內容簡介
《細胞生物學實驗(第二版)》是作者根據多年教學實踐並采納第一版使用過程中的意見和建議編寫而成,是細胞生物學教學改革的主要成果,從基礎性、綜閤性和設計性3個層麵設置實驗37個。涵蓋瞭部分經典的細胞生物學實驗,增添瞭一些現代細胞和分子生物學新技術,內容包括光學及電子顯微鏡技術,細胞形態結構,細胞化學及組分分離,細胞分裂與早熟染色體凝集,細胞培養、凍存、復蘇及融閤,轉染,熒光原位雜交,免疫印跡,免疫熒光,酵母雙雜,細胞同步化及凋亡的誘導和檢測等。《細胞生物學實驗(第二版)》可供綜閤性大學,農林、師範及醫學院校生命科學相關專業本科生使用,也可作為相關研究人員的參考書。
內頁插圖
目錄
前言
實驗室規則
細胞生物學實驗繪圖方法與要求
第一部分 基礎性實驗
實驗1 普通光學顯微鏡的構造及使用
實驗2 特殊光學顯微鏡的構造及使用
Ⅰ 暗視野顯微鏡
Ⅱ 相差顯微鏡
Ⅲ 熒光顯微鏡
Ⅳ 激光掃描共聚焦顯微鏡
實驗3 石蠟切片法製備光學顯微鏡標本
實驗4 冰凍切片法製備光學顯微標本
實驗5 透射電子顯微鏡及樣品製備
實驗6 掃描電子顯微鏡及樣品製備
實驗7 細胞形態觀察、大小測量及死細胞和活細胞鑒定
實驗8 液泡係的超活染色與動態觀察
實驗9 綫粒體超活染色技術與數目統計
實驗10 細胞骨架觀察
Ⅰ 微絲觀察
Ⅱ 微管觀察
實驗11 堿性磷酸酶和酸性磷酸酶染色技術
實驗12 核仁組成區銀染色技術(Ag-NOR染色法)
實驗13 多糖的細胞化學顯示法-PAS反應
實驗14 DNA的細胞化學顯示法-Feulgen反應
實驗15 RNA的細胞化學顯示法-Brachet反應
實驗16 細胞器的分離與鑒定
實驗17 基因組DNA的提取與檢測
Ⅰ 動物細胞基因組DNA提取
Ⅱ 植物細胞基因組DNA提取
Ⅲ 基因組DNA的瓊脂糖凝膠電泳
實驗18 真核細胞總RNA提取與檢測
ⅠTRIzol試劑提取小鼠肝髒總RNA
Ⅱ 熱酸性酚法提取酵母總RNA
實驗19 細胞無絲分裂和有絲分裂的形態觀察
實驗20 細胞減數分裂的形態觀察
實驗21 超前凝集染色體標本的製備與觀察
實驗22 細胞的原代培養
實驗23 細胞的傳代培養
實驗24 細胞的凍存與復蘇
實驗25 細胞融閤實驗
實驗26 流式細胞儀測定細胞DNA含量
第二部分 綜閤性實驗
實驗27 冠狀動脈平滑肌細胞的分離、培養、鑒定與生長麯綫繪製
實驗28 熒光原位雜交確定特定核酸序列的定位
實驗29 磷酸鈣沉澱法將DNA導入細胞
實驗30 RT-PCR檢測大鼠肝再生中肌動蛋白基因的錶達
實驗31 Western blot檢測HeLa細胞Hsp70錶達
實驗32 重組EGFP在小鼠肝髒中瞬時錶達的觀察(液壓轉基因法)
實驗33 蛋白質與蛋白質相互作用檢測——酵母雙雜交篩選
第三部分 設計性實驗
實驗34 不同類群細胞大小和結構的比較
實驗35 植物細胞中葉綠體的原位觀察
實驗36 不同方法製備同步化細胞的效果比較
實驗37 細胞凋亡的誘導和檢測
參考文獻
附錄
附錄一 離心機轉數與離心力的換算錶
附錄二 常用溶液的配製和使用
附錄三 生物標本常用染料性能簡介和常用染色劑配方
附錄四 常用玻璃、塑料儀器的清洗和乾燥
附錄五 試劑規格
附錄六 常用單位
彩圖
前言/序言
細胞生物學是高等院校生命科學的主要課程之一,是一個實驗性很強的學科。生命科學的許多重大發現源於細胞生物學實驗技術的不斷創新。因此,學習和掌握細胞生物學基本技術和新實驗方法,對於從事生命科學研究的工作者來說是非常必要的。
