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实验设计方案

范文

实验设计方案通用15篇

为确保事情或工作高质量高水平开展，就常常需要事先准备方案，方案的内容多是上级对下级或涉及面比较大的工作，一般都用带“文件头”形式下发。方案要怎么制定呢？下面是小编帮大家整理的实验设计方案，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

实验设计方案1

思考：蜡烛纸杯灯为什么会转动?

材料：纸杯2个、牙签1支、蜡烛1支、胶带1卷、绳子1根、剪刀1把

操作：

1、取一纸杯，在杯身对称处各剪开一个方形大口，在杯底固定上蜡烛，作为灯的底座。

2、另一个纸杯则在杯身约等距离位置剪出三四个长方形的扇叶，在杯底中央处穿上绳子，并用牙签棒固定，作为灯的上座。

3、将两个纸杯上下对口用胶带贴好固定。

4、点上蜡烛，拉起绳子，看看有什么现象产生。

讲解：

1、蜡烛燃烧的.时候，火焰尖端多呈朝上的方向。

2、空气受热会上升，然后沿着上方纸杯的扇叶口流动，因而造成旋转的现象。

创造：

你能让蜡烛纸杯灯向相反的方向转动吗?

注意：注意蜡烛燃烧时的安全!

实验设计方案2

一、研究问题：

任务驱动教学法在中学信息技术课程教学中的应用对提高学生综合技能的作用

二、实验处理：

比较实验：普通班与实验班的比较

等组实验：普通班与实验班的比较

三、实验变量

1、实验自变量

x=任务驱动教学法在中学信息技术课程中的运用

2、实验因变量

Y1=获取信息的能力

y2=合作学习的能力

Y3=评价信息的能力

Y4=认知反思能力

Y5=自我评价能力

3、干扰变量及其控制

干扰变量：

（1）学生的信息技术素养和技术水平不同

（2）任务设计和任务使用的.合理性和正确性驱动教学过程。

（3）学生及其能力的变化和发展对这五种能力的影响。

干扰变量的控制：

（1）为了确保信息技术课程教学效果的提高是由于采用任务驱动的教学方法，而不是其他因素，本实验研究过程中采用了等组比较实验。

（2）为避免任务驱动教学中任务设计不合理对实验效果的影响，教学设计专家、学科带头人和学生在实验前应论证设计任务的合理性，以确保任务的合理性。

（3）为了减少其他因素对教学效果的影响，首先调查分析学生的基本学习能力、信息素养、计算机技术水平等因素，预测分析其他教学方法在教学中的应用效果，最后研究并消除教学效果。

四、测试程序设计

1、本实验假设

（1）任务驱动教学法对提高学生获取信息的能力有显著影响

（2）任务驱动教学法对提高学生的合作学习能力有显著影响

（3）任务驱动教学法对提高信息评价有显著作用

（4）任务驱动教学法对提高反思和认知能力有显著作用

（5）任务驱动教学法对提高信息评价能力有显著作用自我评价

2、实验对象

选择班级

实验设计方案3

1实验器材

低频信号发生器（EE1641C型），便携式电脑小音箱，仿真蝴蝶（冰箱贴），BNC转双鳄鱼夹线。

2演示方法

2.1演示声音具有“音调”这一特性

将仿真蝴蝶用胶水粘在音箱的纸盆上，用BNC转双鳄鱼夹线将低频信号发生器与音箱相连。通过低频信号发生器的“频率选择”按钮，使信号源的频率在“10”、“100”、“1K”三个档位之间进行切换。这时，音箱既可以发出低沉的声音也可以发出尖锐的甚至是刺耳的声音，音调变化十分显著。由此，学生可以深刻地感受到声音可高可低，具有“音调”这样的特性。注意事项：实际上，在调节信号源频率时，声音的响度也会发生变化。为了将学生的注意力集中在音调的变化上，可以适当地提高音箱的音量，因为当声强大于85dB时，耳朵对各个频率声音的灵敏度基本上相等。

2.2演示“音调与频率的关系”

将低频信号发生器的频率档位选择在“10”，转动“频率微调”旋钮，对信号源频率进行连续调节，可以观察到：蝴蝶振动速度发生变化的同时，声音的音调也发生了变化。蝴蝶振动加快，音调变高；振动变慢，音调变低。这样的实验现象强化了学生的直观感受，为学生作出合理猜想和进一步的实验检验奠定了基础，也有利于学生“频率”概念的建立。注意事项：一定要在“低频”档对信号进行“连续”调节。声音控制在低频是为了人眼能够观察到振动，对信号频率进行连续调节可以使音调以及振动速度的变化更易察觉。

3演示用途拓展

此套装置除了可以很好地演示“音调与频率的关系”外，还可以演示其他一些声现象，而且效果也相当不错。

3.1演示“声音是由于物体的振动产生的”

音箱发出声音的'同时，蝴蝶也在振动，音箱不发声，蝴蝶振动停止。借助于这一现象，学生可以猜想到：声音可能是由于物体的振动产生的。

3.2演示“声音是一种波”

将点燃的蜡烛放在音箱前，在频率较低的情况下，可以清楚地看到烛焰周期性的来回晃动，借助于此实验现象，教师可以引出“声波”的概念。

3.3演示“响度与振幅的关系”

在小音箱的喇叭口置一透明容器，将橡皮泥捏成的小球放在音箱的纸盆上，调节音箱的音量，可以控制小球的弹跳高度。小球的重量较轻，在不同响度的声音下，小球振动幅度的变化较为明显，这一现象可以演示响度与声源的振动幅度的关系。

3.4演示“次声波”和“超声波”

从“0”到“10M”顺次切换低频信号发生器的频率档位，可以发现人耳并不是所有频率的声音都能听到。借助这一现象，教师可以引出“超声波”和“次声波”的概念。以上介绍的演示实验，现象新奇、直观，在激发学生学习兴趣的同时能帮助学生理解所学的概念，希望能为教师们的实际教学提供些许参考。

实验设计方案4

一、研究问题：

任务驱动教学法在中学信息技术课程教学中的应用对学生综合能力提高的作用

二、实验处理：

对比性实验：普通班与实验班的对比

等组实验：普通班与实验班的对比

三、实验变量

1、实验自变量

X=中学信息技术课程中任务驱动教学法的使用

2、实验因变量

Y1=获取信息的能力

Y2=合作学习的能力

Y3=对信息评价的能力

Y4=反省认知的能力

Y5=自我评价的能力

3、干扰变量及其控制

干扰变量：(1)学生信息技术素养和技术水平的不同

(2)任务驱动教学过程中任务的设计、使用的合理性与正确性。

(3)学生与他能力的变化发展对这五种能力的影响。

干扰变量的控制：

(1)为了确保信息技术课程教学效果的提高是由于任务驱动教学方法的使用的作用而不是其它因素的作用，本实验研究过程中采用等组对比实验。

(2)为避免由于任务驱动教学中任务的设计不合理而对实验效果产生影响，在进行实验前应由教学设计专家、学科带头教师和学生对设计的任务的合理性进行论证，布尔什确保任务的合理性。

(3)为降低其它因素对教学效果的影响，先对学生的确基本学习能力、信息素养和计算机技术水平等因素进行调查分析，并对其它教学方法在教学中的应用所产生的效果作预测分析，最终对教学效果进行分析时加以考虑并予以排除。

四、试验程序设计

1、实验假设

(1)任务驱动教学法对学生获取信息的能力的提高有显著的作用

(2)任务驱动教学法对学生合作学习的能力的提高有显著的作用

(3)任务驱动教学法对对信息评价的能力的提高有显著的作用

(4)任务驱动教学法对反省认知的能力的提高有显著的作用

(5)任务驱动教学法对自我评价的能力的提高有显著的作用

2、实验对象

在附中信息技术教学中选取高二(3)、(4)班和第二中学信息技术教学中选取高二(2)、(5)班为实验对象;附中高二(3)班和第二中学高二(2)为实验组，教学中采用任务驱动教学法;附中高二(4)班和第二中学高二(5)班为控制班，教学中不采用任务驱动教学法;实验实施前对学生能力进行前测，确认两班同学在这三个方面的能力相当，视为等组。

