生物仪器分析期末重点

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1、1、名词解释1、精密度（precision）：是指用同样的方法所测得的数据相互一致性的程度，是表征数据随机误差大小的一个量，一般用标准偏差来度量，标准偏差越大，仪器精密度越低。2、检出限（detection limit）：指在适当的置信水平上被检出的组分的最小量。3、灵敏度（sensitivity）：物质单位浓度或单位质量的变化所引起的响应信号值变化的程度，也就是校正曲线的斜率，斜率越大，则灵敏度越大。4、沉降系数：指单位离心力作用下颗粒的沉降速度。5、沉降速度：在离心作用下颗粒在单位时间内运动的距离。6、生色团：指分子中能吸收紫外或可见光的基团，其含有非键轨道和 分子轨道的电子体系。主要包括

2、乙烯基、羧基、亚硝基、偶氮基、乙炔基、氰基。7、助色团：指能使生色团吸收峰向长波方向移动并增强其强度的基团。8、溶剂效应：指由溶剂极性不同造成的化合物吸收光谱的红移或蓝移现象。9、蓝移：溶液极性增强，导致激发态能量下降，并且导致跃迁所需能量下降，最大吸收波长 max 发生红移。10、红移：溶剂极性增强，导致跃迁所需能量增大，最大吸收波长 max 发生蓝移。11、增色效应：由于助色团或生色团的引入，以及溶剂的影响，吸收强度增大。12、减色效应：由于基团取代或溶剂的影响，吸收强度减小。13、溶剂效应：指由溶剂极性不同造成的化合物吸收光谱的红移或蓝移现象。14、朗伯比尔定律：当一束平行单色光垂直照射

3、到样品溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度及光程成正比关系。A lgT= kbc A : 吸光度，T : 透射比， K :比例常数，b : 光程(溶液厚度)，c :溶液浓度15、半峰宽：一半荧光强度时，所对应的发射波长范围，被称为荧光半峰宽。16、荧光寿命()：当激发光切断后荧光强度衰减至原强度的 1/e 所经历的时间，它表示荧光分子 S1 激发态的平均寿命。 在没有非辐射跃迁发生的情况下， = 1/kfkf : 荧光发射的速率常数，即单位时间内发射的光子数K：各种分子内的非辐射跃迁过程的速率常数之和17、荧光量子产率：荧光物质吸收后，所发射的荧光的光子数与所吸收的激发光的光子数的比值。荧光量子产

4、率越大，单位浓度的荧光物质的荧光强度越大，荧光性能更加优越18、荧光淬灭：荧光分子与溶剂分子或其它溶质分子的相互作用而引起的荧光量子产率降低的作用。19、荧光阈值：在荧光定量 PCR 扩增的指数期，画一条线，在此直线上，所有样品的荧光强度与其本底荧光强度的差值全部相同。20、CT 值：PCR 扩增过程中，扩增产物的荧光信号达到设定的阈值时所经过的扩增循环次数。21、死时间(t M )：不被固定相吸附或溶解的物质经过色谱柱时，从进样到出现峰极大值所需的时间称为死时间。22、分配系数 (K )：它是指在一定温度和压力下，组分在固定相和流动相之间分配达平衡时的浓度比。23、分配比 (kappa) ：

5、分配比又称容量因子，它是指在一定温度和压力下，组分在固定相和流动相之间分配达平衡时的质量比，即 ：msCK溶 质 在 流 动 相 中 的 浓 度溶 质 在 固 定 相 中 的 浓 度 ms组 分 在 流 动 相 中 的 质 量组 分 在 固 定 相 中 的 质 量24、分离因子：也称为选择因子，是样品中两个最难分离组分(A 和 B)的相对保留值之比。25、亲和色谱：是利用生物分子和固定相表面存在的某种特异性的靶向性和亲和力，进行选择性分离的一种方法。26、固定相：通常是在担体表面键合具有生物识别能力的生物分子(配体) ，担体如果是凝胶，还可以实现“亲和尺寸排阻”双重作用。27、显微镜分辨率(r

