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研究细胞常用技术方法

发布时间:2022-06-07 05:52:37

⑴ 细胞工程有哪些技术

【植物细胞工程】
常用技术手段:植物组织培养,植物体细胞杂交。
理论基础:植物细胞的全能性。
【动物细胞工程】
常用的技术手段:动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体、胚胎移植、核移植等

⑵ 细胞生物学的研究方法

细胞生物学广泛地利用相邻学科的成就,在技术方法上是博采众长,凡是能够解决问题的都会被使用。例如用分子生物学的方法研究基因的结构,用生物化学、分子生物学的方法研究染色体上的各种非组蛋白和它们对基因活动的调节和控制或者利用免疫学的方法研究细胞骨架的各种蛋白(微管蛋白、微丝蛋白、各种中等纤维蛋白)在细胞中的分布以及在生命活动中的变化。起源于分子遗传学的重组DNA技术和起源于免疫学的产生单克隆抗体的杂交瘤技术,也成了细胞生物学的有力工具。显然,一种方法所解决的问题不一定属于原来建立这一方法的学科。例如用分子生物学的方法解决了核小体的结构,严格地说这应是形态学的范畴。这样的例子并不少见,在这里学科的界限也被抹掉了。也许可以说细胞核移植、微量注射和细胞融合是细胞生物学自身发展起来的方法,但是用这些方法进行的实验往往也需要其他方法配合来做进一步分析。 细胞生物学与其说是一个学科,倒不如说它是一个领域。这可以从两个方面来理解:一是它的核心问题的性质──把发育与遗传在细胞水平结合起来,这就不局限于一个学科的范围。二是它和许多学科都有交叉,甚至界限难分。例如,就研究材料而言,单细胞的原生动物既是最简单的动物,也是最复杂的细胞,因为它们集许多功能于一身;尤其是其中的纤毛虫,不仅对于研究某些问题,例如纤毛和鞭毛的运动,特别有利,关于发育和遗传的研究也积累了大量有价值的资料。但是这类研究也可以列入原生动物学的范畴。其次,就研究的问题而言,免疫性是细胞的重要功能之一,细胞免疫应属细胞生物学的范畴,但这也是免疫学的基本问题。
由于广泛的学科交叉,细胞生物学虽然范围广阔,却不能像有些学科那样再划分一些分支学科──如象细胞学那样,根据从哪个角度研究细胞而分为细胞形态学、细胞化学等。如果要把它的内容再适当地划分,可以首先分为两个方面:一是研究细胞的各种组分的结构和功能(按具体的研究对象),这应是进一步研究的基础,把它们罗列出来,例如基因组和基因表达、染色质和染色体、各种细胞器、细胞的表面膜和膜系、细胞骨架、细胞外间质等等。其次是根据研究细胞的哪些生命活动划分,例如细胞分裂、生长、运动、兴奋性、分化、衰老与病变等,研究细胞在这些过程中的变化,产生这些过程的机制等。
当然这仅是人为地划分,这些方面都不是各自孤立的,而是相互有关连的。从细胞的各个组分讲,例如表面膜与细胞外间质有密切关系,表面膜又不是简单地覆盖着细胞质的一层膜,而是通过一些细微结构──已经知道其中之一是肌动蛋白分子,这又联系到细胞骨架了──与细胞质密切相连。这样,表面膜才能和细胞内部息息相关。另一方面,从研究的问题出发,研究分裂、分化等生命现象,离不开结构的基础。例如研究细胞分裂就涉及到染色质怎样包扎成染色体,染色体的分裂和运动,细胞骨架的变化包括微管蛋白的聚合和解聚,与表面膜有关的分裂沟的形成,还有细胞分裂的调节与控制。再如研究细胞分化除去要了解某种细胞在分化过程中细胞器的变化、它们所特有的结构蛋白质的变化,主要地还要了解导致分化的物质基础以及这些物质怎样作用于基因调控的水平,导致有关的基因被激活。可见研究的重点尽管可以人为地划分,但一定要把细胞作为一个整体看待,一定要把生命过程和细胞组分的结构和功能联系起来。 既然细胞生物学的主要任务是把发育和遗传联系起来,细胞分化这个问题的重要性就不言而喻。因为就整个有机体而言,遗传特点不仅显示在长成的个体,而是在整个生命过程不断地显示出来。在细胞水平,细胞的分化也就是显示遗传特征的过程,例如鸟类、爬行类的水晶体,其中所含的晶体蛋白是α、β、δ三种,不同于哺乳类,后者含有α、β、γ三种。在鸟类的晶体分化中首先出现大量的δ晶体蛋白,但是在哺乳类晶体分化中却找不到这种蛋白。可见某种细胞的分化特征的出现,也就是它们的遗传特征的出现。但是这仅是在细胞水平就一种生化性状(特异的蛋白质)在一种特化细胞中的出现而言,情况当然还比较简单,如果涉及到一个由多细胞组成的形态学性状,情况会复杂得多,但是性状发生的过程仍然是遗传表现的过程。
像晶体细胞分化这样的例子,细胞生物学的术语称之为终末分化,也就是走向成熟的分化,其分化的产物就是这种细胞的终末产物。由于取材方便,产物比较单一易于分析等原因,细胞分化的研究中关于终末分化的研究占很大的比重,研究得比较多的是红细胞、肌细胞、胰脏细胞、晶体细胞、黑色素细胞、软骨细胞等。
一个经常被引用的例子是红细胞中血红素的转换。人类胚胎早期的红细胞中首先出现胚期血红素,后来逐渐被胎儿期血红素所代替,胎儿三个月之后,后者又被成体型血红素所代替。关于这些血红素已经有很多研究。例如它们各自由那些肽链组成,这些肽链在个体发育中交互出现的情况,它们各自的氨基酸组成和排列顺序,各个肽链的基因位点,以至基因的结构都已比较清楚,工作可以说是相当深入了。
但是,追根到底有些问题依然没有得到明确的解答,甚至没有解答──这也适用于关于其他细胞的终末分化的研究。例如,为什么胚期血红素会在红细胞而不在其他细胞中出现?为什么会发生血红素的转换?关于前一问题,有人曾分别地从鸡的输卵管细胞(不产生血红素)和红细胞(产生血红素)提取染色质,用酶来切割,观察到两种来源的染色质对酶的抵抗力不同。来自红细胞的易于受到酶的攻击,推测这可能由于核小体的构型不同。红细胞中含有珠蛋白基因段落的核小体构型较松弛,因而易于受到影响;构型较松弛也就为RNA聚合酶在上面转录产生信使RNA提供了条件。但是如果追问下去,为什么单单在红细胞里核小体的构型比较松弛?RNA聚合酶怎样识别出这样的段落?这些问题还需进一步研究。其次,关于胚期血红素向胎儿期血红素的转换。用两种荧光染料标记两种免疫抗体,观察到在同一红细胞中有两种血红素的存在,说明转换不是由于出现不同的细胞,而是由于同一细胞相继地产生了不同的血红素。是什么原因使得血细胞停止生产原有的而产生出新的血红素?也许可以说是发育的“程序”,但还要回答发育程序得以实现的物质基础是什么。所有这些问题的解答,将使我们对基因选择性表达的认识有极大的迈进。 实现了终末分化的细胞,已经失去了转变为其他细胞类型的潜能,只能向一个方面分化。例如红细胞,虽然发生血红素的转换,但不能转变为其他类型的正常细胞,与胚胎细胞相比,它们的情况要简单些,因为胚胎细胞在尚未获得决定的时候是具有广泛潜能的。拿中胚层细胞来说,它们既可以分化为肌细胞,也可以分化为前肾细胞、血细胞、间质细胞等。已经初步知道,外界因素可以影响中胚层细胞向肌细胞或红细胞的方向分化,但是这因素是什么,怎样作用,都一无所知。在这里,首先要使中胚层细胞向某一方向分化,然后那一方向(例如红细胞)所特有的一套终末分化的步骤才得以进行下去。形象化地说,中胚层细胞中似乎存在着向不同方向分化的开关,打开某一个开关(例如红细胞的),才能进行那一方向的分化,这当然比终末分化更复杂些,对此还一无所知。