●控制1=附中高二(4)班部分学生和二中高二(5)班

●实验1=附中高二(3)班部分学生和二中高二(2)班

(注：考虑到前测时可能两个学校的'两个班不一定全部可以分为两个等组，故从两学校的两班中分别选取部分同学形成两个等组。为不影响实验的正常、顺利进行，对不纳入实验的同学也实施同样的实验手段，但不纳入数据的统计分析中)

3、实验过程

本实验研究采用等组对比前测后测实验研究。

(1)利用里克特量表对预期的实验对象进行前测，并分别从两个自然班中选取部分学生组成实验组和控制组：实验组和控制组。

(2)利用调查问卷对实验对象进行学习风格、能力结构等因素进行调查研究，了解学生的特点和已具备的能力状况，为以后的效果分析扫清障碍。

(3)在两个学校的两个实验班的教学中任务驱动教学方法(教学内容和任务驱动基本架构是由研究者和学科教师根据研究和教学的需要共同确定的)。在教学的过程中利用行为观察记录表、反思日志表、调查问卷、里克特量表等工具对学生的行为进行观察和记录。

(4)在研究进行两个月左右时对学生这三种能力的发展进行形成性检验，发现存在的问题，并针对问题提出解决措施，进行补救。

(5)学期结束时，对学生这三种能力的发展进行终结性检验，验证实验假设是否成立，如成立，用实验数据证明，如不成立，说明原因。

实验设计方案5

一.实验目的

1、学习从土壤中分离、纯化微生物的原理与方法。

2、学习、掌握微生物的鉴定方法。

3、对提取的土样进行微生物的分离、纯化培养，并进行简单的形态鉴定

二.实验原理

α-淀粉酶是一种液化型淀粉酶，它的产生菌芽孢杆菌，广泛分布于自然界，尤其是在含有淀粉类物质的土壤等样品中。

从自然界筛选菌种的具体做法，大致可以分成以下四个步骤：采样、增殖培养、纯种分离和性能测定。

1、采样：即采集含菌的样品

采集含菌样品前应调查研究一下自己打算筛选的微生物在哪些地方分布最多，然后才可着手做各项具体工作。在土壤中几乎各种微生物都可以找到，因而土壤可说是微生物的大本营。在土壤中，数量最多的当推细菌，其次是放线菌，第三霉菌，酵母菌最少。除土壤以外，其他各类物体上都有相应的占优势生长的微生物。例如枯枝、烂叶、腐土和朽木中纤维素分解菌较多，厨房土壤、面粉加工厂和菜园土壤中淀粉的分解菌较多，果实、蜜饯表面酵母菌较多;蔬菜牛奶中乳酸菌较多，油田、炼油厂附近的土壤中石油分解菌较多等。

2、增殖培养(又称丰富培养)

增殖培养就是在所采集的土壤等含菌样品中加入某些物质，并创造一些有利于待分离微生物生长的其他条件，使能分解利用这类物质的微生物大量繁殖，从而便于我们从其中分离到这类微生物。因此，增殖培养事实上是选择性培养基的一种实际应用。

3、纯种分离

在生产实践中，一般都应用纯种微生物进行生产。通过上述的增殖培养只能说我们要分离的微生物从数量上的'劣势转变为优势，从而提高了筛选的效率，但是要得到纯种微生物就必须进行纯种分离。纯种分离的方法很多，主要有：平板划线分离法、稀释分离法、单孢子或单细胞分离法、菌丝尖端切割法等。

三.实验材料

1、器材：

小铁铲和无菌纸或袋(可省)、培养皿8个、载玻片、盖玻片、普通光学显微镜、量筒、滴管、吸水纸、无菌水试管5支(每支4.5mL水)、烧杯3个、三角瓶5个、电炉、玻璃棒、接种环、镊子、恒温培养箱、高温灭菌锅、移液枪(枪头10个)、天平、滤纸、pH试纸等。

2、试剂：

配制牛肉膏蛋白胨培养基的原料(牛肉膏0.9g、NaCl1.5g、琼脂4.5g、蛋白胨3.0g)、Lugol氏碘液、可溶性淀粉0.6g、结晶紫染液、番红染液、95%乙醇、无菌水等。

3、土样：取自桂林师专甲山校区药用植物园面的土壤，地下10cm左右。

四.实验方法步骤

1、采集土样带上小铁铲和无菌袋到土豆地采集较细碎土壤

2、样品稀释在无菌纸上称取样品1g，放入100mL无菌水的三角瓶中，手摇10分钟使土和水充分混合。用1mL无菌吸管吸取0.5mL注入4.5mL无菌水试管中，梯度稀释至10-6。

3、分离用稀释样品的同支吸管分别依次从10-6、10-5、10-4样品稀释液中，吸取lmL，注入无菌培养皿中，然后倒入灭菌并融化冷至50℃左右的固体培养基，小心摇动冷凝后，倒置于37℃温箱中培养48小时。培养基的配制—称取蛋白胨1.0g;NaCl0.5g;牛肉膏0.3g;琼脂1.5g;pH6.4左右;100ml水定容。

4、初步鉴定对多种菌进行形态特征的观察，简单染色、革兰氏染色以及芽孢染色观察，记录结果。

5、α-淀粉酶鉴定

1)实验原理：

细菌能否产生α-淀粉酶主要依据是鉴定有能否分解淀粉。α-淀粉酶该酶可以把淀粉分解，因淀粉遇碘变蓝色，如菌落周围有无色圈，说明该菌能分解淀粉

2)步骤：

将培养的的各种待测菌种接种在含有2%淀粉液的牛肉膏蛋白胨培养基中，培养基的配制—称取蛋白胨1.0g;NaCl0.5g;牛肉膏0.3g;可溶性淀粉0.2g;琼脂1.5g;pH6.4左右;100ml水定容(注：先将可溶性淀粉加少量蒸馏水调成糊状，再加到溶化好的培养基中，调匀)，倒置于37℃温箱中培养18-24小时后，取出平板，向皿中注入l滴Lugol氏碘液，因淀粉遇碘变蓝色，如菌落周围有无色圈，说明该菌能分解淀粉。

6、纯化从平板上选取淀粉水解圈直径与菌落直径之比较大的菌落，用接种环沾取少量培养物至斜面上，并进行2-3次划线分离，挑取单菌落至斜面上，培养后观察菌苔生长情况并镜检验证为纯培养。

