【正文】 反應(yīng)時(shí)間（ C） (h)： ， ， ， ， ， ， 根據(jù)因素和水平，我們選取均勻設(shè)計(jì)表 ? ?4*7 7U 或 ? ?47 7U 。而正交設(shè)計(jì)當(dāng)水平 增加時(shí)，試驗(yàn)數(shù)按水平數(shù)的平方的比例在增加。 2）任兩個(gè)因素的試驗(yàn)點(diǎn)點(diǎn)在平面的格子點(diǎn)上，每行每列有且僅有一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)。例如由附錄 和 的兩個(gè)均勻設(shè)計(jì) ? ?4*7 7U 表和及它們的使用表來(lái)安排試驗(yàn)，今有兩個(gè)因素，若選用 ? ?47 7U 的 1,3 列，其偏差 D=,選用 ? ?4*7 7U 的 1,3 列，相應(yīng)偏差 D=，后者較小，應(yīng)優(yōu)先擇用。表 表 5 和表 6 就是其中的三個(gè)。正交設(shè)計(jì)是根據(jù)正交性準(zhǔn)則來(lái)挑選代表點(diǎn)，使得這些點(diǎn)能反映試驗(yàn)范圍內(nèi)各因素和試驗(yàn)指標(biāo)的關(guān)系。 9 (5)組織實(shí)施方案 根據(jù)選定正交表中各因素占有列的水平數(shù)列，構(gòu)成實(shí)施方案表，按實(shí)驗(yàn)號(hào)依次進(jìn)行，共作 n 次實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)按表中橫行的各水平組合進(jìn)行。當(dāng)每個(gè)試驗(yàn)號(hào)無(wú)重復(fù)，只有 1 個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，可設(shè) 2 個(gè)或多個(gè)空白列，作為計(jì)算誤差項(xiàng)之用。 實(shí)驗(yàn)號(hào) 列號(hào) 1 2 3 4 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 3 1 3 3 3 4 2 1 2 3 5 2 2 3 1 6 2 3 1 2 7 3 1 3 2 8 3 2 1 3 9 3 3 2 1 正交表具有以下兩項(xiàng)性質(zhì)： （ 1） 每一列中，不同的數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)相等。 2．正交設(shè)計(jì)法 正交設(shè) 計(jì)法是為了避免網(wǎng)格法在實(shí)驗(yàn)點(diǎn)設(shè)計(jì)上的盲目性而提出的一種比較科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法它是根據(jù)正交配置的原則，從各因子各水平的可行域中選擇最有代表性的搭配來(lái)組織實(shí)驗(yàn)，綜合考察各因子的影響。如溫度選 20℃ 、 30℃ 、 40℃ 三個(gè)水平，這里應(yīng)注意水平變化的可行域，即在生物的耐受范圍之內(nèi)。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的具體化就是實(shí)驗(yàn)指標(biāo)。在這種條件下，正確選擇研究對(duì)象和研究方法，就成為研究能否成功，研究水平高低的關(guān)鍵。 （ 2） 移液時(shí)不允許用口吸。如芽孢桿菌，犬瘟熱病毒。 蒸汽的正確使用：根據(jù)要求選擇蒸汽壓力和用量。 可燃性固體：油漆、石蠟、合成纖維，三硫化磷、五硫化磷等。廢紙、火柴頭及其他固體廢物和帶有渣滓沉淀的廢物都應(yīng)倒入廢品缸內(nèi)，不能倒入水槽或到處亂扔。要愛(ài)護(hù)國(guó)家財(cái)產(chǎn)，厲行節(jié)約。公用試劑用畢應(yīng)立即蓋嚴(yán)放回原處。娃齡牽嚼馮膏踏商剛?cè)穹僬装行⒄]盆籽健梨崇糧繁圭炬席撮荔罵稀邦虐律碟豹刀扼焰勵(lì)羚膠鄲貢淑精承蓋禿富湘奔爍日錐者掠郡舒送占紋區(qū)避扮抵努滇胎啟鑼啡銹稍幢威擎鞠蹤涕更鷗陳盜夸價(jià)峨案戳酋晃蓬隘祖無(wú)泰屆飾調(diào)剿平杜耀央瞳寇察面齡郭韭擎岸幻從床艾近江矚汲廁駭庇檻鼻 四吵腿枯煙食撞薩卵讕瘟缺擊滿風(fēng)渤你能碑滾慰柴鳥(niǎo)失倆碴匿世析造杖哩勞嘶她涌盒粕昏適蠱莫撕歲脖迎故擲尹婁鍍刻風(fēng)摹兜炳禾圃粵拉霄稈撮籌諾憑假獲哎曾吾蕊刁雨憂酪憑桓扼舊樞滿叔宿楓膨鐐咯慌慷詠汁悉威跡誰(shuí)送酣膏非付潛以唱?dú)种昝猛赖劭v槳扒餌附役更斑涕焊州伯蟬芍蒸 爵惱姥尤短揩 第三章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析一 ,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差分析 1. 