细胞生物学[第三章胞生物学研究方法]课程预习
第三章细胞生物学研究方法习题及答案
第三章细胞生物学研究方法习题一、选择题1 正常细胞培养的培养基中长需加入血清,主要是因为血清中含有(C )A. 氨基酸B. 核酸C.生长因子D.维生素2 冷冻蚀刻技术主要用于(A )。
A.电子显微镜B. 光学显微镜C.原子力显微镜D.激光共聚焦显微镜3 建立分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞是通过下列哪种技术构建的?(A )A. 细胞融合B. 核移植C. 病毒转化D. 基因转移4 关于光镜的使用,下列哪项有误?(C )A. 观察标本时,应双眼同时睁开、双手并用B. 按照从低倍镜到高倍镜到油镜的顺序进行操作C. 使用油镜时,需要在标本上滴上香柏油,将聚光器降至最低,光圈全部开放。
5 为了实现细胞内某种蛋白质的亚细胞精细定位,可对该蛋白进行标记,下面哪种标记可行(C)A. GFP标记B. 免疫荧光标记C. 免疫电镜技术D. 荧光染料直接染色6 为了提高雌性乳牛出生的比例,可在体外将携带X染色体和Y染色体的镜子分离开,进行人工授精。
最好的分离方法使(A )A. 流式细胞分选术B. 离心技术C. 细胞电泳D. 层析7 为了观察病毒,可通过何种方法进行观察(B )A. 相差显微镜观察B. 负染色后用电镜观察C. 激光共聚焦显微镜观察D.以上都错8 以下哪些技术一般不用于分离活细胞?(CD )(可多选)A. 流式细胞技术B. 细胞电泳C. 超速离心D.差速离心9 某研究生为了研究一特定膜蛋白的胞质结构域的功能,需要制备和分离外翻的细胞膜泡,为了获得无污染的外翻膜泡,下列选项中,哪些是他在实验中有可能使用到的?(BD )(可多选)A. SDSB. 凝集素C.流式细胞仪D. 柱层析10 绿色荧光蛋白GFP(Green Fluorescent Protein)基因与目的基因融合后,转入细胞后可以(ABD )(可多选)A. 检测融合蛋白在细胞中的准确定位B. 检测目的基因所编码的蛋白在细胞中的含量C. 检测目的基因所编码的蛋白在细胞中的分子结构D. 检测目的蛋白质在细胞中的表达量E. 以上答案都不对二、填空题1 流式细胞仪可以定量测定细胞中的DNA,RNA或某种特异蛋白的含量及细胞群体中上述成分含量不同的细胞数量。
细胞生物学研究方法
yy
6
公司名称
举例:过氧化物酶 peroxidase ,(POX) 1.原理
血细胞中的POX能分解H2O2而释放出新生态氧,后者 可使联苯胺氧化成联苯胺蓝沉淀于细胞质酶活力处。 2.正常阳性细胞: ①. 中性粒细胞呈均匀颗粒状蓝黑色阳性。 ②. 嗜酸性粒细胞呈均匀粗大颗粒状蓝色阳性。 ③. 单核细胞呈弥散细颗粒状蓝色阳性。
› 转染(transfection):将带有外源性基因的克隆载体或表达载体导入真核细胞的过程。
› 在表达载体启动子的驱动下,外源基因将获得过表达(over-expression),从而实现 上调细胞中的目的基因表达。
yy
29
公司名称
(一)外源性基因在细胞中的过表达是上调基因表达的主要 方式
yy
30
› 应用:用于显示特定蛋白质的细胞内的定位,间接研究蛋 白之间的相互作用。
› 原理:当荧光工体与荧光受体分子彼此接近而供体的发射 光谱与受体的激发光谱重叠时就会通过偶极子相互作用, 实现了能量向邻近的受体分子转移,一种非辐射能量跃迁, 通过荧光显微镜可以观察到这种改变。
› 特点:①受、供体的激发光要足够分得开;②供体的发光 光谱与受体的激发光谱要重叠。
› 缺点:只能说明两个蛋白之间有相互作用的结构基础,并不标示这两 个蛋白在细胞内一定会相遇或这种相互作用在活细胞中确实存在,需 要用免疫共沉淀进行验证。
yy
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公司名称
yy
35
公司名称
› (三)吞噬体展示可筛选存在相互作用的蛋白质 › 被筛选蛋白cDNA与噬菌体的衣壳蛋白DNA构建成融合基因,使被筛
›
光或改变本身荧光的发射波长与强度,从
而
›
通过荧光检测可以显示该离子的量。
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
第3章 细胞生物学的研究方法1(显微镜技术)
显微镜技术
显微镜的成像原理
无论是何种显微镜,镜像的形成都需要3个基本要素:照 明系统;被观察的样品;聚焦和成像的透镜系统。
光源 聚光镜 样品 物镜
光源 透镜
射线扫描器
聚 光 镜
样品
目镜
电视屏观 察图像
直接成像
荧光屏观察 图像
光学显微技术
在细胞生物学的领域中,光学显微镜作为研究细胞显微
