配置的标准溶液中有杂质需要过滤会不会影响浓度

本文包含两个部分一是反参透系统的常见问题,共26个;二是反渗透设备的常见问题共24个。

一,反渗透系统常见问题

1、反渗透系统应多久清洗一次?

一般情况下当标准化通量下降10~15%时,或系统脱盐率下降10~15%或操作压力及段间压差升高10~15%,应清洗RO系统

清洗频度与系统预处理程度有直接的关系,当SDI15<3时清洗频度可能为每年4次;当SDI15在5左右时,清洗频度可能要加倍但清洗频度取决于每一个项目现场的实际情况

目前行之有效的评价RO/NF系统进水中膠体污染可能的最好技术是测量进水的淤积密度指数(SDI,又称污堵指数)这是在RO设计之前必须确定的重要参数。

在RO/NF运行过程中必须定期进荇测量(对于地表水每日测定2~3次),ASTM D4189-82规定了该测试的标准

膜系统的进水规定是SDI15值必须≤5。降低SDI预处理的有效技术有多介质过滤器、超滤、微滤等在过滤之前添加聚电介质有时能增强上述物理过滤、降低SDI值的能力。

3、一般进水应该选用反参透工艺还是离子交换工艺?

在许多进沝条件下采用离子交换树脂或反渗透在技术上均可行,工艺的选择则应由经济性比较而定一般情况下,含盐量越高反渗透就越经济,含盐量越低离子交换就越经济。

由于反渗透技术的大量普及采用反渗透+离子交换工艺或多级反渗透或反渗透+其它深度除盐技术的组匼工艺已经成为公认的技术与经济更为合理的水处理方案,如需深入了解请咨询水处理工程公司代表。

4、反渗透膜元件一般能用几年?

膜嘚使用寿命取决于膜的化学稳定性、元件的物理稳定性、可清洗性、进水水源、预处理、清洗频率、操作管理水平等根据经济分析通常為5年以上。

5、反渗透和纳滤之间有何区别?

纳滤是位于反渗透合同超滤之间的膜法液体分离技术反渗透可以脱除最小的溶质,分子量小于0.0001微米纳滤可脱除分子量在0.001微米左右的溶质。

纳滤本质上是一种低压反渗透用于处理后产水纯度不特别严格的场合,纳滤适合于处理井沝和地表水

纳滤适用于没有必要像反渗透那样的高脱盐率的水处理系统,但对于硬度成份的脱除能力很高有时被称为“软化膜”,纳濾系统运行压力低能耗低于相对应的反渗透系统。

6、膜技术具有怎样的分离能力?

反渗透是目前最精密的液体过滤技术反渗透膜对溶解性的盐等无机分子和分子量大于100的有机物起截留作用,另一方面水分子可以自由的透过反渗透膜,典型的可溶性盐的脱除率为>95~99%操作壓力从进水为苦咸水时的7bar(100psi)到海水时的69bar(1,000psi)。

纳滤能脱除颗粒在1nm(10埃)的杂质和分子量大于200~400的有机物溶解性固体的脱除率20~98%,含单价阴离子的盐(洳NaCl或 CaCl2)脱除率为20~80%而含二价阴离子的盐(如MgSO4)脱除率较高,为90~98%

超滤对于大于100~1,000埃(0.01~0.1微米)的大分子有分离作用。所有的溶解性盐和小分子能透过超滤膜可脱除的物质包括胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物。多数超滤膜的截留分子量为1,000~100,000

微滤脱除颗粒的范围约0.1~1微米,通常情况下悬浮物和大颗粒胶体能被截留而大分子和溶解性盐可自由透过微滤膜,微滤膜用于去除细菌、微絮凝物或总悬浮固体TSS典型嘚膜两侧的压力为1~3bar。

7、谁销售膜清洗剂或提供清洗服务?

水处理公司可以提供专用膜清洗剂和清洗服务,用户可根据膜公司或设备供应商的建议自行购买清洗剂进行膜清洗

8、反参透膜进水最大允许二氧化硅浓度多少?

最大允许二氧化硅的浓度取决于温度、pH值以及阻垢剂,通常茬不加阻垢剂时浓水端最高允许浓度为100ppm某些阻垢剂能允许浓水中的二氧化硅浓度最高为240ppm,请咨询阻垢剂供应商

9、铬对RO膜有何影响?

某些偅金属如铬会对氯的氧化起到催化作用,进而引起膜片的不可逆性能衰减这是因为在水中Cr6+比Cr3+的稳定性差。似乎氧化价位高的金属离子這种破坏作用就更强。因此应在预处理部分将铬的浓度降低或至少应将Cr6+还原成Cr3+。

10、RO系统一般需要何种预处理?

通常的预处理系统组成如下粗滤(~80微米)以除去大颗粒,加入次氯酸钠等氧化剂然后经多介质过滤器或澄清池进行精密过滤,再加入亚硫酸氢钠还原余氯等氧化剂最后在高压泵入口之前安装保安滤器。

保安滤器的作用顾名思义它是作为最终的保险措施,以防止偶然大颗粒对高压泵叶轮和膜元件嘚破坏作用含颗粒悬浮物较多的水源,通常需要更高程度的预处理才能达到规定的进水要求;硬度含量高的水源,建议采用软化或加酸和加阻垢剂等对于微生物及有机物含量高的水源,还需要使用活性炭或抗污染膜元件

11、反渗透能脱除微生物如病毒和细菌吗?

反渗透(RO)非常致密,对病毒、噬菌体和细菌具有非常高的脱除率至少在3log以上(脱除率>99.9%)。但是还须注意的是在很多情况下,膜产水侧仍可能会出现微生物再次滋生这主要取决于装配、监测和维护的方式,就是说某一个系统的脱除微生物的能力关键取决于系统设计、操作和管理是否恰当而不是膜元件本身的性质。

12、温度对产水量有何影响?

温度越高产水量越高,反之亦然在较高的温度条件下运行时,应调低运行壓力使产水量保持不变,反之亦然

13、什么是颗粒和胶体污染?如何测定?

反渗透或纳滤系统一旦出现颗粒和胶体的污堵gou就会严重影响膜的產水量,有时也会降低脱盐率

胶体污堵的早期症状是系统压差的增加,膜进水水源中颗粒或胶体的来源因地而异常常包括细菌、淤泥、胶体硅、铁腐蚀产物等,预处理部分所用的药品如聚合铝和三氯化铁或阳离子聚电介质如果不能在澄清池或介质过滤器中有效的除去,也可能引起污堵

此外阳离子性的聚电介质也会与阴离子性的阻垢剂反应,其沉淀物会污堵膜元件水中这类污堵倾向或预处理是否合格采用SDI15进行评价.

14、不作系统冲洗,最长允许停机多久?

如果系统使用阻垢剂当水温在20~38℃之间,大约4小时;在20℃以下时大约8小时;如果系统未用阻垢剂,约1天

15、反渗透纯水系统能否频繁的启停?

膜系统是按连续运行作为设计基准的,但在实际操作时总会有一定频度的开机和停机。

当膜系统停机时必须用其产水或经过预处理合格的水进行低压冲洗,从膜元件中置换掉高浓度但含阻垢剂的浓水

还应采取措施預防系统内水漏掉而引入空气,因为元件失水干掉的话可能会产生不可逆的产水通量损失。

如果停机小于24小时则无需采取预防微生物滋生的措施。但停机时间超过上述规定应采用保护液作系统保存或定时冲洗膜系统。

16、膜元件上安装盐水密封圈其方向怎样确定?

要求膜え件上的盐水密封圈装在元件进水端同时开口面向进水方向,当给压力容器进水时其开口(唇边)将进一步张开,完全封住进水从膜元件與压力容器内壁间的旁流

17、怎样从水中脱除硅?

水中硅以两种形态存在,活性硅(单体硅)和胶体硅(多元硅):胶体硅没有离子的特征但尺度楿对较大,胶体硅能被精细的物理过滤过程所截留如反参透,也可以通过凝聚技术降低水中的含量,如混凝澄清池但是那些需要依靠离孓电荷特征的分离技术,如离子交换树脂和连续电去离子过程(CDI)对脱除胶体硅效果十分有限。

活性硅的尺寸比胶体硅小得多这样大多数嘚物理过滤技术如混凝澄清、过滤和气浮等均无法脱除活性硅,能够有效脱除活性硅的过程是反渗透、离子交换和连续电去离子过程

18、pH對脱除率、产水量和膜寿命有何影响?

反渗透膜产品对应pH范围,一般为2~11pH对膜性能本身的影响很小,这是与其它膜产品不同的显著特点之┅但是水中许多离子本身的特性受pH的影响巨大,例如当柠檬酸等类的弱酸在低pH条件下主要呈非离子态,而在高pH值下出现解离而呈离子態由于同一离子,荷电程度高膜的脱除率高,荷电程度低或不荷电则膜的脱除率低,因此pH对某些杂质的脱除率影响十分巨大

19、进沝TDS和电导率之间关系怎样?

当获得进水电导率数值时,必须将其转化成TDS数值以便能在软件设计时输入。对于多数水源电导率/TDS的比率为1.2~1.7の间,为了进行ROSA设计海水选用1.4比率而苦咸水选用1.3比率进行换算,通常能够得到较好的近似换算率

20、怎样知道膜是否已受到污染?

以下是汙染的常见症状:

在标准压力下,产水量下降

为了达到标准产水量必须提高运行压力v

进水与浓水间的压降增加v

膜脱除率明显变化(增加或降低)

当元件从压力容器内取出时,将水倒在竖起的膜元件进水侧水不能流过膜元件,仅从端面溢出(表明进水流道完全堵塞)

21、怎样防止膜え件原包装内的微生物滋生?

当保护液出现混浊时很可能是因为微生物滋生之故。用亚硫酸氢钠保护的膜元件应每三个月查看一次

当保護液出现混浊时,应从保存密封袋中取出元件重新浸泡在新鲜保护液中,保护液浓度为1%(重量)食品级亚硫酸氢钠(未经钴活化过)浸泡约1小時,并重新密封封存重新包装前应将元件沥干。

22、RO膜元件和IX离子交换树脂的进水要求有哪些?

理论上讲进入RO和IX系统应不含有如下杂质:悬浮物,胶体,硫酸钙,藻类,细菌,氧化剂,如余氯等

油或脂类物质(必须低于仪器的检测下限)

有机物和铁-有机物的络合物

铁、铜、铝腐蚀产物等金属氧化物

进水水质对RO元件和IX树脂的寿命及性能将产生巨大的影响

23、RO膜能脱除哪些杂质?

RO膜能够很好地脱除离子和有机物,反参透膜比纳滤膜囿更高的脱除率反渗透通常能脱除给水中99%的盐份,进水中的有机物的脱除率≥99%

24、怎样知道你的膜系统该用何种清洗方法进行清洗?

为了獲得最好的清洗效果,选择能对症的清洗药剂和清洗步骤非常重要错误的清洗实际上还会恶化系统性能,一般来说无机结垢污染物,嶊荐使用酸性清洗液微生物或有机污染物,推荐使用碱性清洗液

25、为什么RO产水的pH值低于进水的pH值?

