第三章 细胞生物学研究方法
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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。
第三章细胞生物学的研究方法名词解释1.分辨率( resolution)2.细胞培养( cell culture)3.原代培养( primary cult)4.传代培养( secondary culture)5.细胞系( cell lin)6.等电聚焦电泳( isoelectric focusing)7.cDNA克隆( CDNA cloning)8.非细胞体系( cell free system)9.蛋白质组学( proteomics)10.核酸原位杂交技术( in situ hybridization,ISH)11.放射性自显影技术( autoradiography)12.显微结构( microscopic structure)13.超微结构( ultramicroscopic structure)14.单细胞测序技术( single cell sequencing)15.转基因小鼠( (transgenic mouse)二、单项选择题1.离心法是分离细胞器及细胞组分的重要手段,下面描述错误的是A.差速离心法只能将大小显著不同的成分分开B.平衡沉降法分离取决于细胞成分的大小和形状C.利用免疫磁珠,无需高速离心,即可将膜性细胞器分离出来D.速度沉降可以使tRNA与其他成分分开E.超速离心法可以根据生物大分子的沉降系数较精确的测定其分子量2.检测特异DNA分子的方法是A.噬菌体展示B.ISHC. Western blotD. Southern blotE. ChlP3.苏丹染料可以显示的细胞中成分是A.蛋白质B. DNAC. RNAD.糖E.脂肪4.扫描隧道显微镜的侧分辨率约为A.2μmB.0.2μmC. 0.2nmD.2nmE.2Å5.目前广泛应用的高效基因敲除技术是A.cDNA克隆B. RNAiC.CRISPR/Cas9D. ChIPE.转基因6.可得到完整的细胞三维结构图像的显微镜是A.透射电子显微镜B.荧光显微镜C.暗视野显微镜D.相差显微镜E.共聚焦激光扫描显微镜7.关于免疫沉淀技术的错误描述是A.用耦联在磁珠上的目的蛋白抗体将目的蛋白及其相互作用的蛋白沉淀出来B.可通过SDS=PAGE或生物质谱对沉淀出来的蛋白进行鉴定C.属于体内实验方法,能得到细胞内蛋白相互作用的动态结果D.细胞内本来没有相互作用的蛋白质在破碎细胞时可能发生凝聚,产生假阳性E.简便易行8.无需染色、标记,即可直接用于观察活细胞状态的显微镜是A.扫描电子显微镜B.透射电子显微镜C.普通光学显微镜D.倒置相差显微镜E.荧光显微镜9.关于RNAi的基本原理,错误的描述是A. Dicer酶将外源性双链RNA切割成短 SIRNAB. SIRNA参与形成RNA诱导沉默复合物C.每个RISC都包含一个 SIRNA和一个 DicerD.激活RISC需要依赖ATP将小分子RNA解双链E.激活的RISC通过碱基配对定位到同源mRNA转录本上10.制作透射电子显微镜超薄切片时,下列不必要的是A.固定B.包埋C.切片D.金属投影E.染色11.能够在溶液中对生物大分子进行高分辨率结构测定的技术是A.X射线晶体衍射技术B.核磁共振技术C.扫描电子显微镜D.冷冻电镜E.共聚焦激光扫描显微镜12.透射电子显微镜借助一定的技术手段可获取细胞亚显微结构的三维图像,下面手段不可行的是A.金属投影B.金属复型C.金属染色D.冰冻断裂E.冰冻蚀刻技术高13.与化学合成的 SIRNA相比,利用慢病毒构建的短发卡 shrna载体所具有的显著优势是A.更特异地阻断特定基因表达B.效率更高C.可以整合到受感染细胞的基因组,进行长时间的稳定表达D.操作更简便E.有正反互补的短干扰RNA序列14.关于冷冻电子显微镜技术的错误描述是A.对溶液中生物分子进行高分辨率结构测定B.需要比较大量的样品C.结构解析主要是指单颗粒三维重构技术D.