细胞与分子生物学技术-综合实验二-文档资料
研究生生物学教案：细胞分子生物学技术实验
研究生生物学教案：细胞分子生物学技术实验一、引言本教案旨在介绍研究生生物学课程中的细胞分子生物学技术实验内容。
通过这些实验，研究生将能够深入了解和掌握细胞分子生物学领域的基本操作和技巧，培养科研素质和实验技能。
二、实验目标1.掌握DNA分离与纯化技术。
2.理解PCR（聚合酶链式反应）原理及其应用。
3.学习基因克隆的方法和原理。
4.熟悉蛋白质表达与纯化技术。
5.实践基因组编辑技术CRISPR-Cas9。
三、实验内容3.1 DNA分离与纯化•实验原理：该实验旨在通过裂解细胞获得DNA，并利用离心等方法进行DNA的纯化。
•实验步骤：•组织样品处理；•细胞裂解；•蛋白质沉淀；•DNA沉淀与洗涤；•最后的DNA溶解。
3.2 PCR技术•实验原理：PCR是一种重复性进行的体外DNA复制方法。
该实验旨在利用PCR技术扩增目标DNA段。
•实验步骤：•DNA模板的准备；•寡核苷酸引物设计；•PCR反应体系配制；•PCR程序设置；•PCR产物分析。
3.3 基因克隆•实验原理：基因克隆是将感兴趣的DNA序列插入载体，并转化到宿主细胞中，使其能够稳定地表达目标蛋白质。
•实验步骤：•DNA片段切割与连接；•载体的选择与准备；•受体菌株的选择与转化；•克隆子筛选与验证。
3.4 蛋白质表达与纯化•实验原理：该实验旨在通过大肠杆菌表达系统表达目标蛋白质，并利用亲和层析等纯化技术纯化蛋白质。
•实验步骤：•表达载体构建与转化；•菌液培养与感诱液处理；•细胞裂解与终浓缩液处理；•蛋白质纯化与分析。
3.5 CRISPR-Cas9基因组编辑•实验原理：CRISPR-Cas9是一项革命性的基因组编辑技术，本实验旨在进行CRISPR-Cas9介导的基因敲除实验。
•实验步骤：•核酸序列设计与构建；•整合载体注射或转染；•细胞培养与筛选；•效果验证。
四、实验评估每个实验的评估将基于学生的实际操作能力、理解程度和结果展示情况，并根据提交的报告和数据进行评分。
细胞生物学基本实验技术(139页)
细胞间连接 细胞外基质
单一细胞
2.分离不同类型细胞 (1) 离心 （centrifugation）
大小 密度 形状
小
轻
不规则
大
重
圆形
(2) 免疫磁珠法
利用带有特定单抗的免疫磁珠 与靶细胞的特异结合，快速地 从多细胞悬液中将目的细胞分 离出来。
Fe2O3或Fe3O4颗粒 +
单克隆抗体
免疫磁珠
(3) 流式细胞仪 ( flow cytometry)
果蝇胚胎原肠胚
（二）电子显微镜技术
利用电子与固体样品作用时所发出的信息, 对样品进行微区观察和分析的技术
亚显微结构 超微结构 1.电子显微镜的特点
高分辨率
理论上 d = 0.002 nm 实际上 d = 0.1 nm 生物标本 d = 2 nm
高放大倍率 1,000,000
2.透射电子显微镜（Transmission electron microscope, TEM） (1)基本构造
➢ 分辨率高 ➢ 可在非真空状态下工作 ➢ 直接观察大分子的三维结构
扫描隧道显微镜下的人红细胞血影
2.原子力显微镜 通过分析探针针尖与样品之间的原子间作用
力来获取所观察表面的微观信息。 ➢ 样品无需具有导电性 ➢ 可在三态下工作 ➢ 活细胞表面及生物大分子空间伸展及其结 晶体表面观测
原子力显微镜下的中国仓鼠卵巢细胞 原子力显微镜观察细胞微丝的动态变化
透射电镜 利用穿透标本的电子进行成像 (散射) 观察组织的二维切片 扫描电镜 利用标本表面发射的二次电子成像 观察组织的表面三维结构
（三）扫描探针显微镜
（Scanning probe microscope, SPM）
生物实验中的细胞生物学与分子生物学
生物实验中的细胞生物学与分子生物学教案：生物实验中的细胞生物学与分子生物学导语：在生物实验教学中，细胞生物学与分子生物学是非常重要的两个分支。
