细胞生物学实验指导
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细胞生物学实验教案实验一:特殊显微镜的使用及显微摄影术一、实验目的:1、掌握暗视野显微镜、相差显微镜的原理、构造及其使用方法。
2、掌握显微摄影装置及其操作技术,独立完成显微摄影全过程。
二、实验原理:暗视野显微镜应用丁达尔现象,装配暗示场聚光器,是入射光从聚光器斜向照明被检样品。
暗视野显微镜利用样品的散射光和放射光进行观察,只能观察物体的存在与运动而不能辨清其细微结构。
暗视场照明是照明光线仅照亮被检样品而不能进入物镜,使视场背景暗黑,样品明亮的照明方法。
相差显微镜利用被检物体的光程之差进行镜检,通过衍射和干涉现象,将肉眼看不到的相差,变为明暗的振幅差而能看到。
相差显微镜应用于生物学的主要价值,在于对透明的活体进行直接观察,无需采用是细胞致死的固定和染色的方法。
0lympus BH系列的BHS和BHT型显微镜有摄影装置,通过摄影装置,拍摄显微视场中被检样品。
三、实验仪器与试剂1、材料:洋葱鳞茎、人口腔细胞;2、器材:暗视场显微镜、相差显微镜、Olympus显微镜、活体生物样品、擦镜纸、消毒牙签、镊子、滴管、纱布、吸水纸、载玻片、盖玻片3、试剂:生理盐水(0.9%)、2%碘液、香柏油、二甲苯。
四、实验步骤与方法(一)口腔上皮细胞的制备及染色1、把载玻片和盖玻片擦拭干净;2、用滴管在载玻片的中央滴一滴生理盐水;3、用消毒牙签在自己漱净的口腔内壁轻轻地刮几下;4、把牙签上的碎屑放在生理盐水中轻涮几下;5、盖上盖玻片;6、在盖玻片的一侧滴一滴稀碘液;7、用吸水纸吸引,使染液浸润标本的全部。
(二)洋葱鳞茎内表皮装片制作1、把载玻片和盖玻片擦拭干净;2、用滴管在载玻片的中央滴一滴蒸馏水;3、用镊子撕取洋葱鳞茎内表皮置于蒸馏水中;4、盖上盖玻片;5、在盖玻片的一侧滴一滴稀碘液;6、用吸水纸吸引,使染液浸润标本的全部。
(三)分别用暗视场显微镜和相差显微镜观察(四)显微摄影的使用将装片置于显微摄影镜下,选一清晰的视野进行拍摄并打印出来。
细胞生物学实验教程1. 细胞培养细胞培养是研究细胞生物学的重要工具。
其基本原理是将动植物等生物材料分离、挑选出优良细胞群体,通过合适的细胞培养基、培养条件、方法和设备,使细胞在体外生长和繁殖。
其常用培养细胞的类型有:肺、肝、胃肠、心肌、肌肉、神经、结缔组织、卵巢等。
2. 细胞分离将细胞组织挑选出来进行细胞分离,我们需要用到一般的分离试剂,如细胞酶、生物表面活性剂、离子液体、尼龙布、毛细管、细胞分选仪和细胞联合培养等,同时需要注意一些技术细节。
例如合适的分离环境和分离条件、合适的分离时间、细胞貌形的观察以及细胞去污的操作等。
3. 细胞染色细胞染色是存在于细胞的染色体、蛋白质和核酸等物质,借助不同染色剂使之显色的过程。
其优点是操作简便,速度快,结果直观且研究范围广。
根据它的使用范围和目的不同,一般分为核型分析、基因型分析、生化分析、免疫分析和化学分析等。
4. 免疫组化染色免疫组化染色是指利用抗体与细胞中的特定抗原之间的结合反应,使细胞中的抗原在细胞、组织切片或细胞培养物中可视化并得到定位的技术。
这种技术是现代生物技术与分子生物学的重要组成部分,也是研究细胞分子和生物学的密切联系。
5. 荧光标记技术荧光标记技术是指在一定条件下,荧光分子效应的物理特性。
将该技术运用于细胞生物学中,可以标记生物分子,如细胞内结构组分和生物分子中的蛋白质、核酸、糖等,以实现对其特性、运动和转化的动态和定量分析。
同时,它对于研究牛眼改良和细胞砂浆的研究、比较病理学和細胞生理学中细胞示踪标记的定位等过程中也有着积极的作用。
6. 电镜观察电子显微镜(EM)是一种利用电子束代替光束观察样品表面的高分辨率显微镜。
其操作方法较为复杂,需要像样的准备样本和设备,但提供的高分辨率和高对比度,使得研究者可以观察小于光学分辨率的细胞结构,并能发现小分子、细菌和病毒等细胞成分。
7. 分子生物学实验技术目前,分子生物学技术已经成为细胞生物学研究的重要手段之一。
细胞生物学实验指导细胞生物学的发展总是依赖于技术和实验手段的进步,所以学习细胞生物学的技术和方法至关重要。
实验一普通显微镜及其使用(装片观察)一、目的要求:1、掌握显微镜的构造、油浸系的原理、使用方法、保护要点。
2、参观了解其他各类显微镜。
二、材料:普通光学显微镜及其他显微镜、细菌标本片、香柏油、二甲苯、擦镜纸。
三、方法和步骤:1、介绍普通光学显微镜的构造机械部分:镜座、镜臂、镜筒、转换器、载物台、调焦螺旋。
光学部分:接目镜、物镜、反光镜、聚光器。
2、油镜的原理及使用方法原理:油镜头的晶片细小,进入镜中的光线亦少,光线经聚光器,通过载玻片进油镜时,由于空气介质和玻璃介质的折射率不一样,光线因折射而损失,使视野更暗。
在载玻片和油镜之间加上和玻璃折光系数相同的香柏油,光线直接进入镜头,不发生折射,视野明亮,便于观察。
3、如何维护显微镜:机械部分的维护,光学部分的维护。
4、注意事项:(1)观察油镜载片时,先在载片上有菌影的地方滴1-2滴香柏油,然后放载物台中央,眼侧面看,慢慢降低油镜浸入香柏油中,镜头几乎接触标本。
再用左眼在接目镜观察,同时慢慢旋动粗螺旋提起镜筒至能模糊看到物象时,再转动微调螺旋,直至看清晰为止。
注意镜头离开油,就不能看清,重新按刚才的步骤进行。
(2)油镜使用过后,立即用擦镜纸擦拭镜头,如油渍己干,则可用香柏油粘二甲苯擦拭镜头,再用干净擦镜纸擦去二甲苯。
5、观察几种细菌标本片。
6、示教看相差显微镜和荧光显微镜。
四、作业及思考题:1、油镜的原理是什么?2、光线强弱如何调节?与哪些部件有关?实验二、细胞膜的渗透性实验目的了解细胞膜的渗透性及各类物质进入细胞的速度。
实验原理将红细胞放入数种等渗溶液中,由于红细胞对各种溶质的透性不同,有的溶质可以渗入,有的不能渗入,渗入的溶质能够提高红细胞的渗透压,所以促使水分进入细胞,引起溶血,由于溶质透入速度互不相同,因此溶血时间也不相同。
实验用品一、器材50ml烧杯,试管(1〜10cm) ,10ml移液管,试管架。
实验室规则和要求一般规定1.上课第一天请先熟悉环境,牢记“安全”是进行任何实验最重要的事项。
2.在实验室内请穿著实验衣(最好长及膝盖下),避免穿著凉鞋、拖鞋(脚趾不要裸露)。
留有长发者,需以橡皮圈束于后,以防止引火危险或污染实验。
3.在实验室内禁止吸烟、吃东西、饮食、化妆、嚼口香糖、嬉戏奔跑,食物饮料勿存放于实验室的冰箱中,实验桌上勿堆放书包、书籍、衣服外套及杂物等。
4.所有实验仪器、耗材、药品等均属实验室所有,不得携出实验室外。
每组分配之仪器、耗材请在课程开始前确定清点与保管,课程结束后如数清点缴回。
公用仪器请善加爱惜使用。
实验前后,请把工作区域清理擦拭,并随时保持环境清洁。
5.实验前详阅实验内容,了解实验细节的原理及操作,注意上课所告知的注意事项。
实验进行中有任何状况或疑问,随时发问,切勿私自变更实验程序。
打翻任何药品试剂及器皿时,请随即清理。