实验设计方案6

【学习目标】

1、掌握生字词，体会语言的丰富内涵；

2、学习记叙、描写相结合的写作技巧；

3、学习伽利略不轻信权威，坚持在实践中追求真理的科学态度和勇于为科学精神献身的可贵精神。

【预习案】

1、给加点字注音：

滑稽（）咕哝（）祈祷（）惊扰（）

卷帙（）伽利略（）心不在焉（）赫赫有名（）

倔强（）（）嘘（）（）（两种读音）

2、理清文章思路：

（1）伽利略是怎样发现“摆”的规律的？

（2）伽利略在斜塔上做实验，教授们、学生们和镇上的人持什么态度？

教学过程：

1、导入新课：

2、检查预习案

【探究案】

一、读课本1—7自然段，思考下列问题：

1、第1段写“一个教堂司事”的“漫不经心”有什么作用？

2、第2段中“在摆动着的油灯的节奏中，他仿佛遭到了闪光的突然袭击”一句运用____

______________修辞方法，描写了____________________________________________。

3、语段最后一句中，“就这样”具体指什么？

4、这一部分课文所记述的事迹表现了伽利略的什么精神？

二、读课本16—18自然段，思考下列问题：

1、用简洁的语言概括这一部分的主要内容。

2、第16自然段中的画线句是什么意思？你从中受到什么启发？

3、第17自然段描写观看队伍的`盛大和观众的“兴高采烈”，有什么作用？

4、品读第18自然段中画线的句子，回答问题。

（1）句中破折号的作用是______________________。

（2）大家“窃窃私语”，都说些什么？请根据文意补充。

5、伽利略临终前说的最后一句话是“追求科学，需要特殊的勇气”，请结合这一部分说说伽利略“特殊的勇气”表现在哪些方面。

【检测案】

1、解释下列词语：

等因奉此：

漫不经心：

一劳永逸：

心不在焉：

2、课文中介绍了伽利略和学生时代的情况，这与课文其它内容有什么关系？

【布置内容】

做练习册

【教学反思】

事物的正确答案不止一个

编写人：张国昌审查人：张晓利把关领导：刘小光

【学习目标】

1、联系课文语言具体环境，品味生动传神的雅词；

2、结合课文的中心主题，出精美出彩的妙句。

【预习案】

1、点字注音：

根深蒂固（）孜孜不倦（）锲而不舍（）持之以恒（）

汲取（）渊博（）驾驭（）不言而喻（）

2、理清文章思路：

（1）作者是怎样引出“事物的正确答案不止一个”这个观点的？

（2）要想寻求第二种答案，有赖于创造性思维。那么，创造性思维必需具备哪些要素？

【教学过程】

1、导入新课：

2、检查预习案

【探究案】

一、读课本1—3自然段，思考下列问题：

见语文基础训练页76页1-3题

二、读课本9—12自然段，思考下列问题：

见语文基础训练页77页1-4题

【归纳总结】

形成知识网络

1—3自然段：通过具体例子得出“事物的正确答案不止一个”的观点。

4—8自然段：

9—13自然段：

【检测案】

1、议论文常识：

议论文三要素：____________、_____________、______________

论证方法：___________、___________、_____________、_______________

2、本文的论点是_______________________________________________，主要运用了____

_____________、_____________论证方法。

【布置内容】

做练习册

【教学反思】

实验设计方案7

一、实验原理

(1)鉴定实验设计的理念：

某些化学试剂 + 生物组织中有关有机化合产生特定的颜色反应。

(2)具体原理：

①可溶性还原糖+ 斐林试剂→砖红色沉淀。

②脂肪小颗粒 + 苏丹Ⅲ染液→橘黄色小颗粒。

③蛋白质 + 双缩脲试剂→紫色反应。

二、目标要求

初步掌握鉴定生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。

三、重点、难点

1.重点

①初步掌握鉴定生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。

②通过实验的操作和设计培养学生的动手能力，掌握探索实验设计技巧，从而培养创新思维能力。

2.难点

根据此实验方法、原理，设计实验来鉴定常见食物的成分。

四、实验材料

1.可溶性还原糖的鉴定实验:选择含糖量较高、颜色为白色或近白色的植物组织，以苹果、梨为最好。

2.脂肪的鉴定实验:选择富含脂肪的种子，以花生种子为最好(实验前浸泡3h～4h)。

3.蛋白质的鉴定实验:可用浸泡1d～2d的黄豆种子(或用豆浆、或用鸡蛋蛋白)。

五、仪器、试剂

1.仪器:剪刀,解剖刀,双面刀片,试管,试管架,试管夹,大小烧杯,小量筒,滴管,玻璃漏斗,水浴锅,研钵,石英砂,纱布,载玻片,盖玻片,毛笔,吸水纸,显微镜。

2.试剂:①斐林试剂(0.1g/L的NaOH溶液+ 0.05g/mL的CuSO4溶液);②苏丹Ⅲ染液;③双缩脲试剂;④ 体积分数为50%的酒精溶液;⑤蒸馏水。

六、方法步骤

1.制备试剂。

2.可溶性还原糖的鉴定、方法、步骤。

3.脂肪的鉴定、方法、步骤。

4.蛋白质的鉴定、方法、步骤。

七、教学过程

新课引入：我们在化学中学习过物质的鉴定，其原理是被鉴定的物质与所用的化学试剂要么发生颜色反应，要么产生沉淀，我们生物学上也采用此原理，在生物学中物质鉴定的理念是：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。

新课教学：(具体原理)

①可溶性还原糖+ 斐林试剂→砖红色沉淀。(水浴加热)

②脂肪小颗粒 + 苏丹Ⅲ染液→橘黄色小颗粒。(要显微镜观察)

③蛋白质 + 双缩脲试剂→紫色反应。(要先加A液NaOH 溶液再加B液CuSO4 溶液) 今天，我们学习鉴定生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。

(一)、还原糖的鉴定

1、还原糖的鉴定步骤:

选材：苹果：洗净、去皮、切块，取5g放如研钵中制备组织样液研磨成浆：加石英砂，加5 ml水研磨

注入组织样液2ml过滤：将玻璃漏斗插入试管中，漏斗上垫一层纱布

加斐林试剂：2ml(由斐林试剂甲液和乙液充分混合而成，不能分别加入)

水浴加热：煮沸2min

观察溶液颜色变化：浅蓝色→棕色→砖红色。

2、实验成功的要点：

①还原糖的鉴定实验:选择含糖量较高、颜色为白色或近白色的植物组织，以苹果、梨为最好。

②斐林试剂要两液混合均匀且现配现用。

斐林试剂的配制过程示意：

斐林试剂甲液( 0.1 g/ml的 NaOH 溶液) 按一定比例混合均匀

斐林试剂斐林试剂乙液( 0.05 g/ml的 CuSO4 ③在鉴定尿液中是否含有葡萄糖时还能用其他那些鉴定方法?

学生回答：还可以用斑氏试剂产生砖红色沉淀;及糖尿试纸据糖的.由少到多产生浅蓝、浅绿、棕或深棕色。

(二)、脂肪的鉴定

1、脂肪的鉴定步骤:

取材：花生种子(浸泡3-4h),将子叶削成薄片

取理想薄片

在薄片上滴2-3滴苏丹Ⅲ染液

去浮色制片

制成临时装片

观察：先在低倍镜下，找到材料的脂肪滴，然后，转为高倍镜观察。

结论：细胞中的圆形脂肪小颗粒已经被染成橘黄色。

2、实验成功的要点：

①.脂肪的鉴定实验:选择富含脂肪的种子，以花生种子为最好(实验前浸泡3h～4h)。

②该试验成功的关键是获得只含有单层细胞理想薄片。

③滴苏丹Ⅲ染液染液染色2-3min，时间不宜过长，以防细胞的其他部分被染色。

(三)、蛋白质的鉴定

1、蛋白质的鉴定步骤：

结论：蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。

2、实验成功的要点：

①蛋白质的鉴定实验:可用浸泡1d～2d的黄豆种子(或用豆浆、或用鸡蛋蛋白稀释液)。

②双缩脲试剂的使用，一定要先加入A液(即0.1 g/ml的 NaOH 溶液)，再加入双缩脲试剂B液(即0.01 g/ml的 CuSO4 溶液)。

③还可设计一只加底物的试管，不加双缩脲试剂，进行空白对照，说明颜色反应的引起是蛋白质的存在与双缩脲试剂发生反应，而不是空气的氧化引起。

实验设计方案8

发展节水型水产养殖、种植模式，进化水质节约用水，清除鱼池中有机质带来的污染，绿化池塘有效提高池塘利用率，把池塘效益最大化除了优化水产品的品种结构外，还可以开发利用水面及水面以上的空间。这是未来池塘养殖的发展趋势。利用池塘养殖空间，水下养鱼，水面种菜，是发展水池养殖与种植相结合的方向之一。鱼的生存生长产生的废物，恰好是水生蔬菜所必须的营养。精养鱼池的肥水实际上是无土栽培的营养液。在池塘蔬菜种植和水产养殖的结合中，要根据重庆地区池塘养殖的模式和特点，结合当地的气候季节变化，如何因事利导，趋利避害，因地制宜，选择合适的品种搭配采取相适应的种养技术，是我们鱼菜共生实验成功的关键。根据上述思路制定设计方案如下：

一、设计目标

我场位于璧山县城与狮子镇之间，养殖水源已严重污染，河水无法使用。其净化池水水质减少循环已成头等大事。

1.鱼菜共生池全年不因养鱼投饲料污染水质而换水(确因天旱池水枯竭，只能适当补给)。利用蔬菜汲取池中氨、氮、磷等多余元素净化水质达到不换水的目的`。

2.鱼产量1000公斤/亩、蔬每亩500公斤。

3.对比池鱼产量1000公斤/亩。

二、设计方案

由于该实验在重庆地区属初试，在全国也没有完全成熟的经验可以借鉴，所以在种植蔬菜的浮床用材方面，既要考虑浮力，又要与就地取材、低成本原则相结合考虑：

1.浮床：

①用竹子做浮筐，在浮筐上用聚乙烯网布作浮床的面和底。使其面、底中空高度在10cm左右、面部开孔植菜，底部透水供菜营养、并防鱼吃菜根。

②用塑料管做浮筐，其他同①。

③用板房填充泡沫作浮床开孔植菜，但下部分需网布防鱼吃菜根。

④利用竹块定型，同样用网布上下隔两层，然后在四角用竹棍定植在池中，靠四角竹棍支撑重量，成本最低。

2.植菜的品种：适应水生的品种。

①空心菜：生长期4-10月，时间长、产菜期长。

②水芹菜：生长期10-来年3月，有效利用冬季延续空心菜的产量。

③丝瓜：需大水大肥、可搭架立体利用水面以上的空间。

3.池鱼放养模式：结合当地养殖习惯，不回避草鱼。

4.种植面积不超过养鱼水面的20%、不低于15%。

三、实验场地

试验池安排在18号鱼池、对比池与气幕增氧为同一池塘。及16号池。

1.试验池18号为直角梯形，面积亩。

实验设计方案9

　　教学目标：

1 ．学会本课 4 个生字以及由生字组成的新词。

2 ．理清记叙顺序，把握故事梗概。

3 ．理解课文内容，知道任何有意义的发现都源于对生活的细心观察，认真实验。

　　教学流程：

一、激情入境，引入文本

1 ．播放运用超声波来为飞机、轮船导航，超声波治病，超声波勘探的几组 CAI 课件，让学生体会超声波的广泛用途。

( 超声波这个词语对六年级的学生来说还是比较陌生的。通过课件的介绍，一方面让他们了解超声波的知识，另一方面也为学习课文设下悬念。 )

