《全国高等院校医学实验教学规划教材:医学细胞生物学实验技术》严格遵循医学细胞生物学实验教学大纲的编写要求。全书主要包含8部分,分别介绍了显微镜技术、细胞的形态结构和细胞器、细胞生理和细胞化学、综合性实验、细胞培养与细胞工程技术、细胞遗传学实验技术、实验设计的原理与方法、细胞生物学实验设计与选题等方面的内容。另外以附录形式编写了医学遗传学的相关实验,如人类某些性状的调查分析、系谱分析、皮纹分析、遗传病的发病风险估计等内容。
《全国高等院校医学实验教学规划教材:医学细胞生物学实验技术》适合高等医学院校、医药院校及生物学相关专业的本科生、研究生等使用,也可供临床检验师和相关科研人员参考。
现代生命科学和基础医学发展迅速,研究成果及相应的新技术、新方法,精彩纷呈,令人有目不暇接之感,许多实验技术对现在与未来的生物医学,都正在或将产生深远的影响。
近年来,随着细胞生物学和遗传学学科的迅速发展,教学内容也随之有了较多更新,细胞生物学和医学遗传学作为基础医学课程,列入高等院校临床医学专业的教学计划中,并开设了实验课。为了提高教学水平,反映更具科学性、先进性和实用性的实验内容,编者根据教育部《临床医学专业本科教学基本要求》和课程的设置,在参阅中外文献和仔细分析我国基础医学课程教学现状的基础上,学习兄弟院校的教学经验和信息资料,结合我们多年来教学科研的实践体会和教学改革成果,编写了《医学细胞生物学实验技术》一书,供高等院校临床医学及其他医学类专业学生使用,旨在加强学科的渗透交叉,减少实验内容的重复,提高学生的实验技能。
根据教育部有关加强学生素质教育和培养创新人才的要求,本实验指导注重实验内容的更新,减少部分验证性或演示性实验,开设综合性、设计性(探索性)实验,在实验内容上进一步明确层次。将实验课分为:①基础性实验:着重培养学生的动手能力,分析问题和解决问题的能力,培养学生严谨的科学态度,以基本技能和基本操作为主。②综合性实验:综合各学科的内容,着重培养学生应用新知识、新技术的能力和科学思维的能力。③设计性实验(或称探索性实验):学生在教师的指导下进行选题、查阅文献资料、设计实验、独立完成相关实验研究、总结、最后完成论文,目的是初步培养学生科学研究的能力,为开展科学研究和完成毕业论文打下基础。本书强化实验技能的训练和科学思维方法的培养,并充分采用现代教育技术设备辅助实验课进行教学,提高学生的动手能力和解决问题的能力。考虑到各个院校所能开设的实验内容不同,同种试剂实验涉及2个以上实验内容时,为避免重复和方便查找,其配制方法列在书后的相应附录中。本书是一本实用性较强的细胞生物学与医学遗传学实验教材,可作为不同实验基础条件的综合性大学医学院和医学院校的本科生及研究生使用,也可作为从事生命科学、医学和农学工作人员的参考书。
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第一章 显微镜技术
实验一 光学显微镜技术
一、普通光学显微镜的结构和使用
二、特殊光学显微镜的原理、结构与应用
实验二 显微摄影技术
一、照相显微镜各部件的选择及应用
二、感光片(胶卷)的选择
三、滤光片的选择
四、感光片的暗室加工
实验三 电子显微镜技术
一、透射电镜的结构和使用
二、扫描电镜的结构和使用
三、电镜样品制备技术和方法
四、电镜样品的观察、识别和分析
第二章 细胞的形态结构与细胞器
实验四 细胞的形态结构与细胞器的观察
一、细胞形态结构的观察
二、细胞器的观察
三、细胞的超微结构
四、细胞的显微测量
实验五 死活细胞的鉴别与分离
一、化学染色法鉴别死活细胞
二、荧光染色法鉴别死活细胞
三、死活细胞分离
实验六 细胞组分(细胞器)的分级分离
一、细胞核的分离提取
二、高速离心分离提取线粒体
第三章 细胞生理与细胞化学
实验七 细胞的生理活动
一、细胞的吞噬活动
二、草履虫纤毛运动及食物泡的形成
三、暗视野观察细胞的纤毛和鞭毛运动
四、细胞膜的渗透性实验
五、细胞的凝集反应
实验八 细胞化学
一、普通细胞化学
二、酶细胞化学
三、荧光细胞化学
四、免疫细胞化学
第四章 综合性实验
实验九 染色体标本的制备及观察
一、骨髓染色体标本的制备及观察
二、人类染色体标本制备技术
三、其他组织细胞的染色体标本制备
