细胞生物学技术ppt课件.ppt

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1、细胞生物学的研究方法一、显微镜技术光学显微镜图像处理电子显微镜显微操作二、细胞培养技术三、细胞组分分析技术四、基因操作技术五、细胞工程技术学习目的与要求掌握细胞生物学基本研究方法的原理和应用。熟悉细胞生物学基本研究方法的技术特点。了解细胞生物学研究方法的进展。细胞生物学的许多进展，尤其是近年来振奋人心的发展，都是由于引入新研究方法的结果。显微镜技术细胞培养细胞及其组份的分离和纯化重组DNA技术细胞工程技术一、显微镜技术一个典型的动物细胞，直径为10~20µm，比人肉眼能见到的最小颗粒还小5倍。不同

2、显微结构的尺寸由左至右依次为动物细胞、细菌、线粒体、流感病毒、核糖体、绿色荧光蛋白、胸腺嘧啶。虚线为光学显微镜分辨极限。物距(u)像距(v)正倒大小虚实图示应用u>2f2f>v>f倒立缩小实像照相机、摄像机u=2fv=2f倒立等大实像测焦距2f>u>fv>2f倒立放大实像幻灯机、电影放映机、投影仪u=f---不成像强光聚焦手电筒f>uv>u正立放大虚像放大镜凸透镜的五种成象规律显微镜的成像原理显微镜的几个基本概念显微镜的几个基本概念分辨率：能区分两质点的最小距离。R=0.61λ/n·sin(R:

3、分辨率λ:光波的波长n:介质折射率α:物镜镜口角)显微镜能分辨的距离越小，分辨率越高。光源：能发射光波的物体。波长范围：390nm–760nm。相应光色：紫、蓝、青、绿、黄、橙、红数值孔径：叫物镜的数值孔径。N·A=n·sin名称可见光紫外光X射线α射线电子束0.1Kv10Kv波长（nm）390~76013~3900.05~130.005~10.1230.0122不同光线的波长分辨率（R）大小决定于光的波长（λ）、孔径角（α）和介质折射率（n）。R=0.61λ/N.A.（N.A.=n·sinα/

4、2）物镜的数值孔径提高显微镜分辨率的方法用短波长的光照射：如紫外光显微镜，电子显微镜。增大物镜的数值孔径：在物镜和盖玻片之间充以n较大的油，如香柏油n=1.52,不仅使n增大，而且孔径角也增大。对不同细胞组分进行选择性染色能显示出细胞中特殊部分如核或膜。原核细胞真核细胞植物核细胞变形虫1.光学显微镜二束光波同相位时，合波振幅增加，亮度增加；二束光波处于相反相位时，则相互抵消，合波的振幅和亮度降低把一物体放在光源和观察者之间，当光线通过一固体物的边缘时，在高倍放大情况下所观察到的干涉效应。波

5、之间的相位关系，产生同样的干涉效应。例如，用同一波长的光照射一个直狭缝，所呈的放大像是一系列平行线；如照射一小圆孔，所呈的像是一系列同心圆。用相差显微镜和微分干涉差显微镜可直接从显微中观察未经固定和染色的活细胞。通过活细胞的光的相位发生了变化，相差和微分干涉差显微镜可使光相位变化转变为振幅变化，产生高反差影像。相差显微镜和微分干涉差显微镜暗场显微镜:照明的光线直接光线不能进入物镜，只有散射光进入物镜，这样就观察到暗背景中发亮的细胞结构。（A）光直接通过细胞所呈的影像（C）微分干涉差显微术（B）相差

6、显微术（D）暗视场显微术50µm用4种不同的光学显微镜技术所观察到的培养中的成纤维细胞细胞荧光技术GFPNIH3T3cellslabeledwiththegreen-fluorescentBraincellsstainedwithCalciumGreen-1,AM.Thecellsarerespondingtotheneurotransmitter,glutamate,withanincreaseincytoplasmicCa2+concentration.用荧光显微镜可观察细胞中的荧光。细胞荧光

7、技术在现代生物学中已被广泛应用。荧光素(fluorescein)，绿色荧光四甲基罗丹明(tetramethyrhodanmine)，红色荧光常见荧光分子的激发光与发射光波长范围激光扫描共聚焦显微术(Laserscanningconfocalmicroscope,LSCM)摇蚊的多线染色体普通光学显微镜激光扫描共焦显微镜共聚焦激光显微镜获得被检物体三维结构的原理及呈现的三维图像1932年E.Ruska和M.Knoll发明第一台透射电镜（TEM），人类视野进入超微领域。M.KnollE.Ruska19

8、52年英国工程师CharlesOatley制造出了第一台扫描电镜（SEM）。CharlesOatley现代光学显微镜和电子显微镜的分辨范围2.电子显微镜透射电子显微镜扫描电子显微镜与电镜相关的技术扫描隧道电子显微镜透射电子显微镜transmissionelectronmicroscope,TEM原理、以电子束作光源，电磁场作透镜。电子束波长与加速电压(通常50~120KV)的平方根成反比；由电子照明系统、电磁透镜成像系统真空系统、记录系统、电源系统等5部分构成；分辨率0.2nm，放