细胞生物学细胞生物学研究方法
举例说明细胞生物学的研究方法的种类
举例说明细胞生物学的研究方法的种类细胞生物学是研究细胞结构、功能和生理过程的学科，它使用多种方法来进行研究。
下面列举了十种常见的细胞生物学研究方法。
1. 光学显微镜观察：光学显微镜是一种常用的工具，用于观察细胞的形态、结构和功能。
通过调节镜头和使用染色剂，可以更清晰地观察细胞的细节。
2. 电子显微镜观察：电子显微镜是一种高分辨率的显微镜，可以观察到更小的细胞结构，如细胞器、细胞膜等。
它可以提供细胞的高分辨率图像。
3. 细胞培养：细胞培养是将细胞从生物体中分离出来，在含有营养物质的培养基中进行培养的过程。
这种方法可以研究细胞的生长、增殖和功能。
4. 免疫细胞化学：免疫细胞化学是通过使用抗体来标记和检测特定蛋白质的方法。
这种方法可以帮助研究人员了解细胞内不同蛋白质的位置和功能。
5. 细胞分离和纯化：细胞分离和纯化是将特定类型的细胞从混合细胞群中分离出来的方法。
这种方法可以帮助研究人员研究特定细胞类型的功能和特性。
6. 分子生物学技术：分子生物学技术包括PCR、DNA测序、基因克隆等，可以帮助研究人员了解细胞的基因组、基因表达和遗传变异。
7. 蛋白质分析：蛋白质分析是研究细胞内蛋白质的种类、结构和功能的方法。
常用的蛋白质分析方法包括SDS-PAGE、Western blot 等。
8. 细胞生物物理学：细胞生物物理学是研究细胞力学、细胞形态学和细胞力学等方面的学科。
常用的方法包括细胞变形实验、细胞力学模拟等。
9. 高通量筛选：高通量筛选是一种通过自动化实验系统进行大规模筛选的方法。
它可以帮助研究人员快速筛选和鉴定特定分子对细胞的影响。
10. 生物信息学分析：生物信息学分析是利用计算机和统计学方法对细胞数据进行分析的方法。
它可以帮助研究人员从大量数据中提取有用的信息，揭示细胞的复杂性。
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
细胞生物学的研究方法及其应用
细胞生物学的研究方法及其应用细胞生物学是一门研究生物体最基本单位——细胞的科学，它的研究对象是细胞的形态、结构、功能及其相互作用等。
随着科技的发展，细胞生物学的研究手段也在不断更新，使我们对细胞的了解更加深入。
本文将介绍细胞生物学的几种研究方法及其应用。
一、细胞培养技术细胞培养技术是细胞生物学中比较基础的研究手段，它是将组织和细胞移植到含有营养物质和生长因子的培养基中进行培养和繁殖，使其在体外长期存活和生长。
通过细胞培养，研究人员可以从难以获得的生物材料中获得大量的细胞，进行多种实验和研究。
细胞培养技术在药物筛选、细胞变异、细菌感染等方面都有广泛的应用。
例如，在肿瘤治疗中，通过培养患者的肿瘤细胞，可以对其进行敏感性测试，筛选出最佳的治疗方案。
此外，还可以通过细胞培养的方法提取细胞内的 mRNA 或 DNA 进行一系列的分子生物学实验。
二、细胞分离技术细胞分离技术是指将复杂的细胞混合物中的不同类型的细胞分离出来，以便进一步研究。
细胞分离技术有多种方法，比较常用的有洗涤法、筛选法和离心法等。
细胞分离技术的应用十分广泛，如在干细胞移植中，为了避免移植的细胞类型过于复杂，需要先将干细胞分离出来。
此外，在癌症研究中，通过分离出癌细胞和正常细胞，可以更好地研究其生长机理和治疗方法。
三、光学显微镜技术光学显微镜技术是最基础的细胞观察手段，通过光学显微镜可以观察到细胞的形态、结构和运动等。
随着测量技术和计算机视觉的不断发展，现在研究人员可以对细胞及其内部结构进行三维成像和动态观察。
光学显微镜技术可用于对细胞的形态、生理学特征、代谢和运动等状态进行观察。
例如，在生长发育的研究中，光学显微镜可以被用来跟踪细胞分裂和发育过程的中间几个阶段，从而更好地理解细胞生长与分裂的机理。
