1、细胞生物学题库参考答案第三章 细胞生物学研究方法一、名词解释1分辨率(resolution)：分辨率是指能分辨出的相邻两个物点间最小距离的能力， 这种距离称为分辨距离。分辨距离越小，分辨率越高。一般规定：显微镜或人眼在 25cm 明视距离处， 能清楚地分辨被检物体细微结构最小间隔的能力， 称为分辨率。人眼的分辨率是 100 m;光学显微镜的最大分辨率是 0.2 m。 2.荧光(fluorescence)：分子由激发态回到基态时，由于电子跃迁而由被激发分子发射的光。物质经过紫外线照射后发出荧光的现象可分为两种情况，第一种是自发荧光，如叶绿素、血红素等经紫外线照射后，能发出红色的荧光，称为自发荧光
2、;第二种是诱发荧光，即物体经荧光染料染色后再通过紫外线照射发出荧光， 称为诱发荧光。3.荧光显微镜(Fluorescence microscope)：以紫外线为光源，用以照射被检物体，使之发出荧光，然后在显微镜下观察物体的形状及其所在位置。荧光显微镜用于研究细胞内物质的吸收、运输、化学物质的分布及定位等。4.相差显微镜(Phase contrast microscope)：相差显微镜是荷兰科学家 Zermike 于 1935年发明的，用于观察未染色标本的显微镜。活细胞和未染色的生物标本，因细胞各部细微结构的折射率和厚度的不同，光波通过时，波长和振幅并不发生变化，仅相位发生变化(振幅差)，这种振
3、幅差人眼无法观察。而相差显微镜通过改变这种相位差，并利用光的衍射和干涉现象，把相差变为振幅差来观察活细胞和未染色的标本。相差显微镜和普通显微镜的区别是:用环状光阑代替可变光阑，用带相板的物镜代替普通物镜，并带有一个合轴用的望远镜。相差显微镜具有两个其他显微镜所不具有的功能:将直射的光(视野中背景光)与经物体衍射的光分开;将大约一半的波长从相位中除去，使之不能发生相互作用，从而引起强度的变化。5.放射自显影(autoradiography)：放射自显影的原理是利用放射性同位素所发射出来的带电离子( 或 粒子)作用于感光材料的卤化银晶体，从而产生潜影，这种潜影可用显影液显示，成为可见的“像” ，因
4、此，它是利用卤化银乳胶显像检查和测量放射性的一种方法。放射性核素的原子不断衰变，当衰变掉一半时所需要的时间称为半衰期。各种放射性核素的半衰期长短不同(表)，在自显影实验中多选用半衰期较长者。对于半衰期较短的核素，应选用较快的样品制备方法，所用剂量也应加大。6. 扫描电子显微镜(scanning electron microscopy，SEM)：扫描电子显微镜是 1965 年发明的较现代的细胞生物学研究工具，主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态，即用极狭窄的电子束去扫描样品，通过电子束与样品的相互作用产生各种效应，其中主要是样品的二次电子发射。二次电子能够产生样品表面放大的形貌像，这个
5、像是在样品被扫描时按时序建立起来的，即使用逐点成像的方法获得放大像。7. 扫描透射电子显微镜(scanning transmission electron microscopy，STEM)：既有透射电子显微镜又有扫描电子显微镜的显微镜。象 SEM 一样，STEM 用电子束在样品的表面扫描，但又象 TEM，通过电子穿透样品成像。STEM 能够获得 TEM 所不能获得的一些关于样品的特殊信息。STEM 技术要求较高，要非常高的真空度，并且电子学系统比 TEM 和 SEM 都要复杂。 8. 高压电子显微镜(high-voltage electron microscopy，HVEM)：同透射电子显微镜
6、基本相同，只是电压特别高。TEM 使用的加速电压是 50100kV，而 HVEM 使用的电压是2001000kV。由于电压高，就会大大减少造成染色体畸变的可能，因此，可以用较厚的细胞切片研究细胞的结构，切片的厚度最大可达 1m，相当于普通 TEM 样品厚度的 10 倍。9. 负染色(negative stainning)：用重金属盐(如磷钨酸钠、醋酸铀等)对铺展在载网上的样品进行染色，使整个载网都铺上一层重金属盐，而有凸出颗粒的地方则没有染料沉积。由于电子密度高的重金属盐包埋了样品中低电子密度的背景，增强了背景散射电子的能力以提高反差，这样，在图像中背景是黑暗的，而未被包埋的样品颗粒则透明光亮
