细胞生物学常用技术1_PPT课件
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细胞生物学课件第三章细胞技术ppt文档
• R = 0.61λ / N．A．
– 其中λ为入射光线波长；N．A．为镜口率 ＝ｎsinα/2，
n=介质折射率；α=镜口角（样品对物镜镜口的张角） 。
• 如何提高显微镜的分辨能力？
表一、几种介质的折射率
介质 空气 水 香柏油 α 溴萘 折射率 1 1.33 1.515 1.66
• 显微镜的几个光学特点：
透射电子显微镜
表二、不同光线的波长
名 称 可见光 紫外光 X 射线 α 射线
电子束
0.1Kv 10Kv
波长（nm） 390~760 13~390 0.05~13 0.005~1 0.123 0.0122
2、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。
简单的比较显微镜可由两台普通显微镜加一个 可共享两台显微镜物镜的目镜系统（比较桥）组成。
专业的比较显微镜采用一体化结构，光学系统、 载物台等依照特殊需求进行专门设计，功能十分强 大。
• 比较显微镜是刑侦技术、检 察技术和法医鉴定的主要科 学技术手段之一，在比较显 微镜里，一颗子弹的两截可 以在同样的镜头下连成一体， 使得观察者可以借两者的异 常靠近来比较分析每颗子弹 上的痕迹。近年来在化学、 物理、冶金、医药、材料、 环境、微电子研究等方面也 有广泛应用。
• 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。
（九）比较显微镜
属特种显微镜：用一组目镜同时观察到左右两 个光学系统物方物体的像。并通过对接、切割、重 叠、旋转等手段，对两个或两个以上物体进行宏观 或微观上的比较，以检查、分析和鉴别它们的微小 差别：形式、组织、结构、色彩或材料。
– 其中λ为入射光线波长；N．A．为镜口率 ＝ｎsinα/2，
n=介质折射率；α=镜口角（样品对物镜镜口的张角） 。
• 如何提高显微镜的分辨能力？
表一、几种介质的折射率
介质 空气 水 香柏油 α 溴萘 折射率 1 1.33 1.515 1.66
• 显微镜的几个光学特点：
透射电子显微镜
表二、不同光线的波长
名 称 可见光 紫外光 X 射线 α 射线
电子束
0.1Kv 10Kv
波长（nm） 390~760 13~390 0.05~13 0.005~1 0.123 0.0122
2、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。
简单的比较显微镜可由两台普通显微镜加一个 可共享两台显微镜物镜的目镜系统（比较桥）组成。
专业的比较显微镜采用一体化结构，光学系统、 载物台等依照特殊需求进行专门设计，功能十分强 大。
• 比较显微镜是刑侦技术、检 察技术和法医鉴定的主要科 学技术手段之一，在比较显 微镜里，一颗子弹的两截可 以在同样的镜头下连成一体， 使得观察者可以借两者的异 常靠近来比较分析每颗子弹 上的痕迹。近年来在化学、 物理、冶金、医药、材料、 环境、微电子研究等方面也 有广泛应用。
• 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。
（九）比较显微镜
属特种显微镜：用一组目镜同时观察到左右两 个光学系统物方物体的像。并通过对接、切割、重 叠、旋转等手段，对两个或两个以上物体进行宏观 或微观上的比较，以检查、分析和鉴别它们的微小 差别：形式、组织、结构、色彩或材料。
细胞生物学全套ppt课件完整版
在呼吸链上，通过一系列氧化还原反应将NADH和FADH2中的电子传递给氧， 同时产生ATP的过程。
ATP的生成
在氧化磷酸化过程中，通过底物水平磷酸化和氧化磷酸化两种方式生成ATP。
光合作用与化能合成
光合作用
绿色植物和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物 ，并释放出氧气的过程。
化能合成
某些细菌利用无机物氧化释放的能量将二氧化碳还原为有机 物的过程。