⑶ 要研究细胞内各种细胞器的结构和功能,需要将这些细胞器分离出来。常用的方法是什么

答案是差速离心法
研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能,需要将这些细胞器分离出来,常用的方法是差速离心法.差速离心法是将细胞膜破坏后,形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆;将匀浆放入离心管,用高速离心机在不同的转速下进行离心,利用不同的离心速度所产生的不同离心力,就能将各种细胞器分离开。
ps:密度离心法应用于dna半保留复制验证实验中轻链带(离心管上部),杂合链带(位置居中)和重链带(最靠近离心管底部)在氯化铯溶液中的位置定位.
祝楼主新年快乐,新的一年,合家欢乐,幸福美满!!!

⑷ 细胞生物学研究的常用技术有哪些····

1.显微技术:包括显微观察,显微操作。
2细胞组分分析技术:离心分离技术,生物大分子定位技术,定量细胞化学分析技术。
3.细胞工程:细胞培养

⑸ 研究活细胞或组织最好的方法是

1(常用光镜标本制备技术

切片标本的制备。这是最常用的方法。应用光学显微镜观察机体各部的微细结构时,首先应把所有要观察的材料制成薄片,最基本的就是切片方法,其中石蜡切片更为常用。其制备程序大致如下:

(1)取材与固定。将所要观察的人体或动物的新鲜材料切成适当的小块,立即浸入固定液(如甲醛溶液等)中进行固定,防止离体后结构发生变化,使其尽可能保持活体时的结构状态。

