內容簡介
《細胞生物學實驗(第4版)》由多所高等院校教學和科研第一綫的老師執筆寫作,秉承瞭本實驗教材簡明、實用和可操作性強的一貫特色。全書共3篇7章45個實驗和12個附錄。第一篇5個實驗分彆介紹瞭普通光學顯微鏡、特殊光學顯微鏡、激光掃描共聚焦和雙光子激光掃描熒光顯微鏡以及透射和掃描電子顯微鏡的原理及使用方法;第二、三篇從基礎性、綜閤性與設計性實驗層麵安排瞭40個實驗,涵蓋瞭細胞形態結構和生理活動、細胞分裂與染色體分析、細胞培養與細胞工程、細胞周期與細胞凋亡、細胞的遺傳轉化、基因編輯及蛋白質互作等實驗內容,旨在培養學生的基本實驗技能和綜閤創新能力;附錄部分提供瞭實驗中經常用到的相關參數與資料。《細胞生物學實驗(第4版)》配套數字課程(http://abook.hep.com.cn/48207)包括部分實驗內容的操作視頻,以及預期實驗結果彩色照片,以便讀者靈活自助學習和實踐。
《細胞生物學實驗(第4版)》圖文並茂、內容新穎,除瞭可作為綜閤、師範、農林、醫學等院校相關專業的本科生實驗教材之外,還可供研究生、相關科研及實驗技術人員參考使用。
內頁插圖
目錄
第一篇 顯微鏡技術
第-章光學顯微鏡及其使用
實驗一普通光學顯微鏡及其使用
實驗二特殊光學顯微鏡及其使用
Ⅰ.暗視野顯微鏡
Ⅱ,相差顯微鏡
Ⅲ.偏振光顯微鏡
Ⅳ,微分乾涉差顯微鏡
Ⅴ.熒光顯微鏡
實驗三激光掃描共聚焦熒光顯微鏡和雙光子激光掃描熒光顯微鏡
Ⅰ.激光掃描共聚焦熒光顯微鏡
Ⅱ.雙光子激光掃描熒光顯微鏡
第二章 電子顯微鏡及其使用
實驗四透射電子顯微鏡術
ⅠI.透射電子顯微鏡的原理與操作
Ⅱ.透射電子顯微鏡超薄切片樣品製備
實驗五掃描電子顯微鏡術
ⅠI.掃描電子顯微鏡的原理、用途與使用方法
Ⅱ.掃描電子顯微鏡樣品製備
第二篇 基礎性實驗
第三章 細胞形態結構和生理活動
實驗六細胞顯微結構觀察
實驗七細胞器的活體染色與觀察
Ⅰ.高爾基體活體染色與觀察
Ⅱ.內質網活體染色與觀察
Ⅲ.液泡和溶酶體活體染色與觀察
Ⅳ.綫粒體活體染色與觀察
Ⅴ.細胞核活體染色與觀察
實驗八植物液泡觀察、分離純化及H+-ATPase活力測定
實驗九葉綠體的分離、純化及熒光觀察
實驗十細胞骨架組分的熒光標記定位
Ⅰ.微絲的直接熒光標記定位
Ⅱ.微管的間接免疫熒光定位
實驗十一細胞膜的滲透性
實驗十二細胞凝集反應
實驗十三細胞生死狀態的鑒彆
實驗十四細胞自噬的誘導及檢測
實驗十五小鼠腹腔巨噬細胞吞噬功能檢測
實驗十六植物內源H2S、NO和ROS的原位檢測
第四章 細胞分裂與染色體分析
實驗十七動物細胞有絲分裂及染色體標本製備
實驗十八植物細胞有絲分裂及染色體標本製備
Ⅰ.常規壓片法製備植物細胞染色體標本
Ⅱ.去壁一低滲火焰乾燥法製備植物細胞染色體標本
實驗十九人外周血淋巴細胞培養及其染色體分帶與核型分析
實驗二十人類染色單體色差分析技術
……
第三篇 綜閤性與設計性實驗
附錄
前言/序言
時光匆匆飛逝,轉眼間《細胞生物學實驗》第3版教材已經齣版6年瞭。在此期間,本書被國內多所不同類型高等院校選用,受到廣大師生和讀者的好評和厚愛。2014年,本書入選“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材,這既令編者感到欣慰,同時也深感責任重大。近年來,細胞生物學與分子生物學等學科日益交融,本學科也逐漸演變為分子細胞生物學,加之該領域的新技術不斷湧現,這些都令新時期細胞生物學實驗的課程教學和科研訓練的理念和內容需要及時更新。蘭州大學細胞生物學課程團隊基於此,組織多所高等院校教學和科研一綫教師,啓動瞭教材的修訂工作。
本書沿承《細胞生物學實驗》教材一貫的寫作風格,秉承簡明、實用和可操作性強等特色,反映瞭目前國內高校細胞生物學實驗課程教學的主體水平。本教材持續優化實驗體係和實驗內容,適當引入科研新成果和新方法,具有較好的係統性、先進性和實用性。此外,本書於國內較早地嘗試瞭“實驗教材+數字課程”的新形態教材編寫模式,也受到瞭使用學校師生的歡迎。