本教案将结合实验内容，探讨细胞结构和功能以及分子生物学的基础知识，并引导学生进行相关实验操作和数据分析。
通过实验的方式，旨在提高学生对生物学的理解和兴趣。
一、利用细胞培养技术研究细胞生物学1.1 实验目的：了解细胞培养技术在细胞研究中的应用。
1.2 实验步骤：a）制备细胞培养基和细胞培养物料。
b）培养细胞，并观察其生长情况。
c）采集细胞样本，进行显微镜观察。
d）通过显微镜观察，记录细胞的形态特征和组织结构。
1.3 实验讨论：a）细胞培养条件对细胞生长的影响。
b）观察到的细胞形态和结构特征。
c）细胞生长过程中的细胞分裂现象。
二、基因表达调控的分子机制2.1 实验目的：研究基因表达调控的分子机制以及基因转录和翻译的过程。
2.2 实验步骤：a）提取RNA和DNA样本。
b）通过逆转录反应合成cDNA。
c）进行PCR扩增，检测目标基因的表达水平。
d）利用凝胶电泳分析PCR产物。
2.3 实验讨论：a）基因转录的过程和调控机制。
b）利用PCR技术检测目标基因表达的可行性和灵敏度。
c）PCR产物的分析结果及其意义。
三、细胞膜运输的实验研究3.1 实验目的：研究细胞膜的结构和功能，以及细胞膜上的物质运输过程。
3.2 实验步骤：a）制备细胞膜样本。
b）利用荧光探针观察细胞膜上物质的运输过程。
c）观察和记录荧光信号的变化。
d）分析实验结果并得出结论。
3.3 实验讨论：a）细胞膜的结构和组成。
b）不同物质在细胞膜上的运输方式和机制。
c）观察到的荧光信号变化与细胞膜运输的关系。
总结：通过以上实验内容的学习，学生可以了解到细胞生物学和分子生物学的基本原理和实验方法，培养独立思考和解决问题的能力。
同时，本教案的设计也强调了实验研究对于科学研究的重要性和必要性，鼓励学生探索和发现科学世界的奥秘。
高级生物化学与分子生物学综合实验报告12p
四、实验结果与讨论
、质粒的提取、酶切电泳图谱
1 2 M
1-1 第四组电泳图谱图1-2 第三组电泳图谱
、2：质粒4、5：酶切后质粒
可以发现酶切后的质粒条带在原质粒条带的前面，并且质粒泳道条带比较多；电泳条带模糊，呈凹凸形状，拖尾现象比较严重，不能很明显
）质粒泳道条带较多的原因可能是，质粒有的是超螺旋的，有的可能是开环质粒，还有
图3-1目标蛋白的SDS-PAGE 鉴定图谱
为临界线，右边是我们第四组的电泳图谱，左边是第三组的电泳图谱。
：破菌后的原液 2：50mM 咪唑冲洗液 3：100mM 咪唑冲洗液咪唑冲洗液 我们以第三组的穿柱液作为标本）我们从图谱中可以看出目标蛋白在50mM 咪唑洗脱液和下的量是比较多的，因此我们可以在50-10mM 之间寻找最适咪唑液的浓度。
3-2是未加IPTG 诱导目标蛋白产生的对照，通过与图之间没有蛋白条带的产生，而加IPTG 的组有明显的蛋白质条带，因此可知在诱导外源基因表达时诱导剂是必不可少的。
图3-2 对照组，未加IPTG 诱导
SDS-PAGE 鉴定图谱3-1我们可以看出，通过了目标蛋白。
通过与Marker 标准蛋白对比，可以看到目标蛋白分子量在间；原液中含有大量的目标蛋白，穿柱液中没有，说明目标蛋白被吸附到了层析柱中。
通过第三组和第四组结果的比对，可以看到第四组在不同浓度咪唑洗脱液得到的目标蛋白的量比第三组多，有可能是因为第四组加样量多于第三组，或者是全洗脱便开始100mM 咪唑进行洗脱。
细胞生物学实验-综合实验
药物: 阿霉素（Adriamycin ， Doxorubicin)
【分 子 式】 C27H29NO11
【分 子 量】 543.52
为一种抗肿瘤抗生素，可抑制RNA 和 DNA的合成，对RNA的抑制作用最强，抗 瘤谱较广，对多种肿瘤均有作用，属周期 非特异性药物，对各种生长周期的肿瘤细 胞都有杀伤作用，其作用机理主要是嵌入 DNA而抑制核酸的合成。
