专业知识库(按学科 / 专业 / 课程)
按学科门类筛选,可继续下钻到具体专业与课程;内容为各课程复习要点,用于面谈与笔试备考。
微生物学实验
核心内容
· 牛肉膏蛋白胨培养基(Beef extract peptone medium)
· 配方(per 1000 mL):牛肉膏(beef extract)3 g、蛋白胨(peptone)10 g、NaCl 5 g、琼脂(agar)15–20 g、水 1000 mL、pH 7.4–7.6
· 制备流程:
1. 称量:按配方比例依次准确称取牛肉膏、蛋白胨、NaCl 放入烧杯。
2. 熔化:先加入少于所需量的水,玻璃棒搅匀,石棉网上加热溶解。
3. 调 pH:用 1 mol/L NaOH 或 1 mol/L HCl 调整至 pH 7.4。
4. 分装:按实验要求分装入试管或三角烧瓶。
5. 加塞:试管口或三角烧瓶口塞上棉塞。
6. 灭菌:1.05 kg/cm²、121 ℃、20 min 高压蒸汽灭菌。
7. 搁置斜面:灭菌后试管培养基冷至约 50 ℃,将试管棉塞端搁在玻棒上制成斜面。
· 易考点:pH 7.4–7.6 与调 pH 至 7.4 的差异;琼脂为凝固剂,用量 15–20 g/L;灭菌参数(1.05 kg/cm² ≈ 0.103 MPa,121 ℃,20 min)。
· 实验室常用消毒灭菌方法(Disinfection and sterilization methods)
1. 干热灭菌法(dry heat sterilization):恒温干燥箱内 120 ℃–170 ℃,保持 90–120 min。
2. 湿热灭菌法(moist heat sterilization):高压蒸汽锅 1.05 kg/cm²、121 ℃、20–30 min(原文“3℃”系笔误/扫描噪声,应为 121 ℃)。
3. 射线消毒法(radiation disinfection):紫外线灯照射;紫外线为低能量电磁辐射,可杀灭多种微生物。
4. 过滤除菌法(filtration sterilization):液体或气体通过微孔滤膜,大于孔径的微生物颗粒被阻留而除菌。
5. 化学消毒剂消毒法(chemical disinfection):甲醛(formaldehyde)、高锰酸钾(potassium permanganate)、70%–75% 乙醇(ethanol)等。
6. 抗生素抑菌法(antibiotic inhibition):用青霉素(penicillin)等抗生素抑菌/灭菌。
· 分类维度:干热 vs 湿热;物理法(热、射线、过滤)vs 化学法(消毒剂、抗生素)。
· 易考点:干热与湿热温度—时间对应关系;紫外线穿透力弱、仅表面消毒;过滤除菌适用于热不稳定液体。
· 微生物的分离与纯化技术(Isolation and purification of microorganisms)
· 两种平板接种培养方法:
1. 取土壤:取表层 5–10 cm 处土样放入无菌袋。
2. 制备稀释液:无菌条件下取 1 g 土样加入 99 mL 无菌水摇匀,得 10⁻² 土壤悬液;用移液枪吸 10⁻² 悬液 1 mL 加入 9 mL 无菌水得 10⁻³ 稀释液,依次重复制成 10⁻³–10⁻⁷ 稀释液。
3. 平板接种培养:
· 稀释涂布平板法(spread plate method):取对应稀释梯度稀释液,在酒精灯旁倒入固体培养基平板。
· 平板划线法(streak plate method):用接种环挑取 10⁻² 土壤悬液,在固体培养基平板上划线分离。
4. 培养:接种后平板倒置,放入恒温培养箱培养。
· 应用:分离具有特殊功能的微生物、优良菌种及纯化被污染的菌种等。
· 易考点:稀释倍数计算(1 g→99 mL 为 10⁻²;1 mL→9 mL 为 10 倍稀释);平板倒置培养的目的(防冷凝水滴落、防污染);两种接种法的适用场景差异。
参考:来源:微生物学实验.png|专业:生物科学|课程:微生物学实验
无机及分析化学
核心内容
· 课程定位:无机及分析化学(Inorganic and Analytical Chemistry),生物科学专业基础课,内容分物质结构、四大平衡与滴定、溶液与胶体、热力学与动力学等模块。
· 物质结构
· 核外电子运动状态(电子云、量子数、原子轨道)
· 多电子原子核外电子排布(能量最低原理、洪特规则、泡利不相容原理)
· 元素周期律及元素性质的周期性变化(原子半径、电离能、电负性)
· 离子键(ionic bond)和共价键理论(covalent bond theory)
· 杂化轨道理论(hybrid orbital theory):sp、sp²、sp³ 等杂化类型与分子构型
· 分子间力(van der Waals force、氢键 hydrogen bond)
· 分析化学概述
· 定量分析中的误差(系统误差、随机误差、准确度与精密度)
· 有效数字及运算规则(加减法按小数点后位数最少者,乘除法按有效数字最少者)
· 滴定分析法概述(titration):标准溶液、指示剂、化学计量点与终点
· 四大平衡和滴定法
· 酸碱平衡(acid-base equilibrium)与酸碱滴定法
· 沉淀溶解平衡(precipitation-dissolution equilibrium,Ksp)与沉淀滴定法
· 配位平衡(complexation equilibrium,配位化合物 complex)与配位滴定法(EDTA 滴定)
