2016-2017生命科學(xué)與技術(shù)研究進展考試試題庫.doc

2016-2017生命科學(xué)與技術(shù)研究進展考試題庫請各位同學(xué)注意：生命科學(xué)與技術(shù)研究進展課程考試時間為：第十二周周六（2016年11月19日）晚上18:3021:30考試地點：東十二樓F101教室1. 簡述2-3種轉(zhuǎn)基因新技術(shù)的理論基礎(chǔ)和操作原則。 1.植物轉(zhuǎn)基因基因組中含有外源基因的植物。它可通過原生質(zhì)體融合、細胞重組、遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移、染色體工程技術(shù)獲得，有可能改變植物的某些遺傳特性，培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病毒、抗蟲、抗寒、抗旱、抗?jié)场⒖果}堿、抗除草劑等的作物新品種，如玉米稻 、北極鱷梨、轉(zhuǎn)基因三倍體毛白楊。2.動物轉(zhuǎn)基因就是基因組中含有外源基因的動物。它是按照預(yù)先的設(shè)計，通過細胞融合、細胞重組、遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移、染色體工程和基因工程技術(shù)將外源基因?qū)刖印⒙鸭毎蚴芫?，再以生殖工程技術(shù)，有可能育成轉(zhuǎn)基因動物。人工轉(zhuǎn)基因技術(shù)原理是將人工分離和修飾過的優(yōu)質(zhì)基因，導(dǎo)入到生物體基因組中，從而達到改造生物的目的。 具有不確定性。常用的方法和工具包括顯微注射、基因槍、電破法、脂質(zhì)體等。2.展望你對轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用的前景。 轉(zhuǎn)基因技術(shù)是利用分子生物學(xué)技術(shù)將人工分離和修飾過的基因?qū)氲缴矬w基因組中，由于導(dǎo)入基因的表達，引起生物體性狀的可遺傳修飾。轉(zhuǎn)基因技術(shù)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、能源、新材料等領(lǐng)域。目前已有基因工程疫苗、基因工程胰島素和基因工程干擾素等藥物。其使用基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)(即轉(zhuǎn)基因技術(shù))，指按照人們的意愿，定向地改造生物的遺傳性狀，產(chǎn)生出人類需要的基因產(chǎn)物，以此生產(chǎn)出的藥物原料和藥品。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)進行遺傳改良有著重要的意義，可以：第一、增加產(chǎn)量。第二、改良品質(zhì)。第三、增強抗逆性。第四、生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因藥品。 同時，轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展打破了自然發(fā)展的規(guī)律或多或少破壞了生物界領(lǐng)域的和諧。轉(zhuǎn)基因技術(shù)對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康的危害: 第一,基因飄逸即基因流或基因水平轉(zhuǎn)移到其他近緣物種。第二,轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)生的殺蟲毒素可由根部滲入土壤, 某種單一的轉(zhuǎn)基因植物的大量種植可能會對土壤生物及微生物和環(huán)境產(chǎn)生不良影響, 因而減少本地區(qū)物種的多樣性。 