物理量……这些都是应首先分析的．

举例来说，要测定地球表面附近的重力加速度，我们就应检索：在所学知识范围内，哪些内容涉及到重力加速度，它与其他物理量有何定量关系，并一一罗列出来：

（１）在静力学中，静止物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力大小就等于重力，即Ｔ＝Ｎ＝ｍｇ．若Ｔ（或Ｎ）和ｍ能测出，则重力加速度ｇ可测定．

（２）在超重或失重（但不完全失重）系统中，Ｆ⊥－ｍｇ＝±ｍａ⊥．若Ｆ⊥、ａ⊥和ｍ可测出，则重力加速度ｇ可测定．

（３）在运动学中，物体从光滑斜面上由静止下滑，ｓ＝１２ｇｓｉｎθｔ２．若ｓ、θ和ｔ可测定，则重力加速度ｇ也可测定．

（４）在运动学中，物体从粗糙斜面上由静止下滑，ｓ＝１２（ｇｓｉｎθ－μｇｃｏｓθ）ｔ２．若ｓ、θ、μ和ｔ可测，则重力加速度ｇ也可测定．

（５）自由落体运动中，ｈ＝１２ｇｔ２．若ｈ和ｔ可测出，则重力加速度ｇ也可测定．

（６）用重力加速度测定仪测定．

（７）在平抛运动中，竖直方向在连续相等的时间内位移之差Δｙ＝ｇｔ２．若Δｙ和ｔ可测，重力加速度ｇ同样可以测出．

（８）在斜抛运动中，水平射程可以表示为ｘ＝ｖ０２ｓｉｎ２θ／ｇ．若ｘ、ｖ０和θ可测出，则重力加速度ｇ也可测出．

（９）单摆做简谐振动时，其周期可以表示为Ｔ＝２πｌ／ｇ．若Ｔ和ｌ可测，则ｇ可测．

（１０）在焦耳测定热功当量的实验中，若能测出水的质量和升高的温度，算出水增加的内能，再测出重物的质量和下落的高度，同样可测定重力加速度．

（１１）带电粒子在的匀强电场平行板电容器中平衡时，ｍｇ＝ｑＵ／ｄ．若Ｕ、ｄ和带电粒子的荷质比（ｑ／ｍ）可测定，则ｇ可测出．

（１２）假设一物体在地球表面附近绕地球做圆周运动，ｍｇ＝ＧＭｍ／Ｒ２，ｇ＝ＧＭ／Ｒ２．

…………

２．选择方案，简便精确

对于每一个实验目标，都可能存在多条思路、多种方案．教材中关于某个实验目标的实验方案，也只是众多方案中的一种，而且不一定是最好的一种，而只是较可行的一种．那么在众多实验方案中，我们应如何选择呢？一般来说，选择实验方案主要有三条原则：

（１）简便性原则即要求所选方案原理简单、操作简便，各量易测．应尽量避免实施那些原理复杂、操作繁琐和被测量不易直接测量的实验方案．

（２）可行性原则实验方案的实施要安全可靠，不会对人身和器材造成危害；所需装置和器材要易于置备，不能脱离实际，不能超出现有条件．

（３）精确性原则不同的实验方案，其实验原理、所用仪器以及实验重复性等方面所引入的误差是不同的．在选择方案时，应对各种可能的方案进行初步的误差分析，尽可能选用精确度高的实验方案．

实验设计方法 篇4

理论中“让学生主动发展”的目标为中心，以赞可夫的“使学生理解学习过程”的教学原则为依据，结合中学 生的学习心理和智力发展规律以及地理学科课堂教学的特点，通过中学地理课堂教学中的知识传授，指导学生 掌握科学的、系统的地理学习方法，进而探索学法指导的`渗透性、系统性、规律性以及学法指导和地理知识的 有机结合点，以达到提高学生自学能力和学习质量的最终目的。以下是高中地理第二章第二节“气旋与反气旋 ”的教学设计。

课题：

第二章第二节 气旋与反气旋

教学目的：

1.复习巩固地理学习方法――图文变换法，使学生掌握气旋与反气旋的形成及特点，使学生能在复杂的等 压线图上判断气旋、反气旋及四周的风向，从而分析和判断当地的天气状况。

2.通过图文变换练习，提高学生的读图能力、分析能力、观察能力、推理能力。

3.学习掌握地理学习方法――列表比较法，提高学生的概括能力、归纳能力、逻辑思维能力。了解气旋与 反气旋相反的性质和特点。

教学过程

1.教师出示投影片①，复述上一节课所学的学习方法

2.教师出示投影片②，指导学生画图练习(一个学生上讲台完成，其他在练习本完成)，复习上节课所讲 知识与学习方法――图文变换法，然后教师评讲。

3.教师导入新课

4.学生阅读课文后，在投影片③上迭加复片，画出南北半球气旋与反气旋示意图(两个学生上讲台画，其 他在练习本上画)，复习巩固文变图方法)。

5.教师评讲并让学生说出画图的文字依据(其他学生在课本上划)。

6.教师出示投影片④，让学生对照文字依据检查有没有画漏)。

7.复习巩固图变文学习方法，让学生读图(投影片③回答，提问学生)

