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生物学基础

生物信息基础
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回顾: 生物信息学
? 任务
– 解决特定问题的算法 – 高性能的计算
生物分子数据
? 特殊之处
– 数据特殊
? ? ? ? DNA序列 氨基酸序列 基因表达阵列 蛋白质结构
+
计算机计算
? 可能的困难所在
– 数据抽象 – 任务抽象 – 算法抽象
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内容提要
? ? ? ? ? ? 生命的演化与分类 遗传学历史回顾 DNA(脱氧核糖核酸) 中心法则 蛋白质 现代生物工程技术
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?
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兰迪-W.谢克曼 托马斯-C.苏德霍夫 詹姆斯-E.罗斯曼
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生命的演化与分类

地球生命简史
? 生命诞生、细胞的形成
– 海洋孕育原始生物 – 原核生物占主体的阶段 – 真核生物占主体的阶段 – 多细胞植物、多细胞动物的诞生 – “寒武纪大爆发”(物种“爆发” ) – “志留纪大爆发”(生命从海洋扩展到陆地) 35~38亿年前 35~20亿年前 20~6亿年前 6~5.5亿年前 约5.3~5.5亿年前 约4.3亿年前 约400~1000万年前 100万年
? 单细胞生物在地球上繁衍、原始生态系统的建立 ? 多细胞生物出现和多样化表达、生物圈覆盖整个地球
? 人类诞生、文明的发展
– 人类诞生 – 文化史
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生物分类体系
界/kingdom 门/phylum 纲/class 目/order 科/family 属/genus 种/species 动物界/Animalia 脊索动物门/Chordata 脊椎动物亚门/Vertebtata 哺乳动物纲/Mammalia 真兽亚纲/Eutheria 灵长目/Primates 类人猿亚目/Anthropoidea 人科/Hominidae 人属/Homo 人种/Sapiens
超-(super-);亚-(sub-)
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生物“界”的划分
? ? 三界说、五界说、六界说、八界说 三主干六界说
1. 2. 3. 4. 5. 6. 真细菌 古细菌 原生生物 真菌 植物 动物 原核生物
真核生物
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典型的模式生物
? 豌豆和果蝇就是研究生物体遗传规律的模式生物
– 孟德尔在揭示生物界遗传规律时选用豌豆作为实验材料 – 摩根选用果蝇作为实验材料
?
人口与健康领域应用最广的模式生物
– – – – – – – – – 噬菌体(Bacteriophage) 病毒(Virus) 大肠杆菌(Escherichia coli) 酵母(Saccharomyces cerevisiae, yeast) 秀丽线虫(Caenorhabitidis elegans, worm) 果蝇(Drosophila melanogaster) 非洲瓜蟾(Xenopus lavias) 生物学家通过对选定的生物物 斑马鱼(Danio rerio) 种进行科学研究,用于揭示某 小鼠(Mus musculus)
?
在植物学研究中比较常用的有
– 拟南芥(Arabidopsis thaliana) – 水稻(Oryza sativa)
种具有普遍规律的生命现象, 这种被选定的生物物种即 模式 生物。
为什么不直接拿猫 /?猴子 /?人来做模式生物?
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噬菌体/Bacteriophage
? 寄生于细菌内的病毒
如:大肠杆菌噬菌体(coliphages)
? 遗传物质
单链/双链、环状/线状、DNA/RNA
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病毒/Virus
? 不具有细胞形态结构,仅由核酸和蛋白质 构成
– 人艾滋病毒HIV、SARS冠状病毒
? 体积小,10~300nm ? 严格的专性细胞内寄生 ? 对抗生素不敏感
电子显微镜下的SARS冠状病毒
100nm
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大肠杆菌/E. coli
? 人类研究得最为详尽的模式生物;
K12菌株, 全基因组于1997年测定, 460万bp
? 长度1.6 μm, 单细胞原核生物, 繁殖快
大肠杆菌及其 全基因组
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酵母/Yeast
? 属于真菌界的单细胞真核生物 ? 有16条染色体,全基因组于1996年测定
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秀丽线虫
? 细胞数目是固定的
成虫细胞数目只有959个, 包括302个神经元
有6条染色体,全基因组于1998年测定,长 9.7Mbp
bp: base pair 指DNA碱基对数目
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果蝇/Drosophila melanogaster
? 易饲养,繁殖快,染色体少,容易诱发变异,个 体小 ? 全基因组长约1.8亿bp
– 遗传学的研究、发育的基因调控研究、各类神经疾病 的研究(帕金森氏病、老年痴呆症)、药物成瘾和酒精中 毒、衰老与长寿、学习记忆与某些认知行为的研究等 都有果蝇的“身影”
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拟南芥/Arabidopsis thaliana
? 十字花科草本,生活周期为6周,是理想的 模式植物
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水稻/Oryza sativa
? 基因组比较紧致, 为小麦的1/37, 是禾本科 植物的首选测序对象 ? 12条染色体;
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现代生物学技术

现代生物学技术 1:2010年诺贝尔生理学或医学奖:试管婴儿 2:人造生命“人造儿”菌落图 细胞工程与胚胎移植 一:细胞工程概述 1:细胞工程:以细胞为对象,应用生命理论科学理论,借助工程学原理和技术。 研究对象:动植物细胞(原生质体)。细胞器、染色体、细胞核、胚胎 2:生物工程:以生命科学为基础,用生物体系和工程学原理。生产生物制品和制造新物种的一种综合技术。 第一代生物工程:4000多年前—20世纪30年代 第二代生物工程:30年代—二战期间 微生物工程→生物化学工程→酶工程→基因工程→细胞工程→蛋白质工程(第二代基因工程)→组织工程→代谢工程 3:细胞工程发展历史 ①探索期:19世纪末—20世纪中期 动物:1885年卢克斯“组织培养”1907【美】哈林森 植物:1937年【荷兰】温特植物组织培养 ②诞生期:20世纪70年代 1956—1959年斯沃尔三倍体:三棘刺鱼 1959年张明觉试管兔 1962年仓鼠肾细胞悬浮培养 1965年哈里斯·沃特金斯灭活病毒诱导动物细胞融合 20世纪70年代高国楠聚乙二醇促使植物原生质体融合 1960年兰花无性繁殖 1972年【美】卡尔森NaNO3诱导烟草原生质体融合 4:快速发展时期:20世纪70年代——至今 1973年古各树里。植物活性物质生产新途径 1975年科勒·米尔斯坦单克隆抗体 1977年首例试管婴儿 1981年埃文斯·科夫曼分离小鼠胚胎干细胞 A:动植物人工繁殖技术:植物组织培养,人工育种,试管动物,克隆动物 B:细胞充足与新品种培育技术{细胞水平、细胞器水平} C:生物制品生产技术 D:细胞组织工程技术 二、动物细胞工程 1.动物细胞和组织培养 正常哺乳动物细胞四大生物学特征:锚地依赖性 血清依赖性生长因子 接触依赖性 形态依赖性细胞扁平状 2.细胞融合