在第3版基礎上,本書對實驗體係進行瞭進一步調整:閤並原第六章至第四章“細胞分裂與染色體分析”中;根據實驗內容,新增“細胞的遺傳轉化、基因編輯及蛋白質互作”一章,使得教材層次更加清晰。刪除瞭第3版中略顯陳舊或操作性稍弱的6個實驗,分彆為原實驗六、七、十五、十七、三十三和三十五,新增10個反映學科研究新方法或者具有較強操作性的實驗,分彆為實驗八“植物液泡觀察、分離純化及H+-ATPase活力測定”,實驗十四“細胞自噬的誘導及檢測”,實驗十六“植物內源H2S、NO和ROS的原位檢測”,實驗二十一“Ⅱ.5S、18SrDNA和SSR在黑麥中期染色體上的熒光原位雜交”;實驗二十七“細胞計數與計量”;實驗二十九“細胞遷移分析——劃痕實驗”;實驗三十六“植物根尖細胞有絲分裂高頻同步化誘導”;實驗四十三“哺乳動物細胞基因的定嚮敲除-CRISPR-Cas9技術”;實驗四十四“蛋白質分子互作的體外檢測——酵母雙雜交技術”;實驗四十五“細胞內蛋白質分子互作檢測——雙分子熒光互補技術”。根據教學實踐,修改瞭實驗四、五、十_3個實驗;增加瞭附錄10“細胞器常用特異熒光探針和抗原”。增加拍攝瞭掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡及超薄切片兩段操作視頻。此外,此次修訂還修正瞭第3版實驗內容中某些文字錶述不太準確的地方,補充瞭部分預期實驗結果圖片。
與第3版相比,新版教材內容更加新穎全麵,圖文並茂,除瞭可用作高等學校生物、農林、醫學相關專業的本科教材之外,還可供研究生、實驗技術人員或科研工作者參考。本書共包含45個實驗,實驗內容較為豐富,基本涵蓋瞭現代細胞生物學實驗教學的各領域。在使用過程中,各校和讀者可根據自身條件、學時數和教學目的靈活選取,即使一些實驗暫時無法開展,我們也希望學生能夠瞭解分子生物學先進技術在細胞生物學中的應用,拓寬視野、啓發思維。
第4版教材的主編更換為蘭州大學生命科學學院王崇英、侯歲穩和高歡歡3位老師,高清祥老師因為已經退休不再擔任主編。在本書即將齣版之際,我們衷心感謝高等教育齣版社生命科學與醫學齣版事業部吳雪梅編審和高新景編輯所給予的全方位支持;感謝高清祥老師在實驗內容確定和視頻拍攝中所給予的寶貴建議和熱情指導;感謝為本書辛勤撰寫和拍攝視頻的老師們;感謝所有給予我們支持和幫助的人們,尤其是默默奉獻的研究生們;同時,我們也要感謝“國傢基礎學科人纔培養基金”的資助和蘭州大學生命科學學院的大力支持。
由於水平和時間有限,書中紕漏之處在所難免。為此,我們真誠希望廣大教師、學生和相關科研工作者在使用本書的過程中與我們保持交流,提齣寶貴意見和建議,以便我們在重印和再版時進一步修正、改進和提高。
實驗生理學導論 (第三版) 作者: [此處留空,或填寫虛構作者] ISBN: [虛構ISBN] 齣版社: [虛構齣版社名稱] 內容概述 《實驗生理學導論 (第三版)》是一本麵嚮生命科學、醫學預科以及相關生物學專業學生的實驗指導與理論基礎整閤教材。本書旨在通過嚴謹的實驗設計、詳盡的操作步驟和深入的理論剖析,使讀者全麵掌握動物和人體生理學實驗的核心技術、數據分析方法,並培養其批判性思維和獨立科研能力。 本書聚焦於係統生理學的各個層麵,從細胞層麵的電生理活動到復雜器官係統的功能整閤,構建瞭一個完整的實驗學習體係。與細胞生物學實驗的側重點(如細胞結構觀察、分子機製探索)不同,本書的核心在於功能性測量、調節機製的驗證以及穩態的動態維持。 全書共分為五大部分,涵蓋瞭從基礎操作到復雜係統整閤的完整實驗路徑。 --- 第一部分:生理學實驗基礎與技術準備 (約 200 字) 本部分為後續實驗操作奠定堅實的技術基礎。它詳細介紹瞭生理學實驗中常用的通用技術,而非細胞生物學中常見的無菌操作或分子生物學技術。 重點內容包括: 1. 實驗動物的倫理與操作規範: 強調實驗動物的飼養環境、人道處理原則(3R原則),以及不同物種(如大鼠、兔、蛙)的特定處理要求。這與觀察固定切片的細胞形態學操作完全不同。 2. 生物電信號采集基礎: 詳細講解瞭生物電活動記錄的基本原理,包括放大器、濾波器的選擇與設置。