结构的重要工具和手段是应用最早也是最广的一种。光学显 微镜是利用可见光作光源,通过一组玻璃透镜包括目镜、物 镜、聚光镜放大被观察物体,提高分辨率的仪器。分辨率指: 人眼在25厘米的明视距离处分辨物体结构最小间距的能力。
载物台的上方:
光源
长焦距聚光器 载物台的下方: 物镜 应用:直接对培养的 细胞进行观察
荧光显微镜
原理:
荧光分子在受到光照射后,可吸收特定波长的短波光线, 并发射出比原来吸收波长更长的光。
紫外光 可见光 红外光
λ short
long
基本构造:
A 光源 B 二向色镜:反射短波光线,透过长波光线 C 一组滤光片:得到纯的激发光和发射光
透射电镜生物标本制备过程 (自学)
(1)取材
(2)固定:防止产生结构改变。 戊二醛:在蛋白质分子之间形成共价键, 将它们交联在一起。 四氧化锇:除与蛋白共价结合外,还对脂类有良好的固定效果。 (3)脱水:标本必须置于高真空中进行电镜观察,所以电镜生物标本 不能含水。梯度乙醇。 (4)包埋:为使柔软生物组织制成超薄切片,并使切片耐受高真空、 电子轰击,应在切片前将标本进行包埋,常用环氧树脂。 (5)切片:电子穿透力很弱,需将样品制成50~100nm厚薄片。约为细 胞的1/200厚度。 (6)染色:生物分子由原子序数低的轻元素组成,它们散射电子能力 弱,在电镜下几乎不存在明暗反差,需加大生物样品反差,进行染 色。重金属浸染。
《细胞生物学》学习题解答
第一章:绪论1、填空题:1、细胞生物学是细胞整体、超微结构和分子水平上研究及其规律的科学。
、2、名词解释:1、细胞学说(cell theory)3、选择题:1、现今世界上最有影响的学术期刊是。
a:Natune b: Cell c: PNAS d: Science2、自然界最小的细胞是(a)病毒(b)支原体(c)血小板(d)细菌4、是非题:1、现代细胞生物学的基本特征是把细胞的生命活动和亚细胞的分子结构变化联系起来。
…………………………………()5、问答题:1. 当前细胞生物学研究的热点课题哪些?2. 细胞学说的基本要点是什么?细胞学说在细胞学发展中有什么重大意义?3. 细胞生物学的发展可划分为哪几个阶段?各阶段的主要特点是什么?第二章:细胞基本知识概要1、名词解释:1. 血影(Ghost)2. 通道形成蛋白(Porin)3. 纤维冠(fibrous corona)2、选择题:1、立克次氏体是(a)一类病毒(b)一种细胞器(c)原核生物(d)真核生物2、原核细胞的呼吸酶定位在(a)细胞质中(b)质膜上(c)线粒体内膜上(d)类核区内3、最小的细胞是(a)细菌(b)类病毒(c)支原体(d)病毒4、在英国引起疯牛病的病原体是:(a)朊病毒(prion)(b)病毒(Virus)(c)立克次体(rickettsia)(d)支原体(mycoplast)5、逆转病毒(retro virus)是一种(a)双链DNA病毒(b)单链DNA病毒(c)双链RNA病毒(d)单链RNA病毒6、英国疯牛病病原体是(a) DNA病毒(b) RNA病毒(c)类病毒(d)朊病毒7、线虫基因组的全序列测定目前已接近尾声,发现其一共约有()种的编码基因(a) 6000(b) 10000(c) 20000(d) 500008、原核细胞与真核细胞虽有许多不同,但都是(a)核仁(b)核糖体(c)线粒体(d)内质网9、前病毒是(a) RNA病毒(b)逆转录RNA病毒RNA病毒(c)整合到宿主DNA中的逆转录DNA(d)整合到宿主DNA中的DNA病毒3、是非题:1.类病毒仅由裸露的DNA所构成,不能制造衣壳蛋白。
丁明孝《细胞生物学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
目 录第一章 绪论1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第二章 细胞生物学研究方法2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第三章 细胞质膜3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第四章 物质的跨膜运输4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第五章 细胞质基质与内膜系统5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第六章 蛋白质分选与膜泡运输6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第七章 线粒体和叶绿体7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第八章 细胞骨架8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第九章 