· 氧化还原平衡(redox equilibrium)与氧化还原滴定法
· 分光光度法和电势分析法
· 分光光度法概述(spectrophotometry)
· 吸光度定律(Lambert-Beer law):A = εbc,A 吸光度,ε 摩尔吸光系数,b 光程,c 浓度
· 显色反应(color reaction)
· 分光光度计测定方法
· 电势分析法基本原理(potentiometry)
· 离子选择性电极(ion-selective electrode,如 pH 玻璃电极)
· 溶液和胶体
· 溶液浓度表示方法:物质的量浓度、质量摩尔浓度、摩尔分数、质量分数等
· 稀溶液的依数性(common properties of the dilute solution)——只取决于溶质粒子数目,与溶质性质无关:
· 溶液的蒸气压下降(vapor pressure lowering):一定温度下,难挥发性溶质使溶液蒸气压小于纯溶剂蒸气压;下降值与溶质粒子数目有关
· 溶液的沸点升高(boiling point elevation):沸点(Boiling Point)为液体蒸气压等于外界压力时的温度;溶液沸点高于纯溶剂,浓度越大沸点越高
· 溶液的凝固点降低(freezing point depression):凝固点(Freezing Point)为液相与固相蒸气压相等而平衡共存的温度;溶液凝固点低于纯溶剂,降低值只取决于溶液浓度而与溶质性质无关
· 渗透压(osmotic pressure):渗透(osmosis)为溶剂通过半透膜向溶液一侧迁移;渗透压为使溶剂不发生渗透所需在溶液液面上施加的最小压力
· 胶体溶液
· 胶体(Colloid):分散质粒子介于 1~100 nm(nanometer)之间的分散系
· 主要性质:丁达尔效应(Tyndall effect)——光束照射溶胶,从垂直入射光方向可观察到一条光亮的“通路”
· 化学热力学基础
· 热力学基本概念(系统、环境、状态函数、焓、熵、吉布斯自由能)
· 化学反应方向判断(ΔG < 0 自发)
· 化学热力学及热化学的计算(盖斯定律、标准生成焓)
· 化学反应速率和化学平衡
· 化学反应速率:研究单位时间内反应物或生成物浓度的变化;速率方程;反应速率理论(碰撞理论、过渡态理论)
· 化学平衡:一定条件下可逆反应正逆反应速率相等,各组分含量不变
· 化学平衡移动:平衡状态后反应条件改变,原平衡被破坏,各组分含量改变,在新条件下达到新平衡;勒夏特列原理(Le Chatelier's principle)
参考:来源:无极及分析化学.png|专业:生物科学|课程:无极及分析化学
有机化学实验
核心内容
· 实验一:菠菜中提取天然色素 & 薄层色谱法(thin-layer chromatography, TLC)分离色素
· 实验原理
· 色素存在于菠菜叶绿体(chloroplast)中,研碎后释放。
· 利用各色素在层析液(developing solvent)中溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散速度不同而实现分离。
· 实验步骤
· 称取 30 g 菠菜并研磨(mill)。
· 将菠菜放入小烧杯,加入 30 mL 配制好的乙醇(ethanol),盖上表面皿(watch glass)。
· 制备色谱柱(chromatographic column):加入氧化铝(alumina)至 4/5 高度,再覆盖滤纸。
· 用纱布将烧杯中混合物挤入分液漏斗(separating funnel),加 10 mL 水洗涤。
· 将分液漏斗中溶液缓慢倒入色谱柱,滴加数滴丙酮(acetone)观察颜色变化。
· 易考点
· 色素分离的两大依据:溶解度差异 + 扩散速度差异。
· 氧化铝为固定相(stationary phase),乙醇/丙酮为流动相相关试剂。
· 关键数值:菠菜 30 g、乙醇 30 mL、水 10 mL、氧化铝填充至 4/5。
· 实验二:从茶叶中提取咖啡因(caffeine)
· 实验原理
· 咖啡因属生物碱(alkaloid),存在于茶叶、咖啡、可可等植物中。
· 茶叶中咖啡因质量分数约 1%~5%。
· 可通过升华法(sublimation)提取咖啡因。
· 实验步骤
· 称取 10 g 茶叶并研磨。
· 将茶叶装入滤纸制成的茶包(tea bag)。
· 将茶包放入索氏提取器(Soxhlet extractor)的提取管中。
· 向烧瓶中加入乙醇。
· 持续加热使溶剂沸腾,可见液体从提取管回流(reflux)至烧瓶。
· 多次回流后,取下索氏提取器。
· 蒸去过量乙醇。
· 将剩余液体倒入盛有数粒生石灰(quicklime)的蒸发皿(evaporating dish)中。
· 加热至粉末状。
· 制备一张布满小孔的滤纸。
· 将滤纸盖在蒸发皿上,放上漏斗,漏斗内放些纸巾。
· 加热混合物,咖啡因升华并附着在滤纸上。
· 易考点
· 咖啡因提取方法:升华法;茶叶中含量 1%~5%。
· 索氏提取器的作用:连续回流萃取(reflux extraction)。
· 生石灰(quicklime)的作用:吸水/干燥并中和,便于后续升华。
· 关键数值:茶叶 10 g。
· 升华现象:咖啡因附着于带孔滤纸上。
参考:来源:有机化学实验.png|专业:生物科学|课程:有机化学实验
有机化学
核心内容
· 课程定位:有机化学(完整版)实验,内容分「理论部分(右主分支)」与「各论(左主分支)」两大板块,实验部分独立成支。
