提交 细胞生物学实验教案汇总[精选]

第一篇：提交 细胞生物学实验教案汇总[精选]

细胞生物学实验

Cell Biology Experiment

目 录

1.显微镜的结构及细胞形态观察、大小测量和死活细胞鉴定 2.液泡系和线粒体的活体染色 3.叶绿体的分离与观察

4.DNA的细胞化学——Feulgen反应 5.多糖的显示——PAS反应

6.细胞内碱性蛋白和总体蛋白的原位显示 7.细胞骨架的光学显微观察和永久制片技术 8.植物原生质体的制备与融合 9.蚕豆根尖微核试验 10.膜的通透性

11.血细胞的分化和不同类型血细胞的观察

实验报告要求

1．注意页面四边留白，不要挤到页边！2．抬头填写完整。

3．注意事项自己总结，不要抄袭！4．组长检查后上交存档。

生物绘图注意事项

1．2H 以上绘图铅笔削尖、绘图橡皮、直尺

2．边看显微镜边按视野中实际情况绘图，以精确为主，不能艺术加工。

3．应找到最典型、最能说明绘图目的的物像来绘图。先轻勾出轮廓，检查无误后，再以准确清晰的线作最后描绘。

①实线表示轮廓，虚线表示被遮蔽但需表现的轮廓，线粗细应均匀有规律

②圆点的疏密表示明暗、凹凸（越暗的地方点越多）点点时笔尖直立，点大小、疏密要均匀、整齐、浑圆，不能像“，”。

4．用尺向右侧引出水平指示线，线右端平齐字注在右侧。图下方写上所画图的名称及放大倍数。图的右侧和下方需写文字说明，所以图应绘在绘图纸上偏左上方的位置。

5．一幅图只要详细画出部分结构，其余勾画出轮廓即可。

规范

不规范

实验一 普通显微镜的使用及细胞形态观察、大小测量和死活细胞鉴定

一、实验目的

1．熟悉普通光学显微镜的基本构造和性能，掌握使用方法。2．了解细胞的一般形态和基本结构。

3．掌握显微测微尺的使用，对细胞大小有一直观认识。4．了解鉴定死活细胞的方法。

二、实验原理

1．显微测微尺的使用

镜台测微尺：表示绝对长度，长1 mm，分成100小格，每小格为0.01mm。不被用来直接测量，而是用它来校正目镜测微尺，故其质量对所测微体影响极大。

目镜测微尺：是一块比目镜筒内径稍小的有标尺的圆形玻璃片，标尺长10毫米、分为100格。需要镜台测微尺校正为绝对长度再测定细胞大小。

2．死活细胞鉴定:台盼蓝是一种低毒的活体染色剂，只能透过质膜受损的细胞或死细胞。

三、实验用品 1．试验材料：

洋葱内表皮细胞

口腔上皮细胞、（人的口腔上皮细胞是扁平、多边形的，形状不很规）

2．试剂

0.2%台盼蓝溶液 3．仪器

测微尺（2套）、普通光学显微镜、刀片、镊子、玻璃滴管、吸水纸、牙签。

四、试验方法

一、细胞死活的鉴定

0.2%台盼蓝染色5-10分钟后进行观察。

二、细胞大小测量

1）测量时，镜台微台尺换成样本，2)目镜测微尺来测量细胞的大小

3)改变显微镜的放大倍率，则需对目镜测微尺重新进行标定。

三、细胞形态的观察

五、注意事项

取口腔黏膜上皮细胞注意的问题

1．口腔上皮细胞主要分布在口腔两侧颊部。用消毒牙签的钝端，在漱净的口腔任意一侧的颊部，轻轻刮几下。

2．取材前，口腔一定要用清水漱净，去除口腔内的食物残渣。

3．用方签在口腔壁上轻轻刮动，不要刮在牙缝里，因为牙齿上刮下来的是食物碎屑，不是口腔上皮细胞。

六、作业

1．绘制口腔黏膜上皮细胞及洋葱内表皮细胞图（2-3个细胞）

2．列表写出洋葱内表皮细胞长轴、短轴长度，并计算平均值。（取3个细胞）3．取口腔黏膜上皮细胞注意的问题 4．生物绘图注意事项

实验二 线粒体和液泡系的超活染色与观察

一、实验目的

1、了解细胞和细胞器的超活染色技术。

2、观察动、植物活细胞内线粒体、液泡的形态、数量和分布,了解植物细胞液泡系的发育过程。

二、实验原理

活体染色是指对生活有机体的细胞或组织能着色但又无毒害的一种染色方法。它的目的是显示活细胞内的某些结构，而不影响细胞的生命活动和产生任何物理、化学变化以致引起细胞的死亡。活染技术可用来研究生活状态下的细胞形态结构和生理、病理状态。

根据所用染色剂的性质和染色方法的不同，通常把活体染色分为体内活染与体外活染两类。体内活染是以胶体状的染料溶液注入动、植物体内，染料的胶粒固定、堆积在细胞内某些特殊结构里，达到易于识别的目的。

体外活染又称超活染色，它是由活的动、植物分离出部分细胞或组织小块，以染料溶液浸染，染料被选择固定在活细胞的某种结构上而显色。

活体染色之所以能固定、堆积在细胞内某些特殊的部分，主要是染料的电化学特性起重要作用。碱性染料的胶粒表面带阳离子，酸性染料的胶粒表面带有阴离子，而被染的部分本身也是具有阴离子或阳离子，这样，它们彼此就发生了吸引作用。但不是任何染料都可以作为活体染色剂之用，应选择那些对细胞无毒性或毒性极小的染料，而且总要配成稀淡的溶液来使用。一般是以碱性染料最为适用，可能因为它具有溶解在类脂质的特性，易于被细胞吸收，Janus green B和中性红两种碱性染料是活体染色剂中最重要的染料，对于线粒体和液泡系的染色各有专一性。

线粒体是细胞内重要的细胞器，线粒体内膜上分布有细胞色素氧化酶，该酶能使詹姆斯绿B保持在氧化状态，呈现蓝绿色从而使线粒体显色，而细胞质中的染料被还原成无色。液泡 5

是细胞内浓缩产物的主要场所，有十分重要的功能。中性红是液泡的特殊染色剂，将液泡染成红色。在活细胞中，细胞质和细胞核不着色。如果细胞死亡，染料会弥散开来，使核着色。

三、实验用品

（一）器材

显微镜、恒温水浴锅、镊子、刀片、载玻片、盖玻片、吸管、牙签、吸水纸等。

（二）试剂

1、Ringer 溶液 生理盐水、缓冲液

氯化钠0.85g（变温动物用0.65g）；氯化钾 0.25g ；

氯化钙 0.03g ；蒸馏水100ml 2、10%、1/3000中性红溶液

称取0.5中性红溶于50ml Ringer溶液，稍加热（30-40度）使之很快溶解，用滤纸过滤，装入棕色瓶于暗处保存，否则易氧化沉淀，失去染色能力。

临用前，取已配制的1%中性红溶液1ml，加入29mlRinger溶液混匀，装入棕色瓶备用。3．1%、1/5000詹姆斯绿B溶液

称取50mg詹姆斯绿B溶于5ml Ringer溶液中，稍加 微热（30-40度）使之溶解，用滤纸过滤后，即为1%原液。取1%原液1ml加入49ml Ringer溶液，即成1/5000工作液，装入瓶中备用。最好现用现配，以保持它的充分氧化能力。

（三）材料

人口腔上皮细胞、洋葱鳞茎内表皮细胞、小麦幼根根尖。

四、实验方法

(一)线粒体的超活染色与观察

1、人口腔粘膜上皮细胞线粒体的超活染色观察

载玻片→ 37℃水浴锅的金属板→滴两滴詹纳斯绿B染液

牙签→从口腔粘膜刮取上皮细胞→放入载玻片染液→染色10-15分钟（注意不可使染液干燥, 必要时可再加滴染液）→盖上盖玻片用吸水纸吸去四周溢出的染液→观察 2.洋葱鳞茎表皮细胞线粒体的超活染色

载玻片→撕取一小片洋葱鳞茎内表皮滴→一滴詹纳斯绿B染液→染色10-15分钟 吸去染液→加一滴Ringer液，注意使洋葱内表皮展平→盖上盖玻片→观察

（二）液泡系的超活染色与观察

刀片→小麦幼苗根尖→切一纵切面→中性红染色5-10分钟

吸去染液→加一滴Ringer液→盖上盖玻片→镊子轻轻下压盖玻片→观察 五．实验结果

在小麦根尖细胞制片中，可见细胞质中散在很多大小不等的染成玫瑰红色的圆形小泡，这是初生的幼小液泡。然后，由生长点向延长区观察，在一些已分化长大的细胞内，液泡的染色较浅，体积增大，数目变少。在成熟区细胞中，一般只有一个淡红色的巨大液泡，占据细胞的绝大部分空间，将细胞核挤到细胞一侧贴近细胞壁处。六．注意事项

1、詹姆斯绿B溶液现用现配，以保持它的充 分氧化能力。

2、实验中速度要快，以免组织细胞死亡。

七、作业 ．画出你所观察到的线粒体和液泡的图像.2 ．总结实验成功或失败的原因.实验三 叶绿体的分离与观察

一、实验目的

通过植物细胞叶绿体的分离，了解细胞器分离的一般原理和方法。

二、实验原理

细胞器分离的过程包括两个主要阶段：破碎细胞和细胞组分的分离。叶绿体的分离采用在等渗溶液中进行组织匀浆、分离。叶绿体的分离采用差速离心或密度梯度离心法进行。差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速度较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速度离心悬浮液，将较小的颗粒沉降，以此类推，达到分离不同大小颗粒的目的。差速离心的分辨率不高，沉降系数在同一个数量级内的各种粒子不容易分开，常用于其他分离手段之前的粗制品提取。

三、实验用品

1.材料： 菠菜叶片

2.试剂：蒸馏水，0.35mol/L氯化钠溶液

3.仪器：普通离心机、天平、显微镜、镊子、载玻片、盖玻片、离心管、吸水纸等

四、实验方法

1.菠菜叶片(去叶脉)3g → 0.35mol/L氯化钠15ml→研磨(冰浴)→匀浆过滤(6层纱布)→滤液在1000rpm离心2min→弃沉淀，上清液3000rpm离心5min →去上清液→沉淀为叶绿体(混有部分细胞核)，用0.35mol/L氯化钠溶液悬浮 →滴片观察

2.取叶绿体悬液1滴置于载玻片上，加盖玻片后用用普通光学显微镜观察叶绿体的形态结构 3.菠菜叶手切片观察

新鲜菠菜叶，刀片切出一斜面置于载玻片上，滴加1-2滴NaCl溶液，盖上盖片，显微镜下观察。用镊子摄取或刀片刮取新鲜菠菜叶片叶肉，滴加1-2滴NaCl溶液，作临时装片。

五、实验结果

1.普通光镜下，可看到叶绿体为绿色橄榄型，高倍镜下可看到叶绿体内部含有较深的绿色颗粒，即基粒。

2.菠菜叶手切片在普通光镜下可以看到三种细胞：表皮细胞、保卫细胞、叶肉细胞。叶肉细胞呈长方形或类方形，内含大量带有绿色的叶绿体颗粒。另外，视野下还可见到大量散在的点状或类圆状叶绿体颗粒。