现代生物学与健康论文

现代生物学与健康 ——人体肥胖与饮食营养健康摘要:现如今随着社会经济的发展,人们生活水平的提高,每天的饮食也有了很大的改善,肥胖也已成为困扰大众的几大主要病症之一。人们在饮食方面也不太注重,只顾自己吃的是否合胃口或者是吃的是否“开心”,满足自己的时间观,而不去注重是否健康,是否对身体有好处,这很有可能导致肥胖。众所周知,肥胖对于人有百害而无一利,肥胖能引起人的许多疾病,而许多人的肥胖是由于饮食不科学或者食物中的营养摄入不合理造成的。鉴于学习了现代生物学与健康这门十分有意义的课程,我将浅谈一下人体肥胖与饮食营养健康的问题。 关键词:健康、营养、肥胖、膳食减肥 日常生活中,我们在吃着各种各样的食物。俗话说“病从口入”,也是说人们在饮食上如果不注意科学,吃错了也会导致疾病。“民以食为天”,而健康则是身体的最大本钱,这些无疑都牵动着我们的神经。所以,我们首先需要了解什么是“健康”;吃的营养才健康,那什么又是“营养”。 1.健康与营养的概述 1.1健康是指一个人在身体、精神和社会等方面都处于良好的状态。传统的健康观是“无病即健康”,现代人的健康观是整体健康,健康内容包括:躯体健康、心理健康、心灵健康、社会健康、智力健康、道德健康、环境健康等。健康是人的基本权利,是人生最宝贵的财富之一;健康是生活质量的基础;健康是人类自我觉醒的重要方面;健康是生命存在的最佳状态,有着丰富深刻的内涵。 据WHO(联合国世界卫生组织)1989年的定义是:在生理健康,心理健康,道德健康和社会适应良好四个方面健全。WHO制订的身体健康的初测十项标准:精力充沛,生活工作不疲劳;乐观积极,承担责任不挑剔;善于休闲,睡眠良好;适应各种环境,应变能力强;能抵御一般的感冒和传染病;体重适中,体型比例协调;视力良好,反应灵敏,眼睑不发炎;牙齿清洁,齿龈正常不出血;毛发有光泽,无头屑;皮肤,肌肉有弹性,步履轻松有力。 1.2营养素是健康之本,是健康的物质基础。营养学家对营养所作的解释是:食物中的营养素和其他物质间的相互作用与平衡对健康和疾病的关系,以及机体摄食、消化、吸收、转运、利用和排泄物质的过程。

《现代生物学基础》期末考试卷及答案A卷

《现代生物学基础》期末考试卷(A卷) 班级学号姓名 出卷人审卷人评审人 一、填空题(每空1分,共30分) 1.细胞是由原生质构成的,原生质又分化为________、________、________等部分。 2.植物细胞壁对细胞有_________、_________作用。 3.调节新陈代谢各种化学反应的酶都是___________。 4.有氧呼吸是指植物细胞在氧气的参与下,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出__________和________,同时释放出大 量_______的过程。 5.无氧呼吸一般是指在_________条件下,植物细胞把糖类等有机物分解成为____________,同时释放出少量的___________ 的过程。 6.有性生殖是指经过两性_______的结合,产生_______,由________发育成新个体的生殖方式。 7.DNA又称____________。它是一种____________,组成它的基本单位是____________。 8.DNA复制需要原料、_________、_________和_________等基本条件。 9.叶绿体里含有四种色素:叶绿素a、叶绿素b、________和_______,一般以________的含量最多,所以植物体呈绿色。 10.甲基绿使DNA呈________色,________使RNA呈________色,这样可以显示出DNA和RNA在细胞中的分布情况。 11.在类囊体膜上分布有光合作用所需的________和________,在基质中也分布有光合作用所需的________。 二、单项选择题(每题1分,共20分) 1.光合作用所释放的氧气来源于()。A、叶绿素B、CO2 C、葡萄糖D、H2O 2.细胞进行有氧呼吸的场所是()A核糖体 B叶绿体 C线粒体 D高尔基体 3.麦田中小麦与杂草之间的关系为()。A、竞争B、捕食C、寄生D、共生 4.构成细胞膜的主要成分是()A、蛋白质和淀粉B、淀粉和脂肪C、蛋白质和葡萄糖D、蛋白质和磷脂 5.构成蛋白质的基本单位是()A、葡萄糖B、脂肪酸C、核苷酸D、核酸 6.系列哪种物质是动物细胞不具备的()A、细胞壁B、细胞膜C、细胞质D、细胞核 7.在果树栽培中,常用优良品种的芽进行嫁接,这属于()A、出芽生殖B、断裂生殖C、分裂生殖D、营养生殖 8.下列各种糖类物质中,既存在于动物细胞内又存在于植物细胞内的是() A、淀粉和核糖 B、葡萄糖、核糖和麦芽糖 C、核糖、脱氧核糖和葡萄糖 D、糖原、乳糖、蔗糖 9.较胖的人往往身体内脂肪较多,夏天特别怕热,其主要原因是()A、脂肪具有储存能量的作用 B脂肪能减少体内热量的散失,有保温作用C、脂肪是主要的供能物质D、脂肪能够减少内脏器官之间的摩擦和缓冲外界压力

