生物医学电子学实验指导书080711
生物医学电子学实验指导书
蔺利峰编
河南科技大学医学技术与工程学院
生物医学工程系
1实验一生物电前置放大器特性参数测量及整体调试
一、实验目的：
1、熟悉生物电前置放大器电路
2、测量共模增益、差模增益、共模抑制比等各种特性参数
3、学习调整放大器整体特性的方法。
二、实验原理：
由于生物电信号源具有幅度小，频率低，内阻高的特点，且存在较强的背景噪声和干扰，而生物电放大器是为测量生物电位而专门设计的放大器，其基本作用是把微弱的生物电位信号的幅度放大，以便进一步处理、记录或显示。因此要求生物电放大器具有高输入阻抗、高共模抑制比、高增益、低噪声、低温漂、合适的频带宽度和动态范围等特性。而放大器的输入阻抗、噪声、漂移及共模抑制比等特性的好坏主要由前置放大器所决定。为了克服测量生物电时伴随的较强的共模干扰（主要为50Hz 干扰），在生物电放大器的前置级通常采用差
动放大以提高共模抑制比。基本的差动放大器如图1：
id
d CM C V A V A V V R R R R R R R V V R R R R R R R V +=?+++++?+?=)))(1[(212)(121
243412214112314
0R 2=R 4=R
V
2
如果满足R 1=R 2=R ，R 2=R 4=R ’，即外电路完全对称，电路完全匹配。则：00
===
id V V A V CM O C R R CM V id
V O V d A '0===若运放理想，有∞==
C
d A A CMRR 实际外电路难以做到完全匹配，总会存在误差。
如果R 1=R（1+δ）
R 4=R ’(1+δ)R 3=R（1-δ）
R 2=R ’(1-δ)
且δ<<1则d
C A R R A 114'14+=+=
δδ∴δ
41d c d A A A CMRR +==
即匹配误差δ越小，CMRR 越大。
基本差放输入电阻R i =2R
基本差放电路简单，但它的缺点是R i 、CMRR、A d 之间互相牵制，
如：若要增加R i 则需R↑，A d 不变，那么R ’↑，大电阻不易匹配，从
而δ↑，造成CMRR↓。因此用于生物电放大器并不理想。如图2。
3
它由两个运放接成同相并联型放大器后连接一个基本差动运放组成，由于是同相输入，所以输入阻抗大大提高，并决定了运放电路的输入阻抗。共模增益5
421141R R A A A C C C +?
=?=δ差模增益
45)21(122321R R R R R R A A A d d d +
=?=共模抑制比δ4121(CMRR 4512R R R R +
+=三运放电路的优点是：
输入阻抗高，由运放输入阻抗决定；
可适当减小R4与R1，从而使δ↓及CMRR↑而不影响输入阻抗与增益；
V 2V 1V O
图2三运放电原理图
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R2与R3失配仅影响Ad，而不影响CMRR、Ac。
由上可见三运放克服了基本差动放大器的不足，代价是增加为三个运放。具体电路如图3所示。
三、实验要求
1、在电子电路仿真设计软件EWB/Multisim 环境下，搭建生物电前置放大器电路；
2、测量并计算共模增益、差模增益、共模抑制比等各项特性参数；
3、从生理信号网站下载心电/脑电信号数据进行仿真观察；
4、观察三运放生物电前置放大器电路中各运放CMRR 及电阻失配对总CMRR 的影响及相关特性测试。
四、实验步骤
1、了解EWB 软件的下载和安装（计算机中已安装EWB ，仅作为了解）
V 2V 1图3电路图
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打开IE 浏览器，进入搜索网页，输入ewb50c.exe ，这里使用北大天网FTP 搜索（https://www.360docs.net/doc/4c2325153.html, ）
，如图1a.1：
图1a.1
在搜索到的内容主页中，选择一个下载网址，点击ewb50c.exe 将该软件下载到本机磁盘。这里放置到C 盘ewb 子目录下。
双击ewb 子目录中的ewb50c 文件，将EWB 安装完毕。
2、绘制三运放生物电前置放大器电路图（图
1a.2）
图1a.2
6
★说明：连接点可以在四个方向上连线。选中某元件（如电阻），单击鼠标右键，弹出快捷菜单，选中元件属性，在弹出的对话框中，可对元件参数进行设置（如电阻值）。
3、了解和熟悉EWB 中虚拟示波器的面板和操作使用●示波器
图2a.1
示波器的图标和面板如图2a.1所示。当点击面板中“expand ”按钮时，可以将面板进一步展开。示波器图标上的参考端一般与电路中的地端相连，可以由A 通道与B 通道分别与相应的信号端相连，同时观察两路信号。由时间灵敏度改变扫描速度，幅度灵敏度则控制显示信号的幅度。
4、连接三运放前置放大器电路图并接入信号源和虚拟示波器。如图2a.2所示：
A 通道
B 通道参考端外触发A 通道幅度灵敏度调节B 通道幅度灵敏度调节
时间灵敏度调节
7
图2a.2
5、测量和计算共模增益、差模增益、共模抑制比等各项特性参数
(1)共模增益测量
将17Hz 信号源幅度（差模信号）设置为0V ，50Hz 信号源（共模信号）幅度设置为1V 。打开模拟电源开关，双击示波器图标并点击“expand ”按钮展开示波器面板。如图2a.3
所示
图2a.3
在示波器显示屏下放有三个测量数据的显示区，左侧数据区表示1号读数指针所指信号波形的数据。T1表示1号读数指针离开屏幕最
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左端（时基线零点）所对应的时间。V A1、V B1分别表示在1号位置A 通道和B 通道的信号幅度值。
中间数据区表示2号指针所在位置测得的数据。T2表示2号读数指针离开时基线零点的时间值。V A2、V B2分别表示在2号位置A 通道和B 通道的信号幅度值。
右侧数据区中，T2-T1表示2号读数指针所在位置与1号读数指针所在位置的时间差值。V A2-V A1表示A 通道信号两次测量值之差。对本实验电路来讲，为输入端峰-峰值。V B2-V B1表示B 通道信号两次测量值之差。对本实验电路来讲，为输出端峰-峰值。可以求出电路的共模增益（输出端峰-峰值除以输入端峰-峰值）。
(2)差模增益测量
将17Hz 信号源幅度（差模信号）设置为0.1V ，50Hz 信号源（共模信号）幅度设置为0V 。打开模拟电源开关，双击示波器图标并点击“expand ”按钮展开示波器面板。如图2a.4
所示
图2a.4
同上面所示方法可求出差模增益。
(3)共模抑制比计算
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差模增益除以共模增益即可得到三运放生物电前置放大器的共模抑制比。共模增益
差模增益
共模抑制比（CMRR ）
(4)保存输出波形
将17Hz 信号源幅度（差模信号）设置为0.1V ，50Hz 信号源（共模信号）幅度设置为1V 。打开模拟电源开关，双击示波器图标并点击“expand
