细胞学的原理：
在光学显微镜水平上研究细胞的化学组成、形态、结构及功能的学科。研究细胞结构和功能的生物学分支学科。细胞是组成有机体的形态和功能的基本单位，自身又是由许多部分构成的。关于结构的研究不仅要知道它是由哪些部分构成的，而且要进一步搞清每个部分的组成。相应地，关于功能不仅要知道细胞作为一个整体的功能，而且要了解各个部分在功能上的相互关系。

细胞质：

对细胞质的认识落后于对细胞核或染色体的认识，而且经历很长时期才得到改善。

1、1865年，C.弗罗曼认为细胞中含有纤维状物质交织成框架或网状。

2、1875年，德国生物学家O.赫特维希发现了中心体。

3、1882年，W.弗勒明错误地把所看到的线粒体、纺锤丝以及固定样品中的其他纤维状构造推而广之，认为细胞质是由埋藏在基质中的这些丝状成分构成的。

4、1886年，德国组织学家R.阿尔特曼甚至认为一定的小颗粒是最简单的、活的、"细胞的基本有机体"，由于它们的特殊方式的集聚而构成细胞;这可能也是由于误认了线粒体以及分泌和贮藏颗粒。

5、1888年，德国动物学家O.比奇利提出了蜂窝或泡沫学说，即:细胞质是由较粘的物质(透明质hyalopla-sm)形成的精细的蜂窝状构造构成的，其中充满另一种称之为细胞液(enchylema)的物质。这个学说在一定程度上符合实际情况，也比较容易被人接受，因为比奇利不是根据对固定的标本观查，而是根据对原生动物的活体观察提出的。(注:原生动物太阳虫的细胞质确实是泡沫状的──关于原生动物是否单细胞的问题争论了差不多半个世纪，直到1875年经比奇利研究纤毛虫后才予以肯定──因此泡沫状学说维持的时间最长。)

6、1895年，高尔基发现了被他称之为Apparato reticulare interno的网状结构物质(后称:高尔基器)。

7、1897年，C.本达发现了线粒体并命名，对于它的存在意见比较一致。在一些细胞中经一定的固定剂固定后，可被一定的染料染色，也可在活体中观察到。但是在光学显微镜下其形状各式各样，或是线状或是颗粒状或是一串颗粒;至于是否存在于动物的各种细胞内或一切生物体的细胞内，当时还没有定论。

8、1899年，加尼耶在研究各类腺体细胞时发现细胞质中含有嗜碱性的呈现动态变化的丝状或棒状的结构，认为这不是细胞质的内含物，而是细胞质的组成部分，因而命名为动质(后称内质网)，并且对此做了详细的叙述。

进入20世纪之后，尤其是电子显微镜得到广泛使用，标本的包埋、切片一套技术逐渐完善，才有了很大改变。通过大量的工作，不仅弄清楚了从前在光学显微镜下可以看到而又看不清，或者尚有争议的细胞器，如线粒体、高尔基器、中心体、内质网、纤毛、鞭毛等构造，而且还发现了许多从前未曾看到过的构造如溶酶体、过氧化酶体、核糖体以及构成细胞骨架的各种纤维物质。

细胞膜：

20世纪40年代后，利用高压电镜观察到了由 1~10埃粗细的纤维组成的支撑着各种细胞器的微梁系统，而且看到了细胞的各种膜。在电镜下断定了所有的膜都是 75~100埃厚的三层结构(称之为单位膜)。不仅如此，一个细胞的各部分膜都是相连的，质膜与内质网，内质网与高尔基器或核膜相连。核膜是双层的，由内外两层膜构成，并且具有有一定结构的核膜孔，通过它，细胞质的物质和细胞核的物质得以交流。在质膜上还发现了细胞间连结:桥粒、紧密连接和间隙连接等。这些结构与细胞间的结合或细胞间的物质交流有关;利用冰冻蚀刻技术，可以更好地观察它们。

技术分类:

一、纺锤体阻断剂(Spindle inhibitor)

在有丝分裂过程中，随着纺锤丝的形成，染色体被牵引到一起难以观察其形态。纺锤体的形成在于细胞质和纺锤体成分的粘度之间的平衡，因此，改变细胞质的粘度，即可破坏纺锤体形成，从而使得染色体均匀散开，且染色体缢痕区更为清楚。

在培养中使用的纺锤体阻断剂为秋水仙素，在终止培养前加入适量秋水仙素，使正在分裂的细胞停留在中期，以获得大量分裂相供分析之用。秋水仙素的浓度范围比较宽，一般使用浓度0.05-0.8微克/毫升，在终止培养前处理2-4小时。但在实际工作中需要借助浓度和处理时间来控制染色体的收缩程度。秋水仙素作用时间越长，被阻断的中期分裂相越多，但是染色体也越凝聚和收缩，所以还视各实验室经验而定。

二、低渗液(hypotonic solution)

低渗液是指渗透压和离子强度均低于正常细胞生理条件的溶液，例如水、低渗的柠檬酸钠或氯化钠、甘油磷酸钾(0.65M)、氯化钾(0.075M)等。低渗效果取决于低渗液的化学组成、低渗的温度和处理时间。低渗处理是凭借反渗透作用使细胞膨胀染色体铺展，同时可使粘附于染色体的核仁物质散开，以便能在一个平面上观察所有染色体形态。

实验室中一般选用0.075M KCl为低渗液(具体情况取决于实际操作，鉴于实验的连续性和稳定性，本实验室采用0.35%KCl)，其优点有:①染色体轮廓清楚，可染色性强，染色时间短，②用于显带染色时能充分显示带型特点。

低渗处理为37℃，15-25分钟，以预设实验条件为准。

三、固定液

固定液的重要特性是能迅速穿透细胞，将其固定并维持染色体结构的完整性，还要能够增强染色体的嗜碱性，达到优良染色效果。

单纯的固定液一般难以达到这些要求，因此在实验中使用两种混和的固定液。由于Carnoy首先使用的甲醇和冰乙酸混合液而称的卡诺氏固定液是效果良好的固定液。Carnoy固定液(甲醇:冰乙酸=3:l)每次使用前需临时配制，长时间放置影响固定效果，固定时间15分钟至24小时，冰箱、室温均可。必要时可改变甲醇和冰乙酸的比例，冰乙酸比例增加，利于细胞膨胀、染色体铺展，但易导致细胞破裂、染色体散失。

四、滴片

滴片使细胞悬液从一定高处落在载玻片上，淋巴母细胞膜破裂，染色体分散开。载玻片可用冰片和干片，效果均好。滴片后需空气干燥。

五、Giemsa染色

Giemsa染料不是一种单一染料，而是天青、伊红、甘油和甲醇的混合物，配制后原液储存。在常规染色中，并不比其他染料优越，但在显带技术中，却是无可比拟的。

Giemsa工作液在使用前临时配制，浓度可在2.5-10%之间(原液2份加pH7.4磷酸缓冲液10-40份)。染色后，染色质呈红色，细胞核是蓝色。