第三章细胞生物学方法.ppt

第三章 细胞生物学研究方法 ★科学实验思路及模式生物 ?细胞形态结构的观察方法 ?细胞组分的分析方法 ?细胞培养、细胞工程与显微操作技术 内容提要 光学显微镜技术（特点，生物学应用）； 分辨率的概念与计算； 荧光显微镜的成像原理共聚焦显微镜的技术特点电子显微镜技术（基本结构，与光镜的区别，超薄切片技术）；扫描隧道显微镜；超速离心技术（差速离心，密度梯度离心）； 细胞内核酸、蛋白质、酶、糖类与脂质的显示方法； 特异蛋白抗原的定位与定性（免疫荧光，免疫电镜）； 同位素示踪技术；定量细胞化学分析技术；细胞培养（原代细胞，继代细胞，细胞株，细胞系）； 细胞工程（细胞融合）； 单克隆抗体技术 如何学习细胞生物学？ 抽象思维与动态观点 结构与功能统一的观点 同一性(unity)和多样性(diversity)的问题 细胞生物学的主要内容： 结构与功能（动态特征）； 细胞的生命活动 ； 实验科学与实验技术——细胞真知源于实验室 ——What we know//How we know. 第一节 细胞形态结构的观察方法 ?光学显微镜技术（light microscopy） ?电子显微镜技术 (Electro microscopy) ?扫描探针显微镜（Scanning Probe Microscope） 扫描遂道显微镜 (scanning tunneling microscope ) 第二节 细胞组分的分析方法 ?离心分离技术 ?细胞内核酸、蛋白质、酶、糖与脂类等的显示方法 ?特异蛋白抗原的定位与定性 ?细胞内特异核酸的定位与定性 ?放射自显影技术 ?定量细胞化学分析技术 ? 核酸分子杂交技术 第三节 细胞培养、细胞工程与显微操作技术 ?细胞的培养 ?细胞工程 一、光学显微镜技术（light microscopy) ?普通复式光学显微镜技术 ?荧光显微镜技术（Fluorescence Microscopy） ?暗视野显微镜（darkfield microscope） 相差显微镜（phase-contrast microscope） ?倒置显微镜 激光共焦扫描显微镜技术（Laser Confocal Microscopy） 微分干涉显微镜 （differential interference contrast microscope, DIC） ?录像增差显微镜技术（video-enhance microscopy） 二、 电子显微镜技术 ?电镜与光镜的比较 ?电镜与光镜光路图比较 ? 电镜的设计原理及分类 ?电子显微镜的基本构造 ? 主要电镜制样技术 ?超薄切片技术 ?负染色技术 ?冰冻蚀刻技术 ?电镜三维重构技术 ☆ 扫描电镜（Scanning electron microscope，SEM） ? ? 核酸大分子制样技术 ? 电镜显微放射自显影 ? 电镜整装细胞制片技术 扫描遂道显微镜 ?Scanning Probe Microscope,SPM (80年代发展起来的检测样品微观结构的仪器) 包括：STM、AFM、磁力显微镜、摩擦力显微镜等 原理：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，如 量子力学中的隧道效应（隧道电流）、原子间作用力、磁力、摩擦力等， 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。 ?装置：扫描的压电陶瓷，逼近装置，电子学反馈控制系统和数据采集、处理、显示系统。 ?特点：（1）可对晶体或非晶体成像，无需复杂计算，且分辨本领高。 （侧分辨率为0.1～0.2nm，纵分辨率可达0.01nm）； （2）可实时得到样品表面三维图象，可测量厚度信息； （3）可在真空、大气、液体等多种条件下工作；非破坏性测量。 （4）可连续成像，进行动态观察 ?用途：纳米生物学研究领域中的重要工具,在原子水平上揭示样本表面的结构。 普通复式光学显微镜技术 ☆光镜的成像原理和基本构造 ☆光镜的种类 ☆光镜样本制作 ☆几个相关概念 （一）荧光显微镜技术（Fluorescence Microscopy） ?原理与应用 ?直接荧光标记技术