《全國高等院校醫學實驗教學規劃教材:醫學細胞生物學實驗技術》嚴格遵循醫學細胞生物學實驗教學大綱的編寫要求。全書主要包含8部分,分別介紹了顯微鏡技術、細胞的形態結構和細胞器、細胞生理和細胞化學、綜合性實驗、細胞培養與細胞工程技術、細胞遺傳學實驗技術、實驗設計的原理與方法、細胞生物學實驗設計與選題等方面的內容。另外以附錄形式編寫了醫學遺傳學的相關實驗,如人類某些性狀的調查分析、系譜分析、皮紋分析、遺傳病的發病風險估計等內容。
《全國高等院校醫學實驗教學規劃教材:醫學細胞生物學實驗技術》適合高等醫學院校、醫藥院校及生物學相關專業的本科生、研究生等使用,也可供臨床檢驗師和相關科研人員參考。
現代生命科學和基礎醫學發展迅速,研究成果及相應的新技術、新方法,精彩紛呈,令人有目不暇接之感,許多實驗技術對現在與未來的生物醫學,都正在或將產生深遠的影響。
近年來,隨著細胞生物學和遺傳學學科的迅速發展,教學內容也隨之有了較多更新,細胞生物學和醫學遺傳學作為基礎醫學課程,列入高等院校臨床醫學專業的教學計劃中,并開設了實驗課。為了提高教學水平,反映更具科學性、先進性和實用性的實驗內容,編者根據教育部《臨床醫學專業本科教學基本要求》和課程的設置,在參閱中外文獻和仔細分析我國基礎醫學課程教學現狀的基礎上,學習兄弟院校的教學經驗和信息資料,結合我們多年來教學科研的實踐體會和教學改革成果,編寫了《醫學細胞生物學實驗技術》一書,供高等院校臨床醫學及其他醫學類專業學生使用,旨在加強學科的滲透交叉,減少實驗內容的重復,提高學生的實驗技能。
根據教育部有關加強學生素質教育和培養創新人才的要求,本實驗指導注重實驗內容的更新,減少部分驗證性或演示性實驗,開設綜合性、設計性(探索性)實驗,在實驗內容上進一步明確層次。將實驗課分為:①基礎性實驗:著重培養學生的動手能力,分析問題和解決問題的能力,培養學生嚴謹的科學態度,以基本技能和基本操作為主。②綜合性實驗:綜合各學科的內容,著重培養學生應用新知識、新技術的能力和科學思維的能力。③設計性實驗(或稱探索性實驗):學生在教師的指導下進行選題、查閱文獻資料、設計實驗、獨立完成相關實驗研究、總結、最后完成論文,目的是初步培養學生科學研究的能力,為開展科學研究和完成畢業論文打下基礎。本書強化實驗技能的訓練和科學思維方法的培養,并充分采用現代教育技術設備輔助實驗課進行教學,提高學生的動手能力和解決問題的能力。考慮到各個院校所能開設的實驗內容不同,同種試劑實驗涉及2個以上實驗內容時,為避免重復和方便查找,其配制方法列在書后的相應附錄中。本書是一本實用性較強的細胞生物學與醫學遺傳學實驗教材,可作為不同實驗基礎條件的綜合性大學醫學院和醫學院校的本科生及研究生使用,也可作為從事生命科學、醫學和農學工作人員的參考書。
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第一章 顯微鏡技術
實驗一 光學顯微鏡技術
一、普通光學顯微鏡的結構和使用
二、特殊光學顯微鏡的原理、結構與應用
實驗二 顯微攝影技術
一、照相顯微鏡各部件的選擇及應用
二、感光片(膠卷)的選擇
三、濾光片的選擇
四、感光片的暗室加工
實驗三 電子顯微鏡技術
一、透射電鏡的結構和使用
二、掃描電鏡的結構和使用
三、電鏡樣品制備技術和方法
四、電鏡樣品的觀察、識別和分析
第二章 細胞的形態結構與細胞器
實驗四 細胞的形態結構與細胞器的觀察
一、細胞形態結構的觀察
二、細胞器的觀察
三、細胞的超微結構
四、細胞的顯微測量
實驗五 死活細胞的鑒別與分離
一、化學染色法鑒別死活細胞
二、熒光染色法鑒別死活細胞
三、死活細胞分離
實驗六 細胞組分(細胞器)的分級分離
一、細胞核的分離提取
二、高速離心分離提取線粒體
第三章 細胞生理與細胞化學
實驗七 細胞的生理活動
一、細胞的吞噬活動
二、草履蟲纖毛運動及食物泡的形成
三、暗視野觀察細胞的纖毛和鞭毛運動
四、細胞膜的滲透性實驗
五、細胞的凝集反應
實驗八 細胞化學
一、普通細胞化學
二、酶細胞化學
三、熒光細胞化學
四、免疫細胞化學
第四章 綜合性實驗
實驗九 染色體標本的制備及觀察
一、骨髓染色體標本的制備及觀察
二、人類染色體標本制備技術
