❶ 細胞生物學中常用的實驗技術或者方法
第二節 細胞生物學實驗方法與技術
當前細胞生物學與醫葯保健事業聯系的較為緊密的熱點問題主要有以下幾種:1)真核細胞基因結構及其表達調控;2)細胞膜、膜系、受體與信號傳遞研究;3)細胞生長、分化、衰老、癌變、死亡,尤其是程序性細胞死亡的研究;4) 細胞工程,包括基因工程及體細胞核移植的研究。
一、細胞培養常用方法
1、細胞原代培養(primay culture) 又稱初代培養,即直接從機體取下細胞、組織、或器官、讓他們在體外維持與生長。原代細胞的特點是細胞或組織剛離開機體,他們的生物狀態尚未發生很大的改變,一定程度上可反映他們在體內的狀態,表現出來源組織或細胞的特性,因此用於葯物實驗尤其是葯物對細胞活動、結構、代謝、有無毒性或殺傷作用等研究是極好工具。常用的原代培養方法有組織快培養法及消化培養法。前者方法簡單,細胞也較易生長,尤其是培養心肌有時能觀察到心肌組織塊的搏動。細胞從組織塊外長並鋪滿培養皿或培養瓶後即可進行傳代。2、細胞的傳代培養 當細胞生長至單層匯合時,便需要進行分離培養否則會因無繁殖空間、營養耗竭而影響生長,甚至整片細胞脫離基質懸浮起來直至死亡。為此當細胞達到一定密度時必須傳代或再次培養,目的是藉此繁殖更多的細胞,另一方面是防止細胞的退化死亡。
二、器官培養方法
器官培養(organ culture)是指用特殊的裝置使器官、器官原基或它們的一部分在體外存活,幷保持其原有的結構和功能。器官培養可模擬體內的三維結構,用於觀察組織間的相互反應、組織與細胞的分化以及外界因子包括葯物對組織細胞的作用。
器官培養方法很多,最經典的方法即表玻皿器官培養法;一種最常用的方法是不銹鋼金屬網格法及Wolff培養法和擴散盒培養法,實驗者可根據情況選擇採用。
三、放射自顯影術測定
放射自顯影術(autoradiography)是利用放射性同位素電離輻射對核子乳膠的感光作用,顯示標本或樣品中放射物的分布、定量以及定位的方法。放射性同位素能在緊密接觸的感光乳膠中記錄下它存在的部位和強度,准確顯示出形態與功能的定位關系。現已可將放射自顯影術與電鏡以及生物分子結合起來。不但可以研究放射性物質在組織和細胞內的分布代謝,而且可以揭示核酸合成及其損傷等改變,目前已在生命科學各領域被廣泛應用。
四、染色體分析技術
染色質或染色體是遺傳物質在細胞水平的形態特徵。前者是指當細胞處於合成期時遺傳物質經鹼性染料著色後,呈現出細絲狀彌漫結構;當細胞進入分裂期時,染色質細絲高度螺旋化凝聚為形態有特徵的染色體。特別是在分裂中期,復制後的染色體達到最高程度的凝聚,稱為中期染色,是進行染色體形態觀察分析的最佳時期。染色體分析應用領域越來越廣,主要用於以下幾方面:1)為臨床診斷提供新手段;2)研究不育和習慣性流產發生的遺傳基礎;3) 通過檢查胎兒的染色體,預防有染色體異常患兒出生(先天愚型);4)根據染色體的多肽性進行親子和異型配子的起源研究;結合DNA重組技術可以將基因定位於染色體的具體區帶上。
五、電鏡技術
早在1940年,英國劍橋大學首先試製成功掃描電子顯微鏡,但因解析度低無實用價值。1965年英國劍橋科學儀器有限公司開始生產出商品掃描電鏡,其以顯著優點廣泛用於生物學、醫學、物理學、化學、電子學及勘探、冶金、國防、公安、機械與輕工業等諸多領域,並已成為非常有用的研究工具。
❷ 什麼是PCR技術PCR的基本原理是什麼
PCR技術是一種用於放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術,它可看作是生物體外的特殊DNA復制,PCR的最大特點,是能將微量的DNA大幅增加。
PCR技術的基本原理:類似於DNA的天然復制過程,其特異性依賴於與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。
PCR(聚合酶鏈式反應)是利用DNA在體外攝氏95°高溫時變性會變成單鏈,低溫(經常是60°C左右)時引物與單鏈按鹼基互補配對的原則結合,再調溫度至DNA聚合酶最適反應溫度(72°C左右),DNA聚合酶沿著磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互補鏈。