2 ．你们知道超声波是怎样被发现的吗？它缘于一位科学家的夜间实验。

3 ．出示课题：《夜晚的实验》。

二、扣题生疑，走近文本

1 ．看到这个题目，你有哪些疑问？

( 此课题信息储藏量大，学生可能会提很多问题。如：谁做实验？为什么在夜晚做实验？怎样做实验？实验的结论是什么？它与超声波有何联系？等等。教师要及时梳理问题。 )

2 ．课题是文章的眼睛，我们要善于从这里发现问题，再带着这些问题读书，才是有目的的读，才会提高读的效率。让我们带着这些问题走进课文吧 !

( 学贵有疑。引导学生由课题生发开去，进行质疑问难，激活了学生的思维，使他们一开始就处于愤悱的状态，激发了读书的欲望，也培养了自读能力。 )

三、扫除障碍，走进文本

1 ．自由朗读课文。

2 ．学习生字，检查认读，读准后再写写。

3 ．轮读课文，检查自读。

4 ．再读课文，边读边思考刚才提的问题。

5 ．交流：你读懂了哪些问题？把你在文中找到的依据读一读。

( 通过交流，让学生解决谁做实验做了什么实验为何在夜间实验等几个浅显的问题。整体把握课文内容。 )

四、读中探疑。深入文本

1 ．还有几个问题没有解决，再读读课文，找找答案吧。

(1) 快速浏览课文，将写斯帕拉捷实验过程的几段标出来。

(2) 默读 2 6 自然段，填写表格。

实验次序

怎样试验

实验结果

第一次

蒙住眼睛

仍能自由飞行

第二次

第三次

第四次

　　实验结论：

(3) 比较 4 次实验，讨论：斯帕拉捷为何对第一次实验的结果感到如此惊讶。

( 通过讨论让学生明白斯帕拉捷先蒙住蝙蝠的`眼睛。是因为在我们的思维定势里总是认为眼睛是用来看清东西，辨别方向的，只有细心观察，多动脑分析，勤于实验，才能发现真正的秘密。这个问题是开放性的，应充分尊重学生的个性体验。 )

2 ．蝙蝠的耳朵又怎么能穿透 ' 夜空，听 ' 到没有声音的物体呢？让我们读读第 7 8 自然段，细细探明究竟。

指名读第 8 自然段，用手电筒配合一面镜子帮助学生理解蝙蝠如何用超声波探路的。

3 ．蝙蝠夜间飞行的秘密终于被揭开了，人们也因此发现了超声波，让我们再次走进课文，去感受超声波的巨大作用。齐读第 9 自然段。

4 ．读完这个故事你有何启发？

五、设疑生疑，感悟文本

1 ．是呀，超声波的作用真不小，超声波是斯帕拉捷发现的吗？为什么课文末尾写道斯帕拉捷怎么也不会想到，自己的实验会给人类带来如此大的恩惠呢？

( 再次让学生潜心会文，理解隐藏在语言文字背后的无限意蕴。真正领悟文本的精髓，整合三维目标。 )

2 ．默读全文，说不定你会找到更多的疑问，在你有疑问的地方做上记号。

( 让学生带着问题走进文本，又带着更多的问题走出文本。 )

六、自选作业，拓展文本

1 ．将自己的疑问列出来，准备下节课与同学讨论交流解决。

2 ．查阅并收集有关发现或实验的小故事，准备下节课与同学们交流。

3 ．你在生活中有没有有趣的实验或发现？写出来与大家交流交流。

实验设计方案10

一、问题的提出：

20xx年，国家有关部门通过对全国中小学生体质健康情况的全面调查后，认为：“学生的肺活量、体能等身体素质持续下降，超重和肥胖学生的比例迅速增加，城市男生已达24%，视力不良率居高不下，其中中小学生为62%;由于缺少足够的体育运动，中国中小学生体质健康状况日益下降，超过了50%中学生体质健康方面存在的问题，这直接影响到青少年一代的健康成长，影响到我国人才培养的质量”。随着“全国亿万青少年学生阳光体育运动”全面启动，各个学校切实贯彻“健康第一”的指导思想，广泛开展阳光体育运动，鼓励学生走出教室，走向操场、走进大自然、走到阳光下，积极参加体育锻炼，使“每天锻炼一小时，健康工作五十年，健康一生活辈子”的口号深入人心，掀起了体育锻炼热潮。学校将体育活动作为贯穿教学和管理的主线，大力开发体育课程资源，加强体育场地设施建设，积极开展丰富多彩的体育活动，但在现阶段，大多数学校的体育场地、器材、设施及指导力量等条件还不完善，不能满足学生参加体育锻炼的要求，严重的影响着学生锻炼的兴趣，不利于“阳光体育”的开展。教育行政主管部门从制度上保证在校学生每天要有不少于1小时的课外活动时间，学生参加体育锻炼的积极性和自觉性就显得尤为关键。本研究试图对“体育场地设施对中学生参加体育锻炼的积极性的影响”进行实地考察研究，提出切实可行的解决措施。

二、理论依据：

近年来，我国中学生体质健康问题严重，部分体质测试指标逐年下滑。自20xx年开始，我国进行了4次全国青少年体质健康调查，结果显示，最近20年，我国青少年学生各方面素质自20xx年呈持续下降状态，其中包括学生的肺活量、速度、力量、耐力等，不仅青少年身体机能、素质和运动能力呈下降趋势，肥胖率也比5年前增长了一倍;视力不良检出率居高不下并伴有随年龄增加检出率上升以及向“低龄化”发展。为解决这些问题，教育部、国家体育总局联合发出《关于开展全国亿万学生阳光体育运动的通知》(以下简称《通知》)，决定：从20xx年开始，结合《学生体质健康标准》的全面实施，在全国各类学校中深入开展亿万学生阳光体育运动(即阳光体育运动)。

造成学生体质健康存在问题的原因是多方面的，从教育的角度看，虽然一直强调素质教育，但应试教育还是在执着地流行;从学校方面看，重智育、轻视体育的倾向还未能很好的扭转;从体育自身来看，大家仍然特别重视竞技体育，而对群众体育相对放松;从社会角度来看，伴随现代进程的加快和生活方式的改变，体能下降的现象普遍存在。本文就以淄博市中学的学生参加体育锻炼现状及阳光体育开展情况展开调查，从学校实地和体育教师、学生两方面充分全面的展开调查，分析学生参加体育锻炼存在的'影响因素，并给予相应的研究对策，使更多学生参加到体育锻炼中去。

三、研究方法

1、文献资料法通过计算机检索和人工查阅大量相关文献，包

括期刊、专著、学位论文等，进行深入的学习和研究，总结及分析体育设施与学生参与体育运动的研究现状的内容。同时收集国内外有关学生参加体育锻炼的法规文件、书籍，这些宝贵的资料都为本文提供理论和方法学依据。

2、问卷调查法据本课题的研究内容与目的，阅读了大量有关社会调查及科研方法等方面的书籍，并经过专家咨询和反复修改后，精心设计了学生问卷。在每所学校发放学生问卷100份。