作用，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而
是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。
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凋亡细胞与坏死细胞的区别
死亡类型 凋亡（apoptosis） 坏死（necrosis） 比较项目
基因调控
有
无
形态特征
细胞固缩，胞膜完 细胞膨胀，胞膜破
• 创新实验所用的培养基用新开的，注意加 双抗。
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细胞形态学观察测定
• 细胞核形态学观察实验：每组4个样品，2 个未加药对照，2个加药实验组（2种药 物），注意选择MTT实验中接近半数抑制 率IC50的药物浓度。
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A C 顺 顺 顺 顺 顺 C 阿霉 阿 阿 阿 阿
r铂
素
B
0.2 0.5 1 2 4
5
0.25 0.5 1 2 4
C
D
E
F
G
H
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药物浓度（微克/毫升） 紫杉醇5微克/毫升
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
关于高级生物化学与分子生物学综合实验报告
关于高级生物化学与分子生物学综合实验报告一、引言高级生物化学与分子生物学是现代生物学领域中的重要学科，研究的对象涉及生物体内的各种化学反应和分子生物学机制。
本实验旨在通过实际操作，探究一些高级生物化学与分子生物学方面的实验操作和实验结果。
二、实验目的1.熟悉DNA的提取与鉴定方法；2.掌握基因克隆技术，并进行目的基因的克隆；3.了解蛋白质的表达与检测方法。
三、实验材料与方法1.材料：PCR试剂盒、DNA提取试剂盒、RNA提取试剂盒、质粒、菌落PCR引物、PCR反应裂解液、跑图和变性聚丙烯酰胺凝胶等。
2.方法：a.DNA提取与鉴定：按照DNA提取试剂盒的说明书进行操作，提取样本中的DNA，并使用凝胶电泳检测提取的DNA是否成功。
b.基因克隆：将目的基因的DNA片段扩增后，连接到质粒上，利用细菌进行转化，最后通过PCR和凝胶电泳检测克隆是否成功。
c.蛋白质的表达与检测：利用RNA提取试剂盒提取RNA，再通过反转录PCR方法进行cDNA的合成，最后进行蛋白质的表达和检测。
四、实验结果1.DNA提取与鉴定：经过DNA提取试剂盒的操作，成功从样本中提取到DNA，并通过凝胶电泳发现DNA片段呈现清晰的带状。
2.基因克隆：通过PCR扩增得到目的基因的DNA片段，并成功连接到质粒上。
经过细菌转化后，经过PCR和凝胶电泳检测发现克隆成功。
3. 蛋白质的表达与检测：通过RNA提取试剂盒提取到RNA，进行反转录PCR合成cDNA。
最后通过Western blot技术检测到蛋白质的表达。
五、讨论与分析1.DNA提取与鉴定：DNA提取试剂盒是一种快速、简便的DNA提取方法，能够有效地提取纯度较高的DNA样本。
凝胶电泳是一种常用的DNA鉴定方法，能够通过DNA片段的迁移情况来判断提取的DNA质量和浓度。
2.基因克隆：PCR是一种重要的基因克隆技术，能够高效地扩增目的基因的DNA片段。
质粒是一种常用的载体，通过连接目的基因的DNA片段到质粒上，可以实现基因的克隆。
大学生物实验：细胞生物学与分子生物学的实验研究
大学生物实验：细胞生物学与分子生物学的实验研究介绍在大学生物学专业中，学生们通常需要进行细胞生物学和分子生物学的实验研究。