6、esolution)：指显微镜将近邻的两个质点分辨清楚的能力，通常是用显微镜所能分辨清楚最近的相邻两点间的距离(即最小分辨距离) 来表示。28、焦点深度：简称焦深，指在使用显微镜时，当焦点对准标本某一点时，不仅看清这一点，而且它的上下两侧也能同时看清楚，看到的物体不仅仅是一个平面，而且还能看到一定的厚度，这个清晰的厚度就是焦深。29、镜像亮度(image brightness)：指显微镜中观察到的图像的明暗程度，在一定放大倍数下，与数值孔径的平方成正比。30、视场亮度(field brightness)：指显微镜中观察到的整个视场的明暗程度。31、分离度：又叫分辨率，是相邻两组分(A 和 B)

7、色谱峰保留值之差的两倍与两组分色谱峰底宽之和的比值。2、填空、选择、判断知识点 1：1）玻璃匀浆器原理：筒状套管和槌管之间的挤压作用应用：动物细胞和组织优点：温和、便捷缺点：效率较低、不适合于植物组织和微生物细胞的破碎2）超声波细胞破碎仪原理：超声波在液体中的空化效应，压迫、挤碎细胞应用：细菌细胞、动物细胞、以及组织破碎优点：快速、高效缺点：作用剧烈，容易破坏蛋白质相互作用，厚壁细胞（如酵母和植物细胞）的破碎效率较低3）玻璃珠细胞破碎仪原理：在剧烈震荡中，通过玻璃珠的球磨作用破碎细胞应用：微生物细胞、动植物细胞、组织、尤其是某些厚壁细胞的破碎（如酵母细胞和植物细胞）优点：快速、高效缺点：样品处

8、理量低，仪器噪音大，容易发热，对样品产生影响4）高压细胞破碎仪原理：高压产生的挤压作用破碎细胞或组织应用：几乎所有微生物细胞、动植物细胞优点：快速、高效、处理量大、可低温控制缺点：价格相对昂贵5）高速组织捣碎机原理：通过叶片刀高速搅拌应用：较为坚硬的组织或样品，如骨骼、植物果实，一般用于细胞破碎前的组织样本预处理优点：处理质地坚硬的样品缺点：容易过热影响样品，并且不适合处理细胞样品6）高温消解仪原理：通过高温、强酸（硝酸）、强氧化剂（高锰酸钾）彻底破坏细胞或组织的结构应用：针对所有样本，为元素分析制备样品，如重金属含量的检测1、为了研究植物细胞内蛋白质相互作用，破碎较为坚硬的植物叶片，应该首选

9、（B）制备得到细胞浆液后，再用（E）破碎细胞A 玻璃匀浆器； B 高速组织捣碎机；C 超声波细胞破碎仪； D 高温消解仪；E 高压细胞破碎仪2、为了测定大米中重金属镉含量是否超标，应选用（D ）制备样品A 玻璃匀浆器； B 高速组织捣碎机；C 超声波细胞破碎仪； D 高温消解仪；E 高压细胞破碎仪知识点 2：颗粒最大、最沉的下沉的快，质量相同形状不同的，球形颗粒比不规则形状的颗粒要快，密度大的比密度小的快，水中的颗粒沉降比油中的颗粒沉降快。知识点 3：知识点 4：溶剂效应：指由溶剂极性不同造成的化合物吸收光谱的红移或蓝移现象，例如：*跃迁：溶液极性增强，导致激发态能量下降，激发态极性大于基态极

10、性，下降更多，并且导致跃迁所需能量下降，最大吸收波长 max 发生红移。n*跃迁：溶剂极性增强，基态 n 电子容易与极性溶剂形成氢键，从而降低基态能量，导致跃迁所需能量增大，最大吸收波长 max 发生蓝移。知识点 5：代表性生物分子的紫外-可见吸收光谱1、大多数氨基酸在可见光区(380-750 nm)和近紫外区(200-380 nm)范围内没有吸收，只有芳香族氨基酸(Phe、Tyr、Trp)具有近紫外区（280nm ）的吸收，因为它们的 R 基带有苯环共轭 键系统。1、苯丙氨酸(Phe) max : 257 nm max : 200 Lmol-1 cm-1 2、酪氨酸(Tyr) max : 2

11、75 nm max : 1400 Lmol-1 cm-1 3、色氨酸(Trp) max : 280 nm max : 5600 Lmol-1 cm-1 2、嘌呤碱和嘧啶碱具有共轭双键，使得碱基、核苷、核苷酸和核酸分子在 240-290 nm 处具有强烈吸收，最大吸收值在 260 nm 附近。3、核酸分子的紫外吸收与其碱基的相互作用具有很大关系，其中变性(单链) 核酸分子的max 相对于双链核酸分子的 max 大，这是由于双链的形成导致碱基对的 电子云发生重叠，产生减色效应，减少了对紫外光的吸收。DNA 变性(增色效应)；DNA 复性(减色效应4、最有用的吸收光谱往往是基于 n*跃迁和 *跃迁而

