單細(xì)胞動(dòng)物的特征范文

時(shí)間:2023-12-07 18:02:56

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單細(xì)胞動(dòng)物的特征

篇1

單細(xì)胞生物”一節(jié)是人教版新版初中《生物學(xué)》七年級(jí)上冊(cè)第二單元第二章第四節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)教學(xué)的重要概念為“單細(xì)胞生物”,學(xué)生學(xué)起來感到抽象、空洞、難學(xué)。筆者以草履蟲為例,采用多種策略,證明單細(xì)胞生物具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)并能夠獨(dú)立完成生命活動(dòng),將學(xué)生從生物體的宏觀世界引入微觀世界,去探索肉眼很難看見的單細(xì)胞生物。

1 簡筆畫呈現(xiàn)前概念策略,導(dǎo)入新課

教材在第二單元第一章已經(jīng)闡述過動(dòng)植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu),這部分知識(shí)是學(xué)生的前概念。教師復(fù)習(xí)動(dòng)、植物體的結(jié)構(gòu)層次,再次強(qiáng)調(diào)生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位是細(xì)胞,動(dòng)植物體都是有大量細(xì)胞經(jīng)過分裂分化而形成的,和學(xué)生一起回憶動(dòng)、植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)并畫簡筆畫示意圖(圖1、2)。

2 科學(xué)史教學(xué)策略,初建“單細(xì)胞生物”概念

教師拋出問題,引發(fā)思考:“是不是所有的生物都是我們?nèi)庋劭梢姷哪???/p>

投影科學(xué)史資料:著名的顯微學(xué)家列文?虎克在其1676年10月9日的一封信中寫道:“它們小得不可思議;如此之小,在我看來,我判斷,即使把100個(gè)這些小動(dòng)物撐開擺在一起,也不會(huì)超過一顆粗沙子的長度;如果這是真的,那么100萬個(gè)這些活物也不夠一顆粗沙粒的體積?!边@些如此之小的生物,是列文?虎克利用顯微鏡觀察一滴水中看到的,他描述說:“他們看上去就像一個(gè)點(diǎn)?!?/p>

引導(dǎo)學(xué)生分析得出結(jié)論:生物圈中還有不少是肉眼很難看見的生物,它們的身體只有一個(gè)細(xì)胞構(gòu)成,稱這些生物為“單細(xì)胞生物”。在此,引出新課的課題“單細(xì)胞生物”,使學(xué)生建構(gòu)起“單細(xì)胞生物”是“很小的”概念特征的基本印象。

3 形象思維策略,認(rèn)識(shí)各種“單細(xì)胞生物”

本課教學(xué)內(nèi)容針對(duì)的對(duì)象是七年級(jí)的學(xué)生,由于年紀(jì)小,大腦興奮中心容易疲勞,注意力集中時(shí)間較短,需要教師利用視覺促進(jìn)接受生物形象信號(hào),在大腦中形成感知表象。

教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本“想一想,議一議”欄目,用PPT補(bǔ)充展示形態(tài)各異的“單細(xì)胞生物”圖片,如桿狀的大腸桿菌、發(fā)酵用的酵母菌、會(huì)變形的變形蟲、像太陽的太陽蟲、喇叭蟲、鐘蟲、衣藻和像草鞋的草履蟲,并講授它們與人類的關(guān)系,讓學(xué)生知道生物圈中存在著千姿百態(tài)、功能各異的“單細(xì)胞生物”。教師利用豐富的感知表象,建立學(xué)生的形象思維,使他們對(duì)“單細(xì)胞生物”的概念有更豐富的認(rèn)識(shí)。

4 自主學(xué)習(xí)和圖形對(duì)比策略,建構(gòu)“單細(xì)胞”概念

學(xué)生帶著“草履蟲是否有細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”這一問題,自主學(xué)習(xí)教材中的“草履蟲結(jié)構(gòu)示意圖”(此時(shí)教師簡筆畫“草履蟲結(jié)構(gòu)示意圖”),結(jié)合動(dòng)植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)示意圖找出草履蟲作為細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)(圖3),即草履蟲具有表膜、大核和小核、細(xì)胞質(zhì),教師在黑板上,把“草履蟲結(jié)構(gòu)示意圖”這3個(gè)結(jié)構(gòu)名稱,用紅色線條與左側(cè)“動(dòng)物細(xì)胞示意圖”的細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核相連接,從而證明草履蟲具有細(xì)胞結(jié)構(gòu),為學(xué)生建構(gòu)起“草履蟲”是“單細(xì)胞”的概念,即單細(xì)胞生物具有類似于細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

5 實(shí)驗(yàn)競賽與激勵(lì)評(píng)價(jià)策略,直觀感受“草履蟲的形態(tài)和運(yùn)動(dòng)”

七年級(jí)學(xué)生的思維比較活躍,具有一定的觀察能力、顯微鏡操作能力、分析問題能力,也愿意動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,有熱情。老師可采用演示實(shí)驗(yàn)法和探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)策略,“觀察草履蟲的形態(tài)和運(yùn)動(dòng)”,從靜態(tài)到動(dòng)態(tài),認(rèn)識(shí)草履蟲這種單細(xì)胞生物。在學(xué)生清點(diǎn)材料用具的基礎(chǔ)上,教師演示具體的實(shí)驗(yàn)步驟,強(qiáng)調(diào)臨時(shí)裝片制作和顯微鏡使用的注意事項(xiàng):

(1) 由于草履蟲需要氧氣進(jìn)行呼吸,多聚集在培養(yǎng)液表層,為此從草履蟲培養(yǎng)液的表層吸一滴培養(yǎng)液。

(2) 用放大鏡觀察草履蟲培養(yǎng)液時(shí),放大鏡需與觀察物體平行放置。

(3) 取幾絲棉花纖維,成“井”字形放于臨時(shí)裝片上,可將草履蟲圍在一個(gè)狹小的空間中,利于觀察。

(4) 顯微鏡的基本操作步驟的注意事項(xiàng):取鏡和安放;對(duì)光:通過目鏡,可以看到白亮的視野;觀察:轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋,使鏡筒緩緩下降,直到物鏡接近玻片標(biāo)本為止(眼睛看著物鏡,以免物鏡碰到玻片標(biāo)本),再左眼向目鏡內(nèi)看,同時(shí)反方向轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋,使鏡筒緩緩上升,直到看清物像為止;整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

實(shí)驗(yàn)員教師已采集到草履蟲并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行培養(yǎng),但受課程時(shí)間限制,不能在課堂上觀察到草履蟲全部的生命活動(dòng),因此學(xué)生和教師搜集了相關(guān)草履蟲生命活動(dòng)視頻輔助教學(xué)。教師播放“觀察草履蟲的運(yùn)動(dòng)視頻”,展示在顯微鏡下觀察到的草履蟲運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)采取競賽的方式進(jìn)行,即對(duì)實(shí)驗(yàn)操作和觀察結(jié)果做得又快又好的學(xué)生給予平時(shí)分加分表揚(yáng),并請(qǐng)這部分學(xué)生幫助檢查和指導(dǎo)周圍的同學(xué)。這樣的教學(xué)可以較好保證全體學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的習(xí)得,保持實(shí)驗(yàn)課堂的高效性,避免出現(xiàn)課堂混亂的局面。

通過對(duì)單細(xì)胞生物生命活動(dòng)的觀察,學(xué)生不斷體會(huì)和品嘗到“發(fā)現(xiàn)”和“克服困難解決問題獲得成功”后的喜悅,有助于學(xué)生親身體驗(yàn)“一些生物由單細(xì)胞構(gòu)成”這一重要概念。教師在組織學(xué)生進(jìn)行這些科學(xué)探究活動(dòng)的同時(shí),自然而然地滲透了科學(xué)的態(tài)度與世界觀的教育。

6 合作學(xué)習(xí)和簡筆畫板書策略,建構(gòu)完整“單細(xì)胞生物”概念

以合作學(xué)習(xí)小組為單位,學(xué)生再次觀察教材中“草履蟲的結(jié)構(gòu)示意圖”,以小組競賽計(jì)分的方式,請(qǐng)學(xué)生將黑板中草履蟲各部分結(jié)構(gòu)的名稱補(bǔ)充完整(圖4)。同時(shí),視頻展示“草履蟲的結(jié)構(gòu)”,加深學(xué)生對(duì)草履蟲結(jié)構(gòu)各部分結(jié)構(gòu)功能的認(rèn)識(shí)。

