0细胞生物学研究方法
细胞生物学第三章细胞生物学研究方法知识讲解
利用放射性标记技术研究生物大分子 在细胞内的合成动态
步骤
– 适宜的放射性前体分子标记机体或细胞 – 常规制片 – 暗室敷乳胶(核子乳胶3-10m) – 暗盒暴光或自显影 – 显影、定影、观察
与显微自显影区别
敷胶要单层晶体 暴光时间长
定量细胞化学分析技术
细胞显微分光光度术(Microspectrophotometry) 利用细胞内某些物质对特异光谱的吸收， 测定这些物质(如核酸与蛋白质等)在细胞 内的含量 包括： 紫外光显微分光光度测定法 可见光显微分光光度测定法 BACK
0.2 m
电子显微镜技术(Electro microscopy)
0.2nm
扫描探针显微镜(Scanning Probe Microscope)
3nm, 0.7nm
扫描遂道显微镜 (scanning tunneling microscope)
（侧0.1-0.2，纵0.001nm）
BACK
光学显微镜技术
自发荧光(叶绿素)、诱发荧光(酸性品红、甲基 绿、吖啶橙)
优点：
– 多种成分定位 – 只有激发荧光可成像，敏感度高 – 染色简便 – 标本呈彩色图像 – 固定细胞和活细胞
数字成像显微技术
图像后期处理，提高信/噪比、放大信号 摄像机和计算机 原理：摄取同一区域多幅图像，信号经
计算机放大、假信号减弱或消除
BACK
扫描遂道显微镜原理
量子力学中的隧道效应，即在低电压下，二电 极之间具很大阻抗，阻止电流通过(势叠)
当二电极间近到一定距离时，电极间产生了电 流(隧道电流)，且Iexp(-2Kd)，d为针尖与样品 间距离，K为常数，d转化为I的函数而被测定
扫描探针与样品接触或达到很近距离时，即产 生彼此间相互作用力，并在计算机显示出来，从 而反映出样品表面形貌信息、电特性或磁特性等
细胞生物学中的细胞膜结构和功能研究方法
细胞生物学中的细胞膜结构和功能研究方法在细胞生物学研究中，细胞膜是一个重要且复杂的研究对象。
细胞膜不仅限制着细胞的形态和大小，而且参与了许多生命过程中的关键功能，如细胞信号传导、物质交换等。
因此，研究细胞膜的结构和功能对于理解细胞生命活动具有重要的指导意义。
本文将介绍细胞生物学中关于细胞膜结构和功能研究的几种常用方法。
一、离体膜法离体膜法是一种将细胞膜从细胞中分离出来，以便深入研究其结构和功能的方法。
通过离体膜法，研究者可以利用不同的技术手段对细胞膜进行进一步的分析。
其中一种常用的离体膜法是通过高速离心将细胞分离成细胞上清液和细胞沉淀，然后从上清液中分离出细胞膜。
此外，还可以利用超声波破碎和差速离心等方法来分离细胞膜。
离体膜法的优势在于可以获得较高纯度的细胞膜，便于进行结构和功能的进一步研究。
然而，离体膜法也存在一定的局限性，比如细胞膜的完整性可能会受到损伤，而且得到的细胞膜样品可能无法准确反映原细胞膜的特点。
二、免疫标记法免疫标记法是利用抗体或其他特异性分子与目标分子结合，然后通过不同的检测方法来研究细胞膜的结构和功能。
在细胞膜的研究中，可以利用免疫标记法来检测特定蛋白质或其他分子在细胞膜上的表达和分布情况。
免疫标记法的优势在于可以选择特异性较高的抗体或标记物来实现对目标分子的检测。
通过免疫标记法，研究者可以观察细胞膜上不同蛋白质的相互作用，以及它们在不同细胞过程中的变化情况。
此外，免疫标记法还可以与显微镜等技术相结合，实现对细胞膜的高分辨率成像。
三、膜融合法膜融合法是指将两个或多个不同来源的细胞膜融合在一起，以研究细胞膜蛋白的相互作用和功能。
通过膜融合法，可以模拟细胞膜上的相互作用过程，揭示细胞膜中蛋白质的功能机制。
膜融合法的实现可以通过多种途径，例如使用脂质双层小泡、液滴乳化和人工膜等。
膜融合法的优势在于能够对细胞膜中的特定蛋白质或其他分子进行定量和定性的功能研究。
然而，膜融合法的实施也需要仔细控制条件，以确保研究结果的可靠性。
细胞生物学研究方法
一、章（节、目）授课计划第页二、课时教学内容第技术的进步在一门学科的建立与发展过程中起着巨大的作用。
没有显微镜的发明就没有细胞的发现，更不会有细胞学说的建立，没有电子显微技术及其分子生物学技术的结合，就不会有细胞生物学今天的发展。
