丁明孝《细胞生物学》（第5版）教材课后练习题答案详解 【完整内容点击文中链接获取】
丁明孝《细胞生物学》课后思考题一
1、试举1～2例说明电子显微镜技术与细胞分子生物学技术的结合在现代细胞生物学研究中的应用。
答：电子显微镜技术与细胞分子生物学技术的结合在现代细胞生物学研究中的应用举例如下：
（1）通过电子显微镜，可以观察到许多在光学显微镜下看不到的结构——亚显微结构，如细胞核、线粒体、高尔基体、中心粒等细胞器的细微结构，并可进一步研究细胞结构和功能的关系，深入探索细胞通讯与运输、分裂与分化、增殖与调控等生命活动的规律。
（2）负染色技术有利于揭示病毒、细菌和支原体等超微结构，在微生物发育史研究中起重要作用。
（3）透射电子显微镜借助冰（冷）冻断裂及冰（冷）冻蚀刻技术可获取三维图像。①冰冻断裂技术：将样品用液态氮（－196℃）快速冷冻后，用刀切割冻结的样品组织块。切面常常从膜脂质双层的中央疏水部通过，暴露出膜的内部构造。将暴露出的切面用铂进行喷镀，制成复型后观察。用此技术对蛋白质在膜内的分布情况进行观察，方便、直观，具有划时代意义。该技术可以使样品避免受化学固定剂、包埋剂和其他有机溶剂的影响，能最大限度地保持样品的真实性，多用于生物膜的研究。②冰冻蚀刻技术是在冰冻断裂技术的基础上发展起来的，低温下切割后，缓缓升温，真空下使水分升华（冷冻干燥），在细胞周围的冰迅速减少下陷的同时，细胞内的游离水也减少下陷，膜和其他一些结构暴露出来，制作复型后有显著的断面浮雕效果，用于观察细胞的内部构造。
（4）扫描隧道显微镜可用于观察核酸、蛋白质等生物大分子以及病毒和各种膜结构。
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丁明孝《细胞生物学》（第5版）笔记和课后答案  |
丁明孝《细胞生物学》课后思考题二
2、光学显微镜技术有哪些新发展？它们各有哪些突出优点？为什么电子显微镜不能完全代替光学显微镜？
答：（1）光学显微镜技术的新发展：
在普通光学显微镜技术的基础上，又发展出了荧光显微镜技术、激光扫描共焦显微镜技术、相差和微分干涉显微镜技术、暗视野显微镜、倒置显微镜及录像增差显微镜技术等。
（2）光学显微镜技术的优点：
①荧光显微镜，以紫外线为光源照射被检物体，使之发出荧光，然后在显微镜下观察物体的形态及其所在位置。荧光显微镜可用于研究细胞内物质的吸收、运输以及化学物质的分布及定位等。其优点是成像反差强，检测灵敏度高，可以呈现彩色图像，可对活细胞内分子的动态变化进行实时观察。
②激光扫描共焦显微镜，成像清晰，分辨率高，在研究亚细胞结构与组分的定位及动态变化等方面具有重要作用。另外荧光共振能量转移技术、荧光漂白恢复技术以及单分子成像技术等都离不开激光扫描共焦显微镜。
③相差显微镜，不需要染色就可以观察活细胞以及细胞核、线粒体等细胞器的动态变化。
④微分干涉显微镜，在相差显微镜的基础上发展而来，增加了样品密度的明暗区别，增加了反差，成像更具立体感，更适于研究活细胞。
⑤暗视野显微镜，在黑暗背景下利用散射光观察细胞，细胞及细胞器边缘轮廓更清晰。
⑥倒置显微镜，照射系统和物镜颠倒位置，增加了集光器和载物台的距离，可放置培养皿观察。
⑦录像增差显微镜，分辨率比普通光学镜提高了一个数量级，可在高分辨率下研究活细胞，可观察颗粒的运动。
（3）电子显微镜不能完全代替光学显微镜的原因：
虽然光学显微镜无法比拟电子显微镜分辨率高的优越性，但光学显微镜在科研中的地位是不可取代的。原因如下：
①细胞生物学是在显微、亚显微和分子三个结构层次上研究细胞的，而光学显微镜和电子显微镜是从不同显微水平上观察细胞结构，前者主要用于显微水平的观察，后者更适于亚显微水平的观察。
②普通光学显微镜样品易制备，而电子显微镜对样品要求很高，通常需要特别的制样技术，如超薄切片技术。
③普通光学显微镜可以观察活细胞及其动态变化，而电子显微镜则不能。
④普通光学显微镜操作简单，而电子显微镜镜筒采用高真空，对环境和设备要求较高。
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