”按钮展开示波器面板，查看显示波形。点“Analysis ”分析菜单，选择“Display Graphs ”显示图形项，弹出如图2a.5所示窗口。单击属性按钮可进行适当设置，当显示波形满意后，单击保存按钮，可将输出波形保存为.gra 类型文件。
图2a.5
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6、学习从生理信号网站https://www.360docs.net/doc/4c2325153.html, 上获取MIT 心电生理数据
⑴打开IE 浏览器，在地址栏输入“https://www.360docs.net/doc/4c2325153.html, ”，进入PhysioNet 主页。认真阅读网站的说明。
⑵点击“PhysioBank ”，进入PhysioBank 生理信号数据库，仔细阅读PhysioBank 介绍。
⑶点击“Chart-O-Matic ”，可以选择数据库和其中的心电信号记录在IE 浏览器中查看。
⑷打开PhysioBank 记录格式转化器。方法是，在IE 地址栏输入网址：https://www.360docs.net/doc/4c2325153.html,/cgi-bin/rdsamp 。
⑸在数据库列表框中选择“MIT-BIH Arrhythmia Database (mitdb)”项，点击“continue ”按钮。
⑹在“record ”栏选择“100”，如图3a.1。点击“show samples ”
按钮。
图3a.1
⑺选中显示的数据，复制到文档编辑器（如写字板或Word ）中，
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并保存为txt 文本格式文件，例如ecg_show100.txt 备用。
7、使用EWB 中的分段线性源，加载下载的心电数据，作为三运放生物电前置放大器的输入信号（图3a.2）。打开模拟电源开关，观察示波器显示的输入输出波形。（图
3a.3）
图
3a.2
图3a.3
打开analysis 菜单，单击display graphs 项，弹出图形显示窗口
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如图3a.3，单击保存按钮，将示波波形存为.gra
文件。
图3a.3
8、观察三运放生物电前置放大器电路中各运放CMRR 及电阻失配对总CMRR 的影响。
（1）绘制电路如图4a.1所示。将第三个运放选中（此时显示为红色）。单击鼠标右键，选择元件属性项“component properties ”，在模式标签“Models ”下选择haxxxx 库中的HA-2500，以便在后面的步骤中可以选择与741运放不同的CMRR
。测差模增益。
图4a.1
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（2）将图4a.1中的17Hz 信号源的幅度设置为0，50Hz 信号源的幅度设置为1V 。测出共模增益A O1。
（3）将第三个运放的CMRR 改为60。方法为选中该运放，单击鼠标右键，选中元件属性项“component properties ”，单击“Edit ”编辑按钮，单击cheet2标签，将CMRR 改为60，单击确定。再测共模增益A O2。
（4）将第三个运放的CMRR 恢复为90。将第1、2运放的CMRR 设置为60，方法同上。测共模增益A O3。
（5）恢复原设置。将运放三的某一外接电阻增加10%，如图4a.2。测共模增益A O4
。
图4a.2
（6）恢复原设置。将外接的两个20K 电阻中的一个改为25K Ω。测共模增益A O5。
（7）同时更改运算放大器共模抑制比和电阻值。测共模增益A O 。
（8）图4a.1中的17Hz 信号源换为实验三中的分段线性源，第3个放大器中10K 电阻改为1K 。重复以上步骤的元件设置，用示波器分别观察输出波形。
（9）计算以上步骤中电路的CMRR 并分析是否与理论一致。
四、实验注意事项：
1、文件保存到最后一个磁盘，其他磁盘已保护，计算机重启后信息会全部丢失。
2、波形图从波形文件中获得，不要用抓屏软件抓取示波器面板。
3、实验结束后将全部波形图拷贝到文件中，打印出来贴到实验报告上。
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实验二电压－频率变换电路设计
一、实验目的：
1、掌握电压-频率变换电路的工作原理、特性及设计方法
2、通过实验掌握555的基本应用。
二、实验原理：
电压—频率变换器（VFC），通常简称压—频变换器，是用来将电压变换为相应的脉冲频率的变换电路，是实现模/数转换以及电压控制振荡（VCO）的主要工具之一。目前电压—频率变换已经广泛应用于数据采集、磁带记录、远距离传输和遥测以及数字式仪器等许多方面。电压—频率变换器的电路形式很多，它可以由各种集成运放、集成时基电路以及集成函数发生器等基本电路构成。专用的压—频变换器集成电路也已问世。按照构成压频变换器电路的方式分，有无稳态多谐振荡器式VFC、恢复型VFC、和反馈式VFC 等多种。
恢复型VFC 电路通常是由积分器、电压比较器、恢复单元等几部分组成。
由电路可知，积分器A1充电时间：
111
B I
V T R C V =恢复时间：T 2=R on C 1因为R on C 1< 11I B V f R C V ≈由上式可知，当电路各元件及电压V B 的参数确定后，输出脉冲的 频率f 与输入电压V I 的电平成单值线性关系。但频率还受到V B 的影响。 三、实验内容与步骤 16 1、运行EWB 软件，进入EWB 编辑环境。 2、恢复型VFC （1）选择合适的元器件，按照图1所示绘制电路原理图 注意：元器件的选择对实验结果影响很大。甚至导致无法得到正确波形。推荐元器件参数：运算放大器LM324，场效应管2n4091，二极管 BAL74 图1 （2）打开模拟电源开关，双击示波器图标并点击“expand”按钮 展开示波器面板，查看显示波形： 图2 17 （3）也可以采用555构成定恢复时间的恢复型VFC，其电路如图3所示（选做）。555工作在单稳态工作状态，③端处于低电平（接近-Vcc），场效应管3DJ7G 截止。当输入电压V I （V I >0）加至运算放大器 的反相输入端时，该反相积分器的输出VO1下降，一旦V O1低于555电 路②端的触发电平V O1=1/3·Vcc 时，该单稳态电路就被触发翻转，555 电路的输出端③由低电平转换为高电平（接近0V），使场效应管导通，电容C 1迅速放电，U O1恢复，回程时间不单决定于电容C 1的放电时间， 而且还取决于稳态的时间常数R 2C 2，只有当电容C 2上的电压上升到 2V CC ，555的输出端才从高电平变至低电平，场效应管再次截止。若忽 略由单稳态宽度决定的回程时间，该VFC 电路的振荡频率为： CC I I O V C R V V V C R f 111110231= =图3 连接实验电路，接通电源，用示波器观察输入信号V I 及V O1、输出 信号V O 的波形，观察改变输入电平（即调节33K 电位器），对输出波 形周期的影响。