· 理论部分主干
· 基本理论
· 有机分子结构理论:共价键(covalent bond)及其属性、键的极性(bond polarity)
· 价键理论(valence bond theory, VB)
· 分子轨道理论(molecular orbital theory, MO)
· 杂化轨道理论(hybrid orbital theory)
· 烷烃与环烷烃(alkanes & cycloalkanes)
· 烯烃与二烯烃(alkenes & dienes)
· 立体化学(stereochemistry)
· 炔烃(alkynes)
· 芳香烃化合物(aromatic hydrocarbons)
· 卤代烃(halogenated hydrocarbons)
· 醇、酚、醚(alcohols, phenols, ethers)
· 醛、酮、醌(aldehydes, ketones, quinones)
· 各论主干
· 脂环烃(alicyclic hydrocarbons)
· 羧酸及其衍生物(carboxylic acids & derivatives)
· 含氮化合物(nitrogen-containing compounds)
· 生命有机化合物(bioorganic compounds)
· 波谱技术(spectroscopic techniques)
· 不被讨论内容(标注为不考/不讲授)
· 有机化学实验(见下)
· 各章核心考点(子节点展开)
· 烷烃和环烷烃:通性、命名、结构、同分异构、化学性质(取代 substitution、氧化 oxidation、裂解 cracking)
· 烯烃和二烯烃:结构、命名、同分异构、顺反异构(cis-trans isomerism)、加成(addition)、氧化、聚合(polymerization);二烯烃分类、共轭(conjugation)、1,2-加成与1,4-加成
· 立体化学:同分异构、构型(configuration)、手性(chirality)、旋光异构(optical isomerism)、对映体(enantiomer)、非对映体(diastereomer)、外消旋体(racemate)、RS标记法(Cahn-Ingold-Prelog)
· 炔烃:命名、结构、加成、氧化、酸性、金属炔化物(metal acetylide)
· 芳香烃:分类、命名、苯的结构、休克尔规则(Hückel's rule)、定位效应(orientation effect)、亲电取代(electrophilic substitution:卤代 halogenation、硝化 nitration、磺化 sulfonation、Friedel-Crafts反应)
· 卤代烃:命名、分类、亲核取代(SN1/SN2)、消除(E1/E2)、札依采夫规则(Zaitsev's rule)
· 醇酚醚:醇的性质(与金属反应、酯化 esterification、脱水 dehydration、氧化);酚的性质(酸性、FeCl₃显色、亲电取代);醚的性质
· 醛酮醌:结构、命名、亲核加成(nucleophilic addition)、α-H反应(碘仿反应 iodoform reaction、羟醛缩合 aldol condensation)、氧化还原
· 羧酸及其衍生物:结构与性质、酸性、取代、脱羧(decarboxylation);衍生物(酰卤 acyl halide、酸酐 anhydride、酯 ester、酰胺 amide)
· 含氮化合物:硝基化合物(nitro compounds)、胺类(amines:碱性强弱、与亚硝酸反应)、重氮化与偶合(diazotization & coupling)、重氮甲烷(diazomethane)
· 生命有机化合物:糖类(单糖 monosaccharide、双糖 disaccharide、多糖 polysaccharide)、氨基酸与蛋白质(amino acids & proteins)、脂类(lipids)、核酸(nucleic acids)
· 实验部分(重点)
· 从茶叶中提取咖啡因(caffeine extraction from tea leaves)
· 菠菜中提取天然色素 & 薄层色谱法分离色素(extraction of natural pigments from spinach & separation by thin-layer chromatography, TLC)
参考:来源:有机化学(完整版)-实验.png|专业:生物科学|课程:有机化学(完整版)-实验
植物生理学
核心内容
· 植物水分生理 (Water relations)
· 水分在植物生命活动中的作用:细胞质主要成分;参与代谢;作为溶剂;保持姿态(膨压);调节温度
· 植物细胞对水分的吸收:渗透作用 (osmosis);细胞的水势 (water potential, Ψw) 与渗透势 (osmotic potential, Ψs)
· 水势公式:Ψw = Ψs + Ψp + Ψm(Ψw 水势;Ψs 渗透势/溶质势;Ψp 压力势;Ψm 衬质势)
· 水分流动方向:由高水势→低水势
· 根系对水分的吸收:主动吸收与被动吸收;动力为根压 (root pressure) 与蒸腾拉力 (transpiration pull)
· 蒸腾作用 (transpiration):水分从植物体表面(主要是叶片)以水蒸气状态散失到大气的过程;促进水分吸收与运输、降低叶温
