《细胞生物学》题库参考答案第三章细胞生物学研究方法一、名词解释1．分辨率(resolution)：分辨率是指能分辨出的相邻两个物点间最小距离的能力，这种距离称为分辨距离。

分辨距离越小，分辨率越高。

一般规定：显微镜或人眼在25cm明视距离处，能清楚地分辨被检物体细微结构最小间隔的能力，称为分辨率。

人眼的分辨率是 100 μm;光学显微镜的最大分辨率是 0.2 μm。

2.荧光(fluorescence)：分子由激发态回到基态时，由于电子跃迁而由被激发分子发射的光。

物质经过紫外线照射后发出荧光的现象可分为两种情况，第一种是自发荧光，如叶绿素、血红素等经紫外线照射后，能发出红色的荧光，称为自发荧光;第二种是诱发荧光，即物体经荧光染料染色后再通过紫外线照射发出荧光，称为诱发荧光。

3.荧光显微镜(Fluorescence microscope)：以紫外线为光源，用以照射被检物体，使之发出荧光，然后在显微镜下观察物体的形状及其所在位置。

荧光显微镜用于研究细胞内物质的吸收、运输、化学物质的分布及定位等。

4.相差显微镜(Phase contrast microscope)：相差显微镜是荷兰科学家Zermike于1935年发明的，用于观察未染色标本的显微镜。

活细胞和未染色的生物标本，因细胞各部细微结构的折射率和厚度的不同，光波通过时，波长和振幅并不发生变化，仅相位发生变化(振幅差)，这种振幅差人眼无法观察。

而相差显微镜通过改变这种相位差，并利用光的衍射和干涉现象，把相差变为振幅差来观察活细胞和未染色的标本。

相差显微镜和普通显微镜的区别是:用环状光阑代替可变光阑，用带相板的物镜代替普通物镜，并带有一个合轴用的望远镜。

相差显微镜具有两个其他显微镜所不具有的功能:①将直射的光(视野中背景光)与经物体衍射的光分开;②将大约一半的波长从相位中除去，使之不能发生相互作用，从而引起强度的变化。

5.放射自显影(autoradiography)：放射自显影的原理是利用放射性同位素所发射出来的带电离子(α或β粒子)作用于感光材料的卤化银晶体，从而产生潜影，这种潜影可用显影液显示，成为可见的“像”，因此，它是利用卤化银乳胶显像检查和测量放射性的一种方法。

放射性核素的原子不断衰变，当衰变掉一半时所需要的时间称为半衰期。

各种放射性核素的半衰期长短不同(表)，在自显影实验中多选用半衰期较长者。

对于半衰期较短的核素，应选用较快的样品制备方法，所用剂量也应加大。

6. 扫描电子显微镜(scanning electron microscopy，SEM)：扫描电子显微镜是1965年发明的较现代的细胞生物学研究工具，主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态，即用极狭窄的电子束去扫描样品，通过电子束与样品的相互作用产生各种效应，其中主要是样品的二次电子发射。

二次电子能够产生样品表面放大的形貌像，这个像是在样品被扫描时按时序建立起来的，即使用逐点成像的方法获得放大像。

7. 扫描透射电子显微镜(scanning transmission electron microscopy，STEM)：既有透射电子显微镜又有扫描电子显微镜的显微镜。

象SEM一样，STEM用电子束在样品的表面扫描，但又象TEM，通过电子穿透样品成像。

STEM能够获得TEM所不能获得的一些关于样品的特殊信息。

STEM技术要求较高，要非常高的真空度，并且电子学系统比TEM和SEM都要复杂。

8. 高压电子显微镜(high-voltage electron microscopy，HVEM)：同透射电子显微镜基本相同，只是电压特别高。

TEM使用的加速电压是50～100kV，而HVEM使用的电压是200～1000kV。

由于电压高，就会大大减少造成染色体畸变的可能，因此，可以用较厚的细胞切片研究细胞的结构，切片的厚度最大可达1μm，相当于普通TEM样品厚度的10倍。

9. 负染色(negative stainning)：用重金属盐(如磷钨酸钠、醋酸铀等)对铺展在载网上的样品进行染色，使整个载网都铺上一层重金属盐，而有凸出颗粒的地方则没有染料沉积。

由于电子密度高的重金属盐包埋了样品中低电子密度的背景，增强了背景散射电子的能力以提高反差，这样，在图像中背景是黑暗的，而未被包埋的样品颗粒则透明光亮，这种染色称为负染技术。

负染色是只染背景而不染样品，与光学显微镜样品的染色正好相反。

10. 铸型技术(shadow casting)：铸型技术是电子显微镜中一种重要的增强背景和待观察样品反差的方法。

基本过程包括: ①将样品置于云母的表面，然后干燥;②在真空装置中将样品镀上一层重金属(金或铂金)，喷镀时的加热丝具有一定的角度;③将样品镀上一层碳原子，以增加铸型的强度和稳定性;④将铸型置于酸池中，破坏样品，只留下金属铸型;⑤将铸型漂洗后置于载网上进行电子显微镜观察。

11. 扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope，STM)：扫描隧道显微镜使用电子学的方法，用一个金属针尖在在样品表面扫描。

当针尖和样品表面距离很近时(1nm以下)，针尖和样品表面之间会产生电压。

当针尖沿X和Y方向在样品表面扫描时，就会在针尖和样品表面第一层电子之间产生电子隧道。

该显微镜设计的沿Z字形扫描，可保持电流的恒定。

因此，针尖的移动是隧道电流的作用，并且可以反映在荧光幕上。

连续的扫描可以建立起原子级分辨率的表面像。

12. 酶细胞化学技术(enzyme cytochemistry)：将细胞内的酶与底物相互作用，再将酶反应的产物作为反应物质，在酶的作用部位进行捕捉，使其在显微镜下具有可见性。