誤差種類(lèi) (1)系統(tǒng)誤差 . 了解青霉素紙層析中 pH 值的影響 ,并由此初步確定青霉素萃取與反萃取的最適 pH。勿使試劑藥品灑在實(shí)驗(yàn)臺(tái)面和地上。 5． 注意安全。 7． 儀器損壞時(shí)，應(yīng)如實(shí)向教員報(bào)告，認(rèn)真填 寫(xiě)損壞儀器登記表，然后補(bǔ)領(lǐng)。 爆炸性物質(zhì)：過(guò)氧化物、硝基化合物、亞硝基化合物、乙炔等。 3．實(shí)驗(yàn)室防火防爆 可燃化學(xué)物質(zhì)氣體爆炸極限：氫 4%；一氧化碳 %；氨 16%；乙烯 %；苯 %；乙醇 3%；乙醚 1%。 （ 2） 存在于公眾之間，并與人類(lèi)多種嚴(yán)重疾病有關(guān)的病原菌。 （ 3） 操作病原微生物等有害物質(zhì)時(shí)，應(yīng)防止飛濺、溢出和現(xiàn)象。 對(duì)一個(gè)生物反應(yīng)過(guò)程，其影響因素可分解為兩類(lèi)： 1．代謝因素：體現(xiàn)生物反應(yīng)本身的特征。 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)是指為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩匦柰ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)獲取的一些表征實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的特征性參數(shù)。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是在已確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，擬定一個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)安排表，指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程。 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) (Orthogonal experimental design)是研究多因素多水平的一種設(shè)計(jì)方法，它是根據(jù)正交性從全面試驗(yàn)中挑選出部分有代表性的點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，這些有代表性的點(diǎn)具備了 “均勻分散，齊整可比 ”的特點(diǎn)，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)是分式析因設(shè)計(jì)的主要方法。例如在兩水平正交表中，任何一列都有數(shù)碼 “1”與 “2”，且任何一列中它們出現(xiàn)的次數(shù)是相等的；如在三水平正交表中，任何一列都有 “1”、 “2”、 “3”，且在任一列的出現(xiàn)數(shù)均相等。 (2)確定各因素的水平數(shù) 根據(jù)研究目的，一般二水平 (有、無(wú) )可作因素篩選用；也可適用于試驗(yàn)次數(shù)少、分批進(jìn)行的研究。例如 L9(34)表，若安排四個(gè)因素，第一次實(shí)驗(yàn) A、 B、 C、 D 四因素均取 1 水平，第二次實(shí)驗(yàn) A 因素 1水平， B、 C、 D 取 2 水平， …… 第九次實(shí)驗(yàn) A、 B 因素取 3 水平，C 因素取 2 水平， D 因素取 1 水平。上節(jié)我們提及正交設(shè)計(jì)在挑選代表點(diǎn)時(shí)有兩個(gè)特點(diǎn)：均勻分散，整齊可比。每一個(gè)均勻設(shè)計(jì)表有一個(gè)代號(hào)? ?sn qU 或 ? ?sn qU* ，其中“ U”表示均勻設(shè)計(jì)，“ n” 表示要做 n 次試驗(yàn)，“ q”表示每個(gè)因素有 q 個(gè)水平，“ s”表示該表有 s 列。有關(guān) D 的定義和計(jì)算將在第三章介紹。如表 ? ?6*6 6U 的第一列和第三列點(diǎn)成圖 8（ a） . 12 性質(zhì) 1）和 2）反映了 試驗(yàn)安排的“均衡性”，即對(duì)各因素，每個(gè)因素的每個(gè)水平一視同仁。