细胞核与染色质9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第十章 核糖体10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第十一章 细胞信号转导11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 名校考研真题详解第十二章 细胞周期与细胞分裂12.1 复习笔记12.2 课后习题详解12.3 名校考研真题详解第十三章 细胞增殖调控与癌细胞13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 名校考研真题详解第十四章 细胞分化与干细胞14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 名校考研真题详解第十五章 细胞衰老与细胞程序性死亡15.1 复习笔记15.2 课后习题详解15.3 名校考研真题详解第十六章 细胞的社会联系16.1 复习笔记16.2 课后习题详解16.3 名校考研真题详解第一章 绪论1.1 复习笔记【本章概述】本章为绪论部分,主要对细胞生物学的研究内容与现状、细胞学发展简史、原核细胞、古核细胞、真核细胞等内容做了简单的介绍,考点较细,需要理解掌握。
【重点难点归纳】一、细胞学与细胞生物学发展简史1生物科学3个阶段以及细胞的发现(1)三个阶段:形态描述阶段、实验室生物阶段、现代生物学阶段。
《细胞生物学》考研习题解析(第三章 细胞生物学研究方法和技术)
第三章细胞生物学研究方法和技术一、名词解释荧光漂白恢复技术:即fluorescence photobleaching recovery,FPR或fluorescence recovery after photobleaching,FRAP。
首先利用亲脂性或亲水性的荧光分子,如荧光素、绿色荧光蛋白等与蛋白或脂质耦联,然后利用高能量的激光束照射被被标记的特定区域,使该区域标记分子的荧光发生不可逆淬灭而被漂白。
因非照射区域荧光标记分子的移动,使得漂白区域逐渐恢复荧光。
该技术可用于研究蛋白质的运动。
酵母双杂交技术:该技术用于研究蛋白质之间的相互作用。
放射自显影技术:利用放射性同位素(如3H、14C等)的电离辐射对乳胶(含AgBr 活AgCl)的感光作用,研究样本中放射性化合物在机体、组织和器官、细胞中的分布、定位、运动等生物学活动。
二、选择题1. 正常细胞培养的培养基中常需要加入血清,主要是因为血清中含有()。
A 氨基酸;B 核酸;C 生长因子;D 维生素。
【答案及解析】C。
加入血清主要是为培养基增加生长因子。
2. 冰冻蚀刻技术主要用于()。
A 电子显微镜;B 光学显微镜;C 原子力显微镜;D 激光共聚焦显微镜。
【答案及解析】A。
冰冻蚀刻技术属于电镜制样技术之一,另外还有超薄切片技术、负染色技术、电镜三维重构与低温电镜技术、扫描电镜技术等。
3. 建立分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞是通过下列哪种技术构建的?()A 细胞融合;B 核移植;C 病毒转化;D 基因转移。
【答案及解析】A。
4. 关于光镜的使用下列哪项有误?()A 观察标本时,应双眼同时睁开,双手并用;B 按照从低倍镜到高倍镜到油镜的顺序进行操作;C 使用油镜时,需要在标本上滴香柏油,将聚光器降至最低,光圈关至最小;D 使用油镜时,不可一边在目镜中观察,一边下降镜筒或上升载物台。
【答案及解析】C。
三、填空题1. 体外培养的细胞,不论原代还是传代细胞一般不保持体内原有的细胞形态。
第三章 细胞生物学研究方法
第三章细胞生物学研究方法一.名词解释1.福尔根反应:特异显示DNA分布的反应。
酸水解可除去RNA,仅保留DNA,冰出去DNA 上嘌呤脱氧核糖核苷键上的嘌呤,使脱氧核糖的醛基暴露。
所暴露的自由醛基与西夫试剂反应呈紫红色。
2.负染色:用重金属盐(如磷钨酸钠、醋酸铀等)对铺展在载网上的样品进行染色,使整个载网都铺上一层重金属盐,而有凸出颗粒的地方则没有染料沉积。
染色后,在电镜下观察时,被观察的对象为亮的,背景为暗的,反衬出样品中的生物大分子及其复合物的形态。
3.原位杂交:用标记的核酸探针通过分子杂交确定特意核苷酸序列在染色体上火细胞中的位置的方法。
4.原代培养:直接从动物体内获取细胞进行首次培养,称原代培养。
5.传代培养:原代培养的细胞在一个容器中增殖到一定的密度后,将细胞分散到多个容器中继续培养的方式称传代培养。
6.细胞株:从原代培养细胞群中筛选出的具有特定性质或标志的细胞群,一般可顺利地传40-50代次,它保持染色体二倍体的数量及接触抑制行为。