3.红辣椒细胞中有许多红色小颗粒，这就是杂色体。杂色体分散在细胞质中。

六、注意事项

1.叶绿体的分离应在等渗溶液(0.35mol/L氯化钠)中进行,以免渗透压的改变使叶绿体受到损伤。

2.分离过程最好在0-5℃的条件下进行；如果在室温下，要迅速分离和观察。3.离心机使用：离心管要平衡

七、作业

1.根据显微观察结果，绘制菠菜叶的结构模式图。

实验四 细胞骨架的光学显微观察和永久制片技术

一、实验目的

掌握植物细胞内细胞骨架的光学观察方法，了解细胞骨架在细胞内的分布特点。

二、实验原理

细胞骨架是指细胞质中纵横交错的纤维网络结构，按组成成分和形态结构的不同可分为微管、微丝和中间纤维。它们对细胞形态的维持、细胞的生长、运动、分裂、分化和物质运输等起重要作用。

光学显微镜下细胞骨架的形态学观察多用1% Triton X-100处理细胞，可将细胞质膜中和细胞质中的蛋白质和全部脂质被溶解抽提，而细胞骨架系统的蛋白质被保存，再用考马斯亮蓝R250染色，使得胞质中细胞骨架得以清晰显现。

Triton X-100：是非离子型表面活性剂（去污剂）。适当浓度的Triton X-100处理细胞时，可将细胞质膜中和细胞质中的蛋白质和全部脂质被溶解抽提，但细胞骨架系统的蛋白质不受破坏而被保存。这样，使细胞骨架图像更清晰。

考马斯亮蓝R250是一种普通的蛋白质染料，它可以使各种细胞骨架蛋白质着色，并非特异地显示微丝，但是由于有些细胞骨架纤维在该实验条件下不够稳定，例如微管；还有些类型的纤维太细，在光学显微镜下无法分辨，因此我们看到的主要是微丝组成的应力纤维（微丝束），直径约40nm左右。

戊二醛能固定，较好的保存细胞骨架成分。

M－缓冲液： 稳定F-肌动蛋白使得细胞骨架纤维保持聚合状态并且较为舒张，便于观察。磷酸缓冲液（PBS）：含有生理盐水，可使细胞不被破坏，能保持原有状态下的结构。

三、实验用品 1.实验材料

新鲜洋葱鳞茎的内表皮。2.实验器材

普通光学显微镜、10mL小烧杯、镊子、刀片、载玻片、盖玻片、载玻片、盖玻片、、擦镜纸、PH 计、水浴锅。3.试剂：

M－缓冲液、磷酸缓冲液（PBS）、3%戊二醛、1%Triton-100、0.2%考马斯亮蓝R250

四、试验方法

21.用镊子撕取洋葱鳞叶内侧的表皮若干片（约0.5cm大小若干片），置于1.5ml离心管中，加入PBS（1.5mL左右），使其下沉（10min左右）。2.吸去缓冲液，用1%Trion X-100处理15-20min。3.吸去Trion X-100，用M缓冲液洗3次，每次5min。4.用3%戊二醛固定30min。

5.PBS（1.5ml左右）洗3次，每次3min，滤纸吸去残液。6.0.2%考马斯亮蓝R250染色至少30min。

7.蒸馏水洗涤2次，然后将样品置于载玻片上，加盖玻片，在普通光学显微镜下观察。8.选取观察效果好的制作永久切片于脱水剂中每级5-10min，第一滴阿拉伯树胶封片。

五、实验结果

观察：镜下可见洋葱表皮细胞轮廓，微丝束呈深蓝色。转换高倍镜观察，转动微调，可见细胞骨架的立体结构。

六、注意事项：

1.撕取洋葱鳞茎内表皮不可带茎肉，样本要展开铺平。

2.去垢时间不要超过30min。

3.染色时间需掌握好，必要时可分别设不同染色时间比较。

4.由微丝组成的应力纤维（张力纤维）是一种动态结构，细胞充分贴壁铺展时纤维挺直、丰富；反之，细胞收缩变圆，应力纤维弯曲，甚至部分解聚消失而显稀少。

七、作业

绘出植物细胞骨架微丝的分布图。（2-3个细胞）补充：

① 6mmol/L PBS(pH6.8)A液：NaH2PO4·2H2O 936mg/1000ml B液：Na2HPO4·12H2O 2148mg/1000ml

工作液：A液53.7ml + B液46.3ml（用NaHCO3调pH值至6.8）② M缓冲液（pH值7.2）咪唑 50mmol/L KCl 50mmol/L MgCl2 0.5mmol/L EGTA 1 mmol/L EDTA 0.1 mmol/L 巯基乙醇1 mmol/L 甘油4 mmol/L 加蒸馏水至1000ml，用1mol/L HCL调pH值为7.2。

③ 1%TritonX-100: TritonX-100 1ml M缓冲液99ml ④ 0.2%考马斯亮蓝R250染液： 考马斯亮蓝R250 0.2g 甲醇 46.5ml 冰醋酸 7ml 蒸馏水 46.5ml 5.3%戊二醛

25%戊二醛12ml PBS（2液）88ml ⑤脱水剂 50%乙醇 70%乙醇 95%乙醇 100%乙醇 二甲苯

实验五 DNA的显示—— Feulgen反应

一、实验目的

1、了解Feulgen染色反应原理；

2、掌握Feulgen染色的方法，观察染色结果。

二、实验原理

根据DNA经盐酸水解后，打开了嘌呤碱基和脱氧核糖连接的键，在脱氧核糖的一端形成游离的醛基。这些醛基就在原位与Schiff试剂结合，形成紫红色的化合物。所以凡有DNA的部位，就呈现为紫红色。

Feulgen反应是特异性显示DNA的最经典方法，即可进行DNA定位显示，又可用显微分光光度计进行定量分析。Feulgen反应对组织中DNA的检测具有高度专一性。组织中除DNA外还有多糖、RNA和其他自由醛基可以被盐酸酸解掉。

三、实验用品

四、实验方法

①取小麦根尖和洋葱内表皮（绿豆大小）浸入预热至60℃的1N HCl中水解，时间10 min。10

②蒸馏水洗后，转入Schiff液中避光染30 min，待根尖变为深红色； ③在新配亚硫酸水中洗3次，每次 1 min；

④自来水洗 5 min，在载玻片上切下深红色根尖备用； ⑤制片镜下观察，根尖镊子捣碎压片。

五、注意事项

六、作业

绘图描述所观察到的试验结果。

实验六 多糖的显示——PAS反应

一、实验目的

通过PAS反应，了解糖原显示的基本原理、方法以及糖原在细胞中的分布。

二、实验原理

PAS反应是显示多糖的最经典、也是最直接的细胞化学方法。用具有强氧化作用的过碘酸处理使多糖中葡萄糖的乙二醇基氧化成两个游离的醛基，醛基与Schiff试剂结合可形成紫红色的化合物，颜色深浅与多糖含量成正比。单糖易被抽提掉，多糖包括糖原、粘多糖、粘蛋白、糖蛋白、糖脂、淀粉和纤维素。

三、实验用品

1.材料：马铃薯块茎

2.试剂：0.5%高碘酸、schiff试剂、亚硫酸水、70％酒精 3.器材：显微镜、刀片、镊子、载玻片、盖玻片、水浴锅

四、实验方法

1、取马铃薯块茎切成薄片，浸入过碘酸溶液10分钟；

2、用70％的酒精冲洗1次；

3、将薄片放入Schiff试剂中20－25分钟；

4、在新配亚硫酸水中洗3次，每次 1 min；

5、蒸馏水洗片刻；

6、将薄片放在载玻片上吸去水分，加上盖玻片，镜下观察。

五、注意事项

按上述操作，细胞中水溶性糖类已丧失，被染色的是不溶性的碳水化合物。

六、作业

绘制实验结果，并描述。

实验六 细胞内碱性蛋白和总体蛋白的原位显示

一、实验目的

1.掌握细胞内酸、碱性蛋白的鉴别方法； 2.了解酸、碱性蛋白在细胞内的分布情况。

二、实验原理

蛋白质是一种两性电解质，在碱性环境中，蛋白质带负电，在酸性环境中，蛋白质带正电。所以，利用各种蛋白质在不同ph下，因等电点不同而产生的与固绿染液（一种弱酸性染料它对碱性物质的亲和力强）结合能力的差异。对细胞中的蛋白质染色，可使细胞内的酸性蛋白（等电点偏向酸性）和碱性蛋白（等电点偏向碱性）分别显示。总体蛋白pI4.7-6.75，组蛋白pI8.5。试验用酸性染料pH2.2，碱性染料pH8.0 核酸的存在会影响实验结果,用三氯醋酸处理可提出核酸。

三、实验用品

1、试验材料

洋葱鳞茎内表皮或根尖

2、试剂

10%福尔马林、5%三氯醋酸、0.1%酸性固绿染料（酸染）、0.1%碱性固绿染料（碱染）

3、器材

显微镜、水浴锅、载玻片、盖玻片、吸水纸

四、实验方法

1.材料固定 洋葱鳞茎内表皮若干片，10%福尔马林固定液中固定15min，蒸馏水洗2次。2.抽提核酸 5％三氯醋酸中90℃，15min，蒸馏水洗数次（3min以上）以冲去痕迹的三氯醋酸。3.染色

①一张片滴加0.1％碱性固绿(pH8.0)中染色5～10min。

②另一张片滴加0.1％酸性固绿(pH2.2)中染色5～10min(视染色深浅而定)。

蒸馏水冲洗（3min），盖上盖片镜检。

五、实验结果

用PH2.2酸性固绿染液染色结果，细胞中蛋白质均被染成绿色，此即总体蛋白在细胞内的分布。总体蛋白-碱性蛋白=酸性蛋白。

用pH8.0碱性固绿染液染色结果，只有细胞核内染色质被染绿色（或浅蓝色），此即碱性蛋白在细胞内的分布。

六、注意事项

使用三氯醋酸处理的目的？

用5%TCA提取DNA是该实验中的关键。DNA必须被提取，以使染色质的负电荷下降，用热TCA提取核酸后，固绿在碱性pH下，碱性蛋白可以选择性地被染色，如未被提取，不能染色，或整个切片染成蓝绿色，水洗或进入酒精即褪色。

七、作业

1、绘制酸、碱性蛋白在细胞内的分布图。

2、总结本次实验的得失。

实验八 植物原生质体的制备与融合

一、实验目的

1.学习植物原生质体的分离制备技术，观察原生质体形态。2.学习细胞融合技术，观察融合细胞的形态及变化。

二、实验原理

除去植物细胞壁的裸露细胞，称为原生质体，是开展基础研究的理想材料。植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和果胶质组成，常用酶解法分离原生质体，其原理是使用纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶能降解细胞壁成分，除去细胞壁。

细胞融合又称细胞杂交指离体条件下用人工的方法把不同的细胞通过无性方式融合成一个杂合细胞的技术。许多化学、物理学和生物学方法可诱导原主质体融合，现在被广泛采用并证明行之有效的融合方法是聚乙二醇(PEG)法、高Ca高pH法和电融合法。PEG作为一种高分子化合物，20～50％的浓度能对原生质体产生瞬间冲击效应，原生质体很快发生收缩与粘连，随后用高Ca高pH法进行清洗，使原生质体融合得以完成。