不需要样品结晶E.快速冷冻可以使蛋白质保持其天然结构状态15.能够从组织切片中精确分离单一细胞的方法是A.免疫磁珠法B.荧光激活细胞分选仪C. Percoll精细密度梯度离心D.细胞克隆E.激光捕获显微切割技术16.有关原子力显微镜的错误描述是A.在扫描隧道显微镜基础之上发展起来的B.不需要所检测的样品具有导电性C.可对单个分子进行操控D.分辨率比扫描隧道显微镜高E.显示样品表面微细结构的三维特征17.用物理的方法裂解细胞产生的微粒体,主要来自的细胞器是A.过氧化物酶体B.高尔基复合体C.线粒体D.溶酶体E.内质网18.一般情况下,细胞裂解液中不能含有的成分是A.渗透压维持剂B.蛋白酶C.阴离子去垢剂SDSD.非离子型去垢剂 Triton X-100E.兼性离子型去垢剂 CHAPS19.生物医学研究中,最常用于个体水平基因操作特别是基因敲除的模式动物是A.小鼠B.果蝇C.秀丽隐杆线虫D.斑马鱼E.爪蟾20.操作简单、特异性强,能够在多细胞悬液中分离特定细胞的方法是A.免疫磁珠法B.荧光激活细胞分选仪C. Percoll精细密度梯度离心D.利用细胞贴壁生长和悬浮生长的特性进行细胞培养E.激光捕获显微切割技术21.细胞培养时所用的培养基中不包含A.血清B.氨基酸C.二氧化碳D.维生素E.微量元素22.考察细胞侵袭和转移能力变化的方法是A.嵌套小室( transwell法)B.软琼脂集落形成实验C.细胞生长曲线绘制D.流式细胞仪的DNA倍体分析E.细胞活力检测(MTT法)23.常用于细胞DNA和RNA抽提的试剂是A.渗透压维持剂B.蛋白酶抑制剂C.异硫氰酸胍D.阴离子去垢剂E.兼性离子型去垢剂24.将细胞匀浆以100000g超速离心,上清液部分含有A.线粒体B.溶酶体C.细胞核D. RNAE.微粒体25.超分辨显微技术可使光学显微镜的分辨率达到A.2μmB.50nmC.0.2nmD.2nmE.2Å26.对体外非细胞体系进行蛋白翻译,不需要的成分或结构是A.已知序列的mRNAB. IRNAC.核糖体D. ATPE.RNA聚合酶I(PolⅡ)27.一般来说,分离纯化蛋白质最有效的方法是A.亲和层析B.阴离子交换层析C.阳离子交换D.凝胶滤过层析E.疏水性层析28.能揭示蛋白质精确三维结构的方法是A.扫描电子显微镜B.柱层析C.X射线晶体衍射技术D. SDS-PAGEE.共聚焦激光扫描显微镜29.用凝胶滤过层析分离蛋白,最先流出的蛋白的分子量为A 500kDa B.200k Da C.100kDaA.50kDa E.10kda030.从细胞中分离染色质,抽提液中不能含有A.DNA酶B.RNA酶C.异硫氰酸胍D.氯仿E.蛋白酶K31.二硫苏糖醇(DTT)在SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中的作用是A.与蛋白质疏水区结合B.使蛋白质带负电荷C.使蛋白质中的二硫键断裂D.使蛋白质分子折叠E.控制凝胶孔的大小32.电子显微镜观察生物标本的分辨率约为A. 2μmB.0.2μmC.0.2nmD.2nmE.2Å33.SDS在SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中的作用是A.与蛋白质亲水区结合B.控制凝胶孔的大小C.使蛋白质中的二硫键断裂D.使蛋白质分子折叠E.使蛋白质带负电荷34.高通量测序技术可与其他基因组水平研究技术相联合,但不包括A.Protein-sepB. RNA-seqC. ChIP-seqD.CLIP-seqE.Methyl-seq35.关于核酸电泳的错误描述是A.是核酸分离鉴定的主要方法B.样品不需事先处理就可直接进行电泳C.核酸在碱性条件下向阳极移动D.可直接判定核酸的纯度、完整性及片段大小E.琼脂糖凝胶电泳分辨率高于丙烯酰胺凝胶电泳36.下列关于生物芯片技术的错误叙述是A.由生物学、微电子学、物理学和计算机科学等多学科交叉融合而成B.主要包括基因芯片和蛋白质芯片C.基因芯片中,荧光素直接标记待检测的mRNA分子D.可用于筛选候选基因E.