教材在第一單元第一章已經(jīng)闡述過生物體的基本特征,這部分知識(shí)也是學(xué)生的前概念。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶生物的六大基本特征,請(qǐng)學(xué)生以合作小組為單位,采用搶答的方式,快速地將草履蟲的各部分結(jié)構(gòu)與生物的六大基本特征相對(duì)應(yīng),并在黑板上標(biāo)注出(圖5)。

但是,此時(shí),學(xué)生發(fā)現(xiàn),根據(jù)草履蟲的結(jié)構(gòu)無法與生物具有應(yīng)激性、生長和繁殖以及遺傳和變異這三個(gè)特征建立聯(lián)系,引發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心。在此基礎(chǔ)上,教師播放“草履蟲對(duì)外界刺激的反應(yīng)”和“草履蟲的分裂生殖”視頻,從而讓學(xué)生理解,草履蟲具有完整的六個(gè)生物基本特征,且草履蟲僅有一個(gè)細(xì)胞構(gòu)成。在此,學(xué)生理解草履蟲為單細(xì)胞生物,簡筆畫與板書結(jié)合,建構(gòu)了“單細(xì)胞生物”的概念,即單細(xì)胞生物除具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)外,還具有生物的六個(gè)基本特征(圖6)。

之前學(xué)生對(duì)單細(xì)胞生物如何生活以及其具體結(jié)構(gòu)還缺乏系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),教師在設(shè)計(jì)教學(xué)過程中抓住這些特點(diǎn),設(shè)計(jì)學(xué)生活動(dòng),滿足學(xué)生作為學(xué)習(xí)者的需要、探究的需要、獲得新的體驗(yàn)的需要、獲得認(rèn)可與欣賞的需要。

7 課前資料收集策略,了解單細(xì)胞生物與人類的關(guān)系

學(xué)生課前收集的資料,采用小組交流的方式,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí),閱讀教材中有關(guān)單細(xì)胞生物與人類關(guān)系的模塊,了解單細(xì)胞生物與人類的關(guān)系。教師展示“廈門市杏林區(qū)新陽大橋沿杏濱路往集美方向出現(xiàn)長約3 km的紅色海域“圖片,以生活實(shí)際為例,講解赤潮及其危害,并提供有關(guān)赤潮和海洋生命大發(fā)展的相關(guān)網(wǎng)址,供學(xué)生課后視野拓展所用。

篇2

細(xì)胞增殖包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂兩個(gè)連續(xù)的過程,細(xì)胞以分裂的方式進(jìn)行增殖。單細(xì)胞生物以細(xì)胞分裂的方式產(chǎn)生新的個(gè)體。多細(xì)胞生物以細(xì)胞分裂的方式產(chǎn)生新的細(xì)胞,用來補(bǔ)充體內(nèi)衰老或死亡的細(xì)胞。

細(xì)胞增殖意義細(xì)胞增殖是生活細(xì)胞的重要生理功能之一,是生物體的重要生命特征。細(xì)胞的增殖是生物體生長、發(fā)育、繁殖以及遺傳的基礎(chǔ)。

細(xì)胞增殖方式真核生物的分裂依據(jù)過程不同有三種方式,有有絲分裂,無絲分裂,減數(shù)分裂。其中有絲分裂是人、動(dòng)物、植物、真菌等一切真核生物中的一種最為普遍的分裂方式,是真核細(xì)胞增殖的主要方式。減數(shù)分裂是生殖細(xì)胞形成時(shí)的一種特殊的有絲分裂。

(來源:文章屋網(wǎng) )

篇3

關(guān)鍵詞 文化哲學(xué)細(xì)胞分裂有性生殖

中國古老的文化哲學(xué)典籍《老子》中就有關(guān)于生命規(guī)律的論述,《老子》又名《道德經(jīng)》、《德道經(jīng)》,是講述關(guān)于天道和人道的玄妙至理?!兜赖陆?jīng)》第四十二章說:“道生一,一生二,二生三,三生萬物,萬物負(fù)陰而抱陽,沖氣以為和?!盵1]講的是天道至理,可以看做是萬物生命演化繁衍的至理。

一、“道生一”的規(guī)律

何謂道?道在哲學(xué)上可看做是“無”和“規(guī)律”。宇宙間沒有出現(xiàn)的事物是“無”,但在這無中蘊(yùn)含著“有”的規(guī)律?!兑捉?jīng)》中說:“形而上者謂之道,形而下者謂之器。”形而上在哲學(xué)中指的是那些無形或未成形的東西,形而下指的是有形或已經(jīng)成形的東西,道是形而上的無形的規(guī)律,器是形而下的有形的事物。

“一”是事物的最初形式,是“有”,但其發(fā)展并沒有固定的方向,只是在外界條件成熟下的一種“萌芽”,是一個(gè)開始。相當(dāng)于《易經(jīng)》中的“太極”,由無極而太極,是由無到有的過程。太極之理最為玄妙,最簡單的一個(gè)初始本源卻蘊(yùn)含著整個(gè)宇宙蒼生的諸多規(guī)律。北宋哲學(xué)家邵雍說:“一者,數(shù)之始而非數(shù)也?!保ā痘蕵O經(jīng)世書?觀物外篇上》)“一”并不是一個(gè)數(shù)字,而是數(shù)字的開始,萬物的開始。邵雍之子邵伯溫解釋“一”說:“天地萬物莫不以一為本,原于一而衍之為萬,窮天下之?dāng)?shù)復(fù)歸于一。一者何也?天地之心也,造化之原也。”(《宋元學(xué)案?百源學(xué)案》)最稚嫩、最單純、最簡單的一個(gè)雛形,卻擁有著巨大的能量,在生物中就相當(dāng)于干細(xì)胞。

道生一的規(guī)律就可以看做是生命出現(xiàn)的最原始方式,當(dāng)外界條件滿足于生命形成的條件后,這一規(guī)律便呈現(xiàn)出來,進(jìn)而出現(xiàn)了原始的單細(xì)胞生物。地球之初,天地混沌,沒有生命。但隨著時(shí)間的推移,地球環(huán)境發(fā)生了變化,出現(xiàn)了符合生命形成的條件,特別是蛋白質(zhì)形成之后,最原始的生命形成了,這就是一個(gè)從無到有的過程。不管是厭氧型細(xì)菌,還是單細(xì)胞生物,不管是陸上的還是水中的,所有的生命的遠(yuǎn)祖都曾經(jīng)歷了一次從無到有的過程。原始大氣中生命的最初原料,在太陽的紫外線、放射線、火山活動(dòng)、隕石沖擊、雷電等自然能源的長期作用下,大氣中的甲烷、氨、二氧化碳、氫、水等生成了氨基酸、嘌呤、嘧啶、核糖等有機(jī)小分子。這些有機(jī)小分子是形成原始生命的基本粒子。經(jīng)過長時(shí)間的演變,產(chǎn)生了生物大分子――蛋白質(zhì)和核酸。然后隨著地球上自然條件的演變,生物大分子進(jìn)一步演變成能進(jìn)行自我復(fù)制、可以新陳代謝的原始生命。

生物化學(xué)家米勒模擬原始地球條件,把地球原始大氣的主要成分甲烷、氨、氫和水蒸氣混合并進(jìn)行放電實(shí)驗(yàn),結(jié)果產(chǎn)生了氨基酸、脂肪酸、糖、尿素、嘌呤、嘧啶等簡單有機(jī)分子的生命物質(zhì)。這是生命起源研究的一次重大突破,通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)地球生命起源的一個(gè)假說:在早期地球環(huán)境中,原始大氣中的無機(jī)物可以形成有機(jī)物,有機(jī)物可以發(fā)展為生物大分子。

后來,科學(xué)家們仿效米勒的模擬實(shí)驗(yàn),合成出大量與生命有關(guān)的有機(jī)分子。如嘌呤、嘧啶、核糖核苷酸、脫氧核糖核苷酸、脂肪酸等多種重要的生物大分子。越來越多的實(shí)驗(yàn)證據(jù)支持化學(xué)進(jìn)化論:地球上的生命是由非生命物質(zhì)經(jīng)過長期演化而來。

二、“一生二”的規(guī)律

《易經(jīng)?系辭上》中說:“易有太極,是生兩儀,兩儀生四象,四象生八卦。”[2]太極在這里就相當(dāng)于“一”的位置,而《易經(jīng)》中的這種成卦規(guī)律,是一種二分方法,符合萬事萬物“一生二”的規(guī)律。