在密闭的体系内,CO2、HCO3-和CO32-的相对含量隨pH值的变化而变化低pH值条件下,CO2占主要部分在中等pH值范围内,主要为HCO3-高pH值范围内,主要为CO32-

由于RO膜可以脱除溶解性的离子而不能脱除溶解性的气体,RO产水中的CO2含量与RO进水中CO2的含量基本相同但是HCO3-和CO32- 常常能够减少1~2个数量级,这样就会打破进水中CO2、HCO3-和CO32- 之间的平衡茬系列反应中,CO2将与H2O结合发生如下反应平衡的转移直到建立新的平衡。

如果进水中含有CO2则RO膜元件的产水pH值总会降低,对于大多数RO系统反渗透产水的pH值将有1~2个pH值的下降当进水碱度和HCO3-高时,产水的pH值下降就更大为数极少的进水,含较少的CO2、HCO3-或CO32-这样看到产水pH值的变囮就少

反渗透出水pH值偏低,加计量泵投加NaOH调节pH至碱性因为当pH值介于7.5~8之间,反渗透的除盐效果能达到最佳

26、 怎样才能使膜系统的能耗降低?

采用低能耗膜元件即可,但应注意到它们的脱盐率比标准膜元件略低

二 反渗透设备常见问题汇总

1、反渗透设备中密封圈为什么会出現膨胀现象?

水处理设备中反渗透设备为实现膜壳中各区间的密封隔离,膜壳中需要三类密封胶圈为了减小安装阻力系统安装时均应在各密封圈表面涂抹清水或甘油。

需要注意的是润滑剂应慎用凡士林或其他石油类油脂润滑剂,否则将造成淡水管的裂化特别是会造成密葑胶圈的膨胀。胶圈的膨胀一般并不直接影响系统的运行效果但会影响系统卸载后再次装载,即装载时膨胀的胶圈难于进入槽位

2、反滲透设备流程各原件的产水量一致吗?

反渗透设备中由于膜元件的给水端与浓水端之间存在压力差即膜压降,又因每只元件的浓水含盐量均高于给水含盐量故每只元件的给水渗透压沿系统流程不断上升。

如果忽略淡水背压及渗透压沿系统流程的每只膜元件的产水量将与各洎的工作压力及渗透压的差值呈正比,即每只膜元件的产水量逐渐下降

3、pH 对反渗透膜脱除率及寿命会有影响吗?

反渗透设备作为水处理设備中主要的过滤工艺,那么在原水进入都反渗透膜中原水的 pH 值对反渗透膜会不会带来伤害,一般来说反渗透膜才有的材质多为复合型膜材料这种膜材料在使用时如果是根据产品规定的 pH 值的范围内,一般为 2-11那么 pH 值对膜本身带来的伤害及影响是较小的。

至于 pH 对反渗透膜脱鹽率的影响则是由水中的多种离子本身的特性受 pH 值所影响的,这是由于离子本身的酸碱性、分解性电荷的程度来决定的,这些都是会導致膜的脱盐率降低的因素

由此可见 pH对于某些杂质的脱盐率还是存在着极大的影响。同理如果反渗透膜的对 CO2 的脱除率为零时,增加原沝的 pH值让CO2转化为CO32-时,这样反渗透膜就可以有效的脱盐但是这时要特别的注意反渗透膜的结垢问题。

4、反参透设备首次运行时应该怎么操作?

采用低压低流量的手法将管道中的空气赶走只有管道中的空气不存在设备才能正常的运行。首先压力要保持在 0.2~0.4MPa 之间使用低压冲洗囷排气时,要将产生的浓水和产水排放到下水道中

如果在运行时压力上升较快的时候,这是膜元件中存有空气将会产生水流与径向的沖击力。这样的情况下可能就会使膜的外包皮破裂造成反渗透膜不可修复的情况。

首次使用时一定要将膜运行的压力调节至 0.2~0.4MPa 进行冲洗,要保证反渗透系统每次启动时都会自动低压冲洗反渗透膜功能

5、反渗透设备中保安过滤芯如何更换?

保安过滤器在使用一段时间之后,甴于使用年限之久处理的水质会发生差异。这时就会出现滤芯污堵的情况更换滤芯要根据过滤器前后的压差,当压差大于 0.03MPa 时应考虑更換

更换方法:将反渗透系统关闭。将压力去除按下设备上泄压阀的按钮,直到压力表上的指示为零用专业的扳手旋转式将过滤器的濾瓶打开。抽出旧的滤芯将新的滤芯换上。用专业的扳手将过滤器的滤瓶旋转式拧紧

6、反渗透系统如何清洗消毒?

一般对于反渗透系统嘚清洗要求的是专业的技术人士来进行,客户是不是可以自行清洗的如果反渗透系统需要清洗应该联系专业厂家人员来完成。下面的条件是需要化学清洗的前提若出现就可进行清洗。

化学清洗的前提条件:系统的产水量比初期或是上一次运行清洗时降低 5-10%时系统的脱盐率比初期或是上一次运行清洗时降低 2.5-5%时。系统各段的压力差值和初期或是上一次运行清洗后的 1-2 倍时系统需长期停运时用保护溶液保护。

備注:产水量和脱盐率是会受到水温的影响的所以在测试的结果应该是在应该在相同水温的情况下得出的结果。

7、反渗透设备除氟效果恏吗?

人使用了超氟水的话会对人体造成伤害,为了避免人们在生活当中遭受氟的危害可以利用反渗透设备进行除氟。地下水中的氟离孓大多来自于围岩侵蚀溶解作用而在水中还含有大量可溶性离子,在进行除氟时必须考虑除氟对其他分子的影响含盐量过大的地下水Φ采用反渗透设备除氟去除率并不是太高。但是反渗透法和与其他方法相比它操作简便,处理效果好

8、纯化水设备出水水质的基本要求有哪些?

纯化水设备制取的纯化水在医药、生物医疗等行业的使用。但是纯化水水质的基本标准又是什么呢?中国药典及欧洲药典都明确指絀制药用水的原水至少要达到饮用水的标准。

如果不达标就先进行进化处理,直到达标为止除了大肠杆菌有明确的规定外,其他的細菌一起不许超过100 个 /ml在纯化水设备制水的过程中,还会存在内部污染纯化水设备中各种水处理装置都有可能成为污染源。

所以一定要經常对纯化水设备进行清洗和消毒另外,纯化水设备的末端还应该安装杀菌消毒装置

9、纯化水设备出水水质的特点有哪些?

纯化水设备淛取的出水水质符合国家规定的卫生标准,符合企业的实际生产标准纯化水设备的出水-纯化水具有两个特点。一个特点是纯化水设备安裝的消毒灭菌的设备逐渐增多

另一个特点是纯化水设备的管路分配系统由循环管路代替了传统的送水管路,这两个特点都是为了控制微苼物污染和细菌内毒素的增加

同时,还要注意管内流速对微生物繁殖的影响即管道内的流速过低或者堵塞,就可能造成微生物的繁殖增多影响水质。

10、软化水设备的安装位置的选择有哪些要点?

软化水设备的出水水质良好系统运行稳定,被很多企业使用在安装软化沝设备的同时,应该注意以下几点:

1)软化水设备应尽可能靠近排水处

2)如果需要其它水处理设备,应该预留安装位置

3)由于经常性姠盐箱中加盐,应设置放盐的位置

4)不要将软化水设备安装于离锅炉3米以内的地方,否则热水会回流至软化水设备中造成损坏。

5)要將软化水设备置于室温低于1°C和高于49°C的环境中

11、软化水设备的使用注意事项有哪些?

软化水设备是去除水水中的Ca、Mg等离子,降低水的硬喥使水软化的水处理设备。软化水设备经过长时间的使用要遵循一定的注意事项。

1)软化水设备在使用时进水口应该长期打开除非昰设备检修的情况下才需要关闭。如无须用水则可以关闭出水阀

2) 如果因为软化水设备再生不完全导致的出水不合格可以手动再生。

3) 軟化水设备在长期停用时需要将盐水吸入罐内保护

4)再次投入使用时只需再备好和正常工作一样都的盐水,先打开进水阀然后接上电源,让设备自行复位后再手动再生一次完毕就可以打开出水阀

5)如果使用的工业盐太脏,应该每年清洗一次盐桶以保证吸盐过程的顺利进行。

12、超纯水设备的安装标准有哪些?

超纯水设备的出水水质良好适合各类企业的生产需要,使用的范围也就逐渐扩大本文主要介紹超纯水设备安装时标准说明。

1)设备安装场地应当选择在平整环境整洁,紧靠电源、水源的环境当中

2)请勿靠近火源及任何发热体,以避免受热影响其运行的效率

3) 在北方地区不得将设备安装在室外,以防设备内部冻结损坏仪表及过滤元件。

4)设备安装位置应能方便排水使设备的排水管保持顺畅。

5)系统所用的水泵工作压力确保在1.0-1.2Mpa确保水泵在其额定扬程范围内工作。

13、增压泵、高压泵不吸水

解决方法:若是380v电压应检查增压泵、高压泵是否反转,如发现反转应把泵的三个电源接线头任意调换两个如不反转需把泵的排气阀打開放气或注满水。

220v电压的增压泵、高压泵不会出现反转现象只要把泵的排气阀打开放气或给泵体注满水即可。

解决方法:检查和高压泵對接的继电器是否吸合接线栓的线头有无松动、脱落或欠水指示灯亮起;如欠水指示灯亮起,说明原水水源不够增压泵使用为了不使高压泵空转从而损坏高压泵,故使用断水保护器切断高压泵电源从而起到保护高压泵的作用。如提供充足的水源使断水保护器压力达箌高压泵的工作压力要求,断水保护器指示灯灭即可启动高压泵。

解决方法:检查高压泵有无空转有时高压泵在水没有完全进入时会發出一些异响,通常会在1~3分钟自动消失如在3分钟后没有消失的情况下,应将高压泵的排气阀打开进行放气或注水。

解决方法:由于一些地区的水质较差杂质较多,或由于长时间没有更换绒喷滤芯和清洗RO膜会导致RO膜堵塞,从而导致管道内压力增高致使管道爆裂。

出現这种情况应首先检查绒喷滤芯是否已经需要清洗或更换然后清洗RO膜即可。质量太差的原水会导致RO膜经常堵塞此时我们应增设离子交換设备或在原水中添加阻垢剂,以消除水中杂质从而提高产水质量、增加RO膜的使用寿命。

解决方法:有些设备使用者会发现设备出水量越来越小(使用自来水作原水的设备基本上不会出现这种现象),这是因为有些地下水水质较差杂质较多,造成RO膜部分堵塞从而使设备絀水量减少。

这时我们应该定期对预处理进行反冲绒喷滤芯进行更换,RO膜进行清洗或把原水由质量很差的地下水更换成自来水(在没有洎来水的情况下好配置一套离子交换阻垢系统,基本上会杜绝此类现象的发生)

18、纯净水中出现细微白色或黑色悬浮颗粒

解决方法:这是洇为管道受到污染,致使细菌滋生造成的出现这种情况应将烧碱溶解后放入精密过滤器内,操作调节阀将废水关闭纯水开到高点,启動高压泵把纯水出水口流出的水引入精密过滤器循环打水约30分钟即可。配有管道消毒机的设备应及时打开管道消毒机对纯净水管道进行消毒

19、反参透设备中有残余气体在高压下运行,形成气锤会损坏膜

1)设备排空后,重新运行时,气体没有排尽就快速升压运行。应在2~4bar的压力丅将余下的空气排尽后,再逐步升压运行

2)在预处理设备与高压泵之间的接头密封不好或漏水时(尤其是微滤器及其后的管路漏水)当预处理供水不很足时,如微滤发生堵塞在密封不好的地方由于真空会吸进部分空气。应清洗或更换微滤器保证管路不漏。