并记录当V 2最大时，V O1及V O 波形。 3、采用555构成电压频率转换电路： 18 图4 C1的电压达到VCC 的2/3时，定时器的内部放电晶体管打开，C1的电压回到VCC 的1/3，比较器的低阈值。到电压的1/3处，放电晶体管关闭，C1再次开始充电。C1充电时，NE555的输出为高，而C1放电时，NE555的输出为低。 在EWB 中连接电路图如图5 所示： 图5 调节电位器改变输入电压的大小，用示波器观察输出波形的变化。如图6所示。 生物电放大器 - 心电图(ECG)前置放大器 *******信息工程与自动化学院学生实验报告 （******* 学年第一学期） 课程名称：生物医学电子学开课实验室：******* 200******* 年 ******* 月 ******* 日 一、实验目的 1、掌握三运算放大器组成差动放大器的原理； 2、掌握元器件参数变化对放大器性能指标的影响； 3、加深对生物电信号和生物电放大器的理解。 二、实验原理 图2-1 实验二三电极心电前置放大器 如图2-1所示，是典型的三运算放大器组成的差动放大器，根据A 1、A 2、A 3的理想特性，R 5、R 6、R 7中的电流相等，得到 U o 1-U i 1 R 5 = U i 1-U i 2 R 7R 5R 7R 5R 7 = U i 2-U o 2 R 6 从而导出（R 6=R5） (U o 1-U i 1) =(U i 2-U 02) = (U i 1-U i 2) (U i 1-U i 2) 以上二式相加得 (U o 1-U o 2) =(1+ 2R 5R 7 )(U i 1-U i 2) 注意到 U o =- R 10R 8 (U o 1-U o 2) 则其差模增益为 A d = U o U i 2-U i 1 =R 10R 8 (1+ 2R 5R 7 ) 只要调节R 7，就可改变三运算放大器的增益，而不影响整个电路的对称性。三运算放大器组成差动放大器具有高共模抑制比、高输入阻抗和可变增益等一系列优点，它是目前最典型的生理参数测量用的前置放大器，且已在各类生物医学仪器中获得广泛应用 三、实验内容及步骤 1、用EWB 软件按图2-1三电极心电前置放大器电路图接线、设置各元器件参数、创建电路，接入示波器、，并保存电路； 2、激活仿真电路，用示波器、万用表，观察波形、读取实验数据，并记录于表2-1中； 3、计算放大倍数，并记录于表2-2中； 4、将模拟正弦输入信号调整为零（Vi=0），测量出此时的输出电压（零漂）；改变R11的数值使其零点漂移最小、记录下R11的数值；将三只运算放大器改设为理想运算放大器，记录有关数据、填入表2-3。 四·实验结果记录及分析总结 表2-1三电极心电前置放大器实验记录表 截图1： Southern杂交: 是体外分析特异DNA序列的方法，操作时先用限制性内切酶将核DNA或线粒体DNA切成DNA片段，经凝胶电泳分离后，转移到醋酸纤维薄膜上，再用探针杂交，通过放射自显影，即可辨认出与探针互补的特殊核苷序列。 将RNA转移到薄膜上，用探针杂交，则称为Northern杂交。 RNAi技术: 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。由于使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达，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基因治疗领域。可以利用siRNA或siRNA表达载体快速、经济、简便的以序列特异方式剔除目的基因表达，所以现在已经成为探索基因功能的重要研究手段。 Southern杂交一般利用琼脂糖凝胶电泳分离经限制性内切酶消化的DNA片段，将胶上的DNA变性并在原位将单链DNA片段转移至尼龙膜或其他固相支持物上，经干烤或者紫外线照射固定，再与相对应结构的标记探针进行杂交，用放射自显影或酶反应显色，从而检测特定DNA分子的含量]。 扫描电镜技术：是用一束极细的电子束扫描样品，在样品表面激发出次级电子，次级电子的多少与样品表面结构有关，次级电子由探测器收集，信号经放大用来调制荧光屏上电子束的强度，显示出与电子束同步的扫描图像。 细胞显微分光光度计：用来描述薄膜、涂层厚度超过1微米的物件的光学性能的显微技术。 免疫荧光技术：将免疫学方法(抗原抗体特异结合)与荧光标记技术结合起来研究特异蛋白抗原在细胞内分布的方法。由于荧光素所发的荧光可在荧光显微镜下检出，从而可对抗原进行细胞定位。 电镜超薄切片技术：超薄切片是为电镜观察提供极薄的切片样品的专门技术。用当代较好的超薄切片机，大多数生物材料，如果固定、包埋处理得合适，可以切成50-100微米的超薄切片。 Northern印迹杂交（Northern blot）。这是一种将RNA从琼脂糖凝胶中转印到硝酸纤维素膜上的方法。 放射自显影技术：放射自显影技术是利用放射性同位素的电离辐射对乳胶（含AgBr或AgCl）的感光作用，对细胞内生物大分子进行定性、定位与半定量研究的一种细胞化学技术。放射自显影技术（radioautography；autoradiography）用于研究标记化合物在机体、组织和细胞中的分布、定位、排出以及合成、更新、作用机理、作用部位等等。其原理是将放射性同位素（如14C和3H）标记的化合物导入生物体内，经过一段时间后，将标本制成切片或涂片，涂上卤化银乳胶，经一定时间的放射性曝光，组织中的放射性即可使乳胶感光。 核磁共振技术：可以直接研究溶液和活细胞中相对分子质量较小(20，000 道尔顿以下)的蛋白质、核酸以及其它分子的结构，而不损伤细胞。 DNA序列分析：在获得一个基因序列后，需要对其进行生物信息学分析，从中尽量发掘信 细胞生物学实验指导 细胞生物学实验指导目录 一．显微镜的使用 实验一、几种光学显微镜的使用 实验二、参观电子显微镜及生物超薄切片标本制备 二．细胞形态结构 实验三、细胞大小的形态观察——测微尺的使用 实验四、细胞活体染色技术 实验五、植物细胞骨架光学显微观察 实验六、胞间连丝观察 三．细胞化学 实验七、鉴定RNA的细胞化学方法——Branchet反应 实验八、DNA显色的观察——Feulgen反应 实验九、固绿染色法鉴定细胞内酸性蛋白与碱性蛋白 实验十、多糖及过氧化酶的显示 实验十一、核仁组成区的银染显示与观察 四．细胞生理 实验十二、细胞膜的通透性 实验十三、细胞电泳 五．细胞和组织培养技术 实验十四、植物原生质体的分离和融合 实验十五、植物细胞的培养与观察 实验十六、动物细胞融合 实验十七、动物细胞的培养与观察 六．细胞化学成分的分离 实验十八、细胞器的分离、纯化——细胞分级分离 实验十九、荧光的细胞化学测定 实验二十、细胞活力的鉴别 实验一几种光学显微镜的使用 一、实验目的 了解几种光学显微镜的结构、工作原理、主要用途和使用方法；掌握使用普通显微镜提高分辨力的方法。 二、实验原理 (一)基本原理 一般实验室经常使用的光学显微镜都是由物镜、目镜、聚光器和光阑组成，普通显微镜它们的放大原理及光路图如下： AB物体．A1B l第一次成像，A2B2第二次成像，O l目镜．