第三,轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的毒性, 能引起人的過敏反應(yīng)。 第四,轉(zhuǎn)入植物的標記基因(特別是抗生素基因) ,有可能通過某種途徑擴散到其他微生物中并使其產(chǎn)生新的抗藥性,導(dǎo)致超級病原菌的產(chǎn)生。 因此轉(zhuǎn)基因作物安全性需考慮的問題：（1）轉(zhuǎn)基因作物的食品安全性：毒性、過敏反應(yīng)、抗藥性等。（2）環(huán)境釋放的生態(tài)風(fēng)險 作為“外來種”是否帶來生態(tài)風(fēng)險 ；在環(huán)境中的殘留及可能造成的基因污染；對土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響 ；可能演變成農(nóng)田雜草或?qū)⒒騻鬟f到其他雜草的風(fēng)險 。3.請試論述生物能源的優(yōu)越性及不足。 優(yōu)越性：生物質(zhì)能源具有資源豐富、可再生、低污染，能解決能源危機和保護生態(tài)環(huán)境。易燃燒，污染少，灰分較低。能控制環(huán)境污染，減輕對石油資源的依賴，推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，是解決全球能源危機的理想途徑。(1)提供低硫燃料，(2)提供廉價能源(于某些條件下)，(3)將有機物轉(zhuǎn)化成燃料可減少環(huán)境公害(例如，垃圾燃料)，(4)與其他非傳統(tǒng)性能源相比較，技術(shù)上的難題較少。 另外，生物燃料是唯一能大規(guī)模替代石油燃料的能源產(chǎn)品，而水能、風(fēng)能、太陽能、核能及其他新能源只適用于發(fā)電和供熱。 生物燃料是產(chǎn)品上的多樣性。能源產(chǎn)品有液態(tài)的生物乙醇和柴油，固態(tài)的原型和成型燃料，氣態(tài)的沼氣等多種能源產(chǎn)品。既可以替代石油、煤炭和天然氣，也可以供熱和發(fā)電。 生物燃料是原料上的多樣性。生物燃料可以利用作物秸稈、林業(yè)加工剩余物、畜禽糞便、食品加工業(yè)的有機廢水廢渣、城市垃圾，還可利用低質(zhì)土地種植各種各樣的能源植物。 是生物燃料的“物質(zhì)性”，可以像石油和煤炭那樣生產(chǎn)塑料、纖維等各種材料以及化工原料等物質(zhì)性的產(chǎn)品，形成龐大的生物化工生產(chǎn)體系。生物燃料的“可循環(huán)性”和“環(huán)保性”。 生物燃料的“帶動性”。生物燃料可以拓展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，帶動農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展，增加農(nóng)民收入；還能促進制造業(yè)、建筑業(yè)、汽車等行業(yè)發(fā)展。在中國等發(fā)展生物燃料，還可推進農(nóng)業(yè)工業(yè)化和中小城鎮(zhèn)發(fā)展，縮小工農(nóng)差別，具有重要的政治、經(jīng)濟和社會意義。生物燃料具有對原油價格的“抑制性”。生物燃料是創(chuàng)造就業(yè)機會和建立內(nèi)需市場。 不足:(1)植物僅能將極少量的太陽能轉(zhuǎn)化成有機物，(2)單位土地面的有機物能量偏低，(3)缺乏適合栽種植物的土地，(4)有機物的水分偏多(50%95%) 還有：熱值及熱效率低，體積大而不易運輸，目前達不到規(guī)模化生產(chǎn)的程度:生物質(zhì)合成燃料乙醇存在著“與人爭糧”的問題，生物質(zhì)合成生物柴油存在著污染較大的不足，生物制氫存在著產(chǎn)氫效率低，氫氣收集困難等弊端，沼氣發(fā)酵則存在著發(fā)酵效率低、持續(xù)運行能力差的缺點。