实验后,适切记下自己的结果,严禁抄袭,确实关闭不用之电源、水、酒精灯及瓦斯等。
6.身体不适、睡眠不足、精神不济或注意力无法集中,请立即停止实验。
实验时间若延长,请注意时间的管制及自身的安全,不可自行逗留实验室。
7.实验完毕,请清理实验室、倒垃圾、灭菌、关闭灯光及冷气,离开实验室前记得洗手。
8.任何意外事件应立即报告教师或实验室管理人员,并应熟知相关之应变措施。
药品1.使用任何药品,请先看清楚标示说明、注意事项,翻阅物质安全资料,查明是否对人体造成伤害,使用完毕请放回原位。
2.新配制的试剂请清楚注明内容物、浓度、注意事项及配制日期,为避免污染,勿将未用完的药剂倒回容器内。
3.挥发性、腐蚀性、有毒溶剂(如甲醇、丙酮、醋酸、氯仿、盐酸、硫酸、-巯基乙醇、甲醛、酚等)要在排烟柜中戴手套量取配制,取用完应随即盖好盖子,若不小心打翻试剂,马上处理。
4.有毒、致癌药剂例如丙稀酰胺(神经毒)、溴化乙啶(突变剂)、SDS(粉尘)请戴手套及口罩取用,并勿到处污染,脱下手套后,养成洗手的好习惯。
细胞生物学的实验方法与技巧细胞生物学是研究细胞结构和功能的科学领域。
在细胞生物学中,实验方法和技巧是非常关键的。
细胞生物学的实验技术涉及到多种技术和方法,包括细胞培养、细胞分离、荧光显微镜、分子生物学等等。
在本文中,我们将会详细讨论细胞生物学中的实验方法和技巧。
一、细胞培养技术细胞培养技术是研究细胞生长、增殖、衰老等生理状态的一种重要的实验技术。
细胞培养技术通常需要使用一个适宜的培养基,该培养基还需要添加适当的营养物质和培养物质。
在培养细胞时,需要注意适宜的温度、湿度、和二氧化碳含量等因素,这些因素可以影响细胞的状态和生命活动。
另外,在细胞培养中,不可避免地会遇到一些问题,例如细胞的寿命、细胞的死亡、菌污染等问题。
为避免这些问题,需要在实验中采取一些必要的预防措施。
例如,可以使用无菌操作技术,采用CDMF等杀菌剂消毒培养器、培养器中的培养物料,这样可以有效防止细胞因菌污染而死亡。
二、细胞分离技术细胞分离技术是研究细胞的单个特性、形态和功能的一种技术。
在实验中需要利用细胞分离技术来获得一定数量的单个细胞。
细胞分离技术有多种方法,包括分离器分离、离心分离、胶体分离和酶消化等,每种方法都有其优缺点。
其中,酶消化是一种比较常见的细胞分离方法,通过加入一定量的酶,将组织内的胶原纤维、纤维素及其他基质物质消化掉,从而获得单个细胞。
在酶消化实验中,需要根据不同细胞类型、不同组织、不同生长状态等因素进行调整,以获得最佳效果。
三、荧光显微镜技术荧光显微镜技术是一种广泛用于生物学和生命科学中的高级显微镜技术。
在细胞生物学研究中,荧光显微镜技术是最常用的技术之一,因为它可以用来标记和检测细胞内的各种生物大分子,如蛋白质、核酸、酶等。
在荧光显微镜实验中,使用的荧光探针要与待检测的细胞相匹配,例如,使用荧光染料DPH来探测细胞内外膜分子的相互作用。
同时,还需注意荧光显微镜的光源选择、荧光图像的采集和分析等问题,以获得高质量的研究数据。
细胞生物学实验方法与技术1. 光镜观察(Light Microscopy)光镜观察是一种常用的研究细胞形态和结构的方法。
通过使用光学显微镜,可以观察到细胞的外形、细胞器的位置和结构等特征。
该技术使用涂片制备技术,将细胞固定、染色、封装在玻璃片上,然后在显微镜下进行观察。
2. 电镜(Electron Microscopy)电镜是一种高分辨率的显微镜技术,它可以观察到细胞的微观结构和细胞器。
电镜利用电子束来代替光束,通过变焦电镜透射电子显微镜和扫描电子显微镜两种类型,可以观察到更高分辨率的细胞结构。
3. 组织培养(Tissue Culture)组织培养是一种将细胞或组织从活体中分离并培养在人造环境中的方法。
这种方法常用于研究细胞生长、增殖和发育过程。
组织培养可以通过使用培养基、细胞培养皿和细胞培养箱等设备来提供细胞所需的营养和环境。
4. 免疫染色(Immunostaining)免疫染色是一种用来检测和定位蛋白质或其他分子在细胞中的位置的方法。
这种方法利用抗体的特异性结合来检测蛋白质的位置。
首先,细胞固定并渗透,然后使用特定的抗体与目标分子结合,最后通过荧光标记或酶反应等方法来观察染色的细胞。
5. 荧光显微镜(Fluorescence Microscopy)荧光显微镜是利用荧光探针来观察样品的显微镜技术。
该技术可以用来检测和可视化特定分子或结构的位置和数量。
通过对样品进行荧光染色或利用荧光蛋白表达来标记细胞的特定结构或分子,可以在荧光显微镜下直接观察到。
6. 流式细胞术(Flow Cytometry)流式细胞术是一种高通量细胞分析技术,可以快速准确地分析和计数大量的单个细胞。
该技术利用细胞标记剂和流动性流式细胞术仪器,通过激光照射细胞并检测细胞的荧光光谱,可以分析细胞表面分子的表达、细胞大小和复杂性等信息。
细胞⽣物学实验指导(植物版)细胞⽣物学实验实验⼀不同显微镜的使⽤及细胞⼀般形态结构的观测[实验⽬的]通过本实验,使学⽣巩固普通光学显微镜的使⽤,学习相差显微镜、暗视野显微镜和荧光显微镜的使⽤⽅法,学习显微测量及显微摄影的操作⽅法,增强对细胞的形态和真实⼤⼩的感性认识。
通过本实验操作,要求学⽣掌握细胞形态结构的基本观测⽅法与技术,为进⼀步的细胞⽣物学研究打好基础。
[实验原理]应⽤显微镜的成像原理(详见翟中和等主编《细胞⽣物学》,第三章第⼀节),同时借助显微镜的镜台测微尺和⽬镜测微尺,两尺配合使⽤,进⾏测量和运算,观察细胞形态,得出细胞的⼤⼩。
该实验完成需时6学时。
[实验材料、试剂和仪器]⼀、仪器普通光学显微镜、相差显微镜、暗视野显微镜、荧光显微镜、显微拍摄系统、37℃温箱、镜台测微尺、⽬镜测微尺等。
⼆、材料洋葱根尖切⽚标本,念珠藻永久装⽚,兔肝细胞标本,夹⽵桃花丝⽑细胞,⼈⼝腔上⽪细胞等。
三、试剂⽣理盐⽔,10µg/mL罗丹明123染液(溶于甲醇,避光于4℃保存)[实验步骤]⼀、暗视野显微镜观察夹⽵桃花丝⽑细胞1、取⼀张清洁的载玻⽚,滴上⼀滴⽣理盐⽔。
⽤镊⼦轻轻夹下⼀根夹⽵桃花丝,置⽣理盐⽔中,盖上盖玻⽚,略微压⽚,⽤滤纸条吸去盖玻⽚四周多余的⽔分。
2、将上述装⽚置于显微镜载物台上,在10×物镜下找到夹⽵桃花丝⽑细胞清晰的图像。
3、换上暗视野聚光器,调节⾄最佳位置,通过聚光器上的调中螺旋调节聚光器的中⼼位置,得到最好的暗视野图像效果。
4、观察夹⽵桃花丝⽑细胞内部的显微结构和细胞质环流现象,并拍照。
5、换⽤⾼倍物镜观察时,要换⽤与⾼倍镜相匹配的暗视野聚光器,重复以上调节步骤。
⼆、相差显微镜观察夹⽵桃花丝⽑细胞1、取⼀张清洁的载玻⽚,滴上⼀滴⽣理盐⽔。
⽤镊⼦轻轻夹下⼀根夹⽵桃花丝,置⽣理盐⽔中,盖上盖玻⽚,略微压⽚,⽤滤纸条吸去盖玻⽚四周多余的⽔分。
2、将装⽚置于载物台上,在明视野⽤聚焦螺旋聚焦样品,将观察到的夹⽵桃花丝⽑细胞移到视野中央。
细胞生物学的教学方法和实验技巧细胞生物学是一门研究细胞结构、功能和生物化学过程的学科,它在现代生物科学中起着重要的作用。