可通过蛋白质-蛋白质间的相互作用对靶蛋白分子进行高通量检测37.关于免疫细胞化学技术,错误的描述是A.利用抗原抗体特异性结合的原理来研究细胞中生物大分子的定位B.利用荧光染料标记的抗体可以对细胞中的特定分子进行定位C.将荧光物质或酶类直接标记一级抗体可以提高检测灵敏度D.利用胶体金标记抗体,可在电镜下观察特定分子的分布情况E.可对器官、组织、细胞中的生物分子进行定性、定位研究38. Western blot不可以用于检测蛋白质的A.含量B.大小C.三维结构D.磷酸化E.泛素化39.放射性自显影技术是用放射性同位素标记生物样品中的大分子或其前体物质,下列属于强放射性同位素的是A.131IB.35SC.3HD.32PE.14C40.可用于观察细胞表面三维结构的显微镜是A.扫描电子显微镜B.透射电子显微镜C.暗视野显微镜D.相差显微镜E.荧光显微镜41.关于绿色荧光蛋白(GFP)的错误描述是A.是研究蛋白质亚细胞定位的报告分子B.是从水母中分离的一种构象很稳定的蛋白质C.在蓝色光源的激发下,可发射出绿色荧光D.GFP基因可以很容易地导入到多种类型的细胞中表达E.与目的基因融合后,所表达的融合蛋白的定位是由GFP决定的42.关于 Northern印迹分析的错误描述是A.可检测组织或细胞中特定的mRNAB.可使用放射性物质标记的寡核苷酸为探针C.不能有效地检测小 mirna分子D.能够定量检测mRNA的变化E.能够提供基因不同转录本的转录长度信息43.双向电泳显现的未知差异蛋白质条带或点,常常需要进一步鉴定,最精确的判定方法是A.免疫沉淀B.亲和层析C.质谱D.高压液相层析E.Western blot44.研究蛋白质与核酸相互作用的技术是A.酵母双杂交B.染色质免疫沉淀C.噬菌体展示D.基因芯片E.免疫沉淀45.使基因表达下调的常用技术是A.cDNA克隆B. RNAiC.同源重组D. ChlpE.转基因46.SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质的依据是A.疏水性B.分子量大小C.所带正电荷多少D.所带负电荷多少E.形状特点47.有关扫描电子显微镜的错误描述是A.可以直接观察标本表面的三维形态B.分辨率比透射电镜高C.通过电子束照射在标本后产生的二次电子成像D.样品需经固定、干燥并用重金属膜覆盖E.多用于细胞整体的观察48.将蛋白质进行分级分离并最终进行纯化,常需要综合运用多种分离手段才能够完成,但A.盐析B.有机溶剂沉淀C.亲和层析D.高压液相层析E.双向电泳49.能够将特定基因插入到基因组的技术是A.cDNA克隆B. RNAiC.酵母双杂交D.ChIPE.CRISPR/Cas950.最早制造出第一台显微镜并用它观察到细菌的科学家是A. L. HoekB.R. HookC. M. J SchleidenD.R.VirchowE.A.van Leeuwenhoek51.与普通PCR不同的是,荧光实时定量PCR在反应体系中需加入A.模板DNAB.耐热的DNA聚合酶C.dNTPD.荧光染料E.引物52.关于超分辨显微技术的错误叙述是A.利用380~740nm可见光B.具有非接触、无损伤的特点C.可观测细胞内部结构的特点D.难以进行内部深层三维结构成像E.可以观测活的组织或细胞53.以脂质体为载体,将外源性基因导入真核细胞的过程称A.转化B.转导C.转染D.感染E.转位54.检测特异蛋白质分子的方法是A. PCRB.FISHC. Southern blotD. Northern blotE. Western blot55.关于 CRISPR/Cas9基因编辑技术的错误描述是A.Cas有核酸酶活性B.Cas是 CRISPR连接蛋白C.CRISPR序列转录产生两个非编码RNA分子D.Cas蛋白能够将异二聚体RNA剪切加工成为成熟RNA分子E.Cas识别靶DNA位点的特异性完全由向导序列所决定56.细胞内离子有着重要的生理功能,其中能够起信号转导和促进膜融合作用的离子是A.钠B.钾C.钙D.铜E.铁57.