3、实地调研法对随机抽取的六所学校，分别是张店二中、新城中学、沣水中学、湖田中学、傅家中学、唐坊镇中学进行了实地调查，统计了学校的体育场地，器材设施，学生的体育锻炼方式，学校给予学生锻炼的时间，学生的兴趣爱好等，了解学校的实际情况[6]。

4、逻辑分析法运用归纳、演绎、综合等各种逻辑分析法，对所收集的各种信息进行分析与论证，总结出调查结果，并提出相关对策。

四、主要研究内容

(1)调查淄博市中学的体育设施、器材、场地的实际情况。

(2)了解学校安排学生锻炼的时间及学校场地对学生开放的情况。

(3)调查学生的参与锻炼方式，兴趣爱好。

(4)分析所得数据，提出解决的可行方法和措施。

五、研究阶段安排

1前期工作

(1)查阅相关文献资料确定研究方向及研究方法。

(2)撰写开题报告。

2、中期工作

(1)采集反映山东省淄博市中学学校场地、设施、器材的实际情况。

(2)调查学生参与体育锻炼的方式，兴趣爱好。

3、后期工作

(1)整理并分析资料

(2)撰写论文，形成初稿

(3)修改论文，形成成稿。

实验设计方案11

小挠度曲线算例

编程代码：

clear

x=[0 400 800 1200 1600 20xx 2400 2800 3060];

y=[0 130 232.6 320.4 348 389 329.4 165 0];

n=length(x);

dy(1)=0.361;

dy(n)=-0.673;

%求解系数c（i）

for i=1:n-1

m(i)=(y(i+1)-y(i))/(x(i+1)-x(i));

end

a(1)=0.5;

b(1)=(m(1)-dy(1))/(2*(x(2)-x(1)));

for i=2:n-1;

fff=2*(x(i+1)-x(i-1))-a(i-1)*(x(i)-x(i-1));

a(i)=(x(i+1)-x(i))/fff;

b(i)=(m(i)-m(i-1)-(x(i)-x(i-1))*b(i-1))/fff;

end

for i=(n-1):-1:1

a(n)=0;

c(n)=(dy(n)-m(n-1)-(x(n)-x(n-1))*b(n-1))/(2-a(n-1))/(x(n)-x(n-1));

b(n)=c(n);

c(i)=b(i)-a(i)*c(i+1);

end

x1=0:1:3060;

y1(1)=y(1);

y1(3061)=y(n);

for j=1:1:3059

x1(j+1)=x1(j)+1;

end

for i=1:1:n-1;

i=1;

for j=2:1:3060

if (x1(j)-x(i))*(x1(j)-x(i+1))>0;

i=i+1;

end

t=c(i)*(2*x(i+1)-x1(j)-x(i))+c(i+1)*(x(i+1)+x1(j)-2*x(i));

y1(j)=y(i)+m(i)*(x1(j)-x(i))-((x(i+1)-x1(j))*(x1(j)-x(i)))/(x(i+1)-x(

i))*t;

实验设计方案12

一、实验名称：临时装片、切片、涂片的制作、观察和指导

二、实验目标：让学生通过独立自主的制作临时装片、切片、涂片的方法来感知细胞的形态和结构，从而使学生对细胞达到一定的认识，为以后的教学作下铺垫。制作临时装片的成功，对提高学生的生物学兴趣和生物科学素养都起着重要的作用。同时，这样锻炼了学生的动手能力，也培养了学生的自己动脑思考的能力。

三、实验方法及步骤：

(一)实验材料：显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、吸水纸、解剖针、毛笔、滴管、擦镜纸;清水、碘酒溶液;西红柿、空心莲子草、洋葱;创可贴(切片时可能会有人受伤)

(二)实验步骤：

1、临时装片的制作

⑴准备

擦用擦镜纸把载玻片和盖玻片擦拭干净

改进：将洁净的纱布改为擦镜纸，擦拭玻片时要注意用左手的拇指和食指夹住玻片的两端，右手的拇指和食指衬垫上洁净的纱布后，夹在玻片两面，同时擦拭，以防将玻片损坏，滴用滴管在载玻片中央滴1-2滴清水

改进：在制片时至少滴2滴清水，这样加盖玻片时，盖玻片下的空间中水较充盈，气泡就少，细胞的活性也较好取用刀片在洋葱表面上划“井”字(大约0.5cm2)，用镊子撕取外表皮

问题：由于叶表皮皱缩、学生不熟练等，导致撕下的表皮薄膜过厚，在显微镜视野中难以找到理想的观察对象,致使实验效果较差。

改进：首先将洋葱鳞片叶切成宽1.0-1.5cm的纵向窄条,再用刀片将洋葱鳞片叶内侧表皮划成小块(切忌划透),然后用镊子夹住所划表皮的边缘,将其轻轻取下(洋葱鳞片叶内侧表皮易与叶肉分离,操作简便)即可。这一改进降低了实验操作难度,提高了制片质量。放把撕取的表皮浸入载玻片上的水滴中，并展平

⑵盖盖玻片

盖用镊子夹起盖玻片，使它的一边先接触载玻片上的水滴，然后缓缓地放下，盖在要观察的材料上

⑶染色

染：将玻片倾斜10度左右，从高的`一侧滴入碘液，让其自己流入玻片。问题：染色时书中要求是把1-2滴碘液滴在盖玻片的一侧，然后用吸水纸从盖玻片的另一侧吸引，使染液浸润标本的全部。然而，部分同学可能将盖玻片下所有水全部吸干，做出的装片会有很多的大气泡，且气泡将细胞掩盖了，或者有人将气泡误认为细胞。

改进：染色时不用吸水纸吸水，而是将玻片倾斜10度左右，这个角度一定不能太大，太大水就会流出盖玻片下的小空间，然后从较高一侧的盖玻片与载玻片的缝隙往里滴碘液，让碘液自己流进盖玻片下，如果有液体流到盖玻片外，用吸水纸擦拭，但一定要强调不能从盖玻片边缘吸水，盖玻片周围一定要有充盈的液体，这样才不会出现大气泡。

⑷镜检

用显微镜观察

2、临时切片的制作

⑴选材

选择软硬适度的材料，先截成适当长度，一般以20-30mm为宜(便于手持即可)，材料太软，可用马铃薯块茎、胡萝卜根或肥皂将欲切取的材料夹住一起进行切片，本实验用空心莲子草，可直接用于切片。

⑵切片

用三只手指夹住空心莲子草，(使其高于手指，右手持刀片(刀片用水润湿)，将空心莲子草削去一层，形成平面，刀口向内，与断面平行，以均匀的动作，自左前方向右后方快速拉刀，滑行切片(注意要整个臂部用力，而不要腕部用力)。

⑶镜检

如此连续动作，切下一些薄片，然后用毛笔将最薄的几片材料移至滴有一滴清水的洁净的载玻片中央，盖上盖玻片，用显微镜观察。

3、临时涂片的制作

⑴把成熟的番茄果肉放在培养皿内，让汁液流出(汁液中有均匀的离散细胞)。⑵吸取汁液，滴在洁净的载玻片上，将涂抹的液滴滴于载玻片的中央或偏右约1/4处，左手持载玻片或放在平台上，右手持另一载玻片作推片。先慢慢向右移动，让短边接触溶液，两载玻片的夹角约为30-45度，再向左迅速推载玻片，即可涂成一均匀的薄片。(也可用解剖针、牙签、火柴杆等涂成薄片，盖上盖玻片即可。)

四、预期结果：

1、成功观察到了洋葱表皮细胞、西红柿果肉细胞及空心莲子草茎的结构。

2、通过使用显微镜对细胞的观察，同学们对显微镜的使用有进一步的了解和认识

3、通过学生们对临时装片、切片、涂片独立自主的制作，使得大家基本掌握制作临时装片、切片、涂片的方法

4、通过对细胞结构的观察，使同学们对于细胞的形态和结构有更进一步的了解。

实验设计方案13

一.实验目的

1、学习从土壤中分离、纯化微生物的原理与方法。

2、学习、掌握微生物的鉴定方法。

3、对提取的土样进行微生物的分离、纯化培养，并进行简单的形态鉴定

4、对简单鉴定后的微生物进行生理生化鉴定并由鉴定结果查伯杰氏手册以确定分离出微生物的品种。

二.实验原理

α-淀粉酶是一种液化型淀粉酶，它的产生菌芽孢杆菌，广泛分布于自然界，尤其是在含有淀粉类物质的土壤等样品中。

从自然界筛选菌种的具体做法，大致可以分成以下四个步骤：采样、增殖培养、纯种分离和性能测定。

1、采样：即采集含菌的样品

采集含菌样品前应调查研究一下自己打算筛选的微生物在哪些地方分布最多，然后才可着手做各项具体工作。在土壤中几乎各种微生物都可以找到，因而土壤可说是微生物的大本营。在土壤中，数量最多的当推细菌，其次是放线菌，第三霉菌，酵母菌最少。除土壤以外，其他各类物体上都有相应的占优势生长的微生物。例如枯枝、烂叶、腐土和朽木中纤维素分解菌较多，厨房土壤、面粉加工厂和菜园土壤中淀粉的.分解菌较多，果实、蜜饯表面酵母菌较多;蔬菜牛奶中乳酸菌较多，油田、炼油厂附近的土壤中石油分解菌较多等。

