内容简介
《细胞生物学实验(第二版)》是作者根据多年教学实践并采纳第一版使用过程中的意见和建议编写而成,是细胞生物学教学改革的主要成果,从基础性、综合性和设计性3个层面设置实验37个。涵盖了部分经典的细胞生物学实验,增添了一些现代细胞和分子生物学新技术,内容包括光学及电子显微镜技术,细胞形态结构,细胞化学及组分分离,细胞分裂与早熟染色体凝集,细胞培养、冻存、复苏及融合,转染,荧光原位杂交,免疫印迹,免疫荧光,酵母双杂,细胞同步化及凋亡的诱导和检测等。《细胞生物学实验(第二版)》可供综合性大学,农林、师范及医学院校生命科学相关专业本科生使用,也可作为相关研究人员的参考书。
内页插图
目录
前言
实验室规则
细胞生物学实验绘图方法与要求
第一部分 基础性实验
实验1 普通光学显微镜的构造及使用
实验2 特殊光学显微镜的构造及使用
Ⅰ 暗视野显微镜
Ⅱ 相差显微镜
Ⅲ 荧光显微镜
Ⅳ 激光扫描共聚焦显微镜
实验3 石蜡切片法制备光学显微镜标本
实验4 冰冻切片法制备光学显微标本
实验5 透射电子显微镜及样品制备
实验6 扫描电子显微镜及样品制备
实验7 细胞形态观察、大小测量及死细胞和活细胞鉴定
实验8 液泡系的超活染色与动态观察
实验9 线粒体超活染色技术与数目统计
实验10 细胞骨架观察
Ⅰ 微丝观察
Ⅱ 微管观察
实验11 碱性磷酸酶和酸性磷酸酶染色技术
实验12 核仁组成区银染色技术(Ag-NOR染色法)
实验13 多糖的细胞化学显示法-PAS反应
实验14 DNA的细胞化学显示法-Feulgen反应
实验15 RNA的细胞化学显示法-Brachet反应
实验16 细胞器的分离与鉴定
实验17 基因组DNA的提取与检测
Ⅰ 动物细胞基因组DNA提取
Ⅱ 植物细胞基因组DNA提取
Ⅲ 基因组DNA的琼脂糖凝胶电泳
实验18 真核细胞总RNA提取与检测
ⅠTRIzol试剂提取小鼠肝脏总RNA
Ⅱ 热酸性酚法提取酵母总RNA
实验19 细胞无丝分裂和有丝分裂的形态观察
实验20 细胞减数分裂的形态观察
实验21 超前凝集染色体标本的制备与观察
实验22 细胞的原代培养
实验23 细胞的传代培养
实验24 细胞的冻存与复苏
实验25 细胞融合实验
实验26 流式细胞仪测定细胞DNA含量
第二部分 综合性实验
实验27 冠状动脉平滑肌细胞的分离、培养、鉴定与生长曲线绘制
实验28 荧光原位杂交确定特定核酸序列的定位
实验29 磷酸钙沉淀法将DNA导入细胞
实验30 RT-PCR检测大鼠肝再生中肌动蛋白基因的表达
实验31 Western blot检测HeLa细胞Hsp70表达
实验32 重组EGFP在小鼠肝脏中瞬时表达的观察(液压转基因法)
实验33 蛋白质与蛋白质相互作用检测——酵母双杂交筛选
第三部分 设计性实验
实验34 不同类群细胞大小和结构的比较
实验35 植物细胞中叶绿体的原位观察
实验36 不同方法制备同步化细胞的效果比较
实验37 细胞凋亡的诱导和检测
参考文献
附录
附录一 离心机转数与离心力的换算表
附录二 常用溶液的配制和使用
附录三 生物标本常用染料性能简介和常用染色剂配方
附录四 常用玻璃、塑料仪器的清洗和干燥
附录五 试剂规格
附录六 常用单位
彩图
前言/序言
细胞生物学是高等院校生命科学的主要课程之一,是一个实验性很强的学科。生命科学的许多重大发现源于细胞生物学实验技术的不断创新。因此,学习和掌握细胞生物学基本技术和新实验方法,对于从事生命科学研究的工作者来说是非常必要的。
