02第二章细胞生物学研究方法.docx
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02第二章细胞生物学研究方法
第二章细胞生物学研究方法
一、填空题
1.透射电子显微镜由____________、___________、___________三部分所组成。
2.在酵母人工染色体制备过程中,要用酶脱去酵母的细胞壁,使之成为____________,并且用____________进行观察和计数。
3.凝胶过滤层析又称___________或__________,主要是根据蛋白质的大小和形状,即蛋白质的____________进行分离和纯化。
4.观察贴壁生长的培养动物细胞可用___________,而观察脱去细胞壁的植物细胞,则要用____________。
5.物质在紫外光照射下发出的荧光可分为___________和__________两种,其中__________需要将被照射的物质进行染色.
6.用紫外光为光源观察物体比用可见光的分辨率要高,这是因为_______________________.
7通过___________或___________形成的细胞叫细胞株.
8.细菌细胞、酵母菌细胞和植物细胞的细胞壁的化学组成是不同的,所以在制备原生质体时用不同的酶脱壁。
一般说来,细菌可用____________,酵母可用______________,
9.灭活的仙台病毒之所以能够诱导细胞融合,是因为_______________________。
10.相差显微镜与普通显微镜的区别是用______________替代可变光阑,用_______代替普通物镜,并带有一个合轴用的望远镜。
11.倒置显微镜与普通显微镜的不同在于其___________________________。
12.若用紫外光为光源,光学显微镜的最大分辨率为____________,透射电子显微镜的最大分辨率为____________能力,扫描电镜的分辨率为______________.
13.显微镜的分辨本领是指能够_______________________能力,用_____________来表示.
14.高压电镜的电压在120KV以上,优点是:
_______________、___________________.
15.酶细胞化学反应包括两个步骤:
①______________;②____________________.
16.细胞培养的突出特点是:
可在________________________.
17.用蛋白水解酶消化细胞间的结合物,或用金属离子鳌合剂,如EGTA除去细胞相互黏着所依赖的____________,分离细胞.
18.贴壁生长的细胞具有三个特点:
①_____________;②_____________;③___________.
19.用细胞培养法来研究生命活动规律的局限性是___________________________________.
20.超薄切片染色常采用_____________和_____________双染法。
21..免疫细胞化学技术是用来定位细胞中的____________________物质。
22.电子显微镜使用的是_______________透镜,而光学显微镜使用的是________________透镜。
23.电子染色是用___________________________来增强电子的散射能力。
24.在光学显微镜下见到的结构称为___________,在电子显微镜下见到的结构称为______________。
25.细菌质膜的多功能性主要表现在:
具有__________的呼吸作用,具有__________的分泌作用,具有______________的信号传导作用。
26.显微镜的分辨率约等于光波长的_____________,通常把这一数值看成是光学显微镜分辨力的________________。
27.在同位素追踪技术中,用于研究DNA的同位素标记的前体物是_________________.
28.单克隆抗体技术是将________________________与无限繁殖的肿瘤细胞杂交的术。
29.可用_______________________技术来研究质膜结构的不对称性。
30.乙醇沉淀DNA的主要原理是________________________。
31.动物细胞培养所用的合成培养基中除含多种______________、____________和____________外一般还需加入_____________________。
32用荧光显微镜观察细胞时,经吖啶橙染色的细胞中的DNA发___________荧光,而RNA发_______________荧光。
33.适于观察活细胞的光学显微镜有____________、____________和______________等。
34.分辨率是指人的肉眼或显微镜在25cm处能够分辨到的相邻两个物体间最近距离的能力。
人眼为__________,普通光学显微镜为____________,透射电子显微镜为___________,扫描隧道显微镜为_____________,扫描电子显微镜为_____________,以紫外光为光源的光学显微镜为_____________________.