由DNA和蛋白质组成，是遗 传物质的载体。
染色体与基因关系
基因是具有遗传效应的DNA 片段，染色体上分布着许多基
因。
细胞核功能
遗传信息储存、复制和转录， 控制细胞代谢和遗传特性。
03
细胞的物质运输与信号转导
物质的跨膜运输方式
被动运输
包括简单扩散和易化扩散，不需 要消耗能量，物质顺浓度梯度转
运。
主动运输
研究对象
从单细胞生物到多细胞生物的各 类细胞，包括原核细胞、真核细 胞、动物细胞、植物细胞等。
细胞生物学的发展历史
01
02
03
早期研究
17世纪，列文虎克首次观 察到细胞；19世纪，施莱 登和施旺提出细胞学说。
20世纪中期
电子显微镜的发明，使得 细胞超微结构的研究成为 可能。
20世纪后期至今
分子生物学技术的发展， 推动了细胞生物学向分子 水平的研究深入。
05
细胞的增殖与遗传
细胞周期与有丝分裂
01
02
细胞周期的概念及阶段划分
有丝分裂的过程与特点
03
04
纺锤丝的形成和作用
染色体行为与遗传物质均等分 配的关系
减数分裂与生殖细胞的产生
01
02
ATP的生成
在氧化磷酸化过程中，通过底物水平磷酸化和氧化磷酸化两种方式生成ATP。
光合作用与化能合成
光合作用
绿色植物和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物 ，并释放出氧气的过程。
化能合成
某些细菌利用无机物氧化释放的能量将二氧化碳还原为有机 物的过程。
由DNA和蛋白质组成，是遗 传物质的载体。
染色体与基因关系
基因是具有遗传效应的DNA 片段，染色体上分布着许多基
因。
细胞核功能
遗传信息储存、复制和转录， 控制细胞代谢和遗传特性。
03
细胞的物质运输与信号转导
物质的跨膜运输方式
被动运输
包括简单扩散和易化扩散，不需 要消耗能量，物质顺浓度梯度转
运。
主动运输
研究对象
从单细胞生物到多细胞生物的各 类细胞，包括原核细胞、真核细 胞、动物细胞、植物细胞等。
细胞生物学的发展历史
01
02
03
早期研究
17世纪，列文虎克首次观 察到细胞；19世纪，施莱 登和施旺提出细胞学说。
20世纪中期
电子显微镜的发明，使得 细胞超微结构的研究成为 可能。
20世纪后期至今
分子生物学技术的发展， 推动了细胞生物学向分子 水平的研究深入。
05
细胞的增殖与遗传
细胞周期与有丝分裂
01
02
细胞周期的概念及阶段划分
有丝分裂的过程与特点
03
04
纺锤丝的形成和作用
染色体行为与遗传物质均等分 配的关系
减数分裂与生殖细胞的产生
01
02
细胞生物学技术[PPT课件]
![细胞生物学技术[PPT课件]](https://img.taocdn.com/s3/m/6748299f360cba1aa811da81.png)
优 点：
细胞生物学技术
—流式细胞仪
❖ 1、具有操作简便，只要将染色的单个细胞推入仪器 中，就会得出数据。
❖ 2、具有较高的灵敏度及测定速度，而且每次可测出 许多数据，一般情况下，每秒可测5000个细胞，能 迅速分析和记数大量细胞，并能准确统计群体中荧 光标记细胞的比例。
❖ 3、应用广泛，即可用于测定细胞活力、繁殖周期和 细胞定型分析，也可区别死亡细胞、分裂细胞和静 止细胞群，既可测定DNA和RNA、测凋亡峰 ，又可 测蛋白含量，特别是胞浆蛋白。
-
Charged Plates
中；其它液体被当作废
液抽吸掉，某些类型的
仪器也有采用捕获管来
进行分选的。
Single cells sorted
into test tubes
FALS Sensor
Fluorescence detector
+
细胞生物学技术
—流式细胞仪
单参数直方图（Histogram）
数据处理原理：FCM的 数据处理主要包括数据 的显示和分析，至于对 仪器给出的结果如何解 释则随所要解决的具体 问题而定。
细胞生物学技术
—流式细胞仪 应 用：
❖ 目前流式细胞仪(FCM)已在各学科中获得应 用。
❖ 细胞生物学：定量分析细胞周期并分选不同 细胞周期时相的细胞；分析生物大分子如 DNA、RNA、抗原、癌基因表达产物等物质 与细胞增殖周期的关系，进行染色体核型分 析，并可纯化X或Y染色体,等等。