基础生物学实验教学大纲.doc

《基础生物学》实验教学大纲 课程代码:课程名称:基础生物学 课程性质:必修课程类别:专业基础 实验项目个数:9 面向专业:生物技术 吟趟材黄诗笺主编《动物生物学实验指导》, 头报教竹:王英典、刘宁主编《植物生物学实验指导》,高等教育出版社,2001 ―、课程学时学 课程学时: 80 学分:4 实验学时:28 二、实验H的、任务、教学基本要求及考核方式 1、目的和任务: 通过木课程的学习,获得基础生物学必要的基木理论、基木知识和基木技能。了解生物的基本特性及其生命活动规律,为学习后续课程及从事于本专业有关的生物技术打下一定基础。 2、教学基本要求: 掌握基础生物学实验技术的基本操作和技能,熟练使用显微镜,并对原生生物及动植物的基木形态和结构有所了解。 3、考核方式: 操作考核:50% 理论考核:50% 三、实验项目一览表 序 实验项目名称实验 时数 实验内容及目的实验 要求 实验 类型 备注 1显微镜的使用 和细胞形态结 构观察及原生 动物和藻类植 物的形态观察 3 1 .显微镜使用的一般方法; 2.观察眼虫、草履虫、变形虫、鱼腥 藻、衣藻、团藻及寄生性原生动物的 形态结构。 必修 验证 性 显微镜 2植物的营养器 官 3 1.观察各种新鲜植物根的标本,区别 初生根与次生根,双子叶植物根与单 了叶植物的根; 2.观察裸了植物茎,被了植物茎(木 本、草本),分析其结构的区别; 3.观察各种叶子的形态结构,了解不 同生态类型的叶的区别。 必修 验证 性 显微 镜,解 剖镜

3植物的繁殖器 官 3 1 .解剖几种植物的花,认识花的结 构; 2.解剖儿种植物的果实,认识不同类 型的果实; 3.解剖几种种子,了解种子的基木结 必修 验证 性 显微 镜,解 剖镜

《现代生物学基础》期末考试卷与答案B卷

《现代生物学基础》期末考试卷及答案( B 卷) 班级学号姓名 出卷人审卷人评审人 一、填空题(每空 1 分,共30 分) 1、细胞是由原生质构成的,原生质又分化为________、________、________等部分。 2、植物细胞壁对细胞有_________、_________作用。 3、核酸是由________、_________、_______、_________、________等元素组成的。 4、调节新陈代谢各种化学反应的酶都是___________。 ________、________、________和_______,一般以 ________的含量最多,所 10、叶绿体里含有四种色素: 以植物体呈绿色。 __________和13、有氧呼吸是指植物细胞在 ________的参与下,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出 ________,同时释放出大量 _______的过程。 16、光合作用是绿色植物通过_______,利用 _______,把 ________和______合成储藏 ________的有机物, 并且释放出 _______的过程。 38、组成脱氧核苷酸的含氮碱基有四种,它们分别是______(A)、_______(G)______(C)、和_____(T)。 二、单项选择题(每题 2 分,共 30 分) 1、构成细胞膜的主要成分是() A、蛋白质和淀粉 B、淀粉和脂肪 C、蛋白质和葡萄糖 D、蛋白质和脂类 2、生物体进行生命活动的主要能源物质() A、脂类 B、糖类 C、核酸 D、蛋白质

3、生物的遗传物质是() A、核酸 B、核苷酸 C、蛋白质 D、碱基 4、构成蛋白质的基本单位是() A、葡萄糖 B、脂肪酸 C、核苷酸 D、核酸 5、系列哪种物质是动物细胞不具备的() A、细胞壁 B、细胞膜 C、细胞质 D、细胞核 6、一般绿色植物以哪种色素含量最多() A、叶绿素 a B、叶绿素 b C、胡萝卜素 D、叶黄素 7、在果树栽培中,常用优良品种的芽进行嫁接,这属于() A、出芽生殖 B、断裂生殖 C、分裂生殖 D、营养生殖 8、麦田中小麦与杂草之间的关系是() A、竞争 B、共生 C、捕食 D、寄生 9、为延长水果的仓贮时间,向贮仓中加入N2 和 CO2 的目的是()。 A、抑制无氧呼吸 B、促进无氧呼吸 C、抑制有氧呼吸 D、促进有氧呼吸 16 天,其中一种生长正常,另一种10、将大小两种草履虫分开培养,都能正常生长,若将两者放在一起培 养则全部死亡,此现象在生物学上称为()。 A、种内互助 B、种内斗争 C、竞争 D、捕食 11.连续进行有丝分裂的细胞间期的特点是()