7、，这种染色称为负染技术。负染色是只染背景而不染样品，与光学显微镜样品的染色正好相反。10. 铸型技术(shadow casting)：铸型技术是电子显微镜中一种重要的增强背景和待观察样品反差的方法。基本过程包括: 将样品置于云母的表面，然后干燥;在真空装置中将样品镀上一层重金属(金或铂金)，喷镀时的加热丝具有一定的角度;将样品镀上一层碳原子，以增加铸型的强度和稳定性;将铸型置于酸池中，破坏样品，只留下金属铸型;将铸型漂洗后置于载网上进行电子显微镜观察。11. 扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope，STM)：扫描隧道显微镜使用电子学的方法，用一个金属针尖在在
8、样品表面扫描。当针尖和样品表面距离很近时(1nm 以下)，针尖和样品表面之间会产生电压。当针尖沿 X 和 Y 方向在样品表面扫描时，就会在针尖和样品表面第一层电子之间产生电子隧道。该显微镜设计的沿 Z 字形扫描， 可保持电流的恒定。因此，针尖的移动是隧道电流的作用，并且可以反映在荧光幕上。连续的扫描可以建立起原子级分辨率的表面像。12. 酶细胞化学技术(enzyme cytochemistry)：将细胞内的酶与底物相互作用， 再将酶反应的产物作为反应物质，在酶的作用部位进行捕捉，使其在显微镜下具有可见性。这种在酶作用下产生反应产物， 经捕捉反应来间接证明酶定位的反应称为酶的细胞化学反应。酶的细
9、胞化学反应包括两个反应: 第一反应是酶作用于底物的反应， 称酶反应，形成的产物称为初级反应产物;第二反应是捕捉剂与初级反应产物的作用，称捕捉反应，产生最终反应产物：酶的细胞化学反应 酶条件 初级 捕捉剂 底物 反应产物 最终反应产物（酶反应） （捕捉反应）13. 免疫荧光技术(immunofluorescence)：将免疫学方法(抗原抗体特异结合)与荧光标记技术结合起来研究特异蛋白抗原在细胞内分布的方法。由于荧光素所发的荧光可在荧光显微镜下检出，从而可对抗原进行细胞定位。14. 免疫电镜(immunoelectron microscopy)：将抗体进行特殊标记后用电子显微镜观察免疫反应的结果。
10、根据标记方法的不同， 分为免疫铁蛋白技术、免疫酶标技术和免疫胶体金技术。如免疫铁蛋白技术是将含铁蛋白通过一种低分子量的双功能试剂与抗体结合，成为一种双分子复合物，它既保留抗体的免疫活性，又具有电镜下可见的高电子密度铁离子核心，因此用铁蛋白标记的抗体可通过电镜免疫化学的方法在电镜下定位细胞中的抗原。由于某些固定技术(如锇酸固定)对抗体抗原的结合有干扰，因此应采取较为温和的样品制备方法。15. 染色体分选(chromosome sorting)：用流式细胞计分选特定的染色体，基本过程与细胞分选相似。不同的是，要用带有荧光标记的 DNA 探针同特异染色体结合，使待分选的染色体带上标记。在染色体分选中
11、，使用的探针是同所感兴趣染色体互补的寡聚核苷酸，这种探针也可同荧光染料偶联。将结合有荧光染料的探针同染色体一起温育，使探针同特异染色体杂交，形成稳定的杂交体，这样染色体就被带上了荧光标记，稀释后送入流式细胞计的流室，然后与细胞分选过程一样将特异的染色体分选出来。16. 显微分光光度术(microspectrophotometry)：将显微镜技术与分光光度计结合起来的技术。它以物质分子的光吸收、荧光发射和光反射特性作为测定基础， 可用来分析生物样品细微结构中的化学成分，同时进行定位、定性和定量。17. 显微荧光光度术(microfluorometry)：利用显微分光光度计对细胞内原有能发光的物质
12、或对细胞内各种化学成分用不同的荧光经荧光探针标记后进行定位、定性和定量地测定，称为显微荧光光度术， 也称细胞荧光光度术(cytofluorometry)。它是一种微观而灵敏的方法，对于研究细胞的结构、功能及其变化具有重要意义。18 核磁共振技术(nuclear magnetic resonance， NMR)：核磁共振技术可以直接研究溶液和活细胞中相对分子质量较小(20，000 道尔顿以下)的蛋白质、核酸以及其它分子的结构，而不损伤细胞。核磁共振的基本原理是:原子核有自旋运动， 在恒定的磁场中， 自旋的原子核将绕外加磁场作回旋转动， 叫进动 (precession)。进动有一定的频率， 它与所