35.细胞内不同组分分级分离的常用方法有离心法、层析法、电泳法等。
离心技术可将细胞匀浆中的不同细胞器或生物大分子进行有效分离。
因为不同形态、大小和密度的细胞器以及不同分子质量的生物大分子在离心力作用下_______________各不相同。
离心分离法又分___________和_________两种。
_________离心是一种较为简便的分离法,常用于细胞核和_______________的分离。
因为在密度均一的介质中,颗粒越大沉降越_____________,反之则沉降较_________。
这种离心方法只能将那些大小有显著差异的组分分开,而且所获得的分离组分往往不是很纯。
而____________离心则是较为精细的分离手段,这种离心方法的关键是先在离心管中制备出_________或__________等介质的浓度梯度并将细胞匀浆装在最上层。
在此条件下离心,细胞不同组分将以不同速率沉降并形成不同的沉降带。
呈密度梯度的介质可以稳定沉淀成分、防止对流混合。
层析法是分离蛋白质的常用手段,其基本原理是不同的蛋白质分子其_______和所带______不同,当它们通过某种介质(基质)而与其发生相互作用时,会被不同程度地________,这样便使不同类型的蛋白质分子移动的快慢不同,从而得以分离。
根据蛋白质的大小、所带电荷或特殊的化学集团选择不同的基质的层析,如凝胶过滤柱层析、离子交换树脂柱层析或亲和层析等,可以更有效地分离不同的蛋白质。
_____________法是分离蛋白质、核酸的有效方法,在细胞生物学研究领域有着广泛的应用。
其基本原理是,不同种类的蛋白质或核酸所携净电荷的________不同,它们在一定强度的电场中会按所带_________、分子的_________以不同速度在电场中移动,从而得以分离成不同的___________.
二、判断题
1.透射或扫描电子显微镜不能用于观察活细胞,而相差或倒置显微镜可以用于观察活细胞。
2.扫描隧道显微镜是具有原子显像力的显微镜。
3.在等密度梯度离心中蔗糖或甘油的梯度的作用与移动区带离心中梯度原理是不同的,移动区带离心中梯度的惟一目的是减少样品的扩散,即使是在离心管的底部,颗粒的密也比介质大。
相反,在等密度梯度离心中,使用的密度是足以阻止颗粒移动的密度,当颗粒达到与本身密度相同的密度区时就会停留在该区域。
4.以蔗糖为介质的密度梯度离心又叫差速密度梯度离心。
5.CsCl密度梯度离心又称等密度梯度离心。
6.CsCl密度梯度离心法分离纯化样品时,样品要和CsC1混匀后分装。
离心时,样品中不同组分因重力的不同而停留在不同区带。
7.提高显微镜的分辨率,可通过缩短波长,或给标本染色。
8.在光学显微镜下观察到的细胞结构称为亚显微结构,在电子显微镜下观察到的结构称微结构。
9.为了使光学显微镜或电子显微镜标本的反差增大,可用化学染料对标本进行染色。
10.亲和层析法按分子内在电荷分离分子。
11.贴壁生长的细胞呈单层生长,且有接触抑制现象
12.癌细胞的培养,也是单层生长,但没有接触抑制现象
13.生物样品的电镜分辨率是超薄切片厚度的1/10,因而切得越薄,照片中反差也越强。
14.用Triton等去垢剂可以抽提细胞中的微管、微丝等蛋白质结构
15.淋巴细胞在体外培养时以贴壁的方式进行生长
16.相差显微镜可用来观察活细胞和未经染色的标本
17.细胞均浆离心时,较小的细胞受较小的摩擦,因而比更大的细胞器更快沉淀。
三、选择题
1.通过选择法或克隆形式从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质或标志的细胞群称()
A.细胞系D.细胞株C.细胞库D.其他
2.观察活细胞的显微结构时,最好用()。
A.久荧光显微镜B.相差显微镜C.扫描电镜D.透射电镜
3.研究DNA在细胞中的代谢,常用的同位素标记物有()。
A.14C_戊糖B.32p_磷酸C.15N_鸟嘌呤D.3H-胸腺嘧啶
4.在细胞培养的研究中,已知细胞培养液与未知细胞培养液的主要区别是()。
A.未知培养液是细胞培养研究中最近才发展起来的技术
B.未知培养液完全是人工制造的
C.已知培养液包括血清、淋巴因子和其他来自生物体的流质体
D.已知培养液不含血清、淋巴因子和其他来自生物体的流质体
5.使用氯化铯密度梯度离心法,其目的是()。
A.通过密度梯度来维持重力的稳定性,防止物质对流
B.用来分离生物分子和细胞亚显微结构
C.防止生物大分子凝聚沉淀
D.以上都不对
6.在凝胶电泳中,示踪染料的移动速度()。
A.比各种不同分子样品移动得慢B.与各种不同分子样品移动速度相同
C.比各种不同分子样品移动得快D.以上都不对
7.细胞融合是一个复杂的过程,在此过程中()。
A.PEG可以诱导融合B.用活的仙台病毒可以促融合
C.不会形成异核体D.只有同类细胞才能融合
8.提高一般光学显微镜的分辨能力,常用的方法有()
A.利用高折射率的介质(如甘油)B调节聚光镜,加红色滤光片
C.用荧光抗体示踪D.将标本染色
9.1埃(A)等于()。
A.10-4μm,10-1nm,10-7mmB.10-2μm,10-2nm,10-2mm
C.10-9μm,10-4nm,10-9mmD.10-5μm,10-6nm,10-10mm
10.下列关于杂交瘤技术的描述中,最正确的一项是()。
A.B淋巴细胞与B淋巴瘤细胞融合,目的是抑制瘤细胞无限生长
B.在培养基中加入氨基蝶呤可选出杂交细胞
C.氨基蝶呤可抑制瘤细胞的蛋白质合成
D.氨基蝶呤能导致B淋巴细胞无限分裂
11.如果你想要在细胞内部寻找一个含高浓度Ca2+的区域,下列哪一种显微技术可以选择?