4.當(dāng)前生物能源的主要品種有哪些？研究進展如何？ 生物能源的種類包括森林能源、農(nóng)作物秸稈、禽畜糞便和生活垃圾等。利用生物能源的主要技術(shù)有：利用剩余糧食、能源作物和農(nóng)作物秸稈等生產(chǎn)燃料乙醇；生物質(zhì)液化生產(chǎn)生物柴油，例如在利用菜籽油替代柴油的研發(fā)方面，英國及北歐國家正在進行；生物制氫，可通過氣化和微生物催化脫氫方法制氫；厭氧發(fā)酵發(fā)生產(chǎn)沼氣等。 由于生物質(zhì)能源所具有的環(huán)保、可再生等特點，同時又能推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，在目前國際原油市場回落無望的情況下，生物質(zhì)能源再度加溫，已被認為是解決全球能源危機的最理想途徑之一。目前，歐美及世界多數(shù)地區(qū)都在尋求生物能源發(fā)展之道。我國2004年開始在部分地區(qū)試點使用乙醇汽油之后，生物質(zhì)能源發(fā)展方面也取得了較大的進展。以玉米、小麥等生產(chǎn)乙醇，用豆油、棉油等生產(chǎn)生物柴油各地紛紛興起。但“糧食能源化”是否會影響糧食安全？最新技術(shù)進展和專家研究結(jié)論表明：鼓勵發(fā)展非糧生物質(zhì)能源是解決我國糧食安全和能源安全的根本之道。5.針對某種現(xiàn)有藥物制劑的缺陷，設(shè)計一種納米藥物制劑，并從該制劑的處方、制備工藝、質(zhì)量研究以及PK/PD優(yōu)勢等方面加以闡明（可以參考已上市納米藥物）。 紫杉醇(PTX)是常用的抗腫瘤藥物，其主要機制是促進細胞微管聚合并抑制微管解聚，導(dǎo)致細胞紡錘體失去正常功能，抑制腫瘤細胞的有絲分裂，進而誘導(dǎo)細胞凋亡。 由于紫杉醇的低溶解性，臨床上常采用體積比1/1的聚氧乙烯蓖麻油(Cremophor EL)和乙醇助溶，該制劑稱為太素(Taxol?)。但聚氧乙烯蓖麻油易引起過敏反應(yīng)和低血壓等不良反應(yīng)，極大的限制了臨床應(yīng)用。 聚合物膠束采用兩親性聚合物包裹藥物，大小僅2050nm，可以提高藥物的生物可降解性和降低排斥反應(yīng)，同時可以作為難溶性藥物的輸送載體。 兩嵌段聚合物由親水片段和疏水片段兩部分組成。最具代表性的親水性片段聚乙二醇(PEG)對人體具有較低的毒性，是目前最廣泛用來作為聚合物膠束親水鏈段的聚合物。而研究較多的疏水段主要為易于水解，產(chǎn)物無毒、具有良好的生物兼容性的脂肪族聚酯，如聚丙交酯(PLA)、聚己內(nèi)酯(PCL)等。 經(jīng)PEG表面修飾后的藥物運輸系統(tǒng)，能夠減少藥物載體與血液中蛋白的相互作用，大大降低網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)對粒子的識別和攝取，顯著提高藥物載體在血液中的循環(huán)時間，改變藥物代謝性能，提高藥效。但是也會造成細胞攝取的減少和胞內(nèi)釋放的降低，即“PEG-dilemma”現(xiàn)象。另外，PEG的毒性是隨著分子量的增加而降低，但隨之水溶性和代謝速度也呈下降趨勢，同時PEG本身不降解，大量連續(xù)使用容易產(chǎn)生副作用。 羥乙基淀粉(HES)較之PEG有許多優(yōu)點之處：可生物降解；可大量長期使用而無副作用。載紫杉醇HES-PCL聚合物膠束具有以下優(yōu)勢： HES、PCL均可生物降解；生物相容性好的HES組成親水外殼，在體內(nèi)既不聚集也不被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(RES)攝取，可在全身脈管系統(tǒng)中自由循環(huán)，作用時間長；該劑型具有粒徑小(20-50nm)、水溶性好、被動靶向；不需要使用其他助溶劑，總體毒性得以降低，進而允許更高注射劑量，提高療效。