高压液相层析的反向层析柱常常被用来分离小分子蛋白,其进行分离原理是根据蛋白的A.疏水性B.分子量大C.所带正电荷多少D.所带负电荷多少E.形状特点58.可用于研究DNA与蛋白质相互作用,并能捕捉基因表达调控的瞬时事件的方法是A. ChipB. EMSAC.酵母单杂交系统D. CLIPE.噬菌体展示59.单分子荧光成像是活细胞体系中单分子研究的核心技术,其在细胞生物学研究中的应用A.蛋白质结构的解析B.配体与受体的结合C.蛋白质的聚合和解聚D.mRNA的动力学行为E.病毒的示踪60.关于紫外交联免疫沉淀技术的错误叙述是A.能检测整个细胞内与特定RNA结合蛋白结合的RNA分子B.分辨率可达单个碱基水平C.常与高通量测序技术联合应用D.254nm紫外线照射交联对细胞没有损伤E.能够在全基因组水平揭示RNA与RNA结合蛋白相互作用多项选择题1.从实体组织中分离活细胞的第一步是制备游离的细胞悬液,关于常用的酶解方法的正确描述是A.EDTA和EGTA能够增加胰蛋白酶的活性B.胰蛋白酶、胶原酶消除细胞间的连接和细胞外基质C.分离体系所用的溶液必须是等渗的D.分离体系应保持低温,以降低细胞的代谢活动E.所用的试剂、器皿需要过滤除菌或高压灭菌2.关于染色质免疫沉淀技术的正确描述是A.是一种体内研究DNA与蛋白质相互作用的方法B.仅限于低通量的研究C.能够捕捉到发生在染色质上的基因表达调控的瞬时事件D.分离得到的DNA可直接测序获得基因序列信息E.比电泳迁移率变动分析更能反映基因表达调控的真实情况3.关于核酸抽提的正确叙述是A.异硫氰酸胍可使膜脂、蛋白变性B.氯仿可去除细胞内的脂类C.在纯化过程中加入对应的核酸酶可选择性地保留DNA或RNA分子D.通过离心沉淀的方式可获得保留在水相中的核酸分子E.蛋白酶K能使DNA酶和RNA酶失活,不能添加在抽提液中4.酶细胞化学反应的基本原理是将酶与其底物共同孵育,使产物与显色剂反应,生成物一般包括A.荧光分子B.细胞色素C.有色沉淀D.高电子密度沉淀E.有色可溶性化合物5.单细胞测序技术取得突破的主要原因包括A.全基因组及转录组扩增的效率大幅度提高B.高通量测序技术的使用C.高效微流体技术分离单细胞技术的应用D.高精密的荧光活化细胞分选技术的应用E.激光显微切割技术的应用6.可用于活细胞内分子示踪的技术是A.离子探针技术B.绿色荧光蛋白示踪C.荧光共振能量转移D.单分子示踪E.印迹杂交7.基因芯片技术可应用于A.细胞的基因表达谱测定B.筛选与基因相互作用的蛋白质C.基因多态性分析D.基因突变分析E.筛选候选基因8.基因表达定量分析技术包括A.印迹杂交技术B.原位杂交技术C.嵌套小室( transwell法)D.荧光实时定量PCR技术E.基因克隆技术9.关于蛋白质组学的正确描述是A.是基因组学研究进入功能基因组时代的主要标志B.双向电泳和质谱技术是蛋白质组学研究的基本技术C.双向电泳能有效分离高分子量及微量蛋白D.质谱法能够实现高通量分析E.蛋白质的质谱测序通常借助串联质谱10.研究或利用蛋白质与蛋白质相互作用的技术包括A.酵母双杂交B.蛋白质芯C.噬菌体展示D.紫外交联免疫沉淀技术E.免疫沉淀参考答案名词解释1.分辨率(resolution):指显微镜或人眼能够区分相近两点的最小距离。
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。
名词解释:第三章细胞生物学研究方法非细胞体系:来源于细胞,而不具有完整的细胞结构,但包含了进行正常生物学反应所需的物质(如供能系统和酶反应体系等)组成的体系即为非细胞体系。
原位杂交:将标记的核酸探针与细胞或组织中的核酸进行杂交,称为原位杂交。
原位分析:在保持细胞结构的基础上,某些化学物质(显色剂)和细胞内某种成分发生化学反应,在细胞局部范围内形成有色沉淀物,从而对细胞化学成分进行定性或定位。
用于对某些细胞成分进行定性和定位研究。
放射自显影技术:利用放射性同位素的电离辐射对乳胶(含AgBr或AgCl)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。
