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细胞生物学常用技术原理与应用

(完整版)分子生物学实验技术考试题(卷)库

一、名词解释 1.分配常数:又称分配系数,是指一种分析物在两种不相混合溶剂中的平衡常数。 2.多肽链的末端分析:确定多肽链的两末端可作为整条多肽链一级结构测定的标志,分为氨基端分析和羧基端分析。 3.连接酶:指能将双链DNA中一条单链上相邻两核苷酸连接成一条完整的分子的酶。 4.预杂交:在分子杂交实验之前对杂交膜上非样品区域进行封闭,用以降低探针在膜上的非特异性结合。 5.反转录PCR:是将反转录RNA与PCR结合起来建立的一种PCR技术。首先进行反转录产生cDNA,然后进行常规的PCR反应。 6.稳定表达:外源基因转染真核细胞并整合入基因组后的表达。 7.基因敲除:是指对一个结构已知但功能未知或未完全知道的基因,从分子水平上设计实验,将该基因从动物的原基因组中去除,或用其它无功能的DNA片断取代,然后从整体观察实验动物表型,推测相应基因的功能。 8.物理图谱:人类基因组的物理图是指以已知核苷酸序列的DNA片段为“路标”,以碱基对(bp,kb,Mb)作为基本测量单位(图距)的基因组图。 9.质谱图:不同质荷比的离子经质量分析器分开后,到检测器被检测并记录下来,经计算机处理后所表示出的图形。 10.侧向散射光:激光束照射细胞时,光以90度角散射的讯号,用于检测细胞内部结构属性。

11.离子交换层析:是以离子交换剂为固定相,液体为流动相的系统中进行的层析。 12.Edman降解:从多肽链游离的N末端测定氨基酸残基的序列的过程。 13.又称为限制性核酸内切酶(restriction endonuclease):是能够特异识别双链DNA序列并进行切割的一类酶。 14.电转移:用电泳技术将凝胶中的蛋白质,DNA或RNA条带按原位转移到固体支持物,形成印迹。 15.多重PCR:是在一次反应中加入多对引物,同时扩增一份模板样品中不同序列的PCR 过程。 16.融合表达: 在表达载体的多克隆位点上连有一段融合表达标签(Tag),表达产物为融合蛋白(有分N端或者C端融合表达),方便后继的纯化步骤或者检测。 17.同源重组:发生在DNA同源序列之间,有相同或近似碱基序列的DNA分子之间的遗传交换。 18.遗传图谱又称连锁图谱(linkage map),它是以具有遗传多态性的遗传标记为“路标”,以遗传学距离为图距的基因组图。 19.碎片离子:广义的碎片离子为由分子离子裂解产生的所有离子。 20.前向散射光:激光束照射细胞时,光以相对轴较小角度向前方散射的讯号用于检测细胞等离子的表面属性,信号强弱与细胞体积大小成正比。 21.亲和层析:利用共价连接有特异配体的层析介质分离蛋白质混合物中能特异结合配体的目的蛋白或其他分子的一种层析法。(利用分子与其配体间特殊的、可逆性的亲和结合

细胞生物学常用研究方法

Southern杂交: 是体外分析特异DNA序列的方法,操作时先用限制性内切酶将核DNA或线粒体DNA切成DNA片段,经凝胶电泳分离后,转移到醋酸纤维薄膜上,再用探针杂交,通过放射自显影,即可辨认出与探针互补的特殊核苷序列。 将RNA转移到薄膜上,用探针杂交,则称为Northern杂交。 RNAi技术: 是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。由于使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达,所以该技术已被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的基因治疗领域。可以利用siRNA或siRNA表达载体快速、经济、简便的以序列特异方式剔除目的基因表达,所以现在已经成为探索基因功能的重要研究手段。 Southern杂交一般利用琼脂糖凝胶电泳分离经限制性内切酶消化的DNA片段,将胶上的DNA变性并在原位将单链DNA片段转移至尼龙膜或其他固相支持物上,经干烤或者紫外线照射固定,再与相对应结构的标记探针进行杂交,用放射自显影或酶反应显色,从而检测特定DNA分子的含量]。 扫描电镜技术:是用一束极细的电子束扫描样品,在样品表面激发出次级电子,次级电子的多少与样品表面结构有关,次级电子由探测器收集,信号经放大用来调制荧光屏上电子束的强度,显示出与电子束同步的扫描图像。 细胞显微分光光度计:用来描述薄膜、涂层厚度超过1微米的物件的光学性能的显微技术。 免疫荧光技术: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。 电镜超薄切片技术:超薄切片是为电镜观察提供极薄的切片样品的专门技术。用当代较好的超薄切片机,大多数生物材料,如果固定、包埋处理得合适,可以切成50-100微米的超薄切片。 Northern印迹杂交(Northern blot)。这是一种将RNA从琼脂糖凝胶中转印到硝酸纤维素膜上的方法。 放射自显影技术:放射自显影技术是利用放射性同位素的电离辐射对乳胶(含AgBr或AgCl)的感光作用,对细胞内生物大分子进行定性、定位与半定量研究的一种细胞化学技术。放射自显影技术(radioautography;autoradiography)用于研究标记化合物在机体、组织和细胞中的分布、定位、排出以及合成、更新、作用机理、作用部位等等。其原理是将放射性同位素(如14C和3H)标记的化合物导入生物体内,经过一段时间后,将标本制成切片或涂片,涂上卤化银乳胶,经一定时间的放射性曝光,组织中的放射性即可使乳胶感光。 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。 DNA序列分析:在获得一个基因序列后,需要对其进行生物信息学分析,从中尽量发掘信