6.論述納米藥物的納米特征及質(zhì)量研究方法1)納米藥物的粒度研究，包括數(shù)量分布、重量分布、體積分布和光強分布等。 光子相干光譜法(PCS)：是一種微小顆粒在液體中的擴散系數(shù)的技術(shù)。通過精確測量顆粒散射光強與時間的函數(shù)關(guān)系以測定擴散系數(shù)，系統(tǒng)利用光強探測器檢測膠體或高分子溶液中顆粒由于布朗運動而產(chǎn)生的散射光強隨時間的變化，應(yīng)用光譜相干分析技術(shù)計算布朗運動的擴散系數(shù)，進而得到粒度及其分布。離心沉降法：該法是利用重心沉降的原理，測量顆粒的沉降速度，進而測得顆粒的粒度。激光衍射法：也稱小角激光散射法，是亞微顆粒的粒度測定的首選方法。由于激光衍射法可測定的粒度范圍為0.5080um，可用于測定樣品中存在的大顆粒或者納米顆粒的團聚體的粒度。2)飽和溶解度和溶出度，與之相關(guān)的有血藥濃度或生物利用度：透析法：3)藥物晶型，與之相關(guān)是藥物的穩(wěn)定性和藥物的飽和溶解度。：差示掃描量熱法(DSC)廣角X射線衍射法(WAXS)4)載藥量和包封率：載藥量是指納米粒中藥物質(zhì)量(包括游離藥物質(zhì)量與被包封的藥物質(zhì)量)與納米粒的質(zhì)量的比值。測定藥物含量常用方法有：紫外分光光度計法，熒光光度計法，高效液相色譜法等。包封率是指納米藥物載體中的藥物量與體系中藥物總量(納米藥物載體中的藥物量與介質(zhì)中的藥物量之和)的比值。包封率的測定方法：測定藥物包封率的方法主要有透析法、葡聚糖凝膠柱法、超濾法等，通過透析、葡聚糖凝膠柱層析和超濾等方法使游離的藥物從載藥納米粒體系中分離出來，測出游離藥物含量后，根據(jù)包封率=(藥物總量-游離藥物量)/藥物總量即可得到包封率。突釋效應(yīng)和滲漏率：藥物在微囊、微球、脂質(zhì)體中的情況一般有三種，即吸附、包人和嵌入。在體外釋放試驗時，表面吸附的藥物會快速釋放，稱為突釋效應(yīng)。開始半小時內(nèi)的釋放量要求低于40%。若微囊、微球、脂質(zhì)體產(chǎn)品分散在液體介質(zhì)中貯藏，應(yīng)檢查滲漏率，可由下式計算：滲漏率=產(chǎn)品在貯藏一段時間后滲漏到介質(zhì)中的藥量產(chǎn)品在貯藏前包封的藥量100%5)脂質(zhì)體氧化程度的檢查脂質(zhì)體含有的磷脂容易被氧化，這是脂質(zhì)體突出的問題。在含有不飽和脂肪酸的脂質(zhì)混合物中，磷脂的氧化分三個階段：單個雙鍵的偶合、氧化產(chǎn)物的形成、乙醛的形成及鍵斷裂。因為各階段產(chǎn)物不同，氧化程度很難用一種試驗方法評價。本指導(dǎo)原則采用氧化指數(shù)為指標。氧化指數(shù)的測定：由于氧化偶合后的磷脂在波長230nm左右具有紫外吸收峰而有別于未氧化的磷脂。測定脂質(zhì)體的磷脂時，其氧化指數(shù)應(yīng)控制在0.2以下。具體方法是：將磷脂溶于無水乙醇配成一定濃度的澄明溶液，分別測定在波長233nm及215nm的吸光度，由下式計算氧化指數(shù)：氧化指數(shù)=A233nm/A215nm7.論述腫瘤靶向納米藥物設(shè)計的五得原則“五得”原則：跑得動，停得下，鉆得深，進得去，放得出1）跑得動（long circulation）：納米藥物要實現(xiàn)緩釋，延長體內(nèi)的循環(huán)時間，可通過表面修飾來改變微粒的表面性質(zhì)，以達到長循環(huán)的效果：納米粒表面的親水性與親脂性將影響到納米粒與調(diào)理蛋白的吸附結(jié)合力的大小，從而影響到吞噬細胞對其吞噬的快慢。