A.荧光显微技术B.偏光显微技术
C.相差显微技术D.透射电镜显微技术
12.细胞融合的诱导剂主要有()。
A.PEG(聚乙二醇)B.TMV(烟草花叶病毒)
C.亚硝酸D.PHV(植物凝集素)
13.流式细胞仪或流式细胞分选仪能快速测定细胞的下列哪些参数?
A.DNA含量B.RNA含量巴蛋白质含量D.细胞体积
14.在包埋—去包埋超薄切片电镜技术中,()不正确。
A.不用重金属染色B.分辨率高
C.没有包埋剂存在D.要用Triton去包埋
15.下列最不可能成为原代细胞培养的细胞来源是()。
A.胚胎组织B.活跃生长的恶性肿瘤组织
C.成年鼠脑组织D.植物原生质体
16.单个植物细胞在体外经过诱导并培养成为完整小植株的实验证明了(
A.细胞是构成有机体的基本单位B.一切有机体均来自于细胞
C.细胞是有机体生长发育的基础D.细胞具有遗传的全能性
17 光学显微镜有一个放大率为40的物镜和放大倍数为10的目镜,成像的总放大倍数
是()。
A.40×B.50×C.400×D.450×
18.下列哪项与显微镜能达到的分辨率无关?
A.光波波长B,物镜的放大倍数
C.标本和透镜之间的物质的折射率D.透镜的数值孔径
19.基因枪是()
A.一种将DNA包被片大入细胞的枪
B.用“闪电速度”的酶来合成重组DNA的新技术
C.一种利用重组剿51A技术制造的用于战争的大杀伤性武器
D.以上都不对
20.为什么聚合酶链式反应要求用从嗜热性细菌中提取的热稳定性DNA聚合酶?
A.只有这种热稳定形式才能辨认四种脱氧核苷酸
B.这种酶能在一个合理的时间内扩增DNA
C.实际上这种酶是最易得到的一种圆XIA聚合酶
D.只有这种酶才能具有足够的稳定性来耐受DNA变性解链所要求的高温
21.核酸杂交可被用来衡量不同物种间进化的亲缘关系,有关相关物种DNA,下列表述正确的是()。
A.较近亲缘关系的物种在较低的解链温度下形成杂交DNA
B.较近亲缘关系的物种在较高的解链温度下形成杂交DNA
C.在DNA杂交解链温度与物种间的亲缘关系之间无相关性
D.在较近亲缘关系的物种的DNA之间无法形成DNA杂交分子
22.利用不同性质的有机染料可对细胞中不同成分进行选择性染色,下列哪种结果有误?
A.碘液可使口腔上皮细胞的细胞质和细胞核呈深浅不同的棕黄色
B.吉姆萨染液可使细胞核或染色体呈紫红色或橘红色
C.甲基绿可使RNA分子呈蓝绿色
D.派洛宁可使RNA分子呈红色
23.在下列哪种情况下,物体在显微镜下的能见性最差?
A.物体与介质有同样的折射
B.物体和背景屈光不同
C.物体衍射了部分但非全部的射在它上面的光线
D.物体吸收了部分但非全部的射在它上面的光线
24.关于X射线衍射技术,下列哪项有误?
A.是测定生物大分子结构的一项适用技术
B.可测定蛋白质结晶分子中原子的空间排布
C.X射线是波长较短的电磁辐射,比电子的穿透力强
D.该技术能检测较薄的含水标本
25.关于共聚焦激光扫描显微镜,下列哪项叙述有误?
A.以单色激光作为光源
B.激光变成点光源后聚焦到标本成为点照明
C.图像信息要经电脑三维重建处理
D.所用标本须经超薄切片
27.现有匀浆的和已经过各级离心的鼠肝细胞溶液,下列哪一组分含有的线粒体最少?