这种在酶作用下产生反应产物，经捕捉反应来间接证明酶定位的反应称为酶的细胞化学反应。

酶的细胞化学反应包括两个反应: 第一反应是酶作用于底物的反应，称酶反应，形成的产物称为初级反应产物;第二反应是捕捉剂与初级反应产物的作用，称捕捉反应，产生最终反应产物：┌─────────酶的细胞化学反应─────────┐│酶＋条件初级捕捉剂│底物─────────→ 反应产物───────→ 最终反应产物（酶反应）（捕捉反应）13. 免疫荧光技术(immunofluorescence)：将免疫学方法(抗原抗体特异结合)与荧光标记技术结合起来研究特异蛋白抗原在细胞内分布的方法。

由于荧光素所发的荧光可在荧光显微镜下检出，从而可对抗原进行细胞定位。

14. 免疫电镜(immunoelectron microscopy)：将抗体进行特殊标记后用电子显微镜观察免疫反应的结果。

根据标记方法的不同，分为免疫铁蛋白技术、免疫酶标技术和免疫胶体金技术。

如免疫铁蛋白技术是将含铁蛋白通过一种低分子量的双功能试剂与抗体结合，成为一种双分子复合物，它既保留抗体的免疫活性，又具有电镜下可见的高电子密度铁离子核心，因此用铁蛋白标记的抗体可通过电镜免疫化学的方法在电镜下定位细胞中的抗原。

由于某些固定技术(如锇酸固定)对抗体抗原的结合有干扰，因此应采取较为温和的样品制备方法。

15. 染色体分选(chromosome sorting)：用流式细胞计分选特定的染色体，基本过程与细胞分选相似。

不同的是，要用带有荧光标记的DNA探针同特异染色体结合，使待分选的染色体带上标记。

在染色体分选中，使用的探针是同所感兴趣染色体互补的寡聚核苷酸，这种探针也可同荧光染料偶联。

将结合有荧光染料的探针同染色体一起温育，使探针同特异染色体杂交，形成稳定的杂交体，这样染色体就被带上了荧光标记，稀释后送入流式细胞计的流室，然后与细胞分选过程一样将特异的染色体分选出来。

16. 显微分光光度术(microspectrophotometry)：将显微镜技术与分光光度计结合起来的技术。

它以物质分子的光吸收、荧光发射和光反射特性作为测定基础，可用来分析生物样品细微结构中的化学成分，同时进行定位、定性和定量。

17. 显微荧光光度术(microfluorometry)：利用显微分光光度计对细胞内原有能发光的物质或对细胞内各种化学成分用不同的荧光经荧光探针标记后进行定位、定性和定量地测定，称为显微荧光光度术，也称细胞荧光光度术(cytofluorometry)。

它是一种微观而灵敏的方法，对于研究细胞的结构、功能及其变化具有重要意义。

18 核磁共振技术(nuclear magnetic resonance， NMR)：核磁共振技术可以直接研究溶液和活细胞中相对分子质量较小(20，000 道尔顿以下)的蛋白质、核酸以及其它分子的结构，而不损伤细胞。

核磁共振的基本原理是:原子核有自旋运动，在恒定的磁场中，自旋的原子核将绕外加磁场作回旋转动，叫进动(precession)。

进动有一定的频率，它与所加磁场的强度成正比。

如在此基础上再加一个固定频率的电磁波，并调节外加磁场的强度，使进动频率与电磁波频率相同。

这时原子核进动与电磁波产生共振，叫核磁共振。

核磁共振时，原子核吸收电磁波的能量，记录下的吸收曲线就是核磁共振谱(NMR-spectrum)。

由于不同分子中原子核的化学环境不同，将会有不同的共振频率，产生不同的共振谱。

记录这种波谱即可判断该原子在分子中所处的位置及相对数目，用以进行定量分析及分子量的测定，并对有机化合物进行结构分析19. 细胞工程技术(cell engineering)：细胞工程技术是细胞生物学与遗传学的交叉领域，主要利用细胞生物学的原理和方法，结合工程学的技术手段，按照人们预先的设计，有计划地改变或创造细胞遗传性的技术。

包括体外大量培养和繁殖细胞，或获得细胞产品、或利用细胞体本身。

主要内容包括：细胞融合、细胞生物反应器、染色体转移、细胞器移植、基因转移、细胞及组织培养。

20. 原代培养(primary culture)：原代培养是指直接从机体取下细胞、组织和器官后立即进行培养。

因此，较为严格地说是指成功传代之前的培养，此时的细胞保持原有细胞的基本性质，如果是正常细胞，仍然保留二倍体数。

但实际上，通常把第一代至第十代以内的培养细胞统称为原代细胞培养。

最常用的原代培养有组织块培养和分散细胞培养。

21. 愈伤组织(callus， culli)：植物受创伤后，在伤面新生的组织称为愈伤组织。

其原因是由于受创伤的刺激后，伤面附近的生活组织恢复了分裂机能，加速增生而将伤面愈合。

在植物组织培养中的愈伤组织是指植物细胞在组织培养过程中形成的无一定结构的组织团块，在适宜的条件下，愈伤组织可再分化，形成芽、根，再生成植株。

22. 细胞融合(cell fusion)：在自发或人工诱导下，两个不同基因型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞。

基本过程包括细胞融合形成异核体(heterokaryon)、异核体通过细胞有丝分裂进行核融合、最终形成单核的杂种细胞。