一般而言，納米粒的表面親脂性越大，其對調(diào)理蛋白的結(jié)合力越強，故要延長納米粒在體內(nèi)的循環(huán)時間需增加其表面的親水性，這是對納米粒進行表面修飾時選擇材料的一個必要條件。納米粒的表面電荷影響到納米粒與體內(nèi)物質(zhì)如調(diào)理素等的靜電作用力，負電荷表面往往使納米粒相對于正電荷或中性表面在體內(nèi)更易被清除，而中性表面更適合于延長納米粒在體內(nèi)的循環(huán)時間，故常用非離子表面活性劑。這類非離子表面活性劑包衣納米粒長循環(huán)的機制被認為是不帶電荷，親水表面的包衣層以及聚合物的立體排阻效應(yīng)，有效地阻斷了巨噬細胞對納米粒的吞噬過程親水性的包衣能減少納米粒對血中成分的吸附，從而降低血漿蛋白的調(diào)理作用。2）停得下(targeting)：即藥物在腫瘤組織富集，一般利用EPR效應(yīng)可提高藥物對腫瘤組織的選擇性。正常組織中的微血管內(nèi)皮間隙致密、結(jié)構(gòu)完整，大分子和脂質(zhì)顆粒不易透過血管壁，而實體瘤組織中血管豐富、血管壁間隙較寬、結(jié)構(gòu)完整性差，淋巴回流缺失，造成大分子類物質(zhì)和脂質(zhì)顆粒具有選擇性高通透性和滯留性，這種現(xiàn)象被稱作實體瘤組織的高通透性和滯留效應(yīng)，3)鉆得深(penetration)：通過調(diào)節(jié)納米藥物的尺寸大小(如子母彈納米藥物)，可變性，或共輸送siRNA到腫瘤組織增強藥物在腫瘤組織的滲透。4)進得去(internalization)：藥物進入腫瘤細胞，提高腫瘤組織對藥物的攝取，具體手段為抑制耐藥性、增強靶向性、改變納米載體的親疏水性及表面電荷。一般常用小分子干擾RNA，干擾腫瘤細胞多藥耐藥基因的表達，抑制多藥耐藥性,還可以通過對納米載體進行泊洛沙姆188等修飾，逆轉(zhuǎn)多藥耐藥性。對納米載體表面進行化學(xué)修飾，通過配體-受體、抗體-抗原介導(dǎo)，實現(xiàn)腫瘤細胞的主動靶向，促進納米藥物向細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運。5)放得出(release)：納米藥物的釋放問題，主要包括釋放部位以及釋放速率。通過調(diào)節(jié)載體材料種類或配比可以調(diào)控藥物的定時釋放、定位釋放和釋放速率。如利用溫敏或pH敏感材料作為載體，可以實現(xiàn)藥物的智能響應(yīng)釋放。8. 簡述資源生物技術(shù)內(nèi)涵，以及涉及的科學(xué)問題、關(guān)鍵技術(shù)和主要應(yīng)用領(lǐng)域。 答：內(nèi)涵：資源生物技術(shù)是圍繞重要生物資源（基因資源、蛋白質(zhì)資源以及動植物、微生物資源等），綜合分子生物學(xué)生物化學(xué)遺傳學(xué)化學(xué)物理學(xué)信息學(xué)等多學(xué)科技術(shù)，面向資源生物學(xué)與生物技術(shù)制造、藥物與生物基化學(xué)品研發(fā)，為社會提供產(chǎn)品和服務(wù)的技術(shù)體系。應(yīng)用：1.生物農(nóng)藥的研制與開發(fā) 在生態(tài)系統(tǒng)中, 微生物對農(nóng)藥的降解起著重要作用。研究發(fā)現(xiàn), 對幾大類農(nóng)藥(如: 有機氯、有機磷、有機汞、除草劑等) 都存在著降解菌。利用基因工程手段篩選或誘發(fā)微生物突變株、構(gòu)建高效降解菌是減輕、消除農(nóng)藥污染的有效途徑。 2.生物能源產(chǎn)業(yè)（纖維素生產(chǎn)乙醇技術(shù)和生物柴油） 隨著石油價格的日益攀升，利用木質(zhì)纖維素類等可再生資源纖維素酶法發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，作為汽油替代物和化工原料的研究日益受到重視。