重點闡述瞭體外電生理記錄(如微電極置入)與體內非侵入性記錄(如心電圖ECG、腦電圖EEG)的區彆與應用,這是生理學實驗的關鍵技術。 3. 常用生理學測量儀器校準: 涵蓋瞭血壓計(如Parker法、侵入式壓力傳感器)、流量計(如電磁流量計、超聲多普勒)的校準流程,確保數據測量的精確性。 --- 第二部分:神經與肌肉生理學實驗 (約 350 字) 本部分深入探討神經係統和運動係統的興奮性與傳導特性,所有實驗均以功能動態變化為核心。 1. 神經動作電位的記錄與分析: 使用蛙坐骨神經或兔迷走神經作為模型,演示如何利用記錄裝置捕捉單個神經縴維的動作電位。實驗目標在於測定傳導速度、不應期,並觀察局部麻醉劑對傳導的影響。這與在細胞培養體係中觀察離子通道蛋白的錶達或定位是根本不同的研究範疇。 2. 肌肉收縮的力學分析: 通過蛙腓腸肌或比目魚肌,進行孤立收縮、痙攣(Tetany)的誘發與記錄。實驗內容包括繪製強度-時程麯綫,測量做功能力,並探究梯次效應(Treppe)。操作中涉及張力傳感器的應用,而非顯微鏡下的細胞形態觀察。 3. 突觸傳遞的驗證: 設計實驗來驗證化學突觸的單嚮性(使用雙側刺激法)以及觀察突觸後電位(EPSP/IPSP)的産生與疊加,探討低鈣或高鎂環境對手的生理功能。 --- 第三部分:心血管係統動態調節實驗 (約 450 字) 本部分是生理學實驗的重點和難點,完全側重於循環係統的動態平衡與反饋控製。 1. 心肌電生理與機械同步性: 在離體蟾蜍心髒或哺乳動物心室肌條準備中,演示如何同步記錄心電圖(ECG)和心肌收縮力(負荷-初長度關係)。實驗目標包括測量心率的自主性,以及使用迷走神經刺激或藥物(如腎上腺素)對心率和收縮力的影響。 2. 血壓的測量與反饋控製: 在麻醉動物模型中(如大鼠頸動脈或股動脈),采用侵入式壓力傳感器實時監測動脈血壓。詳細講解巴羅感受器反射的驗證實驗:通過頸動脈竇加壓和減壓,記錄心率和外周阻力的變化,從而量化反饋調節的強度和速度。 3. 血容量變化對循環的影響: 設計實驗模擬失血或輸液,觀察血容量變化對中心靜脈壓、每搏輸齣量以及心輸齣量的實時影響,並使用SVR(全身血管阻力)計算公式進行數據解析。 --- 第四部分:呼吸與體液平衡實驗 (約 300 字) 本部分關注氣體交換的效率和體液環境的維持,實驗操作側重於氣體分析和酸堿平衡的監測。 1. 呼吸量的測定與氣體分析: 使用肺量計(Spirometer)測定健康受試者或實驗動物的潮氣量、殘氣量、最大吸氣/呼氣儲備量。關鍵實驗是使用氧氣傳感器和二氧化碳傳感器在綫監測吸入與呼齣氣體的氧分壓(PO2)和二氧化碳分壓(PCO2),並計算呼吸等效物(Respiratory Quotient, RQ)。 2. 呼吸反射的實驗驗證: 通過嚮動物氣管內輕微注入CO2(或使用化學刺激物如辣椒素),觀察刺激迷走神經引起的支氣管收縮和呼吸頻率的改變,以闡明化學感受器的作用。 3. 腎髒對酸堿平衡的調控模擬: 雖然腎髒生理研究更為復雜,但本部分介紹基礎實驗來模擬代謝性酸中毒(如靜脈注射乳酸),並監測血液的pH值、HCO3-濃度及血清電解質的變化,驗證腎髒的代償機製。 --- 第五部分:數據處理與實驗報告撰寫 (約 200 字) 本部分強調實驗結果的定量分析和科學規範的呈現,這是所有生理學實驗的閉環。 1. 統計學方法的應用: 專注於t檢驗、方差分析(ANOVA)在比較不同實驗組(如藥物處理組與對照組)數據差異時的應用,以及迴歸分析在建立劑量-反應麯綫中的作用。 2. 信號處理基礎: 講解如何從噪聲中提取有效生物電信號,如何進行基綫漂移校正、峰值檢測與積分處理,以獲得可靠的生理參數(如動作電位幅度、血壓平均值)。 3. 科學報告結構: 指導學生按照標準格式(引言、方法、結果、討論)撰寫實驗報告,重點在於如何解釋動態變化,而非僅僅描述觀察到的靜態結構。 總結: 《實驗生理學導論》是一本著重於動態功能測量、反饋機製驗證和係統整閤分析的實驗手冊,其核心技術集中在電生理記錄、壓力/流量測量和氣體分析等方麵,與側重於細胞形態、分子機製和生物化學分析的實驗課程有著明顯的學科區分。