第十六章基因表达的调节控制以及现代生物学技术

第十六章基因表达的调节控制以及现代生物学技术 一:填空题 1.正调控和负调控是基因表达的两种最基本的调节形式,其中原核细胞常用________________调控,而真核细胞常用________________调控模式。 2.操纵子由________________、________________和________________三种成分组成。 3.与阻遏蛋白结合的DNA序列通常被称为________________。 4.β-半乳糖甘酶基因的表达受到________________和________________两种机制的调节。 5.葡萄糖效应是指________________。 6.ticRNA是指________________;micRNA是指________________。 7.大肠杆菌细胞内参与His合成有关酶的基因表达受到________________和________________两种机制的调节。 8.________________或________________可诱导原核细胞出现严谨反应。 9.________________和________________被称为魔斑分子,它作为________________酶的别构效应物调节此酶的活性。 10.鼠伤寒沙门氏菌两种鞭毛蛋白表达之间的转换是通过________________机制实现的。 11.哺乳动物细胞对氨基蝶呤产生抗性,是因为细胞内的DHFR基因经历了________________。 12.在胚系细胞之中,抗体重链的基因可分为________________、________________、________________和 ________________四个区域。 13.在基因表达的调控之中,________________和________________与________________和________________之间的相互作用十分重要。 14.女性两条X染色体只有一条X染色体具有转录的活性是因为________________和________________。 15.乳糖操纵子的天然诱导物是________________,实验室里常用________________作为乳糖操纵子的安慰诱导物诱导β-半乳糖苷酶的产生。 16.基因扩增或基因放大是指________________,它是通过局部DNA的来实现,________________扩增可导致细胞癌变。 17.SPO1噬菌体通过________________级联调节早、中和晚期基因在不同时间内的表达。 18.存在于反式作用因子上负责激活基因转录的结构花色通常有________________、________________和 ________________三种形式。 19.真核细胞核基质的主要成分是________________。 20.组蛋白可经历________________、________________和________________修饰而调节基因的表达。 21.原核细胞DNA的甲基化位点主要是在________________序列上,真核细胞核DNA的甲基化位点则主要是在________________序列上。 22.反式作用因子通常通过________________、________________和________________键与相应的顺式作用因子结合。 23.PCR即是________________。 24.人类基因组计划的主要内容是________________。 25.Southern blotting、Northern blotting和Western blotting分别被用来检测________________、________________和________________。 26.________________是应用于蛋白质工程中的最主要的手段。 27.RFLP即是________________。 28.噬菌体展示(Phage display)技术中常用的噬菌体是________________。 29.基因工程需要的最常用的工具酶包括________________、________________和________________等。 30.基因克隆的载体通常是由________________、________________和________________改造而来。 31.可使用________________和________________方法获得原核细胞的启动子序列。 32.体外转录通常需要使用________________、________________或________________RNA聚合酶。 33.脉冲场凝胶电泳(Pulsed field gel electrophoresis)被用来分离________________。 34.第一个使用体细胞克隆出来的哺乳动物是________________。 35.一种基因的启动子序列与启动子的一致序列越相近,该基因的转录效率就越________________。 36.基因敲除(Gene knockout)即是________________,它是研究________________的好方法。 二:是非题 1.[ ]原核细胞与真核细胞的基因表达调节的主要发生在转录水平上。 2.[ ]衰减子这种调控模式不可能出现在真核细胞。 3.[ ]操纵子结构是原核细胞特有的。 4.[ ]某些蛋白质既可以作为阻遏蛋白又可以作为激活蛋白参与基因表达的调控。 5.[ ]转录因子都具有负责与DNA结合的结构花色。 6.[ ]某些反式作用因子通过亮氨酸拉链这种结构花色与DNA结合。 7.[ ]真核细胞的基因转录也具有抗终止作用。 8.[ ]真核细胞核的三类基因的转录都受到增强子的调节。 9.[ ]某一个基因的转录活性越强,则该基因所处的DNA序列对Ⅰ就越敏感。

现代生物医学

现代生物医学 如何影响癌症的诊断与治疗

现代医学治疗癌症方法主要有:手术治疗、放射治疗、药物治疗、中药治疗,其各自有自己的优点和缺点,并且在不同病症时期有不同的治疗方法。微小RNA在转录后水平通过促进靶mRNA的降解或抑制翻译过程发挥负调控基因的作用,与个体发育、千细胞分化和疾病发牛密切相关。在多种恶性肿瘤中,微小RNA的表达高低各异,与其在正常组织中的表达存在显著差异。通过研究微小RNA与癌症的关系,对寻找新的癌症诊断和治疗的策略以及抑制癌症转移有重大的意义。 癌症治疗的主要传统方法: 一.手术治疗:手术治疗是早、中期病人的最主要的治疗手段之一,给许多癌症带来长期生存的希望。如早期的食管癌、宫颈癌、乳腺癌患者的5年治愈率已超过90%。即使中晚期病人经过手术也能大大提高治愈率,或者达到延长生存时间的目的。因此,每个癌症患者一经确诊,皆应该首先考虑是否有手术切除的可能性。凡能手术治疗者,应及时采取手术治疗,莫失良机。癌瘤的手术分根治性和姑息性两类。根治性手术是指组织切除范围大于肿瘤,争取消除全部瘤组织(包括转移瘤)。 优点:能从根本上切除肿瘤,大大提高治愈率。 缺点:由于癌症早期时的良性肿瘤大多不会给患者带来疼痛,所以很难诊断出早、中期癌症,于是使得手术治疗的最佳时期被错过;有时会带来术后的功能障碍,而出现一些新的症状。 二.放射治疗:(放射源有同位素、镭、60钴、37铯等)、X线治疗机和粒子加速器(产生高能电子束、中子束等)。有外照射和内照射两类方法。外照射是指从体外一定距离来照射人体的某一个部位。内照射则是将放射性同位素放入特制容器中置留病人体中,或把某种放射性同位素口服或注射,被病人的病变部位所吸收,从而受到照射。放射治疗可造成正常组织细胞的损害,产生一些副反应,如放射性肺炎、放射性食道炎、放射性肠炎、血细胞减少、胃肠反应等,一般在放疗停止后均能恢复。为了减轻放疗的不良反应,常配合养阴补肾、益气健脾的中药治疗。 优点:①可保护肿瘤未累及的组织。②产生的损伤较少。③无瘢痕,不引起人体外形的改变。④不形成肥厚性瘢痕、瘢痕瘤、皮肤挛缩。⑤治疗时无痛。⑥患者心理创伤轻。⑦不需要住院。 缺点:①毛发接触后脱落,不易再生。②治疗区汗腺丧失功能。③皮肤萎缩、毛细血管扩张,色素脱失或沉着、干燥或角化。④不能作组织病理检查,不能控制肿瘤的确切边界,会造成其他正常细胞的死亡,后遗症非常明显。