这些实验旨在帮助学生理解生命的基本单位——细胞，以及生物体内发生的分子过程。
通过参与这些实验，学生们可以通过亲身探索和实践加深对细胞结构、功能和遗传等概念的理解。
本文将介绍一些常见的细胞生物学和分子生物学实验，并强调它们在大学生物学教育中的重要性。
细胞生物学实验核染色体的观察细胞生物学的一个重要领域是研究细胞核内的染色体。
染色体是细胞分裂过程中遗传物质DNA的组织形式。
学生可以通过实验观察采自显微镜下的细胞的染色体，并使用染色技术来更清楚地观察它们。
这个实验可以帮助学生理解染色体的结构和功能，并学习不同染色体的性质。
细胞周期的研究细胞周期是细胞生物学中的一个关键概念，它描述了细胞从一个分裂到下一次分裂的完整过程。
学生可以通过进行细胞周期的实验来研究细胞的生长和分裂过程。
这可能涉及到观察不同阶段的细胞，使用细胞培养技术来控制和观察细胞的生长，以及使用染色技术来标记细胞周期中的特定时期。
细胞凋亡的研究细胞凋亡是细胞生物学中的另一个重要过程，它是有程序性死亡的细胞自发过程。
学生可以通过进行细胞凋亡的实验来研究它的机制和调控。
在这个实验中，学生可以使用细胞培养和染色技术来观察和检测细胞凋亡，例如观察细胞形态的变化或检测与凋亡相关的蛋白表达。
分子生物学实验DNA提取DNA提取是分子生物学中最基本的实验之一。
学生可以通过提取不同来源的细胞或组织样本中的DNA来了解DNA的结构和功能。
这个实验通常涉及到使用一些化学试剂和酶，例如盐溶液、蛋白酶K和酒精等，来破坏细胞膜和核膜，并从中提取纯净的DNA。
PCR扩增PCR（聚合酶链式反应）是分子生物学中常用的一种技术，可以迅速扩增特定的DNA片段。
学生可以通过进行PCR实验来学习和实践这个技术。
在这个实验中，学生需要选择适当的引物，将DNA样本与引物和DNA聚合酶一起置于PCR反应体系中，并进行一系列的温度变化来实现DNA片段的扩增。
分子生物学实验技术
《分子生物学实验技术》实验报告实验一碱裂解法小量提取质粒DNA一、实验原理在碱性环境中，细菌膜破裂释放内容物。
染色体DNA变性分开，而质粒DNA虽变性但仍处于缠绕状态。
将pH调至中性并有高盐存在及低温的条件下，染色体DNA、大分子量的RNA和蛋白质在SDS的作用下形成沉淀，而质粒DNA仍然为可溶状态。
通过离心，可除去大部分细胞碎片、染色体DNA、RNA及蛋白质，最后用酚、氯仿抽提纯化得到质粒DNA。
二、操作步骤主要步骤1.细菌的培养2.细菌的收集和裂解3.质粒DNA的分离和纯化4.质粒的鉴定具体操作如下：1. 取1.5 ml过夜菌液于EP管中，12 000 r/min离心1min，弃去上清液。
2. 加100 μl 溶液Ⅰ，剧烈震荡使菌体悬浮均匀，室温放置5min 。
3. 加200 μl 溶液Ⅱ（现配现用），轻柔颠倒混匀4~6次，室温放置5min 。
4. 加150μl预冷溶液Ⅲ，轻柔颠倒混匀4~6次，冰上放置10分钟。
5. 12 000 r/m离心10 分钟(如果上清液仍然浑浊，可将上清液移出，再次离心5分钟）。
6. 吸出上清液，加2.5倍体积的无水乙醇，混匀，室温放置10分钟，12 000r/min离心10分钟，沉淀DNA 。
7. 弃上清，挥干，所得DNA溶于30μlddH2O中，用于后续试验。
三、实验结果获取极少量白色固体，主要为DNA，也不排除有蛋白质等杂质，但是不影响后续实验的继续进行。
实验二氯化钙法进行质粒转化及筛选一、实验原理细菌处于0 ℃，在CaCl2低渗溶液中，菌体细胞膨胀成球形，DNA则与CaCl2形成抗Dnase的羟基－磷酸钙复合物粘附于细胞表面，经42 ℃短时间热冲击处理，促进细胞吸收DNA复合物，在丰富培养基上生长数小时后，球状细胞复原并分裂增殖，重组子的基因在被转化的细菌中得到表达，在选择性培养基平板上，可选出所需的转化子。
1. 氯化钙（二价钙离子）的作用：提高细胞壁（膜）的通透性。