(2)脱水与包埋。为了使石蜡能浸入组织内,把固定好的材料用乙醇等脱水,经二甲苯透明后,再浸入加温溶化的石蜡中浸透包埋使组织块变硬。

(3)切片与染色。将包埋的组织蜡块,用切片机切成5-10μm左右的薄片,贴在载玻片上,脱蜡后进行染色。最常用的染色法是苏木精和伊红染色,简称HE染色。

(4)封固。在切片上滴加中性树胶,用盖玻片进行封固,保存备用。

在制作较硬组织(如骨组织等)或较大组织器官(如眼球)等切片,可用火棉胶代替石蜡进行浸透包埋,再进行染色。为了较好地保存细胞内酶的活性 ,可选用冰冻切片,将组织在低温条件下快速冻结,直接切片,进行染色。

2(涂片、铺片、磨片标本的制备

血液等液体材料,可直接在玻片上涂片,干燥后再进行固定和染色。疏松结缔组织和肠系膜等薄层组织,可在玻片撕开展平,制成铺片,待干燥后进行固定和染色。骨和牙等坚硬组织除用酸(稀硝酸等)脱钙后再按常规制成切片外,还可直接研磨成薄的磨片进行染色观察。

3(组织化学和免疫组织化学方法

组织化学与细胞化学是应用物理、化学和免疫学方法,对组织、细胞内某些化学成分的定性、定位和定量进行研究,从而探讨与其相关的机能活动。

(1)组织化学。其原理是在组织切片上或被取材料上,加某种试剂,使它与组织或细胞内某些物质起化学反应,形成最终反应产物。光镜组织化学要求其最终产物是有色的沉着物;电镜细胞化学要求其最终产物是重金属沉着物。观察其沉着物的颜色、深浅或电子密度,可对某种物质进行定性、定位和定量。

(2)免疫细胞化学。是将免疫学基本理论与细胞化学技术相结合而建立起来的新技术。主要是应用抗原与抗体特异性结合的特点,检测细胞内某些肽类和蛋白质等大分子物质的分布。肽类和蛋白质种类繁多,均具抗原性。提取动物的某些肽类和蛋白质,作为抗原注入另一种动物体内,则产生与抗原相应的特异性抗体(免疫球蛋白),从血清中制备该抗体。如使抗体与荧光素结合,则形成荧光标记抗体。常用的荧光素为异硫氰酸荧光素(FITC),当用该荧光素标记抗体处理组织切片时,则与组织内相应抗原发生特异结合,在荧光显微镜下呈黄绿色荧光部分,即为抗原抗体复合物,称此为荧光标记抗体法。如抗体与辣根过氧化物酶(HRP)等酶标记,与抗原结合后呈棕红色,可在光镜或电镜下观察,此即酶标抗体法。

4(组织培养

组织培养或细胞培养是在体外研究活组织或活细胞的形态结构和生理功能动态变化的一种很有价值的研究手段,已广泛应用于生物医学的各个领域。组织培养是在无菌条件下进行,从机体取得的活组织或活细胞,或者长期传代培养的细胞株,放入盛有营养液的培养基

⑹ 细胞生物学的研究方法有哪些

生物学的一些基本研究方法——观察描述的方法、比较的方法和实验的方法等是在生物学发展进程中逐步形成的。在生物学的发展史上,这些方法依次兴起,成为一定时期的主要研究手段。这些方法综合而成现代生物学研究方法体系和研究框架。18世纪下半叶

⑺ 细胞工程的研究对象及方法有哪些

细胞工程是生物工程的一个重要方面。总的来说,它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计蓝图,进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。当前细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合、细胞拆合、染色体操作及基因转移等方面。通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株,并可以产生新的物种或品系。
细胞工程(Cell engineering):

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与方法,按照人们的需要和设计,在细胞水平上的遗传操作,重组细胞结构和内含物,以改变生物的结构和功能,即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法,快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。

细胞工程与基因工程一起代表着生物技术最新的发展前沿,伴随着试管植物、试管动物、转基因生物反应器等相继问世,细胞工程在生命科学、农业、医药、食品、环境保护等领域发挥着越来越重要的作用。

21世纪合成生物学的发展,采用计算机辅助设计、DNA或基因合成技术,人工设计细胞的信号传导与基因表达调控网络,乃至整个基因组与细胞的人工设计与合成,从而刷新了基因工程与细胞工程技术,并将带来生物计算机、细胞制药厂、生物炼制石油等技术与产业革命。

⑻ 细胞生物学研究的主要技术与手段

a.观察细胞显微结构的光学显微镜技术; b.探索细胞超微结构的电子显微镜技术; c.研究蛋白质和核酸等生物大分子结构的X射线衍射技术; d.用于分离细胞内不同大小细胞器的离心技术; e.用于培养具有新性状细胞的细胞融合和杂交技术; f.使机体细胞能在体外长期生长繁殖的细胞培养技术; g.能对不同类型细胞进行分类并测其体积、DNA含量等数据的流式细胞术; h.利用放射性同位素对细胞中的DNA、RNA或蛋白质进行定位的放射自显影技术; i.用于探测基因组中英雄模范种基因是否存在,是否表达以及拷贝数多少的核酸分子杂交技术; j.能将细胞中的特定蛋白质或梳酸分子进行分离纯化的层析技术和电泳技术; k.对细胞化学定性、定量分析的显微分光光度术,显微荧光光度术,核磁共振技术。

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