2012基础生物学实验考试--微生物学复习资料

一.名词解释 1.微生物的纯培养物:由一种微生物组成的细胞群体,通常是由一个单细胞生长、繁殖所形成。 2.菌落:单个微生物细胞在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度形成的肉眼可见的、有一定形态的子细胞生长群体。 3. 灭菌:是指物体中包括芽孢在内的所有微生物都被杀死或消除。 4. 消毒:杀死或灭活物质或物体中所有病原微生物的措施,消毒可起到防止感 染或传播的作用。 5.无菌技术:在分离、转接及培养纯种微生物时,防止其被环境中微生物污染或 其自身污染环境的技术。 6. 鉴别培养基:在培养基中加入能与特定微生物的代谢产物发生特征性化学反 应的化学物质,用于鉴别不同类型微生物。 7. 选择培养基:根据不同微生物的营养需求或对某种化学物质敏感性不同,在 培养基中加入相应营养物质或化学物质,抑制不需要微生物的生长, 将所需微生物从复杂的微生物群体中选择分离出来。 8. 基础培养基:含有一般微生物生长所需基本营养物质的培养基。 9. 合成培养基:由化学成分完全了解的物质配制而成的培养基,也称为化学限 定培养基。 10. 平板划线法:用接种环在培养平板表面划线接种微生物,使微生物细胞数量 随着划线次数的增加而减少,并逐步分开。保温培养后,在固体培养 基表面得到生长分离的微生物菌落。 11. 稀释倒平板法:将待分离的材料稀释后与已熔化并冷却至50℃左右的琼脂培 养基混合,摇匀后制成可能含菌的培养平板,保温培养后分离得到的 微生物菌落生长在固体培养基表面和里面。 12.平板菌落计数法:将适当稀释的样品涂布于琼脂培养基表面,培养后活细胞能形成菌落,通过计算菌落数能知道样品中的活菌数,该方法称为平 板计数或菌落计数。 二.填空题(每空1分,共20分) 1. 用培养平板进行微生物纯培养分离的方法包括:、、。

《现代生物学导论》论文完结版(精)

浅论转基因食品的风险性 学院: 专业: 学号: 姓名: 论文提交日期:2012 11 日 摘要 自转基因技术应用到食品产业中以来, 转基因食品飞速发展, 以转基因生物为食物或为原料制造的食品已越来越多的走上人们的餐桌。虽然转基因食品的研究和应用只有短短几十年,但其优质、高产、抗逆性好等优点较为明显,已为大多数人所接受。但转基因食品并不是毫无弊端, 其仍存在很多不容忽视的风险性。为促进转基因食品研发工作的健康发展 , 本文对转基因食品的发展做了简要介绍, 并将其与传统食品进行比较, 又对可能影响人类健康的潜在风险性与对生态环境的风险性因素进行了分析 , 并对转基因食品的未来发展进行了思考。 关键词:转基因食品; 健康风险; 生态风险;未来发展 目录 第一章转基因食品的发展… … … … … … … … … … … … … … 1第一节何谓转基因食品… … … … … … … … … … … 1第二节转基因食品的种类及介绍… … … … … … … … … … … 1第三节转基因食品与传统食品的比较…… … … … … … … … … … 1第二章转基因食品对健康的潜在风险………………………… 2第一节与基因表达产物相关的健康影响…………………………… 2第二节蛋白质可能的致敏性… … … … … … … … … … … … … … 2第三节与食品关键成分相关的安全问

题.................................... 3第四节与被标记基因生物相关的安全问题................................. 3第三章转基因食品的生态风险.............................................3第一节转基因生物的靶标效应............................................. 4第二节外源基因逃逸... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4第三节外源基因在生态系统中的积累....................................... 4第四节转基因生物入侵... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4第四章对转基因食品的思考... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (5) 参考文献 第一章转基因食品的发展 第一节何谓转基因食品 转基因食品(Genetically Modified Foods, GMF 又称为基因工程食品或基因修饰食品, 它是利用现代分子生物技术将一种或几种外源性基因转移至某种特定生物体(动、植物和微生物中, 改造生物的遗传性, 使其在性状、营养品质、消费品质等方面向人类所需的目标转变, 并使其有效地表达出相应的产物 (多肽或蛋白质。这样的生物体若直接作为食品,或以其为原料加工生产为食品,就叫做“转基因食品” [1]。 第二节转基因食品的种类及介绍 转基因食品通常分为四类:植物性转基因食品; 动物性转基因食品; 转基因微生物食品;其他转基因食品。 1983年,世界上第一例真正意义上的转基因生物是含有抗生素抗性基因的转基因烟草, 1985年转基因鱼问世,从此解开了转基因食品研究和生产的序幕。 一、近些年来转基因作物发展迅猛,目前,大量的转基因农作物被直接或间接地制成食品,常见的有玉米、大豆、番茄、油菜等。 2011 年, 29 个国家 (包括 19 个发

本科生六个基本生物学实验

实验一:感受态细胞的制备 1.原理: 当实验室获得了一个新的质粒时,而这个质粒并未转化到宿主菌体内,则需要该技术进行细菌的转化,以大量获得这一质粒。转化细菌的方式有很多种,如电转化法、脂质体转染法、显微注射法、CaCl2处理法制备感受态细胞等。一般的实验室都应用CaCl2处理细菌,改变细胞膜的结构,使质粒DNA能穿过细菌细胞膜进入细胞。然后在选择培养基中培养转化处理过的细菌,转化成功的细菌可在抗菌素培养基上生长形成菌落。这一方法是分子生物学常用实验方法。 2.实验材料 2.1LB液体培养基 2.20.1mol/L CaCl2溶液:称取1.1g无水CaCl2,溶于90ml双蒸去离子水中, 定容至100ml,用0.22μm滤器过滤并装入灭菌试剂瓶中,4℃保存。 2.3 DH5α菌株,冰,牙签,无菌滤纸,50ml离心管,枪头(以上需灭菌); 移液器,摇床,冷冻离心机,涡旋震荡器,恒温摇床,恒温培养箱,超净工作台,普通冰箱,-70℃冰箱 3.操作方法 3.1从37℃培养12—16h的平板上,用无菌牙签挑取一个单菌落,转移到含有3ml LB培养基的试管内,37℃振摇过夜。次日取菌液1ml,接种到含有100ml LB培养基的500 ml烧瓶中,37℃剧烈振摇培养约2—3h(振摇速度为200—300r/min),待OD600值达到0.3—0.4时,将烧瓶取出立即置冰浴10—15min。 3.2自该步骤起皆需无菌操作。在无菌条件下将细菌转移到一个灭菌处理过的、冰预冷的50 ml离心管中。 3.34℃离心,4000g×5min回收细胞。 3.4弃去培养液,将离心管倒置于滤纸上1min,以使最后残留的培养液流尽。 3.5加入冰预冷的0.1mol/L CaCl2溶液10ml重悬菌体,置冰浴30min。 3.64℃离心,4000g×5min,弃去上清液,倒置于滤纸1min。 3.7再加4ml用冰预冷的0.1mol CaCl2重悬菌体(重悬时操作要轻)。 3.8置4℃冰箱置12—24h,即可应用于转化。 思考题: 制备感受态细胞时加入CaCl2的作用是什么? 钙离子结合于细胞膜上,使细胞膜呈现一种液晶态。在冷热变化刺激下液晶态的细胞膜表面会产生裂隙,细胞膜的通透性发生变化,使外源DNA进入。