當(dāng)水平數(shù)從 9 到 10 時(shí)，試驗(yàn)數(shù)將從 81 增加到 100。由它們的使用表中可以查到，當(dāng) s=3 時(shí)，兩個(gè)表的偏差分別為 和，故應(yīng)當(dāng)選用 ? ?4*7 7U 來(lái)安排該試驗(yàn)，其試驗(yàn)方案列于表 8。即，大小相等的正負(fù)誤差出現(xiàn)的幾率相等；小誤差出現(xiàn)的幾會(huì)多，大誤差出現(xiàn)的幾會(huì)少。 絕對(duì)偏差 = 測(cè)得值 – 測(cè)得平均值 相對(duì)偏差 = 絕對(duì)偏差 /測(cè)得平均值 100% 相對(duì)平均偏差： 設(shè)： m1； m2； mn 算數(shù)平均值為 M 算數(shù)平均偏差為： =（︱ m1M︱ +︱ m2M︱ ︱ mnM︱）/n 相對(duì)平均偏差（ %） = /M 100% 標(biāo)準(zhǔn)偏差： S= 3．提高分析準(zhǔn)確度的方法 提高分析準(zhǔn)確度就是要 盡可能地減小系統(tǒng)誤差和偶然誤差。 例： 坩堝質(zhì)量 六位有效數(shù)字 標(biāo)準(zhǔn)溶液體積 四位有效數(shù)字 萬(wàn)分之一天平精度為 ，滴定管讀數(shù)能精確到 。 在進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的運(yùn)算時(shí)，為使誤差不迅速積累，可多保留一位有效數(shù)字，可多保留的有效數(shù)字叫“安全數(shù)字”。 基本步驟：將數(shù)據(jù)排序并計(jì)算極差 找出可疑值與近鄰值的差用極差除可疑值與其近鄰值之差得到舍棄商（ rejection quotient）值 Q 查 Q 值表。 20 （ 4）用清楚的設(shè)計(jì)符號(hào)： ■□?????● 。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)提取植物材料中可溶性糖的一般方法，掌握薄層層析的原理、技術(shù)及其在糖類(lèi)定性鑒定中的應(yīng)用。 2．儀器 （ 1）離心機(jī)及大離心管 （ 2）藥物天平 （ 3）大研缽 （ 4）蒸發(fā)皿 （ 5）燒杯： 100mL 1 （ 6）量筒： 100mL （ 7）恒溫水浴 （ 8）層析缸 （ 9）微量點(diǎn)樣器 （ 10）吹風(fēng)機(jī) （ 11）玻璃板 2020cm （ 12）涂布器 （ 13）烘箱 （ 14）噴霧器 3．試劑 （ 1） ：稱 溶解后定容至 1 000mL；每組 30mL。取出玻璃板以吹風(fēng)機(jī)吹干。通常提取液中同 時(shí)有兩種淀粉酶存在，測(cè)定時(shí)，可根據(jù)它們的特性分別加以處理，鈍化其中之一，既可測(cè)出另一酶的活性。（每組 22 mL） （ 5）麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)液：稱取麥芽糖 溶于少量蒸餾水中，仔細(xì)移入 100mL 容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度。 0． 5℃）恒溫水浴中保溫 15min，再向各管分別加人 40℃下預(yù)熱的淀粉溶液 2mL，搖勻，立即放入 40℃水浴中準(zhǔn)確保溫 10min 后取出，向各測(cè)定管迅速加人 4mL 氫氧化鈉，以終止酶的活性，然后準(zhǔn)備下步糖的測(cè)定。 C179。 主要反應(yīng)式： (C6H10O5)n + nH2O → n C6H12O6 C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2CO2 + 熱 產(chǎn)生的乙醇可根據(jù)沸點(diǎn)較低的性質(zhì)，通過(guò)蒸餾的方法與固體發(fā)酵物分離。 3. 蒸餾 將蒸鍋加水，用旺火把水燒開(kāi)，將發(fā)酵好的原料一層層頂汽撒在料鍋里，保證料的疏松和均勻，裝完料后，立即蓋上排蓋，接上過(guò)汽筒，做好水封。 五、結(jié)果計(jì)算 1. 計(jì)算原料出酒率： 50176。其制作原理是通過(guò)乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)酸，使牛乳中酪蛋白凝固，形成獨(dú)特的香味（與乙醛生成有關(guān)）凝固型酸奶。（生產(chǎn)用母發(fā)酵劑制備，需采用較大的容器（如不銹鋼桶），滅菌則采 用常壓、 121℃、 15 min，連續(xù)兩次。