为了有效教授细胞生物学知识,提高学生的学习效果,教学方法和实验技巧至关重要。
本文将就细胞生物学的教学方法和实验技巧进行探讨。
一、教学方法1. 活动式教学细胞生物学是一门涉及实验和观察的学科,通过活动式教学可以激发学生的学习兴趣,提高他们的实验操作能力。
教师可以安排一些与细胞生物学相关的实验活动,例如显微镜观察活细胞,细胞培养和染色技术等。
通过实验的方式,学生能够亲身体验到细胞的结构和功能,更好地理解细胞生物学的理论知识。
2. 讨论式教学细胞生物学的知识广泛而复杂,通过讨论式教学可以激发学生的思维,培养他们的分析和解决问题的能力。
教师可以组织小组讨论、案例分析或问题解答等活动,鼓励学生积极参与,提出自己的观点和问题。
通过讨论的过程,学生能够互相启发,加深对细胞生物学知识的理解和记忆。
3. 多媒体教学利用多媒体技术进行教学可以丰富教学内容,提高教学效果。
教师可以运用幻灯片、影片、动画等多媒体资源,展示细胞结构和功能的图像和视频,使学生更直观地了解细胞的组成和运作原理。
同时,多媒体教学可以激发学生的听觉和视觉感受,提高他们的学习兴趣。
二、实验技巧1. 显微镜操作显微镜是细胞生物学实验中最常用的工具,掌握显微镜的操作技巧对于观察和研究细胞结构至关重要。
首先,学生应该学会正确调节显微镜的焦距,使图像清晰可见。
其次,他们应该学会调整光源的亮度,以便观察到适当的细胞细节。
此外,还应掌握取样制片的方法,确保样本适合显微镜的观察。
2. 细胞培养技术细胞培养是研究细胞生物学的重要手段之一,掌握细胞培养技术能够提供活细胞进行实验研究。
学生应该学会选择适合的培养基和培养皿,掌握培养细胞的温度、湿度和二氧化碳浓度等条件。
此外,学生还应该学会进行无菌操作,以防止细菌或真菌的污染。
3. 细胞染色技术细胞染色是观察细胞结构和功能的重要方法之一,学生应该学会使用合适的染色剂进行染色实验。
细胞生物学实验指导实验目录:实验一:特殊显微镜的原理及其使用实验二:电子显微镜的原理及使用实验三:细胞膜的渗透性实验四:细胞的凝集反应实验五:诱导细胞融合—聚乙二醇法实验六:线粒体和液泡系的超活染色与观察实验七:叶绿体的荧光原位观察实验八:细胞骨架的观察实验九:细胞中DNA、RNA的显示实验一特殊显微镜的原理及其使用I.暗视野显微镜的原理和使用一、实验目的1.了解暗视野显微镜观察活细胞的基本原理;2.了解暗视野显微镜的特殊组件和位置;3.掌握调节暗视野显微镜的基本步骤。
二、原理和结构特点在日常生活中,室内飞扬的微粒灰尘是不易被看见的,但在暗的房间中若有一束光线从门缝斜射进来,灰尘便粒粒可见了,这是光学上的丁达尔现象。
暗视野显微镜就是利用此原理设计的。
它的结构特点主要是使用中央遮光板或暗视野聚光器,常用的是抛物面聚光器,使光源的中央光束被阻挡.不能由下而上地通过标本进入物镜。
从而使光线改变途径,倾斜地照射在观察的标本上,标本遇光发生反射或散射,散射的光线投入物镜内,因而整个视野是黑暗的。
在暗视野中所观察到的是被检物体的衍射光图像.并非物体的本身,所以只能看到物体的存在和运动,不能辨清物体的细微结构。
但被检物体为非均质时,并大于1/2波长,则各级衍射光线同时进入物镜,在某种程度上可观察物体的构造。
一般暗视野显微镜虽看不清物体的细微结构,但却可分辨0.004μm以上的微粒的存在和运动,这是普通显微镜(最大的分辨力为0.2μm)所不具有的特性,可用以观察活细胞的结构和细胞内微粒的运动等。
三、仪器、材料与试剂(一)仪器具有暗视野聚光器的显微镜(二)材料牙垢微生物,洋葱内表皮细胞,载玻片,盖玻片,牙签,尖头镊子,滤纸条,指甲油,擦镜纸等。
(三)试剂生理盐水四、实验步骤1.样品制备:在一张无划痕、清洁的载玻片上滴一滴生理盐水,用牙签取牙垢或用镊子撕洋葱内表皮细胞与载玻片上的生理盐水混合均匀,盖上一片无划痕、清洁的盖玻片,用滤纸条吸取盖片四周多余的水分,用指甲油封片(或不封片)。
细胞生物学实验指导实验一、显微镜的结构与使用方法一、实验目的1.认识显微镜的构造2.学会独立操作显微镜二、仪器和材料显微镜、擦镜纸、装片三、实验内容1.学生按编号把自己的显微镜取出,放在试验台上,在教师的指导下熟悉显微镜各部分的构造及用途,然后进行操作练习。
先用低倍镜进行对光联系,使视野明亮而均匀。
如果使用双筒目镜,还应学习目镜间距的调节。
在转换高倍物镜观察,此时应注意它的视野亮度与低倍物镜有无区别?并思考通过哪几种方法调节使得高倍物镜的视野达到要求的亮度。
2.取已制备好的装片进行观察:按低倍镜使用步骤和方法进行操作练习。
注意要使观察到的像向前移动时,玻片标本应向那个方向移动?欲使观察到的像向右移动时,拨片标本应向那个方向移动?3.观察制备好切片:细胞核、中心体、胞间连丝、有丝分裂、减数分裂、高尔基体等。
4.观察完毕后,按正规要求取下玻片,把显微镜收好。
四、作业绘制2-3中细胞结构实验二、Feulgen反应显示DNA(一)实验目的1.掌握临时制片法。
2.熟悉Feulgen反应的原理及操作步骤。
3.观察细胞中DNA的分布。
(二)实验原理Feulgen在1924年发明一种对DNA特异的组织化学染色反应,故称Feulgen反应。
DNA经酸(1mol/L HCl)水解后,DNA分子中的嘌呤和脱氧核糖连接的配糖键被打开,脱氧核糖的一端释放出醛基,并在原位与Schiff试剂反应形成特异性的紫红色产物。
该产物能特异地吸收峰值为550~570nm的光波。
并且在一定的浓度范围内,对550~570nm光波的吸收值与DNA 含量成正比关系,既符合化学计量学关系。
此法既可定位用于细胞或组织化学染色反应,观察DNA的分布,又可用显微分光光度计和图像分析仪对细胞或组织中DNA的含量进行定量分析。
紫红色的产生,是由于反应产物的分子内含有醌基,醌基是一个发色团,所以具有颜色。
对照组或采取不经盐酸处理,或预先用热三氯醋酸或DNA酶处理,抽提去细胞中的DNA而得到阴性反应。
细胞生物学实验
一、细胞培养
1、细胞复苏
将冻存有细胞的冻存管从-70ºC 冰箱中取出,迅速置于已预热37ºC的水浴箱中不断摇动使冻存液在1 min 内解冻。
在超净工作台内吸出细胞悬液并滴加在含6 ml DMEM 培养基的离心管中,放入离心机1 000 rpm 离心6 min, 弃上清液,向离心管中加入DMEM 培养基6 ml 吹打混匀制成细胞悬液种于培养瓶中, 放入37ºC 5%CO2培养箱中继续培养,24 h 内换液,以除去残存冻存液和未贴壁细胞。
2、细胞培养与传代
当细胞长满培养瓶底约85%~90%时弃去原培养液,用PBS 轻洗2~3 次,弃去PBS,加入适量胰蛋白酶液,在倒置显微镜下观察,若胞质回缩,细胞间不再连接成片时,吸弃胰蛋白酶液,加入DMEM 培养基终止消化,轻轻吹打直至细胞全部脱落悬浮,将细胞悬液吸出分装至2~3 个培养瓶中,再加入适量DMEM 培养基和胎牛血清,血清浓度为10%,放入培养箱中静置培养。
传代第2 天吸出原培养
液,加入新培养液。
细胞约2~3 天传代1 次。