膜片钳原理

膜片钳技术原理 可兴奋膜的电学模型 细胞膜由脂类双分子层和和蛋白质构成。脂质层的电导很低,由于双分子层的结构特点,形成了细胞的膜电容,通道蛋白的开闭状况主要决定了膜电导的数值。在细胞膜的电学模型中,膜电容和膜电导构成了一个并联回路。在细胞膜的电兴奋过程中,脂质层膜电容的反应是被动的,其电流电压曲线是线性的;而由通道蛋白介导的膜电导构成了膜反应的主动成分,它的电流电压关系是非线性的。 当改变跨膜电位时,膜电容和膜电导分别引发被动和主动电流:Im=Ii+CdV/dt,其中Im是流过膜的总电流,Ii是通道电流,CdV/dt是由膜电容介导的电容电流。为了考察通道电流就必须消除电容电流的影响,此时可以令dV/dt=0,即将膜电位钳制在一固定数值,使其不随时间变化,这就是电压钳技术的实质所在。 电压钳技术 离子通道的近代观念源于Hodgkin、Huxley、Katz等人在20世纪30—50年代的开创性研究。在1902年,Bernstein创造性地将Nernst的理论应用到生物膜上,提出了“膜学说”。他认为在静息状态下,细胞膜只对钾离子具有通透性;而当细胞兴奋的瞬间,膜的破裂使其丧失了选择通透性,所有的离子都可以自由通过。Cole等人在1939年进行的高频交变电流测量实验表明,当动作电位被触发时,虽然细胞的膜电导大为增加,但膜电容却只略有下降,这个事实表明膜学说所宣称的膜破裂的观点是不可靠的。1949年Cole在玻璃微电极技术的基础上发明了电压钳位(voltage clamp technique)技术,基本原理如下: 电压钳技术的核心在于将膜电位固定在指令电压的水平,这样才能研究在给定膜电位下膜电流随时间的变化关系。在上图中,膜电位Vm由高输入阻抗的电压跟随器所测量。钳制放大器在比较了膜电位和指令电位E之后,通过电阻Ra将电流注入膜内以控制膜电位。钳制放大器的输出:Vo=A(E-Vm),因为这个输出由电阻Ra和膜所分压,所以输出电流:I=(Vo-Vm)/Ra。由这两个关系可推出:Vm=EA/(1+A)-RaI/(1+A)。因此若钳制放大器的增益A极大,膜电位Vm和指令电位E之间的差别就可以忽略,即实现了电压钳制。 Hodgkin、Huxley和Katz应用电压钳技术研究枪乌贼巨轴突,结合同位素示踪和胞内灌流等技术发现:动作电位的初期,细胞膜主要对钠离子的通透性发生改变,胞外的钠离子迅速内流,并产生所谓的“超射”现象(overshoot);随后对钠的通透性的急剧减少并且对钾离子的通透性增加。兴奋期的膜电位存在“超射”现象也是膜学说所不能解释的。 根据这些实验,Hodgkin、Huxley和Katz在其1949—1952年的一系列论文中提出了“离子学说”或“钠学说”。认为当膜的去极化超过一个临界值时,就会触发动作电位的产生。在此期间,钠电导迅速上升,钠离子大量内流,使得膜电位接近钠的平衡电位;随后钠电导迅速失活,钾电导逐渐增加,引起膜电位的复极化。 Hodgkin和Huxley通过对电压钳位实验数据的分析,给出了所谓的Hodgkin—Huxley方程。他们将膜电位钳制在不同的水平,观察钾电导或钠电导随时间的变化,然后用一个常微分方程去逼近所得到的实验曲线,而这些微分方程中的参数则假定跟离子通道上的“粒子”相关。根据H—H方程,能够推导出动作电位的阈值、形状、幅度等性质。并且在去除电压钳制的条件下,可以得到一个以电压和时间为变量的偏微分方程,由它可以给出和真实状况相符合的神经冲动的传导。 膜噪声和噪声分析 Katz等人在1970年代初期研究了蛙神经肌肉接头处肌纤维膜电位的波动。他们根据对这种膜电位“噪声”的分析,提出了量子释放的概念,认为神经递质是以囊泡的形式从突触前膜释放到突触间隙中。并且Katz等人借助这种新的“噪声分析”方法(fluctuation analysis),能从突触后膜电位的“噪声”中推测出单位事件的幅度和时程。Anderson、Stevens、Colquhoun和Sigworth等人进一步发展了“噪声分析”。 “噪声分析”的实质在于二项分布期望和方差之间的关系。假定通道只有开和关两个状态,并且各个通道的开关是独立的。若N是通道的总数,p是通道的开放概率,i是单通道电流,I是膜电流的期望值。则有:I=Npi,var(I)=Np(1-p)i2,即:var(I)=iI-I2/N。用var(I)对I作图,这显然是一个开口朝下的抛物线。微分这个二次方程得到曲线的斜率:dvar(I)/dI=i-2I/N,当I=0时的斜率就是单通道电流,根据钳制电位和反转电位之间的差就可以算出单通道电导;在抛物线的顶点即当:dvar(I)/dI=0时,I=Ni/2,由此可算出

大数据技术原理与应用课程建设经验分享

摘要:大数据专业人才的培养是世界各国新一轮科技较量的基础,高等院校承担着大数据人才培养的重任。大数据专业作为典型的“新工科”专业,在课程体系建设方面还处于摸索阶段。首先剖析了大数据课程建设的难点,然后介绍了厦门大学建设的大数据课程体系,包括入门级课程、进阶级课程和实训课程,最后分享了大数据技术原理与应用课程建设的经验与方法,包括课程定位、培养目标、预备知识、大数据与云计算课程之间的知识切割、课程内容与学时安排、课程教材、实验环境搭建、配套资源建设、在线服务平台、线下培训与交流等。 关键词:课程体系;MOOC;公共服务平台 1 引言 大数据带来了信息技术的巨大变革,对社会生产和人们生活的各个领域都产生着深刻的影响,所到之处,或是颠覆,或是提升,让人们深切感受到了大数据实实在在的威力。对于一个国家而言,能否紧紧抓住大数据发展机遇,快速形成核心技术和应用并参与新一轮的全球化竞争,将直接决定未来若干年世界范围内各国科技力量博弈的格局。大数据专业人才的培养是新一轮科技较量的基础,高等院校承担着大数据人才培养的重任,因此,各高等院校非常重视大数据课程的开设,大数据课程已经成为信息相关专业的重要核心课程。北京大学、厦门大学、中国人民大学等一批高校在国内率先开设大数据课程。2016年,北京大学、中南大学、对外经贸大学3所高校成为国内首批获得教育部批准设立“数据科学与大数据技术”专业的本科院校,此后,教育部又于2017年和2018年分别批准32所和248所本科院校设立数据科学与大数据技术专业。与此同时,根据教育部公布的“大数据技术与应用”专业