细胞生物学技术
细胞生物学技术
—流式细胞仪
工作原理
流式细胞仪技术，主要是测 量群体中单个细胞经适当染 色后其成分所发出的散射光 和荧光，经染色的细胞在悬 液中以单行流过高强度光源 的焦点，当每个细胞经过焦 点时，发出一束散射光/或荧 光。它们经过过滤及光镜系 统收集到达一个光电检测器 (光电倍增管或一个固态装 置)，光检测器把散射光定量 转化成电信号，经数字转换 器进行数字化后而成整数， 然后进行电子存储，以后数 据可以调出显示和进行分析。 如左图所示。
细胞生物学(电子版)PPT课件
包括原核细胞、真核细胞、病毒等所有生物细胞以及细胞器。
研究对象
细胞生物学的定义与研究对象
从17世纪列文虎克发现细胞到20世纪分子生物学的兴起，细胞生物学经历了漫长的发展历程。
随着现代科学技术的进步，细胞生物学已经从描述性学科向实验性学科转变，成为生命科学领域最活跃的分支之一。
细胞生物学的发展历史与现状
与细胞的有丝分裂密切相关，形成纺锤丝并牵引染色体分离
高尔基体
溶酶体
液泡
中心体
03
CHAPTER
细胞的代谢与能量转换
包括糖酵解、糖异生和三羧酸循环等过程，是细胞获取能量的主要途径。
糖代谢
脂代谢
蛋白质代谢
代谢调控
涉及脂肪酸的合成与分解，以及胆固醇的代谢等，与细胞膜的构成和信号传导密切相关。
包括蛋白质的合成与分解，以及氨基酸的代谢等，对细胞生长和分裂至关重要。
细胞生物学的研究涉及到生命科学领域的多个前沿问题，如细胞命运决定、细胞间通讯等。
02
CHAPTER
细胞的基本结构与功能
03
细胞膜的功能
物质运输、信息传递、能量转换等
01
细胞膜的主要成分
磷脂双分子层、蛋白质、糖类等
02
细胞膜的结构特点
流动性、选择透过性
细胞膜的结构与功能
细胞质的主要成分
水、无机盐、有机物等
光合作用
在叶绿体中，通过光合作用将光能转化为化学能，并储存于ATP和NADPH中，是植物细胞特有的能量转换方式。
1
2
3
细胞通过膜受体接收外界信号分子，如激素、神经递质等，进而引发细胞内一系列生化反应。
受体介导的信号传导
包括第二信使系统、蛋白激酶级联反应等，将膜受体的信号传递至细胞核内，调控基因表达。
研究对象
细胞生物学的定义与研究对象
从17世纪列文虎克发现细胞到20世纪分子生物学的兴起，细胞生物学经历了漫长的发展历程。
随着现代科学技术的进步，细胞生物学已经从描述性学科向实验性学科转变，成为生命科学领域最活跃的分支之一。
细胞生物学的发展历史与现状
与细胞的有丝分裂密切相关，形成纺锤丝并牵引染色体分离
高尔基体
溶酶体
液泡
中心体
03
CHAPTER
细胞的代谢与能量转换
包括糖酵解、糖异生和三羧酸循环等过程，是细胞获取能量的主要途径。
糖代谢
脂代谢
蛋白质代谢
代谢调控
涉及脂肪酸的合成与分解，以及胆固醇的代谢等，与细胞膜的构成和信号传导密切相关。
包括蛋白质的合成与分解，以及氨基酸的代谢等，对细胞生长和分裂至关重要。
细胞生物学的研究涉及到生命科学领域的多个前沿问题，如细胞命运决定、细胞间通讯等。
02
CHAPTER
细胞的基本结构与功能
03
细胞膜的功能
物质运输、信息传递、能量转换等
01
细胞膜的主要成分
磷脂双分子层、蛋白质、糖类等
02
细胞膜的结构特点
流动性、选择透过性
细胞膜的结构与功能
细胞质的主要成分
水、无机盐、有机物等
光合作用
在叶绿体中，通过光合作用将光能转化为化学能，并储存于ATP和NADPH中，是植物细胞特有的能量转换方式。
1
2
3
细胞通过膜受体接收外界信号分子，如激素、神经递质等，进而引发细胞内一系列生化反应。
受体介导的信号传导
包括第二信使系统、蛋白激酶级联反应等，将膜受体的信号传递至细胞核内，调控基因表达。
细胞生物学课件(共137张PPT)
DNA存在细胞核和线粒体内，携带和传递遗传信息， 决定细胞和个体的基因型（gene type)。
RNA存在于细胞质和细胞核内，参入细胞内DNA 遗传信息的表达。
病毒中，RNA也可作为遗传信息的载体。
Section 1 DNA的结构与功能
一、DNA的一级结构
4种核苷酸的连接及排列顺序 四种脱氧核糖核苷酸分别表示为：
(6)核小体沿DNA的定位受不同因素的影响，进 而通过核小体相位改变影响基因表达 。