3、细胞冻存
细胞冻存前一天更换培养基,观察细胞生长情况,使细胞处于指数生长期。
按照细胞传代的方法收集,去少量细胞悬液在倒置显微镜下进行细胞计数。
然后将细胞悬液吸入离心管,1000 rpm 离心6min,弃上清,吸取细胞冻存液,吹打混匀细胞,使细胞密度为1×107个/ml,将细胞悬液吸入冻存管中严密封口,冻存管做标记。
先将冻存管放入4ºC 冰箱30 min,接着置于-20ºC 冰箱1 h,再移入超低温冰箱中保存。
《细胞生物学》实验指导书(不太全供参考)适用专业:生物科学、生物技术实验目录实验一植物原生质体的分离与融合•••]实验二动物细胞原代培养•••3实验三细胞传代培养…彳实验四植物细胞骨架的光学显微镜观察••Y实验五细胞凋亡的诱导、观察与检测“I实验六环境因素诱变染色体改组的观察实验七红细胞膜蛋白的分离及其电泳检测 (11)实验一植物原生质体的分离与融合实验项目类型:综合性所属课程名称:《细胞生物学》实验计划学时:7学时一、实验目的1.掌握原生质体分离的原理与技术;2.了解细胞融合的基本原理及应用;3.初步掌握PEG融合法和电融合法.二、实验原理植物原生质体是去除了细胞壁的裸露的细胞.原生质体可以从培养的单细胞、愈伤组织和植物器官(叶等)获得.但一般认为从叶肉组织分离原生质体是理想的材料,其优点是材料来源方便,供应及时,而且遗传性较为一致.原生质体的分离通常采用酶解法,对细胞壁成分进行降解后获得.原生质体培养的条件和对营养的要求与组织、细胞相似.但原生质体由于除去了细胞壁,所以需要一定浓度的渗透压稳定剂来保持原生质体的稳定.常用的渗透压稳定剂包括甘露醇、山梨醇、蔗糖等. 其次,还应当考虑取材、酶的种类和纯度、酶液的渗透压、酶解时间及温度等因素对分离原生质体的影响.2个或2个以上的细胞合并成为1个细胞的现象称为细胞融合.细胞融合的主要方法有病毒法、聚乙二醇(PEG)法和电融合3种方法,其原理基本相同,都是两细胞接触点的膜分子发生重组,然后由于表面张力作用,形成一个球形细胞. 原生质体分离融合和培养的意义:1.除去了细胞壁为植物细胞之间的融合扫平了障碍,为制造新杂种开辟了道路.植物原生质体融合和培养在植物遗传工程和育种研究上具有广阔的应用前景.它是植物同源、异源多倍体获得的途径之一,它不仅能克服远缘杂交有性不亲和障碍,也可克服传统的通过有性杂交诱导多倍体植株的麻烦,最终将野生种的远缘基因导入栽培种中,原生质体融合技术可望成为作物改良的有力工具之一.2.原生质体可摄入外源DNA,细胞器、细菌或病毒颗粒,这些特性与植物全能性相结合为高等植物的遗传饰变打下基础.3.获得细胞无性系和选育突变体的优良起始材料.三、实验仪器与材料1.材料:油菜叶子、白菜花2.溶液或试剂:(1)洗涤液:甘露醇0.7mol/L,CaC12 • 2H2O3.5mmol/L,KH2PO4 0.7mmol/L(pH 5.6),高压灭菌;(2)混合酶液:1.5%纤维素酶,1%果胶酶溶于洗涤液中(pH 5.6).(3)50%PEG(4)高pH高钙稀释液:(5)20%蔗糖溶液(6)DPD培养基:3.仪器或其他用具:超净工作台、灭菌锅、显微镜、恒温培养箱、镶子、解剖刀、剪子、接种针、铝饭盒、锡箔纸、记号笔、橡皮筋、试剂瓶、三角瓶移液管、培养皿、酒精灯等.四、实验步骤(一)原生质体的制备:1.取材:取新鲜油菜叶和白菜花瓣自来水洗净,再用70%乙醇浸泡30S,0.5%次氯酸钠消毒lOmin,无菌水冲洗5次.2.酶解:材料切成1mm宽细丝,加入适量酶液,置摇床上(60〜70rpm),在25〜28°C黑暗条件下,酶解5〜7h.3.分离:用200目网过滤除去未完全消化的残渣,在lOOOrpm条件下离心5分钟,弃上清.加入3〜4ml洗涤液,相同条件下离心2-5分钟,弃上清,留1ml洗液.用滴管将混有原生质体的1ml洗液吸出,轻轻铺于20% 蔗糖溶液上(5ml离心管装3ml 20%蔗糖溶液),在lOOOrpm条件下离心5-10分钟,由于密度梯度离心的作用,生活力强状态好的原生质体漂浮在20%的蔗糖与洗涤液之间,破碎的细胞残渣沉入管底.用200 u 1移液器轻轻将状态好的原生质体吸出(注意尽可能不要吸入下层的蔗糖溶液),放入另一干净的离心管中,加4ml洗涤液,1000rpm离心2-5分钟, 弃上清.(二)原生质体融合:1.将原生质体用DPD调节浓度为1*105个/mL.2.将原生质体混合物滴入小培养皿,静置8〜10分钟.3.然后滴入50%的PEG溶液,静置2分钟.4.依次间隔5分钟加入0.5ml、1 ml和2 ml高钙高pH洗涤液.注意在第二、三次洗液加入前,用移液器轻轻吸走部分溶液,但不能吸干,否则原生质体破碎死亡;最后用液体培养基洗1〜2次.制片,镜检.五、实验报告画出观察到的融合细胞,并计算融合率.六、思考题1.你认为要获得数量多、生活力强的原生质体,在实验中应注意那些问题?增多数量的方法:多取材且尽量切碎,增加酶浓度,提高酶解温度,延长酶解时间,操作轻柔,勿使原生质体破碎等.提高生活力的方法:取新鲜材料,采用合适的酶浓度、作用温度和时间2.举例说明原生质体融合的应用价值.实验二动物细胞原代培养实验项目类型:基础性所属课程名称:《细胞生物学》实验计划学时:4学时一、实验目的1.掌握动物细胞原代培养的基本方法和操作过程;2.熟悉原代培养细胞观察方法.二、实验原理用直接从机体获取的细胞进行的培养称为原代培养.原代培养是建立各种细胞系的第一步,该技术可以在体外进行各种类型细胞的增殖、遗传、变异、分化和脱分化、恶变与去恶变等研究.分为组织块培养法和消化法两种.三、实验仪器与材料1.材料:小鼠心、肝、脾、肾等2.溶液或试剂:(1)RPMI-1640培养基、小牛血清.(2)0.25%胰蛋白酶、(pH 5.6).(3)Hanks液3.仪器或其他用具:CO2培养箱、倒置显微镜、超净工作台、高压锅、水浴锅、解剖器械、培养瓶、微量加样器、吸管、移液管、酒精灯、酒精棉球等.四、实验步骤1.处死小鼠:将小鼠用颈椎脱臼法处死,放入75%酒精种浸泡消毒.2.取材:在超净工作台中用灭菌的解剖器械剖开小鼠腹腔,辨认并取下肝脏、脾脏和肾脏,放入灭菌的培养皿中,加入Hanks液清洗,然后加入2mL胰蛋白酶液,研磨并过滤.3.将液体转移到离心管,1200rpm离心5min收集细胞,加入适量培养液,C02培养箱培养.4.观察:逐日在倒置镜下观察细胞生长情况.五、实验报告画出细胞贴壁前和贴壁后的形态.六、思考题试述细胞原代培养成功的条件?实验三细胞传代培养实验项目类型:基础性所属课程名称:《细胞生物学》实验计划学时:3学时一、实验目的1.熟练掌握贴壁细胞传代的培养方法;2.观察传代细胞贴壁、生长、繁殖过程中细胞形态的变化.二、实验原理离体培养的细胞群体增殖达到一定密度时,细胞的生长和分裂速度就会减慢甚至停止,如不及时分离传代培养,细胞将逐渐衰老死亡.传代培养是指细胞从一个培养瓶以1:2或其它比率转移,接种到另一培养瓶的培养.贴壁培养细胞的传代通常采用胰蛋白酶消化,把细胞分散成单细胞再传代.三、实验仪器与材料1.