细胞生物学实验课的教学目的主要是,通过基本技能训练及观察分析实验结果,使学生了解并掌握有关的实验技术原理和操作方法,进而培养学生动手实践、分析和解决问题的能力。相关的细胞生物学实验教材有很多,但如果考虑到设备条件、师资力量和学生情况,从适合地方普通高等院校的角度来说,找一本合适的教材并不容易,为此,我们在参考兄弟院校反馈意见的基础上,对2007年出版的《细胞生物学实验技术》一书进行了改版,对保留的大部分实验进行了必要的扩充和修改,同时将一些实验进行了合并,也增添了一些新的实验,力求在加强学生基本技能训练的同时,提高学生分析问题和解决问题的科学思维能力,为将来学生独立进行科学研究打下基础。
本书适应新的实验教学体系,实验内容少而精,适合普通高等院校细胞生物学实验教学,可以留给老师和学生一定的发挥空间。本书在内容的安排上,分为基础性实验、综合性实验和设计性实验3个层次,涵盖了细胞生物学大部分内容,既有前沿性,又有实用性。其突出的特点是力求全面培养和提高学生的实验技能,使学生在加深对细胞生物学相关理论知识的认识、掌握基本细胞生物学实验技术和方法的基础上,学习从事科学研究和撰写科研论文的基本方法,为其将来独立从事科研工作奠定坚实的基础。每个实验均有详细的原理介绍、结果描述、必要插图、注意事项及思考题,有助于学生在实验前后进行思考、总结和提高。同时配PPT,方便教师讲授和学生预习。
本书涉及的大多数材料为生活细胞材料,由学生自己动手取材和实验,能使学生对细胞有生动的认识。这些实验内容新颖、技术先进、可操作性强,对培养学生的动手能力、分析问题的能力、解决问题的能力和独立从事科学研究的能力很有帮助。书后有6个附录,为读者查询常用实验数据提供了方便,实用性强。本书可供高等师范院校生物科学和生物技术专业及相关专业的学生和教师使用。
好的,这里为您提供一份针对《细胞生物学实验(第二版)》的、不包含该书内容的图书简介,力求详尽且自然流畅。 --- 《生命奥秘的微观探索:前沿细胞技术与应用精选》 导言:迈入生命的结构核心 在当代生命科学的宏大图景中,细胞生物学无疑是构建我们对生命理解的基石。我们对疾病机制的深入剖析、对再生医学的不断突破,乃至对生命起源的古老追问,都离不开对细胞这一基本生命单元的细致观察与精确操控。本书《生命奥秘的微观探索:前沿细胞技术与应用精选》并非简单地对经典细胞生物学概念进行复述,而是将视角聚焦于当代实验室中最具活力、最富创新性的技术前沿,旨在为高年级本科生、研究生以及致力于转化研究的科研人员提供一套系统化、高阶的实验方法论和应用案例集。 本书的撰写理念是“重技术、促创新”。我们深知,知识的进步依赖于工具的革新。因此,我们着力呈现的不是基础的台盼红染色或DNA提取步骤,而是那些定义了过去十年细胞生物学发展方向的复杂、多维度的技术平台。通过整合跨学科的知识,本书试图搭建一座桥梁,连接理论知识与尖端实践,激发读者在解决复杂生物学问题时的实验设计灵感。 第一部分:成像技术的革命——超越可见光的限制 传统的光学显微镜虽是细胞观察的起点,但面对活细胞内亚微米尺度的动态事件,其分辨率和多重标记能力已显不足。本部分深度剖克了当前细胞成像领域最受瞩目的两大分支:超分辨率显微技术和活细胞功能性成像。 1. 超分辨成像的原理与实践: 我们详尽阐述了STED(受激发射损耗)、PALM/STORM(光激活定位显微)等原理,重点讨论了如何实现对蛋白质聚集体、细胞骨架动态组装等纳米结构的高精度重建。