8.教师出示投影片⑤，启发学生迭加复片画出南北半球反气旋图(学生上讲台画，其他在练习本上画)， 然后评讲。

9.要求学生不看课本，根据推理画出南北半球反气旋图

10.教师提问，引出新的学习方法――列表比较法

11.教师出示投影片⑥，介绍列表比较法

12.教师以气旋和反气旋为例，指导学生列表比较，确定比较项目，板书表格。

13.教师让学生阅读课文后填表比较(两个学生在黑板填写，其他在练习本自制表格填写)。

14.教师评讲后出示投影片⑦。

15.教师指导学生根据投影片⑦总结归纳。

物理 实验方法 篇5

转换法在初中物理中的应用实例有（13个）

⑴苹果落地可证明重力存在；

⑵物体发生形变或运动状态改变可证明此物受到力的作用；

⑶马得堡半球实验可证明大气压的存在；

⑷运动的物体能对外做功可证明它具有能；

⑸雾的出现可证明空气中含有水蒸气；

⑹扩散现象可证明分子做无规则运动；

⑺铅块实验可证明分子间引力的存在；

⑻影的形成可说明光沿直线传播；

⑼月食现象可证明月亮不是光源；

⑽电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定

⑾指南针指南北可证明地磁场的存在；

⑿奥斯特实验可证明电流周围有磁场；

⒀用手机能打电话可证明电磁波的存在；

比较法

比较法在初中物理中的应用实例有：

⑴比较法研究蒸发与沸腾的异同点

⑵重力与压力的异同点

⑶比较法研究电流表与电压表的使用方法的异同点

控制变量法

控制变量法在初中物理中的应用实例有：(19个）

⑴如何比较两个物体或两个人的运动速度？v =s/t

⑵研究影响力的作用效果的因素；

⑶研究滑动摩檫力与哪些因素有关；

⑷物体对支撑面的压强与压力、受力面积的关系。P=F/S

⑸研究液体内部的压强；

⑹物体在液体中所受浮力大小与液体密度、物体排开液体体积的关系。

⑺研究决定动能大小的因素

⑻研究决定重力势能大小的因素

⑼研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系；

⑽研究影响液体蒸发快慢的因素；

⑾研究物体吸热与物质种类、质量、温度的关系；

⑿研究决定电阻大小的因素

⒀研究电流与电压、电阻的关系（欧姆定律）

⒁研究电功与哪些因素有关；

⒂研究电功率与电压、电流的关系

⒃研究电流产生的热量与电流、电阻、时间的关系（焦耳定律）

⒄电磁铁磁性强弱与线圈中电流大小、线圈匝数、有无铁芯的关系。

(18)研究通电导体在磁场中的受力与哪些因素有关；

物理实验复习方法 篇6

。所以对实验复习方法的探讨显得很有必要了。下面介绍几种复习实验的方法。1.现场操作复习法把实验仪器放在实验桌上，让学生根据实验原理、目的、要求，分组进行现场操作，并对教师提出的问题进行思考和答辩。如复习“用伏安法测电阻”时，电键、安培表、伏特表各两只，滑动变阻器、学生电源、小灯泡、小型电动机、待测电阻各一只，导线若干，由学生选择实验所需的器材按要求连接好实物，分组单独操作。比连接正确，比实验规范，比实验误差要小。并向学生提出：除书本介绍的方法以外，是否利用这些器材还可以采用其它方法。比答辩正确及其实验思维的灵活性。这种复习方法要特别注意，注意基本仪器的使用。物理实验从某种意义上讲，就是使用基本仪器来观察物理现象，测量物理量。因此正确使用物理仪器是进行物理实验的前提，也是应熟练掌握的基本技能之一。如：在力学中，必须会测量长度、质量，因此要求学生能够正确使用刻度尺、天平。在电学中会测量电流强度、电压、电阻，因此学生必须会正确使用安培表和伏特表。对于基本仪器，主要使学生了解仪器的构造、原理，掌握使用方法以及注意事项。

复习这部分内容可分三步进行。（1）把仪器分发给学生，结合实物弄清仪器的构造、原理（有些仪器不需要讲解）；（2）归纳使用方法以及使用的注意事项，找出某些仪器的相同点和不同点，如伏特表和安培表的使用，可从以下几点进行对比：A、接线柱接法；B、连接方法；C、量程；D、读数等。（3）让学生用基本仪器进行简单的测量，如用温度计测温水的温度；用伏特表测某段电路两端的电压等。这种复习方法，既能了解学生对仪器的用途、使用方法的掌握程度，又能考查学生对某一实验目的要求的掌握程度，同时也能培养学生的动手能力，避免了差生袖手旁观看实验的情况，增强了学生竞争意识，激发他们求知的自学性。2.信息反馈复习法由学生在实验过程中发生、发现的问题师生共同讨论，及时纠错，达到复习巩固物理概念的目的。如在复习“测量物质密度”时，有的学生使用量筒或量杯时，读数不准或记录错误，在测正方体木块的体积时有的学生不用刻度尺直接测量而盲目地用排水法测，造成误差很大；在测定盐水密度时，有的学生对“适量的`盐水”不理解，致使盐水倒入玻璃杯时溢到杯外，也有的学生在使用天平时，对游码数值读不准等等。教师在巡视中把这些信息及时反馈上来分析研究，指出纠正的方法。利用此法复习，能及时解决学生“不起眼”的疏漏之处，取到“短平快”的效果。3.是非辨析复习法实验复习中，有意在仪器的连接或安排、实验的步骤、读数记数等方面设置错误，让学生分辩是非，明确该怎样做好某个实验，此复习方法能很好地提高是非判断能力，也能考核实验基础知识和基本技能等方面的掌握程度。理解为什么这样做的道理。此法易接受，能有效地解决实验复习“满堂灌”。4.列表复习法把实验目的、原理、步骤、注意点或者把实验中观察到的现象、数据记录下来，通过列表的形式组织复习。此法简单、明了，条理清楚，实验的重点、难点、注意点突出，学生易懂易记易掌握，颇受学生欢迎。5.连锁复习法就是在复习某一实验时，把与之间相关的其它实验联系起来复习。如复习“测定特质的比热”时，在使用实验器材中，除了量热器外还有天平、量筒、温度计等，所以在实验室中除了复习物质比热测定的操作过程等，还对天平、量筒（杯）、温度计的使用也分别进行复习。