《现代生物学基础》期末考试卷及答案B卷

《现代生物学基础》期末考试卷及答案(B卷)班级学号姓名 出卷人审卷人评审人 一、填空题(每空1分,共30分) 1、细胞是由原生质构成的,原生质又分化为________、________、________等部分。 2、植物细胞壁对细胞有_________、_________作用。 3、核酸是由________、_________、_______、_________、________等元素组成的。 4、调节新陈代谢各种化学反应的酶都是___________。 10、叶绿体里含有四种色素:________、________、________和_______,一般以________的含量最多,所以植物体呈绿色。 13、有氧呼吸是指植物细胞在________的参与下,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出__________和________,同时释放出大量_______的过程。 16、光合作用是绿色植物通过_______,利用_______,把________和______合成储藏________的有机物,并且释放出_______的过程。 38、组成脱氧核苷酸的含氮碱基有四种,它们分别是______(A)、_______(G)______(C)、和_____(T)。

二、单项选择题(每题2分,共30分) 1、构成细胞膜的主要成分是() A、蛋白质和淀粉 B、淀粉和脂肪 C、蛋白质和葡萄糖 D、蛋白质和脂类 2、生物体进行生命活动的主要能源物质() A、脂类 B、糖类 C、核酸 D、蛋白质 3、生物的遗传物质是() A、核酸 B、核苷酸 C、蛋白质 D、碱基 4、构成蛋白质的基本单位是() A、葡萄糖 B、脂肪酸 C、核苷酸 D、核酸 5、系列哪种物质是动物细胞不具备的() A、细胞壁 B、细胞膜 C、细胞质 D、细胞核 6、一般绿色植物以哪种色素含量最多() A、叶绿素a B、叶绿素b C、胡萝卜素 D、叶黄素 7、在果树栽培中,常用优良品种的芽进行嫁接,这属于()

现代生物学与医学

现代生物学与医学 医学院邵逸夫医院 黄悦 [摘 要] 本文回顾了生物学和医学发展的历程,展望了现代医学所面临的机遇与挑战。现代生物学技术极大地促进了医学的发展,现代生物学技术使现 代医学获得了前所未有的发展机遇,同时也正遭遇着严峻挑战。 [关键词] 生物学技术, 医学, 现代生物学,正以迅猛的速度向前发展着,其影响之广泛,意义之深远,是以往任何科学技术所不可比拟的。随着现代生物学技术在医学领域的渗透,各种强有力研究手段的运用,现代医学正面临着前所未有的机遇与挑战。人类社会经历了200多万年的漫长历史,已经发展到了高度文明的阶段。伴随着古代科学技术的萌芽,产生过巴比伦、中国、印度和希腊的古代文明;从文艺复兴到19世纪,近代科学技术使得欧洲成了近代世界文明的中心;而现代生物学技术的发展使我们正处在现代生物学革命时代。 一、医学的历史发展与生物学技术发展相一致 医学是人类长期同疾病作斗争的实践经验的总结。有了人类,就有了医疗活动。医学的发展,经历了原始医学、经验医学、实验医学和现代医学几个阶段,每一个阶段医学的特点和发展水平,都是同当时社会的科学技术发展水平相一致的。 在原始社会,人们在生产实践中逐渐懂得了一些医学卫生知识,这是医学的萌芽,还谈不上科学形态的医学。到了奴隶社会,由于脑力劳动和体力劳动的分离,才有可能出现专门从事医疗工作的医生,产生了医学。古代埃及、巴比伦、中国和印度等人类文化的摇篮中,产生了经验医学。这也是与当时低水平的生物学发展相一致的。随着生物学的进一步发展,自16世纪开始了建立在实验基础上的近代实验医学时代。16、17世纪的主要成就在于基础医为。到18、19世纪,医学的重点已经转移到了临床医学。经过300多年,人们借助于近代科学技术,在细胞水平上,对人体的结构和功能,对疾病的症状和机制,进行了深入的研究,积累了大量的临床实践经验,极大地拓展了医学的领域。 进入20世纪以来,由于生物学技术的渗透,各种强有力的研究手段的运用,