三、其他組織細胞的染色體標本制備
實驗十 細胞增殖與細胞凋亡
一、有絲分裂標本制備與觀察
二、減數分裂標本制備與觀察
三、細胞凋亡的檢測
第五章 細胞培養與細胞工程技術
第一節 培養細胞的生存條件
一、營養物質
二、細胞培養要求的環境
三、細胞培養基本設備和用品的功能簡介
第二節 細胞培養的基本技術
第三節 體外培養細胞的取材方法與原代細胞培養
一、取材與細胞分散
二、原代細胞培養
三、傳代細胞培養
第四節 培養細胞的生長特性與形態分型
一、培養細胞的生長與增殖
二、培養細胞生長和增殖的觀察
第五節 培養細胞的計數、生長曲線與分裂指數測定
第六節 培養細胞的凍存、復蘇與運輸
一、影響凍存細胞活性的因素
二、培養物的運輸
第七節 細胞系或細胞株的建立
實驗十一 動物細胞培養及相關實驗技術
一、實驗室中無菌操作技術
二、細胞的原代培養技術
三、細胞的傳代培養技術
四、體外培養細胞的計數和活力測定
五、體外培養細胞的凍存與復蘇技術
實驗十二 細胞融合與細胞核移植技術
一、細胞融合技術
二、細胞核移植技術
第六章 細胞遺傳學實驗技術
第七章 實驗設計的原理與方法
第八章 細胞生物學實驗設計與選題
參考文獻與網站
附錄Ⅰ 實驗器械的清洗和處理
附錄Ⅱ 實驗室常用滅菌和除菌方法
附錄Ⅲ 細胞生物學與遺傳學實驗常用試劑的配制
附錄Ⅳ 常用培養基和抗生素的配制
附錄Ⅴ 離心機轉速與離心力的列線圖(換算)
附錄Ⅵ 流式細胞儀分析技術
附錄Ⅶ 生物樣品的儲存、郵送與實驗室安全
附錄Ⅷ 常用生物學數據
附錄Ⅸ 實驗常用軟件和數據庫介紹
附錄Ⅹ 有關細胞生物學和醫學遺傳學的主要網站
附錄Ⅺ 人類某些遺傳性狀(疾病)的調查分析
附錄Ⅻ 系譜分析
附錄ⅩⅢ 皮紋分析
附錄ⅩⅣ 遺傳病的發病風險估計
附錄ⅩⅤ 縮略語表
彩圖
一、營養物質細胞在體外所需的生存條件與體內細胞基本相同。能進入細胞被細胞利用和參與細胞代謝活動的物質為營養物質。體外培養細胞所需的營養物質與體內細胞者相同,主要有糖、氨基酸和維生素三大類。
培養細胞過程中,有氧氧化和無氧酵解的強度都很大。六碳糖是主要的能源,也是合成某些氨基酸的原料,經乙酰CoA可合成脂肪,經糖酵解通路能合成核酸。
所有細胞都需要以下12種基本氨基酸:精氨酸、胱氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、組氨酸、酪氨酸和纈氨酸,這些都是細胞用以合成蛋白質的原料。谷氨酰胺的特殊作用是能促進各種氨基酸通過細胞膜,其中的氮是核酸中嘌呤和嘧啶的采源,也是合成三、二和一磷酸腺苷的所需物質。
培養細胞也需要維生素,如生物素、葉酸、煙酰胺、泛酸、吡哆醇、核黃素、硫胺素以及維生素B12、維生素C等,這些維生素在很多常用的合成培養基中已成為組成成分。脂溶性維生素對細胞生長也有作用,常從血清中得到補充。
除了基本營養物質外,細胞生長還需要一些元素如鈉、鉀、鈣、鎂、氮和磷,以及一些微量元素如鐵、鋅、硒、銅和錳等,但均尚未明確所需的量,常從血清中得到。
細胞所需的營養常由培養基供給。培養基的種類很多,按其物質狀態分為半固體培養基(如軟瓊脂培養基)和液體培養基;按其來源,則分為合成培養基和天然培養基等。
1.合成培養基是根據已知細胞所需物質的種類和數量嚴格配制而成的。由于成分清楚,故可通過改變或調節各種成分的種類、數量和比例,觀察細胞生物特性的反應性變化、測知細胞與外界環境的關系、了解細胞生存條件、并可誘導細胞定向分化等。
2.天然培養基雖對細胞所需成分已基本掌握,但未完全搞清,在使用合成培養基時,仍需要加入一些天然成分,如人或動物的血清、血漿和胎汁等。當前主要使用血清,以牛血清為主。血清的生物效應早已證明,血清含有多種促細胞生長因子、促貼附因子及其他活性物質等。合成培養基中不加血清也能維持細胞生存,但不能很好生長;加入5%的血清,對大多數細胞來說,能維持細胞不死和緩慢生長,一般需要加10%~20%。添加血清,雖利于細胞生長,但增加了不明成分,給分析實驗結果帶來了困難。因此,人們正在探索不用血清的無血清培養法,并已取得了一定進展。
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