细胞生物学研究方法：一般来说，凡是用来解决细胞生物学问题所采用的方法，都属于细胞生物学研究方法。
当前细胞生物学研究中常用到的方法有:核酸和蛋白质成分的分析和序列测定、研究特异DNA、RNA常用的southern杂交、Northwre杂交及蛋白质免疫印迹技术、基因打靶技术等等。
第一节细胞形态结构的观察方法一、有关显微镜的一些概念（1）分辨率（resolution）：指分辨物体最小间隔的能力。
光学显微镜的分辨率 R=λ/N．sin（α/2）．其中λ为入射光线波长；N =介质折射率；空气中N =1α=物镜镜口角（样品对物镜镜口的张角）。
（2）放大倍数（magnification）：是指眼睛看到像的大小与对应标本大小的比值。
它指的是长度的比值而不是面积的比值。
例：放大倍数为100×，指的是长度是1μm的标本，放大后像的长度是100μm，要是以面积计算，则放大了10,000倍。
显微镜的总放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积。
（3）有效放大倍数（effective magnification）：物镜的数值孔径（NA）决定了显微镜有效放大倍数。
有效放大倍数，就是人眼能够分辨的d′与物镜的d间的比值，即不使人眼看到假像的最小放大倍数：M=d′/d二、显微镜的分类现代显微镜可以分为两大类：一类是光学显微镜，另一类是非光学►扫描隧道显微镜(STM)所观察的样品必须具有一定程度的性，对于半导体，观测的效果就差于导体；对于绝缘体则根本无法直接观察。
►在扫描隧道显微镜(STM)的恒电流工作模式下，有时它对样品表面微粒之间的某些沟槽不能够准确探测，与此相关的分辨率较差。
第二节细胞组分的分析方法形态学观察和细胞成分的分析相结合是当代细胞生物学研究中长采用的试验方法。
细胞生物学课件PDF 细胞生物学技术
戊二醛 CH2
C
O
H
包埋剂: 环氧树脂(万能胶)
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不使用超薄切片的
透射电镜技术
负染法和投影法
负染法是在将颗粒和纤
维样品分散在具有亲水性支 撑膜的载网上以后，滴加磷 钨酸或醋酸双氧铀等染料， 并随即吸去多余的染液。样 品干燥后残余染料将沉积在 样品的周围以及样品的凹陷、 空隙处，而样品本身反而呈 浅色，故称为负染。
把放射性前体(例如3H-胸苷、14C-尿苷和
3H-亮氨酸分别是DNA、RNA和蛋白质合成的前
体)加到细胞中，使放射性前体与已存在的前体
分子混合，因为它们原子之间仅是原子核重量
不同，而化学性质相同，这样，细胞就以同样
方式对其产生反应。
蛋白质
3H-亮氨酸
细胞
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2.3.3. 放射自显影技术
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首页 用超速离心机分离细胞器和大分子
用制备超速离心机可从细胞匀浆的混合物中分 离出细胞的各种组分。
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首页 离心级段
图解表示如何用递增的速 度反复离心、分离纯化细胞提 取液较小的细胞组分一般要求 巨大的离心力速度才能沉淀。 图中备个离心级段的典型数值：
低 速： 1000g l 0分钟 中 速： 2000g 20分钟 高 速： 80000g 1小时 超高速：150000g 3小时
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首页 复型和冷冻蚀刻技术
升华后，细胞内外
凡空隙处或含游离水较 多的地方将下陷，从而 除上述膜的脂质面外， 其他一些结构也被显示 出来，并进一步增强了 断面的浮雕效果。
细胞生物学实验数据分析方法总结
细胞生物学实验数据分析方法总结在细胞生物学研究中，实验数据的分析是至关重要的一步。