細胞生物學實驗課的教學目的主要是,通過基本技能訓練及觀察分析實驗結果,使學生瞭解並掌握有關的實驗技術原理和操作方法,進而培養學生動手實踐、分析和解決問題的能力。相關的細胞生物學實驗教材有很多,但如果考慮到設備條件、師資力量和學生情況,從適閤地方普通高等院校的角度來說,找一本閤適的教材並不容易,為此,我們在參考兄弟院校反饋意見的基礎上,對2007年齣版的《細胞生物學實驗技術》一書進行瞭改版,對保留的大部分實驗進行瞭必要的擴充和修改,同時將一些實驗進行瞭閤並,也增添瞭一些新的實驗,力求在加強學生基本技能訓練的同時,提高學生分析問題和解決問題的科學思維能力,為將來學生獨立進行科學研究打下基礎。
本書適應新的實驗教學體係,實驗內容少而精,適閤普通高等院校細胞生物學實驗教學,可以留給老師和學生一定的發揮空間。本書在內容的安排上,分為基礎性實驗、綜閤性實驗和設計性實驗3個層次,涵蓋瞭細胞生物學大部分內容,既有前沿性,又有實用性。其突齣的特點是力求全麵培養和提高學生的實驗技能,使學生在加深對細胞生物學相關理論知識的認識、掌握基本細胞生物學實驗技術和方法的基礎上,學習從事科學研究和撰寫科研論文的基本方法,為其將來獨立從事科研工作奠定堅實的基礎。每個實驗均有詳細的原理介紹、結果描述、必要插圖、注意事項及思考題,有助於學生在實驗前後進行思考、總結和提高。同時配PPT,方便教師講授和學生預習。
本書涉及的大多數材料為生活細胞材料,由學生自己動手取材和實驗,能使學生對細胞有生動的認識。這些實驗內容新穎、技術先進、可操作性強,對培養學生的動手能力、分析問題的能力、解決問題的能力和獨立從事科學研究的能力很有幫助。書後有6個附錄,為讀者查詢常用實驗數據提供瞭方便,實用性強。本書可供高等師範院校生物科學和生物技術專業及相關專業的學生和教師使用。
好的,這裏為您提供一份針對《細胞生物學實驗(第二版)》的、不包含該書內容的圖書簡介,力求詳盡且自然流暢。 --- 《生命奧秘的微觀探索:前沿細胞技術與應用精選》 導言:邁入生命的結構核心 在當代生命科學的宏大圖景中,細胞生物學無疑是構建我們對生命理解的基石。我們對疾病機製的深入剖析、對再生醫學的不斷突破,乃至對生命起源的古老追問,都離不開對細胞這一基本生命單元的細緻觀察與精確操控。本書《生命奧秘的微觀探索:前沿細胞技術與應用精選》並非簡單地對經典細胞生物學概念進行復述,而是將視角聚焦於當代實驗室中最具活力、最富創新性的技術前沿,旨在為高年級本科生、研究生以及緻力於轉化研究的科研人員提供一套係統化、高階的實驗方法論和應用案例集。 本書的撰寫理念是“重技術、促創新”。我們深知,知識的進步依賴於工具的革新。因此,我們著力呈現的不是基礎的颱盼紅染色或DNA提取步驟,而是那些定義瞭過去十年細胞生物學發展方嚮的復雜、多維度的技術平颱。通過整閤跨學科的知識,本書試圖搭建一座橋梁,連接理論知識與尖端實踐,激發讀者在解決復雜生物學問題時的實驗設計靈感。 第一部分:成像技術的革命——超越可見光的限製 傳統的光學顯微鏡雖是細胞觀察的起點,但麵對活細胞內亞微米尺度的動態事件,其分辨率和多重標記能力已顯不足。本部分深度剖剋瞭當前細胞成像領域最受矚目的兩大分支:超分辨率顯微技術和活細胞功能性成像。 1. 超分辨成像的原理與實踐: 我們詳盡闡述瞭STED(受激發射損耗)、PALM/STORM(光激活定位顯微)等原理,重點討論瞭如何實現對蛋白質聚集體、細胞骨架動態組裝等納米結構的高精度重建。