深圳大学生命科学学院：《细胞生物学 CELL BIOLOGY》课程教学资源（课件讲稿）第3章 细胞生物学研究方法

第三章细胞生物学研究方法 进行初步观察 形成可验证的假说 设计对照试验 查阅已 有知识 收集资料 解释结果 生物学研究模式生物 作出合理结论

1 第三章 细胞生物学研究方法 进行初步观察 形成可验证的假说 设计对照试验 收集资料 解释结果 查阅已 有知识 生物学研究模式生物 作出合理结论

第三章细胞生物学研究方法 ●细胞形态结构的观察方法 ●细胞组分的分析方法 ●细胞培养、细胞工程与显微操作技术

2 第三章 细胞生物学研究方法 z细胞形态结构的观察方法 z细胞组分的分析方法 z细胞培养、细胞工程与显微操作技术

第一节细胞形态结构的观察方法 ●光学显微镜技术( light microsco ●电子显微镜技术( Electro microscopy ●扫描遂道显微镜( (scanning tunneling microscope)

3 第一节 细胞形态结构的观察方法 z光学显微镜技术 （light microscopy ） z电子显微镜技术 (Electro microscopy) z扫描遂道显微镜 (scanning tunneling microscope )

光学显微镜技术( light microscopy ●普通复式光学显微镜技术 荧光显微镜技术( Fluorescence Microscopy ●激光共焦扫描显微镜技术( Laser confocal Microscopy ●相差显微镜( phase-contrast microscope) ●微分干涉显微镜( differential- interference microscope) ●录像增差显微镜技术 ideo-enhance microscopy

4 一、光学显微镜技术（light microscopy z普通复式光学显微镜技术 z荧光显微镜技术 （Fluorescence Microscopy ） z激光共焦扫描显微镜技术 （Laser Confocal Microscopy ） z相差显微镜 （phase-contrast microscope ） z微分干涉显微镜 （differential-interference microscope ） z录像增差显微镜技术（video-enhance microscopy）

电子显微镜技术 1932年德国学者 Max Kno1ls和 Ernst ruska用波长比光短得多的电子作 光源,发明了第一台电子显微镜,大大提高了显微镜的分辨率,开拓了 超微世界。 ●电子显微镜的基本知识 ◆电镜与光镜的比较 ◆电镜与光镜光路图比较 ◆电子显微镜的基本构造 ●主要电镜制样技术 ◆超薄切片技术 ◆负染色技术 ◆冰冻蚀刻技术 ◆电镜三维重构技术 ●扫描电镜( Scanning electron microscope SEM)

5 二、 电子显微镜技术 z电子显微镜的基本知识 ¡电镜与光镜的比较 ¡电镜与光镜光路图比较 ¡电子显微镜的基本构造 z主要电镜制样技术 ¡超薄切片技术 ¡负染色技术 ¡冰冻蚀刻技术 ¡电镜三维重构技术 z扫描电镜 （Scanning electron microscope ， SEM ） 1932年德国学者Max Knolls和Ernst Ruska用波长比光短得多的电子作 光源,发明了第一台电子显微镜，大大提高了显微镜的分辨率，开拓了 超微世界

扫描遂道显微镜 ◆原理:量子力学中的隧道效应 ◆特点:(1)分辨本领高,(侧分辨率为0.1~0.2nm, 纵分辨率可达0.001nm); (2)可在真空、大气、液体等多种条件下工作; (3)非破坏性测量。样品的完整外貌 ◆用途:纳米生物学研究领域中的重要工具

6 三、 扫描遂道显微镜 ¡原理：量子力学中的隧道效应 ¡特点：（1） 分辨本领高，（侧分辨率为0.1～0.2nm， 纵分辨率可达0.001nm）； （2）可在真空、大气、液体等多种条件下工作； （3）非破坏性测量。样品的完整外貌。 ¡用途：纳米生物学研究领域中的重要工具

普通复式光学显微镜技术口 分辨率(即分辨极限,D)是指区分开 两个质点间的最小距离 061入 D N·Sina/2 习惯说的分辨率高则是指该分辨极限小; 人眼的分辨率:100μm,光学显微镜的最大分别率:0,2um 放大倍数:光学显微镜在用空气作介质时,最大放大倍数为 1000倍,用油镜时为1400倍

7 普通复式光学显微镜技术 光学显微镜技术 分辨率（即分辨极限, D）是指区分开 两个质点间的最小距离. 习惯说的分辨率高则是指该分辨极限小； 人眼的分辨率：100 μm，光学显微镜的最大分别率：0.2 μm. 放大倍数: 光学显微镜在用空气作介质时,最大放大倍数为 1000倍,用油镜时为1400倍

Specimen embedded in paraffin wax or Microtome arm plastic resin 固定(甲醛 Metal or glass blade 等) Ribbon of thin sections 包埋(石蜡、 树脂等) Ribbon of sections on glass slide, stained and mounted under 切片(切片 a cover slip 机) 染色观察 o.gure A-18 Sectioning with a Microtome. The fixed specimen is Fi mbedded in paraffin wax or plastic resin and mounted on the arm of the microtome. As the arm moves up and down through a circular arc, the blade cuts successive sections. The sections adhere to each other forming a ribbon of thin sections that can be mounted on a glass slide, stained, and protected with a coverslip

8 固定（甲醛 等） ↓ 包埋（石蜡、 树脂等） ↓ 切片（切片 机） ↓ 染色观察

荧光显微镜技术( Fluorescence Microscopy) ●原理与应用 ◆直接荧光标记技术 ◆间接免疫荧光标记技术 ◆在光镜水平用于特异蛋白质 等生物大分子的定性定位: 如绿色荧光蛋白(GFP应用□

9 荧光显微镜技术 （Fluorescence Microscopy ） z原理与应用 ¡直接荧光标记技术 ¡间接免疫荧光标记技术 ¡在光镜水平用于特异蛋白质 等生物大分子的定性定位： 如绿色荧光蛋白(GFP)的应用

激光共焦扫描显微镜技术 (Laser Confocal Microscopy) ◆原理 ◆应用: 排除焦平面以外光的干扰,增强 图像反差和提高分辨率,通过改变焦 平面,可重构样品的三维结构

10 激光共焦扫描显微镜技术 （Laser Confocal Microscopy ） ¡原理 ¡应用： 排除焦平面以外光的干扰，增强 图像反差和提高分辨率，通过改变焦 平面，可重构样品的三维结构