三、实验用品

1.器具：显微镜、离心机、离心管、剪刀、镊子、吸管、小培养皿、载片、盖片、300目滤网。

2.试剂：酶混合液、洗涤液、20%蔗糖液、PEG溶液、高钙高pH溶液

(1)酶混合液(9CPW):

(2)洗涤液（9CPW）1％纤维素酶

pH 5.6 0.5-0.7％果胶酶

27．2 mg／L KH2PO4 101.0 mg／L KNO3 1480．0 mg／L CaCl2·2H2O 246．0 mg／L MgSO4 0．16 mg／L KI 0．025 mg／L CuSO4 9％ W／V甘露醇

500mg／L MES pH 5.6(3)PEG融合液（pH 5.6）40% PEG(MW 1000-6000)0.3 mol/L葡萄糖 3.5mmol/L CaCl2·2H2O 0.7mm0l/L KH2PO4（4）高钙高pH溶液（pH 10.5）0.1mol/L CaCl2·2H2O 0.1mol/L甘露醇 0.05mol/L Tris 3.材料：菠菜、韭菜叶片

四、实验方法

1、分离原生质体

① 撕叶下表皮

② 酶解 将撕去下表皮的叶片剪成0.5mm宽小块，放在盛有5mL酶液的小培养皿或带盖三 角瓶中，让去除下表皮的一面接触酶液，辅满一层，在25-28℃下酶解60-90分钟。可镜检有较 多原生质体后停止。

2、收集纯化

①用300目网过滤除去未完全消化的残渣。

②酶解液转移至10mL离心管中，配平，以800rpm离心5分钟以上，使原生质体沉降。移液管吸上清，剩下原生质体及残渣于管底。

③加入3ml CPW洗涤液，轻轻吹打均匀，相同条件下离心2-5分钟，弃上清，以彻底去除酶液。

④加入少量CPW洗涤液，轻轻吹打均匀，用注射器向离心管底部缓缓注入20%蔗糖约2—3mL，出现下部蔗糖液，上部原生质体悬浮液。

⑤以600rpm离心10分钟，在两液相之间出现一条绿色带，便是纯净的原生质体，注射器针头轻轻插入离心管底部吸取碎片和蔗糖溶液，再吸去上清。

3、制备效果检测（1）血球计数板计数（2）原生质体活力测定

形态识别（完整、饱满、颜色鲜艳）

中性红染色（液泡变红）

台盼蓝染色（不能显色）

观察10个视野计算：

存活率=（活性原生质体/原生质体总数）×100%

4、原生质体融合

（1）取原生质体液两滴，间隔5mm滴于载玻片上，静置8—10分钟，使原生质体沉降。

（2）在两液滴之间滴加一滴40％的PEG溶液，使三液滴相连（可转动载玻片使其混匀）室温下（15-20 ℃）静置5-10分钟，观察原生质体聚集（粘连）现象。

（3）滴加高钙高PH洗液，转动载玻片使其混匀，观察原生质体融合过程。

五、作业

1.按镜下观察绘制2-3个原生质体。2.计算原生质体浓度和存活率。

3.描述原生质体融合过程。

实验九 蚕豆根尖微核检测技术

一、实验目的

1、了解细胞微核形成的机理及其形态特点，2、学习植物根尖细胞的微核检测技术。

二、实验原理

微核试验(The micronucleus test，MNT)是以动植物为材料，采用细胞生物学手段，观测其出现的微核率来表示材料受遗传损伤程度的一种检测遗传毒物的方法。微核是指位于细胞质中独立于主核、直径小于主核，完全与主核分开的圆形或椭圆形的微小核。是真核生物细胞中的一种异常结构，它是由于细胞受到损伤后，由细胞分裂过程中丧失着丝粒的染色体断片或落后染色体产生的。这些断片或染色体在分裂过程中行动滞后，在分裂末期不能进入主核，便形成了主核之外的核块。

蚕豆根尖细胞微核技术已发展的相当成熟，具有较高的灵敏性，作为检测化学品遗传毒性的方法，得到了广泛应用。而且在测定监测淡水污染物和检测化学诱变剂的研究已列入国家生物监测技术规范（水环境部分），并推广应用于大气、废水、土壤等的致突变活性检测。

三、实验用品 1.材料：蚕豆 2.器材

显微镜、恒温培养箱、纱布、镊子、载玻片及盖玻片等。3.药品

盐酸（5mol/L）、70%乙醇、卡诺固定液（用乙醇和冰醋酸以3:1（v/v)混合配制）、石炭酸品红、硫酸铜、待测液。

四、实验步骤

1、浸种催芽

将实验用蚕豆按需要量放入盛水烧杯中，在25℃下浸泡24～48小时，此间至少换水两次，所换水应25℃预温。

种子吸胀后，用纱布松散包裹置瓷盘中，保持温度，在25℃温箱中催芽12～24小时。

待初生根长出2～3mm时，再取发芽良好的种子，放入铺满滤纸的瓷盘中，25℃继续催芽，经约36-48小时，大部分初生根长至1～2cm左右，此时可用来进行实验。

2、根尖染毒：

选取初生根生长良好，根长一致的6～8粒种子，放入盛有待测液的培养皿中，阳性检测采用200mg/L硫酸铜,对照用蒸馏水处理，处理时间6-24h，处理液浸没根尖。

3、恢复培养：处理后的根尖用自来水浸洗3次，每次2～3min，洗净后在蒸馏水中恢复培养24h。

4、固定：切取1cm左右的根尖，用卡诺氏固定液固定24h后弃去固定液，固定后的根如不及时制，可换入70%的乙醇溶液中置4℃冰箱中保存备用。

5、酸解：用蒸馏水浸洗固定好的幼根2～3次，每次5分钟，吸净蒸馏水，加入5mol/L盐酸将幼根浸没，室温下酸解10min，幼根软化即可，弃去盐酸，漂洗根尖2～3次，每次1～2分钟，彻底洗净盐酸。

6、染色：截下1-2mm长的根尖，滴加适量的石炭酸品红染液，染色10min，加盖玻片，压片观 15

察。

五、注意事项

1、培养蚕豆时需勤换水

2、处理蚕豆时要将根部浸没于处理液中

3、固定液要现配现用

六、实验结果

污染指数PI值评价水质标准表

污染指数PI值 水质污染等级

基本无污染 0 ～ 1.5 轻污染 1.5 ～ 2.0 中污染 2.0 ～ 3.5 重污染 3.5以上

七、作业

绘图、计算微核千分率和污染指标。

实验十 细胞膜的渗透性

一、实验目的

1.了解溶血现象及其发生机制。

2.了解细胞膜的渗透性及各种物质进入细胞的速度。

二、实验原理

细胞膜是细胞与环境进行物质交换的选择通透性屏障，是一种半透膜，可选择性控制物质进出细胞。小的、亲脂性的、非极性分子（如O2、CO2、N2、苯）容易溶解于脂双层，可迅速透过脂双层。小的、不带电荷的极性分子（如水、脲、甘油等）如果足够小时，也能很快透过脂双层；大的、不带电荷的极性分子（如葡萄糖，蔗糖等）以协助扩散或主动运输进入细胞；对于带电荷的分子或离子，由于这些分子的电荷及高的水化度，因此不管多小，都很难透过脂双层的疏水区，它们要通过载体介导的主动运输方式跨膜运输。

将红细胞放在低渗盐溶液中，水分子大量渗到细胞内，可使细胞胀破，血红蛋白释放到介质中，由不透明的红细胞悬液变为红色透明的血红蛋白溶液，这种现象称为溶血。将红细胞放在某些等渗盐溶液中，由于红细胞膜对各种溶质的通透性不同，有的溶质可进入，有的溶质不能进入，进入红细胞的溶质能提高红细胞的渗透压，使水进入红细胞，引起溶血。由于不同溶质透入速度不同，溶血时间也不同，因此，发生溶血现象所需时间长短可作为测量物质进入红细胞速度的一种指标。本实验选用红细胞作为细胞膜透性的实验材料，将其放入不同的介质溶液中，观察红细胞的变化。

三、实验用品

1．材料: 鸡血溶于含有抗凝剂的等渗液中（肝素钠0.2mg/mL,一般范围在 0.01-0.2mg/mL；等渗液为0.85% NaCl）2．器材：

试管，试管架，滴管，载玻片，盖玻片，光学显微镜。3．试剂：

低渗溶液：0.0085% NaCl和0.032mol/L葡萄糖；

等渗溶液：0.85% NaCl、0.32mol/L葡萄糖、0.32mol/L甘油、0.32mol/L乙醇。10% TritonX-100、2%TritonX-100。

四、实验步骤

1、制备血液稀释液

①抗凝剂的制备：首先称取1克肝素钠粉末，然后加入0.17 M NaCl溶液ml（1∶10的比例），混合均匀，制成肝素抗凝剂。

②血液稀释液的制备：鸡翼下静脉取新鲜血液，按比例（肝素抗凝剂:血液=1∶10）混合均匀，配制成经肝素抗凝的血液。

③按比例（经肝素抗凝的血液∶0.17 M NaCl 溶液=1∶10）混合均匀，形成一种不透明的红色液体。

2、低渗溶液溶血现象观察：

取试管一支加蒸馏水3ml和稀释的鸡血1滴或2滴轻混一下，然后静止注意观察溶液的颜色变化。结果：由于红细胞发生破裂，造成100%红细胞溶 血，使光线比较容易透过溶液，溶液颜色由浑浊的红色逐渐变透明，此即为溶血现象。记录下这个过程所要的时间。

3、鸡红细胞的渗透性记时比较

1）分别取2只试管，各加入3ml的0.85% NaCl、0.0085% NaCl和0.032mol/L葡萄糖 加入2-3滴血红细胞悬液；

2）分别取3只试管，各加入3ml的 0.32 mol／L葡萄糖，0.32 mol／L甘油，0.32 mol／L乙醇，加入2-3滴血红细胞悬液；

3）分别取2只试管，各加入3ml的10% TritonX-100、2%TritonX-100；加入2-3滴血红细胞悬液，观察反应现象。记下时间（自加入稀释血液到溶液逐渐由红色变为透明澄清，红血球全部溶血所需时间），填入表一的空格中。

4、溶血结果的判断

不溶血：液体分2层，上层浅黄色透明，下层红色不透明，镜检红细胞完好。不完全溶血：溶液混浊，上层变红色，镜检有部分红细胞破裂。完全溶血：液体变红而且透明，镜检发现细胞全成碎片。