备案和审批结果显示,截至目前,已经有累计208所职业院校获批“大数据技术与应用”专业。“数据科学与大数据技术”专业和“大数据技术与应用”专业一般被统称为“大数据专业”。随着大数据专业在国内众多高校中开设,大数据专业人才的培养迈入了全新的阶段。 大数据专业作为典型的“新工科”专业,在课程体系建设方面还处于摸索阶段,没有太多可供借鉴的现成经验,需要一大批热爱教学的高校教师积极投身课程体系和教材的建设工作中,共同推动全国高校大数据教学工作不断向前发展。厦门大学数据库实验室作为国内高校较早从事大数据教学资源建设的团队,从2013年开始,在大数据课程建设方面开展了很多有意义的尝试和探索,本文将分享笔者团队在这些方面的工作成果和经验做法。 2 大数据课程建设的难点 大数据专业课程涵盖范围较广,从学科角度而言,包括了数学(高等数学、线性代数、离散数学、数学建模等)、计算机(算法、数据结构、程序设计、数据库、操作系统、数据挖掘等)、统计(概率论与数理统计、多元统计分析等)等多学科知识。从数据分析流程角度而言,大数据专业课程包含了数据分析全流程的各种技术,包括数据采集、数据存储与管理、数据处理与分析、数据可视化等各个环节的技术。 本文探讨的大数据课程是指数据分析全流程涉及的大数据技术类课程。需要强调指出的是,在这些大数据技术类课程中,并非所有课程都是大数据时代新生的课程,比如,数据采集课程主要讲解网络爬虫技术,这些技术在大数据时代到来之前就已经存在很多年了,并非到了大数据时代才诞生。同理,数据可视化也是经历了多年发展的“老课程”,知识内容并没有因为大数据的出现而发生本质的变化。实际上,大数据技术之所以受到热捧,主要在于以Hadoop和Spark为代表的分布式框架解决了以较低的成本实现海量数据的存储和计算的

《《多媒体原理技术及应用》》试卷

<<多媒体原理技术及应用>>试卷填空(每空2分,共24分) 1.多媒体技术就是运用计算机综合处理的技术.多媒体系统是指利用技术和技术来处理和控制多媒体信息的系统. 2.汉字内码是 . 3.采样率决定了 . 4.音频卡采用的总线接口有:ISA, . 5.按照测试过程是否在实际应用环境中来分,测试方法有: 和 . 6.多媒体系统按照功能来分可分为开发系统, ,培训系统,家庭系统四种. 7.用计算机实现的动画有两种: 和 8.音强的单位是 . 单项选择题(每小题3分,共15分) 1.以下不是多媒体数据特点的是:( ) 数据量巨大. B.数据类型多. C.数据类型间区别小. D.多媒体数据的输入,输出复

杂. 2.关于压缩编码,下列说法正确的是( ) A.无损压缩法是一种常用的压缩编码,也就是熵压缩法. B.有损压缩法是一种常用的压缩编码,也就是熵编码. C. 常用的压缩编码方法分为:冗余压缩法,无损压缩法,有损压缩法三种. D.常用的压缩编码方法分为:无损压缩法,有损压缩法两种. 3.超文本一个( )结构. 顺序的树形. B.非线性的网状. C.线性的层次. D.随机的链式. 4.在软件测试过程中,有详细设计提供的文档,从软件的具体的逻辑结构和执行路径出发,设计测试用例,完成测试的目的,这种方法称为( ). A.黑盒法. B.白盒法. C.动态测试法. D.静态分析法. 5.适合制作三维动画的工具软件是( ). A. Authorware B. PhotoShop C. AUtoCAD D. 3DSMAX

三,判断题(每小题3分,共15分) 1.MIDI是乐器数字接口的英文缩写,是数字音乐的国际标准( ). 2.在音频数字处理技术中,要考虑采样,量化的编码问题.( ) 3.windows中最常用的图像文件格式是:DIB,BMP,JPG,;AVI,FLC.( ) 4.软件性能评价是指在规定的时间和条件下,软件完成规定的功能的能力.( ) 5.CDROM的存储容量大,一张8cm的盘片容量可达600MB,一张12cm的盘片可达650MB.( ) 四,简答叙述题(每小题3分,共46分) 1.怎样实现数据压缩数据压缩技术的三个重要指标是什么 (12分) 2.解释多媒体和多媒体计算机技术的概念.(12分) 3.局域网有哪几个部分组成局域网有哪些功能 (10分)

BFD技术白皮书(迈普)

BFD技术白皮书 本文档介绍了双向转发检测(BFD)技术的原理及应用,BFD是一套用来快速检测的国际标准协议,提供了一种轻负荷,短周期的故障检测。迈普公司已在高端网络产品上实现了BFD技术,可以为用户提供完整的解决方案,从而能够大幅提高网络的服务质量。

目录 1概述 (3) 2 技术简介 (3) 2.1BFD技术原理 (3) 2.2 术语 (4) 3 关键技术 (4) 3.1 报文格式 (4) 3.2 协议状态机 (6) 3.3工作模式 (7) 3.4会话的建立 (8) 4 典型应用 (11) 4.1 BFD加快路由协议收敛 (11) 4.2 BFD加快VRRP协议收敛 (12)