四、电镜技术电镜技术是对细胞结构和形态的高级观察手段。
通过电镜技术可以观察细胞超微结构，如细胞核、内质网、线粒体和细胞膜等。
电子显微镜技术主要有透射电镜和扫描电镜两种。
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。
细胞生物学研究方法
细胞生物学研究方法细胞生物学是生物学的重要分支，它研究细胞的结构、功能和活动特征。
而现代细胞生物学的研究方法却是非常多样化的。
一、细胞培养技术细胞培养技术是现代细胞生物学最重要的实验手段之一。
它可以用来研究细胞的生长、分裂、分化和死亡等基本生物学过程，同时也可以用来筛选和测试新药物。
在细胞培养方面，流行的方法包括传统的水平指向法、悬浮式培养法、三维培养法等。
其中，三维培养法是比较新的技术，它可以用来模拟体内的三维环境，提高细胞培养的成功率。
二、显微镜技术显微镜是细胞生物学研究中必不可少的工具。
根据不同的研究目标，可以使用不同的显微镜。
光学显微镜用于观察细胞表面结构和细胞内分子分布，而电子显微镜用于观察细胞的内部结构和纳米级别的分子组成。
与传统显微镜相比，近年来兴起的超分辨率显微镜则更加革命性。
超分辨率显微镜可以在纳米级别下观察细胞内部的生物活动，这种技术又被称为“光学雷达”。
三、基因编辑技术基因编辑技术是一种能够修改基因的方法，它可以用于研究某些基因在细胞生物学中的作用。
最著名的一种基因编辑技术是CRISPR/Cas9，它可以精确地切割DNA序列，进而实现基因的精准编辑。
基因编辑技术的核心技术是分子生物学，分子生物学技术的快速发展促进了基因编辑技术的加速发展。
同时，这些技术也正在被用于战胜某些遗传疾病。
四、蛋白质组学技术蛋白质组学技术是一种研究细胞内蛋白质分布、结构和功能的技术。
目前，主要的蛋白质组学技术包括蛋白质电泳、蛋白质质谱和蛋白质芯片技术等。
在这些技术中，蛋白质质谱技术是一个较为常用的技术。
蛋白质质谱技术可以快速而准确地识别和定量细胞内蛋白质。
它可以被用作生物医学和生命科学的研究手段，推动蛋白质研究的发展。
总之，在现代细胞生物学研究中，许多方法都得到了迅速发展。
这些方法的应用广泛，它们推动着细胞生物学的不断前进。
未来，我们相信这些工具将继续提高我们对细胞结构、功能及疾病机制的认识。
细胞生物学的发展历程和研究方法
细胞生物学的发展历程和研究方法细胞生物学是研究生命的基本单位——细胞的结构、功能、发育和遗传等方面的科学。
它以显微镜观察细胞、利用生化、基因工程等手段揭示细胞内分子和生物化学反应，为研究生命现象、疾病治疗和生物技术的发展提供了重要的理论基础和技术手段。
本文将就细胞生物学的发展历程和研究方法进行简要的阐述。
一、细胞生物学的发展历程1. 17世纪与18世纪：原型显微镜的发明，发现单细胞生物在17世纪，由于荷兰人李文虎和哈特索克等人的努力，最早使用玻璃球制成的原型显微镜诞生了。
随后，苏黎世的伯格和莱顿的利韦内虎等人分别发现了像酿酒酵母、线虫等单细胞生物。
这些研究奠定了细胞生物学这一学科的基础。
2. 19世纪：发明透射电子显微镜和光学显微镜随着微生物学和生物学的发展，透射电子显微镜和光学显微镜的出现，让人们能够更加清晰地观察到细胞的内部结构和组成成分。
格兰特、维特格伦、施万等人发现了细胞核和细胞质等细胞内结构，揭示了细胞内分子的组成和排列方式，推动了细胞生物学的进一步发展。
3. 20世纪初：发现细胞分裂的遗传基础1902年，神经生理学家瓦尔贝格首次提出了“染色体”一词，为细胞分裂的遗传基础奠定了基础。
1905年，孟德尔的遗传定律被发现，并在1920年代得到了证实。
当时，指出“基因位于染色体上”也成为了一个共识。
随后，施泰因和沃兰陶著述了第一个关于细胞分裂的教材，并开创了遗传方面的研究。
