第二章 细胞生物学研究方法
细胞生物学的研究方法
细胞生物学的研究方法
细胞生物学是研究细胞的结构、功能和生理过程的科学。
在细胞生物学的研究中，有许多常用的方法。
以下是其中一些常见的研究方法：
1. 细胞培养：将细胞从其天然环境中分离出来，并在实验室中以适当的培养基中培养细胞。
细胞培养使得研究人员能够对细胞进行控制和观察。
2. 显微镜观察：使用光学显微镜或电子显微镜观察细胞的形态、结构和运动。
光学显微镜可以用来观察活细胞，而电子显微镜则能够提供更高分辨率的细胞图像。
3. 免疫细胞化学：使用特异性抗体与细胞中的特定蛋白质结合，然后通过染色或荧光探针，观察并分析这些蛋白质在细胞中的分布和表达水平。
4. 分子生物学技术：包括PCR、DNA克隆、基因测序和蛋白质表达等技术，可以用于研究细胞中的基因和蛋白质。
5. 细胞色素分析：利用生物化学检测方法，测定细胞内特定生物分子的含量和代谢活性，以研究细胞功能和代谢过程。
6. 分离和纯化细胞器：通过细胞破碎和离心技术，将细胞内不同的细胞器分离和纯化出来，以研究它们的结构和功能。
7. 基因编辑技术：如CRISPR/Cas9，可以对细胞中的基因进行精确编辑和改变，以研究基因对细胞功能的影响。
8. 活体成像：利用荧光探针或标记的蛋白质，观察和记录活细胞的动态变化，如细胞分裂、运动和细胞内信号传导等。
以上只是细胞生物学研究中的一些常见方法，实际研究中可能还会使用其他特定的技术和方法，具体取决于研究的目的和需要。
细胞生物学 第二章细胞生物学研究方法
§1 细胞形态结构的观察方法
三、扫描隧道显微镜 （Scanning tunneling microscope，STM）
• 于1981年发明，发明者获 1986年度诺贝尔物理学奖。
• 特点： ①具有原子尺度的高分辨力，
侧（横）分辨率为0.1-0.2nm， 纵分辨率0.001nm； ②除在真空外，还可在空气、 液体等条件下观察； ③非破坏性测量：不受电子 束的轰击、破坏。
• 因此，可用已知的抗体检测未知的抗原。
• 但多数抗原-抗体结合后不出现可见反应，即不能检测 到二者的这种特异性结合。如何检测抗原-抗体发生了 结合反应？
• 用一种可见的标记物标记抗体，通过检测标记物的存
在与否判断抗原-抗体是否发生了结合反应——免疫标
记技术。
抗原
标记物
抗体
二、特异蛋白抗原的定位与定性
s 将二次电子收集并经一系列 的处理在荧光屏上成像。
s 这样，可以得到样品表面的 立体图像。
二、电子显微镜
• 扫描电镜的样品制备：
s 取材； s 固定； s 脱水； s 临界点干燥； s 喷镀； s 电镜观察。
• 分辨本领：较低，一般 在3nm。
• 放大倍数：几万倍。
二、电子显微镜
• 特点：成像具有立体 感。
• 可见光的波长400700nm。
• 光学显微镜的最大分辨 率为0.2μm。
一、光学显微镜
• 光镜样品制备： 石蜡包埋切片， 苏木精-伊红染色。
一、光学显微镜
（二）相差显微镜和微分 干涉显微镜
• 原理：利用显微镜中的 特殊装置，使光线通过 样品时波长和振幅发生 变化，以增大样品明暗 的反差。
• 用途：这两种显微镜可 用于观察未染色的活细 胞的细胞结构及其动态 变化。
《细胞生物学》教学大纲