1概述 众所周知,IP网络并不具备秒级以下的间歇性故障修复功能,而传统路由架构在对实时应用(如语音)进行准确故障检测方面能力有限。随着VoIP应用的激增,实现快速网络故障检测和修复越发显得必要。网络设备的一个日益重要的特色就是可以迅速的检测到临近系统之间的通信故障,以便更快的建立或切换到备用路径。在某些环境中由于数据链路硬件的作用可以使故障检测相当的迅速(例如SDH)。但是很多媒介并没有提供这种能力(例如以太),还有一些无法实现端到端的路径检测。 如果硬件不能够对故障检测提供帮助时,网络中将使用缓慢的Hello机制来进行故障检测,这一般是由路由协议来提供。而目前存在的路由协议所能够提供的可以检测到网络故障的最快时间基本都是秒级的,这对于某些应用来说实在是太长了,并且当网络业务达到吉比特时,秒级的故障检测速度将会导致大量数据的丢失。此外,路由协议所提供的Hello机制只有当该路由协议被使用时才有效,并且路由协议所提供的检测含义略有不同——它们检测的是两个路由协议引擎之间路径上的故障。 双向转发检测(Bidirectional Forwarding Detection ,BFD)能大大提高网络的故障检测速度。IETF草案标准BFD提供了一种简单、轻量和抽象的方法,对网络链接能力和系统通信转发功能进行检测。BFD的目标之一就是在临近的转发引擎之间的路径上提供低耗费、短周期的故障检测。而另一个目标则是提供一种专门的机制用于存活检测,适用于任何媒介、任何协议,并为检测周期和耗费提供较宽的选择范围,以避免不同检测方式的重叠。BFD协议的出现,为上述问题提出了一种解决方案,BFD能够在系统之间的任何类型通道上进行故障检测,这些通道包括直连的物理链路,虚电路,隧道,MPLS LSP,多跳路由通道,以及非直连的通道。同时正是由于BFD实现故障检测的简单、单一性,致使BFD能够专注于转发故障的快速检测,使故障检测时间提高到毫秒级。BFD功能实现简单,是针对通信转发故障检测的最好方案。 2 技术简介 2.1BFD技术原理 BFD是一种高速的独立Hello协议,可以用于检测一对邻近系统之间任何类型的路径故障。BFD在一对邻近系统间进行对等会话,一对邻近系统在它们之间建立会话的通道上周期性或间歇性的发送检测报文,如果某个系统在足够长的时间内没有收到对端的检测报文,则

膜片钳技术的发展和应用

膜片钳的发展和应用 1.背景 细胞是生物的基本组成单元,细胞外围有一层薄膜,彼此分离又互相联系,细胞间与细胞内的通信、信号传递依靠其膜上的离子通道来进行,离子和离子通道是细胞兴奋性的基础,亦是产生生物电的基础。生物电信号通常是用电学或电子学的方法进行测量。早期多采用双电极电压钳技术作胞内记录,近年来逐渐被膜片钳所取代,这项技术为从细胞和分子水平了解生物膜离子单通道“开启”和“关闭”的门控动力学及各种不同离子通道的通透性和选择性等膜信息提供了最直接的手段。 膜片钳记录(patch clamp recording)是利用玻璃微电极吸引封接面积仅为几个um2的细胞膜片,在10-12A水平,记录单个或几个通道的离子电流,已达到当今电子测量的极限。此技术广泛用于细胞膜离子通道电流的测量和细胞分泌、药理学、病理生理学、神经科学、脑科学、植物细胞的生殖生理等领域的研究。从而点燃了细胞和分子水平的生理学研究的生命之火,并取得了丰硕的成果。 2.膜片钳技术简介 2.1 基本原理和记录方法 电压钳(V oltage-clamp)是由英国学者Huxley和Katz最先应用的[1]。其实质是通过负反馈微电流放大器在兴奋性细胞膜上外加电流,保持细胞跨膜电位不变,并迅速控制其数值,以观察在不同膜电位条件下膜电流的情况。膜电流的改变反映了膜电阻和膜电容的变化,因此电压钳可用来研究整个细胞膜或一大块细胞膜上所有离子通道的活动,但该技术由于在细胞内插人两根电扳,对细胞损伤很大,在小细胞中难以实现,又因细胞形态复杂,很难保持细胞膜各处生物特性的一致,而逐渐被膜片钳所取代。 膜片钳技术(patch-clamp)是在电压钳基础上发展起来一种新技术,与电压钳的主要区别有二:一是钳制膜电位的方法不同;二是电位固定的细胞膜面积不同,即所研究的离子通道数目不同。与电压钳一样,膜片钳也是利用负反馈电子线路,将微电板尖端所吸附的一个至几个平方微米的细胞膜电位固定在一定水平,观察流过通道的离子电流。其实现膜电位固定的关键是在玻璃微电极尖端边缘与细胞膜之间形成高阻封接,使电极尖开口处与相接的细胞膜小区域(膜片)形成无论是从机械上还是电学上都极为紧密地封接,从而可反映细胞上单一(或多数)离子通道的分子活动[2]。1976年,德国科学家Neher和Sakmann首先用此技术对蛙胸皮肌细胞膜上的己酰胆碱受体通道进行了研究,记录出了量值在皮安级(10-12 A)的微弱电流[3,4]。1981年,经Hamill等[5]后人的进一步完善,其电流测量灵敏度已达1pA,时间和空间分辨率达10 us和1 um。 随着膜片钳技术的出现,目前有几种不同的记录方式: (1)细胞吸附式(cell-attached patch)将两次拉制后,经热抛光的微管电极置于清洁的细胞膜表面, 形成高阻封接,在细胞膜表面隔离出一小片膜,即通过微管电极对膜片进行电压钳制,从而测量膜电流。 (2)内面向外模式(inside-out patch)高阻封接形成后,将微管电极轻轻提起,使其与细胞分离,电极端形成密封小泡,在空气中短暂暴露几秒钟后,小泡破裂再回到溶液中,使小泡的外半部分破裂即得。