5、显微观察

血液红细胞的观察滴一滴稀释的血液于载玻片上，盖上盖玻片。用光学显微镜观察细胞的种类、形状和颜色。

细胞破碎的观察在上一步的载玻片的一端滴加清水，在另一端吸水，并在显微镜下观察细胞的破裂。

五、实验结果

将观察到的现象记录，并进行分析。

编号

试

剂

是否溶血

时间

分析原因 2 3 4 5 6

0.85% NaCl 0.0085% NaCl 0.32 M葡萄糖 0.32 M 甘油 0.32 M 乙醇 10% TritonX-100

六、注意事项

1.试管中有红细胞和测试溶液时，不应强力摇晃，以免造成人为的红细胞破裂。

2.取鸡血动作要非常迅速，否则鸡血会凝固。或者先把抗凝剂加入到烧杯中，再加入新鲜的鸡血，边加边震荡即可。

3.长时间在等渗溶液中，由于活细胞会产生代谢产物积累，也会产生溶血，试验时间不宜超过1h。

4.装不同试剂试管注意编号，吸管也要专用切勿混淆，以保证实验结果的准确性。补充：

一、细胞膜的功能

分隔形成细胞和细胞器，为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境，膜的面积大大增加，提高了发生在膜上的生物功能；

屏障作用，膜两侧的水溶性物质不能自由通过； 选择性物质运输，伴随着能量的传递；

生物功能：激素作用、酶促反应、细胞识别、电子传递等；

物质转运功能：细胞与周围环境之间的物质交换，是通过细胞膜的转运功能实现的，其主要转运方式有四种，即单纯扩散、易化扩散、主动转运、入胞和出胞作用。

细胞膜的受体功能：受体是细胞识别和结合化学信息的特殊结构，其本质是蛋白质。

二、常用抗凝血剂包括：

1.非肠道用药抗凝血剂：如肝素；

2.香豆素抗凝血剂类：常用的有双香豆素、华法令和新抗凝等，通过拮抗维生素K使肝脏合成凝血酶原及因子Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ减少而抗凝；

3.抗血小板凝集药物：如阿司匹林，对血小板环氧化酶有抑制作用；

4.蛇毒溶栓剂：如去纤酶、抗栓酶和清栓酶，可溶解已形成的血栓使血管再通，从而起到抗凝血作用。

肝素的作用机理

肝素在体内、体外均有强大抗凝作用。与其带大量负电荷有关，可使多种凝血因子灭活。这一作用依赖于抗凝血酶III（antithrombin

III，AT

III）。At

III是凝血酶及因子Ⅻα、Ⅺα、Ⅸα、Ⅹα等含丝氨酸的蛋白酶的抑制剂。它与凝血酶通过精氨酸-丝氨酸肽键相结合，形成At

III凝血酶复合物而使酶灭活，肝素可加速这一反应达千倍以上。

实验十一 血细胞的分化和不同类型血细胞的观察

一、实验目的

1、学习掌握人血涂片和染色的方法。

2、了解各种血细胞的形态特征。

二、实验原理

瑞氏染色液主要染料由碱性美蓝和酸性伊红两种成分组成, 它们与细胞内的嗜酸性和嗜碱性的各种物质既有物理的吸附作用，又有化学的亲和作用, 各种细胞成分化学性质不同，对各种染料的亲和力也不一样，因此使细胞呈现出不同的色彩.伊红和美蓝只能溶解在有机溶剂中，而滴在水中很快形成沉淀，所以染色液必须配成甲醇等有机溶液，临用时加到水或缓冲液中，才能在一定的环境下离解成有色的阴离子伊红和阳离子美蓝，而与细胞中的不同物质相亲和被染色。如滴加到水中很快发生沉淀，容易形成沉渣。

甲醇兼溶剂和起固定细胞两种作用。甲醇具有强大的脱水力，可将细胞固定在一定形态及增加细胞结构的表面积，提高细胞对染料吸收作用，同时由于甲醇吸附染色液中的水，使染色液升温，加速染色反应。缓冲液作用：

染色对氢离子浓度是十分敏感的，据观察pH值的改变，可使蛋白质与染料形成的化合物重新离解。缓冲液须保持一定的pH使染色稳定，PBS的pH 一般在6.8，偏碱性染料可与缓冲液中酸基起中和作用，偏酸性染料则与缓冲液中的碱基起中和作用，使pH恒定。缓冲液配制（pH6.4-6.8，弱酸性）。

A：红细胞，B：嗜酸性粒细胞，C：单核细胞，D：中性粒细胞，E：嗜碱性粒细胞，F：淋巴细胞

三、实验用品

显微镜、载玻片、采血针、75%酒精、消毒棉球、瑞氏染液、PBS、吸耳球。

四、实验方法

1.消毒 先按摩取血部位，使血流通畅；再用酒精消毒取血部位（如无名指指尖、耳垂）。2.取血 待酒精干后，刺破皮肤，使血自然流出，或挤压出血。取干净载片，让血滴在离载片一端中4～5毫米处，注意手指持握载片的边缘，勿触及其表面。不能使载片接触取血部位的皮肤。必须两人密切配合，抓紧时间，一人取血，另一人迅速推片。

3.推片 这步最重要，但又不易推均匀。以左手拿该片的两端，迅速用右手取一块边缘光滑的载片做推片。将其一端置于血滴前方，向后移动到接触血滴，使血液均匀分散在推片与载片的接触处，成一直线。然后使推片与载片呈30°～40°角，轻轻移动，然后由前向后推为一均匀的薄片。涂片推好后，迅速在空气中摇，使之自然干燥。

4.染色 将瑞氏染液(伊红-亚甲基蓝)滴在血膜上，至染液淹没全部血膜，染半分钟。加等量蒸馏水(或缓冲液)与染液，加好后，立即用嘴将两液吹匀。混合再染5分钟。最后用蒸馏水把染液冲掉，用吸水纸吸干，自然干燥后，即可观察。5.观察

五、注意事项

1.染色时间与染液浓度,室温高低,细胞多少有关。染液越淡,室温越低, 细胞越多,所需染色时间越长或应适当增加染液量,因此染色时间应视具体情况而定。特别是更换新染料时必须经试染,摸索最佳染色条件。

2.染液不可过少,以防蒸发干燥染料沉着于血片上难冲洗干净。冲洗时应用流水将染液冲去,不能先倒掉染液,以免染料沉着于血片上。

3.判断染液是否起到了染色的作用，可在冲洗染色液前观察染液有无一层黄色的金属光泽，如果没有，则表示染色失败。

4.如染色太浅，可按照原来步骤重染。

六、作业

1.绘制自制血涂片中的各种血细胞（至少一种白细胞）。2.用简练的语言概括血液的主要成分和作用。

第二篇：细胞生物学实验总结

细胞自主实验方法总结

自主实验是在老师的指导和帮助下学生自己设计实验且自己准备实验所需的一切准备工作来完成的实验。平时做实验老师占重要地位但自主实验中学生占重要地位。自主实验中学生自己思考设计出实验方案，实验所需试剂，实验方法和步骤然后按该方案来做实验。

老师让学生做自主实验的原因是老师想培养学生的动手能力，合作能力，想让学生独立思考，想让学生亲自动手做实验，最重要的一点是把理论知识结合实践。

细胞培养是在体外模拟体内的生理环境，培养从机体中取出的细胞，并使之生存和生长的技术为细胞培养技术。

本实验采用了微量全血培养技术，培养人体外周血小淋巴细胞,使原处于 G0期的淋巴细胞转化为淋巴母细胞, 进而进行有丝分裂，增殖成功率高、技术方法完善。把体外增殖的小淋巴细胞裂解,对细胞核染色体进行染色和 固定,制得人染色体标本,用于进行染色体组型分析，取得了令人满意的效果。

人和动物细胞培养是动物细胞工程的一项基本技术。目前,动物细胞培养主要用于通过大量的细胞培养获得有经济价值的生物产品和细胞本身。1966 年以前基本上用 Mo o r he a d 等，1960年建立的人外周血白细胞培养技术,该方法比较完善,成功率高。但缺点是取血量多,手续较麻烦。近30 多年来国内外绝大多数均采用微量全血培养技术,不但取血量少,而且可略去一些繁琐操作过程,如离心、分离血浆等,做起来既方便,也节省人力和物力, 比较适于推广和使用。

本实验对实验操作要求比较高。实验进行前，无菌室及无菌操作台以紫外灯照射30-60分钟灭菌，以70%酒精擦拭无菌操作抬面，并开启无菌操作台风扇运转10分钟后，才开始实验操作。实验完毕后，将实验物品带出工作台，以70%酒精擦拭无菌操作抬面。操作间隔应让无菌操作台运转10分钟以上后，再进行下一个细胞株之操作。操作做成中也要保证不污染。

第三篇：细胞生物学实验思考题

细胞生物学实验思考题

1、为什么暗视场照明的视场暗黑，而样品像明亮？相差显微镜镜检时，为什么要用绿色滤色镜观察活体样本？

暗视场显微镜照明光线不直接进入物镜，只允许被标本反射和衍射的光线进入物镜，因而视野的背景是黑的，物体的边缘是亮的；

为获得好的效果，要用波长范围窄的单色光，选用绿色滤光镜，不但可满足这个要求，而且绿色可吸收红外光，减少发热。

2、为什么活细胞不易染色，从细胞生物学角度解释原因。

染色剂一般有剧毒，而细胞膜具有选择透过性，会将一部分对细胞有害的物质阻挡在细胞外，所以活细胞难以染色。而当细胞死亡后，细胞膜失去选择透过性，染色剂得以进入，细胞就被染色。

3、简述中性红染液、詹纳斯绿B染液用于细胞超活染色的原理。

Janus green B活体细胞染色的机理：Janus green B是毒性较小的碱性染料，可专一性地对线粒体进行超活染色，这是由于线粒体内的细胞色素氧化酶系的作用，使染料始终保持氧化状态（即有色状态），呈蓝绿色；而线粒体周围的细胞质中，这些染料被还原为无色的色基（即无色状态）。

Neutral red 碱性染料活体染色的机理：neutral red为弱碱性染料，对液泡系（即高尔基体）的染色有专一性，只将活细胞中的液泡系染成红色，细胞核与细胞质完全不着色，这可能与液泡中某些蛋白质有关。

4、什么是细胞骨架？它有何主要功能？

生物学中细胞骨架指真核细胞中与保持细胞形态结构和细胞运动有关的纤维网络。包括微管、微丝和中间丝。

细胞骨架不仅在维持细胞形态，承受外力、保持细胞内部结构的有序性方面起重要作用，而且还参与许多重要的生命活动，如：在细胞分裂中细胞骨架牵引染色体分离，在细胞物质运输中，各类小泡和细胞器可沿着细胞骨架定向转运；在肌肉细胞中，细胞骨架和它的结合蛋白组成动力系统；在白细胞(白血球)的迁移、精子的游动、神经细胞轴突和树突的伸展等方面都与细胞骨架有关。另外，在植物细胞中细胞骨架指导细胞壁的合成。

5、列举你所知道的动、植物细胞中由微丝组成的结构。

肌原纤维、微绒毛、应力纤维

6、显示细胞骨架的原理是什么？说明实验中使用的TritonX-100、戊二醛、考马斯亮蓝R-250的作用。

原理：用考马斯亮蓝对细胞骨架进行染色，染色观察前，应首先用去垢剂抽提掉胞质中的除骨架以外的其他蛋白。

TritonX-100：非离子型去垢剂，可使细胞质膜中和细胞质中的蛋白质和全部脂质被溶解抽提。

戊二醛：固定细胞

考马斯亮蓝R-250：蛋白质染料，对细胞骨架染色。

7、显示脂类时，制片及染色有何特殊之处？

制片时需要用10%甲醛钙固定液进行固定，要求用苏丹Ⅲ饱和溶液染色，但是对不同部位的脂类进行处理时有区别。

8、简述Fenulgen反应的原理和实验的关键步骤。

原理：DNA经弱酸水解后，嘌呤碱与脱氧核糖间的糖苷键打开，并且使脱氧核糖与磷酸间的磷脂键打开，在脱氧核糖的一端形成游离的醛基，醛基在原位与Schiff试剂结合，形成紫红色复合物，使细胞内含有DNA的部位呈紫红色的阴性反应。关键步骤：①Schiff试剂遮光染色30min，一定要遮光；