《细胞生物学》教学大纲第一章绪论第一节细胞生物学研究的内容和现状一、细胞生物学的定义二、细胞生物学的主要研究内容三、细胞生物学研究的总趋势与重点领域四、细胞重大生命活动的相互关系第二节细胞生物学发展简史一、显微镜的发明与发展二、细胞的发现与细胞学说的建立三、细胞生物学的发展第三节细胞生物学的实践意义以及与其他学科的关系一、医药方面二、农业方面三、细胞生物学与其他学科的关系四、细胞生物学主要参考书目第二章细胞生物学研究方法第一节显微技术—、光学显微镜二、电子显微镜三、扫描隧道显微镜四、显微操作技术第二节生物化学与分子生物学技术一、细胞化学技术二、免疫细胞化学三、显微光谱分析技术四、放射自显影术五、分子杂交技术六、PCR技术第三节细胞分离技术一、离心技术二、流式细胞术三、细胞电泳第四节细胞培养与细胞工程一、细胞培养二、细胞工程第三章细胞的基本结构第一节真核细胞一、质膜二、细胞核三、细胞质四、细胞的形状和大小第二节原核细胞与古核细胞一、细菌二、支原体三、衣原体和立克次氏体四、蓝藻五、古细菌六、细胞结构与生物系统第三节病毒与蛋白质感染因子一、病毒的形态和结构二、类病毒三、病毒的进化地位四、蛋白质感染因子第四节细胞的化学成分一、水与无机盐二、细胞的有机分子三、酶与生物催化剂第四章细胞质膜及其表面第一节质膜的化学组成一、膜脂二、膜蛋白第二节质膜的结构一、质膜结构的研究历史二、质膜的流动镶嵌模型三、脂筏四、细胞膜的功能第三节细胞表面的特化一、细胞外被二、膜骨架三、质膜的特化结构第五章物质跨膜运输第一节被动运输一、简单扩散二、协助扩散第二节主动运输一、钠钾泵二、钙离子泵三、质子泵四、ABC 转运器五、协同运输第三节膜泡运输一、吞噬作用二、胞饮作用三、外排作用四、穿胞运输五、胞内膜泡运输第六章细胞内膜系统与蛋白质分选第一节内质网一、形态与组成二、RER的功能三、ER的其它功能第二节高尔基体一、形态与组成二、功能区隔三、主要功能第三节溶酶体与过氧化物酶体一、溶酶体的结构二、溶酶体的功能三、溶酶体的发生四、溶酶体与疾病五、过氧化物酶体第四节蛋白质分选一、蛋白质分选信号二、蛋白质分选运输的途径第五节膜泡运输一、衣被类型二、衣被的形成三、膜泡运输的定向机制四、细胞的内吞与外排第七章线粒体与叶绿体第一节线粒体一、结构二、氧化磷酸化的分子基础三、氧化磷酸化的作用机理四、线粒体的半自主性五、线粒体的增殖第二节叶绿体一、形态与结构二、光合作用机理三、叶绿体的半自主性四、叶绿体的增殖第三节线粒体与叶绿体的蛋白质定向转运一、线粒体蛋白质的转运一、叶绿体体蛋白质的转运第八章细胞信号转导第一节细胞信号系统概述一、几个容易混淆的概念二、细胞信号分子三、受体四、蛋白激酶五、胞间通信的主要类型第二节胞内受体介导的信号传导第三节膜表面受体介导的信号转导一、离子通道型受体二、G蛋白耦联型受体三、酶耦联型受体第九章细胞骨架第一节微丝一、分子结构二、微丝结合蛋白三、肌肉的组成第二节微管一、分子结构二、微管结合蛋白三、分子发动机(Molecular motor)四、微管组织中心五、微管的功能第三节中间纤维一、类型二、结构三、IF的结合蛋白第十章细胞核与染色体第一节核被膜与核孔复合物一、核被膜是双层膜结构二、核孔是物质运输的通道三、通过核孔的物质运输与信号序列有关第二节染色体一、染色质的化学组成二、从DNA——到染色体三、异染色质和常染色质四、染色体结构第三节核仁一、核仁形态二、核仁周期三、核仁的功能四、核糖体第四节核基质一、核基质的组成二、核骨架的功能第十一章细胞周期及其调控第一节基本概念一、什么是细胞周期二、细胞周期时间的测定三、细胞同步化第二节有丝分裂一、细胞分裂的类型二、有丝分裂第三节减数分裂一、间期二、分裂期三、联会复合体第四节细胞周期调控一、研究背景二、CDK三、CKI四、Cyclin五、DNA复制当且仅当一次六、M期CDK的激活