12、产生的。5、核酸的定量和纯度检测纯 DNA： OD260 / OD280 = 1.8；OD260 / OD230 = 2.5 纯 RNA： OD260 / OD280 = 2.0 ；OD260 / OD230 = 2.5 OD260 / OD280 1.8 或 2.0，则样品污染了蛋白质或苯酚类物质OD260 / OD230 2.5，则样品污染了糖类、无机盐和有机溶剂知识点 6：荧光与磷光的比较：1） 产生过程：荧光是从 S1 S0 的辐射跃迁，磷光是从 T1 S0 的辐射跃迁2）寿命：荧光寿命较短 10-710-9s ，磷光寿命较长 10-410s知识点 7：生物样本自荧光的主要来源 苯丙氨

13、酸 Phe 酪氨酸 Tyr 色氨酸 Trp来源：蛋白质(由芳香族氨基酸引起 )和一些小分子代谢物特点：荧光强度较弱，最大发射波长一般小于 500 nm还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)最大激发波长：340 nm；最大发射波长：450 nm知识点 8：设计 qPCR 实验的关键一步是选择监测目标序列扩增的化学方法，可用的荧光化学方法多种多样，被分为 2 大类：1）DNA 结合染料（SYBR Green I），2）荧光探针（分子信标和 TaqMan）这一类方法利用荧光共振能量传递（FRET），或一些其它荧光淬灭形式来保证仅在扩增产物出现时特异的荧光知识点 9：优化的 qPCR 实验应该满

14、足以下几方面的要求：1. 标准品、待检测的未知样品和阴性对照样品，在相同条件下和同一次 qPCR 实验环境中进行扩增；2. 每个样品至少具有 3 个平行重复，且检测到的 CT 值波动范围在 0.1-0.2 之内，表明各重复样品的数据具有良好的一致性；3. 标准曲线的相关系数(R2)大于 0.98，表明各标准品具有一致的扩增效率；4. 标准曲线的斜率应在 -3 到 -3.5 之间，能够反映出标准品的 10 倍梯度稀释关系；5. 扩增效率应在 90-105%之间，表明反应体系具有良好的扩增性能；6. 如果是 SYBR Green I 法，熔链曲线分析中，只出现单一峰，表明扩增过程具有良好的特异性，

15、扩增产物仅为单一的目的片段，结果可靠；7. 通过熔链曲线分析，阴性对照中无扩增发生，既不会产生特异性产物，也不会产生非特异性产物，表明整个扩增体系和过程中，没有污染外源 DNA 片段，并且不会产生非特异性优化方法：1、无扩增产物：降低退火温度， 增加模板用量， 增加镁离子浓度，减少 dNTP 用量，增加酶用量，重新设计引物2、非特异性：提高退火温度， 减少模板用量， 减少镁离子浓度，减少酶用量，重新设计引物3、扩增效率过高或过低：降低模板用量，重新稀释标准品，注意加样操作4、R2 值过低：重新稀释标准品，注意加样操作5、污染发生：更换模板和实验用具知识点 10：1、由于该物质不被色谱柱吸附或溶

16、解，因此死时间可以被用来测定流动相的平均线速度2、相对保留值只与柱温和固定相性质有关，而与柱径、柱长、填充情况和流动相流速无关，因此是色谱分析方法中广泛使用的定性依据3、速率理论式中 H 为板高， u 为流动相线速度，A, B, C 分别为涡流扩散项系数、分子扩散项系数、传质阻力扩散项系数4、分离度又叫分辨率，是相邻两组分(A 和 B)色谱峰保留值之差的两倍与两组分色谱峰底宽之和的比值，即知识点 11：色谱方法的选择根据样品物理、化学性质选择色谱方法；各种气体、沸点 5000C 以下挥发性、热稳定的样品，一般采用气相色谱分析；非挥发性样品，包括有机物、无机物、高分子化合物等均可采用液相色谱分析。知识点 12：正相色谱法：流动相极性小于固定相极性，即亲水的固定相选用疏水的流动相；在正相色谱法中：极性小的组分，保留时间短，先出峰；极性大的组分，保留时间长，后出峰。反相色谱法：流动