❶ 细胞生物学中常用的实验技术或者方法
第二节 细胞生物学实验方法与技术
当前细胞生物学与医药保健事业联系的较为紧密的热点问题主要有以下几种:1)真核细胞基因结构及其表达调控;2)细胞膜、膜系、受体与信号传递研究;3)细胞生长、分化、衰老、癌变、死亡,尤其是程序性细胞死亡的研究;4) 细胞工程,包括基因工程及体细胞核移植的研究。
一、细胞培养常用方法
1、细胞原代培养(primay culture) 又称初代培养,即直接从机体取下细胞、组织、或器官、让他们在体外维持与生长。原代细胞的特点是细胞或组织刚离开机体,他们的生物状态尚未发生很大的改变,一定程度上可反映他们在体内的状态,表现出来源组织或细胞的特性,因此用于药物实验尤其是药物对细胞活动、结构、代谢、有无毒性或杀伤作用等研究是极好工具。常用的原代培养方法有组织快培养法及消化培养法。前者方法简单,细胞也较易生长,尤其是培养心肌有时能观察到心肌组织块的搏动。细胞从组织块外长并铺满培养皿或培养瓶后即可进行传代。2、细胞的传代培养 当细胞生长至单层汇合时,便需要进行分离培养否则会因无繁殖空间、营养耗竭而影响生长,甚至整片细胞脱离基质悬浮起来直至死亡。为此当细胞达到一定密度时必须传代或再次培养,目的是借此繁殖更多的细胞,另一方面是防止细胞的退化死亡。
二、器官培养方法
器官培养(organ culture)是指用特殊的装置使器官、器官原基或它们的一部分在体外存活,幷保持其原有的结构和功能。器官培养可模拟体内的三维结构,用于观察组织间的相互反应、组织与细胞的分化以及外界因子包括药物对组织细胞的作用。
器官培养方法很多,最经典的方法即表玻皿器官培养法;一种最常用的方法是不锈钢金属网格法及Wolff培养法和扩散盒培养法,实验者可根据情况选择采用。
三、放射自显影术测定
放射自显影术(autoradiography)是利用放射性同位素电离辐射对核子乳胶的感光作用,显示标本或样品中放射物的分布、定量以及定位的方法。放射性同位素能在紧密接触的感光乳胶中记录下它存在的部位和强度,准确显示出形态与功能的定位关系。现已可将放射自显影术与电镜以及生物分子结合起来。不但可以研究放射性物质在组织和细胞内的分布代谢,而且可以揭示核酸合成及其损伤等改变,目前已在生命科学各领域被广泛应用。
四、染色体分析技术
染色质或染色体是遗传物质在细胞水平的形态特征。前者是指当细胞处于合成期时遗传物质经碱性染料着色后,呈现出细丝状弥漫结构;当细胞进入分裂期时,染色质细丝高度螺旋化凝聚为形态有特征的染色体。特别是在分裂中期,复制后的染色体达到最高程度的凝聚,称为中期染色,是进行染色体形态观察分析的最佳时期。染色体分析应用领域越来越广,主要用于以下几方面:1)为临床诊断提供新手段;2)研究不育和习惯性流产发生的遗传基础;3) 通过检查胎儿的染色体,预防有染色体异常患儿出生(先天愚型);4)根据染色体的多肽性进行亲子和异型配子的起源研究;结合DNA重组技术可以将基因定位于染色体的具体区带上。
五、电镜技术
早在1940年,英国剑桥大学首先试制成功扫描电子显微镜,但因分辨率低无实用价值。1965年英国剑桥科学仪器有限公司开始生产出商品扫描电镜,其以显着优点广泛用于生物学、医学、物理学、化学、电子学及勘探、冶金、国防、公安、机械与轻工业等诸多领域,并已成为非常有用的研究工具。
❷ 什么是PCR技术PCR的基本原理是什么
PCR技术是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术,它可看作是生物体外的特殊DNA复制,PCR的最大特点,是能将微量的DNA大幅增加。
PCR技术的基本原理:类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。
PCR(聚合酶链式反应)是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链,低温(经常是60°C左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合,再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72°C左右),DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。
