《细胞生物学层次化实验指导》由南京大学多年从事细胞生物学理论与实验教学的教师编写。共收录55个有代表性的细胞生物学实验,依据类型、难度、用时等特点对实验内容进行了归类和编排,分为三章。第一章编写了22个基本型实验,涉及细胞的形态、结构观察及组成显示,细胞计数,细胞生理,细胞分裂,细胞裂解及效果检测,细胞器的分离及细胞融合;第二章为21个综合型实验,包括细胞的分离与分选、细胞培养、细胞增殖及细胞活力检测、细胞黏附与迁移分析、细胞的激活及信号转导分子检测、哺乳动物细胞转基因及表达检测、细胞周期调控及检测:第三章为12个开放探索型实验,涉及细胞凋亡及胀亡的诱导及检测、细胞白噬的诱导及检测、细胞衰老的诱导与检测、细胞分化的诱导及检测、小干扰RNA引起的基因沉默、细胞端粒酶活性检测。此外,还有附录介绍常用溶液的配制、腹水瘤小鼠模型的建立和细胞培养前的准备工作,并附书中部分实验结果彩图。
第一章 基本型实验
第一节 细胞的形态、结构观察及组成显示
实验1 血细胞装片及涂片的制备及染色观察
实验2 植物细胞的叶绿体、线粒体及液泡观察
实验3 蟾蜍胸骨剑突软骨细胞高尔基体的中性红染色
实验4 马铃薯和花生徒手切片的制备及细胞内多糖、脂肪的染色
实验5 孚尔根法显示细胞中的DNA
实验6 甲基绿-派洛宁染色法显示细胞中的DNA和RNA
实验7 考马斯亮蓝染色法显示洋葱鳞茎内表皮及巨噬细胞的细胞骨架
实验8 酸性磷酸酶法显示巨噬细胞溶酶体
实验9 细胞中过氧化物酶体的显示
实验10 酶免疫细胞化学法显示人T细胞表面CD3分子
实验11 细胞大小的显微测量
第二节 细胞计数
实验12 细胞计数
第三节 细胞生理
实验13 哺乳动物红细胞膜的通透性检测
实验14 植物细胞质壁分离现象观察及质壁分离法测定基态渗透值
实验15 小鼠腹腔巨噬细胞吞噬现象观察及吞噬活性检测
实验16 台盼蓝染料排除法检测活细胞比率
第四节 细胞分裂
实验17 压片法制备植物组织细胞分裂标本片及分裂各期细胞特征观察
实验18 滴片法制备动物细胞分裂标本片及细胞分裂指数分析
第五节 细胞裂解及效果检测
实验19 小鼠腹水瘤细胞裂解及乳酸脱氢酶活性检测
第六节 细胞器的分离
实验20 植物细胞叶绿体的分离
实验21 动物细胞线粒体的分离
第七节 细胞融合
实验22 PEG介导的细胞融合
参考及拓展阅读文献
第二章 综合型实验
第一节 细胞的分离与分选
实验23 密度梯度离心法分离血液单个核细胞
实验24 免疫磁珠分选法分离小鼠脾脏CD4+T淋巴细胞
实验25 T细胞的免疫荧光标记及流式细胞仪分选
第二节 细胞培养
实验26 贴壁细胞的原代培养
实验27 贴壁细胞的传代培养
实验28 细胞冻存与解冻复苏
实验29 动物外周血细胞培养及染色体制备
第三节 细胞增殖及细胞活力检测
实验30 MTT比色法检测细胞增殖与活力
实验31 CCK-8法检测细胞增殖与活力
第四节 细胞黏附与迁移分析
实验32 肿瘤细胞黏附能力分析
实验33 检测肿瘤细胞侵袭能力的Transwell小室实验
实验34 肿瘤细胞迁移的划痕实验(wound scratch assay)
第五节 细胞的激活及信号转导分子检测
实验35 利用钙离子荧光探针检测细胞内Ca2+浓度
实验36 信号蛋白磷酸化水平检测
实验37 转录因子NF-xB活性检测
第六节 哺乳动物细胞转基因及表达检测
实验38 绿色荧光蛋白基因转染体外培养的小鼠成纤维细胞及表达检测
第七节 细胞周期调控及检测
实验39 利用流式细胞术分析细胞周期时相
实验40 细胞周期蛋白D1基因转染细胞及细胞周期检测
实验41 胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)双阻断法同步化培养动物细胞