实验十 细胞增殖与细胞凋亡
一、有丝分裂标本制备与观察
二、减数分裂标本制备与观察
三、细胞凋亡的检测
第五章 细胞培养与细胞工程技术
第一节 培养细胞的生存条件
一、营养物质
二、细胞培养要求的环境
三、细胞培养基本设备和用品的功能简介
第二节 细胞培养的基本技术
第三节 体外培养细胞的取材方法与原代细胞培养
一、取材与细胞分散
二、原代细胞培养
三、传代细胞培养
第四节 培养细胞的生长特性与形态分型
一、培养细胞的生长与增殖
二、培养细胞生长和增殖的观察
第五节 培养细胞的计数、生长曲线与分裂指数测定
第六节 培养细胞的冻存、复苏与运输
一、影响冻存细胞活性的因素
二、培养物的运输
第七节 细胞系或细胞株的建立
实验十一 动物细胞培养及相关实验技术
一、实验室中无菌操作技术
二、细胞的原代培养技术
三、细胞的传代培养技术
四、体外培养细胞的计数和活力测定
五、体外培养细胞的冻存与复苏技术
实验十二 细胞融合与细胞核移植技术
一、细胞融合技术
二、细胞核移植技术
第六章 细胞遗传学实验技术
第七章 实验设计的原理与方法
第八章 细胞生物学实验设计与选题
参考文献与网站
附录Ⅰ 实验器械的清洗和处理
附录Ⅱ 实验室常用灭菌和除菌方法
附录Ⅲ 细胞生物学与遗传学实验常用试剂的配制
附录Ⅳ 常用培养基和抗生素的配制
附录Ⅴ 离心机转速与离心力的列线图(换算)
附录Ⅵ 流式细胞仪分析技术
附录Ⅶ 生物样品的储存、邮送与实验室安全
附录Ⅷ 常用生物学数据
附录Ⅸ 实验常用软件和数据库介绍
附录Ⅹ 有关细胞生物学和医学遗传学的主要网站
附录Ⅺ 人类某些遗传性状(疾病)的调查分析
附录Ⅻ 系谱分析
附录ⅩⅢ 皮纹分析
附录ⅩⅣ 遗传病的发病风险估计
附录ⅩⅤ 缩略语表
彩图
一、营养物质细胞在体外所需的生存条件与体内细胞基本相同。能进入细胞被细胞利用和参与细胞代谢活动的物质为营养物质。体外培养细胞所需的营养物质与体内细胞者相同,主要有糖、氨基酸和维生素三大类。
培养细胞过程中,有氧氧化和无氧酵解的强度都很大。六碳糖是主要的能源,也是合成某些氨基酸的原料,经乙酰CoA可合成脂肪,经糖酵解通路能合成核酸。
所有细胞都需要以下12种基本氨基酸:精氨酸、胱氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、组氨酸、酪氨酸和缬氨酸,这些都是细胞用以合成蛋白质的原料。谷氨酰胺的特殊作用是能促进各种氨基酸通过细胞膜,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质。
培养细胞也需要维生素,如生物素、叶酸、烟酰胺、泛酸、吡哆醇、核黄素、硫胺素以及维生素B12、维生素C等,这些维生素在很多常用的合成培养基中已成为组成成分。脂溶性维生素对细胞生长也有作用,常从血清中得到补充。
除了基本营养物质外,细胞生长还需要一些元素如钠、钾、钙、镁、氮和磷,以及一些微量元素如铁、锌、硒、铜和锰等,但均尚未明确所需的量,常从血清中得到。
细胞所需的营养常由培养基供给。培养基的种类很多,按其物质状态分为半固体培养基(如软琼脂培养基)和液体培养基;按其来源,则分为合成培养基和天然培养基等。
1.合成培养基是根据已知细胞所需物质的种类和数量严格配制而成的。由于成分清楚,故可通过改变或调节各种成分的种类、数量和比例,观察细胞生物特性的反应性变化、测知细胞与外界环境的关系、了解细胞生存条件、并可诱导细胞定向分化等。
2.天然培养基虽对细胞所需成分已基本掌握,但未完全搞清,在使用合成培养基时,仍需要加入一些天然成分,如人或动物的血清、血浆和胎汁等。当前主要使用血清,以牛血清为主。血清的生物效应早已证明,血清含有多种促细胞生长因子、促贴附因子及其他活性物质等。合成培养基中不加血清也能维持细胞生存,但不能很好生长;加入5%的血清,对大多数细胞来说,能维持细胞不死和缓慢生长,一般需要加10%~20%。添加血清,虽利于细胞生长,但增加了不明成分,给分析实验结果带来了困难。因此,人们正在探索不用血清的无血清培养法,并已取得了一定进展。
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