“一”在這里是初始的意思,是一個(gè)獨(dú)立體,是一個(gè)最原始的生命,是萬物的開端,沒有數(shù)字意義。而“二”則是兩個(gè)互為對(duì)應(yīng)的本體,兩者有著相對(duì)、相近、相同的特征,具備了數(shù)字的內(nèi)涵。周敦頤《太極圖說》:“無極而太極,太極動(dòng)而生陽,動(dòng)極而靜,靜而生陰,靜極復(fù)動(dòng),一動(dòng)一靜,互為其根,分陰分陽,兩儀立焉?!本褪钦f由無到有,有后成性,性動(dòng)而變陰陽,陰陽是萬事萬物相對(duì)的兩面,相互轉(zhuǎn)化,由一而生。邵雍說:太極一也,不動(dòng),生二,二則神也?!岸庇伞耙弧倍?,一中蘊(yùn)含著二,經(jīng)過外在環(huán)境的變化,適時(shí)蛻變?yōu)槎堓d在《正蒙?參兩》中說:“一物兩體,氣也;一故神,(自注:兩在故不測(cè))兩故化,(自注:推行于一)此天之所以參也。”這里的“兩體”指陰陽兩個(gè)對(duì)立面,前一個(gè)“一”是一個(gè)物體,后一個(gè)“一”指對(duì)立面的統(tǒng)一;“神”指氣化運(yùn)動(dòng)的潛能,“兩”指對(duì)立面,“化”指陰陽相互作用引起的變化。“一故神”是說有對(duì)立面的統(tǒng)一,才有運(yùn)動(dòng)的性能;“兩在故不測(cè)”是說,由于統(tǒng)一體中存在著對(duì)立面,所以其運(yùn)動(dòng)的性能神秘莫測(cè)?!皟晒驶笔钦f有對(duì)立面才有運(yùn)動(dòng)變化的過程,其自注“推行于一”是說,對(duì)立面的相互作用存在于統(tǒng)一體中。所以,因二存在于一中,而生出二。這一哲學(xué),在生物學(xué)中更是隨處可見。

首先,分裂生長。細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立,打破了動(dòng)植物之間的界限,植物和動(dòng)物都擁有相同的基本組織結(jié)構(gòu)細(xì)胞,而生命體的成長壯大也是因?yàn)榧?xì)胞具有分裂功能,由一個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè),不斷重復(fù)的細(xì)胞分裂,使生命體不斷壯大,最后形成各式各樣不同功能和性狀的生命體征。細(xì)胞的分裂生長模式是一種最為典型的“一生二”的生長方式。

其次,分離再生。分離再生主要指一些動(dòng)物和植物,生命體具有再生能力,即一部分從母體脫落后,母體與脫落體都能獨(dú)自繼續(xù)生長,最后成長為與母體一樣的體征。在動(dòng)物界,低等動(dòng)物有些是靠無性生殖來繁殖的,還有些動(dòng)物雌雄共體,也具有很強(qiáng)的再生能力,如蚯蚓、水?;驕u蟲被橫切為兩段,可分別再生,成為兩個(gè)獨(dú)立個(gè)體。植物在繁殖中更鮮明地體現(xiàn)分離繁殖的特征,植物的枝條與母體分離后仍具有獨(dú)立生長的能力,如:分離繁殖、壓條繁殖、插桿繁殖、嫁接繁殖都可以看做是一種“一生二”的繁殖方式。

再次,分裂繁殖。指生物體在正常情況下,由生命本體分裂出來的個(gè)體,脫落于母體后形成的新生命。出芽生殖,酵母菌在母體的一個(gè)部位上長出芽體,芽體長大后從母體脫落,成為與母體一樣的新個(gè)體。孢子生殖,真菌和一些植物,產(chǎn)生無性生殖的細(xì)胞――孢子,在適宜的環(huán)境下,孢子萌發(fā)長出新個(gè)體。如:青霉、曲霉、衣藻、苔蘚。營養(yǎng)生殖,馬鈴薯的塊莖、草莓的匍匐莖等植物體的營養(yǎng)器官(根、莖、葉)的一部分,從母體脫落后,能夠發(fā)育成為一個(gè)新的個(gè)體。

三、“二生三”的規(guī)律

“二”是一個(gè)數(shù)詞,代表兩個(gè),是增多的含義,在量上有一個(gè)增進(jìn);同時(shí)也是一個(gè)代詞,指相對(duì)的兩個(gè)或兩方面,兩者相互運(yùn)動(dòng)、沖撞、相交、矛盾,而這種運(yùn)動(dòng)之后,就產(chǎn)生了“三”。張載說:“兩體者,虛實(shí)也,動(dòng)靜也,聚散也,清濁也,其究一而已?!比魏问挛锒际恰耙弧迸c“二”的矛盾統(tǒng)一體,對(duì)立和統(tǒng)一是不可分割的,統(tǒng)一體中具有對(duì)立面,對(duì)立面又存在統(tǒng)一體之中?!叭辈皇菙?shù)量三的本意,其有兩層含義,第一是新生事物,由二而生成的不同于“一生二”的新個(gè)體。第二是多的意思,是萬事萬物的高級(jí)繁殖方式,含有發(fā)展的含義。如果說“一生二”是量變,那么“二生三”是質(zhì)變。如果說“一生二”是無性生殖,那么“二生三”就是有性生殖。

“三”代表著一種新的子代,也代表著所有的各式各樣的子代。在“道生一,一生二,二生三,三生萬物,萬物負(fù)陰而抱陽,沖氣以為和”中,萬物附陰而抱陽,即闡釋“道生一,一生二”之理,任何一個(gè)事物或生命,都含有陰陽兩個(gè)方面,也能分化出陰和陽兩個(gè)個(gè)體。而“沖氣以為和”則是闡釋“二生三,三生萬物”的道理,二生三之理便是沖氣以為和,也就是陰陽相交,產(chǎn)生的平衡和發(fā)展。在生物學(xué)中可以理解為有性生殖,產(chǎn)生的子代就是“三”。

在動(dòng)物界,高級(jí)動(dòng)物幾乎都是通過有性生殖來繁衍后代的,通過雄性和雌性的合體,來達(dá)到受精,產(chǎn)生下一代。有性生殖是通過生殖細(xì)胞的結(jié)合而產(chǎn)生新生命的生殖方式。通常生物的生長過程中包括二倍體時(shí)期與單倍體時(shí)期的交替。二倍體細(xì)胞通過減數(shù)分裂來產(chǎn)生單倍體細(xì)胞,可稱為雌雄配子或卵細(xì)胞和;單倍體細(xì)胞通過受精形成新的二倍體細(xì)胞。

接合生殖是一種低級(jí)生物的有性生殖。多細(xì)胞生物及單細(xì)胞生物群體由特化的單倍體細(xì)胞“配子”進(jìn)行融合生殖。細(xì)菌的接合生殖是兩個(gè)菌體通過暫時(shí)形成的原生質(zhì)橋單向地轉(zhuǎn)移遺傳信息:供體(雄體)部分染色體可以轉(zhuǎn)移到受體(雌體)的細(xì)胞中并進(jìn)行基因重組,這種連接是最原始的接合生殖。原生動(dòng)物的接合生殖多見于纖毛蟲類,按接合子的形態(tài)又分為兩類:第一,同配接合,接合子的形態(tài)相同。接合時(shí)雙方暫時(shí)融合,小核在減數(shù)分裂后進(jìn)行交換,相互受精后分開,如尾草履蟲。第二,異配接合,在進(jìn)行接合生殖前,蟲體先有一次不均等分裂,分成大接合子和小接合子,大接合子固著,小接合子自由游泳,小接合子找到大接合子后就牢固地附著在上面并開始接合,小接合子被大接合子吸收。異配生殖有兩種類型:第一,生理異配生殖,參加結(jié)合的配子型不同,但形態(tài)上并無區(qū)別,相同型的配子間不發(fā)生結(jié)合,不同型的配子相互結(jié)合,如衣藻中的少數(shù)種類,這種異配生殖是最原始類型。第二,形態(tài)異配生殖,參加結(jié)合的配子大小和性表現(xiàn)不同。大的不活潑是雌配子,小的活潑是雄配子,有了性別在形態(tài)上的分化。在原生動(dòng)物和單細(xì)胞植物等低級(jí)生物中,所有個(gè)體或營養(yǎng)細(xì)胞都可能直接轉(zhuǎn)變?yōu)榕渥踊虍a(chǎn)生配子,而在高等動(dòng)物中,生殖細(xì)胞是由動(dòng)物的性腺生長產(chǎn)生的。另外還存在一種特殊生物的配子可不經(jīng)融合而單獨(dú)發(fā)育為新個(gè)體,為單性生殖,如蜜蜂、螞蟻的雄性是未經(jīng)受精的卵細(xì)胞長成的,屬于“一生二”的范疇了。