(完整版)第三章细胞生物学研究方法总结

第三章 细胞生物学研究方法 第一节细胞形态结构的观察方法 分辨率: 肉眼0.2mm 光镜0.2μm 电镜0.2nm 一、光学显微镜技术 (light microscopy ) (一)普通复式光学显微镜技术 a . 光学放大系统:目镜和物镜 光镜 照明系统:光源、折光镜和聚光镜,有时另加各种滤光片 组成 机械和支架系统 b .分辨率D :分开两个质点间的最小距离。 0.61 λ 其中: λ为光源波长 D = α为物镜镜口张角 N ·sinα/2 N 为介质折射率 c.普通光镜样品制备: 固定(如甲醛)、包埋(如石蜡)、切片(约5μm)、染色 (二)荧光显微镜技术(fluorescence microscopy 光镜水平对特异蛋白定性定位) 1.FM 包括免疫荧光技术和荧光素直接标记技术 2.不同荧光素的激发光波长范围不同,所以同一样品可以同时用两种以上荧光 素标记。荧光显微镜中只有激发荧光可以成像。 (三)激光共焦点扫描显微镜技术(laser scanning confocal microscopy ) 1.特点:瞬间只用很小一部分光照明,保证只有来自焦平面的光成像,成像清晰 分辨率比普通荧光显微镜提高1.4-1.7倍。 通过改变焦平面位置可以观察较厚样品的内部构造,进行三维重构。 2. 共焦点是指物镜和聚光镜同时聚焦到同一小点。 (四)相差和微分干涉显微镜技术 1.相差显微镜(phase-contrast microscopy ) 光线通过不同密度物质产生相位差,相差显微镜将其变成振幅差。它与普通光镜 的不同是其物镜后有一块“相差板”,夸大了不同密度造成的相位差。 2.微分干涉显微镜(differential -interference microscopy )——用的是平面偏振光 光经棱镜折射成两束,通过样品相邻部位,再经棱镜汇合,使样品厚度上的微 小 差别转化为明暗区别,使样品产生很强的立体感。 二、电子显微镜技术(electron microscope ) (一)电子显微镜基本知识 1.与光镜的基本区别:电子束作光源、电磁透镜聚焦、镜筒高真空、荧光屏等成像 2.分辨本领与有效放大倍数: 分辨率0.2nm ,比肉眼放大有效放大倍 数 分辨本领指电镜处于最佳状态下的分辨率。 实际情况中,分辨率受样品限制。 3.电子显微镜 电子束照明系统:电子枪、聚光镜 基本构造 成像系统:物镜、中间镜、投影镜等 真空系统:用两级真空泵不断抽气 记录系统:荧光屏或感光胶片成像 (二)主要电镜制样技术介绍

《多媒体技术》复习总结完整版10.doc

《多媒休技术原理及应用》学科复习 ◎第一章绪论 ?本章内容:木章主要讲述多媒体技术的概念、多媒体技术的发展历程、多媒体技术的研究内容、多媒体技术的应用及发展前景 ?本章主要考点:概念、简答 1、什么是多媒体技术?简述其主要特点。 所谓多媒休技术(Multimedia Computing)就是计算机交互式综合处理多种媒体信息文本、图形、图象和声音,使多种信息建立逻辑连接,集成为一个系统并具有交互性。多媒体技术的三个特点:集成性、实时性、交互性。集成性:媒体信息集成,表现媒体设备的集成。实时性:声音、视频、动画等媒体是强实吋的;提供时基媒体实吋处理的能力。交互性:与家用声像电器区别的关键特征,用户不能通过介入媒体内容。 2、如何理解多媒体技术是人机交互方法的一次革命? 多媒体技术是人机交互方法的一次革命,之所以这样说关键在于它的交互性。交互性是多媒体技术独一无二的最具特色和优势的根木特性,它可以通过采用图形交互界面、窗口交互操作实现人和计算机之间信息的输入与输出。多媒体技术的应用越来越广泛,所以规定相关的标准是很重要的,这样使它的应用和发展更加标准化和全球化,更有利它的发展进程。 3、多媒体技术的应用及前景。 典型应用领域:教冇和培训、咨询和演示、娱乐和游戏、管理信息系统(MIS)、视频会议系统计算机支持协同工作、视频服务系统 4、多媒体技术未来发展的方向是:(D) (1)高分辨率,提高显示质量;(2)高速度化,缩短处理时间; (3)简单化,便于操作;(4)智能化,捉高信息识别能力。 (A) (1) (2) (3) (B) (1) (2) (4) (C) (1) (3) (4) (D)全部 ★第二章多媒体数据压缩技术(重点) ?本章内容:本章主要讲述数字音频编码、数字图像编码、数字视频编码、常用的数据压缩技术、多媒体数据转换 ?:.本章主要考点:概念、简答、数字音频存储量、电视信号的数据量、哈夫曼编码、算术编码 1、声音是由振动的声波所组成,在任一时刻t,声波可分解为一系列正弦波线性叠加:f(t)= 27血血曲”+ 如,其中,3称为基频或基音,它决定声音的高低;n 3称为3的n次谐波分量或称为泛音,与声音的音色冇关;如是振幅,表示声音的强弱;久是n次谐波的初相位。 ★2、量化后数字音频存储量计算公式: 数字音频存储量(字节)二釆样率(H刁)X量化位数(位)X声道数X音频长度(秒)/8 ?例:激光数字唱盘CD-DA的标准采样频率为44.1Hz,量化位数为16位,立体声,这即CD 音质。考虑一下CD-DA播放一分钟音乐所需要的存储量是多少? 解:存储量=44.1xl6xlx60/8B = 5292B = 5.17KB ★3、量化后电视信号的数据量计算公式: 电视信号的数据量(位)二电视信号带宽(HQX2倍采样频率X数字化深度X时间 ?例:在彩色电视信号表示吋,设代表光强、色彩和色饱和度的YIQ彩色空间中各分量的带宽分别为 4.2MHZ、1.5MHZ、0.5MHZ。再设各分量均被数字化为8b。则一秒钟电视信号的数据量是多少?