第四章细胞质膜脂质体:脂质体是一种人工膜。
在水中,搅动后磷脂形成脂双层分子的球形脂质体,直径25~1000nm不等。
人工脂质体可用于:转基因、制备药物和研究生物膜的特性。
脂筏:在以甘油磷脂为主体的生物膜上,胆固醇、鞘磷脂等形成有序的脂相,如同漂浮在脂双分子层上的“脂筏”一样载着执行某些特定生物学功能的各种膜蛋白。
膜骨架:膜骨架是指细胞质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构,它参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。
生物膜:质膜和内膜总称为生物膜。
细胞质膜是指围绕在细胞最外层,由脂质和蛋白质组成的生物膜,所以又称细胞膜。
围绕各种细胞器的膜,称为细胞内膜。
生物膜是细胞进行生命活动的重要物质基础。
第五章物质的跨膜运输水孔:即水通道,是内在膜蛋白的一个家族,在各种特异性组织细胞中提供了水分子快速跨膜运动的通道。
对水有高度特异性,只容许水而不容许离子或其他小分子溶质通过。
P-型离子泵:其原理与钠钾泵相似,每分解一个A TP分子,泵出2个Ca2+。
位于肌质网上的钙离子泵占肌质网膜蛋白质的90%。
V-型离子泵:存在于各类小泡膜上,水解A TP产生能量,但不发生自磷酸化,位于溶酶体膜、植物液泡膜上。
F-型离子泵:H+ 顺浓度梯度运动,利用质子动力势合成A TP,也叫A TP合酶,位于细菌质膜,线粒体内膜和叶绿体的类囊体膜上。
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。
一、章(节、目)授课计划第页GAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAF二、课时教学内容第页GAGGAGAGGAFFFFAFAF技术的进步在一门学科的建立与发展过程中起着巨大的作用。
没有显微镜的发明就没有细胞的发现,更不会有细胞学说的建立,没有电子显微技术及其分子生物学技术的结合,就不会有细胞生物学今天的发展。
细胞生物学研究方法:一般来说,凡是用来解决细胞生物学问题所采用的方法,都属于细胞生物学研究方法。
当前细胞生物学研究中常用到的方法有:核酸和蛋白质成分的分析和序列测定、研究特异DNA、RNA常用的southern 杂交、Northwre杂交及蛋白质免疫印迹技术、基因打靶技术等等。
第一节细胞形态结构的观察方法一、有关显微镜的一些概念(1)分辨率(resolution):指分辨物体最小间隔的能力。
光学显微镜的分辨率 R=0.61λ/N.sin(α/2).其中λ为入射光线波长;N =介质折射率;空气中N =1GAGGAGAGGAFFFFAFAFα=物镜镜口角(样品对物镜镜口的张角)。
(2)放大倍数(magnification):是指眼睛看到像的大小与对应标本大小的比值。
它指的是长度的比值而不是面积的比值。
例:放大倍数为100×,指的是长度是1μm的标本,放大后像的长度是100μm,要是以面积计算,则放大了10,000倍。
显微镜的总放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积。
(3)有效放大倍数(effective magnification):物镜的数值孔径(NA)决定了显微镜有效放大倍数。
有效放大倍数,就是人眼能够分辨的d′与物镜的d间的比值,即不使人眼看到假像的最小放大倍数:GAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAF显微镜。
这两类显微镜又可根据不同的情况分成若干类型。
三、光学显微镜技术光学显微镜技术至今仍是细胞生物学研究的重要手段。