材料:原代培养的小鼠细胞或Hela细胞2.溶液或试剂:(1)RPMI-1640培养基、小牛血清.(2)0.25%胰蛋白酶、(pH 5.6).(3)Hanks液3.仪器或其他用具:CO2培养箱、倒置显微镜、超净工作台、高压锅、水浴锅、培养瓶、微量加样器、吸管、移液管、酒精灯、酒精棉球等.四、实验步骤1.将长成单层的细胞从二氧化碳培养箱中取出,在超净工作台中倒掉瓶内的培养液,加入少许消化液.(以液面盖住细胞为宜),静置5~10分钟.2.在倒置镜下观察被消化的细胞,如果细胞变圆,相互之间不再连接成片,这时应立即在超净台中将消化液倒掉,加入3〜5ml新鲜培养液,吹打, 制成细胞悬液.3.将细胞悬液吸出2ml左右,加到另一个培养瓶中并向每个瓶中分别加3ml 左右培养液,盖好瓶塞,送回二氧化碳培养箱中,继续进行培养.五、实验报告分别画出贴壁生长的小鼠细胞和Hela细胞,并说明二者的不同.六、思考题写出细胞传代培养成功的条件?实验四植物细胞骨架的光学显微镜观察实验项目类型:基础性所属课程名称:《细胞生物学》实验计划学时:3学时一、实验目的了解细胞骨架的结构特征及其制备技术二、实验原理细胞骨架是由蛋白质丝组成的复杂网状结构,根据其组成成分和形态结构可分为微管、微丝和中间纤维.它们对细胞形态的维持,细胞的生长、运动、分裂、分化,物质运输,能量转换,信息传递,基因表达等起到重要作用.用适当浓度的Triton X-100处理细胞时,可将细胞质膜和细胞质中的蛋白质和全部脂质溶解抽提,但细胞骨架系统的蛋白质不受破坏而被保存,经戊二醛固定,考马斯亮蓝R250染色或间接免疫荧光标记以后,可在显微镜下观察到细胞骨架结构.三、实验仪器与材料1.材料:洋葱鳞茎和口腔上皮细胞2.溶液或试剂:(1)M-缓冲液(2)6mmol/L(pH 6.8)磷酸缓冲液(3)l%Triton X-100(用M-缓冲液配制)(4)0.2%考马斯亮蓝R250(5)3%戊二醛3.仪器或其他用具:光学显微镜、50ml烧杯、玻璃滴管、容量瓶、试剂瓶、载玻片、盖玻片、镶子、小剪刀、吸水纸、擦镜纸等.四、实验步骤1.撕取洋葱鳞叶内表皮若干片,大小约lcm2,置于青霉素小瓶或小烧杯中.2.用磷酸缓冲液(PBS)浸泡片刻.3.吸去磷酸缓冲液,用1% TritonX-100处理20分钟抽提细胞骨架以外的蛋白质,从而使骨架图像更加清晰.4.吸去TritonX-100,用M-缓冲液洗3次,每次3分钟.M-缓冲液有稳定细胞骨架的作用.5.用3%戊二醛固定15-20分钟6.用PBS洗3次,每次3分钟7.考马斯亮蓝染色15分钟8.蒸馅水洗2次9.置于载玻片上,盖上盖玻片,在光学显微镜下观察.五、实验报告绘出植物细胞骨架微丝结构图.六、思考题说出各步骤的目的和一些重要试剂的在此处的作用.实验五细胞凋亡的诱导、观察与检测实验项目类型:创新设计性实验所属课程名称:《细胞生物学》实验计划学时:9学时一、实验目的1.了解细胞凋亡的概念和原理;2.掌握细胞凋亡诱导的方法;3.认识细胞凋亡的特征.二、实验原理人体内的细胞注定是要死亡的,目前人们已经知道细胞的死亡起码有两种方式,即细胞坏死与细胞凋亡.坏死是细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程.表现为细胞胀大,胞膜破裂,细胞内容物外溢,核变化较慢,DNA降解不充分,引起局部严重的炎症反应.凋亡是细胞受到内、外因子刺激后发生的由基因调控的生理性死亡行为.其细胞及组织的变化与坏死明显不同.细胞凋亡的形态学变化: 首先细胞体积缩小,连接消失,与周围的细胞脱离,然后胞质密度增加, 核质浓缩,核膜核仁破碎,DNA降解,胞膜形成小泡,最终为为几个凋亡小体,无内容物外溢,因此不引起周围的炎症反应,凋亡小体可迅速被周围专职或非专职吞噬细胞吞噬.凋亡细胞DNA的有控降解是一种内源性核酸内切酶作用的结果,该酶在核小体连接部位切断染色体DNA,这种降解表现在琼脂糖凝胶电泳中就呈现特异的梯状Ladder图谱,而坏死呈弥漫的连续图谱.三、实验仪器与材料1.鸡血细胞2.溶液或试剂:生理盐水,20mmol/LCaC12顺伯,姬姆萨染色剂,Tris.HCl,SDS, EDTA,乙醇,甲醇,蛋白酶K.3.仪器或其他用具:超净工作台、灭菌锅、显微镜、恒温培养箱、镶子、解剖刀、剪子、接种针、铝饭盒、锡箔纸、记号笔、橡皮筋、试剂瓶、三角瓶移液管、培养皿、酒精灯等.四、实验步骤(一)细胞凋亡的诱导:1.采鸡血10ml,加0.85%的生理盐水混匀,1200r/min离心5min,弃上清液(重复三次),制备红细胞悬液,然后加入50ml血细胞保存液混匀放于4°C冰箱中备用.2.取4个试管,各加入鸡血细胞保存液2ml,在1号管中加入2ml生理盐水作为阴性对照,2号试管加入2ml 10ug/ml的顺伯溶液作为阳性对照;3号试管中加入2ml 20mmol/L的CaC12溶液进行胁迫处理;4号试管不加任何物质,实验时煮沸5 min使细胞坏死.(二)细胞凋亡的形态学观察:1.处理4h取样,用生理盐水稀释5倍,各取50ul细胞悬液均匀涂布于5 片载玻片上,晾干.2.用甲醇固定2min,然后在载玻片上滴加适量姬姆萨染液染色lOmin.3.用蒸馅水轻轻洗去染液,室温晾干,在光学显微镜下观察细胞形态变化.4.照相,并对试验组细胞进行凋亡计数统计.(三)DNA梯状条带的检测:1.离心收集鸡血细胞,弃上清.2.加入1ml的细胞裂解缓冲液重悬,转入1.5ml离心管中,加入蛋白酶K (500ug/ml)20 n 1,混匀.3.在65°C恒温水浴锅中水浴30min(也可转入37°C水浴12〜24h),间歇振荡离心管数次.4.于台式离心机以12000 rpm离心5min,取上清液入另一离心管中.5.加2倍体积异丙醇,倒转混匀后,可以看见丝状物,用100ul吸头挑出, 或12,000转/分离心5分钟,弃上清,晾干.6.用50ulTE 缓冲液(pH8.0)溶解沉淀,并加入RNase A(10ug/ul)5ul,于37 °C 保温10〜15分钟.7.1.2 %琼脂糖凝胶,75 V电压,电泳45 min左右,8.紫外灯下观察并照相.(琼脂糖凝胶电泳:称取 1.2克琼脂糖加入100ml1*TBE),加热使之溶解,取一个凝胶模子,两端用胶布封好,水平放置.将制孔器(即梳子)放在模子一侧约0.5cm处,其底部距模子约1mm.待琼脂冷至约70°C时,加入10ul 0.5mg/ml EB,混匀,倒入模子,待冷却凝固后,取下梳子,撕去两端胶布,放入电泳槽中,使有加样孔的一端放在负极一端.在电泳槽中加入1*TBE至超过凝胶表面约1mm.加入DNA 电泳样:1.5ul DNA 。
细胞生物学实验随着科学发展的进步,细胞生物学实验在现代医学领域发挥着越来越重要的作用。
它的基本概念是研究细胞行为,利用实验技术探究它们和分子生物学、遗传学以及其他生物学领域之间的关系。
本文将重点介绍细胞生物学实验中的一些关键步骤,以及实验过程中注意事项,以及采用细胞生物学技术可以解决的关键问题等。