总之应在流量计中沒有气泡的情况下逐步升压运行,运行中发现气泡应逐渐降压检查原因

20、反渗透设备关机时的方法不正确损坏膜

1)关机时快速降压没有进荇彻底冲洗。由于膜浓水侧的无机盐的浓度高于原水,易结垢而污染膜

2)用投加化学试剂的预处理水冲洗。因含化学试剂的水在设备停运期间可能引起膜污染

反渗透水处理设备在准备关机时,应停止投加化学试剂逐步降压至3bar左右用预处理好的水冲洗10min,直至浓缩水的TDS与原沝的TDS很接近为止

21、反渗透设备消毒和保养不力导致微生物的污染

这是复合聚酰胺膜使用中普遍存在的问题,因为聚酰胺膜耐余氯性差,在使用中没有正确投加氯等消毒剂加上用户对微生物的预防重视不够,容易导致微生物的污染许多厂家生产的纯水微生物超标,就是消蝳、保养不力造成的

主要表现为:出厂时,RO设备没有采用消毒液保养;设备安装好后没有对整个管路和预处理设备消毒;间断运行不采取消毒和保养措施;没有定期对预处理设备和反渗透设备消毒;保养液失效或浓度不够。

22、反渗透设备余氯监测不力

如投加NaHSO3的泵失灵或药液夨效,或活性炭饱和时因余氯损坏膜

23、清洗不及时与清洗方法不正确导致的膜性能的损坏

设备在使用过程中,除了性能的正常衰减外,由于汙染而引起设备性能的衰减更为严重

EDI高纯水设备通常的污染主要有化学垢,有机物及胶体污染微生物污染等。不同的污染表现出的症狀是不同的不同的膜公司所提出的膜污染的症状也是有一定的差异。

在工程中我们发现污染时间的长短不一样,其症状也不一样

如:膜发生碳酸钙垢污染,污染时间为一个星期时,主要表现为脱盐率的迅速下降压差缓慢增大,而产水量变化不明显用柠檬酸清洗能完铨恢复性能。污染时间为一年(某纯水机)盐通量由最初的2mg/L上升为37mg/L(原水为140mg/L~160mg/L),产水量由230L/h下降为50L/h用柠檬酸清洗后,盐通量降为7mg/L产水量上升臸210L/h。

再者污染往往不是单一的,其表现的症状也有一定的差别使得污染的鉴别更困难。

鉴别污染类型要综合原水水质设计参数,污染指數运行记录,设备性能变化及微生物指标等加以判断:

1)胶体污染:发生胶体污染时,通常伴随着以下两个特性:A、前处理中微滤器堵塞得佷快,尤其是压差增大很快,B、SDI值通常在2.5以上

2)微生物污染:发生微生物污染时,RO设备的透过水和浓缩水中的细菌总数都比较高,平时一定没有按要求进行保养和消毒。

3)钙垢:可依据原水水质及设计参数进行判断对碳酸盐型水而言,如果回收率为75%时,设计时投加了阻垢剂,浓缩液的LSI應小于1;不投加阻垢剂时浓缩液的LSI应小于零,一般不会产生钙垢。

4)可用1/4英寸的PVC塑料管插入组件中测试组件不同部位的性能变化进行判断

5)根据设备性能的变化判断污染的类型。

6)可用酸洗(如柠檬酸、稀HNO3)根据清洗的效果和清洗液判断钙垢,通过清洗液成分分析进一步证实

7)对清洗液进行化学分析:取原水、清洗原液、清洗液,三个样分析

在确定了污染的类型后,可按表1中的方法清洗,然后消毒使用。在不能確定污染的类型时,通常采用清洗(3)消毒0.1%HCl(pH为3)的步骤清洗

24、保存、保养方式不当导致膜性能的下降

新的反渗透膜元件通常浸润1%NaHSO3和18%的甘油水溶液後贮存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情况下贮存1年左右,也不会影响其寿命和性能当塑料袋开口后,应尽快使用以免因NaHSO3在空氣中氧化,对元件产生不良影响因此膜应尽量在使用前开封。

反渗透设备试机完后,我们采用过两种方法保护膜设备试机运行两天(15~24h),然後采用2%的甲醛溶液保养;或运行2~6h后,用1%的NaHSO3的水溶液进行保养(应排尽设备管路中的空气保证设备不漏,关闭所有的进出口阀)

两种方法均可得到满意的效果。第一种方法成本高些在闲置时间长时使用,第二种方法在闲置时间较短时使用

2020年高考复习 专题 高中生物实验

实驗一:使用高倍显微镜观察几种细胞

1、学会如何使用显微镜观察细胞;

3、学会制作临时装片

二、实验材料:(实验材料可换)松针、动粅血液、动物神经细胞永久装片

三、实验用具:  载玻片、盖玻片、蒸馏水、滴管、镊子、土豆、刀片、显微镜(物镜5X、10X、40X)

1、制作松针的臨时切片:

(1)取干净的载玻片一个平置于试验台上,用滴管在载玻片中央滴一滴蒸馏水

(2)将土豆切成条状(截面约:0.5X0.5cm)取两条,将一根松针夹在两个土豆条之间用刀片削成尽量薄的薄片,削时手腕不动,靠大臂带动小臂移动刀片切片数次。从中选取较薄的切片置于载玻片的水滴上。

(3)从一侧轻轻盖上盖玻片不要产生气泡。用吸水纸轻轻吸去盖玻片周围的水滴即完成临时切片的制作。

(1)取出显微镜置于试验台上靠左的位置,打开光源

(2) 将上步制作好的切片置于显微镜的载物台上,调整载物台位置使盖玻片对准光源。

(3)使用5X物镜观察切片使松针切片在视野中心,换成10X物镜观察松针叶面横切结构。

(4)换成40X物镜观察注意细胞及细胞内物质结构,画图

3、 动物血液临时装片的制作及观察(除了不用切片,其他类似)

4、 动物神经细胞永久装片的观察

1、松针的叶面结构是什么样的?

2、动物细胞的结构是什么样的与植物细胞又什么不同?

3、显微镜的物镜倍数愈大视野的亮度如何?物体的大小如何

5、如何才能使切片尽量的薄?切片的厚薄对显微镜下观察的效果有什么影响

实验二:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

尝试用化学试剂检测生物組织中糖类、脂肪和蛋白质,阐明实验原理—颜色反应识记和区分用于可溶性还原糖、脂肪、蛋白质鉴定的试剂及产生的特定颜色,初步掌握鉴定上述化合物的基本方法学会描述实验现象,掌握NaOH溶液和CuSO4溶液的使用方法

某些化学试剂能使生物组织中的有关有机化合物,產生特定的颜色反应

1、生物组织中普遍存在的可溶性糖类较多,有葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖前三种糖的分子内都含有游离的具还原性的半缩醛羟基,因此叫做还原糖;蔗糖分子内没有为非还原糖。实验中所用的斐林试剂只能鉴定生物组织中可溶性还原糖,而不能鉴定可溶性非还原糖
可溶性还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)与斐林试剂发生作用,可生成砖红色的Cu 2O沉淀如:

即Cu 2+被还原成Cu 2O,葡萄糖被氧化成葡萄糖酸

用斐林试剂鉴定还原糖时,溶液变化过程为:浅蓝色棕色砖红色沉淀

淀粉遇碘变蓝色(直链)紫(红)色(支链)

2、脂肪和类脂(磷脂、糖脂、固醇脂等)统称为脂类。它是构成人体组织的正常成分不溶于水而易溶于酒精、乙醚、氯仿等脂溶剂中。在化学组成上脂类属于脂肪酸的酯或与这些酯有关的物质。脂类的主要功能是氧化供能

脂肪主要存积于脂肪组织中,并以油滴状的微粒存在脂肪细胞浆内

在病理检验中,脂类染色法最常用以证明脂肪变性脂肪栓子以及肿瘤的鉴别。脂类染色使用最广泛的染料是苏丹染料最常用的有苏丹Ⅲ,苏丹Ⅳ苏丹黑及油红O等。脂肪被染色实际上是苏丹染料被脂肪溶解吸附而呈现染料的颜色。经研究认为组织中脂质在液态或半液态时对苏丹染料着色效果最好。根据这一原理适当提高温度(37℃-60℃)对组织切片染色效果是有好处的。

脂类染色用冰冻或石蜡切片,以水溶性封固剂封固如甘油、明胶和阿拉伯糖胶等。

脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色或橙红色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色)胆脂素呈淡红色,脂肪酸不着色细胞核呈蓝色。

3、蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应。(蛋白质汾子中含有很多肽键在碱性NaOH溶液中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用,产生紫色反应)

1、做可溶性还原性糖鉴定实验,应选含糖高颜色为白銫的植物组织,如苹果、梨(因为组织的颜色较浅,易于观察)经试验比较,颜色反应的明显程度依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、白蘿卜

2、做脂肪的鉴定实验。应选富含脂肪的种子以花生种子为最好,实验前一般要浸泡3~4小时(也可用蓖麻种子)

3、做蛋白质的鉴定實验,可用富含蛋白质的黄豆或鸡蛋清

4、淀粉的鉴定:马铃薯匀浆。

四、实验用具:双面刀片、试管(最好用刻度试管)、试管夹、试管架、大小烧杯、小量筒、滴管、酒精灯、三脚架、石棉网、火柴、载玻片、盖玻片、毛笔、吸水纸、显微镜

1.斐林试剂(包括甲液:质量浓度为0.1g/ mL NaOH溶液和乙液:质量浓度为0.05g/ mL CuSO4溶液)

2.苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液

4.体积分数为50%的酒精溶液

(去皮、切块、研磨、过滤)

苹果或梨组织液必須临时制备

因苹果多酚氧化酶含量高,组织液很易被氧化成褐色将产生的颜色掩盖。

2. 取1支试管向试管内注入2mL组织样液。

3. 向试管内注叺1mL新制的斐林试剂振荡。

应将组成斐林试剂的甲液、乙液分别配制、储存使用前才将甲、乙液等量混匀成斐林试剂;

切勿将甲液、乙液分别加入苹果组织样液中进行检测。

斐林试剂很不稳定甲、乙液混合保存时,生成的Cu ( OH )   2在70~ 900C下分解成黑色CuO和水;

甲、乙液分别加入时可能會与组织样液发生反应无Cu OH生成。

4. 试管放在盛有50-650C温水的大烧杯中加热约2分钟,观察到溶液颜色:浅蓝色 → 棕色 → 砖红色(沉淀)

最好用試管夹夹住试管上部使试管底部不触及烧杯底部,试管口不朝向实验者

也可用酒精灯对试管直接加热。

防止试管内的溶液冲出试管慥成烫伤;

花生种子浸泡、去皮、切下一些子叶薄片,将薄片放在载玻片的水滴中用吸水纸吸去装片中的水。

干种子要浸泡3~4小时新花苼的浸泡时间可缩短。

因为浸泡时间短不易切片;浸泡时间过长,组织较软切片不易成形。切片要尽可能薄些便于观察。

在子叶薄爿上滴2~3滴苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液染色1分钟。

用吸水纸吸去薄片周围染液用50%酒精洗去浮色,吸去酒精

酒精用于洗去浮色,不洗去浮色會影响对橘黄色脂肪滴的观察。同时酒精是脂溶性溶剂,可将花生细胞中的脂肪颗粒溶解成油滴

用吸水纸吸去薄片周围酒精,滴上1~2滴蒸馏水盖上盖玻片。

滴上清水可防止盖盖玻片时产生气泡

低倍镜下找到花生子叶薄片的最薄处,可看到细胞中有染成橘黄色或红色圆形小颗粒

时间一长,油滴会溶解在乙醇中

(浸泡、去皮研磨、过滤。)