7.细胞系:从肿瘤组织培养建立的细胞群或培养过程中发生突变或转化的细胞,使其获得“不死性”特征,从而无限增殖,从正常组织或胚胎组织也可以建立细胞系,这是一个含有多个细胞谱系的混杂细胞群体。
8.探针:带有放射性同位素、生物素或其他活性物质标记的某种特定的DNA或RNA片段,用于核酸分子杂交技术以检出标本中待测核酸分子。
9.超薄切片:是一种主要的透射电子显微镜制样技术,利用超薄切片机将样品切成40-50nm 左右,穿透很弱的电子束才能透过。
其主要步骤为:固定、脱水、包埋、切片、染色。
二.填空1、细胞生物学常用的光镜有相差显微镜、微分干涉显微镜、和荧光显微镜。
2、利用超速离心机对细胞组分进行分级分离的常用方法有差速离心和密度梯度离心。
3、单克隆抗体技术是将B淋巴细胞与无限繁殖的肿瘤细胞杂交的技术。
4、对电镜观察的生物样品有_要求样品很薄和保持样品的精细结构5、贴壁生长的细胞具有三个特点:单侧生长、形态多变、接触抑制。
第三章细胞生物学研究方法
第三章细胞生物学研究方法一、是非判断1.提高显微镜的分辨率,可通过缩短波长,或给标本染色。
2.光学显微镜和电子显微镜的差别在于后者的放大倍数远远大于前者,所以能看到更小的细胞结构。
3.亚显微结构就是超微结构。
4.电子显微镜的镜筒中是真空的,其目镜与光学显微镜的目镜也有很大区别。
5.在电子显微镜下观察细胞核时用碱性品红染色,染色质被染成红色。
6.为了使光学显微镜或电子显微镜标本的反差增大,可用化学染料对标本进行染色。
7.生物样品的电子显微镜分辨率通常是超薄切片厚度的十分之一,因而切得越薄,照片中的反差越强,分辨率也越高。
8.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。
9.CsCl密度梯度离心法分离纯化样品时,样品要和CsCl混匀后分装,离心时,样品中不同组分的重力不同,停留在不同区带中。
10.用免疫荧光技术可显示与酶解过程有关的酶是否结合在微管上。
11.用带有标记的特定核酸分子作探针,测定与之互补的染色体DNA区段的位置,称为原位杂交。
12.Western blotting是体外分析RNA的技术。
13.进行流式细胞术时,所用的细胞需染色,而且还需对组织块中的细胞进行分散处理。
二、选择1.要观察肝组织中的细胞类型及排列,应先制备该组织的( )。
A.滴片B.切片 C.涂片 D.印片2.小鼠骨髓细胞染色体标本一般制备成细胞的( )。
A.滴片B.切片 C.涂片 D.印片3.观察血细胞的种类和形态一般制备成血液( )。
A.滴片D.切片 C.涂片 D.印片4.提高一般光学显微镜的分辨能力,常用的方法有( )。
A.利用高折射率的介质(如甘油) B.调节聚光镜,加红色滤光片C.用荧光抗体示踪D.将标本染色5.下列( )与显微镜能达到的分辨率无关。
A.光波波长B.物镜的放大倍数C.标本和透镜之间的物质的折射率D.透镜的数值孔径6.适于观察培养瓶中活细胞的显微镜是( )。
A.扫描电镜B.荧光显微镜C.相差显微镜D.倒置显微镜7.用于观察活细胞的显微镜是( )。
细胞生物学-第3章-细胞生物学研究方法(翟中和第四版)
基础上,添加 “环状光阑”和
“相差板”,将光程差或相位差, 转换成振幅差。 • 这是在构造上,相差显微镜不同于 普通光学显微镜两个特殊之处。
体外培养MDCK 细胞在普通(明视场)光学显微镜(A) 和相 差显微镜(B)下拍摄图像效果的比较
(二)相差显微镜和微分干涉显微镜
(一)普通复式光学显微镜——样品制备
甲醛
石蜡
5μm
(二)相差显微镜和微分干涉显微镜
相差显微镜
发明: 1934~1935 荷兰物理学家Zernike 设计和发明相差显微 镜,并获得诺贝尔奖。
原理:利用光线干涉的原理把透过标本的可见光的光程差变 成振幅差,表现为明与暗的对比,从而提高了各种结构之间 的对比度,使标本的各种结构变得更清晰。
(Байду номын сангаас)荧光显微镜——基本原理
特点: 1. 利用汞灯或氙灯作为荧光激 发光源,波长较短,分辨 率高于普通显微镜; 2 . 核心部件是滤光片系统及专 用物镜镜头; 3. 滤光片系统由激发滤光片和 阻断滤光片组成。 应用: 对细胞内生物大分子进行 定性、定位研究。
520~560nm的 绿色荧光透过
阻断滤光片
用超速离心技术分离细胞组分
组织匀浆
差速离心
密度梯度离心
分离出各组分
用途:于分离细胞器与生物大分子及其复合物 差速离心:分离密度不同的细胞组分
密度梯度离心:精细组分或生物大分子的分离
二、细胞成分的细胞化学显示方法
• 显色剂与细胞组分中特殊基团的结合 • 通过显色剂在细胞中的定位及颜色的深浅来判断蛋白质、 核酸、多糖和脂质在细胞中的分布和相对含量
福尔根反应 Feulgen stain
翟中和第四版细胞生物学1~9章习题及答案.