O2物镜， F1为O l的前焦点，F2为O2的前焦点 各种光学显微镜的光学放大原理基本相同，各种特殊用途的光镜不过只是在光源、物镜、聚光器等方面作了改动，或在其它方面增设了某些特殊的设备。 (二)几种光学显微镜 l、普通光学显微镜： 普通光学显微镜也叫复式显微镜，是最常见，最简单的显微镜。它适于观察一般固定的，有色的透明度较高的标本。其最大分辨力一般为0.2微米，从构造上可分光学、机械和电子三大系统。 2、暗视野显微镜： 暗视野显微镜是以丁达尔现象(Tyndall phenomenon)(即光的微粒散射现象)为基础设计的,它使用了特殊的聚光器进行斜射照明,因光源中心束不直入物镜，所以视野黑暗，而被检细胞器因斜射照明发生衍射和反射，所以发亮可见。暗视野显微镜可用增加光照方法增加物体与背景的反差，因而可观察到0．2—0．004微米直径的微小粒子，但它分不清被检物的细微构造，它常用于观察物体的存在与运动。而暗视野显微镜与普通光学显微镜的区别，主要在于聚光器的不同，致使照明方法有别。确切地说，称暗视野显微镜为暗视野照明更为贴切。它是照明光线仅照亮被检样品而不进入物镜。使视野背景暗黑，样品明亮的照明方法。 3、相差显微镜： 相差是指同一光线经过折射率不同的介质其相位发生变化并产生的差异。相位是指在某一时间上，光的波动所达到的位置。 《医学仪器及系统》实验要求： 分组，每组6人 实验设备： 1. 迈瑞P9000设备 2. 计算机 现有设备： 迈瑞P9000设备 12套（电源4套） 《单片机实验》 实验要求： 基础实验一人一机；综合和设计实验两人一组 实验设备： 1. APP009实验板 2. ICD2调试、编程器 3. 实验用微型计算机(MPLAB IDE v8.30软件平台) 现有设备： 1. APP009实验板 12 套 2. ICD2调试、编程器 12 套 《生理学实验》 实验要求： 自愿结合分16组，每组4人。 实验设备： 1.图像分析仪 2.听诊器 3.脉搏传感器 4.生理记录仪 5.引导电极 6.心音传感器 现有设备： 图像分析仪 听诊器 脉搏传感器 生理记录仪21台 引导电极 《生物医学电子学》 实验要求： 两人一组 实验设备： 1．函数信号发生器 2．双通道稳压电源 3．20MHz双通道数字示波器 4. 数字式万用表 现有设备： 1．函数信号发生器 6台 2．双通道稳压电源 22台 3．20MHz双通道数字示波器 6台模拟示波器20台4. 数字式万用表 14台 《医学物理实验》 1. BD-Ⅱ-116型听觉实验仪 2．函数信号发生器 3．双通道稳压电源 4．模拟示波器 5. 数字式万用表 6. 立体声耳机 7. 导电电极 《生物医学传感器原理与应用》 实验要求： 两人一组 实验设备： 1．PT14M2型生物压力传感器 2. 生理记录仪 3. 张力传感器 4. 恒温槽 5. 红外光电传感器 6. 血压计 7．函数信号发生器 8．双通道稳压电源 9．模拟示波器 10. 数字式万用表 现有设备： 1．PT14M2型生物压力传感器 2. 生理记录仪 21台 3. 张力传感器 4. 恒温槽 4台 5. 红外光电传感器 3套 6. 血压计 7．函数信号发生器 6台8．双通道稳压电源 22台9．模拟示波器 20台10. 数字式万用表 14台 实验一普通光学显微镜的构造和使用 一、目的要求 1了解显微镜的基本构造和使用方法 2 掌握油镜的原理和使用方法 二、显微镜的基本结构及油镜的工作原理 1．显微镜的基本构造 光学部分：接目镜、接物镜、照明装置（聚光镜、虹彩光圈、反光镜等）。 机械部分：镜座、镜臂、镜筒、物镜转换器、载物台、载物台转移器、粗调节器、细调节器等部件。 2．显微镜的放大倍数和分辨率 放大倍数=接物镜放大倍数×接目镜放大倍数 显微镜的分辨率：表示显微镜辨析物体（两端）两点之间距离的能力3．油镜的使用原理 当光线由反光镜通过玻片与镜头之间的空气时，由于空气与玻片的密度不同，使光线受到曲折，发生散射，降低了视野的照明度。若中间的介质是一层油（其折射率与玻片的相近），则几乎不发生折射，增加了视野的进光量，从而使物象更加清晰。 三、器材 1．永久切片 2. 溶液或试剂：香柏油、二甲苯。 3. 仪器或其他用具：显微镜、擦镜纸等。 四、操作步骤 1．观察前的准备 （1）显微镜的安置，检查零件是否齐全，镜头是否清洁。 （2）调节光源 2．显微镜观察 （1）低倍镜观察 （2）高倍镜观察 （3）油镜观察：高倍镜下找到清晰的物象后，提升聚光镜，在标本中央滴一滴香柏油，使油镜镜头浸入香柏油中，细调至看清物象为止。3．显微镜用毕后的处理 观察完毕，上升镜筒，用擦镜纸和二甲苯清洗镜头，后将镜体全部复原。 五、思考题 1．用油镜观察时应注意哪些问题？在载玻片和镜头之间滴加什么油？起什么作用？ 2．为什么在使用高倍镜及油镜时应特别注意避免粗调节器的误操作？ 实验二胞间连丝的观察 一、实验目的 观察植物细胞的胞间连丝，加深对胞间连丝功能的认识． 二、实验原理 植物细胞的细胞壁上有许多原生质的细丝，称胞间连丝。相邻细胞的胞间连丝相互联接，在细胞间的物质运输与信息传递中起桥粱作用，并使细胞的各种生理活动协调一致，使植物体成为统一的有机体。用合适的植物细胞为材料，经简单处理，即能方便地看到胞间连丝。 三、实验材料 红辣椒表皮细胞临时装片、柿胚乳细胞间胞间连丝切片 四、实验步骤 中国农业大学自编教材 普通植物病理学实验指导 （农学专业用） 王海光编 二零一一年 前言 《普通植物病理学实验》本来是《普通植物病理学》的实验教学部分，作为《普通植物病理学》的一部分，不是单独一门课。学校对本科生教学计划调整之后，《普通植物病理学》的实验教学部分独立作为一门必修课，由原来的18学时，调整为32学时。该课程的教学目的是使学生从感性上认识植物病害的症状、病害发生规律、主要病原真菌、细菌、病毒、线虫的形态特征等相关知识，掌握植物病害诊断、病原分离、纯化、接种、鉴定等植物病理学研究的常规方法和技术，提高学生的实验能力和实际动手能力，同时，结合实验课程内容培养学生科学的思维方法。 《普通植物病理学实验》根据教学计划、教学要求、实验条件等，共设置了8个实验，每个实验4个学时。实验材料可能根据实际情况有所调整，实验内容安排顺序也可能根据田间病害发生情况和实验材料的准备情况进行临时性调整。 本实验指导是在去年教学的基础上整理修改编写的，在编写过程中，参考了以往的一些实验指导书和网上的教学资源，在此一并感谢！本实验指导尚显单薄，内容尚欠丰富，在今后的教学中将日臻完善。 编者 2011年8月 实验课注意事项 1.实验课前必须通过实验指导或通过教学网络平台下载课件了解课堂实验内容，明确实验 目的，了解操作步骤。 2.按时参加实验课教学，不准迟到。上课期间注意课堂纪律，严禁喧哗、随意走动等扰乱 教学的行为发生。 3.注意实验室安全。实验时，要严格按照教师要求操作，爱护实验仪器和材料。遇到仪器 发生故障，必须及时报告教师，损坏仪器或用具必须登记。按照学校有关规定处理或赔偿。 4.实验报告一律用铅笔书写，必须使用学校统一印制的实验报告纸，按时交实验报告。 5.绘图一定认真，不许虚构或艺术加工。绘图时选用硬度合适的铅笔，笔尖要保持圆滑。 所绘图形的一切特征用线条和圆点表示，线条要光滑、粗细一致，用圆点疏密表示色泽深浅，严禁涂抹，圆点要求大小一致。