②压片时，一定要压均匀，否则细胞会重叠，影响观察； ③洗玻片上的试剂，要注意样品不被洗掉。

9、试述差速离心法分离细胞器的原理。

在一定的离心场中（选用离心机的一定转速），球心颗粒的沉降速度取决于它的密度、半径和悬浮介质的黏度。在一均匀的悬浮介质中离心一定时间，组织匀浆中的各种细胞器及其它内含物由于沉降速度不同将停留在高低不同的位置。依次增加离心力和离心时间，就能够使这些颗粒按其大小、轻重分批沉降在离心管底部，从而分批收集。

10、试述密度梯度离心法分离细胞器的原理。

用一定的介质在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度，将细胞混悬液或匀浆置于介质的顶部，通过重力或离心力场的作用使细胞分层、分离。

11、为什么要事先向小鼠腹腔注射淀粉肉汤悬浮液？吞噬细胞的变形运动及吞噬作用的生物学机理是什么？

①诱导小鼠腹腔大量产生巨噬细胞，使其聚集； ②细胞膜具有一定的流动性。

第四篇：细胞生物学教案

第八章 细胞核与染色体 第一节 细胞核(nucleus)概述

细胞核是储存遗传物质的场所，除成熟的植物筛管和哺乳类红细胞没有细胞核外，所有真核细胞都有细胞核。

细胞核的主要包括：核被膜；②核仁；③核基质；④染色质；⑤核纤层: 第二节 核被膜与核孔复合体

包在核外的双层膜结构。将DNA与胞质隔开，形成核内特殊微环境，保护DNA分子免受损伤；使 DNA复制和RNA翻译表达在时空上分隔开来；

此外染色质定位于核膜上，有利于解旋、复制、凝缩、平均分配到子核；核被膜还是核质物质交换的通道。

一、核被膜

1、外核膜：面向胞质，附有核糖体，并与RER相连，是RER特化部分。

细胞骨架成分常与外核膜相连，起固定作用及维持细胞核形态

2、内核膜面向核基质，与外核膜平行，表面光滑，无核糖体。内表面网络状纤维蛋白质:核纤层，支持核膜。

3、核周间隙(perinuclear space)：又称核周腔，是两层核膜间的空隙，宽20~40nm，腔内电子密度低，不含固定结构。核周隙与内质网腔相通 两层核膜相互平行但不连续，常在某些部位融合形成环状开口，即核孔

二、核孔复合体(NPC)核孔是核内外膜融合形成的开口，在核孔上镶嵌着一种复杂的结构：核孔复合体。所有的真核细胞其间期核上都存在NPC.活动旺盛的细胞中核孔数目多，反之少

1、核孔复合体的结构:呈八角形，外径120nm，结构如fish-trap（捕鱼篓），包括 ①胞质环或外环:位于胞质侧，环上有8条纤维对称分布伸向胞质；

②核质环或内环:位于核质侧，对称连有8条纤维，向核内伸入50-70nm，末端形成1个小环，小环也由8个颗粒构成，笼子状结构；

③栓(plug)或转运器:核孔中央的一个栓状颗粒； ④辐(Spoke):核孔边缘伸向核孔中央的突出物。

2、核孔复合体与物质运输

核孔是细胞核与细胞质间物质交换的通道

双功能：被动运输(小分子物质自由扩散通过核孔进入核)和主动运输(信号识别与载体介导的过程,需ATP,并有饱和动力学特征.)双向：出核(核中合成的RNA、核糖体亚基通运到胞质)和入核(核蛋白在胞质合成，通过核孔定向输入核)转运

三、核纤层:位于内核膜下方的一种纤维网络.由核纤蛋白单体组装起来的多聚体纤维 核纤层的作用

1.保持核的形态:是核被膜支架,用高盐、非离子去污剂和核酸酶去除大部分核物质,核纤层仍能维持核轮廓.核纤层与核骨架及穿过核被膜中间纤维相连,使胞质骨架和核骨架成一连续网络结构

2.参与染色质和核的组装：核纤层在细胞分裂时呈周期性变化，在间期核中，核纤层提供了染色质在核周边锚定位点。在前期结束时，核纤层被磷酸化，核膜解体。B型核纤肽与核膜残余小泡结合，A型溶于胞质中。在末期，核纤肽去磷酸化重新组装，介导了核膜的重建 第三节 染色质

一、染色质与染色体的概念

染色质是指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构，是间期细胞遗传物质的存在形式。

染色体是指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构 两者的主要区别：不在于组成，而在于包装程度的不同

二、染色质的化学组成

染色质由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成，DNA与组蛋白的含量比较恒定，非组蛋白含量随生理状态变化较大，RNA含量最少。

（一）染色质DNA

DNA是遗传信息的携带者

生物的遗传信息储存在DNA的核苷酸序列中，即DNA的一级结构。

DNA的序列可分3种类型：单一序列、中度重复序列(101-5)和高度重复序列(>105)。DNA还存在丰富的二级结构，主要有3种类型：B-DNA、Z-DNA、A-DNA。生物基因组中的基因大体可分为两大类：

1）非重复的编码DNA序列；2）中度重复序列：储存着选择性表达信息3)高度重复序列:(二)染色质蛋白质

染色质蛋白负责DNA分子遗传信息的组织、复制和阅读.DNA结合蛋白主要包括两大类：

1.组蛋白(与DNA非特异性地结合):组蛋白属碱性蛋白，富含带正电荷Arg，Lys等碱性aa，能够与带负电荷的磷酸基团作用,等电点一般都在Ph10.0以上，其含量恒定，真核细胞中有5种组蛋白，分为两类：一类是高度保守的核心组蛋白或核小体组蛋白,另一类是可变的连接组蛋白

2.非组蛋白(与DNA特异性结合):与特异DNA序列结合的蛋白，又称序列特异性DNA结合蛋白。特性：①属酸性蛋白，带负电荷。是一类不均一蛋白,具组织特异性和发育阶段特异性②整个细胞周期都合成，而组蛋白只在S期合成;③能识别特异的DNA序列，识别信息在DNA本身，位点在大沟，识别与结合靠氢键和离子键。

非组蛋白的功能是：①帮助DNA分子折叠，以形成不同的结构域，从而有利于DNA的复制和基因的转录；②协助启动DNA复制；③控制基因转录，调节基因表达。

(三)染色质的基本结构-核小体:核小体是一种串珠状结构，由核心颗粒和连结线DNA两部分组成，三、染色质的包装：从DNA—染色体

染色质是以核小体作为基本单位进行包装压缩的，共经四级包装:DNA--核小体--螺线管--超螺线管--染色体

三、异染色质和常染色质

间期核染色质可分异染色质和常染色质。

常染色质是进行活跃转录的部位，呈疏松的环状，电镜下表现为浅染；易被核酸酶在一些敏感的位点降解。异染色质的特点：间期处于凝缩状态，无转录活性，也称非活动染色质；是遗传惰性区；细胞周期中表现为晚复制、早凝缩，即异固缩

结构异染色质：在所有细胞内都呈异固缩的染色质，多定位于着丝粒区，端粒，次缢痕及染色体臂的某些节段，在间期聚集成多个染色中心，由相对简单的高度重复序列构成。兼性异染色质：指不同细胞类型或不同发育时期出现的异染色质区

四、中期染色体结构: 染色体是细胞在有丝分裂中期遗传物质特定的存在形式,是间期染色质紧密包装的结果。中期染色体形态稳定是染色体形态和计数最佳时期

1、着丝粒和动粒

着丝粒是染色体中连接两个染色单体、并将染色单体分为短臂和长臂的结构。该区域染色浅且内缢，也叫主缢痕.着丝粒的基本功能:(1)将两条染色单体结合在一起；(2)为动粒的装配提供结合位点。动粒由着丝粒结合蛋白在有丝分裂期间装配起来、附着于主缢痕外侧的圆盘状结构 每1个中期染色体含有两个动粒，位于着丝粒两侧

2、次缢痕与核仁组织区

除主缢痕，染色体上其它的缢缩部位称次缢痕，也是染色体重要标志 核仁组织区:是特定染色体的次级缢痕处

3、随体(satellite)和端粒(telomere): 随体：位于染色体末端的圆形片段，通过次缢痕与染色体主体相连，染色体主要特征之一。末端的随体称端随体，两个次缢痕间称中间随体。端粒是染色体两个端部特化结构。作用是维持染色体的稳定性。打断染色体，没端粒的染色体末端有粘性，会与其它片段相连或两端相连成环状 染色体DNA的3种功能元件

DNA的准确复制和分离,有赖于3个功能单位①自主复制序列(ARS)②着丝粒序列(CEN)③端粒序列(TEL)

四、巨大染色体

(一)多线染色体:特点：①体积巨大:②多线性:每条染色体由500-4000条解旋的染色体合并在一起形成。③同源染色体紧密配对，合并成1个染色体④横带纹:染色后呈现出明暗相间的带纹。⑤膨突和环:幼虫发育某个阶段，多线染色体某些带区疏松膨大，形成膨突(puff)。膨突是基因活跃转录部位

（二）灯刷染色体 :是卵母细胞第一次减数分裂时，停留在双线期的染色体。二价体，含4条单体，由轴和侧丝组成

第四节 核仁(nucleolus)圆球形，1-2个，或3-5个。核位置不固定:中央或近核膜，数量和大小因细胞种类和功能而异。蛋白质合成旺盛和分裂增殖快的细胞有较大和数目较多的核仁，反之核仁很小或缺。在有丝分裂期呈现周期性消失与重建:在前期消失，末期又重现。主要功能是转录rRNA和组装核糖体亚单位。

一、核仁的结构

无界膜包围，电镜下可辨认的区域有3个: ①纤维中心（FC）：②致密纤维组分（DFC）：③颗粒组分（GC）：

二、核仁的功能

核仁是合成核糖体的工厂，涉及rRNA的转录加工和核糖体大小亚基的装配。

每个rRNA基因转录单位由RNA聚合酶Ⅰ转录，产生相同的初始转录物：前rRNA。负责前rRNA加工的酶是RNase。

核糖体的装配和rRNA合成同时进行，前体rRNA的加工是以核蛋白方式进行的。

45S前rRNA首先与蛋白结合形成80S的RNP，然后再剪切形成大小不同的核糖体亚单位前体

编码5S rRNA的基因不在NORs，是由RNA聚合酶Ⅲ所转录，转录后经适当加工即参与核糖体大亚单位的装配

实验证明，在30min内，小亚基(含18S rRNA)即装配出现在细胞质中，而大亚基(含28S、5.8S和5S)装配约需1小时才能完成

核糖体的成熟主要发生在被转移到细胞质后。

三、核仁周期

核仁是一种动态结构，随细胞周期变化而变化，即形成-消失-形成，这种变化称为核仁周期 在细胞有丝分裂期，核仁变小，并逐渐消失；在分裂末期，rRNA的合成重新开始，核仁形成。分子机制尚不清楚