常用分子生物学和细胞生物学实验技术介绍

常用分子生物学和细胞生物学实验技术介绍 (2011-04-23 11:01:29)转载▼ 标签:分子生物学细胞生物学常用实用技术基本实验室技术生物学实验教育 常用的分子生物学基本技术 核酸分子杂交技术 由于核酸分子杂交的高度特异性及检测方法的灵敏性,它已成为分子生物学中最常用的基本技术,被广泛应用于基因克隆的筛选,酶切图谱的制作,基因序列的定量和定性分析及基因突变的检测等。其基本原理是具有一定同源性的原条核酸单链在一定的条件下(适宜的温室度及离子强度等)可按碱基互补原成双链。杂交的双方是待测核酸序列及探针(probe),待测核酸序列可以是克隆的基因征段,也可以是未克隆化的基因组DNA和细胞总RNA。核酸探针是指用放射性核素、生物素或其他活性物质标记的,能与特定的核酸序列发生特异性互补的已知DNA或RNA片段。根据其来源和性质可分为cDNA探针、基因组探针、寡核苷酸探针、RNA探针等。 固相杂交 固相杂交(solid-phase hybridization)是将变性的DNA固定于固体基质(硝酸纤维素膜或尼龙滤膜)上,再与探针进行杂交,故也称为膜上印迹杂交。 斑步杂交(dot hybridization) 是道先将被测的DNA或RNA变性后固定在滤膜上然后加入过量的标记好的DNA或RNA探针进行杂交。该法的特点是操作简单,事先不用限制性内切酶消化或凝胶电永分离核酸样品,可在同一张膜上同时进行多个样品的检测;根据斑点杂并的结果,可以推算出杂交阳性的拷贝数。该法的缺点是不能鉴定所测基因的相对分子质量,而且特异性较差,有一定比例的假阳性。 印迹杂交(blotting hybridization) Southern印迹杂交:凝胶电离经限制性内切酶消化的DNA片段,将凝胶上的DNA 变性并在原位将单链DNA片段转移至硝基纤维素膜或其他固相支持物上,经干烤固定,再与相对应结构的已标记的探针进行那时交反应,用放射性自显影或酶反应显

策略路由配置与BFD讲课讲稿

策略路由配置与BFD 38.1 理解策略路由 38.1.1 策略路由概述 策略路由 ( PBR :Policy-Based Routing )提供了一种比基于目的地址进行路由转发更加灵活的数据包路由转发机制。策略路由可以根据IP/IPv6 报文源地址、目的地址、端口、报文长度等内容灵活地进行路由选择。 现有用户网络,常常会出现使用到多个ISP ( Internet Server Provider ,Internet 服务提供商)资源的情形,不同ISP 申请到的带宽不一;同时,同一用户环境中需要对重点用户资源保证等目的,对这部分用户不能够再依据普通路由表进行转发,需要有选择的进行数据报文的转发控制,因此,策略路由技术即能够保证ISP 资源的充分利用,又能够很好的满足这种灵活、多样的应用。 IP/IPv6 策略路由只会对接口接收的报文进行策略路由,而对于从该接口转发出去的报文不受策略路由的控制;一个接口应用策略路由后,将对该接口接收到的所有包进行检查,不符合路由图任何策略的数据包将按照普通的路由转发 进行处理,符合路由图中某个策略的数据包就按照该策略中定义的操作进行转发。 一般情况下,策略路由的优先级高于普通路由,能够对IP/IPv6 报文依据定义的策略转发;即数据报文先按照IP/IPv6 策略路由进行转发,如果没有匹配任意一个的策略路由条件,那么再按照普通路由进行转发。用户也可以配置策略 路由的优先级比普通路由低,接口上收到的IP/IPv6 报文则先进行普通路由的转发,如果无法匹配普通路由,再进 行策略路由转发。 用户可以根据实际情况配置设备转发模式,如选择负载均衡或者冗余备份模式,前者设置的多个下一跳会进行负载均衡,还可以设定负载分担的比重;后者是应用多个下一跳处于冗余模式,即前面优先生效,只有前面的下一跳无效 时,后面次优的下一跳才会生效。用户可以同时配置多个下一跳信息。 策略路由可以分为两种类型:一、对接口收到的IP 报文进行策略路由。该类型的策略路由只会对从接口接收的报 文进行策略路由,而对于从该接口转发出去的报文不受策略路由的控制; 二、对本设备发出的IP 报文进行策略路由。该类型策略路由用于控制本机发往其它设备的IP 报文,对于外部设备 发送给本机的IP 报文则不受该策略路由控制。 38.1.2 策略路由基本概念/特性 38.1.2.1 策略路由应用过程 应用策略路由,必须先创建路由图,然后在接口上应用该路由图。一个路由图由很多条策略组成,每条策略都有对应的序号( Sequence ),序号越小,该条策略的优先级越高。 每条策略又由一条或者多条match 语句以及对应的一条或者多条set 语句组成。match 语句定义了IP/IPv6 报文的匹配规则,set 语句定义了对符合匹配规则的IP/IPv6 报文处理动作。在策略路由转发过程,报文依优先级从高到底依次匹配,只要匹配前面的策略,就执行该策略对应的动作,然后退出策略路由的执行。