这些基础方面的研究成果，为细胞分裂、遗传等方面的研究奠定了基础。
4. 20世纪60年代：发现DNA是遗传物质1944年，奥塞尔和阿弗里等人通过一系列实验，证明了DNA 是遗传物质，而这个发现对于进一步的研究将有非常大的启示。
50年代后期，克里克和沃森发现了DNA的结构，揭示了遗传信息的储存和传递机制，为现代遗传学和生物技术领域的研究，奠定了重要的基础。
5. 20世纪80年代以后：生物技术的发展，细胞生物学入门简易在20世纪80年代之后，随着基因工程、免疫学、细胞培养、影像学等技术的发展，使得细胞生物学变得更加容易入门，同时也提高了对细胞的认识，对癌症、代谢疾病等方面的诊断和治疗提供了新的思路和方向。
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、功能和行为的科学学科。
细胞是生物体的基本组成单位，研究细胞生物学可以帮助我们揭示生物体内部的复杂机制，并对疾病的发生和治疗提供重要的指导。
在细胞生物学的研究中，有许多重要的实验方法和技术。
下面将介绍几种主要的细胞生物学研究方法。
1. 细胞培养：细胞培养是一种最基本的细胞生物学实验方法。
它通过在培养基中提供适当的营养物质和条件，使细胞在体外生长和繁殖。
细胞培养可以用于研究细胞的生理功能、生长和分化等过程。
2. 细胞染色：细胞染色是观察和研究细胞结构和组成的重要方法。
常用的细胞染色方法包括荧光染色、核酸染色、蛋白质染色等。
例如，核酸染色可以使用荧光染料如荧光素染色DNA，观察细胞的染色体结构和DNA复制过程。
3. 细胞分离与纯化：细胞分离与纯化是将混合细胞群体中的细胞单独分离出来并获得纯净的细胞群体的方法。
常用的细胞分离与纯化方法包括离心、差速离心、密度梯度离心等。
这些方法可以帮助研究者获得纯净的细胞样本，便于后续的分析和实验。
4. 细胞显微镜观察：细胞显微镜观察是研究细胞结构和功能的主要方法之一。
通过使用显微镜，研究者可以观察到细胞的内部结构和细胞器。
随着光学显微镜和电子显微镜技术的发展，观察细胞的分辨率和细节越来越高。
5. 免疫学技术：免疫学技术在细胞生物学研究中扮演了重要的角色。
常用的免疫学技术包括免疫组织化学、流式细胞术、免疫沉淀等。
这些技术可以用来检测和定量细胞表面标记物、细胞内蛋白质和核酸等，以研究细胞的功能和代谢过程。
6. 分子生物学技术：分子生物学技术是研究细胞基因表达和遗传信息的重要工具。
常用的分子生物学技术包括PCR、蛋白质电泳、蛋白质质谱等。
这些技术可以帮助研究者检测和分析细胞中的DNA、RNA和蛋白质等分子成分，以了解细胞基因表达和调控的机制。
7. 基因编辑技术：基因编辑技术如CRISPR-Cas9已经成为细胞生物学研究中的重要工具。
《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。
细胞生物学研究方法总结
细胞生物学研究方法总结细胞生物学是研究细胞的结构、功能和活动的学科领域。
在细胞生物学研究中，科学家们使用了多种方法和技术来观察和探索细胞的奥秘。
本文将总结几种常见的细胞生物学研究方法，包括显微镜技术、细胞培养和基因编辑等。
一、显微镜技术显微镜技术是细胞生物学研究中最基础也是最常用的方法之一。
通过显微镜，科学家能够观察到细胞和细胞内各种结构的微观细节。
常见的显微镜技术包括：1. 光学显微镜：利用光线聚焦成像的原理，可以观察到细胞核、细胞质以及细胞膜等基本结构。
2. 电子显微镜：通过利用电子束的原理，将样品进行电子显微镜投射，可以观察到细胞内更细微的结构，如线粒体、高尔基体等。
3. 共聚焦激光显微镜：利用激光光源和经过滤波的探测器，可以在三维空间内重建出细胞内的结构和分子分布。