· 蒸腾方式:气孔蒸腾 (stomatal transpiration)、角质层蒸腾 (cuticular transpiration)、皮孔蒸腾 (lenticular transpiration)
· 气孔蒸腾的调节(气孔开闭机制)
· 植物体内水分运输:导管 (vessel) 与管胞 (tracheid)
· 植物矿质营养 (Plant mineral nutrition)
· 植物必需的矿质元素:大量元素 (macroelements) 与微量元素 (microelements)
· 必需元素确定标准:Arnon 准则等
· 植物对矿质元素的吸收:根系吸收(主动运输、被动吸收);根外营养(叶面施肥)
· 矿质元素的运输与利用
· 光合作用 (Photosynthesis)
· 概念:绿色植物利用光能,将 CO₂ 和 H₂O 转化为有机物并释放 O₂ 的过程
· 光合色素:叶绿素 (chlorophyll)、类胡萝卜素 (carotenoids)
· 过程:
· 光反应 (light reaction):光系统Ⅰ/Ⅱ (PSⅠ/PSⅡ)、水的光解、ATP 与 NADPH 生成;光合磷酸化 (photophosphorylation)
· 暗反应 (dark reaction)/碳同化:C3 途径、C4 途径、CAM 途径
· 影响光合作用的因素:光照、CO₂ 浓度、温度、水分、矿质元素
· 植物生长物质(植物激素)
· 生长素 (auxin):促进伸长生长、顶端优势 (apical dominance)、向性 (tropism);作用具两重性
· 赤霉素 (gibberellin, GA):促进茎伸长、种子萌发
· 细胞分裂素 (cytokinin, CTK):促进细胞分裂、延缓衰老
· 脱落酸 (abscisic acid, ABA):促进脱落、抑制生长、气孔关闭、抗逆
· 乙烯 (ethylene, ETH):促进成熟、脱落、衰老
· 其他植物生长物质:油菜素甾醇 (brassinosteroids)、茉莉酸 (jasmonic acid)、水杨酸 (salicylic acid) 等
· 植物生长发育
· 种子萌发与休眠
· 植物的生长与分化
· 成花生理:光周期现象 (photoperiodism)、春化作用 (vernalization)、光敏色素 (phytochrome)
· 成熟、衰老与脱落
· 植物生殖生理
· 受精生理、果实与种子发育
· 参考教材:潘瑞炽《植物生理学》;Taiz & Zeiger《Plant Physiology》
参考:来源:植物生理学.png|专业:生物科学|课程:植物生理学
植物生理学实验
核心内容
· 一、气孔状态的观察及钾离子对气孔开度的影响
· 实验材料:蚕豆叶下表皮
· 定性观察方法
· 固定法:取蚕豆叶下表皮,迅速放入无水乙醇(absolute ethanol)中固定 2~3 min,取出后制片观察
· 印迹法:在蚕豆叶下表皮涂一层火棉胶(collodion),自然风干 2 min,取下膜片制成临时装片
· 定量测定
· 气孔密度测定:记录视野中的气孔数,取平均值
· 钾离子对气孔开度的影响
· 实验步骤:
· a) 取 3 个培养皿,分别加入 15 mL 5% KNO₃、0.5% KNO₃、蒸馏水(对照)
· b) 用镊子将蚕豆叶下表皮撕下,分别投入 3 个培养皿
· c) 将 3 个培养皿放入 25℃ 温箱中,保温 1.5 小时
· d) 各取出表皮置于人工光照条件下,用 40W 灯照 10 min
· e) 在显微镜下观察气孔的开度
· 易考点:K⁺ 浓度梯度对气孔开度的影响(高浓度 KNO₃ 促进气孔开放);蒸馏水为对照;温度 25℃、光照 40W/10min 为标准化条件
· 二、植物组织含水量测定
· 原理:水遇热蒸发为水蒸气,用烘干法(oven-drying method)测定植物组织中的含水量
· 步骤:
· 1. 用打孔器分别在新鲜黄瓜和洋葱的里脊部位切取约 30 片,放入称量瓶并称重(W1,Wf)
· 2. 烘干:放入烘箱中,105℃,烘干若干小时
· 3. 称重计算:称干重(W2,Wf2)
· 组织含水量 = (W1 − W2) / …(公式部分字迹不清)
· 干旱/相对含水量计算(公式部分字迹不清)
· 关键数值:烘干温度 105℃;取样量约 30 片;材料为黄瓜和洋葱里脊部位
· 易考点:W1 为鲜重(fresh weight),W2 为干重(dry weight);含水量计算基于鲜重与干重之差
· 三、左侧注释
· 含"定量""定性"说明与公式(内容字迹不清,无法提取)
参考:来源:植物生理学实验.png|专业:生物科学|课程:植物生理学实验
物理学
核心内容
· 光学 (Optics)
· 光的波粒二象性 (Wave-particle duality of light)
· 波动性 (Wave nature)
· 光的干涉 (Interference of Light):两个或两个以上光波相互重叠时,出现稳定强弱分布的现象。
· 光的衍射 (Diffraction of Light):光在传播过程中遇到障碍物或小孔时,偏离直线传播路径而绕到障碍物后面传播的现象。
· 粒子性 (Particle nature)
· 光电效应 (Photoelectric effect):光照射到金属上,引起物质的电性质发生变化。
· 力学 (Mechanics)