第三章细胞生物学研究方法总结

第三章 细胞生物学研究方法 第一节 细胞形态结构的观察方法 分辨率: 肉眼0.2mm 光镜0.2μm 电镜0.2nm 一、光学显微镜技术 (light microscopy ) (一)普通复式光学显微镜技术 a . 光学放大系统:目镜和物镜 光镜 照明系统:光源、折光镜和聚光镜,有时另加各种滤光片 组成 机械和支架系统 b .分辨率D :分开两个质点间的最小距离。 0.61 λ 其中: λ为光源波长 D = α为物镜镜口张角 N ·sin α/2 N 为介质折射率 c.普通光镜样品制备: 固定(如甲醛)、包埋(如石蜡)、切片(约5μm )、染色 (二)荧光显微镜技术(fluorescence microscopy 光镜水平对特异蛋白定性定位) 1. FM 包括免疫荧光技术和荧光素直接标记技术 2. 不同荧光素的激发光波长范围不同,所以同一样品可以同时用两种以上荧光 素标记。荧光显微镜中只有激发荧光可以成像。 (三)激光共焦点扫描显微镜技术(laser scanning confocal microscopy ) 1.特点:瞬间只用很小一部分光照明,保证只有来自焦平面的光成像,成像清晰 分辨率比普通荧光显微镜提高1.4-1.7倍。 通过改变焦平面位置可以观察较厚样品的内部构造,进行三维重构。 2. 共焦点是指物镜和聚光镜同时聚焦到同一小点。 (四)相差和微分干涉显微镜技术 1.相差显微镜(phase-contrast microscopy ) 光线通过不同密度物质产生相位差,相差显微镜将其变成振幅差。它与普通光镜的不同是其物镜后有一块“相差板”,夸大了不同密度造成的相位差。 2.微分干涉显微镜(differential -interference microscopy )——用的是平面偏振光 光经棱镜折射成两束,通过样品相邻部位,再经棱镜汇合,使样品厚度上的微小 差别转化为明暗区别,使样品产生很强的立体感。 二、电子显微镜技术(electron microscope ) (一) 电子显微镜基本知识 1.与光镜的基本区别:电子束作光源、电磁透镜聚焦、镜筒高真空、荧光屏等成像 2.分辨本领与有效放大倍数: 分辨率0.2nm ,比肉眼放大 分辨本领指电镜处于最佳状态下的分辨率。 实际情况中,分辨率受样品限制。 3.电子显微镜 电子束照明系统:电子枪、聚光镜 基本构造 成像系统:物镜、中间镜、投影镜等 真空系统:用两级真空泵不断抽气 记录系统:荧光屏或感光胶片成像 (二) 主要电镜制样技术介绍 制样要求:①要求样品很薄(数十纳米) ②要求保持精细结构 1.超薄切片技术 ①固定:保持样品形态结构,甚至超微和分子水平上结构。 固定剂:常用饿酸(OsO 4)和戊二醛等,另外有物理方法如高频微波。

细胞生物学实验方法与技术

第二节细胞生物学实验方法与技术 细胞生物学是生命科学中的重要分支,它以生命基本单位细胞为研究对象,应用近代物理、化学和实验生物学方法,从显微、亚显微和分子水平来揭示细胞生命活动及规律,其中包括细胞的生长、发育、分裂、分化、遗传、变异(包括癌变)、兴奋、运动、代谢、衰老与死亡等基本生命现象,并且利用与调控细胞的行为活动,已达到为生产实践尤其为医药卫生事业服务。当前细胞生物学与医药保健事业联系的较为紧密的热点问题主要有以下几种:1)真核细胞基因结构及其表达调控;2)细胞膜、膜系、受体与信号传递研究;3)细胞生长、分化、衰老、癌变、死亡,尤其是程序性细胞死亡的研究;4) 细胞工程,包括基因工程及体细胞核移植的研究。 一、细胞培养常用方法 1、细胞原代培养(primay culture)又称初代培养,即直接从机体取下细胞、组织、或器官、让他们在体外维持与生长。原代细胞的特点是细胞或组织刚离开机体,他们的生物状态尚未发生很大的改变,一定程度上可反映他们在体内的状态,表现出来源组织或细胞的特性,因此用于药物实验尤其是药物对细胞活动、结构、代谢、有无毒性或杀伤作用等研究是极好工具。常用的原代培养方法有组织快培养法及消化培养法。前者方法简单,细胞也较易生长,尤其是培养心肌有时能观察到心肌组织块的搏动。细胞从组织块外长并铺满培养皿或培养瓶后即可进行传代。 2、细胞的传代培养当细胞生长至单层汇合时,便需要进行分离培养否则会因无繁殖空间、营养耗竭而影响生长,甚至整片细胞脱离基质悬浮起来直至死亡。为此当细胞达到一定密度时必须传代或再次培养,目的是借此繁殖更多的细胞,另一方面是防止细胞的退化死亡。 二、器官培养方法 器官培养(organ culture)是指用特殊的装置使器官、器官原基或它们的一部分在体外存活,幷保持其原有的结构和功能。器官培养可模拟体内的三维结构,用于观察组织间的相互反应、组织与细胞的分化以及外界因子包括药物对组织细胞的作用。 器官培养方法很多,最经典的方法即表玻皿器官培养法;一种最常用的方法是不锈钢金属网格法及Wolff培养法和扩散盒培养法,实验者可根据情况选择采用。 三、放射自显影术测定 放射自显影术(autoradiography)是利用放射性同位素电离辐射对核子乳胶的感光作用,显示标本或样品中放射物的分布、定量以及定位的方法。放射性同位素能在紧密接触的感光乳胶中记录下它存在的部位和强度,准确显示出形态与功能的定位关系。现已可将放射自显影术与电镜以及生物分子结合起来。不但可以研究放射性物质在组织和细胞内的分布代谢,而且可以揭示核酸合成及其损伤等改变,目前已在生命科学各领域被广泛应用。 四、染色体分析技术 染色质或染色体是遗传物质在细胞水平的形态特征。前者是指当细胞处于合成期时遗传物质经碱性染料着色后,呈现出细丝状弥漫结构;当细胞进入分裂期时,染色质细丝高度螺旋化凝聚为形态有特征的染色体。特别是在分裂中期,复制后的染色体达到最高程度的凝聚,称为中期染色,是进行染色体形态观察分析的最佳时期。染色体分析应用领域越来越广,主要用于以下几方面:1)为临床诊断提供新手段;2)研究不育和习惯性流产发生的遗传基础; 3) 通过检查胎儿的染色体,预防有染色体异常患儿出生(先天愚型);4)根据染色体的多肽性进行亲子和异型配子的起源研究;结合DNA重组技术可以将基因定位于染色体的具体

