生物学基本实验技术

常用分子生物学和细胞生物学实验技术介绍 (2021-04-23 11:01:29)转载▼标签：分子生物学细胞生物学常用实用技术根本实验室技术生物学实验教育常用的分子生物学根本技术核酸分子杂交技术由于核酸分子杂交的高度特异性及检测方法的灵敏性，它已成为分子生物学中最常用的根本技术，被广泛应用于基因克隆的筛选，酶切图谱的制作，基因序列的定量和定性分析及基因突变的检测等。

其根本原理是具有一定同源性的原条核酸单链在一定的条件下〔适宜的温室度及离子强度等〕可按碱基互补原成双链。

杂交的双方是待测核酸序列及探针〔probe〕,待测核酸序列可以是克隆的基因征段，也可以是未克隆化的基因组DNA和细胞总RNA。

核酸探针是指用放射性核素、生物素或其他活性物质标记的，能与特定的核酸序列发生特异性互补的DNA或RNA片段。

根据其来源和性质可分为cDNA探针、基因组探针、寡核苷酸探针、RNA探针等。

固相杂交固相杂交〔solid-phase hybridization〕是将变性的DNA固定于固体基质〔硝酸纤维素膜或尼龙滤膜〕上，再与探针进行杂交，故也称为膜上印迹杂交。

斑步杂交〔dot hybridization〕是道先将被测的DNA或RNA变性后固定在滤膜上然后参加过量的标记好的DNA或RNA探针进行杂交。

该法的特点是操作简单，事先不用限制性内切酶消化或凝胶电永别离核酸样品，可在同一张膜上同时进行多个样品的检测；根据斑点杂并的结果，可以推算出杂交阳性的拷贝数。

该法的缺点是不能鉴定所测基因的相对分子质量，而且特异性较差，有一定比例的假阳性。

印迹杂交〔blotting hybridization〕Southern印迹杂交：凝胶电离经限制性内切酶消化的DNA片段，将凝胶上的DNA变性并在原位将单链DNA片段转移至硝基纤维素膜或其他固相支持物上，经干烤固定，再与相对应结构的已标记的探针进行那时交反响，用放射性自显影或酶反响显色，检测特定大小分子的含量。