· 牛顿三大定律 (Newton's three laws)
1. 惯性定律 (Law of Inertia):任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。
2. 加速度定律 (Law of Acceleration):物体受到合外力作用会产生加速度;加速度方向与合外力方向相同,加速度大小正比于合外力大小、与物体的惯性质量成反比。
3. 作用力与反作用力定律 (Law of Action and Reaction):两个物体之间的作用力和反作用力在同一条直线上,大小相等,方向相反。
· 热力学 (Thermodynamics)
1. 热力学第一定律 (First Law of Thermodynamics,能量守恒定律):一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。
2. 热力学第二定律 (Second Law of Thermodynamics):克劳修斯表述 (Clausius statement)——热量可以自发地从温度高的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体。
3. 热力学第三定律 (Third Law of Thermodynamics):绝对零度 (absolute zero) 时,所有纯物质的完美晶体的熵值 (entropy) 为零。
参考:来源:物理学.png|专业:生物科学|课程:物理学
物理学实验
核心内容
· 课程:物理学实验(生物科学专业)
· 核心实验一:用双缝干涉测量光的波长
· 实验原理
· 光的双缝干涉(double-slit interference):单缝出射的一束光经双缝形成一对相干光(coherent light),两束光叠加产生干涉现象。
· 波长计算公式:Δx = Lλ/d
· Δx:相邻两条亮(暗)纹间的距离
· L:双缝到屏的距离
· d:双缝间距
· λ:单色光的波长
· 实验步骤
· 安装双缝干涉仪。
· 单缝到双缝间的距离取 5~10 cm。
· 依次放置滤光片、单缝、双缝。
· 调整装置,使单缝与双缝互相平行,双缝与灯丝平行。
· 测量 n 条亮条纹的间距 a。
· 观察条纹:移动测量头,使分划板中心刻线与某条亮纹对齐。
· 代入公式求出波长 λ。
· 核心实验二:验证机械能守恒定律
· 实验目的:验证机械能守恒定律(law of conservation of mechanical energy)。
· 实验原理
· 物体自由下落时只有重力做功,重力势能与动能相互转化,机械能守恒。
· 重物下落 h 时,通过计算对比重力势能减少量与动能增加量,在误差范围内验证机械能是否守恒。
· 实验步骤
· 将打点计时器(ticker-tape timer)安装在铁架台上,用导线把打点计时器与学生电源连接好。
· 纸带一端固定在重锤上,另一端穿过计时器限位孔,用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。
· 接通电源,松开纸带,让重锤自由下落。
· 重做几次,得到 3~5 条打好的纸带。
· 在纸带上取“0”点,关注第一、二两点。
· 用刻度尺测出各计数点到“0”点的距离:h₁、h₂、h₃…
· 计算各点对应的瞬时速度 vᵢ,公式:vᵢ = (hᵢ₊₁ − hᵢ₋₁) / 2T
· hᵢ₊₁、hᵢ₋₁:与第 i 点相邻两计数点到“0”点的距离
· T:相邻两计数点间的时间间隔
· 计算各点对应的重力势能减少量 mgh 与动能增加量 ½mv²,进行对比(mghₙ 与 ½mvₙ²)。
参考:来源:物理学实验.png|专业:生物科学|课程:物理学实验
生命科学大型仪器
核心内容
· 电子显微镜 (Electron Microscope)
· 原理:基于电子光学原理,以电子束 (electron beam) 和电子透镜 (electron lens) 代替光束和光学透镜,使物质细微结构在极高放大倍数下成像;其技术应用建立在光学显微镜基础之上。
· 基本构造(三部分):
· 镜筒 (column)
· 真空装置 (vacuum system)
· 电源柜 (power supply cabinet)
· 分类:
· 透射电子显微镜 (TEM, Transmission Electron Microscope):电子束透过超薄切片 (ultrathin section) 成像。
· 扫描电子显微镜 (SEM, Scanning Electron Microscope):利用聚焦电子束 (focused electron beam) 扫描样品表面成像。
· 样品要求:需在真空、脱水等条件下处理。
· 易考点:TEM 与 SEM 的成像方式差异(透射 vs. 表面扫描);真空与脱水条件的必要性。
· 质谱仪 (Mass Spectrometer)
· 原理:将被测物质电离 (ionization),使离子根据质荷比 (m/z, mass-to-charge ratio) 不同进行分离和检测。
· 应用领域:(资料未展开,仅标注“…”)
· 串联质谱 (tandem MS):资料提及但未展开具体内容。
· 易考点:质荷比 m/z 的定义与分离检测逻辑;电离步骤在质谱分析中的前置地位。
· 仪器操作/参数流程(左侧列表,部分字迹不清)
· 电源:插上电源,打开电源开关。