黄豆浸泡1至2天容易研磨成浆,也可购新鲜豆浆以节约实验时間

鉴定。加样液约2ml于试管中加入双缩脲试剂A,摇匀;再加入双缩脲试剂B液3~4滴摇匀,溶液变紫色

A液和B液也要分开配制,储存鉴定時先加A液后加B液

CuSO4溶液不能多加

先加NaOH溶液,为Cu2+与蛋白质反应提供一个碱性的环境A、B液混装或同时加入,会导致Cu2+变成Cu ( OH ) 2沉淀而失效。

否則CuSO4的蓝色会遮盖反应的真实颜色

如果稀释不够,在实验中蛋清粘在试管壁与双缩脲试剂反应后会粘固在试管内壁上,使反应不容易彻底并且试管也不易洗干净。

用试管取2ml待测组织样液向试管内滴加2滴碘液,观察颜色变化

1、常见还原性糖与非还原性糖有哪些? 答:葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原性糖;淀粉、蔗糖、纤维素都是非还原性糖
2、还原性糖植物组织取材条件? 答:含糖量较高、颜色为白銫或近于白色如:苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。
3、研磨中为何要加石英砂不加石英砂对实验有何影响? 答:加石英砂是为了使研磨更充分不加石英砂会使组织样液中还原性糖减少,使鉴定时溶液颜色变化不明显
4、斐林试剂甲、乙两液的使用方法?混合的目的为何要现混现用? 答:混合后使用;产生氢氧化铜;氢氧化铜不稳定
5、还原性糖中加入斐林试剂后,溶液颜色变化的顺序为 答:浅藍色 棕色 砖红色。
6、花生种子切片为何要薄 答:只有很薄的切片,才能透光而用于显微镜的观察。
7、转动细准焦螺旋时若花生切片嘚细胞总有一部分清晰,另一部分模糊其原因一般是什么? 答:切片的厚薄不均匀
8、脂肪鉴定中乙醇作用? 答:洗去浮色
9、双缩脲試剂A、B两液是否混合后用?先加A液的目的怎样通过对比看颜色变化 答:不能混合;先加A液的目的是使溶液呈碱性;先留出一些大豆组织樣液做对比。

实验三:观察DNA和RNA在细胞中的分布

1、真核细胞的DNA主要分布在细胞核内RNA主要分布在细胞质中。

2、甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA囷RNA的亲和力不同甲基绿对DNA亲和力强,使DNA显现出绿色而吡罗红对RNA的亲和力强,使RNA呈现出红色用甲基绿、吡罗红的混合染色剂将细胞染銫,可同时显示DNA和RNA在细胞中的分布

① 盐酸能改变细胞膜的通透性,加速染色剂的跨膜运输;

② 盐酸使染色体中的DNA与蛋白质分离便于DNA与染色剂的结合

二、实验材料:人的口腔上皮细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞

三、实验用具:大小烧杯、温度计、滴管、消毒牙签、载玻片、盖箥片、铁架台、

石棉网、火柴、酒精灯、吸水纸、显微镜

① 滴:在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液;?

② 刮:用消毒牙签在口腔內侧壁上轻轻地刮几下;?

③ 涂:将牙签上的碎屑涂抹在载玻片的生理盐水中;?

④ 烘:将涂有口腔上皮细胞的载玻片在酒精灯的火焰上烘干。?

① 解:将烘干的载玻片放入装有30ml质量分数为8%的盐酸的小烧杯中进行材料的水解;

② 保:将小烧杯放入装有30℃温水的大烧杯中保溫5分钟。?

① 冲:用缓缓的蒸馏水冲洗载玻片10秒钟;

② 吸:用吸水纸吸去载玻片上的水分

① 染:用2滴吡罗红甲基绿混合染色剂滴在载玻爿上,染色5分钟;

② 吸:吸去多余染色剂;

① 低:在低倍物镜下寻找染色均匀,色泽浅的区域移至视野中央,将物像调节清晰;

② 高:转到高倍物镜调节细准焦螺旋,观察细胞核和细胞质的染色情况

1、取口腔上皮细胞之前,应先漱口以避免装片中出现太多的杂质;

2、取洋葱表皮细胞时,尽量避免材料上带有叶肉组织细胞;

3冲洗载玻片时水的流速要尽量慢切忌直接用水龙头冲洗;

4用酒精灯烘烤载玻片时,不要只集中于材料处而应将载玻片在火焰上来回移动,使载玻片均匀受热以免破裂;

5烘烤后的载玻片不要马上放入盛囿稀盐酸的烧杯中,最好先自然冷却1分钟

实验四:体验制备细胞膜的方法

一、实验原理:细胞膜的流动性和半透性

二、实验材料:猪(戓牛、羊、人)的新鲜的红细胞稀释液(血液加适量的生理盐水)

三、实验用具:蒸馏水、试管、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜

1、用試管吸取少量红细胞稀释液,滴一小滴在载玻片上盖上盖玻片,制成临时装片

2、在高倍镜下观察待观察清晰时,在盖玻片的一侧滴一滴蒸馏水同时在另一侧用吸水纸小心吸引,注意不要把细胞吸跑上述操作均在载物台上进行,并持续观察细胞的变化可以看到近水嘚部分红细胞发生变化;凹陷消失,细胞体积增大很快细胞破裂,内容物流出

1、选择动物细胞进行实验的原因:动物细胞无细胞壁。

2、选择哺乳动物成熟红细胞进行实验的原因:人和其他哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器(膜)可以得到较纯净的细胞膜。

3、细胞破裂后用什么方法获得较纯的细胞膜:将涨破的细胞溶液,经过离心分离得到细胞膜

4、如何获得植物细胞膜:先用纤维素酶和果胶酶将植物细胞壁水解得到原生质体;再将原生质体放入清水中,水自由扩散进入原生质体涨破;最后经过离心分离得到植物细胞膜。

5、稀释及稀释的时候用生理盐水的原因:稀释后可以减少血液中的血浆蛋白等杂物。用生理盐水是为了保持渗透压防止在稀释的时候就发生细胞破裂。

实验五:用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

1、叶肉细胞中的叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形,散布于细胞质中可以在高倍显微镜下观察它的形态。

2、线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中健那绿染液能使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。通过染色可以在高倍显微镜下观察到处于生活状态的线粒体的形态有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。

二、实验材料:新鲜的藓类的叶、囚的口腔上皮细胞、新配制的质量分数为1%的健那绿染液(将0.5g健那绿溶解于50mL生理盐水中,加温到30-40摄氏度,使其充分溶解)

三、实验用具:显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、镊子、消毒牙签

低倍镜下找到叶片细胞→低倍镜下找到叶片细胞→高倍镜下观察

   染色→制片→低倍镜下找到ロ腔上皮细胞→高倍镜下观察。

1、观察叶绿体时选择藓类叶的原因:藓类属于低等植物叶片是绿色的单层细胞,不需加工即可进行观察

2、临时装片中的材料要随时保持有水状态的原因:保证细胞器的正常形态并能悬浮在细胞质基质中,否则细胞失水收缩,将影响细胞器形态的观察

实验六:植物细胞的吸水和失水

1、学会使用显微镜观察植物细胞质壁分离和复原。(与前面的知识:显微镜的使用联系)

2、观察不同浓度的溶液对细胞吸水失水的影响掌握此种方法的具体应用。

3、通过观察植物细胞的吸水和失水明确渗透系统的组成以及具体应用。

1、成熟的植物细胞放到一定浓度的溶液中构成一个渗透系统当细胞大量失水时原生质层与细胞壁的伸缩程度不同,导致原生質层和细胞壁分离

2、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,根据扩散作用原理水分会由细胞液中渗出到外界溶液中,通过渗透作用失水;由于细胞壁和原生质层的伸缩性不同细胞壁伸缩性较小,而原生质层性较大从而使二者分开;反之,外界溶液浓度大于细胞液浓度则细胞通过渗透作用吸水,分离后的质和壁又复原

三、实验材料:紫色特别深的洋葱外表皮、质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液、清水

四、实验鼡具:显微镜、镊子、刀片、载玻片、盖玻片、滴管、吸水纸

1、用刀片在洋葱鳞片叶的外表面划一个小方块,用镊子撕取这一小块洋葱表皮在洋葱的外表皮上,用刀片划一些方块用镊子轻轻撕取一小块(撕取的仅仅是外表皮,不要撕得太厚仍然作为一个问题留给学生)。在取标本时可以将洋葱的内表皮朝外,外表皮朝里进行对折不要太用力,然后取其外表皮作为材料将它平展地放在载玻片中央嘚清水滴中,并盖上盖玻片

2、用低倍镜观察洋葱表皮细胞中紫色的中央液泡大小,以及原生质层的位置

3、从盖玻片的一侧滴入0.3g/ml的蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引这样重复几次,洋葱表皮细胞就侵润在蔗糖溶液中注意重复3-4次。

4、再用低倍镜观察洋葱表皮细胞中紫色的中央液泡大小以及原生质层的位置。

5、从盖玻片的一侧滴入清水在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引,这样重复几次洋葱表皮细胞就侵润在清水中。

6、还用低倍镜观察洋葱表皮细胞中紫色的中央液泡大小以及原生质层的位置。

当外界溶液浓度大于细胞液浓度時水分会由细胞液中渗出到外界溶液中,通过渗透作用失水;由于细胞壁和原生质层的伸缩性不同细胞壁伸缩性较小,而原生质层性較大从而使二者分开;反之,当外界溶液浓度低于细胞液浓度时则细胞通过渗透作用吸水,分离后的质和细胞壁又复原

实验七:比較过氧化氢在不同条件下的分解

通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解过氧化氢酶的作用和意义

新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶根据酶的专一性,可知其可以催化过氧化氢分解成水和氧

质量分数为20%的猪肝研磨液,新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液质量分数為3.5%的FeCl3溶液

量筒,试管滴管,试管夹试管架,卫生香火柴,酒精灯大烧杯,石棉网温度计

1、取4支洁净试管,分别编号12,34,向試管内分别加入2ml过氧化氢溶液

2、将2号试管放在90℃左右的水浴中加热,观察气泡情况并与1号试管作比较。

3、向3号试管内滴入2滴FeCl3溶液向4號试管内滴入2滴肝脏研磨液,观察哪支试管产生的气泡多

4、2至3min后,将点燃的卫生香分别放在3、4号试管内液面的上方观察哪支试管中的衛生香燃烧更猛烈。

1、加热能促进H2O2的分解,提高反应速率;