生物柴油(Biodiesel)是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過酯交換工藝制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物質(zhì)能的一種，它是生物質(zhì)利用熱裂解等技術(shù)得到的一種長鏈脂肪酸的單烷基酯。3.生物活性藥物 以生物質(zhì)為原料, 采用現(xiàn)代生物技術(shù)加工、制備出用于預(yù)防、治療和診斷的活性藥物。例如紫杉醇藥物活性成分的生物合成。 涉及的科學(xué)問題：農(nóng)業(yè)，醫(yī)藥，工業(yè)，環(huán)境，海洋生物資源問題9. 簡述工業(yè)生物技術(shù)主要研究內(nèi)容和重要應(yīng)用領(lǐng)域。研究內(nèi)容：以微生物或酶為催化劑進行物質(zhì)轉(zhuǎn)化，大規(guī)模生產(chǎn)人類所學(xué)的化學(xué)品，醫(yī)藥，能源及材料等，解決人類目前面臨的資源、能源及環(huán)境危機。為醫(yī)藥生物技術(shù)提供下游支撐，為農(nóng)業(yè)生物技術(shù)提供后續(xù)加工手段。應(yīng)用領(lǐng)域：發(fā)酵，農(nóng)業(yè)化學(xué)，有機物，醫(yī)藥，環(huán)境，能源，食品，高分子材料。10.什么是生物芯片，并請給出具體應(yīng)用實例1例？ 對生物樣本進行快速并行處理和分析的微型器件。由于歷史的原因，現(xiàn)階段見諸于傳媒的生物芯片指的是一種不含微通道，沒有流體流動，以生物分子間的靜態(tài)雜交和高密度點陣為特征的芯片這種芯片先于微流控芯片問世，專一地應(yīng)用于某些生物領(lǐng)域，在特定的歷史條件下得名生物芯片，并在某些場合沿用至今，在微流控芯片廣泛應(yīng)用于生物領(lǐng)域的今天，這種薄片以稱之為雜交點陣芯片更為確切。 雜交點陣芯片可以被看作是微流控芯片中操作但愿只有親和雜交一種，且流體的速度為零時的特例。雜交點陣芯片通量很高，但是它沒有流體流動，傳質(zhì)僅靠擴散，反應(yīng)相對緩慢，低效。在性能上存在著相當(dāng)大的改進空間。目前一種傾向性的做法是，將微流控芯片上的某些元素，特別是反應(yīng)其流動特征的混合技術(shù)，引入雜交點陣芯片中，大幅度地提高后者的反應(yīng)效率。 分類：根據(jù)芯片的功能基因芯片可以分為基因表達譜芯片和DNA測序芯片;根據(jù)基因芯片所用的基因探針類型的不同，可以分為cDNA微陣列和寡核普酸微陣列兩大類;根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同可將基因芯片稱為各種專用型芯片，如病毒檢測芯片、表達譜芯片、指紋圖譜芯片、診斷芯片、測序芯片、毒理學(xué)芯片。11. 神經(jīng)元活動的時空特異性控制方法有哪些？有何優(yōu)點？ 顯微注射質(zhì)粒法，通過注射質(zhì)粒，在神經(jīng)元的基因序列中人為添加啟動子等調(diào)控序列，可有效調(diào)控神經(jīng)元活動。在空間特異性上，可通過植入兩個或以上的質(zhì)粒，不同類型的調(diào)控序列只對相應(yīng)類型的神經(jīng)元有效，這樣只有在同時使兩個調(diào)控序列有效的神經(jīng)元，其相關(guān)蛋白表達才能得到，而其他神經(jīng)元則無法表達該蛋白。在時間特異性上，通過加入特定條件調(diào)控序列（如熱休克啟動子），在特定時間上給予其啟動條件，即可使該神經(jīng)元在特定時間上具有活性。優(yōu)點：靈活度高，可操作性強，效果明顯，適用廣泛（無論是確定單個神經(jīng)元功能或整個神經(jīng)通路的構(gòu)造都可適用）。