2、增殖培养(又称丰富培养)

3、纯种分离

在生产实践中，一般都应用纯种微生物进行生产。通过上述的增殖培养只能说我们要分离的微生物从数量上的劣势转变为优势，从而提高了筛选的效率，但是要得到纯种微生物就必须进行纯种分离。

纯种分离的方法很多，主要有：平板划线分离法、稀释分离法、单孢子或单细胞分离法、菌丝尖端切割法等。

三.实验材料

1、器材：

小铁铲和无菌纸或袋、培养皿、载玻片、盖玻片、普通光学显微镜、量筒、滴管、吸水纸、无菌水试管(每支4.5mL水)、烧杯、三角瓶、电炉、玻璃棒、接种环、镊子、搪瓷杯、恒温培养箱、高温灭菌锅、移液枪(枪头)、天平、滤纸、pH试纸等。2、试剂：

配制牛肉膏蛋白胨培养基的原料(牛肉膏、NaCl、琼脂、蛋白胨)、Lugol氏碘液、0.2%可溶性淀粉液、结晶紫染液、番红染液、碘液、95%乙醇、0.5%番红水染液、无菌水等。3、土样：取自桂林师专1栋宿舍楼后面土壤，地下10cm左右。

四.实验方法步骤

1、采集土样带上小铁铲和无菌袋到土豆地采集较细碎土壤

2、样品稀释在无菌纸上称取样品1g，放入100mL无菌水的三角瓶中，手摇10分钟使土和水充分混合。用1mL无菌吸管吸取0.5mL注入4.5mL无菌水试管中，梯度稀释至10。

3、分离用稀释样品的同支吸管分别依次从10、10、10样品稀释液中，吸取lmL，注入无菌培养皿中，然后倒入灭菌并融化冷至50℃左右的固体培养基，小心摇动冷凝后，倒置于37℃温箱中培养48小时。培养基的配制—称取蛋白胨1.0g;NaCl0.5g;牛肉膏0.3g;琼脂1.5g;pH6.4左右;100ml水定容。

4、初步鉴定对多种菌进行形态特征的观察、简单染色、革兰氏染色以及芽孢染色观察，记录结果。

5、α-淀粉酶鉴定

6、1)实验原理：

2)步骤：

将培养的的各种待测菌种接种在含有0.2%淀粉液的牛肉膏蛋白胨培养基中，培养基的配制—称取蛋白胨1.0g;NaCl0.5g;牛肉膏0.3g;可溶性淀粉0.2g;琼脂1.5g;pH6.4左右;100ml水定容(注：先将可溶性淀粉加少量蒸馏水调成糊状，再加到溶化好的培养基中，调匀)，倒置于37℃温箱中培养18-24小时后，取出平板，向皿中注入l滴Lugol氏碘液，因淀粉遇碘变蓝色，如菌落周围有无色圈，说明该菌能分解淀粉。

8、纯化从平板上选取淀粉水解圈直径与菌落直径之比较大的菌落，用接种环沾取少量培养物至斜

面上，并进行2-3次划线分离，挑取单菌落至斜面上，培养后观察菌苔生长情况并镜检验证为纯培养。

四.实验结果

五.个人总结

1、在分离实验中，原土样的10-3g/mL浓度中得到5种不同的能够分解淀粉的菌落，经初步淀粉酶实验，1号菌的淀粉分解圈大，2号、3号、4号次之，5号最小。

2、在淀粉酶试验中，3号培养基感染杂菌，出现不同菌落，故后面不再对其处理;其它菌种均得到较纯的单菌落，淀粉酶实验结果不变，与上面相同。

3、各种菌落的革兰氏染色中大部分为阳性，菌体形态多为椭圆形趋于杆状，只有4号菌为阴性;5号菌菌落难以挑故过没能进行染色。

4、1号、2号、4号经划线纯化均得到单菌落，5号菌没能划出单菌落;综合分析可以判定，1号菌即为优良的淀粉酶产生菌，即为枯草芽孢杆菌。

5、本次实验遇到一件让人颇为尴尬的事情，那就是实验所用酒精灯的酒精被煤油替换，连消毒棉也是煤油的，因为使用煤油产生大量的黑烟，导致大量颗粒吸附在实验器具上，其气味也难以忍受，故在实际操作中减少了使用，引起带来的影响尚不明确。

实验设计方案14

一、指导思想：

通过科学探究实验考核，激发学生学习科学的兴趣，培养学生的科学思想、方法、动手能力，发展学生的个性。重点考核学生实验操作、方案设计、数据的'分析和处理等方面的科学探究能力，使每个学生在评价中都能获得成功和自信，展示自己的才能。

二、考核技能要求：

(一)操作技能的要求必须达到3个层次：

1、模仿水平;

2、独立操作水平;

3、思维迁移水平。

(二)需要掌握的仪器、工具和技术：

1、仪器：刻度尺、天平、秒表、温度计、显微镜、放大镜、镊子、解剖器、试管、烧杯、量筒、滴管、漏斗、玻璃棒、铁架台、杠杆、钩码、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、地图和地球仪、星图、普及型天文望远镜等日常仪器工具。

2、实验操作技术：主要包括测定某种气体、溶液、配置溶液、分离混合物、加热、探索物质变化、研究平衡条件、组装电路测定数据、显微镜观察、制作简单标本的技术等。

三、具体实施：

(一)测评时间：过程性测评在学期结束前一个月内进行;终结性测评时间为__年4月12日(原则上半天完成)。

(二)测评内容：以初中科学必做的实验为范围，由瑞安市教育局实验操作命题小组于4月8日将3组考题在瑞安教育信息网上公布，然后在4月9日确定其中的2组考题(2组考题难度基本一致，难度系数控制在0.8左右)，测评时让考生自主选择其中1组题作为考题。各校按考题要求布置考场和准备考题所需的全部仪器、药品和材料。

(三)测评组织形式：

1、在学校学生综合素质评价工作领导小组领导下，抽调专门考核人员，统一组织安排在同一天时间内完成。学校按考题内容布置实验室，考生按照顺序到指定位置就坐，15分钟内(准备5分钟，测试10分钟)完成测试实验的操作。 2、4月9日上午各教育学区到教育局领取科学实验操作测试卷，下午乡镇初中学校到各自的教育学区领取测试卷;直属、民办初中学校于4月9日下午直接到教育局领取科学实验操作测试卷。

3、乡镇初中学校的科学实验操作测评巡视工作由各教育学区负责，直属、民办初中学校的科学实验操作测评巡视工作由教育局负责(巡视记录表见附件1)，同时教育局还将派出3个巡查组到测评学校进行检查。

(四)评价的标准：

1、实验操作满分为100分。

2、考核人员根据考生实验操作情况做好考核记录并打出实验操作得分，最后由考生签认可。

3、等级评定：测评学校根据考核人员打出的实验操作得分，按规定评定a、p、e三等，其比例每班a等为40%，p等为55%，e等为5%。各班根据实际情况可适当上下浮动比例。