图形要求大小适中，各部分结构比例合理，细微部分需放大表示时，可单独绘制。图形中各部分名称一律用虚线引出标注在图形右侧，图名写在图形下方，并在图名下面注明放大倍数。 6.实验结束后，整理好自己的物品，将所用仪器或材料整理好放在适当的位置，如有需要， 应做好使用情况登记。 7.轮流值日，保持实验室整洁。 实验一显微镜的结构及使用 [实验目的] （一）熟悉显微镜的结构及各部件性能。 （二）掌握显微镜的使用方法。 （三）了解显微镜的维护方法。 [实验原理] 虽然显微镜的目镜和物镜的结构很复杂，但它的作用相当于一个凸透镜，其成像原理和光路图如图1所示，被检物体AB放在物镜（O1）下方的1—2倍焦距之间，则在物镜（O1）后形成一个倒立的放大实像A1B1，这个实像正好位于目镜（O2）的下焦点之内，通过目镜后形成一个放大的虚像A2B2，这个虚像通过调焦装置使其落在眼睛的明视距离处，即25cm,使所看到的物体最清晰，也就是说虚像A2B2是在眼球晶状体的两倍焦距之外，通过眼球后在视网膜形成一个倒立的A2B2缩小像A3B3。 [实验器材]擦镜纸字母装片羊毛交叉擦片普通光学显微镜二甲苯香柏油 三内容与方法： 普通光学显微镜(Microscope)的外形和结构因类型不同略有差异，但基本结构和功能是相似的。（图2） （一）微镜的基本结构及功能：光学显微镜由机械部分、照明部分和光学部分构成。1.机械部分： （1）镜座：位于底部的金属座。一般为马蹄形，用以支持和稳定整个镜体。 （2）镜柱：镜座与镜臂相连的短柱。 （3）镜臂：镜柱上方弯曲部分，是取用显微镜时握拿的部位。 （4）镜筒：在镜臂的上方倾斜的金属园筒，上端装有目镜、下端转折处装有棱镜，使光线转折450。其上有一固定螺钉将镜筒连接于镜臂上方。 （5）调节器：在镜柱两侧有大小两个螺旋，大螺旋为粗调节器，转动时能使载物台快速升降。调节范围较大，适于低倍镜调焦用。小螺旋为细调节器，转动是载物台仅缓慢升降，调节范围较小，适于调节物象的清晰度。此外，在右侧粗调节器内侧有一窄环，称粗调松紧调节轮，用以调节粗调节器的松紧度。向外转时偏紧，向内转时偏松。左侧粗调节器内侧有一粗调限位调节环凸柄，向上推紧时，镜台上的最高点被固定（这两个环一般不需调节）。（6）旋转盘：又称物镜转换器，安装在镜筒下端，为一可旋转的圆盘，上有4个圆孔， 实验二、真菌一般形态观察和临时玻片制备 【字号：大中小】【打印此页】【关闭窗口】一、目的和要求 熟悉不同临时玻片制作方法；通过观察，认识病原真菌的营养体及其变态，认识真菌 的子实体、有性繁殖、无性繁殖产生的各种类型孢子。 二、实验用具 挑针、刀片、木板、酒精灯、火柴、载玻片、盖玻片、纱布、（棉蓝）乳酚油、二甲苯、显微镜、擦镜纸、吸水纸等。 三、内容与方法 1．临时玻片的制作 临时玻片制作方法很多，如涂、撕、粘、挑和切片等，可以根据病原物的类型选择使用。 （1）涂抹法：细菌和酵母菌的培养物常用涂抹法制片。将细菌或酵母菌的悬浮液均匀地 涂在洁净的载玻片上，在酒精灯火焰上烘干、固定，再加盖玻片封固。加盖玻片前还可进行染色处理，使菌体或鞭毛着色而易于观察。 （2）撕取法：用小金属镊子仔细撕下病部表皮或表皮毛制成临时玻片。 （3）粘贴法：将塑料胶带纸剪成边长5mm左右的小块（注意胶带上不要印有指印）， 使胶面朝下贴在病部，轻按一下后揭下制成玻片。 （4）挑取法：用挑针从病组织或基物（如培养基）上挑取表面的霉状物、粉状物或孢子 团制成玻片。 （5）组织透明法：将少量病组织材料切成细丝后放在载玻片上，滴加乳酚油后在酒精灯 上徐徐加热至蒸气出现。如此处理数次使组织透明，冷却后加盖玻片进行镜检。此法可以观察到病原物在寄主内的原有状态。 （6）徒手切片：徒手切片时选取病状典型、病征明显的病组织材料，先在病征明显处切 取病组织小块（边长5－8mm），放在小木块上，用食指轻轻压住，随着手指慢慢地后退，用刀片的刀尖将压住的病组织小块切成很薄的丝或片，用沾有浮载剂的挑针或接种针挑取薄而合适的材料放在一干净载玻片上的浮载剂液滴中央，盖上盖玻片，仔细擦去多余的浮载剂（注意浮载剂过多会使观察物出现晃动不稳定现象），即制成一张临时玻片。 浮载剂： 水：溢菌、线虫活动、真菌孢子萌发、大小测量 –优点：方便 –缺点：产生气泡；易干燥 乳酚油：除上述外均可用。 河南科技大学医学类专业介绍 医学院 临床医学（本科）专业主要培养掌握现代医学诊疗技术能够从事临床医疗工作的高级医疗专门人才。开设的课程主要有人体解剖学、组织胚胎学、病原生物学、医学免疫学、病理学、药理学、预防医学、诊断学以及内科学、外科学、传染病等。通过学习使学生熟练掌握基本的医疗操作技能、对常见病、多发病和疑难病症进行诊断、鉴别诊断，并对急、危、重症进行抢救处理以及知道常见传染病的防治。 护理学（本科）专业主要培养具有人文社会科学、医学、预防保健和护理学基础知识和技术，能够从事临床护理、护理管理、预防保健、护理教学及研究工作的高级护理专业人才。开设的专业课程主要有人体解剖学、生理学、病理学、药理学、护理基础、内科护理学、外科护理学、妇产科护理学、儿科护理学、急救护理学、诊断学基础、护理管理学、护理心理学等。通过学习，熟练掌握护理工作的基础理论知识和基本操作技术、急重症的护理、传染病护理以及专科护理和专门监护等技术。 临床医学（专科）专业主要培养掌握现代医学诊疗技术服务于基层和社区的高级应用型专门医疗人才。开设的课程主要有人体解剖学、组织胚胎学、病原生物学、免疫学、病理学、药理学、预防医学、诊断学以及内科、外科、传染病等。通过学习使学生掌握基本的医疗操作技能、常见病和多发病的诊断、鉴别诊断及急、危重症的抢救处理以及常见传染病的防治措施。 护理学（专科）专业主要培养掌握现代医学护理学基础知识和技术，能够从事临床护理工作及护理管理工作的高级应用性专门护理人才。开设的专业课程主要有内科、外科、妇产科、儿科护理学和护理管理学、急救护理学等。通过学习使学生掌握护理工作的基础理论知识和基本操作技术、急重症的护理、传染病护理以及专科护理和专门监护的技能。 妇幼卫生（专科）专业主要培养能掌握现代妇产科医学知识和技能并能从事基层妇女儿童卫生保健工作的高级应用型专门人才。开设课程有妇产科学、儿科学、妇幼营养学、妇女保健学、儿童保健学、医学遗传与优生学等。通过学习使学生掌握妇产科基本技能，具有较强的实际工作能力，能够处理妇产科的常见病、多发病及危重症；掌握优生优育、遗传病等知识和计划生育的基本技能，具有扎实的妇女、儿童保健工作的基本知识和技能。 医学技术与工程学院 生物医学工程（本科）专业培养具备生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学有关的基础理论知识及医学与工程技术相结合的科学研究能力的高级工程技术人才。开设课程主要有医学概论、电子技术、生物医学电子学、生物医学传感器、医学图像处理、医学仪器及设备、医学成像仪器原理等。学生毕业后适宜在生物医学工程领域、医学仪器以及其它电子技术、计算机技术、信息产业、生物技术等部门从事研究、开发、教学及管理工作。 医学影像学（专科）专业培养能够从事临床X线诊断及其它医学影像诊断工作的医师和技师。开设课程主要有放射诊断学、超声诊断学、CT诊断学、核磁共振诊断学、核素诊断学及医用设备维修等。