四、三生萬物

“三”除了表示不同于“二”的量變特征外,另一層含義是“多”。道生一,一生二,二生三的所有結(jié)果都屬于“三”的范疇。三是各類成熟的個(gè)體的總和,有這個(gè)“三”就可以產(chǎn)生萬事萬物了。三為簡約穩(wěn)固之?dāng)?shù),沖氣之后的狀態(tài),如生活中的三角形、三足鼎等。同時(shí)“三”又是一個(gè)簡約變數(shù),沖氣之后形成的新的初始,也就是三,含有運(yùn)化萬物的道理,如生活中的口號(hào):1、2、3開始。1和2是不動(dòng)的,3則變動(dòng)?!耙弧焙汀叭钡膮^(qū)別是,“一”是一種抽象的萬物初始,“三”是一種具象的萬物綜合。“一動(dòng)一靜,天地之妙歟?一動(dòng)一靜之間,天地之至妙歟?一動(dòng)一靜之間者,非動(dòng)非靜,而主乎動(dòng)靜,所謂太極也?!保ā端卧獙W(xué)案?百源學(xué)案》)太極就是有極,就是“一”,這種動(dòng)靜之間而產(chǎn)生的至妙之理,由“一”而主,歸于“三”終?!叭f物”是玄而又玄,眾妙之門。尤其高級(jí)動(dòng)物的生命演化,即便是現(xiàn)在仍能找到進(jìn)化的痕跡。

萬物演化都屬于三生萬物的規(guī)律,其包羅萬象,復(fù)雜而神秘,現(xiàn)僅以幾種動(dòng)物和人的生命從胚胎的形成過程為例,做一個(gè)管窺探討。胎兒的形成與其他動(dòng)物的形成區(qū)別不大,不管是魚類、鳥類、爬行類,還是哺乳類,在胚胎形成發(fā)育過程中,都有相通之處,但有各自不同。18世紀(jì)晚期,歐洲政府和醫(yī)學(xué)界將健康和數(shù)量眾多的人口看做是一個(gè)社會(huì)井然有序、頗具競爭力的國度所必不可少的,于是,新建醫(yī)院會(huì)向未婚先孕的女性提供各方面的照顧。這些機(jī)構(gòu)增加了解剖學(xué)家接觸胚胎和胎兒標(biāo)本的機(jī)會(huì),最終令他們制作出諸如此類的圖像。來自于赫克爾后來編寫的一本書,描寫了從魚到人的脊椎動(dòng)物胚胎在三個(gè)發(fā)育階段的進(jìn)程,用以說明人和動(dòng)物胚胎的相似之處。

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參考文獻(xiàn)

[1] 邱進(jìn)之.道法自然.成都:四川教育出版社,1996.

篇4

醫(yī)學(xué)把癌癥當(dāng)做這樣一種疾病:異常細(xì)胞增殖失控,并在人體內(nèi)肆意擴(kuò)散。癌癥療法聚焦于在腫瘤殺死宿主前消滅癌細(xì)胞。不幸的是,我們一方面強(qiáng)調(diào)癌細(xì)胞是有缺陷的失控“大炮”,另一方面又說癌細(xì)胞用頑固的方法蒙騙了機(jī)體的防御系統(tǒng)和醫(yī)生的“兵工廠”。這兩種說法自相矛盾。

癌癥為什么會(huì)存在?

因其邪惡狡詐地行跡,癌癥可謂一個(gè)冷酷無情的敵人。癌細(xì)胞被預(yù)先編程去執(zhí)行目的明確的異常變異。這些變異似乎是被預(yù)先設(shè)計(jì)好用以協(xié)助癌細(xì)胞增強(qiáng)其生存能力,以及在血液中的散播速度。人類自身甚至還會(huì)充當(dāng)同謀——腫瘤會(huì)利用化學(xué)信號(hào)在遠(yuǎn)端器官營造“癌細(xì)胞友好”生存區(qū)。

研究人員在熱切尋找難以捉摸的“癌癥治愈方法”,但很少有人退一步,問一個(gè)非常基本的問題:癌癥為什么會(huì)存在?在生命長河中癌癥又扮演什么角色呢?令人震驚的是,盡管對(duì)癌癥已經(jīng)研究了幾十年,人們還沒有達(dá)成關(guān)于癌癥理論的共識(shí),也無法解釋為什么幾乎在所有的健康細(xì)胞中,都潛伏著一個(gè)高效的癌癥子程序,其可以被各種因素激活,如輻射、化學(xué)物質(zhì)、炎癥以及感染。

癌癥植根于生命的本源,某些“激擾”可將其從沉睡中喚醒。這表明癌癥并不是現(xiàn)代才出現(xiàn)的畸變產(chǎn)物,而是有著漫長的進(jìn)化路徑。這一猜疑有事實(shí)依據(jù):不僅人類會(huì)罹患癌癥,哺乳動(dòng)物、魚類、爬行類動(dòng)物甚至植物也難逃癌癥的魔爪??茖W(xué)家已經(jīng)識(shí)別出有上億年之久的癌細(xì)胞基因。顯然,只有在生物學(xué)史的背景下,我們才能徹底了解癌癥。

與此相關(guān)的兩次進(jìn)化過渡期引人注目。第一次出現(xiàn)在20億年前,自然界出現(xiàn)了含有線粒體(能給細(xì)胞供能的小型“工廠”)的復(fù)雜大細(xì)胞。生物學(xué)家認(rèn)為線粒體是殘余的古細(xì)菌。在癌癥惡化時(shí),線粒體會(huì)經(jīng)歷徹底改變其化學(xué)與物理特性的系統(tǒng)變化,這一點(diǎn)能明顯說明問題。

線粒體:給細(xì)胞供能的小型“工廠”

從地球的大部分歷史進(jìn)程來看,生命只存在于單細(xì)胞有機(jī)體中。然而,隨著時(shí)間的流逝,出現(xiàn)了一種新的可能。地球的大氣層被一種劇毒、活性化學(xué)物質(zhì)——氧氣(其是光合作用產(chǎn)生的廢氣)污染了。細(xì)胞逐步進(jìn)化出了巧妙策略,不是避免氧氣累積,就是在內(nèi)臟中與氧化危害作斗爭。但是一些有機(jī)體變廢為寶,找到了將氧氣開發(fā)成強(qiáng)大新能源的方法。在近代的有機(jī)體中,線粒體正是利用氧氣為細(xì)胞供能。

大量耗氧型細(xì)胞的出現(xiàn),為與癌癥相關(guān)的第二次進(jìn)化過渡期鋪平了道路——多細(xì)胞生物出現(xiàn)了。從基本的生命邏輯來看,這需要經(jīng)歷巨大的變化才能完成。不停繁殖是單細(xì)胞生物的要事,從此意義而言,它們是永生的。但是對(duì)于多細(xì)胞生物而言,普通細(xì)胞將他們的不死性“外包”給能將基因傳遞給后代的特殊胚芽細(xì)胞——和卵子。死亡是普通細(xì)胞為此付出的代價(jià),多數(shù)細(xì)胞能進(jìn)行短暫復(fù)制,但是一旦到了使用期限,預(yù)設(shè)編程會(huì)讓它們自殺身亡,此過程也被線粒體控制,稱之為“細(xì)胞凋亡”。

腫瘤打破了生殖細(xì)胞與其余細(xì)胞間的“契約”。惡性細(xì)胞會(huì)讓凋亡失效,企圖讓自己得到永生,隨著它們的生存環(huán)境開始出現(xiàn)過密狀態(tài),腫瘤就形成了。從這層意義上說,很長時(shí)間以來,人們認(rèn)為腫瘤倒退回到了之前的“自私細(xì)胞”時(shí)代。不過,最近的研究進(jìn)展允許我們美化這一圖景。例如,癌細(xì)胞可以在低氧甚至無氧的環(huán)境下“茁壯成長”,回復(fù)到早期比較低效的“發(fā)酵”新陳代謝模式。

有機(jī)體能隱匿反應(yīng)祖先歷史的古代特征,生物學(xué)家對(duì)此非常熟悉。例如,有的人天生就有尾巴或者多余的。進(jìn)化一定是在早期基因組的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

有時(shí)候先祖基因的表達(dá)路徑并沒有被遺棄,只是被抑制了。當(dāng)某些因素干擾了被抑制的表達(dá)機(jī)制時(shí),返祖現(xiàn)象就會(huì)出現(xiàn)。我和澳大利亞國立大學(xué)(Australian National University)的查爾斯·萊恩威弗(Charles Lineweaver)根據(jù)癌癥的古老進(jìn)化根源提出了癌癥理論。