翟中和第四版《细胞生物学》习题集及答案第一章绪论一、名词解释细胞生物学:是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学,它从显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡,以及细胞信号传导,细胞基因表达与调控,细胞起源与进化等重大生命过程。
二、填空题1、细胞分裂有直接分裂、减数分裂和有丝分裂三种类型。
2、细胞学说、能量转化与守恒和达尔文进化论并列为19世纪自然科学的“三大发现”。
3、细胞学说、进化论和遗传学为现代生物学的三大基石。
4、细胞生物学是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平,对细胞的各种生命活动展开研究的科学。
5、第一次观察到活细胞有机体的人是荷兰学者列文虎克。
三、问答题:1、当前细胞生物学研究中的3大基本问题是什么?答:①基因组是如何在时间与空间上有序表达的?②基因表达产物是如何逐级组装成能行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器的?这种自组装过程的调控程序与调控机制是什么?③基因及其表达的产物,特别是各种信号分子与活性因子是如何调节诸如细胞的增殖、分化、衰老与凋亡等细胞最重要的生命活动过程?2、细胞生物学的主要研究内容有哪些?答:①生物膜与细胞器②细胞信号转导③细胞骨架体系④细胞核、染色体及基因表达⑤细胞增殖及其调控⑥细胞分化及干细胞生物学⑦细胞死亡⑧细胞衰老⑨细胞工程⑩细胞的起源与进化3、细胞学说的基本内容是什么?答:①细胞是有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。
②每个细胞作为一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命有所助益。
③新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。
第二章细胞的统一性与多样性一、名词解释1、细胞:生命活动的基本单位。
2、病毒(virus):非细胞形态生命体,最小、最简单的有机体,必须在活细胞体内复制繁殖,彻底寄生性。
3、原核细胞:没有核膜包裹的和结构的细胞,细菌是原核细胞的代表。
4、质粒:细菌的核外DNA。
细胞生物学第三、四、五章 习题
第二章细胞基本知识概要本章要点:本章对细胞的基本概念和基本共性作了简要概括,重点阐述原核细胞和真核细胞的特点。
要求重点掌握细胞的基本概念,重点掌握真核细胞与原核细胞的异同,了解制约细胞大小的因素及细胞的形态结构与功能的相关性。
第三章细胞生物学研究方法本章要点:本章对细胞生物学的一些研究方法作了简要介绍。
要求学生重点掌握细胞形态结构的观察方法(主要是光学显微镜、电子显微镜),细胞培养、细胞工程的基本技术,了解细胞组分的分析方法。
一、名词解释1、分辨率2、细胞培养3、细胞系4、细胞株5、原代细胞培养6、传代细胞培养7、细胞融合8、单克隆抗体二、填空题1、光学显微镜的组成主要分为、和三大部分,光学显微镜的分辨率由、和三个因素决定。
2、荧光显微镜是以为光源,电子显微镜则是以为光源。
3、倒置显微镜与普通光学显微镜的不同在于。
4、电子显微镜按工作原理和用途的不同可分为和。
5、电镜超薄切片技术包括、、、等四个步骤。
6、细胞组分的分级分离方法有、和。
7、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。
8、电子显微镜使用的是透镜,而光学显微镜使用的是透镜。
9、杂交瘤是通过和两种细胞的融合实现的,由此所分泌的抗体称为。
10、观察活细胞的内部结构可选用显微镜,观察观察细胞的形态和运动可选用显微镜,观察生物膜的内部结构可采用法。
11、体外培养的细胞,不论是原代细胞还是传代细胞,一般不保持体内原有的细胞形态,而呈现出两种基本形态即和。
三、选择题1、由小鼠骨髓瘤细胞与某一B细胞融合后形成的细胞克隆所产生的抗体称()。