二、细胞培养细胞培养是研究细胞生物学的常用方法之一。
通过将人类或动植物组织中的细胞分离并生长在培养皿中，科学家可以观察到细胞在不同生长条件下的行为和反应。
常见的细胞培养技术包括：1. 原代细胞培养：从活体组织中分离出来的原代细胞，可以用于观察细胞的形态、增殖和代谢等。
2. 细胞系：将原代细胞进行传代培养并永久保存，形成细胞系，可用于长期的细胞研究。
3. 三维细胞培养：将细胞种植在具有三维结构的培养基中，如凝胶、支架等，模拟体内环境，有助于研究细胞的生长、分化和功能。
三、基因编辑基因编辑技术是近年来迅速发展的一种研究方法。
通过人工干预细胞的基因组，科学家们能够修改细胞的遗传信息，探索基因与细胞功能之间的关系。
常见的基因编辑技术包括：1. CRISPR-Cas9系统：通过引入特定的CRISPR RNA和Cas9蛋白质，可以实现对细胞基因组的定点突变和修复。
2. TALEN：利用转录激活样效应子核酸酶（TALEN）来剪切和编辑细胞基因组。
3. RNA干扰（RNAi）：通过引入特定的小分子RNA序列，可以靶向特定基因的mRNA分解，从而实现基因的沉默。
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。
细胞生物学-3细胞生物学研究方法
02
Charged Plates
Fluorescence Activated Cell Sorting
添加标题
1
添加标题
2
+
添加标题
3
Single cells sorted into test tubes
添加标题
4
FALS Sensor
添加标题
5
Fluorescence detector
应用：胶体金粒子对蛋白质有很强的吸附功能，可以与葡萄球菌Ａ蛋白、免疫球蛋白、毒素、糖蛋白、酶、抗生素、激素、牛血清白蛋白多肽聚合物等结合，因而在基础研究和临床试验中成为非常有用的工具。
免疫胶体金标定(Immunogold labeling)
利用了胶体金颗粒具有高电子密度的特性，在蛋白质与金粒子结合处，在显微镜下可见黑褐色颗粒。因此，可以观察蛋白质的分布区域。
基本原理： 氯金酸(HAuCl4)在还原剂作用下，可聚合成一定大小的金颗粒，形成带负电的疏水胶状溶液。由于静电作用而成为稳定的胶体状态，故称胶体金。 胶体金标记：实质上是蛋白质等高分子被吸附到胶体金颗粒表面的过程。
吸附机理：因胶体金颗粒表面负电荷，与蛋白质的正电荷基团因静电吸附而形成牢固结合。用还原法可以方便地从氯金酸值被各种不同颜色的胶体金颗粒。
细胞培养
在体外模拟体内的生理环境，培养从机体中取出的细胞，并使之生存和生长的技术为细胞培养技术。培养中的细胞不受体内复杂环境的影响，人为改变培养条件(如物理、化学、生物等外界因素的变化)即可进一步观察细胞在单因素或多因素的影响下的生理功能变化。
人的细胞培养
细胞系: 原代培养物经首次传代成功后即为细胞系，有无限的传代能力。 细胞株: 通过原代培养或经过细胞克隆与选择而建立的、具有特异的性质或标记的细胞系，但是它们具有有限的传代能力。
细胞生物学研究方法的不同类型
光学显微镜小结
普通光学显微镜：0.2um 紫外线显微镜： 0.1um 荧光显微镜 暗视野显微镜 相差显微镜 微分干涉差显微镜 激光共聚焦扫描显微镜
构造：
聚光器或光源上安装 环 状 光 阑 （ annular diaphragm)；
在物镜中加了环形相 板(annular phase plate)。
光阑的作用：使透过聚光器的光线形成空心光锥， 聚焦到标本上。 光线透过标本发生衍射，偏离 了未透过标本的光线线路，波长延迟1/4 。
（ 二 ） 紫 外 线 显 微 镜 （ ultraviolet microscope）
根据光学原理，光源光波越短，显微镜的分 辨本领越大。紫外线显微镜以紫外线为光源， 分辨率可提高一倍。