13、加磁场的强度成正比。如在此基础上再加一个固定频率的电磁波， 并调节外加磁场的强度， 使进动频率与电磁波频率相同。这时原子核进动与电磁波产生共振， 叫核磁共振。核磁共振时， 原子核吸收电磁波的能量， 记录下的吸收曲线就是核磁共振谱(NMR-spectrum)。由于不同分子中原子核的化学环境不同， 将会有不同的共振频率， 产生不同的共振谱。记录这种波谱即可判断该原子在分子中所处的位置及相对数目， 用以进行定量分析及分子量的测定， 并对有机化合物进行结构分析19. 细胞工程技术(cell engineering)：细胞工程技术是细胞生物学与遗传学的交叉领域，主要利用细胞生物学的原理和方法，结合工程学
14、的技术手段，按照人们预先的设计，有计划地改变或创造细胞遗传性的技术。包括体外大量培养和繁殖细胞，或获得细胞产品、或利用细胞体本身。主要内容包括：细胞融合、细胞生物反应器、染色体转移、细胞器移植、基因转移、细胞及组织培养。20. 原代培养(primary culture)：原代培养是指直接从机体取下细胞、组织和器官后立即进行培养。因此，较为严格地说是指成功传代之前的培养，此时的细胞保持原有细胞的基本性质，如果是正常细胞，仍然保留二倍体数。但实际上，通常把第一代至第十代以内的培养细胞统称为原代细胞培养。最常用的原代培养有组织块培养和分散细胞培养。21. 愈伤组织(callus， culli)：植物
15、受创伤后，在伤面新生的组织称为愈伤组织。其原因是由于受创伤的刺激后，伤面附近的生活组织恢复了分裂机能，加速增生而将伤面愈合。在植物组织培养中的愈伤组织是指植物细胞在组织培养过程中形成的无一定结构的组织团块，在适宜的条件下，愈伤组织可再分化，形成芽、根，再生成植株。22. 细胞融合(cell fusion)：在自发或人工诱导下，两个不同基因型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞。基本过程包括细胞融合形成异核体(heterokaryon)、异核体通过细胞有丝分裂进行核融合、最终形成单核的杂种细胞。23. 单克隆抗体技术(monoclonal antibody technique)：1975 年英国
16、科学家 Milstein 和Kohler 所发明， 并获得 1984 年诺贝尔医学奖。它是将产生抗体的单个 B 淋巴细胞同肿瘤细胞杂交， 获得既能产生抗体， 又能无限增殖将杂种细胞，并以此生产抗体的技术。其原理是: B 淋巴细胞能够产生抗体， 但在体外不能进行无限分裂; 而瘤细胞虽然可以在体外进行无限传代， 但不能产生抗体。将这两种细胞融合后得到的杂交瘤细胞具有两种亲本细胞的特性。24. 显微操作术(micromanipulation)：在显微镜下， 用显微操作装置对细胞进行解剖手术和微量注射的技术属显微操作技术。显微操作仪是在显微镜下对细胞进行显微操作的装置，可用于细胞核移植、基因注入、染色
17、体微切和胚胎切割等手术。 25. 差速离心(differential centrifugation)：主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速度较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速度离心悬浮液，将较小的颗粒沉降，以此类推，达到分离不同大小颗粒的目的。26. 等密度离心(isodensity centrifugation)：等密度离心分离样品主要是根据被分离样品的密度。在这种离心分离方法中，要用介质产生一种密度梯度， 这种密度梯度覆盖了待分离物质的密度，这样，通过离心使不同密度的颗粒悬浮到相应的介质密度区。在这种梯度离心中