第四节 核基质(nuclear matrix)

核基质或称核骨架(nucleoskeleton)为真核细胞核内由蛋白质组成的网络结构。具体是指除核被膜、染色质、核纤层及核仁以外的核内网架体系。它与DNA复制，RNA转录和加工，染色体组装及等生命活动密切相关。核骨架的功能

1.为DNA复制提供支架，DNA是以复制环形式锚定在核骨架上，骨架上有DNA复制所需酶，DNA自主复制序列(ARS)也结合在骨架上。

2.是基因转录加工场所，RNA的转录也需DNA锚定在核骨架上，骨架上有RNA聚合酶结合位点，RNA合成是在骨架上进行。新合成RNA也结合在骨架上，并在此加工和修饰。

3.参与染色体构建，核骨架与染色体骨架为同一类物质，30nm纤维结合在核骨架上，形成放射环状结构，进一步包装成光镜可见的染色体。第十章 细胞骨架

细胞骨架:真核细胞中的蛋白纤维网络结构。

细胞骨架除维持细胞形态，还能承受外力、保证细胞结构有序，还参与许多生命活动: 牵引染色体分离；

物质运输小泡和细胞器沿细胞骨架定向转运；

肌细胞中，细胞骨架和结合蛋白组成动力系统；白细胞迁移、精子游动、神经细胞轴突和树突的伸展与骨架有关；

植物细胞中骨架指导细胞壁的合成。

细胞骨架主要由3类蛋白纤丝构成：微管、微丝、中间纤维。微管主要分布于在细胞核周围，并呈现放射状向细胞质四周扩散； 微丝主要分布在细胞质膜的内侧； 中间纤维分布在整个细胞。

第一节 微丝:是由肌动蛋白组成的直径7nm纤维，又称肌动蛋白纤维。

微丝和它的结合蛋白以及肌球蛋白三者构成化学机械系统，利用化学能产生机械运动。肌动蛋白是微丝的结构单位.所有真核细胞有肌动蛋白,进化高度保守。微丝的功能

形成应力纤维

2、微绒毛

3、细胞的变形运动

4、细胞的爬行

5、胞质分裂

6、顶体反应

7、细胞内运输

8、细质环流 第二节 微管

微管是细胞质骨架的主要成分，是由微管蛋白构成的中空管状结构，外径平均24nm，内径15nm.长度变化不定.细胞内微管呈网状和束状分布，能与其它蛋白共同组装成纺锤体、基体、中心粒、纤毛、鞭毛、轴突、神经管等结构

一、微管的基本构件：微管蛋白:微管是由ɑ微管蛋白和β微管蛋白组成。

二、微管的类型:微管有单体、双联体和三联体3种

4、微管的极性：①装配的方向性②装配速度不同

6、影响微管稳定性的药物:秋水仙素,紫杉醇

四、微管结合蛋白（MAP）： Ⅰ型和Ⅱ型

MAP的功能：①使微管相互交联成束，也可使微管同质膜、微丝和中间纤维交联。②通过与微管成核点作用促进微管的聚合。③在细胞内沿微管转运囊泡和颗粒④提高微管的稳定性

六、微管的功能

1、支架作用

2、细胞内物质的运输

3、纤毛与鞭毛的运动

4、参与细胞的有丝分裂与减数分裂

第三节 中间纤维

直径为10nm，直径介于微管和微丝之间得名。

IF是一种坚韧、耐久的蛋白质纤维，较稳定，既不受细胞松弛素的影响也不受秋水仙素影响 IF具组织特异性，不同类型细胞含不同IF蛋白。多数细胞含有1种中间纤维，少数含2种以上。

一、类型

IF是一类形态相似，组成有明显差异的蛋白质，成分比微丝和微管复杂，依组织来源及免疫原性分5类：

1、角蛋白

2、结蛋白

3、胶质纤维酸性蛋白

4、波形纤维蛋白

5、神经丝蛋白

二、结构

中间纤维蛋白分子含一个310个氨基酸残基组成的α螺旋杆状区，及两端非螺旋化的球形头部(N端)和尾部(C端)。

杆状区高度保守，由螺旋1和螺旋2构成，每个螺旋区还分为A、B2个亚区，由3个非螺旋式的连结区连结在一起。头部和尾部的氨基序列在不同类型中间纤维中差异大，可进一步分为①H亚区：同源区；②V亚区：可变区；③E亚区：末端区。

四、IF的结合蛋白

IF的结合蛋白(IFAP)的功能是介导中间纤维交联成束、成网，或交联到质膜或其它骨架成分上，已知的IFAPs约15种，主要有：丝聚蛋白,网蛋白,锚蛋白,BPAG1,桥粒斑蛋白Ⅰ和Ⅱ

IFAPs的共同特点：①具有中间纤维特异性。②表达有细胞专一性。③不同的IFAP可存在于同一细胞中与不同的中间纤维组织状态相联系。④在细胞中某些IFAP的表达与细胞的功能和发育状态有关。

五、中间纤维的功能：了解较少，尚没找到与IF特异结合的药物，主要有三个方面：①为细胞提供机械强度支持②参与细胞连接③维持细胞核稳定

细胞周期：细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程。

M期细胞总能诱导非有丝分裂细胞中的染色体凝聚：染色体超前凝聚（PCC）

M期细胞可以诱导PCC，提示在M期细胞中存在一种诱导染色体凝集的因子，称促成熟因子MPF 不同细胞周期蛋白分别在细胞周期的不同时期表达，并与不同CDK（细胞周期依赖性蛋白激酶）结合，调节CDK的激酶活性（周期蛋白是一些调节复合物中的调节亚基部分，而CDK就是催化亚基部分。）周期蛋白不仅仅起激活CDK的作用，还决定了CDK何时、何处、将何种底物磷酸化，从而推动细胞周期的前进。各类周期蛋白均含有一段约100个氨基酸的保守序列，称为周期蛋白框，介导周期蛋白与CDK结合。泛素(ubiquitin)由76个氨基酸组成，高度保守，普遍存在于真核细胞，故名泛素。

共价结合泛素的蛋白质能被蛋白酶体识别和降解，这是细胞内短寿命蛋白和一些异常蛋白降解的普遍途径，泛素相当于蛋白质被摧毁的标签。26S蛋白酶体是一个大型的蛋白酶，可将泛素化的蛋白质分解成短肽。细胞生长因子是一大类与细胞增殖有关的信号物，已发现几十种，具促进细胞增殖功能，又称有丝分裂原 细胞分化是胚胎细胞分裂后，未定形的细胞在形态和生化组成上向专一性或特异性方向发展的过程 细胞分化的结果是演变成特定表型的细胞类群，这些细胞在形态上特化，在功能上专一化

影响细胞分化的因素

1、细胞质对细胞分化的诱导

2、细胞间的相互作用对细胞分化的诱导

3、形态发生过程中的位置效

4、激素对细胞分化的影响

5、分化的抑制

细胞分化是基因选择性表达的结果，但基因表达与分化之间具体关系仍不清.第二节 干细胞（stem cell）

干细胞（stem cell，SC）是一类具有自我更新能力的多潜能细胞，在一定条件下能分化成多种功能的细胞

1、根据干细胞所处的发育阶段分：胚胎干细胞和成体干细胞

2、根据干细胞发育的潜能分：全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞

受精卵能够分化出各种细胞、组织，形成一个完整的个体，其分化潜能称为全能性(totipotent)。

1、转分化：一种类型的分化细胞转变成另一种类型分化细胞的现象

2、脱分化：分化细胞失去其特有的结构与功能变成具有未分化细胞特征的过程：植物愈伤组织

再生：狭义：指生物的器官损伤后，长出与原来形态、功能相同的结构的现象：广义：从分子、细胞到组织器官都有再生

(四)干细胞的特征

1、终生保持未分化或低分化特征

2、能无限分裂

3、在机体的中的数目、位置相对恒定

4、具有自我更新能力

5、具多向分化潜能，能分化成不同类型的组织细胞

6、分裂的慢周期性，大多数干细胞处于G0期

7、两种分裂方式： ①对称分裂：形成两个相同的干细胞②不对称分裂：形成一个干细胞和一个祖细胞。

胚胎干细胞是指从胚胎内细胞团或原始生殖细胞筛选分离出的具有多能性或全能性的细胞。

1、主要特性①在不同条件下具不同的功能状态：有抑制因子时呈未分化状态生长；无抑制因子时分化成各种细胞；悬浮培养时可形成胚状体②具有发育分化成各种类型细胞的多潜能

2、胚胎干细胞的应用①作为生产克隆动物的高效材料：作核供体；ES与胚胎嵌合克服远缘杂交困难②生产转基因动物的高效载体：以ES作载体进行外源基因的合理整合，进行细胞水平研究③发育生物学研究的体外模式：比较ES细胞体外分化不同阶段基因转录和表达，研究胚胎发育及细胞分化的机制④新型药物的筛选：代替实验动物⑤加快组织工程的发展：人工诱导定向分化，培育出特定的组织和器官，用于医学治疗的目的

成体组织器官中，很多细胞仍具自我更新及分化产生不同组织细胞的能力，即成体干细胞。第三节 癌细胞

癌细胞是一种突变的体细胞，脱离了细胞社会的控制，能无限增殖产生肿瘤，并对有机体的组织和器官形成破坏。

肿瘤可分为良性和恶性肿瘤两大类。

良性肿瘤：生长缓慢，与周围组织界限清楚，不发生转移，对人体健康危害不大。

恶性肿瘤：生长迅速，可转移到身体其它部位，还会产生有害物质，破坏正常器官结构，使机体功能失调，威胁生命。

肿瘤组织由实质和间质两部分构成，实质是肿瘤细胞，是肿瘤的主要成分，具有组织来源特异性。

间质起支持和营养肿瘤实质的作用，不具特异性，一般由结缔组织和血管组成，有时还有淋巴管。

癌细胞主要是指恶性肿瘤细胞，具特征：

1、失去生长与分裂的接触抑制：正常细胞体外培养时在培养器皿表面形成单层后即停止分裂，也即是细胞达到相互接触后停止分裂，称接触抑制；而恶性细胞失去了这种接触抑制作用，形成多层堆积的聚集体。

2、细胞周期失控，能持续的分裂与增殖。

3、具有迁移性，细胞粘着和连接相关的成分发生变异或缺失，相关信号通路受阻，细胞失去与细胞间和细胞外基质间的联结，易从肿瘤上脱落。许多癌细胞具有变形运动能力，并且能产生酶类，使血管基底层和结缔组织穿孔，使它向其它组织迁移

4、定着依赖性丧失：正常真核细胞，除成熟血细胞外，须粘附于特定的细胞外基质上才能抑制凋亡而存活，称定着依赖性(anchorage dependence)。肿瘤细胞失去定着依赖性，可在琼脂、甲基纤维素等支撑物上生长。