基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备,能在变性温度,复性温度,延伸温度之间很好地进行控制。
(2)生物放大技术测定技术方法有哪些扩展阅读
PCR引物设计
PCR反应中有两条引物,即5′端引物和3′引物。设计引物时以一条DNA单链为基准(常以信息链为基准),5′端引物与位于待扩增片段5′端上的一小段DNA序列相同;3′端引物与位于待扩增片段3′端的一小段DNA序列互补。
引物设计的基本原则
1、引物长度:15-30bp,常用为20bp左右。
2、引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,G+C太少扩增效果不佳,G+C 过多易出现非特异条带。ATGC最好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列参照。
3、引物内部不应出现互补序列。
4、两个引物之间不应存在互补序列,尤其是避免3 ′端的互补重叠。
5、引物与非特异扩增区的序列的同源性不要超过70%,引物3′末端连续8个碱基在待扩增区以外不能有完全互补序列,否则易导致非特异性扩增。
6、引物3‘端的碱基,特别是最末及倒数第二个碱基,应严格要求配对,最佳选择是G和C。
7、引物的5 ′端可以修饰。如附加限制酶位点,引入突变位点,用生物素、荧光物质、地高辛标记,加入其它短序列,包括起始密码子、终止密码子等。
❸ 克隆原理是什么
TA克隆方法(Original TA Cloning Kit)把PCR片断与一个具有3-T突出的载体DNA连接起来的方法。因为PCR反应中所适用的聚合酶具有末端转移的活性,通常在3加上A。例如:Taq聚合酶同时具有的末端连接酶的功能,PCR反应时在每条PCR扩增产物的3端自动添加一个3-A突出端。只有用经过特殊处理的具有3-T突出末端的DNA片断才能通过T/A配对进行连接。通过PCR的方法扩增目的基因片断的过程中,由于往往不清楚目的基因的DNA序列,获得的目的片断通常需要通过TA克隆的方法,重组到T-载体中,通过序列测定清楚DNA序列。由于在PCR过程中,使用的DNA聚合酶不同,往往分为2种情况:(1)使用不同的Taq酶,在PCR扩增循环结束后,加上72℃ 10分钟一个过程,Taq酶可以在扩增产物的3末端加上A,因此PCR产物回收纯化后可以和T载体直接连接。(2)使用高保真的DNA聚合酶,如pfu酶,由于其不能在扩增产物的3末端加上A,得到的DNA序列为钝端,因此,需要在回收纯化后进行加A的过程,通常是以PCR回收产物为模板,加上一定量的普通Taq酶和反应液,加入dATP(或dNTP), 72℃ 10分钟,然后将加A产物直接用于TA连接。
❹ 微生物检测或鉴定技术或方法有哪些
微生物检测或鉴定技术或方法有哪些
通过显微镜直接观察。一般来说,在一定的培养条件下(相同的培养基、温度以及培养时间),同种微生物表现出稳定的菌落特征。这些特征包括菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等方面。(见高中生物选系1《生物技术实践》图2-8)因此可以通过显微镜观察菌落特征对微生物种类进行判断。
使用选择培养基培养微生物或人为提供有利于目的菌株生长的条件。选择培养基,顾名思义其作用是允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他微生物生长。例如,使用以尿素作为唯一氮源的培养基能够培养出可合成脲酶的微生物;在培养基中PH调至酸性有利于霉菌的生长繁殖(抑制细菌的生命活动)等。选择培养一般是通过观察微生物的同化作用类型或某一特征进行间接判断,得到的微生物往往并不只有一种,但是能够大致确定这些微生物存在的共有特征从而对其分类。
使用鉴别培养基。即根据微生物的代谢特点,在培养基中加入某种指示剂或化学药品。例如,水质检验中大肠杆菌的检验(大肠杆菌的存在数量用以衡量水被粪便污染的程度)就用到了伊红—美蓝试剂,该试剂与水或乳制品中的大肠杆菌反应出现深紫色且带有金属光泽,属于大肠杆菌的特征反应。与选择培养相比,鉴别培养基的鉴别所得结果的范围比较小,一般可直接测定某微生物的种类。