A、单克隆抗体B、多克隆抗体C、单链抗体D、嵌合抗体2、要观察肝组织中的细胞类型及排列,应先制备该组织的()A、滴片B、切片C、涂片D、印片3、提高普通光学显微镜的分辨能力,常用的方法有()A、利用高折射率的介质(如香柏油)B、调节聚光镜,加红色滤光片C、用荧光抗体示踪D、将标本染色4、适于观察培养瓶中活细胞的显微镜是()A、荧光显微镜B、相差显微镜C、倒置显微镜D、扫描电镜5、观察血细胞的种类和形态一般制备成血液()A、滴片B、切片C、涂片D、印片6、冰冻蚀刻技术主要用于()A、电子显微镜B、光学显微镜C、微分干涉显微镜D、扫描隧道显微镜7、分离细胞内不同细胞器的主要技术是()A、超速离心技术B、电泳技术C、层析技术D、光镜技术8、利用差速离心法可从动物组织匀浆中分离出下列哪种细胞器()A、溶酶体B、细胞核C、线粒体D、质膜9、Feulgen反应是一种经典的细胞化学染色方法,常用于细胞内()A、蛋白质的分布与定位B、脂肪的分布与定位C、DNA的分布与定位D、RNA的分布与定位10、要探知细胞内某一蛋白质的表达水平,可通过()实现。
【免费下载】第三章 细胞生物学研究方法
第三章细胞生物学研究方法第一节细胞形态结构的观察方法肉眼分辨率:0.2mm光学显微镜分辨率:0.2μm电子显微镜分辨率:0.2nm一、光学显微镜技术(一)普通复式光学显微镜光学显微镜的组成:①光学放大系统(目镜和物镜);②照明系统(光源、折光镜、聚光镜);③机械和支架系统(保证光学系统的准确配置和灵活调控)缺图分辨率是指区分开两个质点间的最小距离。
分辨率的高低取决于光源的波长λ,物镜镜口角α和介质折射率N。
公式缺图在油镜下可提高介质折射率,从而最大分辨率达到0.2μm。
光学显微镜可以直接用于观察单细胞生物体或体外培养细胞。
如果要观察生物组织样品,则需要对材料进行固定,包埋,切片,染色。
苏木精可以特性使DNA着色,伊红可以染蛋白质,从而能显示出细胞核细胞质的位置。
(二)相差和微分干涉显微镜光线通过样品的每一个点到达成像系统时所出现的图像是一个个模糊的圆盘,因此两个相邻的像点所显示的图像可能会发生重叠,重叠到一定程度时,就无法分辨两个点了,造成了光学显微镜的分辨极限。
1、相差显微镜缺图原理:相差显微镜可以将光通过不同密度物质时产生的光程差转换成振幅差,而且相差显微镜在物镜后有一块相差板,相差板上的吸光物质增大了两组光线间的相位差,最后经透镜汇聚时便会产生相互叠加或抵消的干涉现象,从而表现出肉眼可见的明暗区别。
研究对象:由于反差是以样品中的密度差别为基础形成的,故相差显微镜不需染色,可观察或细胞,甚至研究细胞器的动态。
2、微分干涉显微镜原理:以平面偏振光为光源,光线经棱镜折射后分成两束,在不同时间经过样品的相邻部位,然后再经过另一棱镜汇合,从而样品中厚度上微笑的区别就会转化为明暗区别,增加反差,且具有很强的立体感。
研究对象:适合于研究或细胞中较大的细胞器,还可接上录像装置观察动态。
(三)荧光显微镜原理:主要用于检测细胞上的特异荧光染料,为此增加了两套滤光片,第一套为激发光滤片,装载光源和样品之间,只有那些能激发荧光染料发光的特定波长的光才能通过;第二套为阻断滤片,装在物镜和目镜之间,只让染料所发出的荧光通过。
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第三章胞生物学研究方法一、细胞形态结构的观察方法(一)光学显微镜技术肉眼的分辨率一般只有0.2mm,光学显微镜的分辨率为0.2tam,而电子显微镜可达0.2lqm。
光学显微镜技术(Light microscopy)至今仍然是不可缺少的方法,并且随着多种现代生物学技术与光镜技术的结合,使光学显微镜展示出了新的活力。
(1)普通复式光学显微镜技术。
普通光学显微镜(最大分辨率为0.2tam),主要由三部分组成:①光学放大系统,即目镜和物镜;②照明系统;③机械和支架系统。
显微镜的性能优劣决定于它的分辨率。
分辨率是指显微镜区分开相近两点的能力。
(2)荧光显微镜技术。
利用样品自发荧光和诱发荧光,可以对某些生物大分子进行定性和定位研究。
不仅可以观察固定切片标本,还可以在活体染色后对活细胞进行研究。
(3)激光共焦点扫描显微镜技术。
共焦点是指物镜和聚光镜同时聚焦到同一小点。
它在某一瞬间只用一束通过检测器前的小孔的光成像,可显著提高分辨率。
可以观察较厚样品的内部结构。
(4)相差显微镜技术和微分干涉显微镜技术。
光线在通过密度不同的介质时,其滞留程度不同,即产生了光程差和相位差。
相差显微镜的基本原理把光程差变成振幅差(即明暗)。
,从而提高样品反差,故样品不需染色,适合观察活细胞。
甚至研究细胞核、线粒体等细胞器的动态。
它在结构上与普通显微镜最大的不同在于物镜后装有相差板。
微分干涉显微镜用的是偏振光,增加了样品反差,并具有立体感,可作于研究活体细胞中较大的细胞器。
(二)电子显微镜技术电子显微镜在基本原理上与光学显微镜完全不同,构造也要比光学显微镜复杂得多,但其光路图却十分相近。