首先,在进行细胞生物学实验之前,必须进行充分的准备工作,包括确定实验的目的、目标、仪器和材料,并具体制定实验过程。
此外,要根据实验的目的和材料来选择合适的培养基,以及实验室中适当的设备和材料。
其次,在实验中,需要收集适当的细胞样本。
可以使用自然分离法或者液体悬挂法来收集活细胞标本,而死细胞标本则可以使用离心法或病原体分离法来收集。
第三,在实验中,要使用适当的技术进行各种分析。
例如,要对细胞的形态、结构和表达的基因进行分析,可以使用显微镜、抗体和示踪试剂,以及免疫荧光技术等正规技术。
此外,实验中也可以采用替代的技术,如细胞膜和细胞核的分析,使用流式细胞术、分子克隆技术和转基因动物等。
最后,要想获得准确可靠的实验结果,实验过程中也要注意一些事项,包括采集和处理样本时要保持室内温度和湿度的稳定,以及尽量减少实验过程中细胞形态和细胞功能活性变化的影响,减少污染物的污染,控制实验过程中磁场和气体浓度等。
细胞生物学实验也可以应用到多种领域,解决多种问题,如研究疾病的起源、发展过程和机制,探索新药物的开发等。
例如,在运用细胞实验技术治疗癌症时,能够快速发现肿瘤细胞受到药物影响时发生的变化,以及这种变化如何影响肿瘤细胞生长,并作出科学的判断,找出最佳的治疗方案。
在制药领域,也可以通过细胞实验发现具有药效的物质,探索新型医药,以应对多种疾病。
综上所述,细胞生物学实验是一个复杂的实验过程,要想获得准确可靠的实验结果,就需要按照步骤准备好实验材料,确保实验室的温湿度稳定,尽量减少实验过程中污染物和磁场的影响,以及采用适当的技术进行细胞分析,解决有关问题。
细胞生物学实验指导实验一显微镜的结构及使用[实验目的](一)熟悉显微镜的结构及各部件性能。
(二)掌握显微镜的使用方法。
(三)了解显微镜的维护方法。
[实验原理]虽然显微镜的目镜和物镜的结构很复杂,但它的作用相当于一个凸透镜,其成像原理和光路图如图1所示,被检物体AB放在物镜(O1)下方的1―2倍焦距之间,则在物镜(O1)后形成一个倒立的放大实像A1B1,这个实像正好位于目镜(O2)的下焦点之内,通过目镜后形成一个放大的虚像A2B2,这个虚像通过调焦装置使其落在眼睛的明视距离处,即25cm,使所看到的物体最清晰,也就是说虚像A2B2是在眼球晶状体的两倍焦距之外,通过眼球后在视网膜形成一个倒立的A2B2缩小像A3B3。
[实验器材]擦镜纸字母装片羊毛交叉擦片普通光学显微镜二甲苯香柏油三内容与方法:普通光学显微镜(Microscope)的外形和结构因类型不同略有差异,但基本结构和功能是相似的。
(图2)(一) 1.微镜的基本结构及功能:光学显微镜由机械部分、照明部分和光学部分构成。
机械部分:(1)镜座:位于底部的金属座。
一般为马蹄形,用以支持和稳定整个镜体。
(2)镜柱:镜座与镜臂相连的短柱。
(3)镜臂:镜柱上方弯曲部分,是取用显微镜时握拿的部位。
(4)镜筒:在镜臂的上方倾斜的金属园筒,上端装有目镜、下端转折处装有棱镜,使光线转折450。
其上有一固定螺钉将镜筒连接于镜臂上方。
(5)调节器:在镜柱两侧有大小两个螺旋,大螺旋为粗调节器,转动时能使载物台快速升降。
调节范围较大,适于低倍镜调焦用。
小螺旋为细调节器,转动是载物台仅缓慢升降,调节范围较小,适于调节物象的清晰度。
此外,在右侧粗调节器内侧有一窄环,称粗调松紧调节轮,用以调节粗调节器的松紧度。
向外转时偏紧,向内转时偏松。
左侧粗调节器内侧有一粗调限位调节环凸柄,向上推紧时,镜台上的最高点被固定(这两个环一般不需调节)。
(6)旋转盘:又称物镜转换器,安装在镜筒下端,为一可旋转的圆盘,上有4个圆孔,图2 显微镜的结构1.目镜2.镜筒3.物镜转换器4.物镜5.通光孔6.聚光器7.光圈8.反光镜9.粗调节器 10.细调节器 11.镜臂 12.推进器 13.载物台 14.倾斜关节 15.镜柱 16.镜座 17.照明装置 18.粗调限位环凸柄 19滤光片座用以安装放大倍数的物镜,转动旋转盘使不同的物镜达到工作位置(即与光路合轴)。
细胞生物学实验技术实验医学研究中心编订2013-08实验一实验准备【目的】了解组织培养中实验器材的处理过程。
【概述】目前多数的实验室还达不到用后即弃的条件,常要反复使用一些器皿,在组织细胞培养中器材的清洗、消毒灭菌仍是重要环节,是一项繁重而艰苦的工作,而且工作量很大, 其主要目的是去除器皿上杂质及其对细胞生长有影响的物质及各种微生物。
【材料】1.玻璃器皿:培养瓶,血清瓶,试管,吸管2.塑料器皿:枪头,EP管【操作步骤】(一)玻璃器皿的处理玻璃器皿用于培养细胞、细胞冻存、培养用液的存放等。
提供细胞生长的玻璃表面不但要清洁干净,而且要带适当电荷。
苛性碱清洗剂会使玻璃表面带的电荷不适于细胞附着,需以HCL或H2SO4中和。
清洗玻璃器皿不仅要求干净透明、无油迹,且不能残留任何毒性物质。
为了保证清洗的质量,一般玻璃器皿的处理分为六个个步骤。
1.浸泡:新的玻璃器皿首先用自来水初步刷洗,5%稀盐酸溶液中浸泡过夜。
使用过的玻璃器皿用1‰的新洁尔灭或清水浸泡。
泡时应将器皿完全浸入水中,使水进入器皿内而无气泡空隙遗留。
2.刷洗:一般多用毛刷和洗涤剂或洗衣粉进行洗涤,以去除器皿内外表面的杂质。
3.浸酸:酸就是清洁液,由浓硫酸、重铬酸钾及蒸馏水桉一定比例配制而成,具有很强的氧化作用,去污能力很强,对玻璃器皿无腐蚀作用。
经清洁液浸泡后,玻璃器皿残留的未刷洗掉的微量杂质可被4.流水灌满、倒掉,须重复十次以上,然后,再用蒸馏水漂洗2~3次,最后用三蒸水漂洗一次。
烤箱内烘干备用。
5.包装:包装的目的是防止消毒灭菌后再次受到污染,所以经清洗烤干的器材应严格包装后再进行消毒灭菌处理。
6.消毒灭菌:包括干热消毒和湿热消毒。
干热消毒一般在烤箱中进行,主要用于消毒玻璃器皿,需加温到160℃,保持90~120min方能杀死芽孢。
湿热消毒是一种有效的消毒方法,一般使用高压蒸汽灭菌器进行消毒。
因物品不同,其有效灭菌压力和时间不同,一般物品(如布类、金属器械、玻璃器皿等)消毒的要求是101.33kpa(相当于15磅,121℃)20min,某些培养用液、橡胶制品、塑料器皿等要求为67.55kpa (相当于10磅,115℃)10min。
实验一动物细胞的传代培养一、实验目的1.熟悉细胞培养过程中的无菌操作技术。
2.了解细胞传代培养的基本方法和主要操作步骤二、实验原理细胞培养(cell culture)是指从机体内取出某种组织或细胞,模拟机体内的生理条件使其在体外生存、生长和繁殖的过程。
细胞的体外培养在细胞生物学和医学研究领域有着极为广泛的用途,这一技术已成为研究细胞生理、细胞增殖、细胞遗传、细胞癌变和细胞工程等课题的一项不可缺少的手段。
细胞培养技术的突出优点在于能为研究者提供大量的生物性状相同的细胞作为研究对象,便于人们在体外利用各种不同的方法从不同的角度研究细胞生命活动的规律。
另外,利用细胞培养技术还可使人们较为方便地研究各种物理、化学和生物因素对细胞结构和功能的影响。
细胞培养可分为原代培养和传代培养2种情况。