七、细胞周期检验点八、生长因子对细胞增殖的影响第十二章细胞分化第一节受精与胚胎发育一、精子和卵的结构二、受精三、精卵识别四、卵裂与胚胎发育第二节细胞分化的主要机制一、不对称分裂二、诱导机制三、细胞数量控制四、细胞行为五、细胞结构的变化第三节细胞的分化潜能一、全能性、多能性和单能性二、干细胞的特点三、胚胎干细胞四、再生第十三章细胞衰老、死亡与癌变第一节细胞衰老一、人体细胞的动态分类二、细胞衰老的特征三、细胞衰老的机理第二节细胞坏死与细胞凋亡一、细胞坏死二、细胞凋亡第三节细胞凋亡的分子机理一、凋亡相关的基因和蛋白二、Fas介导的细胞凋亡三、线粒体与细胞凋亡第四节肿瘤细胞一、癌细胞的主要特征二、肿瘤形成三、肿瘤的起源与演进第十四章细胞环境与互作第一节细胞连接一、封闭连接二、锚定连接三、通讯连接第二节细胞黏着分子一、钙粘素二、选择素三、免疫球蛋白超家族四、整合素五、透明质酸粘素第三节细胞外基质一、胶原（collagen）二、纤粘连蛋白（fibronectin，FN）三、层粘连蛋白（laminin，LN）四、氨基聚糖与蛋白聚糖五、弹性蛋白（elastin）六、细胞外基质的生物学作用。
细胞生物学研究方法
一、填空题1.透射电子显微镜由、、三部分所组成。
2.在酵母人工染色体制备过程中，要使用酶脱去酵母的细胞壁，使之成为，并且进行观察和计数。
3.观察贴壁生长的培养动物细胞可用。
4.电子显微镜使用的是透镜，而光学显微镜使用的是透镜。
5.物质在紫外光照射下发出的荧光可分为和两种，其中需要将被照射的物质进行染色。
6.用紫外光为光源观察物体比用可见光的分辨率要高，这是因为。
7.相差显微镜与普通显微镜的区别是用替代可变光阑，用代替普通物镜。
8.倒置显微镜与普通显微镜的不同在于其。
9.显微镜的分辨本领是指能够能力，用来表示。
10.电子染色是用来增强电子的散射能力。
11.在光学显微镜下见到的结构称为，在电子显微镜下见到的结构称为。
12.细菌质膜的多功能性主要表现在:具有的呼吸作用，具有的分泌作用，具有的信号传导作用。
13.显微镜的分辨率约等于光波长的，通常把这一数值看成是光学显微镜分辩力的。
14.在同位素追踪技术中，用于研究DNA的同位素标记的前体物是。
15.单克隆抗体技术是将与无限繁殖的肿瘤细胞杂交的技术。
16.可用技术来研究质膜结构的不对称性。
17.乙醇沉淀DNA的主要原理是。
18.动物细胞培养所用的合成培养基中除含多种、和外，一般还需加入。
19.用荧光显微镜观察细胞时，经吖啶橙染色的细胞中的DNA发荧光，而RNA发荧光。
20.适于观察活细胞的光学显微镜有、和等。
21.分辨率是指人的肉眼或显微镜在25cm处能够分辨到的相邻两个物体间最近距离的能力。
人眼为，普通光学显微镜为，透射电子显微镜为，扫描隧道显微镜为，以紫外光为光源的光学显微镜为。
22.光学显微镜的组成主要分为、和三大部分，光学显微镜的分辩率由、和三种因素决定。
23.用紫外光为光源观察物体比用可见光的分辨率要高，这是因为。
24.荧光显微镜是以为光源，而电子显微镜则以作为光源。
25.电子显微镜按工作原理和用途的不同可分为和。
26.利用超速离心机对细胞组分进行分级分离的常用方法有和。
细胞生物学名词解释
名词解释第二章细胞生物学研究方法1、显微镜分辨率（resolution/R）：指在人眼明视距离处，能清楚地分辨被检物体细微结构最小间隔的能力。
2、细胞培养（cell culture）：是将活体中分离的细胞或其他建系细胞，在体外模拟体内的生理环境的一定条件培养，使其能继续生存、生长甚至增殖的一种方法。