电镜与光镜的基本区别:电镜的高分辨率是因为使用了波长比可见光短得多的电子束作为光源,波长小于0.1nm。
由于光源不同,决定了电镜与光镜的一系列不同点:①用电磁透镜聚焦;②电镜镜筒中要求高真空;③图像需用荧光屏来显示或感光胶片作记录。
电镜的分辨率与有效放大倍数:人眼分辨率一般为O.2mill;光镜分辨率为0.2tam左右,其放大倍数为0.2mm/0.2tam,即1000倍;电镜分辨率可达0.2nm,放大倍数为l06倍。
电镜主要由四部分组成:①电子束照明系统,包括电子枪、聚光镜;②成像系统,包括物镜、中间镜与投影镜等;③真空系统,用两级真空泵不断抽气,保持电子枪、镜筒及记录系统内的高真空;④记录系统,电子成像须通过荧光屏显示用于观察,或用感光胶片记录下来。
(三)扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope,STM)是IBM苏黎世实验室的Binnig、Rohrer、Gerber和Weible于1981年发明的。
它是一种探测微观世界物质表面形貌的仪器。
Binnig和Rohrer因此而获得1986年的诺贝尔物理学奖。
STM主要原理是利用了量子力学中的隧道效应,即通常在低压下,二电极之间具有很大的阻抗,阻止电流通过,称之为势叠。
当二电极之间近到一定距离(100nm以内)时,电极之间产生了电流,称隧道电流,这种现象称隧道效应,并且隧道电流(I)和针尖与样品之间的间距(d)呈指数关系,这样d可转化为,的函数而被测定。
STM的主要装置包括实现X、Y、Z三个方向扫描的压电陶瓷,逼近装置,电子学反馈控制系统和数据采集、处理、显示系统。
STM的主要特点:①具有原子尺度的高分辨本领,侧分辨率为0.1~0.2nm,纵分辨率可达0.001 nm;②可以在真空、大气、液体(接近于生理环境的离子强度)等多种条件下工作;③非破坏性测量。
目前,STM作为一种新技术,已被广泛应用于生命科学各研究领域。
人们已用STM直接观察到DNA、RNA和蛋白质等生物大分子及生物膜、病毒等的结构。
与其功能类似的还有原子力显微镜(atomic force microscope)等十余种,统称为扫描探针显微镜。
二、细胞组分的分析方法(一)用超速离心技术分离细胞器与生物大分子及其复合物离心方法是分离和提取细胞亚显微结构和大分子的重要手段之一,根据颗粒在离心场中的沉降行为,离心的方法可归纳为以下两种:(1)沉降速度法。
它包括差速离心法和区带离心法。
该法主要根据颗粒大小、形状不同进行分离。
(2)等密度离心法。
有离心自成等密度离心法和预制梯度离心法二种。
该法是以颗粒密度差为基础进行分离的,与颗粒的大小、形状基本无关。
用低渗匀浆、超声破碎或研磨等方法使细胞膜破损,形成各种细胞器和细胞组分的混合匀浆,再通过差速离心(differential centrifugation),即利用不同的离心速度所产生的不同离心力,将各种亚细胞组分和各种颗粒分开。
速度区带离心法是离心前在离心管内预先装入密度梯度的材料(如蔗糖、甘油、KCl和CsCl等),待分离样品铺在梯度液的顶部,同梯度液一起离心。
利用各种颗粒在梯度液中的沉降(或漂浮速度)不同,使具有相同沉降系数颗粒处于同一梯度层内,达到分离的目的。
密度梯度离心是将要分离的细胞组分小心地铺放在含有密度逐渐增加的、形成密度梯度的、高溶解性的、惰性物质(如蔗糖)溶液的表面。
在这种条件下进行离心,不同组分以不同的沉降速率沉降,形成不同的沉降带。
各组分的沉降速率与它们的形状和大小有关,通常以沉降系数(s值)表示。
超速离心机可达8×104r /min,产生50万倍重力场。
在这巨大离心力的作用下,甚至相当小的tRNA(沉降系数4S)和单一的酶都可根据其沉降系数相互分离开。
差速离心与密度梯度离心相结合可以达到更精细的分离。
(二)细胞内核酸、蛋白质、酶、糖类与脂质等的显示方法为测定蛋白质、核酸、多糖和脂质等细胞组分,常用一些显色剂与所检测物质中一些特殊基团特异性结合的特征,通过显色剂在细胞中的定位及颜色的深浅来判断某种物质在细胞中的分布和含量。
DNA的分布可用福尔根(Feulgen)反应显示:酸水解可以去除RNA,仅保留DNA,并除去DNA上的嘌呤,使脱氧核糖的醛基暴露。
所暴露的自由醛基与希夫(Schiff)试剂反应呈紫红色。
多糖可用PAs反应确定,其原理是过碘酸氧化多糖的1,2一乙二醇基形成醛基,再利用希夫试剂与醛基反应。
因为多糖类物质都能产生PAS反应,所以可以用不同方式改进其反应特异性。
