环境生物学实验报告new

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1、环境生物学演示实验报告学　　院　学生姓名　专　　业年　　级指导教师2011年12月29日环境生物学演示实验报告前言现代生物技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测以及环境污染与健康的研究等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍收到世界各国和民间研究机构的高度重视。一、实验目的和要求1．

2、通过参观学习，了解现代生物学研究常用的方法和仪器。2．了解经典实验的进行方法。二、Morris水迷宫实验（一）Morris水迷宫简介Morris水迷宫是英国心理学家Morris于20世纪80年(1981)代初设计并应用于脑学习记忆机制研究的一种实验手段。Morris水迷宫（Morriswatermaze,MWM）实验是一种强迫实验动物（大鼠、小鼠）游泳，学习寻找隐藏在水中平台的一种实验，主要用于测试实验动物对空间位置觉和方向觉（空间定位）的学习记忆能力。Morris水迷宫被广泛用于学习记忆、老年痴

3、呆、海马研究、智力与衰老、药理学、毒理学、预防医学、神经生物学、动物心理学等多个研究领域。（二）Morris水迷宫的硬件和软件如图1为Morris水迷宫实验用仪器。其硬件系统由恒温水池、枪式摄像机、图像采集卡、温控器、加密狗、数据线、支架等配件组成。共配置了两种规格的恒温水池：一种用于以大鼠为实验对象的实验，其内径为160cm，高为55cm，站台直径为9~12cm（直径可调），站台高度升降范围20~35cm（高度可调）；另一种用于以小鼠为对象的实验，其内径为120cm，高50cm，站台直径6~9c

4、m（直径可调），站台高度升降范围20~35（高度可调）。另枪式摄像机用于跟踪记录实验对象的路线，并将其储存在图像采集卡中，连接软件进行进一步分析。其软件系统用于分析实验数据。用于分析观察时间、总路程、平均速度、上台时间（潜伏期）、搜索侧罗、初始角、上台路程、上台前平均速度、穿越平台的次数、上台情况总结、四个象限逗留时间和路程、中央逗留时间和路程、周边逗留时间和路程、平台周边逗留时间和路程、运动轨迹图及四象限活动数据百分比等数据。（三）Morris水迷宫实验原理老鼠是天生的游泳健将，但它们厌恶水中的

5、状态，同时游泳对于老鼠来说是十分消耗体力的活动，它们会本能地寻找水中的休息场所。寻找休息场所的行为涉及一个复杂的记忆过程，包括手机与空间定位有关的视觉信息，再对这些信息进行处理、整理、记忆、加固、然后再取出，目的是能成功的航行并找到隐藏在水中的站台，最终从水中逃脱。因恒温水池四壁均为黑色，符合啮齿类动物的生活习性。小鼠在恒温水池中时找不到水池上的定位信息，只能通过环境中明显定位标志来判断，可将四周环境一致化，从而使小鼠无法得到视觉信息，从而研究小鼠的学习记忆能力。三、PCR技术及PCR仪（一）PC

6、R技术简介美国科学家Mulis因其发明了PCR技术，获得了1995年诺贝尔化学奖。PCR就是利用DNA聚合酶对特定基因做体外或试管内 (In Vitro) 的大量合成。基本上它是利用DNA聚合酶进行专一性的连锁复制。可以将一段基因复制为原来的一百亿至一千亿倍。 （二）PCR原理PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PC由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成：①模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经P

7、CR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；②模板DNA与引物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；①引物的延伸：DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2

8、～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍（三）实时荧光定量PCR仪在普通PCR仪的基础上增加一个荧光信号采集系统和计算机分析处理系统，就成了荧光定量PCR仪。其PCR扩增原理和普通PCR仪扩增原理相同，只是PCR扩增时加入的引物是利用同位素、荧光素等进行标记，使用引物和荧光探针同时与模板特异性结合扩增。扩增的结果通过荧光信号采集系统实时采集型号连接输送到计算机分析处理系统得出量化的实时结果输出。把这PCR仪叫做实时荧光定量PCR仪。荧光定量PCR仪有单通道，双通道，和