通过学习使学生掌握必须的医学X线诊断基本理论和技能、CT诊断、核磁共振诊断、超声诊断、核素诊断基本理论知识、常用X线诊断仪器设备的构造和一般维修技能。 医学检验（专科）专业培养能够从事临床检验工作的检验师。开设课程有微生物学及检验技术、免疫学及检验技术、仪器分析、临床医学概论、血液学及检验技术、临床检验学、临床生化检验等。通过学习使学生掌握必需的基础医学知识和实验技能、临床疾病诊断的基本知识和临床检验的知识和实验操作技能、医用化学分析仪器的操作技术。 麻醉学（专科）专业培养能够从事临床麻醉工作的麻醉师。开设课程主要有人体解剖学、生理学、内科学、外科学、麻醉生理学、麻醉药理学、临床麻醉学等。通过学习使学生掌握必需的基础医学、 生物医学工程专业()研究生培养方案 一、培养目标 培养我国社会主义建设事业需要，掌握马克思主义，毛泽东思想和邓小平理论基本原理，坚持四项基本原则，热爱祖国，遵纪守法，品德良好，具备严谨科学态度和优良学风，适应面向二十一世纪的德、智、体全面发展的生物医学工程专门人才。 硕士学位获得者应掌握生物医学工程的基本理论和实验技能，并在电子信息技术、计算机技术及医学等方面得到培养和训练。了解本领域的研究动态，具有一定的分析问题和解决问题的能力，学位论文应具有一定的创新性或应用前景。 二、学科介绍 研究方向： （１）生物医学电子学 （２）医学成像理论与技术 （３）生物医学测量与仪器 （４）生物特征识别技术 （５）医学信号分析与处理 （６）医学物理 三、学制 、硕、博连读和直博研究生学习期限一般为年； 、分阶段培养的博士生基本学制为年，学术型硕士生学制为年； 四、课程设置 （一）硕士阶段 类： 科学社会主义理论与实践(学分) 英语(学分) （以上两门必修） 自然辩证法概论（学分） 马克思主义与社会科学方法论（学分） 马克思主义原著选读（学分） （以上三门任选一门） 类： 电子信息前沿（学分） （以上必修） 产业发展前沿（学分） 科研素质先导课（学分） 工程素质先导课（学分） 类： 成像原理与图像工程（学分） 数字通信（学分） 矩阵论（学分） 自适应信号处理（学分） 信号处理中的数学方法（学分） 现代数字信号处理（学分） 类： 网络信息新技术（学分） 信号检测与估计（学分） 雷达原理与空时无线通信（学分） 医学物理（学分） 软件工程实践（学分） 高速数字电路设计（学分） 信息产业应用（华为）（学分） （二）博士阶段 马克思主义与当代 博士生学术交流英语 【注】：博士研究生不专门开设专业课程，可根据需要选修硕士研究生的专业课 五、培养方式 、博士研究生 针对每位博士生的培养设立专门的导师指导小组，“学位论文为主，课程为辅”。博士研究生入学的第一学期应完成大部分公共课和专业课的学习，并在导师的指导下着手准备毕业论文的选题和开题报告，应不迟于第三学期中期进行博士生资格考核，经博士生指导小组评议通过后进入学位论文的实施阶段。 、学术型硕士研究生 学术型硕士生入学后一个月内进行师生双向选择，确定导师，制定培养计划，导师负责全面培养工作。硕士生采用专业指导小组的形式，以课程为主，论文为辅。入学后第一学年完成类、类和大部分类、类课程的学习，并在导师的指导下，着手准备毕业论文的选题和开题报告，应不迟于第三学期初完成选题报告，经硕士生指导小组评议通过后进入学位论文的实施阶段。 、学分要求： 一般为学分，非专业本科及同等学力入学者为学分（包括本科课程门约学分）。其中类为学分；类：学分，类学分，其余为选修课。 六、论文和答辩 、学位论文 科学研究是研究生培养的重要组成部分，是培养学生独立工作能力和创新能力的主要途径，是提高研究生培养质量的关键环节。研究生的学位论文选题要体现本专业各研究方向的前沿性和先进性，论文选题应和导师的科研任务结合，与国家经济建设紧密结合，研究生在导师的指导下，通过阅读文献资料，选定研究课题及课题方向、范围，并公开作学位论文的开题报告。 论文题目确定后，应拟定学位论文工作计划，包括各阶段的主要内容，要求完成的期限等，并在各阶段进行必要的检查。博士研究生的学位论文计划由博士生在导师指导下拟定。 细胞生物学学习体会 通过网络课程学习,有幸聆听到王金发教授对《细胞生物学》课程的讲授，使我不仅学到了细胞生物学专业新的知识与研究技术、方法,而且在教学方面也受益非浅。下面就我的学习谈一些体会。 一、全面学习了细胞生物学的专业知识 《细胞生物学》是一门包容量大、发展迅速的学科。内容涉及生物膜的结构与功能；内膜系统区室化形成及各种细胞器的结构与功能；细胞信号转导；细胞核、染色体以及基因表达；细胞骨架体系；细胞增殖及其调控；细胞分化、癌变及其调控；细胞的衰老与程序性死亡；细胞的起源与进化；细胞工程技术等多个方面。 (一)对细胞生物学的专业知识有了更深的认识。 1、细胞通讯方面 记得第一次听王老师的课就是讲授细胞的通讯，在多细胞生物中，细胞不是孤立存在的，而是生活在细胞社会中，它们必须协调一致，才能维持机体的正常生理机能，它们的协调是通过细胞通讯来完成的。细胞通讯是通过信号分子与受体的识别，从而在靶细胞内产生一系列反应的过程。信号分子有第一信使和第二信使之分，第二信使位于细胞内，由第一信使与受体识别后最先在胞内产生的，它主要与细胞内受体作用，所以受体也可分为表面受体和胞内受体。信号分子与受体的识别作用具有特异性。细胞信号传递所发生的反应有快速反应和慢速反应。快速反应是信号分子与受体作用后直接引起细胞内的一系列代谢反应；慢速反应则需要引起基因表达，再表现出各种代谢反应。细胞通讯过程是个复杂的过程，一个细胞的周围有上百种不同的信号分子，细胞要对这些信号分子进行分析，做出正确的反应。信号转换的研究在近年很热门，但进展缓慢，主要是因为信号转换的复杂性，不同信号的组合产生的效应是不一样的。 2、蛋白质的合成和分选机理 蛋白质的合成是在核糖体上，有两种合成体系，一种是在细胞质中游离的核糖体上，另一种是在膜旁核糖体上合成，它们合成的蛋白质将分布到不同的部 实验二植物病害的调查与诊断 姓名：班级： 小组成员：** ** ** *** 一、实验目的 1、为了解植物病害的种类、分布、发生发展规律、危害及为预测预报提供 科学依据； 2、通过病害调查，掌握栽培和环境条件对植物病害发生的影响，品种在生产中的抗感性表现，药剂防治效果等； 3、学会病害调查的一般方法，熟悉调查资料的整理、计算和分析等 4、掌握一般的病害诊断方法和技术 二、实验内容 1.马蔺锈病 寄主植物：马蔺 诊断依据：夏孢子堆生在叶的两面，初埋生在马蔺表皮下，后露出，肉 桂色。经询问，学校马蔺长期得锈病。 镜检病原：属担子菌亚门真菌。夏孢子球形，黄褐色。 2.白菜软腐病 寄主植物：白菜 诊断依据：叶柄发病部位呈水渍状，叶片半 透明，呈油纸状，整株软化、腐烂，散发出 特殊的恶臭 病原：病原菌为欧文菌属细菌，菌体短杆状，革兰染色阴性。夏孢子 3.枣疯病 寄主植物：枣树 诊断依据：花变成叶，花器退化，花柄延长，萼片、花瓣、雄蕊均变成小叶，雌蕊转化为小枝，病枝纤细，节间缩短，呈从状。 病原：植原体 4.白菜黑斑病 寄主植物：白菜 诊断依据：病斑圆形，灰褐色或褐色，有明显的同心轮纹，病斑上生黑 色霉状物，病斑周围有黄色晕环。