3、原代培养（primary culture）：指直接从生物体获取细胞进行培养。
4、传代培养（secondary culture）：指将适应了体外生长的原代细胞进行按1：2以上比例的连续扩大培养。
5、细胞融合（cell fusion）：在自发或人工诱导下，相同或不同基因型细胞之间相互融合的过程。
6、细胞株（cell strain）：当培养细胞具有某些特征与标志并能继续培养下去时称为细胞株。
7、细胞系（cell line）：原代培养细胞经传代成功后即成为细胞系。
8、差速离心：（differential centrifugation）：通过一系列递增速度的离心，即由低速到高速逐渐沉降分离，将不同大小颗粒分离的方法。
第三章细胞概述9、DNA双螺旋结构（DNA double helix）：一种核酸的构象，在该构象中，两条反向平行的多核甘酸链相互缠绕形成一个右手的双螺旋结构。
10、蛋白质一级结构（primary structure）：指一条或几条多肽链中氨基酸的种类、数量和排列顺序。
11、生物大分子（biomacromolecule）12、生物小分子（biomicromolecule）第四章细胞膜13、生物膜（biological membrane）：细胞膜和细胞内膜的合称。
14、单位膜（unit membrane）：生物膜有共同的结构特征，在透射电镜下表现为“二暗夹一明”的三层结构，故又称单位膜。
15、液态镶嵌模型（fluid mosaic model）：膜中脂质双层构成膜的连贯主体，它既具有晶体分子排列的有序性，又具有液体的流动性。
大学细胞生物学考研期末考试思维导图 第二章细胞生物学研究方法
限制性核酸内切酶
平切
疏水性
疏水层析
蛋白质的纯化与分析技术
PCR
RNA引物、DNA聚合酶、4种单核核苷酸、辅助因子
交错切
黏性末端
分子大小
SDS-PAGE
第一向：等电聚焦
电泳
连接酶
黏性末端-DNA聚合酶补齐末端-DNA连接酶
双向电泳
第二向：SDS-PAGE
照相系统
扫描电子显微镜
影像形成 （干涉效应）
照明系统 标本 透镜系统
分辨率
r=0.61λ/NA 清晰可见的最小物体：细菌和线粒体
固定
标本制备
包i）
大小和形状
凝胶过滤层析
质粒载体DNA
选择标记（ampr）
与某些分子特异结合
亲和层析
电荷
离子交换层析
层析
分子生物学方法
克隆位点
动物细胞
细胞系和细胞株
原代培养
细胞融合
无单克隆抗体
细胞培养
细胞生物学的研究方法
显微镜
荧光显微镜 电子显微镜 光学显微镜
荧光探针
免疫染色
间接免疫荧光
绿色荧光蛋白
研究活细胞内一些物质的动态行为
荧光抗体
荧光共振能量转移
青色荧光蛋白（供体） 黄色荧光蛋白（受体）
电子枪
透射电子显微镜
电磁透镜
电子束穿透样品成像
相差显微镜
观察未染色的标本
暗场显微镜
黑暗中观察
共聚焦显微镜
可获得样品高分辨率的三维信息
有效提高细胞的分子信息
直接免疫荧光
分离细胞器
世 分离细胞器和大分子
速度离心 等密度离心
离心分离
细胞生物学研究方法
细胞生物学研究方法细胞生物学是研究细胞结构、功能和过程的科学学科，主要研究对象是细胞的组成、分裂、分化、代谢、运动、增殖和死亡等。
为了深入研究细胞相关问题，细胞生物学采用了多种研究方法。
第一，显微镜观察法。
显微镜是细胞生物学中最常用的工具之一。
通过显微镜观察，可以观察到细胞的形态、结构和各种细胞器的分布情况。
常用的显微镜有光学显微镜和电子显微镜。