我們認(rèn)為隨著癌癥在體內(nèi)的發(fā)展,它會(huì)加速顛覆進(jìn)化時(shí)間的箭頭標(biāo)示。不斷增加的變異會(huì)促使癌細(xì)胞回復(fù)到先祖基因的表達(dá)路徑,其概括了原始細(xì)胞的生活方式。我們預(yù)計(jì),癌癥發(fā)展的多種特征,都能系統(tǒng)關(guān)聯(lián)至相應(yīng)激活的日益增多的先祖基因。走到末路的惡性癌癥再現(xiàn)了10億年前的地球生命。

篇5

七年級(jí)上冊(cè)生物重要知識(shí)點(diǎn)第一單元 生物和生物圈

生物的特征:1、生物的生活需要營養(yǎng) 2、生物能進(jìn)行呼吸 3、生物能排出體內(nèi)產(chǎn)生的廢物4、生物能對(duì)外界刺激做出反應(yīng) 5、生物能生長和繁殖 6、由細(xì)胞構(gòu)成(病毒除外)

調(diào)查的一般方法

步驟:明確調(diào)查目的、確定調(diào)查對(duì)象、制定合理的調(diào)查方案、調(diào)查記錄、對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行整理、撰寫調(diào)查報(bào)告

生物的分類

按照形態(tài)結(jié)構(gòu)分:動(dòng)物、植物、其他生物

按照生活環(huán)境分:陸生生物、水生生物

按照用途分:作物、家禽、家畜、寵物

生物圈是所有生物的家

生物圈的范圍:大氣圈的底部:可飛翔的鳥類、昆蟲、細(xì)菌等

水圈的大部:距海平面150米內(nèi)的水層

巖石圈的表面:是一切陸生生物的“立足點(diǎn)”

生物圈為生物的生存提供了基本條件:營養(yǎng)物質(zhì)、陽光、空氣和水,適宜的溫度和一定的生存空間

環(huán)境對(duì)生物的影響

非生物因素對(duì)生物的影響:光、水分、溫度等

光對(duì)鼠婦生活影響的實(shí)驗(yàn)P15

探究的過程:1、提出問題 2、作出假設(shè) 3、制定計(jì)劃 4、實(shí)施計(jì)劃 5、得出結(jié)論 6、表達(dá)和交流

對(duì)照實(shí)驗(yàn) P15

生物因素對(duì)生物的影響:

最常見的是捕食關(guān)系,還有競爭關(guān)系、合作關(guān)系

生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)和影響

生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)P19的例子

生物對(duì)環(huán)境的影響:植物的蒸騰作用調(diào)節(jié)空氣濕度、植物的枯葉枯枝腐爛后可調(diào)節(jié)土壤肥力、動(dòng)物糞便改良土壤、蚯蚓松土

生態(tài)系統(tǒng)的概念:在一定地域內(nèi),生物與環(huán)境所形成的統(tǒng)一整體叫生態(tài)系統(tǒng)。一片森林,一塊農(nóng)田,一片草原,一個(gè)湖泊,等都可以看作一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。

生態(tài)系統(tǒng)的組成:

生物部分:生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者

非生物部分:陽光、水、空氣、溫度

如果將生態(tài)系統(tǒng)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)中的所有生物分別稱重,在一般情況下數(shù)量做大的應(yīng)該是生產(chǎn)者。

植物是生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者,動(dòng)物是生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)者,細(xì)菌和真菌是生態(tài)系統(tǒng)中的分解者。

食物鏈和食物網(wǎng):

食物鏈以生產(chǎn)者為起點(diǎn),終點(diǎn)為消費(fèi)者,且是不被其他動(dòng)物捕食的“最高級(jí)”動(dòng)物。

物質(zhì)和能量沿著食物鏈和食物網(wǎng)流動(dòng)的。

營養(yǎng)級(jí)越高,生物數(shù)量越少;營養(yǎng)級(jí)越高,有毒物質(zhì)沿食物鏈積累(富集)。

生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力。

在一般情況下,生態(tài)系統(tǒng)中生物的數(shù)量和所占比例是相對(duì)穩(wěn)定的。但這種自動(dòng)調(diào)節(jié)能力有一定限度,超過則會(huì)遭到破壞。

例如:在草原上人工種草,為了防止鳥吃草籽,用網(wǎng)把試驗(yàn)區(qū)罩上,結(jié)果發(fā)現(xiàn),網(wǎng)罩內(nèi)的草的葉子幾乎被蟲吃光,而未加網(wǎng)罩的地方,草反而生長良好。原因是:食物鏈被破壞而造成生態(tài)系統(tǒng)平衡失調(diào)。

生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)。人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響有許多是全球性的。

生態(tài)系統(tǒng)的類型p29

森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)等

生物圈是一個(gè)統(tǒng)一的整體p30

注意DDT的例子 (富集)課本26頁。

課本27頁1題33頁生物圈2號(hào)

生物的生存依賴于環(huán)境,以各種方式適應(yīng)環(huán)境,影響環(huán)境。

七年級(jí)上冊(cè)生物重要知識(shí)點(diǎn)第二單元 生物和細(xì)胞

顯微鏡的結(jié)構(gòu)

鏡座:穩(wěn)定鏡身;

鏡柱:支持鏡柱以上的部分;

鏡臂:握鏡的部位;

載物臺(tái):放置玻片標(biāo)本的地方。中央有通光孔,兩旁各有一個(gè)壓片夾,用于固定所觀察的物體。

遮光器:上面有大小不等的圓孔,叫光圈。每個(gè)光圈都可以對(duì)準(zhǔn)通光孔。用來調(diào)節(jié)光線的強(qiáng)弱。

反光鏡:可以轉(zhuǎn)動(dòng),使光線經(jīng)過通光孔反射上來。其兩面是不同的:光強(qiáng)時(shí)使用平面鏡,光弱時(shí)使用凹面鏡。

鏡筒:上端裝目鏡,下端有轉(zhuǎn)換器,在轉(zhuǎn)換器上裝有物鏡,后方有準(zhǔn)焦螺旋。

準(zhǔn)焦螺旋:粗準(zhǔn)焦螺旋:轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)鏡筒升降的幅度大;細(xì)準(zhǔn)焦螺旋。

轉(zhuǎn)動(dòng)方向和升降方向的關(guān)系:順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)準(zhǔn)焦螺旋,鏡筒下降;反之則上升

顯微鏡的使用 P37-38 的圖要掌握

觀察的物像與實(shí)際圖像相反。注意玻片的移動(dòng)方向和視野中物象的移動(dòng)方向相反。

放大倍數(shù)=物鏡倍數(shù)X目鏡倍數(shù)

放在顯微鏡下觀察的生物標(biāo)本,應(yīng)該薄而透明,光線能透過,才能觀察清楚。因此必須加工制成玻片標(biāo)本。

觀察植物細(xì)胞:實(shí)驗(yàn)過程P43-44

切片、涂片、裝片的區(qū)別 P42

植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)

細(xì)胞壁:支持、保護(hù)

細(xì)胞膜:控制物質(zhì)的進(jìn)出,

細(xì)胞質(zhì):液態(tài)的,可以流動(dòng)的。細(xì)胞質(zhì)里有液泡,液泡內(nèi)的液泡內(nèi)溶解著多種物質(zhì)(如糖分)

細(xì)胞核:貯存和傳遞遺傳信息

葉綠體:進(jìn)行光合作用的場所,

液泡:細(xì)胞液

觀察口腔上皮細(xì)胞實(shí)驗(yàn)P47

動(dòng)物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)

細(xì)胞膜:控制物質(zhì)的進(jìn)出

細(xì)胞核:貯存和傳遞遺傳信息

細(xì)胞質(zhì):液態(tài),可以流動(dòng)

植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的相同點(diǎn):都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核

植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的不同點(diǎn):植物細(xì)胞有細(xì)胞壁和液泡,動(dòng)物細(xì)胞沒有。

細(xì)胞的生活需要物質(zhì)和能量

細(xì)胞是構(gòu)成生物體的結(jié)構(gòu)和功能基本單位。

細(xì)胞是物質(zhì)、能量、和信息的統(tǒng)一體。細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞。

細(xì)胞中的物質(zhì)

有機(jī)物(一般含碳,可燒):糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸,這些都是大分子

無機(jī)物(一般不含碳):水、無機(jī)物、氧等,這些都是小分子

細(xì)胞膜控制物質(zhì)的進(jìn)出,對(duì)物質(zhì)有選擇性,有用物質(zhì)進(jìn)入,廢物排出。注意課本52頁圖叫什么

細(xì)胞內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換器:

葉綠體:進(jìn)行光合作用,是細(xì)胞內(nèi)的把二氧化碳和水合成有機(jī)物,并產(chǎn)生氧。線粒體:進(jìn)行呼吸作用,是細(xì)胞內(nèi)的“動(dòng)力工廠”“發(fā)動(dòng)機(jī)”。