18、，颗粒的密度是影响最终位置的惟一因素，因此用这种方法分离颗粒，主要是根据被分离颗粒的密度差异。只要被分离颗粒间的密度差异大于 1% 就可用此法分离。蔗糖或者甘油(它们的最大密度是 1.3g/cm3)通常可用于分离膜结合的细胞器，如高尔基体、内质网、溶酶体和线粒体。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，在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，颗粒的密度也比介质大。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。离心分离密度大于 1.3g/cm3的样品，如 DNA、
19、RNA，需要使用密度比蔗糖和甘油大的介质。重金属盐氯化铯(CsCl)是目前使用的最好的离心介质，它在离心场中可自行调节形成浓度梯度，并能保持稳定。在氯化铯形成的密度梯度中，离心管顶部的密度为:1.65g/cm3，底部为:1.75g/ cm 3。因为 DNA 的密度是 1.70g/ cm3，会停留在离心管的中部。27. 层析分离技术(chromatography)：根据蛋白质的形态、大小和电荷的不同而设计的物理分离方法。各种不同的层析方法都涉及共同的基本特点:有一个固定相和流动相，当蛋白质混合溶液(流动相)通过装有珠状或基质材料的管或柱(固定相)时，由于混合物中各组份在物理化学性质(如吸引力、溶
20、解度、分子的形状与大小、分子的电荷性与亲和力)等方面的差异使各组分在两相间进行反复多次的分配而得以分开。流动相的流动取决于引力和压力，而不需要电流。用层析法可以纯化得到非变性的、天然状态的蛋白质。层析的方法很多，其中凝胶过滤层析、离子交换层析、亲和层析等是目前最常用的层析方法。28. 凝胶过滤层析(gel filtration chromatography)：凝胶过滤层析法又称排阻层析或分子筛方法，主要是根据蛋白质的大小和形状，即蛋白质的质量进行分离和纯化。层析柱中的填料是某些惰性的多孔网状结构物质，多是交联的聚糖(如葡聚糖或琼脂糖)类物质，使蛋白质混合物中的物质按分子大小的不同进行分离。29
21、. 亲和层析(affinity chromatography)：将具有特殊结构的亲和分子制成固相吸附剂放置在层析柱中，当要被分离的蛋白混合液通过层析柱时，与吸附剂具有亲和能力的蛋白质就会被吸附而滞留在层析柱中。那些没有亲和力的蛋白质由于不被吸附，直接流出，从而与被分离的蛋白质分开，然后选用适当的洗脱液， 改变结合条件将被结合的蛋白质洗脱下来，这种分离纯化蛋白质的方法称为亲和层析。在生物分子中有些分子的特定结构部位能够同其他分子相互识别并结合，如酶与底物的识别结合、受体与配体的识别结合、抗体与抗原的识别结合，这种结合既是特异的，又是可逆的， 改变条件可以使这种结合解除。生物分子间的这种结合能力称
22、为亲和力。亲和层析就是根据这样的原理设计的蛋白质分离纯化方法。30.基因工程(gene engineering)：基因工程是以分子遗传学为理论基础， 以分子生物学和微生物学的现代方法为手段， 将不同来源的基因(DNA 分子)，按预先设计的蓝图， 在体外构建杂种 DNA 分子， 然后导入活细胞， 以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、 生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。31. 基因克隆(gene cloning)：是 70 年代发展起来的一项具有革命性的研究技术，可概括为：分、切、连、转、选。 “分”是指分离制备合格的待操作的 DNA，包括作为运载体的DNA 和欲
23、克隆的目的 DNA；“切”是指用序列特异的限制性内切酶切开载体 DNA，或者切出目的基因；“连”是指用 DNA 连接酶将目的 DNA 同载体 DNA 连接起来，形成重组的 DNA 分子；“转”是指通过特殊的方法将重组的 DNA 分子送入宿主细胞中进行复制和扩增；“选”则是从宿主群体中挑选出携带有重组 DNA 分子的个体。基因工程技术的两个最基本的特点是分子水平上的操作和细胞水平上的表达，而分子水平上的操作即是体外重组的过程，实际上是利用工具酶对 DNA 分子进行“外科手术“。 32. 基因敲除(gene knockout)：是指一个有功能的基因通过基因工程方法完全被剔除的人工突变技术。人为的将