生物学常识

一、现代生物技术(09-9-12) 现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术在农作物改良、医药研究、食品工程、治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。由于现代生物技术对解决人类面临的重大问题如:粮食、健康、环境和能源等将开辟广阔的前景,因此越来越为各国政府和企业界所关注,与信息、新材料和新能源技术并列成为影响国计民生的四大科学技术支柱,是21世纪高新技术产业的先导。 (一)遗传工程 遗传工程的研究发展,为器官移植提供了一个很有前途的新手段——利用动物的器官代替人的器官。科学研究表明人体异种器官移植,猪较为合适。首先猪器官的大小与人的相当,生理上也比较接近;其次猪在无病原体条件下比较容易饲养和容易保证无病的供体;此外猪的繁殖率高,每窝可产十几只猪崽,存活率也较高。为了保证植入的器官不被排斥,生物学者正在培养具有人的基因的新型猪,这种猪叫转基因猪。 (二)基因治疗 基因治疗是21世纪国际生物技术的又一个热点,基因治疗就是将外源基因通过载体导人人体内(器官、组织、细胞等)表达,从而达到治病的目的。基因治疗开辟了医学预防和治疗的崭新领域,自从1990年临床上首次将腺苷酸脱氨酶ADA。基因导人患者白细胞,治疗遗传病——重度联合免疫缺损病一以来,利用基因治疗手段襄性纤维化(CF)、血友病,还扩大用于治疗肿瘤和艾滋病——的临床试验已数以百计,基因治疗将引起临床医学的一场革命,将为治疗目前尚无理想治疗手段的大部分遗传病、重要病毒性传染病(如各型肝炎、艾滋病等)、恶性肿瘤、心脑血管疾病和老年病等到开辟了十分广阔的前景。可以比较乐观地认为,随着人类基因组所包含的约3万个基因中与人的重要疾病相关的基因将人断被发现,6000多种人类单基因遗传病和一些严重危害人类健康的、 (三)农业生物技术 在农业生物技术中,转基因动植物的研究与开发最为突出。1983年转基因植物问世,1986年被批准进入田间试验,根据美国农业部动植物检疫局(APHIS)的数据,截止1997年1月31日,美国已批准的转基因植物田间试验达2584例。近年来,抗除草剂的大豆、抗病毒病的甜椒、抗腐能力强、耐贮性高的番茄、具有高含量必须氨基酸的马铃薯等转基因植物开始进入市场,成为农业生物技术的第一批成果;转基因的瘦肉型猪、高产奶的奶牛和能从奶中提取药物的转基因羊等也将进入实用化阶段。未来农业的模式将是:农业工厂化,按人类要求高水平的控制环境因素,实现规模化、机械化、自动化生产,产生质量稳定、供应稳定、价格稳定、营养丰富的农业产品;安全的转基因动植物投放市场;具有营养保健、医疗功效的猎牛羊、蔬菜水果等转基因食品大批走向餐桌。 农业生物技术的应用在我国也取得了丰硕成果,我国用花药培养、染色体工程等育种技术培养出才稻、小麦、油菜、橡胶等一批作物新品种、新品系、新种质。其中较突出的有京花3号、小偃1 o 7号小麦和中花1 o号水稻等新品种,具有优质高产、抗病、抗盐碱等特性,已经在生产中推广应用。我国转基因技术在家畜及鱼类育种上也初见成效,中科院水生生物研究所在世界上率先进行转基因鱼的研究'成功地)将人生长激素基因、鱼生长激素基因导入鲤鱼,育成的当代转基因鱼生长速度比对照组快’并从子代测得生长激素基因的表达,

普通生物学实验整理全套

普通生物学实验 内容提要 本书共编入20个实验,包括显微镜的使用、细胞、动植物组织、个体解剖以及制片、标本的制作等方面的内容,能帮助学生印证理论,学习和训练基本实验技能。实验后附有思考题,能启发和开阔学生的思路,培养综合与分析问题的能力。 本书适合我院本科、基地班及大专生物工程专业学生作为普通生物学实验教材,也可供有关专业人员和中学教师参考。 目录 实验一显微镜的构造和使用 实验二生物绘图技术 实验三细胞的形态与结构 实验四细胞的有丝分裂 实验五植物组织 实验六植物组织制片技术 实验七叶绿体的制备及其对染料的还原作用 实验八植物根的形态与结构 实验九植物茎的形态与结构 实验十植物叶的形态与结构 实验十一植物的繁殖器官 实验十二植物腊叶标本的制作 实验十三动物组织(一) 实验十四动物组织(二) 实验十五 ABO血型鉴定 实验十六人体动脉血压的测量 实验十七血细胞的计数 实验十八原索动物及脊椎动物类群(一)鱼类 实验十九脊椎动物——鸟类 实验二十脊椎动物类群(二)哺乳类

实验一显微镜的构造和使用 一、目的要求 了解普通光学显微镜的构造和各部分的性能,学习本掌握正确的使用技术 二、材料和用品 生物切片标本;显微镜;二甲苯、香柏油 三、方法和步骤 (一)、了解显微镜的构造和性能 光学显微镜是研究生物学的常用工具,由一组光学放大系统和支持及调节它的机械系统组成,有的还带有光源部分。其结构见图1。 图1 显微镜的结构 1、机械系统 (1)、镜座和镜柱 镜座是显微镜底部的沉重部分,它使显微镜重心较低,以使之不致倾倒。其上直立的短柱部分为镜柱,支持镜臂和镜台。 (2)、镜台 又名载物台,是放置玻片标本的平板。其中央有一圆孔,称镜台孔,以便从下方来的光线由此通过。镜台上有压片夹用以固定标本。较好的显微镜装有标本移动器(或称推进尺),既可固定载玻片又可转动螺旋前后左右移动标本。有的标本移动器上还带有标尺,可利用标尺上的刻度寻找所要观察的标本位置。 (3)、镜臂 为镜柱之上弯曲的部分,以便于持握,有些老式显微镜的镜臂与镜柱之间有一个能活动

现代生物学导论

现代生物学导论 学院:材料科学与化学工程 学号:13031209 姓名:刘亮

浅谈克隆 生物学是重要的基础学科之一,现代生物技术的飞速发展给人类带来了极大的价值,为社会的进步做出了巨大的贡献。21世纪将会成为生物技术时代,现代生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程与蛋白质工程等几大支柱技术,其中以基因工程为核心的现代生物技术是近年来全球发展最快的高新技术产业之一。先从我接触生物这门学科开始谈起吧,在我上初中的时候,生物学科只是一门选修课,最后是以学业水平测试并且是在开卷形式中结束的,那时候根本没有学到什么知识;初中毕业,进入了一所县城中学的理科班,毫无疑问,理、化、生是我们必须学好的,我再次跟生物学科走到了一块。在天科大,我是一名工科生,专业也是化工方面的,但是阻止不了我对生物学科的喜爱。接下来,我将结合自己在高中以及大学期间选修《现代生物学导论》这门课程所学到的知识来谈谈基因工程和细胞生物学在生命学科领域中的地位。 一什么是基因工程 百度百科名片介绍如下:基因工程(genetic engineering)又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA 分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。 1974年,波兰遗传学家斯吉巴尔斯基称基因重组技术为合成生物学概念,1978年,诺贝尔生医奖颁给发现DNA 限制酶的纳森斯、亚伯与史密斯时,斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道:限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。2000年,国际上重新提出合成生物学概念,并定义为基于系统生物学原理