核小体的性质及结构要点示意图（引自等）
在用微球菌核酸酶降解染色质时，反应早期可得到166bp的片段，但不稳定；进一步降解则得到146bp片段，
比较稳定。推测可能原因是失去H1后，DNA两端各有10bp的DNA，易被核酸酶作用而降解。
Chromatin Packing
Chromatin Packing
Section 3 基因与基因组
• 基因：表达一种蛋白质或功能RNA的基 本单位。
• 基因组：是指某种生物所包含的全套基
因。
人类基因组的C值在3＊109 bp ； 病毒含 103~105bp；细菌含105~107bp；
基因与蛋白质
（１）铺展染色质的电镜观察
Isolated from interphase nucleus: 30nm thick Chromatin unpacked, show the nuclesome
(2)用非特异性微球菌核酸酶消化染色质,部分酶解片
段检测结果
（３）应用X射线衍射、中子散射和电镜三维重建 技术研究染色质结晶颗粒
五、分子及细胞生物学研究技术
基因组的维持
真核基因组的结构
染色质结构及其调控 DNA的复制 、修复和转座
1
RNA存在于细胞质和细胞核内，参入细胞内DNA 遗传信息的表达。
病毒中，RNA也可作为遗传信息的载体。
Section 1 DNA的结构与功能
一、DNA的一级结构
4种核苷酸的连接及排列顺序 四种脱氧核糖核苷酸分别表示为：
(6)核小体沿DNA的定位受不同因素的影响，进 而通过核小体相位改变影响基因表达 。
核小体的性质及结构要点示意图（引自等）
在用微球菌核酸酶降解染色质时，反应早期可得到166bp的片段，但不稳定；进一步降解则得到146bp片段，
比较稳定。推测可能原因是失去H1后，DNA两端各有10bp的DNA，易被核酸酶作用而降解。
Chromatin Packing
Chromatin Packing
Section 3 基因与基因组
• 基因：表达一种蛋白质或功能RNA的基 本单位。
• 基因组：是指某种生物所包含的全套基
因。
人类基因组的C值在3＊109 bp ； 病毒含 103~105bp；细菌含105~107bp；
基因与蛋白质
（１）铺展染色质的电镜观察
Isolated from interphase nucleus: 30nm thick Chromatin unpacked, show the nuclesome
(2)用非特异性微球菌核酸酶消化染色质,部分酶解片
段检测结果
（３）应用X射线衍射、中子散射和电镜三维重建 技术研究染色质结晶颗粒
五、分子及细胞生物学研究技术
基因组的维持
真核基因组的结构
染色质结构及其调控 DNA的复制 、修复和转座
1
新版细胞生物学ppt.ppt
该系统又称为颗粒纤维结构系统，包括细胞核和核糖体， 以核酸与蛋白质为主要成分构建而成。
3）细胞骨架系统(cytoskeletonic system)
细胞骨架是由蛋白质与蛋白质搭建起的骨架网络结构， 包括细胞质骨架和细胞核骨架。细胞骨架的主要成分是微管、 微丝和中间纤维。
.精品课件.
7
• 没有核膜，遗传物质集中在一个没有明确界限的 低电子密度区，称为拟核(nucleoid)。
• DNA为裸露的环状双螺旋分子，通常没有结合蛋 白，没有恒定的内膜系统，核糖体为70S型。
• 原核细胞构成的生物称为原核生物，均为单细胞 生物。一般以二分裂的方式繁殖，也有的产生孢 子。
.精品课件.
第二章 细胞的统一性与多样性
第一节 细胞的基本概念
一、细胞是生命活动的基本单位
细胞区别于无机界的主要特征： 1.在结构上具有自我装配的能力； 2.在生理活动中具有自我调节能力； 3.在增殖上具有自我复制的能力。 这些特征也可以说是生命的特征，它们的丧失即意味着死亡。
.精品课件.
1
如何理解细胞是生命活动基本单位？
.精品课件.
18
4）质粒(plasmid) ：除核区DNA外，可进行 自主复制的遗传因子，是裸露的环状DNA 分子，所含遗传信息量为2~200个基因，能 进行自我复制，有时能整合到核DNA中去。 质粒常用作基因重组与基因转移的载体。
.精品课件.