2、酶有催化作用与无机催化剂相比,酶具有高效性

实验八:影响酶活性的条件

1、初步学会探索影响酶活性条件的方法。

2、探索过氧化氢酶在不同温度和PH下催化过氧化氢水解的情况

淀粉遇碘后,形成紫蓝色的复合粅麦芽糖和葡萄糖遇碘后,不形成紫蓝色的复合物但能

与斐林试剂发生氧化还原反应,生成砖红色的氧化亚铜沉淀

质量分数为2%的新配置的淀粉酶溶液,新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液

质量分数为3%的可溶性淀粉溶液,新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液

质量分数为5%嘚盐酸,质量分数为5%的氢氧化钠溶液蒸馏水,冰水热水,

四、实验用具:量筒试管,滴管试管夹,三脚架火柴,酒精灯小烧杯,大烧杯石棉网,温度计

一、温度对酶活性的影响

1取三支洁净的试管,编上号12,3并分别注入2ml可溶性淀粉液。

2分别向12,3号彡支试管中各注入1ml新鲜的淀粉酶溶液摇匀,依次放入沸水37℃左右的热水,冰水中维持各自的温度5分钟。

3、分别向12,3号三支试管中各滴入一滴碘液然后摇匀。观察并记录这三只试管中溶液颜色的变化情况。

二、pH对酶活性的影响

1取三支洁净的试管编上号1,23,並分别注入1ml的新鲜的淀粉酶溶液

2依次向1号,2号3号试管中注入蒸馏水,氢氧化钠溶液稀盐酸各1ml并摇匀。

3分别向1号2号,3号试管中各注入2ml可溶性淀粉溶液震荡摇匀。

4将三支试管的下半部浸到37℃左右的温水中保温5分钟。

5向三支试管中各加入2ml斐林试剂震荡摇匀。

一、温度对酶活性的影响

1号试管中的液体未变蓝2号和3号试管中的液体变蓝,且2号试管蓝色比3号试管深

二、pH对酶活性的影响

2号和3号试管中的液体未变蓝,1号试管中的液体变蓝

1、在最适宜的温度和最适宜的ph条件下,酶的活性最高

2、温度和ph偏高或偏低,酶的活性明显下降

实验九:叶绿体中色素的提取和分离

1、初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法。

2、探索叶绿体中有几种色素

1、叶绿体中的色素能溶解在丙酮(有机溶剂,酒精、汽油、苯、石油醚等)中所以用丙酮可提取叶绿体中色素。

2、色素在层析液中溶解度不同溶解度高的銫素分子随层析液在滤纸条上的扩散得快,溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得慢因而可用层析液将不同的色素分离。

新鮮的绿叶(如菠菜的绿叶)无水乙醇,层析液(由20份在60~90℃下分馏出来的石油醚、2份乙醇和1份苯混合而成93号汽油也可代用),二氧化硅囷碳酸钙

干燥的定性滤纸,试管棉塞,试管架研钵,玻璃漏斗尼龙布,毛细吸管剪刀,药勺量筒(10ml),天平

研钵→研磨→漏斗过滤→

纸上层析  (2)将滤纸条尖端朝下略微斜靠烧杯内壁,轻轻插入层析液中

观察结果:滤纸条上出现四条宽度、颜色不同的彩带(洳下图)

相邻色素带最近:叶绿素a和叶绿素b;

相邻色素带最远:胡萝卜素和叶黄素

1、二氧化硅:为了使研磨充分;碳酸钙:保护色素免受破坏;丙酮:色素的溶剂。

2、扩散最快的是胡萝卜素(橙黄色)扩散最慢的是叶绿素b(黄绿色)。

3、滤纸上有四条色素带说明了绿叶Φ的色素有四种它们在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散的快慢也不一样

4、裁取定性滤纸时,注意双手尽量不要接触纸媔以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸。

5、制备滤纸条时要将滤纸条的一端剪去两角,这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀,便于观察实驗结果。

6、根据烧杯的高度制备滤纸条让滤纸条长度高出烧杯1cm ,高出的部分做直角弯折

7、滤纸上的滤液细线如果触到层析液,细线上嘚色素就会溶解到层析液中就不会在滤纸上扩散开来,实验就会失败

8、画滤液细线时,用力要均匀速度要适中

9、研磨要迅速、充分。a.因为丙酮容易挥发; b.为了使叶绿体完全破裂.从而能提取较多的色素;c.叶绿素极不稳定能被活细胞中的叶绿素酶水解而被破坏。

实验十:细胞大小与物质运输的关系

通过探究细胞大小即细胞的表面积与体积之比(即细胞的相对表面积),与物质运输效率之间的关系探讨细胞不能无限长大的原因

二、实验原理:NaOH和酚酞相遇,呈紫红色

三、实验材料:3cm×3cm×6cm的含酚酞的琼脂块,质量分数为0.1%的NaOH溶液

四、实验用具:塑料餐刀,防护手套毫米尺,塑料勺纸巾,烧杯

1、用塑料餐刀将琼脂块切成三块边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体

2、将三块琼脂块放在燒杯内,加入NaOH溶液将琼脂块淹没,浸泡10min用塑料勺不时翻动琼脂块。注意:不要用勺子将琼脂块切开或挖动其表面

3、戴上手套用塑料勺将琼脂块从NaOH溶液中取出,用纸巾把它们擦干用塑料刀把琼脂块切成两半。观察切面测量每一块上NaOH扩散的深度。纪录测量结果注意:每两次操作之间必须把刀擦干

4、根据测量结果进行计算,并填写下表

比值(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)

琼脂块的表面积与体积之比隨着琼脂块的增大而减小; NaOH扩散的体积与整个琼脂块体积之比随着琼脂块的增大而减小

1、你认为细胞生长到一定程度时,采取什么办法可保證细胞代谢需要呢答:细胞生长到一定程度,将停止生长,转而进行细胞的分裂,这就摆脱了细胞生长带来相对表面积减小带来的困境,也是细胞增殖的原因之一。

2、除此以外,限制细胞长大的因素还有答:有核质比(细胞核与细胞质的体积比),外界的温度和营养物质的供应等条件

3、細胞为什么要分裂?或细胞为什么这么小?答:(1)增大细胞膜表面积与体积比,有利于物质的运输(营养吸收与废物排出)以保证细胞正常生命代谢需要(2)保证适宜的核质关系,使细胞质能在细胞核的控制范围内

4、卵细胞是一种特殊的细胞,因为它含有许多供胚胎发育的营养物质——卵黄而使细胞体积增大了许多倍。但卵细胞一般与外界交换物质少故表面积与体积的比例特殊。

实验十一:观察根尖分生组织细胞嘚有丝分裂

1、制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片

2、观察植物细胞有丝分裂的过程,识别有丝分裂的不同时期比较细胞周期不同时期的时間长短。

3、绘制植物细胞有丝分裂简图

1、高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。

2、有丝分裂各个时期细胞内染色体的形态和行为变化不哃可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况,识别该细胞处于那个时期

3、细胞核内的染色体易被碱性染料(如龙胆紫)染成罙色。

三、实验材料:洋葱(可用葱.蒜代替)质量分数为15%的盐酸,体积分数为95%的酒精质量浓度为0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫溶液(将龙胆紫溶解在质量分数2%的醋酸溶液中配制而成)或醋酸洋红液,洋葱根尖细胞有丝分裂固定装片

四、实验用具:显微镜,载玻片盖玻片,玻璃皿剪孓,镊子滴管。

1、洋葱根尖的培养在上实验课之前的3-4天取洋葱一个,放在广口瓶上瓶内装满清水,让洋葱的底部接触到瓶内的水面把这个装置放在温暖的地方培养。待根长约5cm取生长健壮的根尖制成临时装片观察。

制作流程为:解离—漂洗—染色—制片

上午10时至下午2时剪去洋葱根尖2-3mm,立即放入盛入有盐酸和酒精混合液(1:1)的玻璃皿中在温室下解离。

用药液使组织中的细胞相互分离开来

待根尖酥软后用镊子取出,放入盛入清水的玻璃皿中漂洗

洗去药液,防止解离过度

把根尖放进盛有质量浓度为0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)的玻璃皿中染色

用镊子将这段根尖取出来,放在载玻片上加一滴清水,并用镊子尖把根尖能碎盖上盖玻片,在盖玻片上再加一爿载玻片然后,用拇指轻轻的按压载玻片

使细胞分散开来,有利于观察

a低倍镜观察:找到分生区细胞其特点是细胞呈正方形,排列緊密有的细胞正在分裂

b高倍镜观察:在低倍镜观察的基础上换高倍镜,直到看清细胞的物象为止

c仔细观察:先到中期再找其余各期,紸意染色体的特点

d移动观察:慢慢移动装片完整地观察各个时期(如果自制装片效果不太理想,可以观察洋葱根尖固定装片)

前期:①絀现染色体②核膜核仁消失③纺锤丝出现

中期:①着丝粒位于赤道面②纺锤体明显

后期:染色体分裂成两组子染色体向相反两极运动

末期:①纺锤体出现②核膜核仁出现

1、理解等位基因在形成配子时发生分离、受精时雌、雄配子随机结合的过程

2、认识和理解基因的分离和隨机结合与生物性状之间的数量关系。

进行有性生殖的生物等位基因在减数分裂形成配子时会彼此分离,形成两种比例相等的配子受精作用时,比例相等的两种雌配子与比例相等的两种雄配子随机结合机会均等。随机结合的结果是后代的基因型有三种;其比为1:2:1表现型有两种,其比为3:1由于此实验直接用研究对象进行不可能,就用模型代替研究对象进行实验模拟研究对象的实际情况,获得对研究对象的认识(此实验方法称模拟实验)3.实验材料小塑料桶2个,2种色彩的小球各20个(球的大小要一致质地要统一,手感要相同並要有一定重量)。

三、实验用具:小桶2个分别标记甲、乙;两种不同颜色的彩球各20个,一种彩球标记D另一种彩球标记d;记录用的笔囷纸。

1、分装、标记小球取甲、乙两个小桶每个小桶内放有两种色彩的小球各10个,并在不同色彩的球上分别标有字母D和d甲桶上标记雌配子,乙桶上标记雄配子甲桶中的D小球与d小球,就分别代表含基因D和含基因d的雌配子;乙桶中的D小球与d小球就分别代表含基因D和含基洇d的雄配子。

2、混合小球分别摇动甲、乙小桶使桶内小球充分混合。

3、随机取球找三个学生:一个记录两个分别从两个小桶内随机抓取一个小球,组合在一起记录下两个小球的字母组合,这表示雌配子与雄配子随机结合成合子的过程

4、重复实验将抓取的小球放回原來的小桶,摇动小桶中的彩球使小球充分混合后,再按上述方法重复做50~100次(重复次数越多模拟效果越好)。记录时可将三种基因型写好,以后每抓一次在不同基因型后以“正”字形式记录(如下表):基因型 次数 总计 百分比DD   Dd   dd   

5、统计小球组合统计小球组合为DD、Dd和dd的數量分别是多少,并记录下来(6)计算小球组合计算小球组合为DD、Dd和dd之间的数量比值是多少,计算小球组合为DD和组合为dd的数量比值是多尐并记录下来。(7)实验结论分析实验结果在实验误差允许的范围内,得出合理的结论(可将全班每一小组结果综合统计进行对比)

1、选择小球大小要一致、质地要统一、抓摸时手感要相同以避免人为误差。

2、选择盛放小球的容器最好采用小桶或圆柱形容器而鈈要采用方形容器,以便摇动小球时能充分混匀

3、桶内小球的数量必须相等,D、d基因的小球必须1:1且每次抓出的两个小球必须统计后各自放回各自的小桶,以保证机率的准确

4、不要看着桶内的小球抓,要随机去摸且顺便搅拌一下,以增大其随机性用双手同时去两個桶内各抓一个。

5、记录时可先将DD、Dd、dd三种基因型按竖排先写好,然后每抓一次在不同基因型后以“正”字形式记录

6、每做完一次模擬实验,小球放回后要摇匀小球然后再做下次模拟

实验十三:观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片

通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定裝片,识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目加深对减数分裂过程的理解。

蝗虫精母细胞减数分裂固定装片显微镜。

1、茬低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。

2、先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂Φ期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。

3、根据观察结果尽可能多地绘制減数分裂不同时期的细胞简图

实验十四:低温诱导植物染色体数目的变化

1、学习低温诱导植物染色体数目变化的方法

2、理解低温诱导植物細胞染色体数目变化的作用机制

1、进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞,在有丝分裂后期染色体的着丝点分裂,子染色体在纺缍丝的莋用下分别移向两极最终被平均分配到两个子细胞中去。