可看到在普通光学显微镜下看不到的胶体颗 粒。
可用来测定细胞中的核酸含量。
透镜：石英、萤石（CaF2)、碳酸锂等制作。
分辨率（resolution）：能将物体相近两点分辨清楚的距离极限
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
D代表分辨力：D= 0.61 / N.A.
代表光波波长；N. A. 为镜口率，也称数值孔径（Numerical aperture)。
N. A. =n Sin /2 n：物镜与标本间介质的折射率；（1或1.515）
：镜口角（聚光焦点对物镜镜 口的张角，<180º）
特殊装置：在聚光器中加装中央遮光板 或者使用暗视野光阑
暗视野照明方式
能见到小至5nm的质点，分辨率比普通显微 镜高40倍。有些细胞器如核、线粒体亦可见。
能够看到正在运动的微小物体（如精子）， 也能看到不运动的及某些不能被染色的脂粒， 因而常用于微生物与胶体化学研究。
细胞生物学研究的方法和技术
细胞生物学研究的方法和技术细胞生物学是一个非常重要的领域，它关注的是生命的基本单位——细胞。
在细胞生物学中，有很多不同的方法和技术可以用来研究细胞。
以下是一些关于细胞生物学研究方法和技术的讨论。
1、显微镜显微镜是细胞生物学家最常用的工具。
它们可以使科学家们观察到微小的细胞结构和细胞功能。
有很多种类型的显微镜，如光学显微镜、透射电子显微镜和扫描电子显微镜。
每种显微镜都有其特定的用途，因此细胞生物学家可能会使用数个显微镜来观察细胞。
2、细胞培养为了处理细胞，细胞生物学家需要将它们培养在一种特定的培养基中。
培养基通常由营养物质和生长因子组成，可以促进细胞生存和生长。
细胞培养技术使细胞生物学家能够从细胞的分子水平到细胞的行为和功能水平来研究细胞。
3、流式细胞术流式细胞术是一种分析单个细胞与分离的蛋白质、RNA或DNA的技术。
通过流式细胞术，细胞生物学家可以确定一个细胞群体中不同类型的细胞数量，或者确定单个细胞中不同类型的蛋白质或RNA的相对浓度。
流式细胞术已被广泛用于各种细胞生物学研究中。
4、免疫学技术免疫学技术是一组工具和方法，用于分析和表征一种细胞的蛋白质或其他分子的存在和表达。
这些技术的应用范围包括抗体染色、免疫印迹、酶联免疫吸附试验（ELISA）以及免疫沉淀等。
5、基因编辑技术CRISPR-Cas9技术是一种用于编辑基因的技术。
它允许科学家精确地从细胞或生物体的基因组中删除、添加或更改基因序列。
这项技术为研究细胞生物学提供了一个全新的工具箱，使得细胞及其功能可以被更精确和深入地研究。
6、蛋白质纯化和分析蛋白质是细胞中非常重要的分子，因为它们负责一系列重要的生物过程。
因此，细胞生物学家通常需要纯化和分析蛋白质，以了解细胞的功能。
蛋白质纯化技术包括更分、层析、电泳和质谱分析等方法。
结论最后，细胞生物学家在研究细胞的时候使用很多不同的技术和方法。
以上列举了一些最常见的技术，包括显微镜、细胞培养、流式细胞术、免疫学技术、基因编辑技术和蛋白质纯化和分析等。
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
细胞生物学及其研究方法
细胞生物学及其研究方法细胞是生命的基本单位，是构成生物体的组成部分。
细胞生物学是研究细胞的结构、功能及其在生物体中的作用的学科。
细胞生物学的研究方法主要包括显微术、分子生物学与遗传工程、细胞培养和细胞成像等。
显微术是研究细胞生物学的起点。
早在17世纪，荷兰科学家安东尼·范·莱文虽然没有能看到活细胞，但是用普通显微镜可以看到大量的组织细胞。
随着显微告诉的不断升级，人们可以越来越清晰的观察到细胞的变化。
后来，人们发现了两种新的显微方法：电子显微术和荧光显微术。