不同于教科书对原理的简单描述,本书提供了具体的图像数据处理流程,包括点扩散函数(PSF)拟合、盲反卷积算法的选择,以及如何规避荧光漂白对定量分析的干扰。 2. 多光子与活体深层成像: 针对组织学样本和器官模型(Organoids)的复杂三维结构,本书深入剖析了双光子激发显微镜在减少光毒性、增加穿透深度方面的优势。关键内容包括选择合适的非线性晶体、飞秒激光器的调谐技巧,以及如何利用笼式扫描技术对胚胎发育过程中的钙离子波动进行长时间、低干扰的追踪记录。此外,我们还探讨了在共聚焦系统中集成光遗传学工具(Optogenetics)对特定神经元群进行时空精确激活的实验设计。 第二部分:高通量组学与单细胞解析 基因组学、转录组学已进入“高通量”时代,但面对细胞异质性的挑战,将传统批量分析方法应用于复杂的组织样本,往往掩盖了关键的生物学信息。本部分的核心在于介绍如何将单细胞分辨率引入到宏大的组学分析中。 1. 单细胞RNA测序(scRNA-seq)的文库构建优化: 我们摒弃了对10x Genomics或Smart-seq2流程的简单罗列,转而聚焦于实验设计的关键决策点:如何选择合适的捕获平台(如液滴微流控或孔板阵列)以适应不同细胞类型和稀有细胞群体的需求;如何优化细胞悬液制备过程,最小化机械损伤和RNA降解;以及在数据分析层面,如何有效处理“dropout”事件,并利用UMAP或t-SNE等降维方法对细胞簇进行生物学意义上的注释。 2. 空间转录组学(Spatial Transcriptomics)的应用: 这一新兴领域允许研究者在保留组织空间信息的同时进行全基因表达分析。本书详细介绍了基于原位捕获(如10x Visium平台)和基于质谱成像的技术差异,重点讨论了如何利用空间信息重建信号通路在组织切片上的传播路径,以及如何识别肿瘤微环境中关键的细胞-细胞通讯网络。 第三部分:细胞重编程与体外模型构建的挑战 从体外培养到模拟复杂生理环境,细胞模型正变得日益精细化和功能化。本部分着重探讨当前再生医学和药物筛选领域的核心技术——诱导性多能干细胞(iPSCs)的衍生、定向分化以及三维模型的构建。 1. 高效重编程与表观遗传调控: 讨论了超越经典的“山中因子”组合,利用整合因子替代、小分子抑制剂共刺激等策略提高iPSC重编程效率和质量。重点分析了在重编程过程中,如何通过ATAC-seq等表观遗传学工具来监测染色质开放性的动态变化,确保重编程的彻底性和安全性。 2. 复杂器官模型(Organoids)的生物反应器设计: 描述了如何利用水凝胶基质(如Matrigel替代品)和微流控芯片系统,精确控制细胞所处的机械应力、营养梯度和氧气浓度,以促进肠道、肝脏或神经系统的类器官向更成熟、更具生理相关性的方向发展。我们特别关注了如何通过流体剪切力模拟血管的生理环境,以培养出功能化的内皮细胞层。 3. 细胞-细胞相互作用的定量分析: 药物筛选的未来在于更接近人体的模型。本书详细介绍了如何使用双荧光报告系统或共培养系统,结合高内涵筛选(HCS)平台,对不同细胞亚群之间的信号转导进行高通量、定量的分析,例如评估T细胞对肿瘤抗原提呈细胞(APC)的激活效率。 结语:技术融合与未来展望 《生命奥秘的微观探索:前沿细胞技术与应用精选》意在提供一个动态的实验工具箱。生命科学的进步不再局限于单一学科的突破,而是高度依赖于生物学、工程学和信息科学的深度交叉融合。本书期望读者能够掌握这些尖端工具背后的基本逻辑和潜在陷阱,从而在未来的科研道路上,能够设计出更具洞察力、更可靠的细胞生物学实验,真正揭示生命现象的深层机制。