高中生物学考必背知识点

高中学业水平考试生物精要知识点 必修① 1、生命系统的结构层次: 细胞---组织---器官---系统(植物没有)---个体---种群---群落---生态系统(生物圈是最大的生态系统) 2、蛋白质的基本单位_氨基酸_, 其基本组成元素是C、H、O、N, 氨基酸的结构通式:肽键:—NH—CO— 3、肽键数=脱去的水分子数=__氨基酸数_ -_肽链数_ 4、多肽分子量=氨基酸分子量×_氨基酸数_ -水分子数×18 5、核酸种类:DNA和RNA;基本组成元素:C、H、O、N、P。 6、DNA的基本组成单位:_脱氧核苷酸_;RNA的基本组成单位:_核糖核苷酸_。 7、核苷酸的组成包括:1分子__磷酸__、1分子__五碳糖__、1分子__含氮碱基_。 8、DNA主要存在于_细胞核_中,含有的碱基为_A、G、C、T_;RNA主要存在于_细胞质中,含有的碱基为_A、G、C、U_; 9、细胞的主要能源物质是_糖类_,直接能源物质是_ATP_。 10、葡萄糖、果糖、核糖属于__单__糖; 蔗糖、麦芽糖、乳糖属于__二___糖; 淀粉、纤维素、糖原属于__多__糖。11、脂质包括:脂肪、磷脂和固醇。 12、水在细胞中存在形式:自由水、结合水。 13、细胞中含有最多的化合物:鲜重:水,干重:蛋白质。 14、血红蛋白中的无机盐是:Fe2+,叶绿素中的无机盐是:Mg2+。 15、被多数学者接受的细胞膜模型叫流动镶嵌模型。 16、细胞膜的成分:脂质(磷脂双分子层)、蛋白质和少量糖类。 细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层。 17、细胞膜的结构特点是:具有流动性;功能特点是:具有选择透过性。 18、具有双层膜的细胞器:线粒体、叶绿体;不具膜结构的细胞器:核糖体、中心体; 有“动力车间”之称的细胞器是线粒体;有“养料制造车间”和“能量转换站”之称的是叶绿体;有“生产蛋白质的机器”之称的是核糖体;有“消化车间”之称的是溶酶体; 存在于动物和某些低等植物体内、与动物细胞有丝分裂有关的细胞器是中心体。 与植物细胞细胞壁形成有关、与动物细胞分泌蛋白质有关的细胞器是高尔基体。 19、细胞核的结构包括:核膜、核仁和染色质。 细胞核的功能:是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞代谢和遗传的控制中心。 20、原核细胞和真核细胞最主要的区别:有无以核膜为界限的细胞核。 21、物质从高浓度到低浓度的跨膜运输方式是:自由扩散和协助扩散; 需要载体的运输方式是:协助扩散_和主动运输;需要消耗能量的运输方式是:主动运输;

现代生物学技术课程总结

现代生物学技术课程总结 1、生物统计学模块 统计学作为一项重要的数学工具,在我们初中阶段就已经接触并使用。而生物统计学是统计学与生物学的结合,是生物研究者数据分析的好帮手,则是在大学本科阶段才有涉及。最初学习生物统计学课程时,我们尚未参与科研,很多统计学理论在生物科学研究中的实际应用方式并不明确,且时间过久印象模糊。在现代生物学课堂上生物统计学模块中,老师将生物统计学理论与实验室数据分析的实例相结合,让我们重新温习生物统计学的理论的同时,也了解到在日常生物学实验中生物统计学理论的应用。经过一段时间的学习,我逐步学会如何运用生物统计学的知识解决实验室科研数据分析问题。首先需要把特定的生物学问题转化成数理统计问题,然后根据所提出的数理统计问题提出一个生物学的原假设及备择假设,并由此提出相应的统计学原假设及备择假设,确定和问题相关的变量及每个变量的类型,再根据变量的数目、类型、合适的参数估计以及待检测的假设,选择最合适的统计学检验。最重要的一步是进行生物学实验,收集实验数据检测其是否满足所选的统计学检验的假设,若不适合则须重新选择检验方法。最终运用所选择的检验方法得到有效的统计学结果并分析之。 经过两年多的科研训练,我在不断掌握实验技术的同时,也越来越觉得数据统计分析的重要性。一味地做实验得结果却不能科学地分析数据,在科研中是致命的短板。所以在接下来的研究生生涯中,我要不断地补足短板,争取行动与思想同进步。

2、分子影像和单分子技术模块 显微镜在生物学中的应用在初中阶段我们就有用到。随着对生物学研究的深入,我们所使用的显微镜已经从最初的光学显微镜不断升级。罗老师的课程让我了解到了很多更为先进的显微镜技术——光纤荧光成像技术、双光子共聚焦显微镜、高分辨率的纳米显微镜如:STED, PALM, STORM、钙成像技术、荧光共振能量转移技术、荧光漂白恢复技术、内源信号光学成像技术、荧光探针技术等。罗老师不仅仅是简单介绍这些显微镜技术,而是从显微镜基础原理开始讲起,由简入繁,让我们印象深刻。这些高端的显微镜技术在日常实验中虽然利用不多,但这些先进技术却能得到更加严谨精确的数据,为科研工作做出突出贡献。 3、分子影像和单分子技术模块 在这一模块中,孙老师主要给我们介绍了分子影像与单分子技术。和罗老师一样,孙老师不仅将分子影像和单分子技术着重介绍,更是从基础出发,将单分子技术的原理和应用技术(单分子荧光和超高分辨率荧光显微技术)给同学们讲解得非常透彻。从课上我了解到单分子技术在分子生物学和细胞生物学这连个领域发挥着巨大的作用。利用单分子技术实时观测体内的单分子及生物大分子的运动,有助于生物学家在分子水平上理解和解释细胞生理活动。单分子技术已经日渐成熟,在生物学实验中的运用也越来越多。力学操纵技术,如光摄技术、扫描探针显微技术;荧光超分辨显微技术,如STORM、PALM、STED、SIM;光谱技术,如SRS、FCS等都是应用广泛的单分子技术,且在目前的分子生物学和细胞

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