叶上病斑发生很多时，很易变黄早枯。 镜检病原孢子：链格孢属真菌，分生孢子形态相似，长条形至倒棍棒形，棕褐色。 5.黄栌白粉病 寄主植物：黄栌 诊断依据：白色圆形斑，病斑周围呈放射状，至后期病斑连成片，严重 时整叶布满厚厚一层白粉，多数叶片为白粉覆盖。 镜检病原特征：属球针壳属，闭囊壳球形，黑褐色，附属丝顶端卷曲如 钩状。 6.柑橘青霉病 寄主植物：柑橘 诊断依据：初期果皮软化，水渍状褪色，形成一层厚的白色霉状物。接着又从霉斑中部长出青色或绿色粉状物，外围通常留有一圈白色的菌丝环。 镜检病原特征：青霉菌，病菌分生孢子梗无色，具隔膜，尖端数次分枝，呈帚状，孢子小梗无色，单胞，尖端渐趋尖细，呈瓶状，小梗上串生分生孢子。分生孢子单胞。 7.葡萄黑腐病 寄主植物：葡萄 诊断依据：果实发病后首先在果面上产生紫褐色 小斑点，逐渐扩大后病斑呈灰白色，边缘褐色， 稍凹陷。随病斑的继续发展，果实软腐。失水后 干缩，变成蓝灰色僵果，在树体上不易脱落。 病原：有性世代为称葡萄球座菌，属子囊菌 亚门真菌 8.葡萄霜霉病 寄主植物：葡萄 附件1 中华人民共和国国家标准学科分类与代码表 (GB/T13745-92) （国家技术监督局1992-11-01批准，1993-07-01实 施） 学科分类与代码表GB/T13745-92 代码名称 180 生物学 180.11 生物数学(包括生物统计学等) 180.14 生物物理学 180.1410 生物信息论与生物控制论180.1415 生物力学(包括生物流体力学与生物流变学等) 180.1420 理论生物物理学 180.1425 生物声学与声生物物理学180.1430 生物光学与光生物物理学180.1435 生物电磁学 180.1440 生物能量学 180.1445 低温生物物理学 180.1450 分子生物物理学 180.1455 空间生物物理学 180.1460 仿生学 180.1465 系统生物物理学 180.1499 生物物理学其他学科 180.17 生物化学 180.1710 多肽与蛋白质生物化学 180.1715 核酸生物化学 180.1720 多糖生物化学 180.1725 脂类生物化学 180.1730 酶学 180.1735 膜生物化学 180.1740 激素生物化学 180.1745 生殖生物化学 180.1750 免疫生物化学 180.1755 毒理生物化学 180.1760 比较生物化学 180.1765 应用生物化学 180.1799 生物化学其他学科 180.21 细胞生物学 180.2110 细胞生物物理学 180.2120 细胞结构与形态学 180.2130 细胞生理学 180.2140 细胞进化学 180.2150 细胞免疫学 180.2160 细胞病理学 180.2199 细胞生物学其他学科 180.24 生理学 180.2411 形态生理学 180.2414 新陈代谢与营养生理学180.2417 心血管生理学 180.2421 呼吸生理学 180.2424 消化生理学 180.2427 血液生理学 180.2431 泌尿生理学 180.2434 内分泌生理学 180.2437 感官生理学 180.2441 生殖生理学 180.2444 骨骼生理学 180.2447 肌肉生理学 180.2451 皮肤生理学 180.2454 循环生理学 180.2457 比较生理学 180.2461 年龄生理学 180.2464 特殊环境生理学 180.2467 语言生理学 180.2499 生理学其他学科 180.27 发育生物学 180.31 遗传学 180.3110 数量遗传学 180.3115 生化遗传学 180.3120 细胞遗传学 180.3125 体细胞遗传学 180.3130 发育遗传学(亦称发生遗传学) 180.3135 分子遗传学 180.3140 辐射遗传学 180.3145 进化遗传学 180.3150 生态遗传学 180.3155 免疫遗传学 180.3160 毒理遗传学 180.3165 行为遗传学 180.3170 群体遗传学 180.3199 遗传学其他学科 180.34 放射生物学 180.3410 放射生物物理学 180.3420 细胞放射生物学 180.3430 放射生理学 180.3440 分子放射生物学 180.3450 放射免疫学 180.3460 放射毒理学 180.3499 放射生物学其他学科 180.37 分子生物学 180.41 生物进化论 180.44 生态学 180.4410 数学生态学 180.4415 化学生态学 180.4420 生理生态学 180.4425 生态毒理学 180.4430 区域生态学 180.4435 种群生态学 180.4440 群落生态学 180.4445 生态系统生态学 180.4450 生态工程学 研究生课程考核试卷 （适用于课程论文、提交报告） 科目：细胞生物学实验及研究方法教师：宋关斌姓名：学号： 专业：生物学类别：学硕上课时间：年月至年月 考生成绩： 卷面成绩平时成绩课程综合成绩阅卷评语： 阅卷教师(签名) 重庆大学研究生院制 重庆大学生物工程学院2014级硕士生 《细胞生物学实验及研究方法》课程考核 1.试结合你感兴趣的领域，以某种细胞为研究对象，依据本学院的实验条件设计一个1年期的小课题。请简述立题依据和拟选取的研究内容和研究方法。（20分） 答：目前癌症的发病率越来越高，其中肺癌的发病率更是居高不下，因而以人肺癌细胞A549为研究对象。立题依据：核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）是一种作用十分广泛的真核细胞转录因子。近年来的研究显示核因子-κB （nuclear factor-κB，NF-κB）的活化能够调节肿瘤细胞的侵袭和转移。基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）由肿瘤细胞分泌，能够分解细胞外基质中的Ⅳ型胶原。肿瘤细胞在侵袭的过程中必须穿过富含Ⅳ型胶原的细胞外基质，才能扩散到身体其他部位，因此MMPs 在肿瘤细胞的侵袭和转移中发挥重要的作用。但是对于NF-κ B 活性的改变对肺癌细胞株A549 细胞侵袭能力是否也有影响，目前尚无相关研究报道。研究内容：用表达IκBα的真核表达质粒pcDNA3.1（+）/IκBα转染体外培养的A549 细胞，以抑制A549 细胞的NF-κ B 活性，观察NF-κB活性降低A549 细胞侵袭能力以及对MMPs 表达的影响。研究方法：①构建表达NF-κ B 抑制物α同分异构体（inhibitor of NF-κB，αisoform，IκBα）的真核表达重组质粒pcDNA3.1（+）/IκB α。②体外培养A549 细胞，分为未转染组（不转染质粒）、转染pcDNA3.1（+）组、转染pcDNA3.1（+）/IκBα组，分别转染相应的质粒。