光学显微镜适用于观察活细胞，电子显微镜适用于观察细胞内部细节，如细胞核、线粒体和内质网等。
第二，细胞培养法。
细胞培养是指将细胞在无菌条件下培养于含有营养物质的培养基中，使其持续生长和繁殖。
通过细胞培养，可以研究细胞的生长特性、分裂过程以及对外界刺激的反应。
常用的细胞培养方法有原代培养、细胞株培养和三维培养等。
第三，细胞分离和纯化法。
细胞分离和纯化是将不同类型的细胞从混合细胞群中分离出来，以便对某种细胞进行独立的研究。
常用的方法有细胞悬浮液经过离心分离、细胞表面标记技术以及细胞排序等。
第四，分子生物学技术。
分子生物学技术可以用于研究细胞的基因表达、代谢等分子机制。
其中，PCR技术可以复制DNA序列，用于检测细胞内特定基因的存在和表达水平。
原位杂交技术可以检测细胞内特定mRNA的定位和表达情况。
第五，蛋白质分析技术。
蛋白质分析技术主要用于研究细胞内蛋白质的分布、结构和功能。
常用的方法有蛋白质电泳、质谱分析、免疫印迹等。
第六，遗传学方法。
遗传学方法可以用于研究细胞的遗传特征和突变。
如基因敲除和基因敲入技术可以研究基因在细胞中的作用；细胞杂交技术可以研究细胞核酸的互补性和杂交情况。
细胞生物学研究方法的不断更新和发展，使我们对细胞的理解越来越深入。
这些方法的应用使得我们能够更好地揭示细胞的机制和功能，为解决许多重大疾病和生物学问题提供了有力的工具。
第二章细胞生物学研究方法
第二章细胞生物学研究方法1．举例（3～5个）说明研究方法的突破对细胞生物学发展的推动作用。
答：①细胞培养技术，…②离心分离技术，…③流式细胞分离技术，…④基因敲除技术，…⑤干细胞培养技术，…⑥……2．为什么说细胞培养是细胞生物学研究的最基本技术之一？3．用什么方法追踪活细胞中蛋白质合成与分泌过程？包括哪几个步骤？答：追踪活细胞中某种蛋白质合成与分泌的过程一般采用同位素示踪技术。
其基本步骤是：①将放射性同位素标记的氨基酸(3H－亮氨酸)加到细胞培养基中，在很短时间内使这些与未标记的相应氨基酸化学性质相同的标记分子进入细胞(称为脉冲标记)；②除去培养液并洗涤细胞，再换以未标记氨基酸的培养基培养细胞，已进入细胞的标记氨基酸将被蛋白质合成系统作为原料加以利用，掺入到某种新合成的蛋白质中；③每隔一定时间取出一定数量的细胞，利用电镜放射自显影技术探查被标记的特定蛋白质在不同时间所处的位置。
通过比较不同时间细胞取样的电镜照片就可以了解细胞中蛋白质合成及分泌的动态过程。
4. 图2-3的解释。
答：两个儿童共同振动一根绳子产生的波动类似于光子光子和电子形成的波，以此说明物体的大小对波的干扰。
(a)两个儿童振动绳子产生的特征波长;(b)向绳子波中扔进一个球或一个物体，如果扔进物体的直径与绳子波长相近，就会干扰绳子波的移动;(3)如果扔进一个垒球或其他物体比绳子波长小得多，对绳子波的移动只有很小或没有干扰;(d)如果将绳子快速振动，波长就会大大缩短;(e)此时扔进垒球就会干扰绳子波的移动。
5．为什么电子显微镜需要真空系统(vacuum system)?答：由于电子在空气中行进的速度很慢，所以必须由真空系统保持电镜的真空度，否则，空气中的分子会阻挠电子束的发射而不能成像。
用两种类型的真空泵串连起来获得电子显微镜镜筒中的真空，当电子显微镜启动时，第一级旋转式真空泵(rotary pump)获得低真空，作为二级泵的预真空；第二级采用油扩散泵(oil diffusion pump)获得高真空。