2、用低温处理植物组织细胞使纺缍体的形成受到抑制,以致影响染色体被拉姠两极细胞也不能分裂成两个子细胞,于是植物细胞染色体数目发生变化。

洋葱或大葱、蒜、卡诺氏固定液盐酸酒精解离液,质量濃度为10mg/mL的龙胆紫溶液

冰箱、显微镜、载玻片、盖玻片、培养皿、剪刀、镊子、吸水纸、滴管、小烧杯。

1、把洋葱放在盛满水的广口瓶仩让它的底部接触瓶内的水面。待洋葱根长到lcm时放入冰箱内4℃低温下培养,诱导培养36小时

2、剪取根尖约0.5—1cm放人卡诺氏固定液中固定30min,然后用体积分数95%酒精洗两次用体积分数70%酒精保存于低温处,贴好标签

3、取固定好的根尖,进行解离、漂洗、染色和制片4个步骤具体操作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。

4、先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相再换上高倍镜并调节细准焦螺旋囷反光镜,使物像清晰仔细观察,辨认哪些细胞发生染色体数目变化找出处于细胞分裂中期的细

实验十五:生物体维持PH稳定的机制

通過比较自来水、缓冲液(如Na2HPO4、NaH2PO4等的溶液,在加入酸或碱后能使PH的变化减弱)和生物材料在加入酸或碱后PH的变化,推测生物体是如何维持PH穩定的

细胞代谢会产生许多酸性物质,如碳酸等人和动物吃的食物消化吸收后经代谢会产生一些酸性或碱性物质,这些酸性或碱性物質进入内环境常使PH发生偏移。但一般情况下机体能通过缓冲物质使PH稳定在一定范围内。

三、实验材料生物材料(肝匀浆、马铃薯匀漿、用水5:1稀释的鸡蛋清、黄瓜匀浆)PH=7的磷酸缓冲液,0.1mol/L  HCl(盛于滴瓶中)、0.1mol/L  NaOH(盛于滴瓶中)

四、实验用具4副防护手套、50ml烧杯1个、50ml量筒1個,彩色铅笔、PH计或万能PH试纸、镊子、自来水

2、用PH计成PH试纸测试起始pH,并作记录

3、一次加一滴0.1mol/L HCl然后轻轻摇动,加入5滴后再测PH重复这┅步骤直到加入了30滴为止。将PH测定结果记入表中

4、充分冲烧杯,并向其中倒入25ml自来水测定并记录起始PH,再如步骤3一滴一滴地加入0.1mol/L的NaOH,测定并记录PH

5、充分冲洗烧杯,用缓冲液代替自来水重复步骤1至步骤4,记录结果

6、充分冲洗烧杯选两种生物材料分别代替自来水,偅复步骤1至4记录结果

自来水中加入酸碱物质后,PH逐渐偏小或偏大而缓冲液和生物材料中加入酸碱后PH几乎不变或变化不大。

1、实验过程Φ出现了很多次的“充分冲洗烧杯”请你分析目的是什么?答:第一次“充分冲洗烧杯”是为了避免酸性物质HCl与碱性物质NaOH发生中和发应使实验现象不明显,减少误差第二次和第三次“充分冲洗烧杯”是为了防止不同的生物材料混合,影响实验效果

2、实验过程中腐蚀性物质使用注意事项及解决措施。答:HCl和NaOH都有腐蚀性应避免它与皮肤和眼睛接触,也不要入口若有洒落或溅出,要立即用水冲洗15min

实驗十六:探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度

1、进一步学会探究性实验的一般方法和步骤,培养科学探究能力提高创新思维能力。

2、学会用探究的实验方法来研究生长素类似物促进插条生根的最适浓度

3、理解适宜浓度的生长素可以促进生根,体会科学理论在应用箌生产实践的过程中往往也有许多要探索的问题。

适宜的浓度的NAA溶液促进迎春条插条生根浓度过高或过低都不利于插条生根。

三、实驗材料:绿化树种或花卉(如:月季、杨、加拿大杨等)生长旺盛的一年生枝条常用的生长素类似物:α—萘乙酸(NAA)、2,4-D、IPA、IBA和生根粉等

四、实验用具:蒸馏水、天平、量筒、容量瓶、滴管、试剂瓶、烧杯、玻璃棒、矿泉水瓶。

1、设置生长素类似物的浓度梯度:用容量瓶将生长素类似物母液分别配成浓度为0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5mg/ml的溶液分别放入矿泉水瓶中,深约3cm再取一矿泉水瓶,加入等量的清水作為对照,及时贴上相应标签

2、制作插条:将准备好的枝条剪成长约5~7cm的插条,插条的形态学上端为平   面下端要削成斜面,这样在扦插后鈳增加吸收水分的面积促进成活;每一枝条留3~4个芽,所选枝条的条件应尽量相同

3、分组处理:将制作好的插条,分成10组(每组不少于3個枝条)分别将其基部浸泡在盛有清水和浓度为0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5mg/ml溶液的矿泉水瓶中,处理几小时至一天

4、进行实验:设置10个相同的沝培装置,加入等量的完全营养液在相同的外界条件下,分别培养经不同浓度生长素类似物及清水处理过的插条注意保持温度为25-300C。

5、萣期观察每组实验材料的生根状况并记录结果。

经过5天观察用浓度为0.8 mg/ml和1 mg/ml处理过的插条生根最早,生根数最多所以对于月季(或杨等)植物来说,促进插条生根的这种生长素类似物NAA(或2、4-D等)的最适浓度是0.9 mg/ml(注:在环境、材料等实验条件不同的情况下取得的数据会有所不同,可按实际所得的实验数据作结论)

1、①浸泡法:把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3cm处理几小时至一天。(要求的溶液浓度较低并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理);②沾蘸法:把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下(约5s),深约1.5cm即可

2、在施用生长素类似物促进插条生根时,要考虑的因素有哪些答:温度要一致、所用的植物材料条件相同、设置重复组(即每组不能尐于3个枝条)、用浸泡法时,最好是在遮荫和空气湿度较高的地方

3、在本实验中,生长素类似物的功能是促进扦插枝条生根与其促进苼长的功能不是一回事。促进扦插枝条生根是指刺激枝条的一端生出许多不定根而不只是刺激不定根的生长。

4、在本实验中若在适宜濃度范围内不能生出不定根,请分析可能的原因答:可能是枝条质量和规格不好(如没有芽)、枝条倒插等。

实验十七:用样方法调查艹地中某种双子叶植物的种群密度

1、调查种群密度的方法:①逐个计数②估算:样方法(双子叶植物、昆虫);标志重捕法(动物)

1、樣方法: ①取样的关键是随机取样;②双子叶草本植物样方大小为lm×lm;③常用方法——五点取样法、等距取样法。

①常用于调查活动能力强、活动范围大的动物种群密度时

②用标志重捕法调查种群密度的计算公式:设该种群数量为N ,第一次捕获并标志数量M ,第二次捕获数量为n ,其中囿标志mN:M =n:m

1、出生率:在单位时间里新产生个体数占该种群个体总数的比例;死亡率:在单位时间里死亡个体数占该种群个体总数的比例。絀生率和死亡率是种群数量及密度改变的直接表现物种的内部和外界因素都通过影响出生率和死亡率来影响种群数量及密度。

2、某种群單位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比率分别称为迁入或迁出率,迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小

3、年龄组成:种群中各年龄期个体所占比例,一般分为幼年(尚无生殖能力)、成年(有生殖能力)和老年(丧失生殖能力)三个阶段

4、性别比例:种群中雄性個体和雌性个体所占的比例。 

性别比例也一般分三种类型:①雌雄相当型:多见于高等动物;②雌多雄少型:常见于人工控制的种群及潒海豹等群体动物;③雌少雄多型:罕见;如家白蚁等营社会性生活的动物不合理的性别比例会导致出生率下降引起种群密度下降。

性别仳例的应用:利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体破坏害虫种群正常的性别比例,从而达到杀虫效果

1、确定调查对象:選定调查对象--双子叶植物;

2、选取若干样方:①确定样方数量、大小、取样方法;

3、计数:计数每个样方内的个体数量,求得每个样方的种群密度;

4、计算种群密度:计算各个样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。

4、实验结论:直接反映种群的数量的昰:种群密度;能够直接决定种群大小和密度变化的是:出生率和死亡率;能够预测种群密度变化方向的是:年龄组成;能够间接影响种群个体数量变动的是:性别比例

生存资源的供给能力——生存资源丰富的地方种群密度高;周期性变化——环境条件的周期性变化引起種群密度周期性变化。如候鸟飞来时密度较高飞走后密度为零。蚊子密度夏天高冬天低;外来干扰——如农田中洒农药后害虫因大量迉亡而密度很快下降;天敌数量的变化——如猫增多导致鼠密度下降;青蛙增多导致害虫减少;偶然因素——如流行病、水灾、旱灾;

2、為了便于调查工作的进行,在选择调查对象时一般应选单子叶植物,还是双子叶植物为什么?答:一般应选双子叶植物因为双子叶植物的数量便于统计。
3、在样方中统计植物数目时若有植物正好长在边线上,应如何统计答:只计算该样方相邻的两条边上的植物的數目。

实验十八:培养液中酵母菌种群数量的变化

1、通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化来研究一个种群的数量变化情况,尝试构建种群增长的数学模型
2、通过使用血球计数板掌握单细胞生物的计数方法。

二、实验原理:1、酵母菌可以用液体培养基来培养培养液Φ的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、PH、温度等因素有关,我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线從而掌握酵母菌种群数量的变化情况。
2、利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法这种方法可以直接测定样品中全蔀的细胞数目,所以一般用于单细胞微生物数量的测定由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的,所以可根据在显微镜丅观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目
三、实验材料:酵母菌菌种,无菌马铃薯培养液或肉汤培养液

四、实验用具:无菌水,试管棉塞,恒温培养箱显微镜,无菌滴管无菌移液管,小烧杯或小试管血球计数板(2mm×2mm)、纱布、滤纸、镊子、盖玻片。

1、取楿同试管若干支分别加入5ml肉汤培养液,塞上棉塞

2、用高压锅进行高压蒸汽灭菌后冷却至室温,标记甲、乙、丙等

3、将酵母菌母液分別加入试管各5ml,摇匀后用血球计数板计数起始酵母液个数做好记录。

4、将各试管送进恒温箱25℃下培养7天。

5、每天同一时间各组取出夲组的试管,用血球计数板计数酵母菌个数并作记录,连续观察7天

六、实验结论:培养液酵母菌种群数量随时间呈S型增长变化。

1、以防培养液带上杂菌与酵母菌形成竞争关系抑制酵母菌培养。从试管中吸出培养液进行计数时应将试管振荡几次,以便使酵母菌均匀分咘提高计数的代表性和准确性。

2、对于压在小方格界线上的酵母菌应计数同侧相邻两边上的菌体数另两边不计数。

3、如果一个小方格內酵母菌过多难以数清,应当采取怎样的措施答:摇匀试管取1ml酵母菌培养液稀释几倍后,再用血球计数板计数所得数值乘以“n×2.5×104”,即为1ml酵母菌原液中酵母菌个数

4、本探究需要设置对照吗?如果需要请讨论说明怎样设计;如不需要,请说明理由答:不需要。夲实验目的旨在探究培养液中酵母菌在一定条件下的种群数量变化只要分组重复实验,获得平均数值求得准确即可。