③应用RT-PCR、Western blot检测各组细胞IκBα的表达情况，应用凝胶电泳迁移率改变实验（electrophoreticmobility shift assay，EMSA）检测各组细胞NF-κ B 的活性，应用Transwell 侵袭小室检测各组细胞的侵袭能力，应用RT-PCR 方法检测各组细胞MMP-2、MMP-9 的mRNA 水平，应用明胶酶谱法检测各组细胞基质金属蛋白酶-2 （matrixmetalloproteinase-2，MMP-2）、基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）的活性。 生物医学电子学实验指导书 蔺利峰编 河南科技大学医学技术与工程学院 生物医学工程系 1实验一生物电前置放大器特性参数测量及整体调试 一、实验目的： 1、熟悉生物电前置放大器电路 2、测量共模增益、差模增益、共模抑制比等各种特性参数 3、学习调整放大器整体特性的方法。 二、实验原理： 由于生物电信号源具有幅度小，频率低，内阻高的特点，且存在较强的背景噪声和干扰，而生物电放大器是为测量生物电位而专门设计的放大器，其基本作用是把微弱的生物电位信号的幅度放大，以便进一步处理、记录或显示。因此要求生物电放大器具有高输入阻抗、高共模抑制比、高增益、低噪声、低温漂、合适的频带宽度和动态范围等特性。而放大器的输入阻抗、噪声、漂移及共模抑制比等特性的好坏主要由前置放大器所决定。为了克服测量生物电时伴随的较强的共模干扰（主要为50Hz 干扰），在生物电放大器的前置级通常采用差 动放大以提高共模抑制比。基本的差动放大器如图1： id d CM C V A V A V V R R R R R R R V V R R R R R R R V +=?+++++?+?=)))(1[(212)(121 243412214112314 0R 2=R 4=R V 2 如果满足R 1=R 2=R ，R 2=R 4=R ’，即外电路完全对称，电路完全匹配。则：00 === id V V A V CM O C R R CM V id V O V d A '0===若运放理想，有∞== C d A A CMRR 实际外电路难以做到完全匹配，总会存在误差。 如果R 1=R（1+δ） R 4=R ’(1+δ)R 3=R（1-δ） R 2=R ’(1-δ) 且δ<<1则d C A R R A 114'14+=+= δδ∴δ 41d c d A A A CMRR +== 即匹配误差δ越小，CMRR 越大。 基本差放输入电阻R i =2R 基本差放电路简单，但它的缺点是R i 、CMRR、A d 之间互相牵制， 如：若要增加R i 则需R↑，A d 不变，那么R ’↑，大电阻不易匹配，从 而δ↑，造成CMRR↓。因此用于生物电放大器并不理想。如图2。 细胞生物学 Cell Biology （专业代码071009） 学术学位硕士研究生培养方案 一、培养目标 研究生必须坚持社会主义方向，坚持政治思想、专业能力和综合素质的全面发展，热爱祖国。 1．政治思想要求：掌握马克思列宁主义和毛泽东思想的基本原理以及邓小平理论和“三个代表”的重要思想，树立辨证唯物主义世界观、科学发展观，坚持四项基本原则，热爱社会主义祖国、遵纪守法、团结协作、积极为中国特色社会主义建设、为生命科学事业服务。 2．业务能力要求：在细胞生物学专业具有坚实的理论基础和系统的专业知识，熟悉科学研究的基本环节，能够从事细胞生物学专业教学和科学研究，并为进一步深造打下基础。具有严谨的科学态度和敬业精神；注重知识、能力和综合素质的培养。 3．掌握一门外语，有较强的听说读写能力并能熟练地阅读本专业的外文资料。 4．计算机水平：能在科研中比较熟练地使用计算机，能独立制作多媒体课件并进行计算机图像处理。 5．身心健康。 二、学习年限和总体时间安排 学习期限一般为三年。第一学期进行有关学科及本专业的理论课学习，修满学分。后五个学期除参加教学实践外，主要从事学位论文课题的选题、开题、课题研究、论文撰写和答辩工作。 三、研究方向 1．退行性神经细胞损伤及其防治 2．槲皮素促少突胶质前体细胞分化成熟的机制 3．成年神经干细胞调控机制 4．缺血性心脏病修复基因治疗及细胞应用基础研究 四、课程设置与要求 （一）课程设置（具体课程设置见下表） 备注：大学英语六级考试未通过的研究生必须选修英语（普通班），通过的研究生可根据自身需要选修医学英语术语学和医学英文文献阅读。 自然辩证法概论和马克思主义与社会科学方法论两门课程所有研究生两选一。 补充要求1：前沿讲座2学分。 前沿讲座为硕士研究生提供一个良好的学术氛围，增强他们对科研的兴趣；能够使他们开阔眼界，活跃思维，对本学科的学术前沿和未来发展趋势有一个清晰的认识，提高他们分析和解决问题的能力。主要采用两种方式： ①参加学术讲座或学术讨论会1.0学分 参加院系或学校组织的学术讲座0.1学分/次 《生物医学电子学》课程设计任务书 一、课程设计的教学目的及要求 生物医学电子仪器是生物医学工程专业的一门专业基础课程。针对常见的生物医学电子仪器中的典型电路、传感器、信号和处理的问题，提出设计题目，对学生进行设计实践训练，学习正确的设计思想、方法和步骤，熟练使用测试仪器，提高实验技能，培养分析和解决问题的能力。 二、课程设计题目 课程设计以小组方式进行，每组2人，在以下题目中任选一个，在规定的时间内，完成设计内容。 题目1：体表心电放大器的设计 题目2：血压测量仪的设计 题目3：脉搏测量仪的设计 三、课程设计内容及主要步骤 3.1 题目1设计内容及主要步骤 3.1.1 设计内容 分析体表心电放大器原理，完成硬件设计，包括原理框图, 每部分电路图和器件选型(说明选型原因)。 3.1.2 主要步骤 第一步：分析心电信号特点； 第二步：体表心电放大器原理； 第三步：完成硬件设计，包括原理框图, 每部分电路图和器件选型(说明选型原因)； 第四步：总结，撰写报告。 3.2 题目2设计内容及主要步骤 3.2.1 设计内容 分析血压测量仪的设计原理，进行硬件设计，包括原理框图, 每部分电路图 和器件选型(说明选型原因) ，软件流程图设计。 3.2.2 主要步骤 第一步：分析血压测量仪的设计原理； 第二步：硬件设计，包括原理框图, 每部分电路图和器件选型(说明选型原因)； 第三步：软件流程图设计； 第四步：总结，撰写报告。 3.3 题目3设计内容及主要步骤 3.3.1 设计内容 分析脉搏测量仪的设计原理，进行硬件设计，包括原理框图, 每部分电路图和器件选型(说明选型原因) ，软件流程图设计。 3.3.2 主要步骤 第一步：分析脉搏测量仪的设计原理； 第二步：硬件设计，包括原理框图, 每部分电路图和器件选型(说明选型原因)； 第三步：软件流程图设计； 第四步：总结，撰写报告。 四、课程设计时间安排 本门课程设计安排在第6学期的第15周进行。 周一上午在生物医学工程实验室进行课程设计动员；下午进行测量原理或设计原理分析。 周二至周三，硬件设计，包括原理框图, 每部分电路图和器件选型(说明选型原因)。器件选型的基本原则：满足设计要求、尽量避免大材小用。 周四至周五，软件设计，撰写课程设计说明书。 五、参考资料： 1 蔡建新. 生物医学电子学.北京大学出版社，1997 2 余学飞. 医学电子仪器原理与设计. 广州：华南理工大学出版社，2000生物电放大器 - 心电图(ECG)前置放大器
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