5、去分化现象：肿瘤细胞中表达的胎儿同功酶达20余种。胎儿甲种球蛋白(甲胎蛋白)为胎儿所特有，但在肝癌细胞中表达，可做肝癌早期检定的标志特征。

6、体外培养的癌细胞对生长因子（血清）的需求量显著降低：癌细胞能通过自分泌刺激其细胞增殖。某些瘤细胞还能释放血管生成因子，促进血管向肿瘤生长。获取营养物质。

7、代谢旺盛：肿瘤组织的DNA和RNA聚合酶活性均高于正常组织，核酸分解过程明显降低，DNA和RNA的含量均明显增高。

8、蛋白质合成及分解代谢都增强，但合成代谢超过分解代谢，并可夺取正常组织的蛋白质分解产物，使机体处于严重消耗的恶病质状态。

9、线粒体功能障碍：即使在氧供应充分时也主要以糖酵解途径获能。

10、可移植性：正常细胞移植时，因免疫排斥，不易存活。但肿瘤细胞具可移植性，人肿瘤细胞可移植到鼠类，形成移植瘤。

11、死亡特性改变：正常细胞在生长因子不足或受到伤害时就会启动PCD；癌细胞丧失了PCD机制。

12、染色体异常：常出现非整倍性染色体组，有丧失或增加。

13、细胞骨架变化：细胞骨架少而杂乱无章，导致形态变化很大。

二、肿瘤形成包括始发突变、潜伏、促癌和演进等过程

（一）肿瘤形成的内因

恶性肿瘤的形成往往涉及多个基因的突变，与原癌基因、抑癌基因突变的逐渐积累有关。

1、原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的基因，是维持机体正常生命活动所必需，进化上高等保守。原癌基因的结构或调控区发生变异，基因产物增多或活性增强时，使细胞过度增殖，从而形成肿瘤。

2、癌基因（oncogene）：依其来源可分为两类：①细胞癌基因：多由原癌基因突变而来。编码的蛋白使细胞生长不受控制，促进细胞癌变。②病毒癌基因

原癌基因的激活:基因本身或其调控区发生了变异，导致基因的过表达，或产物蛋白活性增强，使细胞过度增殖，形成肿瘤。

3、抑癌基因的产物是抑制细胞增殖，促进细胞分化，并抑制细胞迁移，起负调控作用，抑癌基因的突变是隐性突变或功能丧失突变。

正常二倍体细胞中，每一抑癌基因有两个拷贝，只有当两个拷贝都失活时才使细胞增殖失控

二、肿瘤形成的外因：人类肿瘤80％是由于与外界致癌物接触引起，依性质可分为化学、生物和物理致癌物3大类。依在致癌过程的作用分为:启动剂、促进剂、完全致癌物。第十三章 细胞衰老与凋亡

①生理性衰老：随年龄增长所表现出的生理退化，一切生物皆存在②病理性衰老：由于内在或外在原因使人体发生病理性变化，使衰老提前发生，称早衰③心理性衰老：由于心态的提前老化而影响整体功能 第一节 细胞衰老

一、衰老的概念

衰老(aging，senescence)：随年龄增加，生物内环境稳定性下降，结构与生理机能退行性变化，趋向死亡不可逆的过程。

衰老发生在整体水平、种群水平、个体水平、细胞水平以及分子水平等层次。机体的衰老并不等于所有细胞的衰老，但细胞的衰老与机体衰老密切相关

二、细胞的寿限:Hayflick界限(Hayflick limitation)：细胞在体外培养条件下，即使条件适宜，细胞也不能无限制地进行分裂，而是有一定界限

2、细胞的寿限

各类细胞的寿命各不相同，一般来说，能够保持持续分裂能力的细胞相对不容易衰老，分化程度高又不分裂的细胞寿命大多有限 人体细胞的动态分类

人体细胞寿命依增殖，分化，生存时间，分4类

①更新组织：执行某种功能的特化细胞，一定时间后衰老死亡，由新细胞分化补充，如上皮细胞、血细胞。②稳定组织细胞：分化程度较高，功能专一，一般没明显衰老，不分裂，但终生保持分裂能力，受破坏时，其余细胞也能分裂，补充失去的细胞，如肝、肾细胞。

③恒久组织细胞：高度分化细胞，一生没细胞更替，破坏后不能得补充。如神经细胞，骨骼细胞和心肌细胞。

④可耗尽组织细胞：卵巢实质细胞，一生中逐渐消耗，不能得到补充，最后消耗殆尽。

三、细胞衰老的形态学特征

细胞衰老主要是细胞生理生化的变化，也反映在细胞形态结构和功能上：

1、细胞内水分的减少：蛋白质水合能力下降,衰老细胞水分减少，细胞皱缩，体积缩小。

2、核变化:核膜内折，染色体固缩化，端粒缩短

3、线粒体的变化：随年龄增大，数量减少，体积增大，内容物呈网状化并形成多囊体，mtDNA缺失突变

4、质膜的变化：流动性下降，磷脂减少，不饱和脂肪酸下降；膜脂过氧化，对刺激反应性下降

5、内质网的变化：RER趋向减少和无序化

6、蛋白质合成：核糖体合成效率及准确性降低

7、色素生成及致密体形成：色素生成随衰老而增加，并在溶酶体或线粒体中沉积

四、分子水平的变化

衰老细胞DNA、蛋白质和脂类等成分损伤，代谢能力降低，主要表现：

DNA：复制与转录受抑制，个别基因异常激活，端粒DNA丢失，线粒体DNA特异缺失，DNA氧化、断裂、缺失和交联，甲基化程度降低。RNA：mRNA和tRNA含量降低。

蛋白质：含成下降，蛋白质糖基化、氨甲酰化、脱氨基等修饰，使蛋白质稳定性、抗原性、可消化性下降，自由基使肽断裂、交联而变性。aa由左旋变右旋

酶分子：活性中心被氧化，Ca2+、Zn2+、Mg2+、Fe2+等丢失，酶分子二级结构、溶解度、等电点改变，酶失活

脂类：不饱和脂肪酸被氧化，引起膜脂间或与脂蛋白间交联，膜流动性下降。

四、细胞衰老的分子机制

对衰老机理具有不同学说，主要有: 差错学说(Error theories):强调衰老是由于细胞中的各种错误积累引起.遗传学说(Genetic/Programmed theories):强调衰老是遗传决定的自然演进过程。第二节 细胞坏死与凋亡

死亡是生命的普遍现象，但细胞死亡并非与机体死亡同步。正常组织中，常发生“正常”的细胞死亡，它是维持组织机能和形态所必需。

细胞死亡的方式通常有2种①细胞坏死(necrosis)。②细胞凋亡(apoptosis)。

一、细胞坏死

细胞受到化学因素(如酸、碱、毒物)、物理因素(如热、辐射)和生物因素(如病原体)等环境因素伤害，引起细胞死亡的现象。是一种被动死亡

细胞坏死初期，细胞质膜通透性增加，线粒体和ER肿胀、崩解，结构脂滴游离、空泡化，蛋白质颗粒增多，核发生固缩。胞质蛋白变性、凝固或碎裂，嗜碱性核蛋白降解，细胞质呈强嗜酸性，坏死细胞苏木精/伊红染色，胞质呈红色，原有微细结构消失

坏死后期，细胞膜破裂，细胞内容物流出，引起周围组织炎症反应。

二、细胞凋亡(cell apoptosis)

又称程序性细胞死亡(PCD)：是细胞接受基因指令后的主动死亡。

凋亡的细胞散落在正常组织中，无炎症反应，不遗留疤痕。死亡细胞的碎片很快被巨噬细胞或相邻细胞所清除，不影响其它细胞的功能

程序性细胞死亡表现出明显的形态学特征：

①核酸内切酶活化，使染色质DNA在核小体连接部位断裂，形成约200bp整数倍的核酸片段，凝胶电泳图谱呈梯状；

②染色质在核膜下聚集成染色质块，细胞不断脱水，胞质凝缩，核膜在核孔处断裂，细胞以出芽方式形成凋亡小体（apoptotic body）；

③凋亡小体内有结构完整的细胞器、凝缩的染色质，可被邻近细胞吞噬消化，始终有膜封闭，没内溶物释放，不引起炎症。

第三节 细胞凋亡的分子机理

细胞凋亡和增殖是生命的基本现象，是维持体内细胞数量动态平衡的基本措施。在胚胎发育阶段以细胞凋亡清除多余的和已完成使命的细胞，保证了胚胎的正常发育； 在成年阶段通过细胞凋亡清除衰老和病变细胞，保证了机体健康。细胞凋亡是受基因调控的精确过程 apoptosis的途径主要有:

1、胞外信号激活细胞内凋亡酶caspase；

2、线粒体释放凋亡酶激活因子激活caspase 活化的caspase可将胞内重要蛋白降解，引起细胞凋亡。叶绿体与线粒体结构和功能的比较

叶绿体和线粒体都是真核细胞中与能量代谢相关的细胞器，有着相同的起源和增殖方式，且都是半自主性细胞器。但两者在结构与功能上也有很大的不同: 结构上，线粒体是双膜结构，有两个区室，而叶绿体是三膜结构，有三个区室。

线粒体内膜向内折皱成嵴，ATP合酶位于嵴上，主要功能是传递电子和合成ATP。而叶绿体内膜少有内折。•功能上，线粒体是有机物氧化的场所，通过氧化磷酸化将释放的自由能转变成可利用的化学能储存在ATP。叶绿体是光能的捕获者和有机物的制造者，光能的捕获和转化是通过光合作用来完成的。但两者都是通过电子传递和建立H+梯度来实现能量的转换。

•在质子梯度建立上二者有许多相似,也有区别，叶绿体中H+梯度是在类囊体膜两侧建立,在线粒体中，H+梯度是在内膜两侧建立的.微丝的功能

1.形成应力纤维：在粘着斑的细胞质膜的下方有肌动蛋白成束排列,这种结构即称应力纤维 非肌细胞中的应力纤维与肌原纤维类似：含原肌球蛋白、myosin II、细丝蛋白和α辅肌动蛋白 培养的成纤维细胞中具有丰富的应力纤维，并通过粘着斑固定在基质上。应力纤维在细胞形态发生、分化和组织形成起重要作用

2、微绒毛：肠上皮细胞微绒毛有轴心微丝，微丝呈同向平行排列，（+）端指向微绒毛的尖端。不含肌球蛋白等，无收缩功能，起维持微绒毛形状的作用

3、细胞的变形运动：变形虫、巨噬细胞和白细胞等没运动器官，能依靠细胞形态的变化进行移动，称变形运动。靠胞质环流形成伪足，细胞沿伪足方向前进。

细胞内流动的细胞质称内质，从尾部流向伪足，并在细胞两侧形成较硬的外质。细胞后部外质破坏向前提供新的内质，产生内质和外质的循环转化，引起细胞前移。

外质与内质间的转变称凝胶-溶胶转变，实质是肌动蛋白聚合体与单体间的转变

4、细胞的爬行

高等动物中的细胞移动是很多活动所必需，如伤口的愈合、防止感染、血块凝集等，但难以观察，只能用培养的细胞观察 分为四步：

微丝纤维生长，细胞表面突出，形成片足； 在片足与基质接触的位置形成粘着斑； myosin作用下微丝纤维滑动，细胞主体前移； 解除细胞后方粘着点。如此循环，细胞前移动