这种复习方法能取得复习一点带动一片的效果。6.分类复习法注意掌握每类实验的目的、要求。基本实验可分二类：（1）物理量的测量。如测量物质的密度、比热、电阻等。测量物理量的大小是这类实验的目的。可要求学生掌握测量物理量的方法、理论根据和实验的步骤。（2）物理规律的验证。如物体的浮沉条件、凸透镜成像规律等。这类实验，要求学生理解物理规律的内容，掌握这个实验是什么条件下做出的，实验的关键是什么，这部分实验也可分三步复习：①首先弄清每个实验的理论根据，根据内容设计简单的实验报告。②将力、热、电、光几类实验仪器摆在实验室中分组进行测量，从每类实验中选一个进行认真的测量，并写出实验报告。③对每组实验进行分析，找出每个实验的特点。对于类似实验，要抓住它们的异同点进行比较，这样可加深对每个实验的理解。如测小灯泡功率和伏安法测电阻是电学中两个重点实验。这两个实验所需要的仪器相同，所测数据都是电压和电流强度，但二者实验原理不同。伏安法测电阻所用的原理为欧姆定律，由于电阻是导体本身的属性，与测量时所用电压大小无关，因此，电压可多选几个值，测出相应电流强度，再计算出电阻，最后取电阻的平均值。测小灯泡功率是根据P=UI，如果测量小灯泡额定功率，只能是测出在额定电压下的功率，电压只能取额定值。7.口诀复习法将实验操作过程编成口诀或顺口溜，让学生复习增加记忆。如天平的使用是初中物理实验中重要的实验之一，要求学生人人掌握。为此，把书本上的操作过程和注意点编成如下顺口溜，帮助学生记忆。小小天平准确精，脏物超重不能称。使之用前先调整，水平放置后平衡。左盘中央放称物，砝码放在右盘中。取放砝码用镊子，切记不可用手碰。指针示中为天平，称后砝码放盒中。利用这种复习方法，学生感到轻松愉快好掌握。8.提问复习法针对某一实验，总结为几个问题，达到复习巩固有关物理概念的目的。如复习“温度计的使用”时，总结为这样几个问题：①煤油温度计、酒精温度计、水银温度计有什么不同？②实验室里常用的温度计是什么温度？

证券投资实验教学方法创新设计 篇7

金融交易是通过对证券、外汇、期货等交易商品的买卖使投资本金增值的活动, 它是金融市场存续和活跃的保证。金融市场是竞争最激烈的市场, 在世界上任何一个金融交易市场, 总是少数人获利多数人亏损, 这其中的根本原因在于参与者是否具备交易的能力。金融交易能力的获得需要具备深厚的专业理论知识, 更需要对实践能力进行训练。

从实践能力培养的角度来看, 除了正确的理论以外, 交易能力的培养还包括压力承受能力、心理控制能力、盘口感悟能力等等。因此为获得金融交易的能力, 除了需要进行理论学习外, 更需要将理论运用于实践, 而实践的一个重要途径是进行科学严格的训练。

二、证券投资专业教学的适应性变革———实验教学

1. 适应新型证券投资人才培养目标的需要。

长期以来, 我国高等院校在证券投资人才培养上仍侧重于宏观金融方面, 证券投资学科的教学也着重于对基本原理和理论进行传授。迫切需要改革教学目标, 突出时代特色, 加强证券投资技术管理人才的培养。证券投资教学目标应由以往的单纯传授专业基础知识向实际应用能力、综合素质培养、创新意识培养转变。通过证券投资的教学, 使学生了解与证券投资学科相关的基本概念、证券投资的基本构架与运行范式、证券投资的基本业务, 掌握观察和分析证券投资问题的正确方法, 培养辨析证券投资理论和解决证券投资实际问题的能力, 熟练掌握一般的证券投资业务操作程序。

2. 适应证券投资课程微观化发展的需要。

顺应证券投资课程微观化的发展趋势, 在课程体系的建设上, 应将现有课程做适当的微观化处理, 即去掉脱离实际的、过时的内容, 补充证券投资领域需要的新知识, 并使其具有操作性, 具体表现在国际资本市场、国际投资银行、跨国公司理财和证券衍生产品市场等方面。由于微观证券投资课程本身具有应用性和操作性强的特点, 在教学中就应强调理论联系实际。

证券投资模拟教学系统是一套可以模拟全球证券市场的实验系统, 采用宽带网接收实时的全球证券行情, 可进行证券实盘模拟交易和证券虚盘模拟交易, 计算盈亏情况并查询教师点评结果, 通过模拟的交易环境加强学生对证券知识的理解, 使学生熟悉证券投资流程, 训练实际分析能力和操盘能力。

3. 适应证券投资考试环节多样化的需要。

要保障证券投资专业教学改革的成功, 就不能忽视其考核方式的改革, 具体可按证券投资考核内容分成理论与实务两部分, 采取笔试与实验室考试相结合的方式。笔试主要是基础理论考核, 实验室考试可采取在实验室上机操作的方式, 考核学生证券投资能力。