A.进行离心之前的整个匀浆溶液
B.第一次低速离心后的上清液
C;经过高速超速离心后的上清液
D.以上的任何组分都没有线粒体
28.哪一种柱层析分离蛋白质是建立在分子质量基础上的?
A.离子交换层析B.凝胶过滤层析
C.亲和层析D.等电聚焦
29.为什么透射电镜的照片没有颜色?
A.细胞内部结构无颜色,都为灰白色的暗影
B.彩色显微照片太昂贵了
C.彩色胶片尚未发明
D.照相的底片接受的是穿过样品的电子,而不是决定了颜色的各种波长的光
30.在电镜下面发现了一种新的细胞器,但却不能肯定是真的还是技术问题造成的人为现象.下列哪一项可证实推测?
A.在若干个相同来源的相同制备样品中找这一结构
B.在若干个不同来源的相同制备样品中找这一结构
C.在不同染色方法制备的样品中找相同结构
D.在不同的(或无)固定剂条件下制备的样品中找相同结构
31.氚的半衰期为12年,那么保存了24年的氚的放射性是最初的()。
A.12%B.25%C.75%D.已不存在
32.光镜与电镜比较,下列各项中()是不正确的。
A.电镜用的是电子束,而不是可见光
B.电镜样品要在真空中观察,而不是暴露在空气中
C.电镜和光镜的样品都需要用化学染料染色
D.用于电镜的标本要彻底脱水,光镜则不必
33.在递增细胞匀浆液的离心转速过程中最先沉淀下来的是()。
A核糖体B.线粒体
C.未破碎的细胞核D.微体
34,为了解某一细胞培养物是否处于DNA合成时期,在具有放射性胸苷存在的情况下培养细胞,下列哪种方法是探测该标记脱氧核苷酸是否存在于核DNA中的最佳方法?
()。
A.放射自显影B.聚丙烯酰胺凝胶电泳
C.琼脂糖凝胶电泳D.双向凝胶电泳
35.—般光学显微镜(用蓝色滤光片),当物镜镜口率(NA)为1.4时,其分辨率极限和放
大倍数分别为()。
A.~0.4μm,500倍B.~0.2μm,1000倍
C.~0.2μm,500倍D.~0.4μm,1000倍
36.提高显微镜的分辨率最好的办法是()。
A.增加放大倍数B.缩短波长
C.增加波长D.给标本染色
37.人胚肺成纤维细胞体外培养大约能传代()。
A.20次左右B.150次左右
C.40~60次D.无数次
38.在细胞分级抽提方法中,为了溶解膜系统,应选用()。
A.TritonX-100B.Tween40
C.脱氧胆酸钠D.0.25mol/L硫酸钠
39.假设你对重建生活细胞的有丝分裂过程中染色体的三维形态感兴趣,你将选择哪种显微技术?
A.冰冻—断裂显微术B.共聚焦扫描术
C.光学显微术D.扫描电子显微术
40.下列关于基因敲除实验的表述中,不正确的一项是()。
A.需要胚性干细胞作为转化受体
B.需要体外构建重组体
C.敲除后,靶基因不再存在
D.一般说来,要经多次传代才能表现出敲除基因的缺陷表型
41.在Southern印迹法中应用的DNA片段和DNA探针相当于Northern印迹法中的()
A.DNA片段和RNA探针B.RNA片段和RNA探针
C.RNA片段和DNA探针D.蛋白质片段和DNA探针
42.在动物细胞培养过程中要用()来进行观察。
A.相差显微镜B.荧光显微镜
C.倒置显微镜D.普通光学显微镜
43.关于放射自显影技术,下列哪项错误?
A.利用放射性同位素探测细胞内生物大分子动态变化的一种方法
B.包括宏观自显影、光镜自显影和电镜自显影等三种类型
C.具有灵敏度高和操作简便、无污染等优点
D.自显影时常用的感光材料,包括X射线胶片和原子核乳胶等
44.人眼的分辨率为105nm,光学显微镜的分辨力能使人眼的分辨力提高()
A.100倍B.500倍C.1000倍D.5000倍
四、简答题
1.简述冰冻蚀刻术的原理和方法。
2.单克隆抗体技术的基本原理是什么?
3.电子显微镜为何不能观察活标本?
4.比较放大率和分辨率。
5.比较透射电子显微镜和扫描电子显微镜。
6,用细菌质粒和噬菌体基因组克隆真核生物的DNA有什么不同?