19
5）荚膜：许多细菌的最外表还覆盖着一层多糖类 物质，边界明显的称为荚膜（capsule），荚膜对 细菌的生存具有重要意义，细菌不仅可利用荚膜 抵御不良环境；保护自身不受白细胞吞噬；而且 能有选择地粘附到特定细胞的表面上，表现出对 靶细胞的专一攻击能力。
细胞生物学全套ppt课件
细胞生物学全套ppt课件
目 录
• 细胞生物学概述 • 细胞膜与物质运输 • 细胞质与细胞器 • 细胞核与遗传信息 • 细胞增殖与细胞周期 • 细胞分化与发育 • 细胞凋亡与自噬
01
细胞生物学概述
细胞生物学的定义与发展
细胞生物学的定义
研究细胞结构、功能、生长、分裂、 分化、代谢、遗传与变异的科学。
有丝分裂与减数分裂的过程
有丝分裂的过程
包括前期、中期、后期和末期四个阶段，主要特点是DNA复制一次，细胞分裂一次，形成两个与母细胞相同的子 细胞。
减数分裂的过程
包括第一次减数分裂和第二次减数分裂两个阶段，主要特点是DNA复制一次，细胞连续分裂两次，形成四个与母 细胞不同的子细胞。减数分裂是生物体进行有性生殖的基础，对于维持物种的遗传多样性和适应性具有重要意义。
细胞增殖的意义
细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和 遗传的基础，对于维持生物体的正常生 命活动具有重要意义。
细胞周期及其调控机制
细胞周期的定义
细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程， 包括分裂间期和分裂期两个阶段。
细胞周期的调控机制
细胞周期受到多种因素的调控，包括细胞周期蛋白、细胞周期 蛋白依赖性激酶、细胞周期检查点等，这些调控机制确保细胞 周期的正常进行。
3
细胞膜在信号转导中的作用 受体的定位与活化、信号分子的识别与传递、信 号通路的整合与调控
03
细胞质与细胞器
细胞质基质与细胞骨架
细胞质基质的组成与功能
细胞骨架与细胞运动
细胞质基质主要由水、无机盐、脂质、 糖类、氨基酸和核苷酸等组成，为细 胞内的各种生化反应提供场所和物质。
细胞骨架通过改变自身形态和结构， 驱动细胞进行定向运动，如阿米巴运 动、纤毛和鞭毛的运动等。
目 录
• 细胞生物学概述 • 细胞膜与物质运输 • 细胞质与细胞器 • 细胞核与遗传信息 • 细胞增殖与细胞周期 • 细胞分化与发育 • 细胞凋亡与自噬
01
细胞生物学概述
细胞生物学的定义与发展
细胞生物学的定义
研究细胞结构、功能、生长、分裂、 分化、代谢、遗传与变异的科学。
有丝分裂与减数分裂的过程
有丝分裂的过程
包括前期、中期、后期和末期四个阶段，主要特点是DNA复制一次，细胞分裂一次，形成两个与母细胞相同的子 细胞。
减数分裂的过程
包括第一次减数分裂和第二次减数分裂两个阶段，主要特点是DNA复制一次，细胞连续分裂两次，形成四个与母 细胞不同的子细胞。减数分裂是生物体进行有性生殖的基础，对于维持物种的遗传多样性和适应性具有重要意义。
细胞增殖的意义
细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和 遗传的基础，对于维持生物体的正常生 命活动具有重要意义。
细胞周期及其调控机制
细胞周期的定义
细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程， 包括分裂间期和分裂期两个阶段。
细胞周期的调控机制
细胞周期受到多种因素的调控，包括细胞周期蛋白、细胞周期 蛋白依赖性激酶、细胞周期检查点等，这些调控机制确保细胞 周期的正常进行。
3
细胞膜在信号转导中的作用 受体的定位与活化、信号分子的识别与传递、信 号通路的整合与调控
03
细胞质与细胞器
细胞质基质与细胞骨架
细胞质基质的组成与功能
细胞骨架与细胞运动
细胞质基质主要由水、无机盐、脂质、 糖类、氨基酸和核苷酸等组成，为细 胞内的各种生化反应提供场所和物质。
细胞骨架通过改变自身形态和结构， 驱动细胞进行定向运动，如阿米巴运 动、纤毛和鞭毛的运动等。
细胞生物学PPT课件
03
细胞质基质与细胞器
Chapter
细胞质基质组成和功能
组成
水、无机盐、脂质、糖类、氨基 酸、核苷酸、多种酶等。
功能
为细胞器提供液体环境；参与细 胞内物质运输；参与细胞内各种 代谢反应。
线粒体、叶绿体等能量转换器官
线粒体
真核细胞中的一种细胞器，是细胞进 行有氧呼吸的主要场所，被称为“动 力车间”。具有双层膜结构，内膜向 内折叠形成嵴，增大膜面积。
实例分析
如乳糖操纵子、色氨酸操纵子等原核生物基因表达调控机制；真核生物基因表达调控机 制则更为复杂，包括启动子、增强子、沉默子等顺式作用元件以及反式作用因子等。
RNA转录后加工修饰过程
RNA转录后加工修饰
包括5'端加帽、3'端加尾、剪接和编辑等 过程。
VS
加工修饰的意义
提高RNA稳定性、协助RNA转运出核、 参与蛋白质翻译等。
Chapter
有丝分裂过程及特点描述
有丝分裂过程
包括前期、中期、后期和末期四个阶段，每 个阶段都有特定的染色体形态和细胞结构变 化。
特点描述
有丝分裂是一种普遍存在的细胞增殖方式， 通过复制和分离染色体，确保遗传信息的准 确传递。