三、证券投资模拟实验教学新模式———实验平台概述

1. 证券投资实验平台定位。

证券投资实验平台应以证券投资领域的实际业务流程为背景, 给学生提供全真模拟实验场所, 做到教学与实践紧密结合, 让学生学以致用, 通过实际操作, 熟练掌握证券投资实际业务的基本技能。

2. 证券投资实验平台的框架与功能。

证券投资实验室系统可采用Client/Server (客户机、服务器) 模式, 后台为Unix、Lunix、Windows XP、Oracle Workgroup Server7.3.2;前台操作系统为Windows XP。主要设备有卫星天线、数字卫星接收机、服务器Pentium Xeon2.4Hz/1G内存/120G硬盘、可堆叠交换机、工作站终端P4/128M/30G、LED电子显示屏、投影机、实物展台、DVD机、录像机、中控系统、电动幕、音箱、功放器、刻录机、扫描仪和打印机等。

以证券投资模拟系统为例, 该实验室应能委托下单、自动成交和自动结算, 具有与真实交易系统相似的功能, 使学生对证券投资市场运作、业务有一定了解和实际操作经验, 掌握各种投资分析理论、方法, 具有较强的证券投资分析能力。因此, 它必须能完成以下实验:

(1) 证券投资模拟实验, 通过交易模拟系统, 建立在C/S形式上的实时交易处理系统并运行, 及时处理证券投资, 显示交易信息, 实现多台计算机下单和行情显示, 后台主机交易处理。 (2) 柜台管理系统模拟实验, 包括用户管理, 如分户、修改用户资料等;查询管理, 如资金的流水查询、历史成交查询等;柜台管理, 如添加或删除管理员账户和交易品种等;统计管理, 如每月成交报表统计、证券投资量统计等;系统管理, 如系统重置、每日结算、每R通知等。 (3) 证券投资技术分析实验, 利用分析软件进行证券投资分析, 可进行实时数据采集和网络静态分析, 并给出多种分析曲线和技术指标。

3. 证券投资实验室的管理与创新。

首先, 应加强实验室专业人才的配备。实验室可采用管理、工程技术人员与实验开发、教学人员相结合的工作模式, 改变以往实验、开发与教学脱节的现象, 通过设立重点岗位, 落实岗位责任及其相应的待遇, 聘用一批热心于课程实验体系建设, 勇于开创、付出的专职教师或兼职教师, 通过实践进行扩充和优化组合, 完善实验环境, 开发实验课程体系, 进而实现教学模式与结构调整的改革目标, 逐步形成以“教学实验基地”为目标的实验教学指导梯队, 实现开放实验。其次, 应加强证券投资实验室与证券公司的联系。证券投资人才的培养必须紧密结合实际, 与金融实践部门密切合作, 在人才培养计划中反映出金融创新和金融发展, 共同完成金融人才的培养。金融实验教学应采取实验室教学与社会实践相结合的模式, 在加强证券投资实验室教学的同时, 应通过与证券公司合作的方式, 安排学生去这些机构实习, 提高学生的实践能力。再次, 加快证券投资实验教学课程体系的开发。高等院校证券投资专业在制定人才培养计划时, 应紧密结合课程建设和教学内容的改革, 对实验教学进行统筹兼顾、合理安排。明确实验教学内容和实验学时数, 保证实验学时占课程总学时数的比例。提倡增开综合性、设计性和研究性的大型实验。凡是实验学时数比例较高、实验项目较多的应该尽量独立设置实验课程, 以保证实验教学质量。

总之, 以多媒体网络为载体的证券投资实验室建设, 既要考虑到与证券投资业发展接轨, 又要考虑到中国的基本国情;既走数字化、网络化道路, 又顾及传统教育和金融业务的研究;不仅要面向现在, 与当前的教育实践相一致, 又要从未来的经济与社会发展着眼, 使证券投资实验室建设既有前瞻性, 又具实用性。

摘要：实验教学将证券投资理论和业务知识的学习与实践相结合, 以具有直观性、即时性和适应性特点的多媒体、信息化网络教学为载体, 充分满足了新形势下培养既熟悉本国金融运行特点和规律, 又通晓证券投资规则和惯例的高素质金融人才的需要。

关键词：实验教学,证券投资,CAI,网络教学

参考文献

[1]王爱俭.关于优化证券投资学科体系的思考[J].金融教学与研究, 2005, (1) .

[2]崔建军.略论金融学科及其建设[J].金融教学与研究, 2003, (5) .

[3]张亦春.金融学专业教育改革研究报告[M].北京:高等教育出版社, 2000.

实验设计方法 篇8

如今许多教育学家提出改革中国教育是有必要的，就物理学的教学而言，教师不能再将大部分的教学放在理论知识的传授，而应该加大对学生实验的训练学习，增强带动学生自己动手操作的能力，这样也有利于教师在教学活动中对学生进行教授和训练，激发学生对于物理学习和实验的兴趣和积极性，还利于提高学生的物理素养，为物理学的创新和发展打下坚定的基石.

中学时期的物理实验主要关注的是学生学习的这一个过程，学生会在老师的指导下进行具体的实验操作，达到预期的实验结果的目的.所有的实验过程步骤，所用到的实验器材都是之前在课堂上罗列好的，结果也是提前设计好的，如果结果不正确那么就是实验过程错了.其实这种意义上的教学是不合理的，更是不科学的.所以在推动教育改革的背景下，物理教学方法的改革是值得关注的.