7.比较差速离心和密度梯度离心。
8.克隆基因组DNA与克隆cDNA的区别。
五、实验设计与分析
1.在进行细胞组分的分离时,实验方案设计的一般原则是什么?
2.匀浆肝组织并且按图Q2—1所示离心分离了亚细胞组分。
每一部分保留了小的等分试样
(1)对每一等分试样进行琥珀酸脱氢酶(SDH)的专一性酶分析,SDH是TCA循环中的一个酶。
假如细胞分离得很完全,哪一部分将被检出有SDH活性呢?
(2)哪一部分会有最高的SDH专一活性(单位蛋白质活性)?
(3)哪一部分有最多量的总蛋白质?
图Q2-1速度离心分离细胞组分示意
(4)分离到最后时,核糖体存在于哪一部分?
3.凝胶过滤层析依据分子大小来分离不同分子。
在溶液中小分子扩散快于大分子,而小分子通过层析柱却比大分子慢,为什么?
若以特别快的流速过柱,将会出现什么情况?
4.用Sanger双脱氧核苷法测定一段短的核酸序列(8个核苷酸)。
当4支试管中的所有片段都已被分离出来并用放射自显影法显示出来以后,可见图Q2—2的模式。
此片段的核苷酸序列是怎样的?
哪一端是5,端,哪一端是3,端?
图Q2-2一个8核苷酸序列测序电泳图(引自Pruitt,1996)
5.解决下列问题可分别采取何种技术?
(1)证明在犯罪现场找到的头发中的DNA与被告犯罪嫌疑人的DNA是吻合的;
(2)鉴定分泌到细胞外的糖蛋白激素,其糖基是在细胞的哪一部分被加上去的;
(3)寻找新的、便宜的而且丰富的人类生长激素来源,以便用于治疗生长激素缺乏症患者;
(4)确定酶蛋白中关键氨基酸的方法。
6.如何进行差速离心?
7.用什么方法追踪活细胞中蛋白质合成与分泌过程?
包括哪几个步骤?
8.传统遗传学解决细胞生物学问题的方法是采用跟随信息由基因传到蛋白质的途径。
生物化学的方法则是由蛋白质追踪回编码它们的DNA,例如,从蛋白质到基因。
假如你正在研究一个有关细胞功能的问题,如果从基因开始,并试图推断该蛋白质的功能,简单描述可采取的基本步骤。
再描述从一种特定的蛋白质开始,最终获得经过测序的该蛋白质基因所要采取的步骤。
六、问答题
1.何谓原代培养、细胞株和细胞系?
1.说明电子显微镜和光学显微镜的主要差别。
3.扫描隧道显微镜的工作原理及其优越性是什么?
4.用一个镜口角为70(θ=700)的显微镜研究亚细胞结构:
(1)计算显微镜的分辨率,选择空气中的白色光。
(2)现在在光源和标本之间放置一块蓝色滤镜。
蓝光的波长为450nm。
这样能提高分辨率吗?
如果可以的话,能提高多少?
(3)用油镜(折射率:
1.5),仍然使用蓝色滤镜。
现在分辨率是多少?
如果有设备的话能提高此分辨率的水平吗?
5.离子交换层析的原理是什么?
6.讨论并比较电子显微镜与光学显微镜的优点及缺点。
7.动物体细胞克隆有什么意义?
七.名词释义
1显微分辨率(microscopicresolution)
2.电子显微术(electronmicroscopy)
3放射自显影技术(autoradiography)
4细胞培养(cellculture)
5双向凝胶电泳(two-dimensionalgelelectrophoresis)
6核酸杂交(nucleicacidhybridization)
7酵母人工染色体(yeastartificialchromosome,YAC)
8研究人类疾病的动物模型(animalmodelforhumandisease)
9荧光显微镜:
(fluorescencemicroscope)
10倒置显微镜(invertedmicroscope)
11扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscope,SEM)
12显微结构(microscopicstructure)
13超微结构(supper-microscopicstructure)
14共聚焦显微镜(confocalmicroscope)
15核磁共振(nuclearmagneticresonance,NMR)
第二章细胞生物学的研究方法
一、填空题
1.镜筒,真空系统,电力系统
2.原生质体,相差显微镜
3.排阻层析,分子筛法,相对分子质量
4.倒置显微镜,相差显微镜
5.自发荧光,诱发荧光,诱发荧光
6.紫外光波长比可见光的波长短
7.突变,克隆化
8.溶菌酶,裂解酶,果胶酶或纤维素酶
9.病毒的外壳成分与细胞膜极为相似
10.环状光阑,带相板的物镜
11.物镜和照明系统的位置颠
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