减数分裂过程及意义阐述
减数分裂过程
包括第一次减数分裂和第二次减数分裂两个 阶段，涉及染色体配对、交换和分离等过程 。
通过基因选择性表达实现
指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构 、功能特征各不相同的细胞类群的过程
组织器官形成中的细胞分化
生长因子在胚胎发育中作用
生长因子定义
01
04
促Hale Waihona Puke 细胞增殖和分化一类调节细胞生长与增殖的多肽类物质
《细胞生物学技巧》课件
细胞工程药物生产与应用
细胞工程：通过基因工程改造细胞，使其产生特定药物
生物制药：利用生物技术生产药物，如疫苗、抗体等
药物生产：通过细胞工程生产药物，如胰岛素、生长激素等
药物应用：在医疗、科研等领域广泛应用，如治疗糖尿病、癌症等疾病
感谢您的观看
汇报人：PPT
微丝：细胞骨架的另一主要成分，参与细胞运动、细胞分裂等过程
细胞骨架与细胞信号传导：细胞骨架在细胞信号传导中的作用，如细胞分裂、细胞迁移等过程
细胞核与基因表达
细胞核是细胞遗传信息的储存和调控中心
基因表达受细胞核内多种因素的调控，如转录因子、DNA甲基化等
基因表达异常可能导致疾病，如癌症、遗传病等
基因表达是指基因在细胞中的转录和翻译过程
细胞传代：定期更换培养基，去除老化细胞
细胞冻存：将细胞冷冻保存，以备后续使用
基因工程与转基因技术
基因工程：通过基因重组技术，改变生物的遗传特性
转基因技术：将外源基因导入生物体内，改变其遗传特性
应用领域：医学、农业、环境等领域
技术难点：基因导入、表达调控、生物安全性等
基因敲除与敲入技术
基因编辑技术：包括CRISPR/Cas9、TALEN、ZFN等
应用领域：生物医学、农业、环境科学等
基因敲除：通过基因编辑技术，将目标基因从基因组中删除，以研究该基因的功能
基因敲入：通过基因编辑技术，将目标基因插入到基因组中，以研究该基因的功能
基因编辑与基因治疗
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
基因治疗：基因编辑、基因沉默、基因替代等
基因编辑技术：CRISPR/Cas9、TALEN等
细胞生物学技巧
汇报人：PPT
目录
细胞工程：通过基因工程改造细胞，使其产生特定药物
生物制药：利用生物技术生产药物，如疫苗、抗体等
药物生产：通过细胞工程生产药物，如胰岛素、生长激素等
药物应用：在医疗、科研等领域广泛应用，如治疗糖尿病、癌症等疾病
感谢您的观看
汇报人：PPT
微丝：细胞骨架的另一主要成分，参与细胞运动、细胞分裂等过程
细胞骨架与细胞信号传导：细胞骨架在细胞信号传导中的作用，如细胞分裂、细胞迁移等过程
细胞核与基因表达
细胞核是细胞遗传信息的储存和调控中心
基因表达受细胞核内多种因素的调控，如转录因子、DNA甲基化等
基因表达异常可能导致疾病，如癌症、遗传病等
基因表达是指基因在细胞中的转录和翻译过程
细胞传代：定期更换培养基，去除老化细胞
细胞冻存：将细胞冷冻保存，以备后续使用
基因工程与转基因技术
基因工程：通过基因重组技术，改变生物的遗传特性
转基因技术：将外源基因导入生物体内，改变其遗传特性
应用领域：医学、农业、环境等领域
技术难点：基因导入、表达调控、生物安全性等
基因敲除与敲入技术
基因编辑技术：包括CRISPR/Cas9、TALEN、ZFN等
应用领域：生物医学、农业、环境科学等
基因敲除：通过基因编辑技术，将目标基因从基因组中删除，以研究该基因的功能
基因敲入：通过基因编辑技术，将目标基因插入到基因组中，以研究该基因的功能
基因编辑与基因治疗
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
基因治疗：基因编辑、基因沉默、基因替代等
基因编辑技术：CRISPR/Cas9、TALEN等
细胞生物学技巧
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阴极
阳极 聚光镜（电磁透镜）
物镜 中间镜 投影镜
照相底片
电镜照片
真空、上下颠倒
(2) 超薄切片的制备
A 固定 戊二醛:蛋白质
锇酸: C=C (膜结构)
B 脱水
上升梯度
乙醇：30% 50% 70% 80% 90% 95% 100%
C 包埋 单体树脂加温聚合
D 切片 500 –700 Å
E 重金属染色 U(醋酸双氧铀) Pb(柠檬酸铅)
(一) 光学显微镜技术
利用光线照明,将微小 物体形成放大影像的 仪器
1.显微镜的分辨率 显微镜或人眼在25cm的明视距离处,能分辨 被检物体微细结构最小间隔的能力。
d=
0.61 λ n sinθ
光学显微镜的分辨极限0.2μm
100μm 0.2μm
(2)脱水
定义：借助某些化学溶剂置换组织内水分的过程 常用的脱水剂：酒精
Fe2O3或Fe3O4颗粒 +
单克隆抗体
免疫磁珠
(3) 流式细胞仪 ( flow cytometry)
能够快速分选或检测细胞及其组分的物理或 化学特性的技术 A 原理: 抗原+抗体*
荧光标记
B 样品制备
细胞悬液制备 细胞固定 细胞染色
B 应用
* 细胞分选 cell in 1000 5000 cells/sec