实验42 秋水仙胺阻抑法分离贴壁培养的哺乳动物M期细胞
实验43 植物细胞中期同步化诱导
参考及拓展阅读文献
第三章 开放探索型实验
第一节 细胞凋亡及胀亡的诱导及检测
实验44 凋亡细胞及胀亡细胞的形态学检测
实验45 Annexin V-FITC/PI双染色法检测凋亡与胀亡细胞
实验46 凋亡细胞DNA的电泳检测
实验47 TUNEL技术原位检测凋亡细胞DNA断裂
第二节 细胞自噬的诱导及检测
实验48 MDC染色法检测巨噬细胞自噬现象
实验49 GFP-LC3基因转染法显示自噬体
第三节 细胞衰老的诱导与检测
实验50 细胞ROS的流式细胞仪检测
实验5l H2O2诱导细胞衰老及胞内衰老相关的β-半乳糖苷酶检测
第四节 细胞分化的诱导及检测
实验52 骨髓造血干细胞的诱导分化
实验53 视黄酸诱导肿瘤细胞分化及检测
第五节 小干扰RNA引起的基因沉默
实验54 RNA干扰沉默绿色荧光蛋白基因
第六节 细胞端粒酶活性检测
实验55 肿瘤细胞的端粒酶活性检测
参考及拓展阅读文献
附录一 本书常用溶液配制方法
附录二 腹水瘤小鼠模型建立方法
附录三 细胞培养前的准备工作
第六节 哺乳动物细胞转基因及表达检测
将外源基因转入受体细胞的技术是细胞工程的核心技术之一,方法分为三大类:化学方法、物理学方法、生物学方法。用于哺乳动物细胞转染的化学方法有磷酸钙沉淀法、阳离子脂质体法、聚阳离子法、DEAE葡聚糖转染法等;物理学方法有电穿孔 法、显微注射法等;生物学方法主要为病毒导入法。其中体外培养细胞最常用的方法为化学法中的阳离子脂质体法和聚阳离子法。
阳离子脂质体法的优点是基因转染效率高(80%~90%),且操作简便,结果重复性好。阳离子聚合物是新发展的阳离子试剂,作用原理与阳离子脂质体相似,除了具有阳离子脂质体的所有优点外,还具有毒性低的优点。
外源基因在细胞内是否表达,可用SDS-PAGE蛋白电泳法、Western blot蛋臼印迹法、酶联免疫吸附实验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)、免疫细胞化学方法、免疫斑点法等。
SDS—PAGE蛋白电泳法根据对表达蛋白大小的了解,电泳后考马斯亮蓝染色,观察有无期望带出现并检测与目标蛋白分子质量相同的蛋白质条带是否存在,初步判断有无目标蛋白的表达及水平。
Western blot蛋白印迹法将SDS—PAGE(变性聚丙烯酰胺凝胶电泳)的高分辨力与抗原抗体反应的特异性、敏感性相结合,先通过SDS—PAGE使蛋白质分开,然后转移到硝酸纤维素(NC)膜或聚偏氟乙烯(PVDF)膜上,再用标记的抗体与之反应,检测有无特异条带出现以反映目标蛋白表达情况。
ELISA是一种用酶标记的特异抗体检测细胞培养上清及细胞裂解物中目标蛋白表达情况的方法。一般用96孔微量反应板作为固相载体进行抗原抗体反应,然后用酶的底物溶液显色,根据显色情况反映标本中目标蛋白抗原存在情况。
免疫细胞化学方法是用荧光素、酶、发光物质、金属离子等标记的抗体原位显示细胞内蛋白质表达情况的方法。常用方法有用荧光素标记抗体进行检测的免疫荧光法和用酶标记抗体进行检测的免疫酶细胞化学技术。
免疫斑点法是利用硝酸纤维素膜或乙酸纤维素膜作为固相支持物,用酶标记抗体检测细胞培养上清及细胞裂解物中目标蛋白表达情况的方法。
上述这些方法中,能够直观反映蛋白质在胞内表达情况的方法是免疫细胞化学方法,对于任何一种基因表达产物,只要有针对目标蛋白或其融合部分的可用抗体,就能够检测其表达与否、表达水平、表达部位。
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