(一)普通复式光学显微镜技术1. 构成:①照明系统:光源、折光镜、聚光镜GAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAF教学内容小结(二)相差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,提高了各种结构GAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAF分辨力0.2nm,放大倍数可达106;用于观察超微结构(小于0.2µm)。
(二)主要电镜制备技术1、超薄切片技术用于电镜观察的样本制备。
通常以锇酸和戊二醛固定样品,以环氧树脂包埋,以热膨胀或螺旋推进的方式推进样品切片,切片厚度20-50nm。
由于电子束的穿透能力有限,为获得高分辨率的图像,切片厚度一般仅为40-50nm,即一个直径为20um的细胞可以切成几百片,故称超薄切片。
这需要样品具备一定的刚性和韧性,而生物样品不具备这些特性,因此需要包埋于特殊的介质中,包埋时会破坏样品的结构,因此在包埋前必须先将样品固定。
(1)固定:保持样品的真实性,细胞内部结构和成分保持在原来位置上通常以锇酸和戊二醛固定样品,低温,防止酶的自溶而破坏样品结构。
GAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAF主要特点:►具有原子尺度的高分辨本领:侧分辨率0.1-0.2nm,纵分辩率0.001nm►真空、大气、液体条件下工作►非破坏性测量局限性:►扫描隧道显微镜(STM)所观察的样品必须具有一定程度的导电性,对于半导体,观测的效果就差于导体;对于绝缘体则根本无法直接观察。
►在扫描隧道显微镜(STM)的恒电流工作模式下,有时它对样品表面微粒之间的某些沟槽不能够准确探测,与此相关的分辨率较差。
第二节细胞组分的分析方法形态学观察和细胞成分的分析相结合是当代细胞生物学研究中长采用的试验方法。
一、细胞组分分离技术►是分离细胞器及各种大分子基本手段。
GAGGAGAGGAFFFFAFAF►转速10~25kr/min的离心机称为高速离心机。
►转速>25kr/min,离心力>89Kg者称为超速离心机。
超速离心机的最高转速可达100000r/min,离心力超过500kg。
(一)差速离心 Differential centrifugation ►特点:介质密度均一;速度由低向高,逐级离心。
GAGGAGAGGAFFFFAFAF►沉降顺序:核——线粒体——溶酶体与过氧化物酶体——内质网与高基体——核蛋白体。
►可将细胞器初步分离,常需进一步通过密度梯离心再行分离纯化。
(二)密度梯度离心►用介质在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度,将细胞混悬液或匀浆置于介质的顶部,通过离心力场的作用使细胞和细胞成分分层、分离。
►类型:速度沉降、等密度沉降。
►常用介质:氯化铯、蔗糖、多聚蔗糖。
►分离活细胞的介质要求:1)能产生密度梯度,且密度高时,粘度不高;2)PH中性或易调为中性;3)浓度大时渗透压不大;4)对细胞无毒。
GAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAF2.等密度沉降 isopycnic sedimentation►用途:分离密度不等的颗粒。
►特点:介质密度高,陡度大,介质最高密度大于被分离组分的最大密度。
力场比速率沉降法大10~100倍,需要高速或超速离心。
►原理:样品各成分在连续梯度的介质中经过一定时间的离心则沉降到与自身密度相等的介质处,并停留在那里达到平衡,从而将不同密度的成分分离。
GAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAF2、Feulgen反应:醛基可使Schiff试剂中的无色品红变为红色。
用于显示糖和脱氧核糖核酸3、四氧化锇:与不饱和脂肪酸反应成黑色,脂肪滴4、Millon(米伦)反应:氮汞试剂与组织中的蛋白质侧链上的络氨酸残基反应,形成红色沉淀,(有色复合物)蛋白质5、联苯胺反应:过氧化酶分解H202。
产生新生氧,后者再将无色联苯胺氧化成联苯胺蓝,进而变成棕色化合物。