电子显微术是采用电子束代替了可见光束，可以提供比普通光学显微镜更高分辨率的细节，可以看到细胞更小的结构，如各种病毒、某些蛋白质和酶等细胞器，能够帮助细胞生物学家研究细胞结构的形态、成分及其内部组成。
而荧光显微术则是一种主要用于显示细胞中蛋白质、细胞器等分子的成像方法。
在荧光显微术中，将染色体、生物标记物标记上荧光染料，再用启动器在激发荧光染料后引诱波长，并从接收信号孔中分离荧光。
分子生物学和遗传工程是另外一个用于研究细胞生物学的方法。
分子生物学是指用分子方法研究细胞的生物学性质的学科。
近年来，分子生物学的发展极大地推动了生物化学和遗传工程的进步。
现在，分子生物学通过逆转录聚酰酶(RT-PCR)、互补DNA技术(reverse genetics)、DNA测序、GeneChip技术等方法，已经能够用细胞DNA的序列来推断细胞的含义、生命特征和进化历程等。
细胞培养是指在特定的药品、培养液、温度、湿度等条件下，培养细胞，并研究其生物学特性和遗传转录特性。
细胞培养在许多实验中是令人难以替代的手段，特别是细胞生物学和生物技术方面。
常常的，研究人员需要在特定的培养液中，进行细胞培养，并通过增减试剂、药品和调整细胞的生物环境，来探究细胞的各种生物学变化及分子内部组板。
----------最后，细胞成像是指通过显微镜、荧光显微镜等设备来获取细胞的图像。
细胞生物学的实验和技术方法
细胞生物学的实验和技术方法细胞生物学是现代生物学研究中的重要分支。
它主要研究细胞的结构、功能及其生命活动过程等方面的内容，是了解生命基础的重要途径。
在现代科学技术中，细胞生物学的研究离不开各种实验和技术方法，本文将探讨一些重要的实验和技术方法。
1. 细胞培养技术细胞培养是细胞生物学研究的基础。
通过细胞培养技术，可以从原始组织、器官、细胞等中获得大量的细胞，便于研究细胞的结构和功能。
常见的细胞培养方式有贴壁培养和悬浮培养。
贴壁培养是将细胞接种于培养皿中，使其附着在培养皿表面的一种方式。
这种方式适用于许多细胞类型的培养，如成纤维细胞、上皮细胞、神经细胞等。
在细胞培养过程中需要添加适当的培养基，并对培养温度、二氧化碳浓度和湿度等参数进行控制，以保证细胞的正常生长。
悬浮培养是将细胞悬浮在培养基中，以液态形式进行培养。
这种方式适用于一些无法粘附在培养皿上的细胞类型。
在悬浮培养过程中同样需要控制培养温度、培养基成分和搅拌速度等参数。
除此之外，还有一些特殊的细胞培养技术，如三维细胞培养、微流控细胞培养等，这些技术也在不断地发展和改进。
2. 细胞染色法细胞染色法是研究细胞形态和结构的重要手段。
目前最常用的细胞染色方法有苏木精-伊红染色、荧光染色、原位杂交法等。
苏木精-伊红染色是一种基础染色方法。
它是通过染色剂的吸附和染色效应，将细胞和组织的细胞质、细胞核等部位染色，并使它们在显微镜下或光学仪器下可见。
这种方法适用于一些细胞结构比较简单的细胞类型，如红细胞、上皮细胞等。
荧光染色是一种以荧光染料为基础的染色方法。
荧光染料会在吸收一定波长的光线时，发射出不同颜色的荧光信号，可以用于研究细胞的功能和代谢活动等。
荧光染色技术的发展使得科学家可以在细胞和组织中精确定位某些物质的存在和分布。
原位杂交法是一种利用寡核苷酸探针和基因组DNA或RNA相互作用，将DNA或RNA在细胞中的位置进行定位的技术。
通过这种方法，可以探测特定的基因序列的存在和分布情况，为研究基因表达提供了重要的手段。
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Methodology of Cell Biology
Cells are (relatively) small and complex. How do we study them?