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第二章细胞生物学研究方法(the research method in the cell biology)教学目的1、了解主要工具和常用方法，侧重掌握基本原理和基本应用；2、认识工具和方法与学科发展的相关性。
教学内容本章从以下5个方面介绍了细胞生物学的研究方法:1．显微成像技术2．细胞化学技术3．细胞分选技术4．细胞工程技术5．分离技术6．分子生物学方法计划学时及安排本章计划3学时。
教学重点和难点生命科学是实验科学，它的很多成果都是通过实验才得以发现和发展的。
许多细胞生物学的重要进展以及新概念的形成,往往来自新技术的应用。
因此,方法上的突破,对于理论和应用上的发展具有巨大的推动作用，这是学习本章应确立的基本思想。
1．显微成像包括直接成像和间接成像。
显微技术是细胞生物学最基本的研究技术, 包括光学显微技术和电子显微技术。
在光学显微技术中要掌握几种常用显微镜成像的基本原理,包括普通双筒显微镜、荧光显微镜、相差显微镜、暗视野显微镜、倒置显微镜。
电子显微镜是研究亚显微结构的主要工具, 透射和扫描电镜的是两类主要的电子显微镜, 对其基本结构、工作原理和样品制备方法则是学习的重点。
2．细胞化学技术介绍了酶细胞化学技术、免疫细胞化学技术、细胞分选技术, 其中流式细胞分选技术是细胞生物学和现代生物技术中的重要技术, 应重点掌握。
3．细胞工程技术是细胞生物学与遗传学的交叉领域，主要利用细胞生物学的原理和方法，结合工程学的技术手段，按照人们预先的设计，有计划地改变或创造细胞遗传性的技术。
包括体外大量培养和繁殖细胞，或获得细胞产品、或利用细胞体本身。
主要内容包括：细胞融合、细胞生物反应器、染色体转移、细胞器移植、基因转移、细胞及组织培养。
4．分离技术是一大类技术的总称，包括细胞组分的分离和生物大分子的分离, 应掌握各种分离技术的原理和用途。
本章对分子生物学方法作了简要介绍, 为今后的学习奠定基础。
简言之，本章教学重点是仪器方法的基本原理和基本应用；教学难点是电镜制样及分子杂交技术。
教学方法 讲授、参观 教学过程 2.1显微成像技术2.1.1、光学和电子显微镜成像原理共同点：照明系统；被观察的样品；聚焦和成像的透镜系统 不同点：• 光学显微镜：以可见光（或紫外线）为光源。
• 电子显微镜：以电子束为光源。
表3-1电镜与光镜的比较电镜与光镜光路图比较电子显微镜的基本构造2.2.2、常用的光学显微镜⑴ 普通光学显微镜 ◆构成： • ①照明系统利用样品对光的吸收形成明暗反差和颜色变化利用样品对电子的散射和透射形成明暗反差要求真空不要求真空要求真空 1.33x10-5～1.33x10-3Pa玻璃透镜玻璃透镜电磁透镜可见光（400-700） 紫外光 （约200nm)电子束（0.01-0.9）200nm 100nmLM FM EM成像原真空 透镜 光源分辨本领显微镜• ②光学放大系统• ③机械装置◆原理：经物镜形成倒立实像，经目镜进一步放大成像。
◆分辨力：指分辨物体最小间隔的能力。
• R=0.61λ/n sin(α/2)或者R=0.61λ/N．A．其中λ为入射光线波长；N．A．为物镜的数值孔径（numerical aperture)，sinα/2，n=介质折射率；α=镜口角（样品对物镜镜口的张角）。
• 思考：如何提高显微镜的分辨能力？◆显微镜的几个光学特点：•制作光学镜头所用的玻璃折射率为1.65-1.78，所用介质的折射率越接近玻璃的越好。
•sinα/2的最大值必然小于1；介质为空气，镜口率一般为0.05-0.95；油镜头用香柏油为介质，镜口率可接近1.5。