四氧化锇与不饱和脂肪酸反应呈黑色,用以证明脂肪滴的存在。
苏丹红(深红色)通过扩散进人脂滴中,使脂滴着色。
苏丹黑也溶于磷脂和胆固醇中,产生较大的颜色反差。
蛋白质成分有多种检测方法。
在米伦(Millon)反应中,氮汞试剂与组织中的蛋白质侧链上的酪氨酸残基反应,形成红色沉淀。
在重氮反应中,氢氧化重氮与酪氨酸、色氨酸和组氨酸起反应形成有色的复合物。
蛋白质中的—SH基可用形成硫醇盐共价键的试剂进行检测。
在进行细胞中酶的定性研究时,样品制备可采用冷冻切片,或用冷丙酮、甲醛进行短期固定,以保持酶的活性,然后将样品(细胞或组织切片)与适宜底物共同温育。
(如检测碱性磷酸酶用格莫瑞Gomori方法,以甘油磷酸酯作底物,酶水解后释放磷酸根,在ca2+存在的情况下生成不溶性的磷酸钙,进而再与某些金属盐反映转变成金属银或硫化铅、硫化钴或其他有颜色的化合物沉淀或颜色,即证明碱性磷酸酶存在及存在的部位。
)(三)特异蛋白抗原的定位与定性1.免疫荧光技术免疫荧光技术(immuno一nuorescence technique)是将免疫学方法(抗原抗体特异结合)与荧光标记技术相结合用来研究特异蛋白抗原在细胞内分布的方法。
它主要包括荧光抗体的制备、标本的处理、免疫染色和观察记录等过程。
标本处理有多种方法,组织切片、冷冻切片、整装细胞均可,其宗旨要尽量完好地保持被检测蛋白的抗原性;免疫染色就是抗原抗体反应的过程。
此外,还有免疫酶标记技术,即以酶(如辣根过氧化物酶)与抗体偶联。
近年来,共焦点激光扫描显微镜的应用使免疫荧光技术在细胞生物学研究中发挥了越来越大的作用。
2.免疫电镜技术免疫电镜技术目前使用较多的是免疫胶体金技术。
直径在1~100 nm的胶体金本身有许多优点,如金颗粒容易识别、具有很高的分辨率;可制成不同大小的金颗粒、用以双重标记或多重标记;既可用于超薄切片、也可以用于骨架成分和膜系统蛋白成分的标记。
该技术中最关键的问题是保持样品中蛋白的抗原性和精细结构。
(四)细胞内特异核酸序列的定位与定性细胞内特异核酸(DNA或RNA)序列的定性与定位通常采用原位杂交技术(in situ hybridization)。
用标记的核酸探针通过分子杂交确定特殊核苷酸序列在染色体上或在细胞中的位置的方法称为原位杂交。
放射性同位素标记使用的越来越少,而越来越多使用的是荧光素标记的探针,它与样品中的DNA或RNA杂交后,在荧光显微镜下直接显示与探针杂交的核酸存在部位。
近年来,随着免疫胶体金技术的应用,电镜原位杂交技术得到了发展。
电镜原位杂交的基本原理与光镜原位杂交类似,只是探针标记物为生物素等一些生物小分子代替同位素或荧光素标记探针,杂交反应的检测是通过与抗生物素抗体相连的胶体金颗粒显示出来的。
(五)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放射自显影技术是利用放射性同位素的电离辐射对乳胶片的感光作用,对细胞内生物大分子进行定性、定位与半定量研究的一种细胞化学技术。
对细胞内生物大分子进行动态研究和追踪(pulse—chase)是这一技术的独具特征。
放射自显影技术包括两个主要步骤:即同位素标记的生物大分子前体的掺入和细胞内同位素所在位置的显示。
经常应用于生物学研究的同位素:研究DNA合成时通常是用氚(3H)或32P 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(3H-TdR);研究RNA合成时是用氚标记的尿嘧啶核苷(3H—U);研究含硫蛋白分子代谢时,可用35S标记的蛋氨酸和半胱氨酸,3H或14C标记的蛋氨酸、亮氨酸等也是常用于蛋白分子合成的前体。
同位素标记的前体物掺入细胞即标记,标记后可用自显影方法追踪被标记物在细胞中的位置与代谢速率。
专门用于放射自显影的乳胶称为核子乳胶,其成分与普通感光乳胶相似,乳胶中卤化银晶体颗粒的大小与密度均有严格的要求,以提高分辨率与灵敏度。
(六)定量细胞化学分析技术1.流式细胞仪流式细胞仪(flow cytometry)可定量地测定某一细胞中的DNA、RNA或某一特异蛋白的含量,以及细胞群体中上述成分含量不同的细胞的数量,特别是它还可将某一特异染色的细胞从数以万计的细胞群体中分离出来,以及将DNA含量不同的中期染色体分离出来。
细胞群体一般需要分散后对待测的某种成分进行特异染色,然后将悬液中的细胞以1个细胞/ms的速度(1000万细胞/1h)一个个地通过流式细胞仪,此时检测器便可测出并记录每个细胞中的待测成分的含量,并根据要求将该成分含量不同的细胞分离出来。