第三章 细胞生物学研究方法
第一节 显微技术 • 一、光学显微镜
• 二、电子显微镜
• 三、显微操作技术 第二节 细胞分离与细胞培养 第三节 细胞及其组分的分析方法 第四节 细胞生物学研究常用的模式生物
antibodies for immunocytochemistry
Immunofluorescence staining for Golgi (blue) actin (green) histones (red)
颜色†
吸收 光谱 (nm)
发射 光谱 (nm)
Alexa Fluor 蓝色 350 — 405 紫色 — 430 绿色 — 488 蓝绿色 — 500 绿色 — 514 绿色 — 532 绿色 — 546 黄色 — 555 黄绿色 — 568 橙色 — 594 橙红色 — 610 红色 — 633 红色 — 647 红色 — 660 红色 — 680 红色 — 700 红色 — 750 红色
4. 绿色荧光蛋白
Fluorescence microscopy exploits special molecules called fluorophores（荧光团）
Fluorescent dyes/fluorophores absorb light (energy) of a specific color (wavelength)
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。
照明方式通常为落射式
1. 激发滤光片 2. 反光镜 3. 阻断滤光片
荧光显微镜观察绿色荧光蛋白
荧光的观察
1. 自发荧光
某些天然物质本身能发出荧光，如叶绿素
2. 荧光染料染色
非荧光性物质用荧光色素染色后，可产生荧光。
3. 免疫荧光技术
带荧光标记的抗体与标本中的抗原结合
焦平面
激光共聚焦扫描显微镜照片
蓝色为细胞核，绿色为微管
微管绿色 微丝红色 核蓝色 普通荧光显微镜照片
激光作扫描光源
扫描焦平面上样品，得样品切面像
载物台上下微调改变焦平面 得不同层次的切面图像（光学切片） 计算机图像三维重组获样品立体图像
"显微CT"
Confocal Microscopy is the only way to get a true Z-stack for 3-D reconstruction from light microscope
微分干涉显微镜
（differential-interference microscope） （厚度差转变为明暗差；增加样品反差，立体感强）
荧光显微镜
（fluorescence microscope）
激光共聚焦显微镜
（laser scanning confocal microscope）
（一）普通光学显微镜
Nomarski differential-interference -contrast microscopy
dark-field microscopy
（二）荧光显微镜 Fluorescence microscope
特点：光源为短波光； 有两个特殊的滤光片； 照明方式通常为落射式。
荧光分子在受到光照射后，可吸
（三）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； 分辨力是普通光学显微镜的~2倍； 用途类似荧光显微镜，但能扫描不同层次，形成 立体图像。
laser confocal scanning microscope, LCSM
• 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。
波长和振幅 发生变化
相位差 发生变化
振幅差
原理
环形光阑（annular
diaphragm）：位于光源与
聚光器之间。 相位板（ phase plate）： 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：观察未经染色的标本
(荧光共振能量转移：FRET)
作为共振能量转移供体、受体对，荧光物质必须满 足以下条件： ①受体、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。
广泛应用于检测酶活性变化、膜蛋白研究、大分子相互作用等； 在活细胞生理条件下实时对细胞内蛋白质-蛋白质间相互作用进 行动态研究。
（三）微分干涉显微镜 Differential interference contrast microscope （DIC）
• 1952年Nomarski发明，利 用两组平面偏振光的干涉， 加强影像的明暗效果，能显 示结构的三维立体投影。标 本可略厚一点，折射率差别 更大，故影像的立体感更强。
DIC显微镜下的硅藻（伪彩色）
346
401 434 495 502 517 532 556 555 578 590 612 632 650 663 679 702 749