5、胞质分裂：有丝分裂末期，2个将分离的子细胞之间产生收缩环，收缩环由平行排列的微丝和myosin II组成。随着收缩环的收缩，两个子细胞的胞质分离。在细胞松驰素存在的情况下，不能形成胞质分裂环。

6、顶体反应：精卵结合时，微丝使顶体突出穿入卵子的胶质里，融合后受精卵细胞表面积增大，形成微绒毛，微丝参与形成微绒毛，有利于吸收营养。

7、细胞内运输：微丝可作为马达蛋白进行物质运输的轨道，如小泡的运输，可通过肌球蛋白Ⅰ同微丝蛋白结合，将小泡沿微丝的（-）端向（+）端运输

8、细质环流：由肌动蛋白与肌球蛋白相互作用引起。在胞质环流中，肌动蛋白的排列方向相同，（+）端朝向细胞质流动的方向，肌球蛋白可沿着肌动蛋白纤维（-）端向（+）端移动。微管的功能

1、支架作用

微管具一定机械强度，能抗压和抗弯曲，给细胞提供了机械支持力，使细胞维持一定的形态。在培养的细胞中，微管呈放射状排列在核外，(+)端指向质膜，形成平贴在培养皿上的形状。微管能帮助细胞产生极性,在神经轴突中，微管束沿长轴排列，确定轴突的方向.微管对细胞内部结构及细胞表面突起的维持具有重要作用

2、细胞内物质的运输

微管是胞内物质运输路轨，破坏微管会抑制运输

与微管结合起运输作用的马达蛋白有两类：驱动蛋白kinesin，动力蛋白dynein，均需ATP供能。①Kinesin由1条轻链和2条重链构成，具2个球形的头,是动力产生部位,1个扇形尾,是货物结合部位。通过结合和水解ATP，使颈部构象改变，两个头部交替与微管结合，沿 “行走”，将“尾部”结合的“货物”从微管(-)端转运到(+)端。

②动力蛋白Dynein分子量巨大，由两条相同的重链和一些轻链及结合蛋白构成(鞭毛二联微管外臂的动力蛋白具有三个重链)。作用主要有：

A.在有丝分裂中推动染色体的分离;B.驱动鞭毛的运动;C.向着微管（-）极运输小泡，与驱动蛋白运输方向相反

3、纤毛与鞭毛的运动

纤毛与鞭毛是细胞特化结构，两者没绝对界限,短而多者称纤毛，长者而少称鞭毛，直径相似。

两者结构相似：由基体和鞭杆2部分构成，鞭杆轴心含9+2排列的微管：9个二联微管和1对中央微管构成。二联微管由AB两个管组成，A管对着相邻的B管伸出两条动力蛋白臂，并向鞭毛中央发出一条辐。基体的微管为9+0，且为三联微管，类似中心粒 轴心的主要蛋白结构有: ①微管蛋白二聚体,无秋水仙素结合位点;②动力蛋白臂:由二联体的A亚基伸出,与相邻二联体B亚基相互作用使纤毛弯曲.动力蛋白也是ATP酶,能被Ca2+、Mg2+所激活；

③微管连接蛋白：将相邻二联体连接在一起； ④放射幅条：9条，二联体A亚基伸向中央微管； ⑤内鞘：包裹中央微管

纤毛和鞭毛运动的微管滑动模型: ① A管上的动力蛋白与相邻二联管B管接触,使动力蛋白结合的ATP水解,并释放出ADP+Pi;②ATP水解改变了动力蛋白头部的构象和角度,使头部向相邻二联管的正端滑动,使相邻二连管间产生弯曲力;③新结合的ATP,促使动力蛋白头部与B管脱离;④ATP水解使动力蛋白头部角度复原,与相邻二联管的B管上的另一位点结合,开始下一循环

4、参与细胞的有丝分裂与减数分裂

细胞分裂过程中染色体的分离是靠纺锤体的形成、运动和解聚开完成的

纺锤体又称有丝分裂器，它是在有丝分裂期间，从中心粒形成的各种微管：动粒微管、极微管、星微管等 绿色丝状就是微管结构

有丝分裂器的形成有赖于中心体的复制，并分别移到两极。中心体在细胞周期中具有复制-分离-复制的周期，称中心体循环

中心体循环始于G1期，两个子代中心粒达到了足够长度，但仍处于同一中心体，有丝分裂早期，中心体裂开，每对中心粒移向细胞相反的两端，然后装配成有丝分裂器

在有丝分裂过程中，染色体的分离依靠两种力的作用：①动粒微管去装配产生的拉力；②极微管聚合产生的推力

根据所使用的力，有丝分裂可分为两个阶段：后期A和后期B 后期A，染色体运动的力主要是由动粒微管去装配产生的拉力，此时的运动称向极运动 后期B，染色体运动的力主要是极微管聚合产生的推力，此时的运动称染色体极分离运动 微管去聚合作用假说：主要解释后期A向极运动的一种模型：

微管的正端插入动粒的外层，微管蛋白和动粒蛋白分子有亲合性，微管蛋白在此端可以去组装。在动粒中，ATP分子水解可提供能量，驱动微管上的动力蛋白向两极移动，将染色体拉向两极 纺锤体微管滑动假说：是关于后期B染色体分离机制的一种假说： 首先，极微管在正端添加二聚合体延长，使两极的极微管重叠； 然后，在重叠的极微管之间产生滑动，形成将两极分开的力 中间纤维的功能：

了解较少，尚没找到与IF特异结合的药物，主要有三个方面：

①为细胞提供机械强度支持：IF在细胞质内形成了一个完整的支撑网络系统，并通过整联蛋白与质膜和细胞外基质相连；在内部可直接与MT和MF及其它细胞器相连，赋予了细胞一定强度和支撑力。②参与细胞连接：参与了桥粒和半桥粒连接 ③维持细胞核稳定：核纤层蛋白是IF的一种

第五篇：细胞生物学实验社会实践报告

建立一个动物细胞培养室与植物细胞培养室所需的条件与社会价值

无菌环境是细胞离体培养的最基本条件，所以构建一个细胞培养室需要保证工作环境不受微生物和其他有害物质污染，并且干燥无烟尘。细胞培养室的设计原则一般是无菌操作区设在室内较少走动的内侧,常规操作和封闭培养于一室,而洗刷消毒在另一室。

一、基础实验室配置

⑴消毒间：消毒间主要为了处理实验器材以及实验材料，营造一个无菌的试验环境，一般消毒间会配备超净实验台、高压灭菌锅、排风灭火设备、细菌过滤设备、干热消毒柜、电炉、酸缸等。

⑵无菌操作间：一般由缓冲间和操作间两部分组成。缓冲间在外侧，多用于实验之前的准备，例如：更衣，准备实验材料，处理实验数据等，可放置电冰箱,冷藏器及消毒好的无菌物品等。操作间放置净化工作台及二氧化碳培养箱,离心机,倒置显微镜等。工作人员进入操作间一定要消毒并更衣。

（3）培养基配制间：主要用于配置细胞培养所用的培养基。主要包括冰箱、天平、微波炉、pH计、培养基分装器、药品柜、器械柜、抽气泵、电炉、各种规格的培养瓶、培养皿、移液管、烧杯、量筒、容量瓶、储藏瓶等。

（4）培养室：用于培养细胞，放置以接种的培养基等。为了控制培养室的温度和光照时间及其强度，培养室的房间不要窗户，但应当留一个通气窗，并安上排气扇。室内温度由空调控制，光照由日光灯控制。天花板和内墙最好用塑料钢板装修，地面用水磨石或瓷砖铺设，一般要分两间，一为光照培养室，一为暗培养室。培养室外应有一预备间或走廊。培养室应配有培养架、转床、摇床、光照培养箱、生化培养箱、自动控时器等。

（5）洗涤间：主要用于清洗实验之后的用具。除配置水槽外，还需配置洗液皿、落水架、干燥箱、柜子、超声波清洗器等，有需求的还可以配置洗瓶机。

以上基础设施若实验室条件不够，可将消毒间，培养基配制间，洗涤间合并一起，但注意实验室卫生以及仪器摆放，房间要保持清洁，明亮。

二、辅助实验室

细胞学鉴定室：其功能是对培养材料进行细胞学鉴定和研究。要求清洁、明亮、干燥，使各种光学仪器不受潮湿和灰尘污染。应配置各种显微镜、照相系统等。

生化分析室：在以培养细胞产物为主要目的的实验室中，应建立相应的分析化验实验室，以便于对培养物的有效成分随时进行取样检查。离心机、酶联免疫检测仪、天平、PCR仪等。

温室：用于试管苗的锻炼和移植，为试管苗提供满足生长的适宜环境条件。常用设备有：温室、弥雾装置、荫棚、移栽床、钵、盆、基质等（用于植物细胞培养室）。

实验器材汇总： CO2培养箱：37度+/-0.5度；能调节温度和CO2浓度

冰箱：4度或-20度家用冰箱，保存一般制剂；-70度保存蛋白制剂 水质纯化装置：净化水质用于清洗或配制培养液

培养器皿分玻璃和塑料两种，玻璃器皿适用于大部分细胞生长，可重复使用，塑料器皿方便，即开即做，无需清洗。

多孔培养板：为塑料制品。可供细胞克隆及细胞毒性等各种检测实验使用。其优点是节约样本及试剂，可同时测试大量样本，易于进行无菌操作。培养板分为各种规格，常用的规格有：96孔、24孔、12孔、6孔、4孔等。

Oa贮液瓶：主要用于存放或配制各种培养用液体如培养液、血清及试剂等。贮液瓶分为各种不同规格，如1000ml、500ml、250ml、100ml、50ml、5ml等。

Ob吸管：主要分为刻度吸管、无刻度吸管。刻度吸管主要用于吸取、转移液体，常用的有1ml、2ml、5ml、10ml等规格。无刻度吸管分为直头吸管及弯头吸管，除可以作吸取、转移液体外，弯头尖吸管还常用于吹打、混匀及传代细胞。

手术刀或解剖刀、手术剪或解剖剪（弯剪及直剪），用于解剖动物、分离及切剪组织，制备原代培养的材料；眼科虹膜小剪（弯剪或直剪），用于将组织材料剪成小块；血管钳及组织镊、眼科镊（弯、直），用于持取无菌物品（如小盖玻片）夹持组织等；口腔科探针或代用品，用以放置原代培养之组织小块。社会价值： 细胞培养实验室的社会价值在于，为实验提供基础，促进细胞培养的发展，细胞培养的好处如下：

1.直接观察活细胞的形态结构和生命活动。用于细胞学、遗传学、免疫学、实验医学和肿瘤学 等多种学科研究.2.直接观察细胞的变化可便于摄影。3.研究细胞种类如低等到高等到人类、胚胎到成体、正常组织到肿瘤。4.便于使用各种技术：相差、荧光、电镜、组化、同位素标记等方法观察和研究细胞状况。5.是分子生物学和基因工程学的研究对象，也是其主要的组成部分。6.易于施用物理、化学生物的实验研究。7.易于提供大量生物性状相似的实验对象,耗资少比较经济。8.成为生物制品单克隆抗体生产和基因工程等的材料来源。