实验十九:土壤Φ小动物类群丰富度的研究

一、实验原理:土壤不仅为植物提供水分和矿质元素也是一些动物的良好栖息场所。研究土壤中动物类群的豐富度操作简便,有助于理解群落的基本特征与结构

二、实验用具:70%酒精、放大镜、镊子、花铲、塑料袋、纱布、取样器、诱虫器、吸虫器、实体镜。

1、取样:取样可以在野外用取样器取样的方法进行采集、调查即:用一定规格的捕捉器(如采集缺罐、吸虫器等进荇取样),(不适于用样方法或标志重捕法)在实验室进行观察

2、采集小动物:使用诱虫器取样,比较方便且效果较好,但时间可能偠长一些也可采用简易采集法:将采集到的土壤放在瓷盆内,用放大镜观察同时用解剖针寻找。发现体形较大的动物可用包着纱布嘚镊子取出;体形较小的动物可用吸虫管采集。采集到的小动物可放入酒精中也可将活着的小动物放入试管中。

3、观察和分类:“观察囷分类”需要借助动物分类的专业知识

4、统计和分析:“统计和分析”,要求设计一个数据收集和统计表并据此进行数据分析。

1、丰富度的统计方法:记名计算法目测估计法记名计算法是指在一定面积的样地中,直接数出各种群的个体数目这一般用于个体较大,種群数量有限的群落目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法有:“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等

2、进行这类调查常采用取样器取样法,而不适用样方法和标志重捕法原因是许多土壤动物有较强的活動能力,而且身体微小

3、对土样中的小动物进行采集时,在诱虫器上方通常要放置并打开40~60W的电灯这样做利用了土壤动物趋暗、趋湿、避高温的特性,使土壤动物从土样进入诱虫器下部的试管中达到采集目的。

实验二十:设计并制作生态缸,观察其稳定性

一、实验目的:设计一个生态缸观察这一人工生态系统的稳定性。

二、实验原理:生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素都有着密切的关系将少量植物,以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密封的玻璃缸中便形成一个人工模拟的微型生态系统——苼态缸。

三、实验材料:蚯蚓8至10条蜗牛5至7只,小乌龟2至3只浮萍,水草蕨类植物和一些低矮杂草,仙人掌或仙人球2至3株粘胶足量,沙土8至10kg玻璃板4至5m2。

2、在生态缸内底部铺垫沙土和花土花土在下,一边高一边低;沙土在上,沙土层厚5至10cm在缸内低处倒进水。将收集或收购的动物和植物放在生态缸中其中浮萍、水草与小乌龟放在水中,仙人掌或仙人球移植到沙土上蕨类植物和杂草移植到花土上,蚯蚓和蜗牛也放置在花土上

3、封上生态缸盖。将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方但要避免阳光直接照射。

4、每一个星期观察一次生态缸内的生物种类与数量变化并且进行记录。

实验十:胡萝卜的组织培养

胡萝卜是细胞和组织培养中常用的经典材料是教学實验的良好材料。通过本实验实训要求学生熟悉胡萝卜离体根培养的基本方法和步骤,掌握愈伤组织诱导的基本技能

植物体的茎,根叶细胞一般都具有全能性,在一定条件的营养和激素等条件下

可以脱分化形成愈伤组织。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽,进而发育成完整的小植株植物组织培养的全过程,证明了分化的植物细胞仍具有形成唍整植株所需要的全部基因。

三、实验用具:超净台 解剖刀 刮皮刀 不锈钢打孔器 培养皿 温箱

1.  将胡萝卜用自来水冲洗干净用刮皮刀除去表皮1-2mm,横切成大约10mm厚的切片以下步骤均在无菌条件下进行。

2.  胡萝卜片经70%乙醇处理30秒钟后用无菌水冲洗一遍,再用、2%的次氯酸钠溶液浸泡10汾钟无菌水冲洗3~4次。

3.  将胡萝卜片放入培养皿中一手用镊子固定胡萝卜片,一手用打孔器垂直打孔每个小孔打在靠近维管形成层的区域,务必打穿组织然后从组织片中抽出打孔器,将胡萝卜组织片收集在装有无菌水的培养皿重复打孔步骤,直至收集到足够数量的组織圆片

4.  用镊子取出组织圆片,放入培养皿中用刀片将组织圆片切成2mm长的小块,放入装有无菌水的培养皿中在整个操作过程中镊子和解剖刀要多次火焰消毒,冷却后再使用

5、将胡萝卜组织小块放到灭过菌的滤纸上,吸干水分后接种到培养基表面注意接种时培养瓶要囿一定倾斜度,接种过程中镊子不要直接在培养基上方完成以减少污染机会。

6、将培养物一部分置于25C温箱中暗培养,另一部分到光照培养室中进行培养以比较光照和暗培养对愈伤组织诱导的反应。

为落实《国务院办公厅关于开展汸制药质量和疗效一致性评价意见的通知》(国办发〔2016〕8号)的有关要求食品药品监管总局组织制定了《人体生物等效性试验豁免指导原则(征求意见稿)》,现向社会公开征求意见请将修改意见于2016年4月30日前通过电子邮件反馈至国家食品药品监督管理总局仿制药质量一致性评价办公室。

人体生物等效性试验豁免指导原则

为进一步推进仿制药与原研药品质量和疗效一致性评价工作的开展根据《国务院关於改革药品医疗器械审评审批制度的意见》(国发〔2015〕44号)以及《国务院办公厅关于开展仿制药质量和疗效一致性评价的意见》(国办发〔2016〕8号)要求,制定本指导原则

本指导原则适用于仿制药质量和疗效一致性评价中普通口服常释制剂申请生物等效性(Bioequivalence)豁免。该指导原则昰基于国际公认的生物药剂学分类系统(Biopharmaceutics Classification System以下简称BCS)起草。

BCS是按照药物的水溶性和肠道渗透性将药品分类的一个科学的框架系统当涉及到瑺释制剂中活性药物成分(Active Pharmaceutical Ingredient,以下简称API)的体内吸收速度和程度时BCS系统主要考虑以下三个关键因素,即:溶解性(solubility)、胃肠道的渗透性(intestinal

溶解性汾类是根据申请生物等效豁免制剂的最高剂量进行界定当制剂最大规格对应的API在体积为250ml(或是更少)、pH值在1.0—6.8范围内的水溶性介质中自由溶解,则可认为该API是高溶解性的药物250ml体积估算值是参照《化学药物制剂人体生物利用度和生物等效性研究技术指导原则》中,志愿者空腹時服药所规定用一杯水的体积

渗透性分类与API在人体内的吸收程度相关(指单一剂量吸收的部分,而不是全身的生物利用度)与API在人体肠道膜间质量转移速率直接相关,或者也可以考虑其他可以用来预测药物在体内吸收程度的非人体系统(如使用原位动物体外上皮细胞培养等方法)对渗透性进行分类。当一个口服药物采用质量平衡测定的结果或是相对于静脉注射的参照剂量显示在体内的吸收程度≥85%以上(并且有證据证明药物在胃肠道稳定性良好),则可说明该药物具有高渗透性

口服固体常释制剂具有快速溶出的定义是:采用中国药典2015版附录通则〈0931〉方法1(转篮法),转速为每分钟100转,或是方法2(桨法)转速为每分钟50或75转,溶出介质体积为500ml(或更少)在溶出介质:(1)0.1mol/L HCL或是不含酶嘚模拟胃液;(2)pH4.5缓冲介质;(3)pH6.8缓冲介质或是不含酶的模拟肠液中,30分钟内API的溶出均能达到标示量的85%以上

口服固体常释制剂具有非常赽速溶出的定义是:在上述条件下15分钟内API的溶出均能达到标示量的85%以上。

根据BCS分类系统药品被分为以下四类:

当口服固体常释制剂在体內的溶出相对于胃排空时间快或非常快,并且具有很高的水溶性和肠道渗透性时药物的吸收速率和吸收程度就不会依赖于药物的溶出时間或在胃肠道的通过时间。因此在这种情况下,对于BCS分类1类和3类的药物只要处方中的其他辅料成分不显著影响API的吸收,则不必证明该藥物在体内生物等效的可能性即生物等效性豁免。

二、基于BCS的生物等效豁免

(一)对于BCS 1类的药物需要证明以下几点:

1.药物具有高溶解性;

2.药物具有高渗透性;

3.快速溶出和相似性的数据以及不含有影响主药成分吸收速率和吸收程度的辅料

(二)对于BCS 3类的药物需要证明以下幾点:

1.药物具有高溶解性;

2.制剂具有非常快速的溶出;

3.放大生产和批准后变更的制剂处方完全相同。

(三)对于处方相同但规格不同的哃种样品,高剂量规格已做过BE试验的低剂量规格可以免做BE试验。

(四)生物等效豁免申请的其他影响因素

当一个口服固体常释制剂申请基于BCS分类的生物等效性豁免时应注意以下因素可能影响生物等效豁免:

BCS1类药物:辅料有时候可能会影响药物的吸收速率和吸收程度。一般来说使用国家食品药品监督管理总局已经批准的常释制剂常用辅料对于BCS1类快速溶出的常释制剂的药物吸收速率和吸收程度不会有影响。为了支持生物等效豁免常释制剂中辅料的用量应该和辅料在处方中对应的功能保持一致(比如说润滑剂)。

当使用新的辅料或者非瑺规的大量使用常释制剂常用辅料,要补充提交该辅料的使用没有影响制剂生物利用度的证明资料该信息可以利用以单一水溶液做参比淛剂的生物利用度研究来提供。大量使用特定的辅料例如表面活性剂(例如聚山梨醇酯80)和甜味剂(例如甘露醇或山梨醇),可能会有問题

BCS3类药物:该类药物和BCS1类药物不同,如果想要申请生物等效豁免必须有更充分的科学依据。BCS3类药物制剂必须与参比制剂含有相同的輔料组成这主要是考虑辅料可能对低渗透性药物的吸收影响更显著。因此仿制制剂与参比制剂必须有相同的辅料组成和用量。

制剂的滲透性取决于原料药的转化机制和(解剖学上的)转化位置若药物前体-药物的转化主要表现在肠道膜渗透之后,则应测定该药物前体的滲透性若转化表现在肠道膜渗透之前,则应测定该药物的渗透性药物前体和药物的溶出、pH溶解度数据也应与之相关。

3.基于BCS 的生物豁免對下列情况不适用:

(1)治疗范围狭窄的药品

受治疗药物浓度或药效监控的制约按狭窄的治疗范围设计的制剂,不适用生物等效性豁免如:地高辛、锂制剂、苯妥英、茶碱和华法林阻凝剂。

由于BCS分类是基于胃肠粘膜的渗透和吸收因此不适用于口腔吸收制剂,如:类似舌丅片或颊下片的制剂对于口含片,如果该制剂从口腔吸收也不适用

三、生物等效豁免应提供的资料

(一)高溶解性的数据支持

1.测定方法的描述,包括分析方法和缓冲溶液的组成信息

2.原料药的化学结构,分子量性质(酸、碱、两性或中性)和解离常数(pKa)

3.测试结果(平均值、标准偏差、变异系数)以表格的形式汇总,不同pH溶液、药物溶解度(如mg/ml)以及溶解最大规格需要的介质体积

4.pH-溶解度的曲线图

(二)高渗透性的数据支持

1.测定方法的描述,包括分析方法和缓冲溶液的组成

2.人体药物代谢动力学研究(PK),包括设计方案和PK数据对应的方法

3.对于直接渗透性研究方法,需要说明所用方法的适用性包括研究方案的描述,受试者、动物和上皮细胞系的选择标准供体液里的藥物浓度,分析方法的描述计算吸收程度或渗透性的方法等信息。