1 转换法

转换法是当遇到无法直接计量时才使用的一种实验方法，通过各变量之间的相互关系找到相互之间可以替换的量，将求一个量变为求另一个量或其他几个量间的某种关系.这对于学生而言也是一种思维能力的锻炼，要求学生要有发散性的思维，多角度的思考问题，同时要求学生具有灵活性，能及时地应变外界因素导致的实验过程、结果的变化，要能及时地反映将不便于测量的实验结果变换为另一种形式.例如，学习力的概念时，对于测量力的大小的器材是弹簧秤或握力计等都是把力的大小转换成对弹簧的伸长量的测量或对指针的偏转角度的测量；研究水在受热的过程中的对流现象，由于水是无色的液体，不便于学生在实验过程中的观察，可能借助高锰酸钾等，将其溶解到水中，将无色液体转换为有色液体，便于观察，这样就解决了观察的难题，热传递也清楚地表示出来了.

2 近似法

近似法是为了简化物理实验繁琐的验算过程，但要确保实验的有效性，要不在影响实验结果的前提下进行的.物理实验采用近似法一般只为达到这一目的，在简化实验测量时突出实验的物理意义.一般而言，近似法实验方法可分为对象近似法和结果近似法.中学阶段的一些实验只是侧重于实验结果，只是对实验过程的一种学习，对实验的精度要求不是很高，所以中学实验的结果在无明显偏差的情况下多数采用的还是一种近似法.例如，用“伏安法”测电阻时，这一过程中忽略了电流表、电压表本身还带有的阻值，就简单地将其近似地作为理想仪表，将电流表内阻看作零，将电压表内阻视为无穷大.

3 比较法

比较法在物理实验中也经常被用到，它主要是通过实验过程的比较或是实验结果的比较，而得出相关的结论.如实验过程中自变量的变化对实验结果的影响，只有通过比较实验的过程、结果加以综合分析才会得出结论.就物理实验而言，比较法分为条件比较法、过程比较法、状态比较法三种.在物理实验中，利用对比法进行实验，便于找出物理现象之间的相同点和不同点，从而可以深入地了解到这一物理现象的本质规律.例如，在焦耳定律实验中，可在电阻不同的电阻丝上用黄油粘上火柴杆，通过通电后观察粘在电阻丝上的火柴梗，谁先脱落就说明该电阻丝发热多，功率大.

4 模拟法

实验总结-细胞培养方法 篇9

培养基的配置：基础培养基500ml+胎牛血清50ml+双抗5ml 冻存液的配置：10 % DMSO + 90%胎牛血清 依次比例酌量配置。超净工作台常规配置

移液器1套（2.5μl、20μl、200μl、1ml），酒精灯1盏，液器1台，斜架1台，酒精喷壶1个，酒精棉球缸1个，污缸1个，常规耗材：培养瓶（50㎝2），定量移液管（5ml、10ml），枪头（1ml、200μl、10μl），培养皿，6/24/48/96孔板，医用脱脂棉球，冻存管 所需试剂：培养基，胎牛血清，双抗，DMSO，胰酶，75%酒精……

实验前准备：所需的各项高压后的耗材及污物缸放于超净工作台内，用酒精喷壶喷洒实验台面，并关闭工作台打开紫外灯照射30min后开始实验操作。培养基及胰酶恢复常温后使用，可37℃水浴5-10min

二、细胞复苏 步骤：

1.紫外消毒30min后关闭紫外灯，开启超净台正常工作状态，用酒精消毒操作者的双手。

2.培养液（DMEM），恒温水浴箱37℃预热20min，备用。超净台内准备一支15ml离心管备用。

3.将所需的培养基确保瓶身干净后酒精消毒放于工作台面内，点燃酒精灯，再将瓶口对准在酒精灯上消毒2-3次，旋开瓶盖后需再次分别消毒瓶口和瓶盖。4.从液氮保存罐中取出冻存管，立即放入37℃水浴中，快速摇晃，直至冻存液融化至黄豆粒大小后迅速取出。

5.将细胞悬液移入15ml离心管，缓慢加入4ml培养液，离心（1000r/min，5min）。6.取出2个培养皿并做好标记（复苏日期等），提前加入5-10ml培养液；离心结束后用1ml培养液悬液混悬沉淀细胞后分别加入培养皿内。

7.将培养基瓶口和瓶盖消毒2-3次后拧紧，熄灭酒精灯，整理实验台面，取出实验试剂及污缸等，关闭超净工作台。8.将培养瓶放入培养箱内培养

注意事项：

1.取细胞的过程中注意带好防冻手套。此项尤为重要，细胞冻存管可能漏入液氮，解冻时冻存管中的气温急剧上升，可导致爆炸。

2.冻存液的问题：冻存液的配置已是常识，在这里不作详述，但二甲基亚砜（DMSO）对细胞不是完全无毒副作用，在常温下，二甲基亚砜对细胞的毒副作用较大，因此，必须在1-2min内使冻存液完全融化。如果复苏温度太慢，会造成细胞的损伤，二甲基亚砜（DMSO）最好选择进口产品。