二者聯(lián)系:都是細(xì)胞中的能量轉(zhuǎn)換器

二者區(qū)別:葉綠體將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中;

線粒體分解有機(jī)物,將有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能釋放出來供細(xì)胞利用。

動(dòng)植物細(xì)胞都有線粒體。

細(xì)胞核是遺傳信息庫,遺傳信息存在于細(xì)胞核中

多莉羊的例子p55,

57頁1題

細(xì)胞核中的遺傳信息的載體——DNA

DNA的結(jié)構(gòu)像一個(gè)螺旋形的梯子

基因是DNA上的一個(gè)具有特定遺傳信息的片斷

DNA和蛋白質(zhì)組成染色體

不同的生物個(gè)體,染色體的形態(tài)、數(shù)量完全不同

同種生物個(gè)體,染色體在形態(tài)、數(shù)量保持一定

染色體容易被堿性染料染成深色

染色體數(shù)量要保持恒定,否則會(huì)有嚴(yán)重的遺傳病

細(xì)胞的控制中心是細(xì)胞核

細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞

生物的由小長大是由于:細(xì)胞的分裂和細(xì)胞的生長

細(xì)胞的分裂

1、染色體進(jìn)行復(fù)制

2、細(xì)胞核分成等同的兩個(gè)細(xì)胞核

3、細(xì)胞質(zhì)分成兩份

4、植物細(xì)胞:在原細(xì)胞中間形成新的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁

動(dòng)物細(xì)胞:細(xì)胞膜逐漸內(nèi)陷,便形成兩個(gè)新細(xì)胞

新生命的開端---受精卵

經(jīng)細(xì)胞分化形成的各種各樣的細(xì)胞各自聚集在一起才能行使其功能,這些形態(tài)結(jié)構(gòu)相似、功能相同的細(xì)胞聚集起來所形成的細(xì)胞群叫做組織。

不同的組織按一定的次序結(jié)合在一起構(gòu)成器官。

動(dòng)物和人的基本組織可以分為四種:上皮組織、結(jié)締組織、肌肉組織、神經(jīng)組織。

四種組織按照一定的次序構(gòu)成,并且以其中的一種組織為主,形成器官。

能夠共同完成一種或幾種生理功能的多個(gè)器官按照一定的次序組成在一起構(gòu)成系統(tǒng)。

系統(tǒng):運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng),神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)。

動(dòng)物和人的基本結(jié)構(gòu)層次(小到大):細(xì)胞→組織→器官→系統(tǒng)→動(dòng)物體和人體

植物結(jié)構(gòu)層次(小到大):細(xì)胞→組織→器官→植物體

P65題3

第二節(jié) 植物體的結(jié)構(gòu)層次

綠色開花植物的六大器官

營養(yǎng)器官:根、莖、葉 ;

生殖器官:花、果實(shí)、種子

第三節(jié) 只有一個(gè)細(xì)胞的生物體

單細(xì)胞生物:草履蟲、酵母菌、、衣藻、眼蟲、變形蟲

篇6

【摘要】 目的對(duì)軟枝黃蟬和馬纓丹兩種藥用植物進(jìn)行生藥學(xué)研究,為有關(guān)部門臨床應(yīng)用、中毒搶救和開發(fā)利用提供參考資料。方法 采用性狀鑒定、顯微鑒定、理化鑒定。結(jié)果軟枝黃蟬根橫切面木栓層極寬,明顯分為兩層;莖橫切面具柱鞘纖維;粉末中淀粉粒和草酸鈣簇晶極多。馬纓丹根橫切面射線細(xì)胞結(jié)構(gòu)較特殊,莖橫切面四方形,且具有厚壁組織;粉末中單細(xì)胞非腺毛眾多,分泌細(xì)胞中含橙黃色油滴。結(jié)論 以上生藥學(xué)特征可作為軟枝黃蟬和馬纓丹的主要鑒定依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 軟枝黃蟬 馬纓丹 生藥學(xué)

Abstract:ObjectiveTo conduct pharmacognosical studies on the roots and leaves of Allamanda cathartica L. and Lantana camara L. for the purpose of offering references to their clinical use, rescuing poisoned persons , development and usage. MethodsThe plants' characters and their microscopic structures, as well as their physicochemical properties were studied. ResultsPhellem in horizontal sections of Allamanda cathartica L. was thick, clearly consisting of two layers; and many starch grains and crystal clusters of calcium oxalate were found in the cross sections of its stems and its powder. Structures of cells of rays in the horizontal sections of Lantana camara L. were relatively exceptional; sclerenchymae was discovered in the square cross sections of its stems; its powder possessed unicellular non-glandular hairs, in which secretory cells containing orange oil drops were found. ConclusionThe result can be taken as the basis for the identification of the two plants.

Key words:Allamanda cathartica L. ; Lantana camara L.; Pharmacognosy

在常用藥用植物中,有部分是有毒的。在臨床和民間應(yīng)用中,因用藥不慎或誤用等原因而引起的中毒乃至死亡的病例時(shí)有發(fā)生。軟枝黃蟬為夾竹桃科植物軟枝黃蟬Allemanda cathartica L.,全株入藥,瀉下導(dǎo)滯,用于便泌。全株有毒,人畜中毒會(huì)刺激心贓、循環(huán)系統(tǒng)及呼吸系統(tǒng)受障礙,妊娠動(dòng)物誤食會(huì)后引起流產(chǎn)[1]。馬纓丹Lantana camara L.為馬鞭草科植物,根清熱瀉火,解毒散結(jié)。主治感冒發(fā)熱、傷暑頭痛、胃火牙痛、咽喉炎、痄腮、風(fēng)濕痹痛、瘰疬痰核。嫩枝葉清熱解毒,祛風(fēng)止癢。主治癰腫毒瘡、濕疹、疥癬、皮炎、跌打損傷[2]。 大劑量服用馬纓丹可導(dǎo)致中毒。中毒表現(xiàn):全身衰弱,步態(tài)不穩(wěn),劇烈腹瀉,后則便秘,大便因含被分解的血液,故色深而臭,鼻及眼的分泌物增加,發(fā)熱,黃疸,并且對(duì)光過敏,可致死亡[3]。有關(guān)軟枝黃蟬、馬纓丹的生藥學(xué)研究未見報(bào)道,本文對(duì)軟枝黃蟬、馬纓丹兩種有毒藥用植物的有毒部位進(jìn)行生藥學(xué)研究,并附有組織結(jié)構(gòu)和粉末特征圖,為臨床應(yīng)用、中毒搶救和開發(fā)利用提供參考資料。

1 材料

軟枝黃蟬藥材樣品由廣西中醫(yī)學(xué)院藥用植物教研室韋松基副教授采自廣西中醫(yī)學(xué)院藥用植物園(栽培)并鑒定。馬纓丹藥材樣品由廣西中醫(yī)學(xué)院藥用植物教研室韋松基副教授采自廣西南寧市安吉鄉(xiāng)甘圩村并鑒定。

2 方法與結(jié)果

2.1 軟枝黃蟬的生藥學(xué)研究

2.1.1 藥材性狀

根:干燥根呈圓柱形,稍彎曲,有分枝,長20~42 cm,直徑1.5~7 mm,表面黃棕色,具縱向皺紋及根痕。味微,質(zhì)脆,易折斷,斷面皮部黃褐色,木部黃白色,斷面有細(xì)小的放射狀紋理。

莖:干燥莖呈圓柱形,直徑3~8 mm,表面黃棕色,具較高皮孔及縱溝紋,枝粗壯,葉痕大而明顯。味微,質(zhì)脆,易折斷,斷面皮部棕褐色,木部黃白色,中央具較大的髓部。

2.1.2 顯微鑒定

根橫切面:最外具較厚落皮層,木栓層較寬,由10~12列細(xì)胞組成,壁厚,木栓化。皮層較寬,其中分布大量淀粉粒和草酸鈣簇晶。韌皮部較窄,散在草酸鈣簇晶和淀粉粒。形成層明顯。木質(zhì)部寬廣,導(dǎo)管大,多單個(gè)散在,呈放射狀排列。見圖1。

莖橫切面:表皮細(xì)胞1列,偶見草酸鈣簇晶。皮層較寬,具淀粉粒和草酸鈣簇晶及方晶,維管柱鞘部位具纖維,常成束。韌皮部較窄,環(huán)狀排列,其中散在草酸鈣簇晶和淀粉粒。形成層明顯。木質(zhì)部較寬,導(dǎo)管大,多單個(gè)徑向排列,中央具較大的髓部,薄壁細(xì)胞中含大量淀粉粒和草酸鈣簇晶。見圖2。