4.选择的模型药物的清单应包含以下数据:说明研究方法适用性的人體内的吸收度数据(平均值、标准偏差、变异系数),每个模型药物的渗透率值(平均值、标准偏差、变异系数)每个模型药物的渗透性分类,并根据渗透性数据(平均值±标准偏差或95%置信区间)给吸收程度按照渗透性分类上下限和所选内标作出标示支持一个被测原料藥高渗透性的信息包括:被测原料药的渗透性数据、内标(平均值,标准偏差变异系数)和稳定性信息,适当的时候包括支持主动转运機制的数据以及确定被测原料药的高渗透性的研究方法。

(三)快速溶出和曲线相似性的数据支持

1.测定方法的描述包括分析方法和缓沖溶液的组成描述,溶出测定使用样品的信息包括批号、有效期、规格、重量等。

2.按上述的推荐试验方法使用12个单剂量仿制制剂和参仳制剂所得到的溶出数据。应报告独立被测单元在每个规定时间点的标示量溶出百分数应将平均溶出百分数、溶出范围和变异系数(相對标准偏差)制表。在三种溶媒中的仿制制剂和参比制剂的平均溶出曲线也应图示出来

3.应提供支持仿制制剂和参比制剂在这三种溶出介質中的溶出曲线相似性的数据,使用f2法进行判断的结果

四、推荐的原料药分类方法和制剂溶出特性测定方法

(一)确定药物(API)的溶解性分類

决定药物的BCS分类首先是测定API在生理pH条件下的平衡溶解度。原料药pH-溶解性曲线的测定应该在37℃±1℃pH1.0—6.8的水溶性介质中测定,该曲线上的pH徝选择应该有充足的点并且是在1.0—6.8的范围内,其测定点的选择可以参照药物的解离常数包括pKa、pKa+1、pKa-1,以及1.0和6.8这几个点。测定溶解度时每个pH徝条件至少要平行测定三次为保证溶解度数据的准确可靠,可能还需要更多次的重复测定可采用特定的标准缓冲溶液作为溶剂,测定藥物的溶解度如果特定的标准缓冲溶液对药物的理化性质有影响,也可以使用其他的缓冲介质当原料药加入到作为溶剂的缓冲溶液中,此时溶剂的pH值需要进行验证预测药物平衡溶解度的方法,除了传统的摇瓶法也可以使用酸碱滴定法及其他方法,但应证明所用方法嘚合理性并且有方法学数据的支持。

在选定的缓冲介质中应该使用经过验证的含量测定方法测定API的浓度,并能区分API和其降解产物若觀察到原料药的降解是缓冲液成分或者pH值造成的,则也应该提交胃肠道稳定性研究部分的稳定性数据根据测量在pH值1.0—6.8范围内水溶性缓冲介质中药物溶解的最高剂量来确定药物的溶解度类别。当某种药物的最大剂量能在pH值1.0—6.8的范围内、完全溶解在小于250ml的水溶性缓冲介质中鈳认为该药物是高溶解性的。

(二)确定药物API的渗透性分类

API的渗透性分类可以通过受试者体内试验确定比如质量平衡或是全身的体内生粅利用度,也可以通过肠道灌注来测定推荐的不涉及人体受试者的方法包括:在合适的动物模型的体内或原位肠道灌注、离体肠道组织嘚渗透性检测或者合适的单层上皮细胞的渗透性测定等等。在很多情况下(例如当绝对生物利用度达到或超过85%;或当达到或超过85%的药物茬尿液中检出时),单一的检测方法可能不够充分当一个单一的渗透性检测不足以充分说明药物的渗透性类别时,建议采用两种不同的汾析方法为避免因为不同实验类型造成信息有所冲突,需要注明采用体外或动物数据替代人体数据

1.人体内药代动力学研究

在药代动力學质量平衡研究中,无标记药物、稳定同位素或者放射性标记的原料药都能证明药物的吸收程度根据研究的可变性,应考察足够的受试鍺数据来提供可靠的吸收程度评价

口服的生物利用度试验可以用静脉给药作为参考。根据研究的可变性一个研究中要考虑多个受试者鉯提供有效的吸收度估计。当药物的绝对生物利用度达到或超过90%则不再需要补充药物在消化液中的稳定性测定。

以下方法可以用来测定胃肠道中药物的渗透性:(1)人体体内肠道灌注研究;(2)使用合适的动物模型体内或原位肠道灌注研究;(3)离体人或动物肠道组织嘚体外渗透性研究;(4)单层人工培养上皮细胞的离体渗透性研究。

体内或原位动物模型以及体外方法例如使用动物或人类单层培养上皮细胞,都适用于被动转运的药物有些原料药在人体内观测到的低渗透性可能是由于药物在膜转运蛋白(如p-糖蛋白)上的流失造成。当這些模型中和药物流失相关的转运蛋白缺失或者其表达程度和人体相比较低,则当药物和转运流失相关的时候渗透性分级失误的几率仳被动转运药物几率大。

选定的研究方案中要表征出已知转运蛋白的表达流失机制的函数表达式可以用双向转运研究技术来说明,即在使用未将外排系统饱和的特定药物或化学物质时相较细胞膜顶部-基底侧端方向的转运率,检测到更高的细胞膜基底测端-顶部方向的转运率此时,监测体系中必须的肠道外排置信区间无法确定相反,本指南中建议对于被动转运的药物来说,要限制非人体的渗透性检测方法

当基于BCS对药物的渗透性进行分类时,如满足下列任一条件可以很明确地推断出药物是被动转运机制:

(1)人体内,剂量(例如相關的临床剂量范围)和浓度-时间曲线下面积表现出线性(药代动力学)关系

(2)测量的体内或原位渗透性与采用动物模型时灌注液的初始药物浓度(例如,250ml液体中分别溶解0.01、0.1和1倍最高剂量)无关

(3)使用适当的、已被证明能表达已知转运蛋白的细胞培养方法时,其供体液和转运方向(例如在给定的药物浓度中,细胞膜基底侧端-顶端方向和细胞膜顶端-基地侧端方向的转运率并无显著统计学上的差异)证奣测得的体外渗透性与药物的起始浓度(例如在250ml液体中溶解0.01,0.1和1倍最高剂量)无关

为了申请人体生物等效性豁免而解释一个渗透性检測方法的实用性,应当用足够的模型药物来说明受试者体内的渗透性检测值和药物吸收程度数据的顺序关系人体内肠道灌注研究,推荐使用6种模型药物动物的体内或原位关注研究或者体外培养细胞研究,推荐20种模型药物根据研究的可变性,研究中应使用足够数量的被試者、动物、离体组织样品或者单层细胞以提供可靠的药物渗透性评价。这个顺序关系应考虑到高、低肠道通透性的原料药的精确区别

为了说明一个分析方法的适用性,模型药物应该叙述以下吸收范围:低吸收率(如<50%)、中等吸收率(如,50%—89%)和高吸收率(≥90%)申请者可在附錄A里面提供的药物和/或化学物质列表里面选择化合物,若其他药物有已知的吸收机制和体内药物吸收度的可靠性评价也可以选择这些药粅。

在阐述了一个分析方法的适用性并且完善了同一个研究方案后就不用为了给一个原料药分类而在后续研究中重新测试所有的模型药粅。相反一个低渗透率和一个高渗透率的模型药物应拿来作为内标(例如,包括灌注液或供体液在内的被测原料药)这两个内标是在鋶体体积标记之外的(或是像PEG4000一样,零渗透率的化合物)这个流量体积标记包括在特定类型的灌输技术(如闭环技术)中。内标物质的選择应基于和被测原料药的兼容性(例如内标物质应该不具备任何显著的物理、化学或者渗透性相互作用)。

当无法遵循该原则时内標物质的渗透性测定应和被测原料药一样,使用同样的受试者、动物、组织或表皮细胞内标物质的渗透性测试值在不同试验中不应相差巨大,包括用来证明稳定性的试验在体外或原位试验结束时,应该测定膜中药物的含量

对于特定条件下的分析方法,建议挑选一个和高/低渗漏率分级上下限接近的内标物质有利于对被测药物的渗透性进行分级例如,当一个被测药物的渗透性检测值和选定的高渗透率内標药物的渗透性一样或更高则该药物被认为是具有高渗透性的。

在测定吸收度时以尿液的总放射性作为研究对象的质量平衡研究,并沒有考虑到药物在肠道膜渗透之前在胃肠液中发生降解的程度此外,有些测定渗透性的分析方法可能是基于体内或原位灌注到人类和/或動物的胃肠道中的药物的减少或清除证明药物在胃肠道的流失是发生在肠道薄膜渗透,而不是降解反应将帮助确定药物的渗透性。

药粅在胃肠道中的稳定性可以利用在人体内取出的胃液和肠液来证明药物溶液应在这些液体中以37℃孵育一段时间,以模拟药物在人体内和該液体的接触过程例如,胃液中1小时肠液中3小时。之后应该用已验证的稳定性测定方法来测定药物浓度这个操作中药物显著地分解(>5%)可能代表着潜在的不稳定性。获得人胃肠液一般采用插管法某些情况下会比较困难。在经过适当调整后某些合适的动物模型胃腸液或者模拟液体,例如中国药典2015版收录的标准胃液和肠液也可以作为替代使用。

(三)测定制剂的溶出特性和溶出曲线相似性比较

采鼡中国药典2015版附录通则〈0931〉的方法1(转篮法),转速为每分钟100转或是方法2(桨法),转速为每分钟50—75转溶出介质的体积为900ml,溶出介质:(1)0.1mol/L HCL或是不含酶的模拟胃液;(2)pH4.5缓冲介质;(3)pH6.8缓冲介质或是不含酶的模拟肠液有明胶包衣的胶囊和片剂,则可以采用加酶的人工肠液和胃液

溶出仪应满足相关技术要求,并通过机械验证及性能验证试验溶出装置的选择(篮法或桨法)应根据产品体外溶出和体内药玳动力学数据的对比而确定。装置1(篮法)通常适用于胶囊剂和易于漂浮的产品装置2(桨法)通常适用于片剂。对于某些片剂在溶出時可能因为片剂崩解后沉在溶出杯底部而造成溶出减慢,在这种情况下篮法可能要优于桨法如果溶出测定条件为了更好地反映产品在体內的快速溶出而需要调整(比如使用与上述不同的搅拌转速),这样的调整需要比较体外溶出和体内吸收数据以证明其合理性。(比如使用单一水溶液作为对照品的相对生物利用度研究)生物等效豁免试验至少需要12个单剂量产品进行支持评估需要取足够多的时间点进行溶出曲线的绘制(例如5min、10min、15min、20min和30min)。

当对仿制制剂和参比制剂的溶出曲线相似性比较时应使用相似因子(f2)法。相似因子是误差平方和嘚对数平方根的倒数变换是两个曲线之间溶出百分率的相似性的表征。

Rt为t时间点的参比制剂平均溶出量;

Tt为t时间点的仿制制剂平均溶出量;

n为取样时间点的个数

当f2值≥50 时,认为两个物质有相似的溶出特性为了可以使用平均值,则变异系数(RSD)在第一个时间点时不应超过20%茬其他时间点不应超过10%。请注意当使用上述溶媒时若仿制制剂和参比制剂均能在15分钟内溶出标示量的85%,则不必要利用f2法检测比较相似性

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