3.离心前须加入少量培养液。细胞解冻后二甲基亚砜浓度较高，注意加入少量培养液可稀释其浓度，以减少对细胞的损伤。

4.离心问题：目前主要有两种见解。一种是解冻后的细胞悬液直接吹打均匀后分装到培养瓶中进行培养，第二天换液。因为离心的目的是两个，去除 DMSO，去除死细胞，这个是标准流程，但对一般人来说，把握不好离心转速和时间，转的不够活细胞沉底的少，细胞就全被扔掉了，转过了活细胞会受压过大，死亡。此外在操作过程中容易污染，所以不推荐。另一种说法为细胞悬液中含有二甲基亚砜（DMSO），DMSO对细胞有一定的毒副作用，所以须将离心后的液体前倒净，且一定倒干净。

5.冻存细胞解冻时1ml细胞液要加10ml－15m培养液

6.复苏细胞分装的问题：复苏1管细胞一般可分装到2-3只培养皿中，分装过多，细胞浓度过低，不利于细胞的贴壁。

7.加培养基的量放入问题：这个量的多少的把握主要涉及到的问题是DMSO的浓度，从如果你加培养基的太少，那么DMSO的浓度就会比较大，就会影响细胞生长，从以前的资料来看，DMSO的浓度在小于0.5%的时候对一般细胞没有什么影响，还有一个说法是1％。所以如果你的冻存液的浓度是 10％DMSO的话那么加10ml以上的培养基就恰好稀释到了无害浓度

8.原理：在不加任何条件下直接冻存细胞时，细胞内和外环境中的水都会形成冰晶，能导致细胞内发生机械损伤、电解质升高、渗透压改变、脱水、PH改变、蛋白变性等，能引起细胞死亡。如向培养液加入保护剂，可使冰点降低。在缓慢的冻结条件下，能使细胞内水份在冻结前透出细胞。贮存在－130℃以下的低温中能减少冰晶的形成。细胞复苏时速度要快，使之迅速通过细胞最易受损的－5～0℃，细胞仍能生长，活力受损不大。目前常用的保护剂为二甲亚砜（DMSO）和甘油，它们对细胞无毒性，分子量小，溶解度大，易穿透细胞。

三、培养液的更换

1.紫外消毒30min后关闭紫外灯，开启超净台正常工作状态，用酒精消毒操作者的双手。

2.培养液（DMEM），恒温水浴箱37℃预热20min，备用。

3.将所需的培养基确保瓶身干净后酒精消毒放于工作台面内，点燃酒精灯，再将瓶口对准在酒精灯上消毒2-3次，旋开瓶盖后再次分别消毒瓶口和瓶盖。4.将培养皿盖内口朝上放在架子上，将培养皿内的培养液悬空倒进污缸 5．拿出1支高压后的5ml定量移液管，在酒精灯上灼烧尾部后装于移液器上，再次放于酒精灯上灼烧整个定量移液管管身2-3次，悬空进入培养基瓶内吸取5-10ml培养基再悬空移入培养皿内，将培养皿盖在酒精灯上消毒2-3次后盖上。6.将培养基瓶口和瓶盖消毒2-3次后拧紧，熄灭酒精灯，整理实验台面，取出实验试剂及污缸等，关闭超净工作台。7.将培养瓶放入培养箱内培养

每天定时观察细胞生长情况，一般72-96h后，细胞生长密度大于90%，即可进行细胞的传代。

四、细胞传代

1.紫外消毒30min后关闭紫外灯，开启超净台正常工作状态，用酒精消毒操作者的双手。

2.培养液，胰酶，恒温水浴箱37℃预热20min，备用。

3.将所需的培养基，胰酶确保瓶身干净消毒后放于工作台面内，点燃酒精灯，再将瓶口对准在酒精灯上消毒2-3次，旋开瓶盖后再次分别消毒瓶口和瓶盖，分别放于酒精灯的两侧。

4.将培养皿盖内口朝上放在架子上，将培养皿内的培养液悬空倒进污缸。取1ml移液器快速移动在酒精灯上消毒1-2次，然后再装上枪头吸取1-2ml胰酶液，悬空沿皿壁加入培养皿内。

5.将培养皿来回倾倒使胰酶浸没整个皿底的细胞层，计时越1-3min（消化时间根据细胞不同时间不同），对着灯光可观察到细胞与细胞之间有针孔样缝隙，并有1-2个细胞脱落，镜下观察到细胞都变圆时为胰酶消化的最适时机。（若看到成片的细胞从瓶壁脱落为胰酶消化过度；若看不到针孔样缝隙和细胞脱落，或镜下细胞多有菱角则需继续消化）。用移液器将胰酶吸净。

6.吸取1ml培养基于培养皿内，并用移液器吸取少量的培养基轻柔的反复冲洗培养瓶壁5-8次，使贴壁细胞完全脱落于培养基内再轻轻吹打2-3次，使细胞尽可能处于单个悬浮状态。

7.取1或2个新的培养皿，然后将细胞培养基均匀的分到2或3个培养瓶内（注意原来传代时使用的培养瓶可继续传代使用），进行1传2或1传3的培养。8.拿出1支高压后的5ml定量移液管，在酒精灯上灼烧尾部后装于移液器上，再次放于酒精灯上灼烧整个定量移液管管身2-3次，悬空进入培养基皿内吸取5-10ml培养基悬空移入每个培养皿内，将培养皿盖在酒精灯上消毒2-3次盖上，在皿盖上做好实验标记。