· 冷却水 (cooling water):操作步骤之一。
· 样品 (sample):操作步骤之一。
· 关机顺序 (shutdown sequence):需按特定顺序关机。
· 注:该列字迹较小且多处字迹不清,仅可辨识上述要点,其余步骤(第2、3、7、8项等)内容缺失。
参考:来源:生命科学大型仪器.png|专业:生物科学|课程:生命科学大型仪器
生物化学
核心内容
· 蛋白质 (Proteins)
· 氨基酸 (amino acid):蛋白质分子的基本组成单位
· 肽键 (peptide bond):一分子氨基酸的 α-羧基与另一分子氨基酸的 α-氨基脱水缩合形成的共价键 (C—NH—)
· 蛋白质的理化性质
· 紫外吸收:蛋白质能吸收紫外光,在 280 nm 处有最大吸收
· 变性:在某些物理化学因素作用下,特定空间结构被破坏,导致丧失活性
· 核酸 (Nucleic acids)
· 两大类基本单位:核糖核苷酸 (ribonucleotide) 和脱氧核糖核苷酸 (deoxyribonucleotide)
· DNA
· 组成:由 A、T、C、G 四种脱氧核糖核苷酸组成,含量关系 A=T,C=G
· 功能:作为遗传信息的载体,为生物基因信息的转录提供模板
· RNA
· 分类:mRNA、tRNA、rRNA
· 功能:mRNA 为蛋白质合成提供模板,含有遗传密码 (genetic code)
· 酶 (Enzymes)
· 概念:由活细胞产生的生物催化剂 (biological catalyst),是一种蛋白质
· 性质:极高的催化效率;高度的底物特异性 (substrate specificity)
· 作用:提高生物体内化学反应的速率
· 糖 (Carbohydrates)
· 功能
· 氧化供能:糖是人体最主要的供能物质
· 作为结构成分:糖可与脂类或蛋白质结合,参与生物组织的构成
· 作为核酸类化合物的成分:是核酸的重要组成部分
· 转变为其它物质:糖类可经代谢转变为脂肪或氨基酸等化合物
· 三羧酸循环 (TCA cycle / citric acid cycle):草酰乙酸 (oxaloacetate) 经过一系列化学反应后再次生成草酰乙酸的循环
参考:来源:生物化学.png|专业:生物科学|课程:生物化学
细胞生物学
核心内容
· 细胞生物学(cell biology):研究细胞结构及基本活动功能的学科
· 细胞:生物体基本的结构和功能单位
· 细胞分类
· 原核细胞(prokaryotic cell)
· 细胞较小
· 没有成型的细胞核
· 没有染色体
· 真核细胞(eukaryotic cell)
· 细胞较大
· 有完整的各种细胞器(organelle)
· 能进行有丝分裂(mitosis)
· 真核细胞组成
· 细胞核(nucleus)
· 细胞内遗传信息的储存、复制和转录的主要场所
· 包括 DNA、相关蛋白质和核膜
· 线粒体(mitochondrion)
· 细胞中制造能量的结构
· 细胞进行有氧呼吸的主要场所
· 被称为“power house”
· 内质网(endoplasmic reticulum)
· 细胞内除核酸以外的一系列重要物质的合成基地
· 合成对象包括蛋白质、脂类(如甘油三酯)和糖类
· 叶绿体(chloroplast)
· 植物细胞独特的细胞器
· 植物细胞的能量转换器
· 功能类似于线粒体
· 中心体(centrosome)
· 动物细胞独特的细胞器
· 与细胞的有丝分裂(mitosis)有关
· 高尔基体(Golgi apparatus, Golgi complex)
· 主要功能:将内质网合成的蛋白质进行加工、分类与运输
· 分门别类地送到细胞特定部位或分泌到细胞外
· 核糖体(ribosome)
· 功能:按照 mRNA 的指令将遗传密码转换成氨基酸序列
· 从氨基酸单体构建蛋白质聚合物
· 细胞的基本功能
· 摄取和利用能量
· 进行独立有序的代谢活动
· 感知外界信号并做出反应
· 进行遗传信息的复制和表达
· 进行不同水平的机械运动
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细胞生物学实验
核心内容
· 课程总览:细胞生物学实验(中心节点)
· 分支实验项目:
· 临时制片法(洋葱内皮细胞观察)
· 细胞膜的渗透性观察
· 叶绿体的分离与观察
· 线粒体的超活染色和观察
· 植物组织培养技术
· 实验一:临时制片法——洋葱内皮细胞(onion epidermal cells)观察
· 操作流程:
1. 用镊子(forceps)轻轻撕下一片洋葱内表皮(onion inner epidermis),放到载玻片(slide)上
2. 滴入 2 滴碘液(iodine solution)
3. 等待 5~10 分钟后,盖上盖玻片(coverslip)
4. 将载玻片放到显微镜(microscope)上观察
· 要点:碘液用于染色,便于观察细胞结构;等待时间 5~10 min 为染色关键步骤
· 实验二:细胞膜的渗透性观察(观察细胞膜对物质的通透特性)
· 实验三:叶绿体的分离与观察
· 英文操作说明(对应叶绿体分离实验):
· Weigh some fresh spinaches(称取新鲜菠菜)
· Add a little NaCl solution and mill them(加入少量 NaCl 溶液并研磨)