植物分子生物学的研究对象和实验技术植物分子生物学是研究植物基因、基因表达、基因调控等方面的科学，它通过分析和解析植物基因组的结构和功能来揭示植物的生物学过程。

随着科学技术的不断发展，研究植物分子生物学的方法和实验技术也在不断更新。

本文将介绍植物分子生物学的研究对象以及一些常用的实验技术。

一、植物分子生物学的研究对象植物分子生物学主要研究的对象包括植物的基因组、基因、DNA、RNA和蛋白质等分子。

通过对这些分子的结构、功能和相互作用进行研究，可以深入了解植物的遗传特征和生物学过程。

1. 植物基因组植物基因组是指植物所有基因的集合，是植物分子生物学研究的起点和基础。

通过分析植物基因组的大小、组成、结构和功能，可以了解植物基因的数量和特征，进而揭示植物的基因组结构、进化和调控机制。

2. 植物基因植物基因是指能够编码蛋白质或功能RNA的DNA序列。

通过对植物基因的研究，可以了解植物的遗传特征、基因功能和调控机制。

此外，植物基因的突变和表达的变化还可以揭示植物的亲缘关系和适应环境的方式。

3. 植物DNA和RNA植物DNA是植物细胞中存储遗传信息的分子，植物RNA则是基因转录和表达的产物。

通过对植物DNA和RNA的序列、结构和功能的研究，可以了解植物基因的表达和调控机制，揭示基因转录、剪接、翻译等过程，以及植物的遗传变异和表型差异。

4. 植物蛋白质植物蛋白质是植物细胞中具有功能的分子，参与调控生物学过程。

通过研究植物蛋白质的结构、功能和相互作用，可以了解植物的代谢途径、信号传导和生物学功能。

二、植物分子生物学的实验技术为了研究植物分子生物学，科学家们利用多种实验技术进行研究。

下面将介绍几种常用的实验技术。

1. PCR（聚合酶链式反应）PCR是分子生物学中最常用的技术之一，它能够通过扩增DNA序列来获取足够的DNA样本进行后续实验。

在研究植物分子生物学中，PCR被广泛应用于基因克隆、基因组测序、基因表达分析以及遗传标记等方面。

细胞生物学实验技术细胞生物学实验技术是现代生命科学研究中的关键环节，它为研究人员提供了深入了解细胞结构、功能和相互作用的途径。

本文将重点介绍一些常见的细胞生物学实验技术，包括细胞培养、染色技术、分离技术和显微镜观察等。

一、细胞培养技术细胞培养是一项基础性技术，它可以将细胞从体内取出并在适当的培养基中进行增殖和维持。

细胞培养的首要任务是提供适当的培养基，其中含有必需的营养物质、生长因子和适当的温度、湿度和气体条件。

细胞培养技术广泛应用于细胞生物学实验、组织工程、药物研发等领域。

二、染色技术染色技术是细胞生物学实验中常用的方法之一，它使研究者能够对细胞内各种结构和分子进行可视化观察。

常用的染色方法包括荧光染色、酶标染色和核酸染色等。

荧光染色利用荧光标记的抗体或染料，可使特定的细胞结构或分子在显微镜下发出荧光信号，从而观察其位置和表达水平。

酶标染色则通过酶与底物的反应，使细胞或组织显示出颜色等信号。

核酸染色则利用特定染料与细胞核酸结合，以观察DNA或RNA的分布情况。

三、分离技术分离技术在细胞生物学实验中具有重要作用，它可以将不同类型的细胞或细胞组分进行分离和纯化。

常用的分离技术包括细胞离心、流式细胞术和免疫磁珠分离等。

细胞离心是通过离心机将混合细胞悬液分离成上清液和沉淀，从而获得纯化的特定类型细胞。

流式细胞术则通过流式细胞仪测量细胞的大小、形态和表面标记物，从而实现对细胞的高通量分离和分析。

免疫磁珠分离则利用特定抗体结合在磁珠表面，以实现对需要纯化的细胞或细胞组分的选择性捕获。

四、显微镜观察显微镜观察是细胞生物学实验的重要手段，它使研究者能够观察到细胞内不同的结构和过程。

传统光学显微镜可实现对细胞形态和部分细胞器的观察，但其分辨率有限。

近年来，随着超分辨显微镜技术的发展，研究者们能够突破传统光学显微镜的分辨率极限，实现对亚细胞结构和分子过程的观察。

总结细胞生物学实验技术在现代生命科学研究中发挥着至关重要的作用。

六、实验过程中常用试剂的作用、检测指标的设置及实验条件的调控1．化学物质的常用检测试剂或方法（1）淀粉——一碘液（2）还原糖一—一斐林试剂或班氏试剂（沸水浴，砖红色沉淀）（3）CO2一一—Ca（OH）2溶液或酸碱指示剂（4）乳酸一一—pH试纸（5）O2—一—带火星木条复燃（6）无O2—一—火焰熄火（7）蛋白质—一—双缩脲试剂（不加热，紫色反应）（8）染色体—一—龙胆紫溶液、醋酸洋红液（9）DNA—一—二苯胺试剂（沸水浴，蓝色反应）（10）脂肪一一一苏丹Ⅲ染液（橘黄色）或苏丹Ⅳ染液（红色）2．实验结果的显示方法（1）光合速率一—一O2释放量或C O2吸收量或淀粉产生量（2）呼吸速率一—一O2吸收量或C O2释放量或淀粉减少量（3）物质代谢途径———放射性同位素示踪法（4）细胞液浓度大小———质壁分离（5）细胞是否死亡———质壁分离、细胞质流动（6）甲状腺激素的作用———动物耗氧量，发育速度等（7）生长激素的作用———生长速度（体重变化．身高变化）（8）胰岛素的作用一一—动物活动状态（9）菌量———菌落数或亚甲基蓝溶液褪色程度（10）大肠杆菌———伊红一一美蓝琼脂培养基（鉴别培养基）3．实验条件的控制方法（1）增加水中氧气———泵人空气或吹气或放人绿色植物（2）减少水中氧气———容器密封或油膜覆盖或用凉开水（3）除去容器中的C O2———NaOH溶液（4）除去叶片中原有淀粉———置于黑暗环境中（饥饿处理）（5）除去叶片中叶绿素———酒精加热（6）除去光合作用对细胞呼吸的于扰———给植株遮光（7）得到单色光———棱镜色散或彩色薄膜滤光（8）血液抗凝———加入柠檬酸钠（9）线粒体提取———细胞匀浆离心（10）细胞膜提取———清水处理哺乳动物红细胞（11）骨的脱钙———盐酸溶液浸泡（12）灭菌方法———培养基用高压蒸气灭菌：接种环用火焰灼烧灭菌；双手用肥皂洗净，擦干后用75％酒精消毒；实验室或接种箱用甲醛蒸汽或紫外灯灭菌；整个接种过程都在实验室无菌区或酒精灯火焰旁进行。