粉末特征:根、莖粉末淡黃棕色。①淀粉粒極多,主為復(fù)粒,由2~4分粒組成,臍點(diǎn)點(diǎn)狀或裂隙狀,直徑4~10 μm。②纖維單個(gè)或成束,壁厚,木化,長240~660 μm,直徑22~28 μm。③石細(xì)胞單個(gè)或成群,類圓形,類方形或近多角形,黃色,壁較厚,壁孔明顯,直徑18~30 μm。④木栓細(xì)胞多角形。⑤薄壁細(xì)胞淡黃棕色;有的細(xì)胞中含草酸鈣方晶。⑥草酸鈣方晶眾多,大小、形狀不一。⑦草酸鈣簇晶多見,棱角尖銳,直徑22~38 μm。⑧導(dǎo)管為網(wǎng)紋和螺紋導(dǎo)管,直徑25~38μm。見圖3。

2.1.3 理化鑒定軟枝黃蟬含強(qiáng)心苷等[4]。取軟枝黃蟬根、莖粗粉3 g浸于25%的乙醇中,在60℃水浴上浸泡2 h,濾過。取濾液加3,5-二硝基苯甲酸試劑(A液:2%3,5-二硝基苯甲酸醇溶液;B液:5%氫氧化鈉水溶液,用前等量混合)數(shù)滴,呈黑褐色(顯色反應(yīng))。

2.2 馬纓丹的生藥學(xué)研究

2.2.1 藥材性狀

根:干燥根呈圓柱形,有分枝,長25~65 cm,直徑1.5~9 mm,長短不一,粗細(xì)各異。表面黃棕色,有縱皺紋及根痕。質(zhì)堅(jiān)韌,難折斷,斷面皮部厚,木部黃白色。氣微,味甘辛。

莖:干燥莖略呈四方形,表面淺黃綠色。有節(jié)與分枝,具棱,嫩枝具倒鉤狀皮刺。質(zhì)韌,難折斷,斷面皮部黃色,木部淡黃白色。中央具較大白色的髓部。氣微,味甘辛。

2.2.2 顯微鑒定

根橫切面:木栓層較寬,由8~12列細(xì)胞組成。皮層較寬,薄壁細(xì)胞具較大間隙。韌皮部較窄,其外側(cè)及韌皮部中具有石細(xì)胞或石細(xì)胞群。形成層明顯,環(huán)狀。木質(zhì)部具大型導(dǎo)管,多單個(gè)散在,射線明顯,由4~6列細(xì)胞組成。中央無髓部分化。見圖4。

莖橫切面:嫩莖呈四方形。表皮為1列長方形細(xì)胞,有非腺毛和腺毛。皮層為數(shù)列薄壁細(xì)胞組成,厚壁組織明顯,成束分布于皮層內(nèi)的棱角處。維管束外韌型,四棱角處的維管束發(fā)達(dá),其余的維管束較小;韌皮部較窄,四棱角處具纖維束;形成層明顯,環(huán)狀;木質(zhì)部導(dǎo)管橢圓形,木纖維多角形。中央具較大的髓部,由大型薄壁細(xì)胞組成。髓射線寬窄不一,由2~8列細(xì)胞組成。見圖5。

粉末鑒定:根、莖粉末棕黃色。①非腺毛眾多,常為單細(xì)胞,有的壁疣明顯。②石細(xì)胞單個(gè)或成群,黃綠色,壁孔明顯,直徑30~52 μm。③纖維常成束,長320~850 μm,直徑20~35 μm。④導(dǎo)管為螺紋或網(wǎng)紋導(dǎo)管,直徑22~48 μm。⑤方晶較多,形狀各異,直徑6~15 μm。。⑥分泌細(xì)胞多見,直徑25~32 μm,類圓形,內(nèi)含橙黃色油滴。見圖6。

2.2.3 理化鑒定根含水蘇糖(stachyose),毛蕊花糖(verbascose),筋骨草糖(ajugose),毛蕊花四糖(verbascotetraose),馬纓丹糖(lantanose)A、B,黃花夾竹桃臭蟻苷甲(theveside)等。莖、葉含馬纓丹烯(lantadene)A、B,馬纓丹酸(lantanolic acid),馬纓丹異酸(lantic acid),齊墩果酸(oleanolic acid)等[3]。

取馬纓丹根、莖粉末2 g,加乙醚10 ml,振搖浸漬15 min,濾過。分取濾液兩份,2.5 ml/份,分別置于蒸發(fā)皿中,待乙醚揮發(fā)后,于一蒸發(fā)皿中加濃硫酸兩滴,顯深棕色;于另一蒸發(fā)皿中加濃鹽酸兩滴,顯淡紅色(顯色反應(yīng))。

3 小結(jié)

本研究系統(tǒng)地對(duì)以上兩種有毒藥用植物的有毒部位的藥材性狀、組織結(jié)構(gòu)、粉末進(jìn)行觀察,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,軟枝黃蟬根橫切面木栓層極寬,明顯分為兩層;莖橫切面具柱鞘纖維;粉末中淀粉粒和草酸鈣簇晶極多。馬纓丹根橫切面射線細(xì)胞結(jié)構(gòu)較特殊,莖橫切面四方形,且具有厚壁組織;粉末中單細(xì)胞非腺毛眾多,分泌細(xì)胞中含橙黃色油滴。 以上生藥學(xué)特征可作為軟枝黃蟬和馬纓丹的主要鑒定依據(jù)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]中國科學(xué)院北京植物研究所.中國高等植物圖鑒,第3冊(cè)[M]. 北京:科學(xué)出版社,1974:414.

[2]廣西壯族自治區(qū)中醫(yī)藥研究.廣西藥用植物名錄[M].南寧:廣西人民出版社,1984:496.

[3]楊倉良.毒藥本草[M].北京:中國中藥出版社,1993:21.

篇7

寄生蟲對(duì)魚類的影響顯著時(shí)可引起宿主生長發(fā)育緩慢,抵抗力下降,甚至造成死亡。寄生蟲病的危害性主要表現(xiàn)在以下4個(gè)方面:一是機(jī)械性刺激及損傷。機(jī)械性刺激及造成組織損傷是寄生蟲病共有的一種特征,可直接造成魚類死亡或者由此引起其他的病變,帶來不良的后果。二是壓擠與阻塞。一些寄生于魚類體內(nèi)的寄生蟲往往能造成對(duì)宿主組織器官的壓擠,引起萎縮、壞死和生理機(jī)能喪失。三是掠奪宿主的營養(yǎng)。寄生蟲的營養(yǎng)取自宿主,其結(jié)果必然是或多或少地對(duì)宿主產(chǎn)生某種危害,輕者表現(xiàn)為營養(yǎng)不良,生長發(fā)育受影響,重者可至死亡。四是毒素的作用。寄生蟲在寄生過程中,其代謝產(chǎn)物排泄于宿主體內(nèi)。有些寄生蟲還能分泌特有的有毒物質(zhì),對(duì)宿主產(chǎn)生一定的影響。

2淡水魚類寄生蟲病的發(fā)病規(guī)律

淡水魚類寄生蟲病一般可分為兩大類,一是單細(xì)胞原生動(dòng)物寄生蟲;二是多細(xì)胞后生大型寄生蟲。

2.1單細(xì)胞原生動(dòng)物寄生蟲病

(1)隱鞭蟲病。隱鞭蟲寄生于淡水魚的鰓和皮膚。鰓隱鞭蟲主要破壞鰓小片上皮并產(chǎn)生凝血酶,使其血管阻塞,黏液增多,嚴(yán)重時(shí)魚類呼吸困難,不攝食,離群獨(dú)游或靠岸邊聚集于水面,體色暗黑,體形消瘦。主要流行于5~10月,7~9月發(fā)病較多,往往表現(xiàn)為急性型。

(2)粘孢子蟲病。其中碘泡蟲病危害較廣,碘泡蟲形成的胞囊,大的肉眼可見。鰱碘泡蟲主要為害白鰱的中樞神經(jīng)系統(tǒng)和感覺器官、體表、鰓、心臟、血液等,致使病魚狂游亂竄,打圈,狂跳出水面,魚體極度消瘦,尾上翹,肝、脾萎縮,腹腔積水,腸內(nèi)無食物等癥狀。餅形碘泡蟲主要寄生于草魚種的腸道,嚴(yán)重時(shí)前腸粗大,腸壁呈白色糜爛狀,魚體發(fā)黑,腹部膨大,不攝食,消瘦而死。野鯉碘泡蟲主要侵襲魚的體表、鰭和鰓等,能引起魚種死亡。主要流行于5~7月,表現(xiàn)為急性型。