442
421 541 519 525 542 554 573 565 603 617 628 647 665 690 702 723 775
免疫
免疫
荧光染料
肝癌细胞 蓝色：细胞核 绿色：微丝 红色：高尔基体
Fluorescein荧光素
图示：鼠主动脉平滑肌细胞的 荧光染色
核:blue; 线粒体:green; 肌动蛋白:red
免疫荧光显微技术 （Immunofluorescence microscopy）
⑴原理: 荧光抗体与标本切片中组织或细胞的抗原进行反应， 在荧光显微镜下 可观察到明亮的特异荧光。 ⑵荧光素标记抗体的方法 ①直接法：荧光素直接和第一抗体偶联。 ②间接法：荧光素先和第二抗体(抗第一 抗体的抗体)偶 联，再与第一抗体作用。
第二个偏振装置，即检偏器
棱镜
bright-field microscopy
棱镜 偏振镜
DIC microscopy
厚度差转变为明暗差； 增加样品反差，立体感强
（四）暗视野显微镜 dark field microscope
• 聚光镜中央有挡光片，视野
背景是黑的，只允许被标本
衍射的光线进入物镜，物体 边缘是亮的。 • 可观察 4~200nm的微粒子， 分辨率比普通显微镜高50倍。
激光共聚焦扫描 显微镜光路图
共焦小孔
激光共聚焦扫描 显微镜光路图
Confocal microscopy is a special type of fluorescence microscopy
共焦小孔
a special type of fluorescence microscopy used for thick specimens
Confocal Microscopy is the only way to get a true Z-stack for 3-D reconstruction from light microscope
(fluoresces) green light
• DNA sequence can be fused to other genes and reintroduced in to cells
肝癌细胞 蓝色：细胞核 绿色：GFP-LC3（自噬体 的标记分子） 红色：高尔基体
药物处理后的 肝癌细胞
Fluorescent Resonance Energy Transfer
This is a gallery show of the total 35 optical sections （光学切片） taken from the whole length of the cell, top to bottom
Confocal Microscopy is the only way to get a true Z-stack for 3-D reconstruction from light microscope
phase-contrast microscopy
Nomarski differential-interference -contrast microscopy
dark-field microscopy
（二）相差显微镜
• 把透过标本的可见光的光程或相位差变成振幅差，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。
肝癌细胞 蓝色：细胞核 绿色：高尔基体
药物处理后的 肝癌细胞
药物处理后的 肝癌细胞 蓝色：细胞核 绿色：微管 红色：高尔基体
绿色荧光蛋白 green fluorescent protein GFP
特点: 可在光镜水平，对特异蛋白质等生物大分子 进行定位及显示一些细胞超微结构 • A natural protein fluorophore expressed in jellyfish • Absorbs blue light and emits
Fluorescent dye 荧光染料
Antibodies
• Antibodies are composed of 2 heavy chains, 2 light chains • Bind with very high affinity to their target antigen • May be produced in mice, rabbits, goats, sheep, chickens etc
Absorbtion excites them into a high energy state. This energy is reemitted as light of a longer wavelength (less energy). The chemical properties of a dye determine its excitation and emission wavelengths. Many different dyes available.