通过对实验数据的准确分析和解释，我们可以更好地理解细胞的结构和功能，揭示细胞内部的生物过程和调控机制。
本文将总结几种常用的细胞生物学实验数据分析方法，帮助读者更好地理解和处理实验数据。
1. 数据收集和整理在进行细胞生物学实验时，首先需要收集和整理实验数据。
这包括测量细胞的数量、尺寸、形状以及其他特征，如细胞器的数量和分布情况等。
在收集数据时，需要确保实验条件的一致性，例如使用相同的显微镜和图像处理软件，并按照一定的时间间隔进行测量。
2. 数据可视化在对实验数据进行分析之前，通常需要对数据进行可视化处理。
这可以通过制作图表、柱状图、散点图、线图等来实现。
通过可视化，我们可以更好地观察数据的分布情况、趋势和相关性。
在选择图表类型时，需要根据实验数据的特点和研究目的来决定。
3. 统计学分析统计学分析是细胞生物学实验数据分析的重要步骤。
通过统计学方法，我们可以对数据进行描述、检验假设以及确定结果的可靠性。
常用的统计学方法包括均值、标准差、方差、t检验、方差分析等。
通过对实验数据进行统计学分析，我们可以确定是否存在显著差异、相关性以及趋势。
4. 数据解释和讨论数据分析的最终目的是为了解释实验结果并讨论其意义。
在数据解释阶段，我们需要回顾实验目的、方法和结果，并将其与现有的研究成果进行比较和讨论。
同时，我们还需要对实验结果的限制和不确定性进行评估，并提出进一步的研究建议。
5. 数据存储和共享在细胞生物学实验数据分析完成后，需要将数据进行妥善的存储和管理。
这包括编制实验数据表格、保存原始数据和图像等。
此外，为了促进科学共享和合作，我们还可以将实验数据上传到学术数据库或发布在相关科学期刊上，供他人参考和引用。
综上所述，细胞生物学实验数据分析是一个精确且复杂的过程。
通过准确收集、整理和分析实验数据，我们可以更好地理解细胞的结构和功能，为细胞生物学研究提供有力的支持和证据。
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。
细胞生物学名词解释
细胞生物学名词解释一．绪论细胞生物学是从细胞的整体水平，亚显微水平，分子水平3 个层次，以整体与动态的观点研究细胞的结构，功能，以及各种生命活动本质和基本活动的科学。
二．细胞生物学的研究方法1.细胞培养（cell culture）：从活体中取出的细胞或其他建系细胞，在体外无菌条件下，给予一定的条件进行培养，使其能继续生存、生长和繁殖的一种方法。
2.原代培养（primary culture）：直接取材于有机体组织的细胞培养。
3.传代培养（secondary culture）：将原代培养的细胞取出，以1:2以上的比例转移到另一盛有新鲜培养液的器皿中进行培养的过程称传代培养。
用这种方法可重复传代。
4.接触抑制：一般分散的细胞悬液在培养瓶中很快就贴壁铺展并进行分裂繁殖，形成紧密的单层细胞，当这些细胞表面互相接触时，就停止分裂增殖，不再进入S期，这种现象称细胞的接触抑制。
5.细胞系（cell line）：原代培养细胞成功传代即为细胞系。
有限细胞系（50代以内）6.细胞融合：是指用自然或人工的方法使两个或几个不同细胞融合为一个细胞的过程。
7.Southern杂交：是体外分析特异DNA序列的方法，操作时先用限制性内切酶将核DNA或线粒体DNA切成DNA片段，经凝胶电泳分离后，转移到醋酸纤维薄膜上，再用探针杂交，通过放射自显影，即可辨认出与探针互补的特殊核苷序列。
8.Northern杂交9.PCR技术：是在体外快速扩增特异性DNA片段的技术，它利用DNA半保留复制原理，通过控制温度，使DNA 处于“变性—复性—合成”反复循环中。
每一个循环的产物又作为下一个循环的模板，每循环一次，DNA分子就按2n指数倍增，结果可获得数百万个拷贝的目的DNA片段。
三．细胞概述细胞是一切有机体的基本结构和功能单位，各种生命活动都是以细胞为单位进行的，细胞的形态结构和功能特异，但其化学组成基本相似。
1.生物大分子：细胞内由小分子物质聚合而成的结构复杂，具独特特性，负责装配细胞组成，催化细胞内化学变化，产生运动，反应以及遗传变异的生命活动的物质。