•普通光线的波长为400-700nm，分辨力数值不会小于0.2μm，人眼的分辨力为0.2mm,因此显微镜的最大设计倍数为1000X。
⑵荧光显微镜(Fluorescence microscope)•特点：光源为紫外线，波长较短；分辨力高于普通显微镜；有两个特殊的滤光片；照明方式通常为落射式。
•用于观察能激发出荧光的结构。
用途：免疫荧光观察、基因定位、疾病诊断。
⑶激光共聚焦扫描显微境(Laser confocal scanning microscope, LCSM)•用激光作光源，逐点、逐行、逐面快速扫描。
•能显示细胞样品的立体结构。
•分辨力是普通光学显微镜的3倍。
•用途类似荧光显微镜，但能扫描不同层次，形成立体图像。
⑷相差显微镜• 把透过标本的可见光的光程差变成振幅差，从而提高了各种结构间的对比度，使各种结构变得清晰可见。
在构造上，相差显微镜有不同于普通光学显微镜两个特殊之处。
①环形光阑（annular diaphragm）：位于光源与聚光器之间。
②相位板（annular phaseplate）：物镜中加了涂有氟化镁的相位板，可将直射光或衍射光的相位推迟1/4λ。
•用途：观察未经染色的玻片标本⑸倒置显微镜（inverse microscope）•物镜与照明系统颠倒，前者在载物台之下，后者在载物台之上，用于观察培养的活细胞，通常具有相差物镜，有的还具有荧光装置。
2.2.3、光学显微镜的样品制备⑴样品的固定⑵包埋和切片⑶染色⑷放射自显影2.2.4、电子显微镜⑴透射电子显微镜（transmission electron microscope, TEM）◆原理：• 以电子束作光源，电磁场作透镜。
电子束的波长短，并且波长与加速电压(通常50~120KV)的平方根成反比。
• 由电子照明系统、电磁透镜成像系统、真空系统、记录系统、电源系统等5部分构成。
• 分辨力0.2nm，放大倍数可达百万倍。
• 用于观察超微结构（ultrastructure），即小于0.2μm、光学显微镜下无法看清的结构，又称亚显微结构（submicroscopic structures）。
◆制样技术①超薄切片•电子束穿透力很弱，用于电镜观察的标本须制成厚度仅50nm的超薄切片，用超薄切片机（ultramicrotome）制作。
•通常以锇酸和戊二醛固定样品，丙酮逐级脱水，环氧树脂包埋，以热膨胀或螺旋推进的方式切片，重金属（铀、铅）盐染色。
②负染技术•用重金属盐(如磷钨酸)对铺展在载网上的样品染色；吸去染料，干燥后，样品凹陷处铺了一层重金属盐，而凸的出地方没有染料沉积，从而出现负染效果，分辨力可达1.5nm左右。
③冰冻蚀刻（freeze-etching）• 亦称冰冻断裂。
标本置于干冰或液氮中冰冻。
然后断开，升温后，冰升华，暴露出了断面结构。
向断裂面上喷涂一层蒸汽碳和铂。
然后将组织溶掉，把碳和铂的膜剥下来，此膜即为复膜（replica）。
⑵扫描电子显微镜•20世纪60年代问世，用来观察标本表面结构。
•分辨力为6-10nm，由于人眼的分辨力（区别荧光屏上距离最近两个光点的能力）为0.2mm，扫描电镜的有效放大倍率为0.2mm/10nm=20000X。
• 工作原理：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。
• 为了使标本表面发射出次级电子，标本在固定、脱水后，要喷涂上一层重金属膜，重金属在电子束的轰击下发出次级电子信号。