24、小鼠的某一种有功能的基因完全缺失的技术就称为基因敲除技术。这项技术是 Marrio Capecchi 于八十年代末在 Utah 大学发展起来的。实验的动物通常是小鼠，被敲除了功能基因的小鼠就称为敲除小鼠(knockout mice)。基因敲除技术已成功地应用于几种遗传病的研究，还可用于研究特定基因的细胞生物学活性以及研究发育调控的基因作用等， 因此是研究基因功能的一项非常有用的技术。基因敲除是一套组合技术，包括基因重组、细胞分离培养、转基因等 33.核体（karyoplast）：细胞经细胞松弛素处理后，排出带有少量细胞质，并包有一层细胞膜的细胞核。34.胞质体（cytoplast）:细胞经处理
25、排核后剩下的包有细胞膜的细胞质部分。35.细胞的培养(cell culture)：在体外模拟体内的生理环境，培养从机体取下的细胞，并使之生存和生长的技术。36.贴壁生长：分散的细胞悬液在培养瓶中很快（几十分钟至数小时内）就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。37.接触抑制（contact inhibition）：正常细胞生长到彼此相互接触，其运动和分裂活动都将停止的现象。38.群体培养 (mass culture) ：将含有一定数量的细胞悬液置于培养瓶中，让细胞贴壁生长，汇合后生成单层细胞。39.克隆培养 (clonal culture) ：将高度稀释的细胞悬液置于游离的培养瓶中，细胞贴壁后彼此距离较
26、远，经过生长增殖，每个细胞形成一个生长集落。40.原代培养 (primary culture) ：直接从机体取下细胞、组织和器官后立即进行的培养。有人将 1-10 代的细胞培养称为原代培养。41.继代培养 (subculture) ：在体外培养的条件下对细胞进行的持续传代培养42.单层细胞培养：分散成原球形的细胞一经贴壁就迅速铺展并开始有丝分裂，逐渐形成致密的细胞单层，这种培养方式称单层细胞培养。43.转鼓培养：为制取细胞产品而设计的方法，使用大容量的圆培养瓶，在培养过程中不断的转动，使培养细胞始终处于悬浮状态之中而不贴壁。44.原代细胞（primary cell）：从机体取出后立即培养的细胞
27、。45.传代细胞（subculture cell）:适应在体外培养的条件下持续传代培养的细胞。46.细胞株（cell strain):通过选择法或克隆的方法从原代培养的细胞群中筛选出的具有特定性质或标志的细胞群，在培养过程中其特征始终保持不变。47.细胞系（cell line）:在培养条件下可进行无限分裂的细胞群。48.转化：正常细胞在某种因子的作用下发生突变而具有癌性的细胞。培养的细胞类型：原代细胞和继代细胞；细胞株和细胞系；细胞培养物的名称：克隆、外植体和愈伤组织49.克隆 (clone) ：由单一祖先经过无性繁殖产生的遗传性一致的后代群体。50.外植体（explant）:取自成体或胚胎，
28、用于体外培养的组织和细胞群二、填空题1.物质经过紫外线照射后发出荧光的现象可分为两种情况，第一种是自发荧光，如叶绿素、血红素等经紫外线照射后，能发出红色的荧光;第二种是诱发荧光，即物体经荧光染料染色后再通过紫外线照射发出荧光。2.写出一种细胞融合的物理性方法电融合技术，举出化学融合所需的两种化学物质灭活的仙台病毒和聚乙二醇，PEG。3.染色体 DNA 的三种功能元件为着丝粒，端粒，复制起点。异染色质可分为组成型异染色质，兼型异染色质4 定量的细胞化学分析技术有显微分光光度分析，流式细胞仪等。写出两种特殊显微镜的名称，如荧光显微镜，扫描隧道显微镜，相差显微镜。5. 自发荧光是指生物体内有些物质受
29、激发光照射后可直接发出的荧光。写出五种自身荧光物质：FAD 、 FMN、NADH、木质素、卟啉。三、选择题1. 通过选择性或克隆形式从原代培养物或细胞系中获得具有特殊性质或标志的细胞群体称作 B 。A. Cell Line B. Cell Strain C. Cell Library D. Others2. 研究 DNA 在细胞中的代谢, 常用的同位素标记物有 D 。A14 C-戊糖 B32 P-磷酸 C15 N-鸟嘌呤 D. 3 H-胸腺嘧啶3.细胞融合的诱导剂主要有 A 。A. PEG(聚乙二醇) B. TMV(烟草花叶病)病毒 C. 亚硝酸-诱变剂 D. PHV(植物凝集素)-外围培养4