四、纪律要求：

(一)本《实施方案》由瑞安市教育局综合素质评价领导小组负责解释。

(二)对在测试工作中弄虚作假、徇私舞弊者，按有关规定，予以严肃处理。

附件1：瑞安市20xx年初中毕业生科学实验操作终结性测评巡视记录表

__年2月21日

实验设计方案15

学院：专业班级：课程：实验名称：组员：实验日期：

一、实验目的

1、学习与掌握利用ITS序列鉴定真菌的原理；

2、掌握用ITS序列鉴定真菌的方法有步骤。

二、实验原理

1、菌物是真核生物的重要类别，传统的菌物分类以子实体形态特征和生理生化指标为分类基础，由于部分菌物的子实体不易获得，形态特征不易掌握，少数形态特征和生理生化指标随着环境的变化而不稳定，是传统的菌物鉴定工作困难或分类系统意见分歧。内转录间隔区ITS(internal transcribed space),位于5.8S和18S之间（ITS1）以及5.8S和28SrDNA之间(ITS2)，ITS1和ITS2常被合称为ITS，并且5.8SRNA基因也被包括在ITS之内。近年来，利用真核生物在rDNA的ITS区域既具保守性又在科、属、种水平上均有特异性序列的特性，对ITS区进行PCR扩增、测序。随着核糖体rDNA ITS序列分析技术在菌物研究中的应用，一些分类地位不明确、亲缘关系不清楚的物种通过该技术得到了解决，一些重要的菌物遗传信息得到阐明。

2、ITS（Internal Transcribed Spacer）：内转录间隔区。是真菌核糖体RNA（rRNA）基因非转录区的一部分。用于真菌鉴定的ITS序列通常包括ITS1、5.8 S和ITS2。真菌ITS区域长度一般在650～750 bp(碱基对)。

ITS（Internal Transcribed Spacer）鉴定是指对ITS序列进行DNA测序，通过将测序得到的ITS序列与已知真菌ITS序列比较，从而获得未知真菌种属信息的一种方法。

ITS鉴定的原理：rDNA上的5.8、18和28 SrRNA基因有极大的保守性,即存在着广泛的异种同源性。而由于ITS区不加入成熟核糖体,所以ITS片段在进化过程中承受的自然选择压力非常小,因此能容忍更多的变异。在绝大多数的真核生物中表现出了极为广泛的序列多态性,即使是亲缘关系非常接近的2个种都能在ITS序列上表现出差异,显示最近的进化特征。研究表明,ITS片段的进化速率是18 S rDNA的10倍。这就是ITS序列在微生物种类鉴定和群落分析的理论基础。ITS1和ITS2是中度保守区域,其保守性基本上表现为种内相对一致,种间差异比较明显。这种特点使ITS适合于真菌物种的分子鉴定以及属内物种间或种内差异较明显的菌群间的系统发育关系分析。由于ITS的序列分析能实质性地反映出属间、种间以及菌株间的碱基对差异,此外ITS序列片段较小、易于分析,目前已被广泛应用于真菌属内不同种间或近似属间的系统发育研究中。ITS的序列分析还有效地解决Lenti nul a、Suill us、Tuber、Cer at ocystis和Oi diodendron等真菌应用形态学特征进行分类所引起的纷争,弥补了传统分类上的一些不足。

ITS 鉴定的方法学：真菌rDNA ITS序列分析用于真菌系统分类通常通过多聚酶链式反应(PCR)技术实现。rDNA多复制的特性,有利于低浓度或被更高度降解的DNA样品中ITS区域的扩增。这有利于研究尚无任何rDNA序列资料的生物。根据这些基因上高度保守区段设计出通用引物,借助PCR技术扩增rDNA的目的片段。PCR技术在真菌分类、鉴定中与直接测序法相结合有很大的优越性[ 14] : ①只需少量的DNA,每次扩增只需约0.1～10 ng;②可对DNA的2条链测序,从而减少错误;③可利用总DNA的较粗制备品;④适合于自动测序仪进行测序。

三、实验器材

1、真菌总基因组DNA的提取及其纯度、浓度的检测：

1)、仪器：离心机离心管移液枪(200μL、1000μL)枪头研钵恒温水浴锅超净工作台琼脂糖凝胶电泳系统一次性手套凝胶成像系统

紫外分光光度计

2)、材料：真菌3)、试剂：

(1)、DNA提取液：0.2M Tris-HCl（pH 7.5），0.5M NaCl，0.01M EDTA，1％SDS

(2)、3M NaAc

(3)、TE：10 mmol/L Tris-HCl pH8.0，1 mmol/L EDTA

(4)、酚（pH8.0）:氯仿:异戊醇(25:24:1)

(5)、氯仿:异戊醇(24:1)(6)、异丙醇

(7)、无水乙醇

(8)、75%乙醇

(9)、加入巯基乙醇(10)、RNaseA

2、ITS片段的PCR扩增及其产物电泳检测：

1)、仪器：PCR热循环仪琼脂糖凝胶电泳系统移液枪一次性手套2)、材料：真菌ITS片段3)、试剂：

（1）、引物：ITS4：5’-TCC TCC GCT TAT TGA TAT GC-3’(5’端引物)ITS5: 5’-GGA AGT AAA AGT CGT AAC AAG G-3’(3’端引物)

（2）、ddH2O(2.5mM)

（3）、10×MgCl2缓冲液

（4）、DNA模板

（5）、脱氧核糖核酸聚合酶(Taq酶)

（6）、50×TAE贮存液

（7）、6×加样缓冲液

（8）、100bpDNA ladder。

(9)、溴酚蓝染料

3、ITS片段测序

1)、仪器：PCR热循环仪高压电泳仪测序用电泳槽制胶设备吸头、与电泳玻璃相配的染色盘、小指管

2)、材料：ITS片段PCR扩增产物3)、试剂：

药品：三羟甲基氨基甲烷（Tris）乙二胺四乙酸(EDTA)硼酸尿素丙烯酰胺N，N’-亚甲基双丙烯酰胺（Bis）过硫酸铵冰乙酸碳酸钠（Na2CO3）甲醛硫代硫酸钠硝酸银（AgNO3）测序级Taq DNA聚合酶4种d/ddNTP混合液pGEM-3ZF(+)对照DNA 1μg/μL ITS4/ITS5正向引物粘合硅烷硅烷

溶液：

（1）、5×TBE：

Tris 13.5g硼酸6.9g EDTA 0.9g用双蒸水定容至250mL

（2）、6%变性聚丙烯酰胺凝胶贮液：

尿素

63.06g

丙烯酰胺8.5g

N，N’-亚甲基双丙烯酰胺0.45g 5×TBE 15mL用双蒸水定容至150mL（用普通滤纸过滤后使用）。

4、BLAST比对、鉴定属、种：

仪器：电脑及携带BLAST程序（基本局部相似性比对搜索工具）

5、进化树的绘制

仪器：电脑及携带MEGA软件（分子进化遗传分析）

四、实验内容及步骤

(一)、实验内容：

1、大量真菌的准备;

2、真菌总基因组DNA的提取；

3、真菌基因组DNA纯度、浓度的检测；

4、ITS片段的PCR扩增；

5、ITS片段的PCR扩增产物电泳检测；

6、ITS片段测序；

7、BLAST比对、鉴定属、种。

(二)、实验步骤：

1、真菌总基因组DNA的提取及其纯度、浓度的检测：

（1）、准备大量的`真菌，然后去1g真菌，在液氮中迅速研磨成粉。

（2）、2%CTAB抽提缓冲液在65℃水浴中预热；

(3)、在1.5mL离心管中加入65℃预热的抽提液700μL。

(4)、加入巯基乙醇50μL，上下震荡，使蛋白质变性沉淀，65℃水浴40min，每隔10min振荡混匀一次。

(5)、加入等体积（约750μL）的氯仿/异戊醇(24/1)混匀，除去蛋白质，4℃平衡离心，10000rpm，10min。(6)、取上清（约750μL）到1.5mL离心管中，加1/5体积（约150μL）65℃预热的CTAB/NaCl混匀，加入600μL的氯仿/异戊醇(24/1)混匀，4℃平衡离心，10000rpm，10min。

(7)、取上清，加等体积（约750μL）的CTAB沉淀液，颠倒混匀。65℃水浴30min至沉淀可见。4℃平衡离心，10000 rpm，10min后小心去上清。

(8)、沉淀用TE（0.5mL）溶解，加入等体积（约0.5mL）的酚/氯仿/异戊醇(25:24:1)抽提，4℃平衡离心，10000rpm，10min。

(9)、取上清加入2倍体积的无水乙醇（1mL），再加入1/10体积的NaAC（pH 5.2）约0.1mL。

(10)、-20℃冰箱1h，4℃平衡离心，12000rpm，10min，弃上清，用70%酒精清洗2次，滤纸吸去多余水分，超净台吹干。

(11)、0.05mL TE溶解，加入5μLRNA酶液37℃放置30min；(12)、吸取适量样品于紫外分光光度计上检测浓度与纯度；

(13)、剩余的样品置于-20℃保存待用。

2、ITS片段的PCR扩增及其产物电泳检测

ITS4：5’-TCC TCC GCT TAT TGA TAT GC-3’ ITS5: 5’-GGA AGT AAA AGT CGT AAC AAG G-3’