12 神經(jīng)元活動記錄的技術(shù)方法有哪些？其優(yōu)缺點是什么？ 反應(yīng)神經(jīng)元活動記錄的主要是測試其離子通道電流。 膜片鉗技術(shù)：利用一個玻璃微吸管電極完成膜片或全細胞電位的監(jiān)測、鉗制和膜電流的記錄，通過觀測膜電流的變化來分析通道個體或群體的分子活動、探討離子通道特性。優(yōu)點：能測量單個神經(jīng)元單一離子通道的電流，數(shù)據(jù)直觀，結(jié)構(gòu)工藝完善。缺點：操作復(fù)雜，流程繁瑣。 熒光探針鈣圖像分析技術(shù)：為檢測細胞內(nèi)游離鈣離子濃度提供了有效手段，通過植入鈣敏蛋白，用其熒光程度來間接反映神經(jīng)元鈣離子通道的活性。優(yōu)點：流程及操作相對簡單，儀器價格便宜。缺點：得到的是簡介數(shù)據(jù)，說服力較小，存在一定的適用范圍。 1）單電極記錄技術(shù)：優(yōu)點：能夠測量單個神經(jīng)元的的電位，結(jié)構(gòu)和工藝也很完善。缺點：不能深入了解神經(jīng)系統(tǒng)的工作機制，也不能同時記錄檢測不同神經(jīng)元的電位變化，研究他們的相互關(guān)系。 2）多電極記錄技術(shù)：優(yōu)點：能同時記錄多個神經(jīng)元的同步活，更好的理解廣泛分布的神經(jīng)元功能全體的信息處理及其內(nèi)在調(diào)節(jié)特性，對特定時間內(nèi)特定區(qū)域的神經(jīng)元群體由刺激引起的反應(yīng)變化進行同步記錄。缺點：一方面，多電極胞外記錄的信噪比比較低，同時，多電極上記錄到的信號往往可能是幾個相鄰的神經(jīng)元放電波形的疊加。另一方面，當(dāng)前通過對多電極記錄方法對神經(jīng)元群體編碼活動特性的研究受到制約。13 膜片鉗電活動記錄技術(shù)有何應(yīng)用？(1)在通道研究中的重要作用膜片鉗技術(shù)可直接觀察和分辨單離子通道電流及其開閉時程、區(qū)分離子通道的離子選擇性、發(fā)現(xiàn)新的離子通道及亞型，并能在記錄單細胞電流和全細胞電流的基礎(chǔ)上進一步計算出細胞膜上的通道數(shù)和開放概率，研究某些胞內(nèi)或胞外物質(zhì)對離子通道開閉及通道電流的影響等。研究細胞信號的跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)和細胞分泌機制。結(jié)合分子克隆和定點突變技術(shù)，膜片鉗技術(shù)可研究離子通道分子結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能關(guān)系。 用于藥物在其靶受體上作用位點的分析。(2)與藥物作用有關(guān)的心肌離子通道心肌細胞通過各種離子通道對膜電位和動作電位穩(wěn)態(tài)的維持而保持正常的功能。(3)對離子通道生理與病理情況下作用機制的研究通過對各種生理或病理情況下細胞膜某種離子通道特性的研究，了解該離子的生理意義及其在疾病過程中的作用機制。(4)對單細胞形態(tài)與功能關(guān)系的研究將膜片鉗技術(shù)與單細胞逆轉(zhuǎn)錄多聚酶鏈是反應(yīng)技術(shù)結(jié)合，在全細胞膜片鉗記錄下，將單細胞內(nèi)容物或整個細胞（包括細胞膜）吸入電極中，將細胞內(nèi)存在的各種mRNA全部快速逆轉(zhuǎn)錄成cDNA，再經(jīng)常規(guī)PCR擴增及待檢的特異mRNA的檢測，借此可對形態(tài)相似而電活動不同的結(jié)果做出分子水平的解釋或為單細胞逆轉(zhuǎn)錄多聚酶鏈式反應(yīng)提供標本，為同一結(jié)構(gòu)中形態(tài)非常相似但功能不同的事實