9.将培养基瓶口和瓶盖消毒2-3次后拧紧，熄灭酒精灯，整理实验台面，取出实验试剂及污缸等，关闭超净工作台。

10.将培养瓶放入培养箱内培养。注意整个培养箱底托盘内一定要放高压后的水，且定期更换确保无菌。

每天定时观察细胞生长情况，一般72-96h后，细胞生长密度大于90%，即可进行细胞的传代或保株。

五、细胞株的保存

原理：细胞冻存最常用的技术是液氮冷冻保存法，主要采用加适量保护剂的缓慢冷冻法冻存细胞。细胞在不加任何保护剂的情况下直接冷冻，细胞内外的水分会很快形成冰晶，从而引起一系列不良反应。如细胞脱水使局部电解质浓度增高，pH值改变，部分蛋白质由于上述原因而变性，引起细胞内部空间结构紊乱，溶酶体膜由此遭到损伤而释放出溶酶体酶，使细胞内结构成分造成破坏，线粒体肿胀，功能丢失，并造成能量代谢障碍。胞膜上的类脂蛋白复合体也易破坏引起细胞膜通透性的改变，使细胞内容物丢失。如果细胞内冰晶形成较多，随冷冻温度的降低，冰晶体积膨胀造成细胞核DNA空间构型发生不可逆的损伤，而致细胞死亡。因此，细胞冷冻技术的关键是尽可能地减少细胞内水分，减少细胞内冰晶的形成。采用甘油或二甲基亚砜作保护剂，这两种物质分子量小，溶解度大，易穿透细胞，可以使冰点下降，提高细胞膜对水的通透性，且对细胞无明显毒性。慢速冷冻方法又可使细胞内的水分渗出细胞外，减少胞内形成冰结晶的机会，从而减少冰晶对细胞的损伤。

实验步骤：

选择处于对数生长期的细胞，在冻存前一天最好换液。将多个培养瓶中的细胞培养液去掉，用0.25% 胰蛋白酶消化。适时去掉胰蛋白酶，加入少量新培养液。用吸管吸取培养液反复吹打瓶壁上的细胞，使其成为均匀分散的细胞悬液。悬浮生产细胞则不要消化处理。然后将细胞收集于离心管中离心(1000r/min，10分钟)。加入冻存管中，再加入1ml配置好的冻存液后放入梯度降温盒，放入-80℃冰箱中。

1.紫外消毒30min后关闭紫外灯，开启超净台正常工作状态，用酒精消毒操作者的双手。

2.培养液，胰酶，二甲基亚砜DMSO，胎牛血清（解冻），梯度降温盒恢复常温，恒温水浴箱37℃预热20min，备用。

3.将所需的培养基，胰酶确保瓶身干净消毒后放于工作台面内，点燃酒精灯，再将瓶口对准在酒精灯上消毒2-3次，旋开瓶盖后再次分别消毒瓶口和瓶盖，分别放于酒精灯的两侧。

4.将培养瓶瓶口在酒精灯上消毒2-3次，旋开后分别再次消毒瓶口和瓶盖2-3次，盖放于酒精灯右侧后将培养瓶内的培养液悬空倒进污缸，在酒精灯消毒2-3次瓶口，竖直放好。取1ml移液器快速移动在酒精灯上消毒1-2次，然后再装上枪头吸取1.5ml胰酶液，悬空移入培养瓶内。

5.将培养皿盖内口朝上放在架子上，将培养皿内的培养液悬空倒进污缸。取1ml移液器快速移动在酒精灯上消毒1-2次，然后再装上枪头吸取1-2ml胰酶液，悬空沿皿壁加入培养皿内。6.将培养皿来回倾倒使胰酶浸没整个皿底的细胞层，计时越1-3min（消化时间根据细胞不同时间不同），对着灯光可观察到细胞与细胞之间有针孔样缝隙，并有1-2个细胞脱落，镜下观察到细胞都变圆时为胰酶消化的最适时机。（若看到成片的细胞从瓶壁脱落为胰酶消化过度；若看不到针孔样缝隙和细胞脱落，或镜下细胞多有菱角则需继续消化）。用移液器将胰酶吸净。

6.吸取1ml培养基于培养皿，并用移液器吸取少量的培养基轻柔的反复冲洗培养瓶壁5-8次，使贴壁细胞完全脱落于培养基内再轻轻吹打2-3次，使细胞尽可能处于单个悬浮状态。

7.将悬浮细胞吸入15ml离心管内，加入4ml培养基离心1000r/min，5min 8.预先配制冻存液：10 % DMSO + 90%胎牛血清。按需要配置一定数量备用 9.弃去培养基，用冻存液进行重悬混匀后，将1ml含有细胞的冻存液移入冻存管内，拧紧瓶盖，做好实验标记。

10.将培养基，胰酶瓶口和瓶盖消毒2-3次后拧紧，熄灭酒精灯，整理实验台面，取出实验试剂及污缸等，关闭超净工作台。

8.将冻存管先放于4℃冰箱 30min后拿出放置-20℃冰箱过夜，次日再放于-80℃的冰箱内3-4天，最后存放于-196℃的液氮灌内长期保存。或直接放入梯度降温盒内，放入-80℃冰箱内过夜后最后存放于液氮罐内。（梯度降温盒内为甲醇，使用5次需要更换，每次使用需做好标记，使用前需恢复常温）

六、细胞转染

RNA干扰（RNA interference, RNAi）:  是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA（double-stranded RNA，dsRNA）诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。基因沉默，主要有转录前水平的基因沉默(TGS)和转录后水平的基因沉默(PTGS)两类:TGS是指由于DNA修饰或染色体异染色质化等原因使基因不能正常录;

 PTGS是启动了细胞质内靶mRNA序列特异性的降解机制。有时转基因会同时导致TGS和PTGS。

 由于使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达，（长度超过三十的dsRNA会引起干扰素毒性）所以该技术已被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的治疗领域。