所谓原代培养(primary culture)是指直接从机体取出组织或细胞后所进行的首次培养。
而传代培养(subculture)是指当原代培养的细胞增殖到一定密度后,将其从原培养容器中取出,以1:2或其他比例转移到另一个或几个容器中所进行的再培养。
传代培养可简称传代。
在体外培养过程中,要使细胞能正常地生长、繁殖,需经常对其进行传代。
传代的累积次数就是细胞的代数。
在从事细胞培养工作时常常会接触到细胞系(cell line)和细胞株(cell strain)这两个容易混淆的概念。
一般认为,细胞系指通过原代培养并经传代后所形成的细胞群体,由于细胞系来源于原代培养,而原代培养物中所含的细胞种类较多,故一个细胞系往往由多个生物学性状不同的细胞群体所组成,而细胞株是利用单细胞分离培养法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中选择出的细胞群体,一个细胞株往往具有特殊的生物学性状或标记并可持续存在。
细胞培养是一种程序复杂、条件较多且要求严格的实验性工作。
由于细胞在体外的生长、繁殖会受到温度、营养物质、酸碱度、渗透压及微生物等多种因素的显着影响,故细胞培养工作的各个环节如培养器皿清洗消毒、营养液配制和除菌、pH值调整、温度调节等操作都有严格的要求和规定,特别要注意无菌操作,这是细胞体外培养成败的关键。
细胞生物学实验指导西北农林科技大学生命科学学院细胞生物学教研室二00九年十月实验一叶绿体的分离与荧光观察一. 实验目的1. 通过植物细胞叶绿体的分离, 了解细胞器分离的一般原理和方法.2. 观察叶绿体的自发荧光和次生荧光, 并熟悉荧光显微镜的使用方法.二. 实验原理将组织匀浆后悬浮在等渗介质中进行差速离心,是分离细胞器的常用方法。
叶绿体的分离应在等渗溶液(0.35mol/L氯化钠或0.4mol/L蔗糖溶液)中进行, 以免渗透压的改变使叶绿体到损伤。
将匀浆液1000r/min的条件下离心2min, 以去除其中的组织残渣和未被破碎的完整细胞。
然后,在3000r/min的条件下离心5min,即可获得沉淀的叶绿体(混有部分细胞核)。
分离过程最好在0~5℃的条件下进行,如果在室温下,要迅速分离和观察。
某些物质在一定短波长的光(如紫外光)的照射下吸收光能进入激发态,从激发态回到基态时,就能在极短的时间内放射出比照射光波长更长的光(如可见光),这种光就称为荧光。
若停止供能,荧光现象立即停止。
有些生物体内的物质受激发光照射后,可直接发出荧光(称为自发荧光),如叶绿素的火红色荧光。
有的生物材料本身不发荧光,但它吸收荧光染料后同样也能发出荧光(称为间接荧光),如叶绿体吸附吖啶橙后可发橘红色荧光。
本实验利用荧光显微镜对发荧光的叶绿体进行观察。
利用荧光显微镜对可发荧光的物质进行检测时,将受到许多因素的影响,如温度,光,淬灭剂等。
因此在荧光观察时应抓紧时间, 有必要时立即拍照。
另外,在制作荧光显微标本时最好使用无荧光载片、盖片和无荧光油。
三. 实验用品1.器材: 1)主要设备: 普通离心机,粗天平,荧光显微镜;2)小型器材: 剪刀,研钵,移液管,漏斗,滴管, 10ml刻度离心管,纱布若干, 无荧光载玻片和盖玻片。
2.材料:新鲜菠菜。
3.试剂: 0.35mol/L氯化钠溶液,0.01%吖啶橙(acridine orange).0.01%吖啶橙的配制:称取0.1g吖啶橙加蒸馏水100ml做干液,贮棕色瓶,置4℃冰箱保存。
实验室规则与操作要求为获得较好的实验结果,避免发生差错与意外事故,特制定以下规则与要求,希望实验者能严格遵守。
(一)显微镜的使用及保护①显微镜是细胞生物学实验的主要观察工具,使用时必须注意保持外观整洁、防湿、防高温、防药品侵蚀,使用时勿使染液或其它溶液沾污镜头,一旦沾污,及时用擦镜纸蘸上镜头清洗液(无水乙醚:无水乙醇=7:3)轻轻擦拭干净。
②带光源的显微镜待电压稳定后,将电源的光亮度调节器调至最小,再打开显微镜的电源,缓慢调节光亮度适当进行量度观察,观察完毕后,则先将光亮度调节器调至最小,然后再关闭显微镜电源开关。
③镜头的清洗:实验完毕后,镜头的清洗很重要。
用擦镜纸蘸取少量镜头清洗液,先从镜头的中央开始清洗,轻轻旋转擦至镜头的边缘部分,如此重复2-3次。
④载物台必须保持清洁,必要时亦可用擦镜纸蘸少量清洗液擦试载物台。
聚光器上的污物的去除亦可采用类似的方法。
⑤使用完毕后,玻片一律取下,套上布袋.放回原处。
本桌的显微镜一律不准搬离本实验桌。
若需使用者,可到该桌使用,使用后务必保持该显微镜的清洁。
如若发现违章使用情况,必追究使用者责任,本次实验作零分计。
(二)实验时,实验室内,一律不准高声喧哗整洁,保持室内安静,认真操作,仔细做好各项观察与记录。
(三)实验室内的一切仪器、物品必须爱护。
节约材料、药品,取用时不要过量。
公用物品不得独自占用,用后归还原处。
(四)注意安全。
使用有毒物品、强酸、强碱等,应严格按照操作规程。
易燃物品远离火源。
禁止湿手拿取电源开关或接触电源。
如发生触电等事故,及时报告。
(五)取用各种试剂,要用及时盖上瓶盖。
按献宝取出所需之药品或溶液后,不得将原液倒回瓶内。
滴管、玻棒、吸管不可混用。
(六)实验中如有丢失、损坏仪器设备及用具,及时登记并报告,凡违反操作规程造成不应有的损失者,视其情节轻重,态度好坏,按有关规定处理。
(七)本实验室欢迎各位实验者对每一实验本身提出新的看法与做法,至于能否采用,视具体情况而定。
任何人未经老师许可,不得自作主张,改动任何实验步骤与操作方法。
(八)实验完毕后,须摆齐药品,洗净器皿,做好本桌清洁。
整个实验室清洁由本班班长安排。
离开前要关好门、窗、水、电。
实验一、细胞形态及细胞器的观察一、目的:观察细胞形态,了解细胞的分类,了解细胞器的分布二、实验用品:显微镜、动物及植物的组织切片。
三、实验操作1、细胞形态观察(1)多角形细胞:观察小白鼠肝细胞,细胞呈多角形,分界不太明显,以苏木精-伊红染色,细胞质染成红色,细胞核染成兰色,测量其细胞及细胞核的长短径。
(2)柱状细胞:观察上皮细胞,细胞是高柱状或低柱状。
(3)梭形细胞:河蚌外套膜表皮以内,为结缔组织,其中有横肌和纵肌切面,细胞呈梭形,染色方法同上。
(4)树枝状细胞:观察兔脊髓运动神经元,分布在脊髓灰质中,细胞突起呈树枝状。
(5)卵园形细胞:观察蛙血细胞涂片中的蛙血细胞。
2、细胞器的观察⑴高尔基体:观察高尔基体装片,高尔基体银染成棕色,形状为网状或块状,分布在核周围的胞质中。
⑵线粒体:观察线粒体装片,线粒体呈兰色线、粒状,均匀地分布细胞质中。
四、实验结果记录:1、绘制观察的各种细胞的形态。
2、各种高尔基体、线粒体在细胞中的分布草图。
实验二相差和暗视野显微镜的原理、使用及标本观察一、相差显微镜:人眼仅能观察到波长(颜色)及振幅(亮度)的差别。
活细胞往往是无色透明的,通过活细胞的光线波长及振幅都无明显的改变,因此,在普通显微镜下我们难以观察到活细胞及结构。
在实际工作中,许多的工作要求我们观察活细胞,人们设计了适合上述目的的观察工具,相差显微镜就是其中一种。