30、. 细胞培养技术 B 。A. 可用来研究细胞生理和细胞各种功能B. 首先用胰蛋白酶将动物或植物组织进行酶解, 游离出单细胞再进行培养C. 用小牛血清配制的培养基进行培养D. 培养过程可用普通光学显微镜进行观察5. 在杂交瘤技术中, B 。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喋呤可选出杂交细胞C. 氨基喋呤可抑制瘤细胞的蛋白质合成D. 氨基喋呤能导致 B 淋巴细胞无限分裂6. 光镜同电镜比较, 下列各项中, D 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
31、化学染料染色D. 用于电镜的标本要彻底脱水, 光镜则不必7.在动物细胞培养过程中要用 C 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8. 在递增细胞匀浆液的离心转速过程中最先沉淀下来的是 D 。A. 核糖体 B. 线粒体 C. 未破碎的 D. 微粒体细胞核9. 单个植物细胞在体外经过诱导并培养成为完整的植物小植株的实验最好地证明了 D 。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10. 显微镜的分辨率与下列哪一项无关? D A. 光源的波长 B. 物镜的镜口角 C. 介质的折射率 n
32、 D. 放大倍数 四、问答题1动物体细胞克隆有什么意义? 答：动物体细胞克隆技术的成功对生命科学的发展具有重要的推动作用，不仅证明了动物的体细胞具有全能性， 而且有巨大的应用前景。例如结合转基因技术生产药物。现在很多药物如胰岛素、生长激素、表皮生长因子等都是动物细胞体内正常的代谢物，某些病人由于产生这些物质的功能发生缺陷，导致了相应疾病的发生，目前的治疗方法就是给这些病人注射这类药物。由于这类药物本身是来自动物的某些脏器，制备这种药物就需要大量的动物提供脏器，因此成本就很高，如果通过转基因技术把相应的基因转入到哺乳动物，让动物的乳汁生产具有疗效的蛋白质就会降低成本，再结合动物体细胞克隆技术，将
33、这种转基因动物大量无性繁殖克隆，就可以大大提高产量，大幅度降低成本，同时也保证了所转基因的稳定。该项技术也可以生产供动物本身和人类器官移植的动物， 解决器官捐赠长期缺乏的问题。另外，动物体细胞克隆技术在基因结构和功能、基因治疗、遗传病及人类衰老等的研究方面都具有巨大的潜力。2 什么是细胞培养， 应注意哪些问题? 答：在体外模拟体内的生理环境，培养从机体中取出的细胞，并使之生存和生长的技术为细胞培养技术。细胞培养技术是细胞生物学研究方法中最有价值的技术，通过细胞培养可以获得大量的细胞，也可通过细胞培养研究细胞的运动、细胞的信号传导、细胞的合成代谢等。细胞培养的突出特点是在离体条件下观察和研究细胞
34、生命活动的规律。培养中的细胞不受体内复杂环境的影响，人为改变培养条件(如物理、化学、生物等外界因素的变化) 即可进一步观察细胞在单因素或多因素的影响下的生理功能变化。然而，细胞在体外环境的局限性，又使细胞的形态与功能不能与体内的同类细胞完全等同。体外培养细胞必需注意三个环节物质营养、生存环境和废物的排除。体外培养细胞所需的营养是由培养基提供的。培养基通常含有细胞生长所需的氨基酸、维生素和微量元素。一般培养细胞所用的培养基是合成培养基，它含有细胞生长必需的营养成分，但是在使用合成培养基时需要添加一些天然成分，其中最重要的是血清，以牛血清为主。这是因为血清中含有多种促细胞生长因子和一些生物活性物质。由于血清中含有一些不明成分，对于特殊目的细胞培养是不利的。为此，研究人员正在探索无血清培养细胞的条件，并已经取得一些进展。由于机体内的细胞生长通常需要不同的细胞因子进行调节，所以在无血清培养时仍然需要添加必要的因子，包括：促细胞生长因子( 如 EGF)、促贴附物(如层粘连蛋白 )和其它活性物质( 如转铁蛋白) 。无血清培养排除了有血清培养时血清中不明因素的干扰，使实验结果更加可靠。体外细胞培养必需模拟体内细胞生长的环境。环境因素主要是指无菌环境、合适的温度、一定的渗透压和气体环境。气体主要有两种O 2 和 CO2。后者对于维持细胞培养液