1)、PCR Amplification reaction system（PCR扩增反应体系）（50μl）ddH2O 38.5μl 10×buffer with MgCl2(MgCl2缓冲液)5.0μl dNTPs(2.5mM)1.0μl Primer5’（5’端引物）2.0μl Primer3’（3’端引物）2.0μl DNA template（DNA模板）1.0μl Taq DNA polymerase(脱氧核糖核酸聚合酶)(5U/μl)0.5μl

2)、反应程序如下：

（1）94℃ for 5 minutes denaturalization（94℃预变性5min）

（2）94℃ for 45 seconds denaturation（94℃变性45s）

（3）52℃ for 45 seconds annealing(52℃退火45s)

（4）72℃ for 1min30sec extension（72℃延伸90s）重复步骤(2)-(4)30次

（5）72℃ for 10 minutes final extension（72℃最后一次延伸10min）大概500bp左右

3)、取5μl进行琼脂糖凝胶电泳检测，其余-20℃保存：

(1)、琼脂糖凝胶：将50×TAE贮存液用蒸馏水稀释成1×TEA电泳缓冲液，待用，按1%称取适量琼脂糖置于250mL锥形瓶中，加入对应量1×TEA稀释缓冲液，盖上封口膜，以减少水分蒸发，放入微波炉里加热沸腾，取出摇匀，使瓶壁上粘附的琼脂糖全部溶解，反复3次，至琼脂糖全部溶化，放置，待其稍冷却。

(2)、胶板的制备：将制胶槽置于水平支持物上，选择合适厚度和齿数的样品梳，插上梳子。向冷却至50-60℃的琼脂糖凝胶液中加入溴化乙锭(EB)溶液数滴，摇匀，小心地倒入制胶槽内，使胶液形成均匀的胶层。待胶完全凝固后，小心拔出梳子，将胶块取出，至于已加入足量1×TEA电泳缓冲液的电泳槽内。

(4)、加样：取5μl样品与2μl 6×加样缓冲液混匀，用微量移液枪小心加样品槽中，在第一个孔或最后一个上样孔内加入5μl的100bpDNA ladder。

(5)、电泳：接通电泳槽与电泳仪的电源，以5V/cm(约100V)电泳，当溴酚蓝染料移动到距凝胶前沿1-2cm处，停止电泳。

(6)、成像：戴上一次性手套，在波长为254nm的紫外灯下观察胶块，DNA存在处显示出肉眼可辨的桔红色荧光条带，用凝胶成像系统照相。

3、ITS片段测序

（一）测序反应：

1.对于每组测序反应，标记四个0.5ml eppendorf管(G、A、T、C)。每管加入2ml适当的d/ddNTP混合物(d/ddNTP Mix)。各加入1滴(约20ml)石蜡油，盖上盖子保存于冰上或4℃备用。

2.对于每组四个测序反应,在一个eppendorf管中混合以下试剂：

（1）样品反应：

质粒模板DNA 2.1pmol 5×测序缓冲液5ml引物4.5pmol无菌ddH2O至终体积16ml

（2）对照反应

pGEM-3Zf(+)对照DNA(4mg)4.0ml

5×测序缓冲液5ml

ITS4/ITS5正向引物(4.5pmol)3.6ml

无菌ddH2 O至终体积16 ml

3.在引物/模板混合物(以上第2步)中加入1.0ml测序级Taq DNA聚合酶(5u/ml)。用吸液器吸动几次混匀。

4.从第3步的酶/引物/模板混合物中吸取4ml加入每一个d/ddNTP混合物的管内。

5.在微量离心机中离心一下，使所有的溶液位于eppendorf管底部。

6.把G、A、T、C 4个反应管放入预热至95℃的热循环仪，先经过95℃ 2min，然后进入如下循环：

95℃ 30s变性42℃ 30s退火70℃ 1min延伸45-60个循环后，取出置于冰箱中

7.热循环程序完成后，在每个小管内加入3μl DNA测序终止溶液，在微量离心机中略一旋转，终止反应。

（二）、测序凝胶板的制备

1、玻璃板的处理：

（1）短玻璃板的处理

A.在1ml 95%乙醇, 0.5%冰乙酸中加入5ml粘合硅烷(Bind Silane),配成新鲜的粘合溶液。

B.用经浸透新配的粘合溶液浸透的吸水棉纸擦拭仔细清洗过并已经自然干燥的玻璃板,整个板面都必须擦拭。

C.4-5分钟后,用95%乙醇单向擦玻璃板,然后略用力沿垂直方向擦拭。重复三次这一清洗过程,每次均须换用干净的纸,除去多余的粘合溶液。

2、长版处理（换双橡胶手套）

(1)、用浸透硅烷的吸水纸仔细擦边玻璃板表面。

(2)、5-10min后，用浸透95%乙醇的干净吸水纸轻轻擦去多余硅烷(硅烷不能过量，否则影响印染效果)。(3)、用0.4mm边条装配好，再用胶带粘好，用夹子夹好以防渗漏。

(4)、将板呈40°角倾斜，按下面的比例直接混合溶液，然后用烧杯直接灌胶，或用50mL注射器注入，避免出现气泡（气泡出现，可敲击玻璃板，使之排出）。

6%变性聚丙烯酰胺凝胶贮液90mL，四甲基乙二胺(TEMED)60μL，过硫酸胺90μL。灌满后将鲨鱼梳子背面插入液面5-6mm，将板放置20°角使之聚合。在室温中约20min内聚合（注意底部不要边条，直接用胶带封，否则边条不易取出）。

3、测区产物凝胶电泳（凝胶灌制后2-24h后均可获得良好结果）

(1)、去掉凝胶两边和底部胶带纸，拔下鲨鱼齿梳并转过来用尖齿插入凝胶约1mm。将凝胶板安装到电泳仪上，在电极上、下槽都倒入1×TBE电泳缓冲液，用吸管吹洗掉梳齿形成加样孔中残留的尿素，并去掉气泡。

接稳定电源，40cm胶以1300V预电泳20-30min，是凝胶加热到60℃左右。

(2)、将G、A、T、C 4个小管，各加入3μLDNA测序反应终止液，置于沸水中煮沸2min迅速插入冰中，上样前，短暂离心混匀。

(3)、关闭电源，上样4μL。

(4)、上样后，继续电泳，直至二甲苯蓝染料距离玻璃板底部2cm时，终止电泳。

4、DNA测序凝胶的银染法处理

(1)、玻璃板的分离：电泳结束后，小心揭开玻璃板，凝胶应牢牢黏附在短板上。

(2)、凝胶的固定：将凝胶连同放入磁盘中，加入固定液，注意要没过凝胶，放置20min直至溴酚蓝和二甲苯蓝的颜色消失。缓缓水平摇动。固定液可回收做定影液。

(3)、洗胶：用双蒸水漂洗凝胶3次，每次2min。漂洗时轻轻摇动，每次前都将胶沥干10-20s。

(4)、凝胶的染色：加入染色液缓缓摇动染色30min（25min后可在另一瓷盘中备好显影液，同时要预冷到10℃）。

(5)、凝胶的漂洗：由于这一步非常关键，所以操作一定要非常快。将染色液倒入一个容器内，将瓷盘用双蒸水涮一下，然后倒入3L双蒸水，将凝胶浸入，然后将凝胶立即放入准备好的预冷显影液中（从胶浸入双蒸水到放入显影液不能超过5-10s，如超过则重复（4）（5）步）。

(6)、凝胶的显影：缓缓摇动，直到凝胶上显条带，一般为5-6min，时间不要过长，否则背景会过深（边摇动，边观察，棕褐色条带到一定强度后，马上终止）。

(7)、终止显影：将等体积定影液直接加入显影液，缓缓摇动2-3min（时间过长会使染色变淡）。

(8)、凝胶的漂洗：用双蒸水漂洗2次，每次2min。

(9)、将凝胶放在空气中干燥，识读序列。

4、BLAST比对、鉴定属、种

5、进化树的绘制

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