可见光 λ
红外光 long
（2）荧光显微镜的基本构造
A 紫外光光源 B 二向色镜：反射短波光线，透过长波光线 C 滤光片
（3）常用的荧光染料
A 有机染料
荧光素 罗丹明 FITC
B 量子点 quantum dot
Ⅱ-Ⅵ族、Ⅲ-Ⅴ族元素构成的半导体纳米结晶
良好的光学稳定性 抗光漂白性
（4）应用
(1)原理
在显微镜基础上配置激光光源，扫描装置， 共轭聚焦装置和检测系统而形成的显微镜。
➢单色激光光源 ➢光源后－照明针孔－点光源
检测器前－探测针孔 ➢分层扫描 三维重建
共扼
（2）应用
A 细胞的三维重建 B 细胞定量荧光检测
DNA RNA 蛋白质含量 C 细胞内Ca2+ pH动态检测 D 细胞间通讯
* 细胞大小测量 * DNA 含量测定 * 免疫表型分析 * 细胞功能分析 * 细胞凋亡研究
细胞周期分析
G0/G1 37.68% S 37.56% G2 24.76%
G0/G1 60.86% S 29.14% G2 10.00%
A
B
药物处理前后HT29细胞的流式细胞分析结果
M1
M1
M1
File: Data.003 SampleID: 1 Tube: AcquisitionDate: 14-Jul-08 Gated Events: 10000 XParameter: FL2-H (Log)
NADP酶反应
嗜锇反应 TPP酶反应
2.扫描电子显微镜
（Scanning electron microscopy, SEM）
(1)原理 二次电子
(2)分辨率 3-10nm
(3)样品的制备
A 固定 B 脱水 C 干燥 临界点干燥 D 染色 Au Pt
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
B 特异性染色
酶 + 底物
+ substrate
抗原 + 抗体
antigen
* *
*
* **
antibody 酶标记：免疫组织化学技术 荧光标记：免疫荧光技术
*
*
*
*
*
*
3.荧光显微镜技术
(1) 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 short
(3)包埋
定义：将组织块包入包埋剂使组织硬化的过程。 常用的包埋剂：液体石蜡、树脂
(4)切片
1-10 μm
（5）染色
采用某些化学物质特异性或选择性地与细 胞内的某些成分相互作用，从而原位显示 细胞某种成分或结构的方法
A 选择性染色
考马斯亮蓝 – 蛋白质 Brachet反应
hematoxylin-eosin
cellular level Subcellular level Molecular level
显微技术 细胞分离技术 细胞培养技术 细胞组分的分级分离 细胞示踪技术 细胞分子生物学技术
一、显微镜技术 microscopy
μm 微米 = 10-6 m nm 纳米 = 10-9 m Å 埃 = 10-10 m
（三）扫描探针显微镜
（Scanning probe microscope, SPM）
1.扫描隧道显微镜 使用原子尺度的探针在标本表面扫描，在探
针针尖和样品之间施加一定电压，产生随标本表 面形貌变化的隧道电流。
➢ 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
2.原子力显微镜Leabharlann 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
二、细胞分离技术 （ cell separation）
从活体组织获得相对单一类型的细胞群的方法
1.制备单一细胞悬液
组织 消化
EDTA
胰酶
细胞间连接 细胞外基质
单一细胞
二、细胞分离技术 （ cell separation）
A 免疫荧光显微技术
（Immunofluorescence microscopy）
抗体 + 荧光染料
B 绿色荧光蛋白 GFP
4.相差显微镜 （phase contrast microscope）
(1)原理
波长 振幅 速度
颜色 亮度 相位
(2)应用
活体细胞观察
5.激光扫描共焦显微镜
（ Laser Scanning Confocal Microscope）
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
从活体组织获得相对单一类型的细胞群的方法
1.制备单一细胞悬液
组织 消化
EDTA
胰酶
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。
阳极 聚光镜（电磁透镜）
物镜 中间镜 投影镜
照相底片
电镜照片
真空、上下颠倒
(2) 超薄切片的制备
A 固定 戊二醛:蛋白质
锇酸: C=C (膜结构)
B 脱水
上升梯度
乙醇：30% 50% 70% 80% 90% 95% 100%
C 包埋 单体树脂加温聚合
D 切片 500 –700 Å
E 重金属染色 U(醋酸双氧铀) Pb(柠檬酸铅)
(一) 光学显微镜技术
利用光线照明,将微小 物体形成放大影像的 仪器
1.显微镜的分辨率 显微镜或人眼在25cm的明视距离处,能分辨 被检物体微细结构最小间隔的能力。