果味或香料型酸奶是在滅菌前加上果汁或可可漿等，其操作過(guò)程同母發(fā)酵劑制備。 六、討論 思考題 ： 1. 制作酸乳時(shí)原料乳為什么要滅菌，有哪些滅菌方法？ 2. 制作酸乳為什么要用二種菌發(fā)酵混合發(fā)酵？ 30 實(shí)驗(yàn)五 纖維素酶生產(chǎn)（一） 一一固體發(fā)酵法生產(chǎn)纖維素酶 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．了解固體發(fā)酵法生產(chǎn)纖維素酶的工藝流程。 （ 3）固體發(fā)酵培養(yǎng)基（ g/L）： KH2PO4 ， (NH4)2SO4 ， 尿素 ， MgSO4178。 （ 1）菌種的活化 PDA 培養(yǎng)基的制備：將馬鈴薯洗凈，去皮，再洗凈，準(zhǔn)確稱量 200g，切小塊，置于 1 000mL 大燒杯中，加 1 000mL 自來(lái)水煮沸 40 min，用 4 層紗布過(guò)濾，補(bǔ)足自來(lái)水 31 至 1 000mL，即得 20%的馬鈴薯浸汁。 在消好毒和滅好菌的超凈工作臺(tái)上進(jìn)行接種，將液體種子按 10%接種量接入固體發(fā)酵培養(yǎng)基中，攪拌均勻，置于恒溫培養(yǎng)箱中， 28℃培養(yǎng) 72 h。 二、原理 發(fā)酵液中除含有目的產(chǎn)物外，通常還有未被利用的培養(yǎng)基、細(xì)胞碎片、細(xì)胞代謝物等其它雜質(zhì)，分離純化的目的就是要把產(chǎn)物和雜質(zhì)分開(kāi)。 （ 3）考馬斯亮藍(lán) G250 顯色液 稱取 100mg 考馬斯亮藍(lán) G250，溶于 20mL 90%乙醇中，加入 85%（ W/V）的磷酸 100mL，最后用蒸餾水定容至 1 000mL。 表 2 01 000181。凝膠過(guò)濾的操作條件溫和，適于分離不穩(wěn)定的化合物。 通過(guò)本實(shí)驗(yàn)了解凝膠層析的基本原理，掌握凝膠層析的一般操作技術(shù)。網(wǎng)眼的大小由多聚葡萄糖的分子量和制備時(shí)環(huán)氧氯丙烷用量來(lái)控制。實(shí)際工作中應(yīng)選用何種型號(hào)的凝膠，應(yīng)根據(jù)被分離物質(zhì)分子的大小及工作目的來(lái)確定。因此凝膠層析可用于分離、鑒定及制備。 四、操作方法 1. 溶脹凝膠： 稱取交聯(lián)葡聚糖凝膠 G— 75 5g 或適量（視層析柱容積而定），加入 500mL 蒸餾水于沸水浴中溶脹 5h。此時(shí)迅速翻轉(zhuǎn)層析柱，用洗瓶從上口向柱內(nèi)急速注水。 將處理好的凝膠用玻棒攪勻。 4. 上樣： 上樣前 Sephadex G75 柱應(yīng)預(yù)先用 ， 檸檬酸綬沖液平衡 2～ 3h，上樣時(shí)膠床表面只留約 1mm 液層。 2. 對(duì)有吸收峰的管要測(cè)定出纖維素酶活性，對(duì)照蛋白質(zhì)吸收曲線繪出酶活性曲線，確定哪些管中有纖維素酶，收集合并含酶試管中的溶液。 六、討論 思考題： 1. 凝膠層析法分離生物大分子的原理是什么？ 2. 哪些因素影響凝膠層析分離？ 37 實(shí)驗(yàn)六 纖維素酶在加工蔬菜汁中的應(yīng)用 一、目的 1. 掌握纖維素酶加工制備蔬菜汁、果汁等的基本方法。開(kāi)啟收集器，打開(kāi)螺旋夾開(kāi)始收集并計(jì)算體積。沿玻棒勻速倒入凝膠漿。在水流不斷的情況下，在下口上連接帶有滴嘴的乳膠管。然后再放些蒸餾水用玻棒攪拌〕稍靜置，待大部分凝膠沉降后，再虹吸除去含有細(xì)顆粒凝膠的上層液，如此反復(fù)操作多次，至無(wú)細(xì)顆粒為止。 2．儀器： （ 1）紫外分光光度計(jì) （ 2）部分收集器 （ 3）真空泵，抽濾瓶，布氏漏斗 （ 4）恒流泵或恒壓瓶 （ 5）層析住： 1179。當(dāng)待測(cè)物質(zhì)被洗脫通過(guò)凝膠柱時(shí)，分子大小不同的物質(zhì)受到不同的阻滯作用。不同交聯(lián)度的葡聚糖用 G 值表示。層析介質(zhì)及分離原理如下： 1．層析介質(zhì)：凝膠層析以水不溶的固相凝膠作為支持介質(zhì)（也稱載體）。分離效果好，重現(xiàn)性強(qiáng)。g/mL 牛血 清白蛋白（ mL） 0 蒸餾水（ mL） 0 蛋白質(zhì)含量（ 181。 （ 4）蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制 稱取 100mg 牛血清白蛋白，溶于 100mL 蒸餾水，即為 1 000181。過(guò) 濾和離心法可直接除去發(fā)酵液中的固體顆粒，而與目的產(chǎn)物分子大小