⑶扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope，STM)• 原理：根据隧道效应而设计，当原子尺度的针尖在不到一个纳米的高度上扫描样品时，此处电子云重叠，外加一电压（2mV-2V），针尖与样品之间形成隧道电流。
电流强度与针尖和样品间的距离有函数关系，将扫描过程中电流的变化转换为图像，即可显示出原子水平的凹凸形态。
• 分辨率：横向为0.1-0.2nm，纵向可达0.001nm。
• 用途：三态（固态、液态和气态）物质均可进行观察。
2.2 细胞化学技术2.2.1、酶细胞化学技术通过酶的特异细胞化学反应来显示酶在细胞内的定位。
如：★金属沉淀法：如磷酸酶分解磷酸酯底物后，反应产物最终生成CoS或PbS有色沉淀，而显示出酶活性。
★Schiff反应：细胞中的醛基可使Schiff试剂中的无色品红变为红色。
用于显示糖和脱氧核糖核酸（Feulgen反应）。
★联苯胺反应：过氧化酶分解H202。
产生新生氧，后者再将无色联苯胺氧化成联苯胺蓝，进而变成棕色化合物。
★脂溶染色法：借苏丹染料溶于脂类而使脂类显色。
★茚三酮反应：显示蛋白质。
2.2.2、免疫细胞化学技术（immunocytochemistry）利用免疫反应定位组织或细胞中抗原成分分布的一类技术。
• 免疫荧光技术（immunofluorescent technique）快速、灵敏、有特异性，但其分辨率有限• 免疫电镜技术，包括：免疫铁蛋白技术免疫酶标技术免疫胶体金技术应用：通过对分泌蛋白的定位，可以确定某种蛋白的分泌动态；胞内酶的研究；膜蛋白的定位与骨架蛋白的定位等2.2.3、其他细胞化学技术显微光谱分析技术•细胞中有一些成分具有特定的吸收光谱，核酸、蛋白质、细胞色素、维生素等都有自己特征性的吸收曲线。
•可利用显微分光光度计对某些成分进行定位、定性和定量测定。
2.3 细胞分选技术流式细胞术• 用途：对单个细胞进行快速定量分析与分选的一门技术。
• 原理：包在鞘液中的细胞通过高频振荡控制的喷嘴，形成包含单个细胞的液滴，在激光束的照射下，这些细胞发出散射光和荧光，经探测器检测，转换为电信号，送入计算机处理，输出统计结果，并可根据这些性质分选出高纯度的细胞亚群，分离纯度可达99%。
包被细胞的液流称为鞘液，所用仪器称为流式细胞计（flow cytometer）。
2.4细胞工程技术2.4.1、细胞培养几个概念：• 原代培养（primary culture）：即：培养直接来自动物机体的细胞群，将细胞从一个培养瓶转移到另外一个培养瓶称为传代或传代培养（Passage）•细胞株（cell strain）：由单细胞分离培养或通过筛选的方法由单细胞增殖形成的细胞群称细胞株(cell strain)。
即通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质或标志的培养细胞。
•细胞系（cell line）：原代培养物经首次传代成功后即为细胞系(cell line)。
• 克隆（clone）：亦称无性系。
指由同一个祖先细胞通过有丝分裂产生的遗传性状一致的细胞群。
⑴动物细胞培养• 群体培养（mass culture）：将含有一定数量细胞的悬液置于培养瓶中，让细胞贴壁生长，汇合（confluence）后形成均匀的单细胞层；• 克隆培养（clonal culture）：培养高度稀释的细胞悬液，细胞贴壁生长，每一个细胞形成一个细胞集落，称为克隆。
⑵植物细胞培养◆外植体培养：诱发产生愈伤组织。