6、脂溶染色法:借苏丹染料溶于脂类而使脂类显色。
7、茚三酮反应:显示蛋白质三、特异蛋白抗原的定位与定性细胞内蛋白质定位法:免疫荧光技术和免疫电镜技术蛋白质体外定性法:免疫印迹、放射免疫沉淀、蛋白质芯片和质谱分析(一)免疫荧光技术根据免疫学原理,利用抗体同特定抗原专一结合,并标上标记荧光素,对抗原进行定位测定的技术。
GAGGAGAGGAFFFFAFAF快速、灵敏、有特异性,但其分辨率有限。
(二)免疫电镜技术能有效提高样品的分辨率,在超微结构水平上研究特异蛋白抗原的定位。
免疫铁蛋白技术免疫酶标技术免疫胶体金技术GAGGAGAGGAFFFFAFAF应用:通过对分泌蛋白的定位,可以确定某种蛋白的分泌动态;胞内酶的研究;膜蛋白的定位与骨架蛋白的定位等四、细胞内特异核酸序列的定位和定性分子杂交技术:具有互补核苷酸序列的两条单链核苷酸分子片段,在适当条件下,通过氢键结合,形成DNA-DNA,DNA-RNA或RNA-RNA杂交的双链分子。
这种技术可用来测定单链分子核苷酸序列间是否具有互补关系。
►原位杂交(in situ hybridization)。
用于检测染色体上的特殊DNA序列。
最初是使用放射性DNA探针,后来又发明了免疫探针法。
五、应用放射自显影技术研究生物大分子在细胞内的合成动态►用于研究标记化合物在机体、组织和细胞中的分布、定位、排出以及合成、更新、作用机理、作用部位等等。
►原理:将放射性同位素标记的化合物导入生物体内,GAGGAGAGGAFFFFAFAF经过一段时间后,制取切片,涂上卤化银乳胶,经放射性曝光,使乳胶感光,对细胞内生物大分子进行定性、定位和半定量研究的一种细胞化学技术。
►一般用14C和3H标记。
常用3H-TDR来显示DNA,用3H-UDR显示RNA;用3H氨基酸研究蛋白质,用3H甘露糖、3H岩藻糖研究多糖。
14C半衰期为5730年,3H为12.5年。
六、定量细胞化学分析技术1、流式细胞仪►用途:对单个细胞进行快速定量分析与分选的一门技术。
►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GAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAF(二)、植物细胞培养1.原生质体培养:培养脱壁后的细胞,特点:①比较容易摄取外来的遗传物质,如DNA;②便于进行细胞融合,形成杂交细胞;③适宜条件下可产生细胞壁,经诱导分化成完整植株。
2.单倍体培养:通过花药或花粉培养可获得单倍体植株。
GAGGAGAGGAFFFFAFAF(三)、非细胞体系来源于细胞,而不具有完整的细胞结构,但包含了进行正常生物学反应所需的物质(如供能系统和酶反应体系等)组成的体系即为非细胞体系(cell-free system)。
用途:研究DNA复制、RNA转录、蛋白质合成、高尔基体的膜泡运输机制以及细胞核装配等。
二、细胞工程(一)细胞融合与细胞杂交技术通过培养和介导,两个或多个细胞合并成一个双核或多核细胞的过程称为细胞融合(cell fusion)或细胞杂交。
►同核融合细胞:基因型相同的细胞融合形成的杂交细胞。
►异核融合细胞:基因型不同的细胞融合形成的杂交细胞。
►自发融合:同种细胞在培养过程中自发合并的现象。
►诱发融合:异种间的细胞必须经诱导剂处理才能融合。
在自然界中细胞自发融合发生的机率很小,一般需要GAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAF2、化学法:主要包括盐类融合剂、聚乙二醇(PEG)、二甲亚砜(DMSO)、甘油-醋酸酯、油酸盐、脂质、Ca2+配合物等。
其中聚乙二醇法是较常用的化学融合方法。
其原理是PEG分子具有轻微的负极性,与具有正极性基团的物质形成氢键,在原生质体之间形成分子桥,使原生质体发生粘连进而促使原生质体的融合。
3、物理法:电融合法。
其原理是改变原生质体质膜表面的电荷和氧化还原电位发生改变,使异种原生质体粘合并发生质膜瞬间破裂,进而质膜开始连接,直到闭和成完整的膜形成融合体。