細胞學的原理：
在光學顯微鏡水平上研究細胞的化學組成、形態(tài)、結(jié)構(gòu)及功能的學科。研究細胞結(jié)構(gòu)和功能的生物學分支學科。細胞是組成有機體的形態(tài)和功能的基本單位，自身又是由許多部分構(gòu)成的。關(guān)于結(jié)構(gòu)的研究不僅要知道它是由哪些部分構(gòu)成的，而且要進一步搞清每個部分的組成。相應地，關(guān)于功能不僅要知道細胞作為一個整體的功能，而且要了解各個部分在功能上的相互關(guān)系。

細胞質(zhì)：

對細胞質(zhì)的認識落后于對細胞核或染色體的認識，而且經(jīng)歷很長時期才得到改善。

1、1865年，C.弗羅曼認為細胞中含有纖維狀物質(zhì)交織成框架或網(wǎng)狀。

2、1875年，德國生物學家O.赫特維希發(fā)現(xiàn)了中心體。

3、1882年，W.弗勒明錯誤地把所看到的線粒體、紡錘絲以及固定樣品中的其他纖維狀構(gòu)造推而廣之，認為細胞質(zhì)是由埋藏在基質(zhì)中的這些絲狀成分構(gòu)成的。

4、1886年，德國組織學家R.阿爾特曼甚至認為一定的小顆粒是最簡單的、活的、"細胞的基本有機體"，由于它們的特殊方式的集聚而構(gòu)成細胞;這可能也是由于誤認了線粒體以及分泌和貯藏顆粒。

5、1888年，德國動物學家O.比奇利提出了蜂窩或泡沫學說，即:細胞質(zhì)是由較粘的物質(zhì)(透明質(zhì)hyalopla-sm)形成的精細的蜂窩狀構(gòu)造構(gòu)成的，其中充滿另一種稱之為細胞液(enchylema)的物質(zhì)。這個學說在一定程度上符合實際情況，也比較容易被人接受，因為比奇利不是根據(jù)對固定的標本觀查，而是根據(jù)對原生動物的活體觀察提出的。(注:原生動物太陽蟲的細胞質(zhì)確實是泡沫狀的──關(guān)于原生動物是否單細胞的問題爭論了差不多半個世紀，直到1875年經(jīng)比奇利研究纖毛蟲后才予以肯定──因此泡沫狀學說維持的時間最長。)

6、1895年，高爾基發(fā)現(xiàn)了被他稱之為Apparato reticulare interno的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)(后稱:高爾基器)。

7、1897年，C.本達發(fā)現(xiàn)了線粒體并命名，對于它的存在意見比較一致。在一些細胞中經(jīng)一定的固定劑固定后，可被一定的染料染色，也可在活體中觀察到。但是在光學顯微鏡下其形狀各式各樣，或是線狀或是顆粒狀或是一串顆粒;至于是否存在于動物的各種細胞內(nèi)或一切生物體的細胞內(nèi)，當時還沒有定論。

8、1899年，加尼耶在研究各類腺體細胞時發(fā)現(xiàn)細胞質(zhì)中含有嗜堿性的呈現(xiàn)動態(tài)變化的絲狀或棒狀的結(jié)構(gòu)，認為這不是細胞質(zhì)的內(nèi)含物，而是細胞質(zhì)的組成部分，因而命名為動質(zhì)(后稱內(nèi)質(zhì)網(wǎng))，并且對此做了詳細的敘述。

進入20世紀之后，尤其是電子顯微鏡得到廣泛使用，標本的包埋、切片一套技術(shù)逐漸完善，才有了很大改變。通過大量的工作，不僅弄清楚了從前在光學顯微鏡下可以看到而又看不清，或者尚有爭議的細胞器，如線粒體、高爾基器、中心體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、纖毛、鞭毛等構(gòu)造，而且還發(fā)現(xiàn)了許多從前未曾看到過的構(gòu)造如溶酶體、過氧化酶體、核糖體以及構(gòu)成細胞骨架的各種纖維物質(zhì)。