d=
0.61 λ n sinθ
光学显微镜的分辨极限0.2μm
100μm 0.2μm
(2)脱水
定义：借助某些化学溶剂置换组织内水分的过程 常用的脱水剂：酒精
Fe2O3或Fe3O4颗粒 +
单克隆抗体
免疫磁珠
(3) 流式细胞仪 ( flow cytometry)
能够快速分选或检测细胞及其组分的物理或 化学特性的技术 A 原理: 抗原+抗体*
荧光标记
B 样品制备
细胞悬液制备 细胞固定 细胞染色
B 应用
* 细胞分选 cell in 1000 5000 cells/sec
可见光 λ
红外光 long
（2）荧光显微镜的基本构造
A 紫外光光源 B 二向色镜：反射短波光线，透过长波光线 C 滤光片
（3）常用的荧光染料
A 有机染料
荧光素 罗丹明 FITC
B 量子点 quantum dot
Ⅱ-Ⅵ族、Ⅲ-Ⅴ族元素构成的半导体纳米结晶
良好的光学稳定性 抗光漂白性
（4）应用
(1)原理
在显微镜基础上配置激光光源，扫描装置， 共轭聚焦装置和检测系统而形成的显微镜。
➢单色激光光源 ➢光源后－照明针孔－点光源
检测器前－探测针孔 ➢分层扫描 三维重建
共扼
（2）应用
A 细胞的三维重建 B 细胞定量荧光检测
DNA RNA 蛋白质含量 C 细胞内Ca2+ pH动态检测 D 细胞间通讯
* 细胞大小测量 * DNA 含量测定 * 免疫表型分析 * 细胞功能分析 * 细胞凋亡研究
细胞周期分析
G0/G1 37.68% S 37.56% G2 24.76%
G0/G1 60.86% S 29.14% G2 10.00%
A
B
药物处理前后HT29细胞的流式细胞分析结果
M1
M1
M1
File: Data.003 SampleID: 1 Tube: AcquisitionDate: 14-Jul-08 Gated Events: 10000 XParameter: FL2-H (Log)
NADP酶反应
嗜锇反应 TPP酶反应
2.扫描电子显微镜
（Scanning electron microscopy, SEM）
(1)原理 二次电子
(2)分辨率 3-10nm
(3)样品的制备
A 固定 B 脱水 C 干燥 临界点干燥 D 染色 Au Pt
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
B 特异性染色
酶 + 底物
+ substrate
抗原 + 抗体
antigen
* *
*
* **
antibody 酶标记：免疫组织化学技术 荧光标记：免疫荧光技术
*
*
*
*
*
*
3.荧光显微镜技术
(1) 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 short
(3)包埋
定义：将组织块包入包埋剂使组织硬化的过程。 常用的包埋剂：液体石蜡、树脂
(4)切片
1-10 μm
（5）染色
采用某些化学物质特异性或选择性地与细 胞内的某些成分相互作用，从而原位显示 细胞某种成分或结构的方法
A 选择性染色
考马斯亮蓝 – 蛋白质 Brachet反应
hematoxylin-eosin
cellular level Subcellular level Molecular level
显微技术 细胞分离技术 细胞培养技术 细胞组分的分级分离 细胞示踪技术 细胞分子生物学技术
一、显微镜技术 microscopy
μm 微米 = 10-6 m nm 纳米 = 10-9 m Å 埃 = 10-10 m
（三）扫描探针显微镜
（Scanning probe microscope, SPM）
1.扫描隧道显微镜 使用原子尺度的探针在标本表面扫描，在探
针针尖和样品之间施加一定电压，产生随标本表 面形貌变化的隧道电流。
➢ 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
2.原子力显微镜Leabharlann 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
二、细胞分离技术 （ cell separation）
从活体组织获得相对单一类型的细胞群的方法
1.制备单一细胞悬液
组织 消化
EDTA
胰酶
细胞间连接 细胞外基质
单一细胞
二、细胞分离技术 （ cell separation）
A 免疫荧光显微技术
（Immunofluorescence microscopy）
抗体 + 荧光染料
B 绿色荧光蛋白 GFP
4.相差显微镜 （phase contrast microscope）
(1)原理
波长 振幅 速度
颜色 亮度 相位
(2)应用
活体细胞观察
5.激光扫描共焦显微镜
（ Laser Scanning Confocal Microscope）
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
从活体组织获得相对单一类型的细胞群的方法
1.制备单一细胞悬液
组织 消化
EDTA
胰酶
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。