基於聚合酶製造的PCR儀實際就是一個溫控設備,能在變性溫度,復性溫度,延伸溫度之間很好地進行控制。
(2)生物放大技術測定技術方法有哪些擴展閱讀
PCR引物設計
PCR反應中有兩條引物,即5′端引物和3′引物。設計引物時以一條DNA單鏈為基準(常以信息鏈為基準),5′端引物與位於待擴增片段5′端上的一小段DNA序列相同;3′端引物與位於待擴增片段3′端的一小段DNA序列互補。
引物設計的基本原則
1、引物長度:15-30bp,常用為20bp左右。
2、引物鹼基:G+C含量以40-60%為宜,G+C太少擴增效果不佳,G+C 過多易出現非特異條帶。ATGC最好隨機分布,避免5個以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列參照。
3、引物內部不應出現互補序列。
4、兩個引物之間不應存在互補序列,尤其是避免3 ′端的互補重疊。
5、引物與非特異擴增區的序列的同源性不要超過70%,引物3′末端連續8個鹼基在待擴增區以外不能有完全互補序列,否則易導致非特異性擴增。
6、引物3『端的鹼基,特別是最末及倒數第二個鹼基,應嚴格要求配對,最佳選擇是G和C。
7、引物的5 ′端可以修飾。如附加限制酶位點,引入突變位點,用生物素、熒光物質、地高辛標記,加入其它短序列,包括起始密碼子、終止密碼子等。
❸ 克隆原理是什麼
TA克隆方法(Original TA Cloning Kit)把PCR片斷與一個具有3-T突出的載體DNA連接起來的方法。因為PCR反應中所適用的聚合酶具有末端轉移的活性,通常在3加上A。例如:Taq聚合酶同時具有的末端連接酶的功能,PCR反應時在每條PCR擴增產物的3端自動添加一個3-A突出端。只有用經過特殊處理的具有3-T突出末端的DNA片斷才能通過T/A配對進行連接。通過PCR的方法擴增目的基因片斷的過程中,由於往往不清楚目的基因的DNA序列,獲得的目的片斷通常需要通過TA克隆的方法,重組到T-載體中,通過序列測定清楚DNA序列。由於在PCR過程中,使用的DNA聚合酶不同,往往分為2種情況:(1)使用不同的Taq酶,在PCR擴增循環結束後,加上72℃ 10分鍾一個過程,Taq酶可以在擴增產物的3末端加上A,因此PCR產物回收純化後可以和T載體直接連接。(2)使用高保真的DNA聚合酶,如pfu酶,由於其不能在擴增產物的3末端加上A,得到的DNA序列為鈍端,因此,需要在回收純化後進行加A的過程,通常是以PCR回收產物為模板,加上一定量的普通Taq酶和反應液,加入dATP(或dNTP), 72℃ 10分鍾,然後將加A產物直接用於TA連接。
❹ 微生物檢測或鑒定技術或方法有哪些
微生物檢測或鑒定技術或方法有哪些
通過顯微鏡直接觀察。一般來說,在一定的培養條件下(相同的培養基、溫度以及培養時間),同種微生物表現出穩定的菌落特徵。這些特徵包括菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等方面。(見高中生物選系1《生物技術實踐》圖2-8)因此可以通過顯微鏡觀察菌落特徵對微生物種類進行判斷。
使用選擇培養基培養微生物或人為提供有利於目的菌株生長的條件。選擇培養基,顧名思義其作用是允許特定種類的微生物生長,同時抑制或阻止其他微生物生長。例如,使用以尿素作為唯一氮源的培養基能夠培養出可合成脲酶的微生物;在培養基中PH調至酸性有利於黴菌的生長繁殖(抑制細菌的生命活動)等。選擇培養一般是通過觀察微生物的同化作用類型或某一特徵進行間接判斷,得到的微生物往往並不只有一種,但是能夠大致確定這些微生物存在的共有特徵從而對其分類。
使用鑒別培養基。即根據微生物的代謝特點,在培養基中加入某種指示劑或化學葯品。例如,水質檢驗中大腸桿菌的檢驗(大腸桿菌的存在數量用以衡量水被糞便污染的程度)就用到了伊紅—美藍試劑,該試劑與水或乳製品中的大腸桿菌反應出現深紫色且帶有金屬光澤,屬於大腸桿菌的特徵反應。與選擇培養相比,鑒別培養基的鑒別所得結果的范圍比較小,一般可直接測定某微生物的種類。