现代分子生物学技术及实验技巧1 自由基技术自由基技术是分子生物学中的一种技术，它能够探测分子物质中的自由基浓度以及自由基的反应，从而深入研究分子物质的性质。

自由基技术采用的是自由基信号分子，通过对其进行观察或者对其进行探测和量化，可以了解分子物质的反应过程和分子物质中自由基的浓度。

2 聚合酶链式反应技术聚合酶链式反应技术是一种分子生物学技术，是一种能够进行DNA 复制的技术。

聚合酶链式反应技术可以迅速扩增DNA片段，因此被广泛应用于DNA检验、生物工程、基因工程等领域。

聚合酶链式反应技术的原理是，在适当的酶和DNA单链片段存在的条件下，通过反复进行变性、退火和扩增等步骤，将DNA片段快速扩增至数量足够进行检验。

3 基因编辑技术基因编辑技术是一种通过人工干预改变生物个体基因组序列的技术。

基因编辑技术主要应用于基因治疗、育种、制药等领域，能够快速地对基因组进行编辑，从而改变生物的基因表达及特性。

现如今，基因编辑已经成为研究生命科学、探求生命本质的一项重要技术手段。

4 蛋白结晶技术蛋白结晶技术是一项关键提取遗传工程、药物研发和生物晶体学所需的蛋白质结晶技术，是在分子生物学中应用广泛的一种实验技术。

它可用于发现新药物、解决蛋白质功能、交互和酶学机制等多方面的问题，从而促进分子生物学、药学、生物技术、医药化学等领域的发展。

蛋白结晶技术的发展，对于建立高清晰度的蛋白质立体结构图库至关重要，对于发现生命科学的秘密有重要的作用。

5 特异性溶解曲线PCR技术特异性溶解曲线PCR技术是一种在PCR扩增反应中，通过检测DNA 的特征溶解温度来区分目标DNA和异质DNA的技术。

该技术结合了不需要胶回的扩增、高诊断准确性和高速度等优点，极大地提高了实验效率。

特异性溶解曲线PCR技术的应用使DNA的扩增和监测更加精确、简单和操作高效，可以广泛地应用于生命科学研究、临床试验等领域。

生物化学与分子生物学实验技术生物化学与分子生物学实验技术是现代生命科学中不可或缺的一部分。

随着科技的不断发展和生物学研究的深入，生物化学与分子生物学实验技术也不断更新和发展。

在这篇文章中，我们将分步骤介绍一些常见的生物化学与分子生物学实验技术，并探讨它们在研究中的意义。

一、DNA/RNA提取技术DNA/RNA提取技术是生物化学和分子生物学领域中最基础的实验之一。

主要用于分离和纯化DNA或RNA分子，从而进行下一步的生物学或分子生物学研究。

常用的提取方法有酚/氯仿浸提法、离心柱法等。

其中，酚/氯仿浸提法是最传统的技术，通过一系列的浸提、离心、洗涤和溶解步骤，最终得到DNA或RNA样品。

离心柱法则是一种更快捷、更方便的方法，通过离心柱的吸附剂将DNA或RNA样品捕捉下来，避免了复杂的萃取过程。

二、PCR技术PCR技术是当前分子生物学中最重要的实验技术之一。

PCR全称为“聚合酶链式反应”，是一种用于体外扩增DNA序列的方法。

PCR技术不仅可以扩增任意DNA序列，而且还可以扩增极少量的模板DNA，是分子生物学诸多实验中不可或缺的步骤之一。

PCR技术的原理是：在加入模板DNA、引物、聚合酶和缓冲液的情况下，通过温度的周期性变化，使反应液的DNA序列不断的复制出来，形成大量的DNA片段。

这些片段可以用于多种研究，如序列分析、基因突变分析等。

三、蛋白质电泳分离技术蛋白质电泳分离技术是分析蛋白质的工具之一。

该技术是利用蛋白胶的特性，将蛋白质分子进行分离。

它主要分为两种：SDS-PAGE和Native PAGE。

其中，SDS-PAGE是将蛋白质分子加入SDS缓冲液（浓度达到2%），使蛋白质负电荷，从而使蛋白质按照分子量大小进行迁移。

Native PAGE则是使用非变性缓冲液，不改变蛋白质的构象状态。

与SDS-PAGE不同的是，Native PAGE是按照蛋白质的电荷和形状特性进行分离的。

四、蛋白质免疫印迹技术蛋白质免疫印迹技术是一种用于检测蛋白质表达、定量和亚细胞定位的方法。