细胞生物学中的细胞核结构和功能研究方法
细胞生物学中的细胞核结构和功能研究方法细胞核是细胞中最重要的器官之一，承担着细胞遗传物质的储存和调控生物活动的重要功能。
为了深入了解细胞核的结构和功能，科学家们开展了许多研究，并探索了各种研究方法。
本文将介绍一些常用的细胞生物学中关于细胞核的研究方法及其原理，包括细胞核染色、免疫荧光染色、核酸杂交技术和细胞核分离与纯化技术等。
一、细胞核染色细胞核染色是一种通过在细胞核中使用染色剂来使其显现出颜色的方法，以便观察细胞核的结构和功能。
常用的细胞核染色方法有血片染色和组织切片染色。
1. 血片染色：血片染色是一种常见的观察细胞核的方法，通过将血液标本涂布于载玻片上，并应用染色剂（如吉姆萨染剂）进行染色，使细胞核显色。
可以通过显微镜观察和分析细胞核的形态、大小和数量等。
2. 组织切片染色：组织切片染色是一种观察细胞核的方法，将组织标本切割成薄片，并使用染色剂（如苏木精和伊红）进行染色。
通过显微镜观察组织切片，可以获得关于细胞核形态、分布和功能的信息。
二、免疫荧光染色免疫荧光染色是一种利用抗体与目标分子结合并标记荧光物质来可视化细胞核中特定蛋白或核酸序列的方法。
这种方法能够在细胞水平上直观地显示细胞核中的特定结构和分子。
免疫荧光染色的原理是：首先，制备与目标分子特异性结合的抗体；然后，将该抗体与荧光探针结合，形成荧光标记的抗体；最后，将荧光标记的抗体应用于细胞样本上，通过荧光显微镜观察，可以看到特定蛋白或核酸序列在细胞核中的位置和分布情况，从而了解其结构和功能。
三、核酸杂交技术核酸杂交技术是一种通过将标记有荧光、放射性同位素或其他探针的核酸序列与细胞核中的特定DNA或RNA序列相互结合，来检测和研究细胞核中的目标DNA或RNA分子。
核酸杂交技术可以帮助科学家定位和鉴定特定基因或序列在细胞核中的位置和表达水平。
其中，原位杂交技术可以直接在细胞或组织样本上进行，通过观察探针与目标序列的结合来确定目标序列的位置和分布情况。
细胞生物学研究的主要内容
细胞生物学研究的主要内容1 细胞生物学细胞生物学，也称细胞和分子生物学，是生物学的一个分支，探讨和研究细胞的结构和行为，以及它们是如何作为基本生物的不可分割的单位运作的。
细胞生物学也考虑和研究细胞的表皮层，也称为液膜层，和单细胞的中心指挥中心（细胞核），以了解细胞的复杂的活动和特性。
2 研究内容细胞生物学研究的内容包括细胞分子机制，表面受体（细胞外液），共同因子，信号转导，细胞对激素或环境因素的感知及其反应，细胞毒理学，细胞周期和分裂，细胞增殖和凋亡，染色质和表观遗传学，发育遗传学，细胞复制和突变，抗原学，免疫学，及细胞信号学，这些都是研究细胞生物学里面的重要部分。
3 研究目的研究细胞生物学有众多目的，其中最重要的目的是了解细胞是如何产生，维持生命活动，控制生物杂交，进化，及其发展，影响细胞内动态过程，了解细胞内遗传和表观遗传，如何影响细胞内活动，以及细胞分化，所有这些都是研究细胞生物学中的重要部分。
4 研究方法细胞生物学的研究方法包括电子显微镜，显微镜，X射线衍射，热重分析，蛋白质和核酸同位素定位，脂质和其他有机分子的分析，生物化学方法，细胞培养，生物信息学，以及其他多种分析研究。
5 研究应用细胞生物学在各个科学领域有广泛的应用，能够为细胞内代谢提供信息，了解细胞复杂的结构功能，研究细胞发育，分化和功能，研究细胞免疫学和信号转导，发现药物等诸多研究领域，具有重要的意义。
细胞生物学在农业和农业科学领域也有广泛的应用，用于研究农作物的高产成果的机制，寻求改善植物的新方法。
细胞生物学在医药和医疗领域也有广泛的应用，用于研究新药物和新治疗方法，致力于找到新的疾病治疗方式，以及发现新的靶点抗生素、病毒外膜结构元件和细菌毒素。
细胞生物学研究方法
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27.DNA/RNA、DNA/DNA杂交的分子基础是和28.对染色体上特异DNA序列进行分析的方法是二、判断题1.透射或扫描电子显微镜不能用于观察活细胞，而相差或倒置显微镜可以用于观察活细胞。