细胞生物学

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第一章

原核细胞和真核细胞在结构和功能上具有若干共性：①都具有选择透性膜，能够调节物质进出细胞，并使细胞有合适的内部环境；②都在核酸（主要是DNA）中储存遗传信息，并主要遵循DNA→RNA→蛋白质途径传递遗传信息；③都有蛋白质合成的机器——核糖体；④能够进行自我增殖和遗传；⑤能否新陈代谢；⑥所有细胞都具有一定的运动性，包括细胞自身的运动和细胞内的物质运动。

细胞生物学是从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平3个层次，以整体与运动的观点研究细胞的结构、功能及生活史。以及各种生命活动本质和基础规律的学科。

现代生物学的三大基石：施莱登和施旺确立的细胞学说；达尔文确立的生物进化论；孟德尔确立的遗传学说。

细胞学与细胞生物学发展的历史大致可分为以下几个时期：①细胞的发现及细胞学说的建立；②细胞学的形成与发展；③细胞生物学的形成与发展。

细胞生物学的发展趋势：①真核细胞基因表达及调控的研究；细胞增殖、分化、凋亡及其调控；③细胞信号转导的研究；④细胞结构的组装；⑤干细胞研究；⑥细胞社会学；⑦细胞工程。

第二章

显微镜成像技术：根据广元不同可分为光学显微镜和电子显微镜。前者以可见光为光源，后者以电子束为光源。

光学显微镜根据光学原理的不同，可以分为普通光学显微镜、荧光显微镜、激光共聚焦扫描显微镜、相差显微镜和暗视野显微镜。

电子显微镜可分为两大类：投射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）。 电子显微镜与光学显微镜的基本区别

类型 光镜

分辨率 200nm 100nm 0·1nm

光源 可见光波长300~700nm 紫外光 波长200nm 电子束 波长

0·01~0·9nm

透镜 玻璃透镜

玻璃透镜 电子透镜

真空 不要求

电镜 要求

细胞工程是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论和方法，按照人们的需要和设计，改变生物的结构和功能，产生新的物种和品系，或大规模培养组织细胞以获得生物产品的生物工程技术。 ①细胞培养：指对从活体中取出的细胞或其他建系细胞，在体外给予一定的条 件进行培养，使其能继续生存、生长和繁殖的一种方法。

②细胞融合：指在自发或人工诱导下，两个或两个以上的细胞合并成一个细胞 的现象。

细胞 常用的诱导剂有仙台病毒、聚乙二醇（PEG）

工程 ③显微操作：指在高倍复式显微镜下，利用现为操作器对细胞或早期胚胎进行 技术 解剖或显微注射操作的一种方法。

显微操作器是用以控制显微注射针在显微镜视野内移动的机械装 置。


显微操作技术包括细胞核移植、显微注射、嵌合体技术、胚胎移植 以及显微切割等。

细胞组分的分离技术：由于细胞内各种结构成分的大小、形状和密度不同，在同一离心场内的沉降速度也不同。据此，常用不同的介质和不同转速的离心机，将细胞内各种组分分级分离出来。根据生物颗粒的大小采用不同的离心机。生物颗粒直径大于10nm的可用普通离心机（转速为8000r/min一下），颗粒直径介于10~10nm的可用高速离心机（转速为8000~25000r/min），而生物大分子或颗粒直径在10nm一下则必须采用超速离心机（转速为25000~85000r/min）。

细胞分级分离的方法主要有：组织细胞匀浆、分级分离和分析。 离心的常用方法为差速离心和密度梯度离心。 细胞组分的分析技术：（一）组织化学和细胞化学法：①金属沉淀法，利用金属化合物在反应过程中生成有色沉淀，借以辨认所检查的物质或酶活性。②福尔根（feulgen）反应，DNA被盐酸水解，DNA中的嘌呤被解离，从而使五碳糖的一端出现醛基，而醛基能与希夫（schiff）试剂中的无色品红反应，形成紫红色的带堒基的化合物。③联苯胺反应，带氧化酶分解产生新生氧自由基，后者再将无色的联苯胺氧化成联苯胺蓝，进而变成棕色化合物。H2O2，

④脂溶染色法，苏丹染料被脂肪溶解而呈现染料的颜色。⑤茚三酮反应，凡含有自由氨基的

化合物的溶液与水和茚三酮共热时，能产生紫色化合物，并可用比色法进行测定。 免疫组织化学法是利用免疫反应定位组织或细胞中抗原成分分布的一类技术。 蛋白质印迹法是检测蛋白质混合溶液中某种特定目的蛋白质的定性方法，也可以作为确定同一蛋白质在不同细胞或同一种细胞不同条件下相对含量的半定量方法。其基本原理是将蛋白质转移并固定在化学合成膜的支撑物上，然后以特定的亲和反应、免疫反应或结合反应及显色系统分析此印迹，对已知表达蛋白，可用相应抗体进行检测，对新基因的表达产物，可通过融合部分抗体检测。

Southern印迹法是体外分析特异DNA序列的方法。 Northern印迹法是体外分析特异RNA序列的方法。

聚合酶链式反应（PCR技术）是在模版DNA、引物和4种脱氧核苷酸存在的条件下依赖于DNA聚合酶的酶促反应。由变性、退火和延伸3个基本步骤构成。

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第三章

细胞是生命活动的基本单位；细胞是有机体功能的基本单位；细胞是有机体生长发育的基础；细胞是遗传的基本单位；细胞具有遗传的全能性；没有细胞就没有完整的生命。

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