不同於教科書對原理的簡單描述,本書提供瞭具體的圖像數據處理流程,包括點擴散函數(PSF)擬閤、盲反捲積算法的選擇,以及如何規避熒光漂白對定量分析的乾擾。 2. 多光子與活體深層成像: 針對組織學樣本和器官模型(Organoids)的復雜三維結構,本書深入剖析瞭雙光子激發顯微鏡在減少光毒性、增加穿透深度方麵的優勢。關鍵內容包括選擇閤適的非綫性晶體、飛秒激光器的調諧技巧,以及如何利用籠式掃描技術對胚胎發育過程中的鈣離子波動進行長時間、低乾擾的追蹤記錄。此外,我們還探討瞭在共聚焦係統中集成光遺傳學工具(Optogenetics)對特定神經元群進行時空精確激活的實驗設計。 第二部分:高通量組學與單細胞解析 基因組學、轉錄組學已進入“高通量”時代,但麵對細胞異質性的挑戰,將傳統批量分析方法應用於復雜的組織樣本,往往掩蓋瞭關鍵的生物學信息。本部分的核心在於介紹如何將單細胞分辨率引入到宏大的組學分析中。 1. 單細胞RNA測序(scRNA-seq)的文庫構建優化: 我們摒棄瞭對10x Genomics或Smart-seq2流程的簡單羅列,轉而聚焦於實驗設計的關鍵決策點:如何選擇閤適的捕獲平颱(如液滴微流控或孔闆陣列)以適應不同細胞類型和稀有細胞群體的需求;如何優化細胞懸液製備過程,最小化機械損傷和RNA降解;以及在數據分析層麵,如何有效處理“dropout”事件,並利用UMAP或t-SNE等降維方法對細胞簇進行生物學意義上的注釋。 2. 空間轉錄組學(Spatial Transcriptomics)的應用: 這一新興領域允許研究者在保留組織空間信息的同時進行全基因錶達分析。本書詳細介紹瞭基於原位捕獲(如10x Visium平颱)和基於質譜成像的技術差異,重點討論瞭如何利用空間信息重建信號通路在組織切片上的傳播路徑,以及如何識彆腫瘤微環境中關鍵的細胞-細胞通訊網絡。 第三部分:細胞重編程與體外模型構建的挑戰 從體外培養到模擬復雜生理環境,細胞模型正變得日益精細化和功能化。本部分著重探討當前再生醫學和藥物篩選領域的核心技術——誘導性多能乾細胞(iPSCs)的衍生、定嚮分化以及三維模型的構建。 1. 高效重編程與錶觀遺傳調控: 討論瞭超越經典的“山中因子”組閤,利用整閤因子替代、小分子抑製劑共刺激等策略提高iPSC重編程效率和質量。重點分析瞭在重編程過程中,如何通過ATAC-seq等錶觀遺傳學工具來監測染色質開放性的動態變化,確保重編程的徹底性和安全性。 2. 復雜器官模型(Organoids)的生物反應器設計: 描述瞭如何利用水凝膠基質(如Matrigel替代品)和微流控芯片係統,精確控製細胞所處的機械應力、營養梯度和氧氣濃度,以促進腸道、肝髒或神經係統的類器官嚮更成熟、更具生理相關性的方嚮發展。我們特彆關注瞭如何通過流體剪切力模擬血管的生理環境,以培養齣功能化的內皮細胞層。 3. 細胞-細胞相互作用的定量分析: 藥物篩選的未來在於更接近人體的模型。本書詳細介紹瞭如何使用雙熒光報告係統或共培養係統,結閤高內涵篩選(HCS)平颱,對不同細胞亞群之間的信號轉導進行高通量、定量的分析,例如評估T細胞對腫瘤抗原提呈細胞(APC)的激活效率。 結語:技術融閤與未來展望 《生命奧秘的微觀探索:前沿細胞技術與應用精選》意在提供一個動態的實驗工具箱。生命科學的進步不再局限於單一學科的突破,而是高度依賴於生物學、工程學和信息科學的深度交叉融閤。本書期望讀者能夠掌握這些尖端工具背後的基本邏輯和潛在陷阱,從而在未來的科研道路上,能夠設計齣更具洞察力、更可靠的細胞生物學實驗,真正揭示生命現象的深層機製。