(一)相差显微镜的原理:当照明光线通过活细胞时,虽然波长及振幅没有明显的变化,但由于细胞的各部分及细胞与周围介质之间折射率有所差别,光线通过各种界面时,一部分直接通过细胞称为直射光。
另一部分变为衍射光,衍射光与直射光的波长一致,但衍射光的相位比直射光大约推迟约1/4个波长,从标本某一点发出的直射光和衍射光经物镜会聚以后,在物镜的像场交于一点,衍射光与直射光就会发生干涉,而形成合成光波。
合成光的波长仍和原来相同,但振幅为两束光的几何叠加。
在普通显微镜下,叠加结果没有明显变化,故我们观察不到标本及其细微结构(图1a)。
在相差显微镜中通过改变衍射光或直射光的相位,将直射光和衍射光的相位差变成振幅差。
于是就可以在相位显微镜中观察到标本各部分的差别了。
改变相位有相板来完成。
如果推迟直射光的相位1/4λ,则直射光和衍射光的相位相同,发生相长干涉,合成干涉比直射光明亮,称负反差(如图1b)。
如果推迟衍射光的相位1/4λ,则直射光比衍射光超前1/2λ,这时发生相消干涉,合成光比直射光暗,称正反差。
(如图1c)。
(二)相差显微镜的装置相差显微镜的主要装置有两个:环状光阑和相板。
环状光阑是装在聚光镜中的环状通光孔(图2a),随着物镜倍数的改变,要改变其大小。
通常将10×、20×、40×、100×(或90×)四种配合物镜的环状光阑安装在一个软盘内,与聚光器一起组成转盘聚光器。
在转盘前还有一个标示孔,转动转盘时,,0、10、20、40、100(或90)依次进入标示孔,这表示与赶倍物镜相配合的环状光阑置入光路,“0”表示明视野,这时与普通显微镜是一样的,转盘上有供合轴调整用的调节钮,有的是固定在其上的,有的是分开的。
相板(图2b)是安装在物镜后焦面上的,带相板的物镜称相差物镜,以ph标记,相板可以氛围两个部分:一为共轭面,为环状,通过环状光阑的直射光经物镜会聚后,正好落在共轭面上;另外一部分为补偿面,大量衍射光透过这一区域,相板上镶有相位膜,通常为金属电解质MgO,它能推迟光线的相位(常为1/4λ),如涂在共轭面上,则推迟直射光的相位,形成明反差。
如涂在补偿面,则推迟衍射相位,形成暗反差(正反差),即标本比周围介质暗,在相板上还覆盖有吸收膜,吸收掉一部分的光线,多数是镶在共轭面上,以吸收一部分直射光使其振幅与衍射光相近,这样合成光与直射光反差才明显。
镜检时,为使效果达到最佳,要求环状光阑的像正落在共轭面上,两者大小也正好相符,这样才能使应被吸收的光被吸收。
为了检查是否达到上述要求,拨出物镜就可以看到环状光阑像和相板相反,但因其太小,需用合轴调整望远镜加以放大,有的相差显微镜不是使用合轴望远镜,而用补偿透镜加在目镜中。
为了使光线的相干性好,最好使用单色光照明,常用绿色滤色镜。
获得绿光,还兼有吸热作用,由于相差显微镜的环状光阑通光孔较小,故需较强的照明光源,一般均用人工光源。
二、暗视野显微镜暗视野显微镜,由于能观察到普通光镜下观察不到的微粒,所以又称超显微镜,暗视野显微镜还可以用来观察活细胞线粒体的运动,也可以观察介质中的微生物等。
(一)原理及结构特点:暗视野显微镜的设计原理是以Tyndal效应为基础的,光线通过胶体介质时,介质会对光发生强烈的散射,如房间中的细小尘埃本不能被看见,但当一束强光照进房间时,我们从照明光束的侧面观察时,就可以看见尘埃。
暗视野显微镜应用了特殊的聚光器,不让照明灯光直接进入物镜造成视野。
而是让照明灯光倾斜的照在标本上。
标本对光线发生反射或散射,反射光和散射光进入物镜,而观察到标本的状况。
暗视野显微镜和普通光学显微镜相比,在于它所使用的聚光器是暗视野聚光器,聚光器的中央照明光束完全被挡住,形成暗视野,如图:由于暗视野显微镜的照明方法主要是利用被物体表面散射光来观察物体,所以能看见物体的存在和运动,不能辨清物体的内部结构。
如果被检测物质为透明的非均质,并且直径大于1/2λ时,各级衍射光进入物镜,就可以观察到物体的结构。
普通显微镜在明视野照明观察物体时,分辨力只有0.2μm,但是在暗视野照明条件下,可以分辨0.004μm的粒子。
就是说暗视野显微镜可以观察到在普通光学显微镜下观察不到的0.2-0.004μm的粒子。
(二)、操作:简易暗视野聚光器的安装:1、取下聚光器,并将聚光器的上、下透镜旋开。
2、按聚光器下透镜的上表面直径ф剪下一黑纸,并一将边缘1/3剪去,剪成如图所示的形状。
3、将剪好的黑纸置于聚光器下透镜的上表面,将两透镜重新旋好,装上显微镜,简易暗视野显微镜就做好了。
(三)、材料观察:1、用吸管吸一滴糖水滴于载玻片上,加盖盖玻片,如水太多,用滤纸吸干。
2、将聚光器上滴加镜油,然后降下聚光器,将玻片标本置于载物台上,把聚光器升起,让聚光器和载片之间浸满镜油。
3、仔细调焦,观察原生动物如草履虫等的形态特征及其运动。
(四)、注意事项:1、聚光器透镜和载玻片之间必须浸油,否则,照明光线;在聚光器上表面发生全反射,不能得到照明,而看不清物体。
2、照明光线要强,因此应用显微镜灯而不用自然光。
3、为防止照明进入物镜,可适当调节聚光器上下的位置。
4、暗视野照明时,注意物镜一定不能高于0.85,否则会应因镜口率太大而达不到暗视野照明效果。
5、载玻片不能太厚,以0.1mm左右为益,且无裂痕而清洁。
6、虹彩光阑必须开到最大。
三、荧光显微镜(一)原理及结构特点:1852年Stokens发现当以短波光照射某些物质时,这些物质就会发出较长的光波,称之为荧光。
当某一物质的外层电子接收到能量相当时的光量子后,这个电子就会从能级较低的电子层跃迁到能级较高的电子层(激发态),但激发态是不稳定的,大约经过10ˉ8秒,电子就会以辐射光量子的形式释放能量而回到原来的稳定状态,辐射的光量子就是光(如图),因为能量还有一部分是以热能的形式散发的,所以荧光光波比激发的光波长。
动物细胞内的大部分成分经激发光波激发后,可以发出淡蓝色的荧光,植物叶绿素等经激发光照射后发出血红色荧光。
这种现象称为自发式荧光,或直接荧光。
有些细胞成分与发荧光的有机物——荧光染料结合后,而具有发荧光发能力,这种荧光成为间接荧光或次生荧光。
除少数物质具有较强的自发荧光外,大多数细胞的自发荧光否很弱,不能满足实际工作的要求,现在比较广泛利用的是间接荧光,获得间接荧光的方法有两种:[1].荧光染色法:利用荧光染料使细胞或组织着色,它和细胞内不同成分结合后可发出一定波长的荧光。
对于不同的组织或细胞组分,目前已成立了一些有效的荧光染色方法,如显示粘蛋白成分的荧光RAS反应显示类脂质磷化氢3R荧光染色法,显示染色体分带的Q带技术等,可选用不同的方法研究不同的细胞成分。
[2].免疫荧光技术:又叫荧光抗体方法,它是利用抗体的特异结合现象。
将抗体标记上荧光色素成为荧光抗体。
以确定细胞或组织内的相应抗原或抗体的存在及分布上,由于该法是免疫学技术和荧光染色技术结合起来的一种方法,它具有免疫学的特异性和荧光方法的敏感性,作为一种研究方法或实验手段,已经得到了广泛的应用,列如显示膜的流动性的方法,显示细胞骨架的方法等。