 病毒基因、人工转入基因、转座子等外源性基因随机整合到宿主细胞基因组内，并利用宿主细胞进行转录时，常产生一些dsRNA。宿主细胞对这些dsRNA迅即产生反应。

作用机制

1)其胞质中的核酸内切酶Dicer将dsRNA切割成多个具有特定长度和结构的小片段RNA（大约21～23 bp），即siRNA。

2)siRNA在细胞内RNA解旋酶的作用下解链成正义链和反义链，继之由反义siRNA再与体内一些酶（包括内切酶、外切酶、解旋酶等）结合形成RNA诱导的沉默复合物（RNA-induced silencing complex，RISC)。

3)RISC与外源性基因表达的mRNA的同源区进行特异性结合，RISC具有核酸酶的功能，在结合部位切割mRNA，切割位点即是与siRNA中反义链互补结合的两端。被切割后的断裂mRNA随即降解，从而诱发宿主细胞针对这些mRNA的降解反应。

4)siRNA不仅能引导RISC切割同源单链mRNA，而且可作为引物与靶RNA结合并在RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase，RdRP）作用下合成更多新的dsRNA，新合成的dsRNA再由Dicer切割产生大量的次级siRNA，从而使RNAi的作用进一步放大，最终将靶mRNA完全降解。

5)RNAi发生于除原核生物以外的所有真核生物细胞内。需要说明的是，由于dsRNA抑制基因表达具有潜在高效性，任何导致正常机体dsRNA形成的情况都会引起不需要的相应基因沉寂。所以正常机体内各种基因有效表达有一套严密防止dsRNA形成的机制。

脂质体转染原理：

1.脂质体是磷脂分散在水中时形成的脂质双分子层，又称为人工生物膜。最初，人们只是运用脂质体模拟生物膜，研究膜的构造及功能，从而发现了膜的融合及内吞作用，因而可用作外源物质进入细胞的载体 2.阳离子脂质体表面带正电荷，能与核酸的磷酸根通过静电作用将DNA分子包裹人内，形成DNA一脂复合体，也能被表面带负电荷的细胞膜吸附，再通过膜的融合或细胞的内吞作用，偶尔也通过直接渗透作用，将DNA传递进入细胞，形成包涵体或进入溶酶体其中一小部分DNA能从包涵体内释放，并进入细胞质中，再进一步进入核内转录、表达

DNA转染步骤

1.转染前一天接种细胞于6孔板，0.5-2×105每孔，2ml无抗生素培养基每孔，第二天转染时细胞达到90-95%每孔。

2.转染前半小时换Opti-MEM无血清培养基1.5ml。

3.A液：DNA 5ug 加入245ul Opti-MEM无血清培养基，轻轻混匀。

4.B液：脂质体使用前轻轻混匀，脂质体10ul 加入245ul Opti-MEM无血清培养基，轻轻混匀，室温静止5min。

5.B液加入A液，用枪轻轻混匀，室温静止20min。

6.将混合液均匀分散慢慢滴加到6孔板细胞中，边滴加变前后左右十字交叉摇晃。

7.孵箱37℃培养48h（转染时间待定）。8.第二天看细胞状态来决定是否换液。9.同时设立细胞对照组，空白转染组。

siRNA转染步骤

1)转染前一天接种细胞于6孔板（40x104），2ml无抗生素培养基每孔，第二天转染时细胞达到50-60%每孔。

2)转染前半小时换Opti-MEM无血清培养基1.5ml。

3)A液：siRNA 5ul（共100pmol）加入245ul Opti-MEM无血清培养基，轻轻混匀。（siRNA按照说明书稀释）4)B液：脂质体（RNAimax）使用前轻轻混匀，脂质体10ul 加入245ul Opti-MEM无血清培养基，轻轻混匀，室温静止5min。

5)B液加入A液，用枪轻轻混匀，室温静止20min。

6)将混合液均匀分散慢慢滴加到6孔板细胞中，边滴加变前后左右十字交叉摇晃。

7)孵箱37℃培养48h（转染时间待定）。8)第二天看细胞状态来决定是否换液。9)同时设立细胞对照组，空白转染组。

使用RNAiMAX和AGS cell用于siRNA在6孔板上进行转染实验

1)提前配制GAPDH，NC，NV-FAM及各片段siRNA的20uM的稀释液，取附赠的DEPC水至管内，打开离心管前先离心，将附在管壁上的冻干粉离心下来 2)溶解时滴加适量的DEPC水后盖上管盖，震荡溶解：NC，NC-FAM溶解加入62.5ulDEPC水，其他siRNA片段加入125ul DEPC水

3)取6只EP管，分别标记GAPDH，NC，NV-FAM，三个片段名称，从管内吸取20ul的稀释液分装后

4)将稀释液至于-80度冰箱保存。

 转染前一天，在6孔板上接种40x104AGS cell，再取一个35mm培养皿接种40x104AGS cell，每孔放2ml不含抗生素的生长培养基。使细胞在转染的时候有50-60%的融合率

 从细胞中除去生长培养基

 每个孔中加入1.5ml新鲜不含血清的培养基，并准备如下混合物 1)A液：(取7个EP管，分别标记空白，GAPDH，NC,NC-FAM,三个片段)。在250ul的opti-mem终加入100pmol siRNA（稀释好的siRNA浓度为20uM，100pmol的siRNA需要取5ul），混合均匀