· Then suck a little solution with a dropper on the slide(用滴管吸取少量溶液滴到载玻片上)
· At last put the slide on a microscope to observe(最后将载玻片放到显微镜上观察)
· 关键试剂:NaCl 溶液;材料:新鲜菠菜(fresh spinaches);方法:研磨后取上清滴片观察
· 实验四:线粒体的超活染色和观察
· 关键术语:超活染色(supravital staining)——用于活细胞内线粒体的染色观察
· 实验五:植物组织培养技术(plant tissue culture)
· 易考点/操作要点
· 临时制片法步骤顺序:撕取表皮 → 滴碘液 → 等待 5~10 min → 盖盖玻片 → 显微镜观察
· 叶绿体观察材料为菠菜,需加 NaCl 溶液研磨后取液滴片
· 线粒体观察采用超活染色法
· 各实验对应观察对象:洋葱内皮细胞、细胞膜渗透性、叶绿体、线粒体、植物组织培养
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毕业实习与毕业论文
核心内容
· 题目
· 内生真菌对鹅观草生长的影响及其蛋白质组差异的研究
· Effects of Endophytic Fungi on the Growth of Roegneria kamojii and their Proteomic Differential Expression Profiles
· 研究体系与实验设计
· 供试植物:鹅观草(Roegneria kamojii)
· 供试内生真菌:Epichloë 属内生真菌(epichloae endophytic fungi);实验中鉴定为 Epichloë sinica
· 含菌与不含菌体系建立:利用热处理(heat treatment)获得
· EI = endophyte-infected(含内生真菌)
· EF = endophyte-free(不含内生真菌)
· 栽培方式:田间栽培试验(field test)
· 田间表型结果
· EI 植株生长较 EF 更旺盛(more vigorous)
· 茎秆直径(width of pseudostems)与叶宽(leaf width):EI 与 EF 差异显著
· 株高(plant height):EI 与 EF 无显著差异
· 分蘖(tiller):统计学上无显著差异,仅在越冬期(overwintering period)前后出现细微差别
· 内生真菌 E. sinica 的作用:
· 一定程度上提高鹅观草的养护/营养生长
· 对宿主生殖生长有一定促进作用
· 内生真菌检测部位:田间含菌植株的叶鞘和种子中检测到内生真菌
· 蛋白质组实验
· 技术:双向电泳(two-dimensional electrophoresis, 2-DE)
· 目的:比较 EF 与 EI 鹅观草植株体内蛋白组差异
· 方法学成果:
· 建立了适合鹅观草的蛋白提取方法
· 建立了适合鹅观草体系的双向电泳条件
· TCA/丙酮沉淀法(TCA/acetone precipitation)提取蛋白效果更好
· 差异蛋白:共找到 21 个有显著差异的蛋白点(protein spots)
· 内生真菌检测方法(孟加拉红染色法)
· 染色液:碱性孟加拉红染色液(含 1% 孟加拉红的 1 mol/L NaOH 溶液)
· 操作流程:
· 用镊子撕取叶鞘内表皮
· 在碱性孟加拉红染色液中染色 1–2 min
· 酒精灯上加热数秒
· 光学显微镜下(10×20)检测
· 后续实验方向
· 巩固鹅观草双向电泳体系与图像分析技术
· 建立针对凝胶蛋白斑点的质谱分析制样方法
· 建立肽质量指纹图谱(peptide mass fingerprinting, PMF)分析方法
· 对差异蛋白进行质谱分析与同源蛋白鉴定
· 探索 EI 与 EF 鹅观草分子机制差异,并应用于实际生产
· 易考点
· EI / EF 的定义与建立方式(热处理)
· 表型差异中“有显著差异”与“无显著差异”的区分:茎秆直径、叶宽显著;株高、分蘖不显著
· 2-DE 关键数字:21 个差异蛋白点
· 蛋白提取优选方法:TCA/丙酮沉淀法
· 内生真菌染色法名称、染色液配方与显微镜倍数(10×20)
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遗传学实验
核心内容
· 摩尔根果蝇杂交实验(Morgan's Drosophila cross)
· 实验目的:验证遗传学基础的连锁与交换定律(linkage and crossing-over)
· 实验流程:
1. 果蝇移入麻醉瓶麻醉。
2. 各取 10 只红眼雌蝇与 10 只白眼雄蝇,置于无菌干燥滤纸条上作为样本,滤纸条放入新培养瓶,最好麻醉。
3. 全部麻醉后,培养瓶置 25℃ 培养箱培养,贴好标签。
4. 6–7 天后 F1 出现,除去亲本成虫。
5. 再过 4–5 天,观察 F1 成蝇性状。
6. 麻醉 F1 成蝇,选 10 只新出现处女蝇(virgin female)纯种培养,重复步骤 4、5 得 F2,观察性状。
7. 计算 F2 各性状比例。
· 实验原理:利用性染色体与常染色体上的(原扫描件字迹不清),染色单体互换而不能平均分配,同时细胞不均等分裂,从而限制双亲性状。
· 植物染色体的加倍与鉴定
· 诱导剂:秋水仙素(colchicine)
· 步骤:
1. 种子萌发与固定:取饱满种子置培养皿,蒸馏水室温浸泡后转至铺滤纸的培养皿培养(萌发箱温度=1)。
2. 秋水仙素处理:装置入培养箱 25℃ 暗培养 1–2 天;0.05% 秋水仙素溶液处理 1–3 天;芽苗长至约 1 cm 时切取根尖,放入卡诺氏液(Carnoy's fluid)固定。
3. 解离与压片:卡诺氏液固定后,置 1 mol/L 盐酸解离约 10 min,蒸馏水冲洗干净;载玻片上用改良苯酚品红染色液染色约 5 min,盖盖玻片,显微镜观察。
4. 观察染色体加倍情况。
· 注:原扫描件中步骤 2、3、4 排序与文字略有错位,个别字词字迹不清。
· 果蝇的收集、培养及形态识别
· 作实验材料的优点:生长迅速、繁殖力强、易培养、突变体多、生活史短。
· 生活史:卵 → 幼虫 → 蛹 → 成虫。
· 玉米粉饲料配方(1000 ml 体系):150 ml 水加 3 g 琼脂煮沸;加 2 g 糖(红糖或糖蜜)、15 g 红糖(或蔗糖)、1 g 苯甲酸钠(防腐剂);加水至 1000 ml,加少许酵母粉;煮沸 2 min,冷却至 60–70℃ 加 2 ml 丙酸;每瓶约装 20 ml,成蝇培养基。
· 形态识别:
· 雌雄区别:雌蝇体型较大,5 条横纹,产卵器明显,有性梳;雄蝇体型较小,3 条横纹,有交配器,有性梳。
· 野生型:红眼、长翅、灰身;突变型:白眼、残翅、黑檀体。
· 参考文献链接(仅可辨前缀,参数过长字迹不清)
· https://wenku.baidu.com/view/7b58f9662d60ddccda38376baf1ffc4ffe4733e7.html?...
· https://wenku.baidu.com/view/...
· https://image.baidu.com/search/detail?ct=503316480&z=0&ipn=d&word=摩尔根果蝇实验&…
· https://zhuanlan.zhihu.com/p/…
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遗传学 · 遗传学(Genetics
核心内容
· 分子遗传学:DNA(基因)
· 定义:DNA 携带合成 RNA 和蛋白质所必需的遗传信息,是生物体发育与正常运作必不可少的生物大分子。
· 组成:由脱氧核苷酸(deoxynucleotide)聚合而成;每个脱氧核苷酸 = 碱基 + 脱氧核糖(deoxyribose)+ 磷酸。
· 4 种碱基:腺嘌呤(A, adenine)、鸟嘌呤(G, guanine)、胸腺嘧啶(T, thymine)、胞嘧啶(C, cytosine)。
· 分子结构:沃森(Watson)与克里克(Crick)提出 DNA 双螺旋结构(double helix),确立分子生物学时代,使遗传研究深入分子层次,阐明遗传信息的构成与传递途径。
· 结构层级:
· 一级结构:4 种脱氧核苷酸的连接及其排列顺序,表示该 DNA 分子的化学构成。
· 二级结构:两条多核苷酸链反向平行盘绕形成的双螺旋结构。
· 三级结构:在双螺旋基础上进一步绕同一中心轴扭转,造成额外螺旋。
· 其他:DNA 直接与蛋白质结合形成复合体(如病毒);与组蛋白(histone)结合形成染色体。
· 生物功能:
· 以 DNA 序列为模板,经转录(transcription)、翻译(translation)合成蛋白质和 RNA。
· 在细胞分裂、遗传信息传递和基因表达调控中起重要作用。
· 技术应用:
· DNA 测序(DNA sequencing):分析特定 DNA 片段的碱基序列,即测定碱基排列顺序。
· 基因工程:将已知性状通过其他类型载体整合入受体生物体,如转基因食品。
· 个体遗传学:孟德尔遗传(Mendelian inheritance)
· 基因的分离规律(law of segregation):成对的基因在配子形成过程中彼此分离、互不干扰,配子中只含成对基因中的一个。
· 基因的自由组合规律(law of independent assortment):一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合互不干扰,各自独立分配到配子中。
· 基因的连锁交换规律(law of linkage and crossing over):
· 连锁律:生殖细胞形成过程中,位于同一染色体上的基因连锁在一起,作为一个单位传递。
· 交换律:生殖细胞形成时,一对同源染色体上的不同对等位基因之间可发生交换。
· 孟德尔豌豆杂交实验:紫花豌豆品种与白花豌豆品种杂交(原图该部分文字模糊,仅部分可辨,细节不详)。
· 细胞遗传学:染色体(chromosome)
· 定义:染色体是细胞在有丝分裂(mitosis)或减数分裂(meiosis)时 DNA 存在的特定形式,位于细胞核内;由蛋白质和 DNA 组成(DNA 缠绕蛋白而成)。
· 人类染色体:
· 体细胞染色体数目为 23 对。
· 22 对为男女共有,称常染色体(autosome)。
· 1 对决定性别的染色体,男女不同,称性染色体(sex chromosome):女性 XX,男性 XY。
· 生殖细胞(generative cell)染色体组成:
· 男性生殖细胞:22 条常染色体 + X 或 Y。
· 女性生殖细胞:22 条常染色体 + X。
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