膜片钳技术原理与基本操作

膜片钳技术原理与基本操作 1976 年Neher 和Sakmann 建立了膜片钳技术(Patch clamp technique),这是一种以记录通过离子通道的离子电流来反映细胞膜上单一的或多数的离子通道分子活动的技术。1981 年Hamill, Neher 等人又对膜片钳实验方法和电子线路进行了改进,形成了当今广泛应用的膜片钳实验技术。该技术可应用于许多细胞系的研究,也是目前唯一可记录一个蛋白分子电活动的方法,膜片钳技术和克隆技术并驾齐驱给生命科学研究带来了巨大的前进动力,这一伟大的贡献,使Neher 和Sakmann 获得1991 年诺贝尔医学与生理学奖。 一、膜片钳技术的基本原理 用一个尖端直径在1.5~3.0μm 的玻璃微电极接触细胞膜表面,通过负压吸引使电极尖端与细胞膜之间形成千兆欧姆以上的阻抗封接,此时电极尖端下的细胞膜小区域(膜片,patch)与其周围在电学上分隔,在此基础上固定(钳制,Clamp)电位,对此膜片上的离子通道的离子电流进行监测及记录。 基本的仪器设备有膜片钳放大器、计算机、倒置显微镜、示波器、双步电极拉制器、三轴液压显微操纵器、屏蔽防震实验台、恒温标本灌流槽、玻璃微电极研磨器。膜片钳放大器是离子单通道测定和全细胞记录的关键设备,具有高灵敏度、高增益、低噪音及高输入阻抗。膜片钳放大器是通过单根电极对细胞或膜片进行钳制的同时记录离子流经通道所产生的电流。膜片钳放大器的核心部分是以运算放大器和反馈电阻构成的电流-电压(I-V)转换器,运算放大器作为电压控制器自动控制,使钳制电位稳定在一定的水平上。 二、操作步骤 1.膜片钳微电极制作 (1) 玻璃毛细管的选择:有二种玻璃类型,一是软质的苏打玻璃,另一是硬质的硼硅酸盐玻璃。软质玻璃在拉制和抛光成弹头形尖端时锥度陡直,可降低电极的串联电阻,对膜片钳的全细胞记录模式很有利;硬质玻璃的噪声低,在单通道记录时多选用。玻璃毛细管的直径应符合电极支架的规格,一般外部直径在 1.1~1.2mm。内径1mm。 (2) 电极的拉制:分二步拉制。第一部是使玻璃管中间拉长成一窄细状,第二次拉制窄细部位断成二根,其尖端直径一般在1~5μm,充入电极内液后电极电阻在1~5MΩ为宜。调节第一步和第二步拉制时加热线圈的电流强度,即可得到所需要的电极尖端直径。电极必须保持干净,应现用现拉制。 (3) 涂硅酮树酯:记录单通道电流时,为了克服热噪声、封接阻抗噪声及电极浸入溶液产生的浮游电容性噪声,需要在电极尖颈部(距离微电极尖端50mm)的表面薄薄地涂一层硅酮树酯(sylgard),它具有疏水性、与玻璃交融密切、非导

流媒体技术的原理、应用及发展

流媒体技术的原理、应用及发展随着现代网络技术的发展,网络开始带给人们形式多样的信息。从在网络上出现第一张图片到现在各种形式的网络视频、三维动画,人们的视听觉在网络上得到了很大的满足。但人们又面临着另外一种不可避免的尴尬:在网络上看到生动清晰的媒体演示的同时,不得不为等待传输文件而花费大量时间。为了解决这个矛盾,一种新的媒体技术应运而生,这就是流媒体技术。 流媒体是指在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体,如音频、视频或多媒体文件。而流式传输技术就是把连续的声音和图像信息经过压缩处理后放到网站服务器上,让用户一边下载一边收听观看,而不需要等待整个文件下载到自己的机器后才可以观看的网络传输技术。 目前,在网络上传输音视频(A/V)等多媒体信息主要有下载和流式传输两种方案。一方面,由于音视频文件一般都较大,所以需要的存储容量也较大;同时由于受网络带宽的限制,下载这样的文件常常需要几分钟甚至几小时,所以采用下载方法的时延也就很大。而采用流式传输时,声音、图像或动画等时基媒体由音视频服务器向用户计算机连续、实时传送,用户只需经过几秒或数十秒的启动时延而不必等到整个文件全部下载完毕即可观看。当声音、图像等时基媒体在客户机上播放时,文件的剩余部分将在后台从服务器上继续下载。流式传输不仅使启动时延大大缩短,而且不需要太大的缓存容量。流式传输避免了用户

必须等待整个文件全部下载完毕之后才能观看的缺点。一、流媒体技术基础 实现流式传输有两种方法:实时流式传输(Real-time streaming transport)和顺序流式传输(progressive streaming transport)。一般来说,如为实时广播,或使用流式传输媒体服务器,或应用实时流协议(RTSP)等,即为实时流式传输。如使用超文本传输协议(HTTP)服务器,文件即通过顺序流发送。采用哪种传输方法可以根据需要进行选择。当然,流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。 1. 实时流式传输 实时流式传输总是实时传送,特别适合现场广播,也支持随机访问,用户可快进或后退以观看后面或前面的内容。但实时流式传输必须保证媒体信号带宽与网络连接匹配,以便传输的内容可被实时观看。这意味着在以调制解调器速度连接网络时图像质量较差。而且,如果因为网络拥塞或出现问题而导致出错和丢失的信息都被忽略掉,那么图像质量将很差。实时流式传输需要专用的流媒体服务器与传输协议。 2.顺序流式传输 顺序流式传输是顺序下载,在下载文件的同时用户可观看在线内

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