細胞膜：

20世紀40年代后，利用高壓電鏡觀察到了由 1~10埃粗細的纖維組成的支撐著各種細胞器的微梁系統(tǒng)，而且看到了細胞的各種膜。在電鏡下斷定了所有的膜都是 75~100埃厚的三層結(jié)構(gòu)(稱之為單位膜)。不僅如此，一個細胞的各部分膜都是相連的，質(zhì)膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基器或核膜相連。核膜是雙層的，由內(nèi)外兩層膜構(gòu)成，并且具有有一定結(jié)構(gòu)的核膜孔，通過它，細胞質(zhì)的物質(zhì)和細胞核的物質(zhì)得以交流。在質(zhì)膜上還發(fā)現(xiàn)了細胞間連結(jié):橋粒、緊密連接和間隙連接等。這些結(jié)構(gòu)與細胞間的結(jié)合或細胞間的物質(zhì)交流有關(guān);利用冰凍蝕刻技術(shù)，可以更好地觀察它們。

技術(shù)分類:

一、紡錘體阻斷劑(Spindle inhibitor)

在有絲分裂過程中，隨著紡錘絲的形成，染色體被牽引到一起難以觀察其形態(tài)。紡錘體的形成在于細胞質(zhì)和紡錘體成分的粘度之間的平衡，因此，改變細胞質(zhì)的粘度，即可破壞紡錘體形成，從而使得染色體均勻散開，且染色體縊痕區(qū)更為清楚。

在培養(yǎng)中使用的紡錘體阻斷劑為秋水仙素，在終止培養(yǎng)前加入適量秋水仙素，使正在分裂的細胞停留在中期，以獲得大量分裂相供分析之用。秋水仙素的濃度范圍比較寬，一般使用濃度0.05-0.8微克/毫升，在終止培養(yǎng)前處理2-4小時。但在實際工作中需要借助濃度和處理時間來控制染色體的收縮程度。秋水仙素作用時間越長，被阻斷的中期分裂相越多，但是染色體也越凝聚和收縮，所以還視各實驗室經(jīng)驗而定。

二、低滲液(hypotonic solution)

低滲液是指滲透壓和離子強度均低于正常細胞生理條件的溶液，例如水、低滲的檸檬酸鈉或氯化鈉、甘油磷酸鉀(0.65M)、氯化鉀(0.075M)等。低滲效果取決于低滲液的化學組成、低滲的溫度和處理時間。低滲處理是憑借反滲透作用使細胞膨脹染色體鋪展，同時可使粘附于染色體的核仁物質(zhì)散開，以便能在一個平面上觀察所有染色體形態(tài)。

實驗室中一般選用0.075M KCl為低滲液(具體情況取決于實際操作，鑒于實驗的連續(xù)性和穩(wěn)定性，本實驗室采用0.35%KCl)，其優(yōu)點有:①染色體輪廓清楚，可染色性強，染色時間短，②用于顯帶染色時能充分顯示帶型特點。

低滲處理為37℃，15-25分鐘，以預設(shè)實驗條件為準。

三、固定液

固定液的重要特性是能迅速穿透細胞，將其固定并維持染色體結(jié)構(gòu)的完整性，還要能夠增強染色體的嗜堿性，達到優(yōu)良染色效果。

單純的固定液一般難以達到這些要求，因此在實驗中使用兩種混和的固定液。由于Carnoy首先使用的甲醇和冰乙酸混合液而稱的卡諾氏固定液是效果良好的固定液。Carnoy固定液(甲醇:冰乙酸=3:l)每次使用前需臨時配制，長時間放置影響固定效果，固定時間15分鐘至24小時，冰箱、室溫均可。必要時可改變甲醇和冰乙酸的比例，冰乙酸比例增加，利于細胞膨脹、染色體鋪展，但易導致細胞破裂、染色體散失。

四、滴片

滴片使細胞懸液從一定高處落在載玻片上，淋巴母細胞膜破裂，染色體分散開。載玻片可用冰片和干片，效果均好。滴片后需空氣干燥。

五、Giemsa染色

Giemsa染料不是一種單一染料，而是天青、伊紅、甘油和甲醇的混合物，配制后原液儲存。在常規(guī)染色中，并不比其他染料優(yōu)越，但在顯帶技術(shù)中，卻是無可比擬的。

Giemsa工作液在使用前臨時配制，濃度可在2.5-10%之間(原液2份加pH7.4磷酸緩沖液10-40份)。染色后，染色質(zhì)呈紅色，細胞核是藍色。