(3)斜管蟲病。斜管蟲主要寄生于魚的鰓、體表,刺激寄主分泌大量黏液,皮膚表面有蒼白色或淡藍(lán)色的黏液層,破壞組織,影響魚的呼吸,病魚食欲減退,魚體消瘦發(fā)黑,漂游水面或側(cè)臥,靠近岸邊,不久死亡。主要危害魚苗和魚種,初冬和春季為其流行季節(jié)。

(4)小瓜蟲病。又稱“白點(diǎn)病”,嚴(yán)重時(shí)魚體覆蓋1層白色薄膜,病魚行動(dòng)遲鈍,漂浮水面,不斷與其他物體磨擦或跳出水面,能造成成批死亡。主要流行于初冬和春末,尤其是密集放養(yǎng)的越冬池易感染此病。

(5)車輪蟲病。是魚類很普通的原蟲病,嚴(yán)重時(shí)魚體分泌大量黏液,車輪蟲較密集的部位,如鰭、頭、體表等出現(xiàn)1層白翳,素有白頭白嘴病之稱,尤其危害下塘10d左右的魚苗,使其口腔充塞黏液,嘴閉合困難,不攝食,呈“跑馬”現(xiàn)象,魚體消瘦。此病一年四季均有發(fā)現(xiàn),4~7月較流行。

2.2多細(xì)胞后生大型寄生蟲病

(1)指環(huán)蟲病。在我國飼養(yǎng)魚類中致病的有鰓片指環(huán)蟲、鳙指環(huán)蟲、鰱指環(huán)蟲和壞鰓指環(huán)蟲。主要寄生于鍶部,嚴(yán)重時(shí),病魚鰓絲黏液增多,全部或部分呈蒼白色,呼吸困難,鰓部浮腫,鰓蓋張開,游動(dòng)緩慢,可致苗種大量死亡。主要流行于春末夏初,適宜溫度為20~25℃左右。

(2)雙穴吸蟲病。病魚在水面作跳躍式游泳、掙扎,繼而游動(dòng)緩慢,失去平衡,頭部充血,在腦室及眼眶周圍呈鮮紅色,魚體出現(xiàn)嚴(yán)重彎曲等。主要危害鰱、鳙魚種,發(fā)病率高、死亡率高,流行于5~8月,8月之后是白內(nèi)瘴癥狀。

(3)九江頭槽絳蟲病。病魚體重減輕,體表黑色素增加,離群獨(dú)游,并有惡性貧血,嚴(yán)重時(shí)前腸第一盤曲脹大呈胃囊狀,直徑增加3倍,腸皺壁萎縮,表現(xiàn)慢性炎癥,腸被蟲體堵塞。主要流行于冬末春初,對(duì)越冬草魚種危害最大,死亡率可達(dá)90%以上。

(4)中華魚蚤病。我國危害較大的有大中華魚蚤病和鰱中華魚蚤病。輕度感染無明顯病癥,嚴(yán)重時(shí)影響魚的正常呼吸,引起魚焦燥不安。魚蚤在攝食時(shí)分泌酶溶解寄主組織,進(jìn)行腸外消化,能引起魚鰓絲表皮破壞,末端彎曲、變形、貧血,血色素降低及白細(xì)胞組成改變等,病魚整天在水表層打轉(zhuǎn)或狂游,尾鰭上翹,俗稱“翹尾巴”病,魚體因消瘦死亡。每年4~11月均有發(fā)生,流行于5~9月,主要危害2齡以上的草魚。

(5)魚怪病。一般成對(duì)地寄生在魚的胸鰭基部附近圍心腔后的體腔內(nèi),有一孔與外界相通。魚怪病嚴(yán)重影響魚的性腺發(fā)育,1只魚怪幼蟲能使魚苗失去平衡,數(shù)分鐘死亡,3~4只魚怪幼蟲能引起魚種不安。感染率高的水域,在岸邊能看到成片被魚怪幼蟲寄生而死亡的魚苗、魚種。此病多見于湖泊和水庫。

3魚類寄生蟲病綜合防治

3.1預(yù)防措施

(1)在漁池設(shè)計(jì)和建造上應(yīng)盡量做到符合防病要求。每個(gè)池塘應(yīng)有獨(dú)立的進(jìn)排水口,水源充足、清潔,避免從進(jìn)水口處引入病原寄生蟲。

(2)建立檢疫制度。魚種、魚苗引進(jìn)或引出時(shí)要進(jìn)行認(rèn)真檢疫,確認(rèn)無病和無病原后再放養(yǎng),以防地區(qū)性寄生蟲病擴(kuò)散傳播。

(3)在魚苗、魚種放養(yǎng)前必須堅(jiān)持徹底清塘,用藥物消滅池中病原生物。

(4)在魚種放養(yǎng)、分塘、轉(zhuǎn)塘放養(yǎng)前應(yīng)對(duì)魚體進(jìn)行藥物浸洗消毒、殺蟲,切斷傳播途徑。

(5)開展藥物預(yù)防。病原體往往粘附在飼料中進(jìn)入池塘。因此,對(duì)食物場要進(jìn)行定期消毒,對(duì)投喂的飼料,特別是青草等飼料要進(jìn)行消毒、殺蟲。在魚病易發(fā)季節(jié),要定期用藥物全池消毒、定期投喂藥餌,控制病原滋生,以達(dá)到防病效果。

(6)提高魚體自身抵抗力。在越冬期間要選用較好的配合飼料投喂。在開春投喂時(shí)要注意添加一部分營養(yǎng)及免疫調(diào)節(jié)劑等,盡快恢復(fù)魚類因越冬而消耗的體質(zhì),并通過拉網(wǎng)鍛煉,提高免疫力;在活魚裝運(yùn)時(shí),要盡量避免魚體受傷,減少病原生物侵入機(jī)會(huì)。

3.2綜合治療措施

篇8

生物和生物圈

生物的特征:1、生物的生活需要營養(yǎng)

2、生物能進(jìn)行呼吸

3、生物能排出體內(nèi)產(chǎn)生的廢物4、生物能對(duì)外界刺激做出反應(yīng)

5、生物能生長和繁殖

6、由細(xì)胞構(gòu)成(病毒除外)

調(diào)查的一般方法

步驟:明確調(diào)查目的、確定調(diào)查對(duì)象、制定合理的調(diào)查方案、調(diào)查記錄、對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行整理、撰寫調(diào)查報(bào)告

生物的分類

按照形態(tài)結(jié)構(gòu)分:動(dòng)物、植物、其他生物

按照生活環(huán)境分:陸生生物、水生生物

按照用途分:作物、家禽、家畜、寵物

生物圈是所有生物的家

生物圈的范圍:大氣圈的底部:可飛翔的鳥類、昆蟲、細(xì)菌等

水圈的大部:距海平面150米內(nèi)的水層

巖石圈的表面:是一切陸生生物的“立足點(diǎn)”

生物圈為生物的生存提供了基本條件:營養(yǎng)物質(zhì)、陽光、空氣和水,適宜的溫度和一定的生存空間

環(huán)境對(duì)生物的影響

非生物因素對(duì)生物的影響:光、水分、溫度等

光對(duì)鼠婦生活影響的實(shí)驗(yàn)P15

探究的過程:1、提出問題

2、作出假設(shè)

3、制定計(jì)劃

4、實(shí)施計(jì)劃

5、得出結(jié)論

6、表達(dá)和交流

對(duì)照實(shí)驗(yàn)

P15

生物因素對(duì)生物的影響:

最常見的是捕食關(guān)系,還有競爭關(guān)系、合作關(guān)系

生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)和影響

生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)P19的例子

生物對(duì)環(huán)境的影響:植物的蒸騰作用調(diào)節(jié)空氣濕度、植物的枯葉枯枝腐爛后可調(diào)節(jié)土壤肥力、動(dòng)物糞便改良土壤、蚯蚓松土

生態(tài)系統(tǒng)的概念:在一定地域內(nèi),生物與環(huán)境所形成的統(tǒng)一整體叫生態(tài)系統(tǒng)。一片森林,一塊農(nóng)田,一片草原,一個(gè)湖泊,等都可以看作一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。

生態(tài)系統(tǒng)的組成:

生物部分:生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者

非生物部分:陽光、水、空氣、溫度

如果將生態(tài)系統(tǒng)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)中的所有生物分別稱重,在一般情況下數(shù)量做大的應(yīng)該是生產(chǎn)者。

植物是生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者,動(dòng)物是生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)者,細(xì)菌和真菌是生態(tài)系統(tǒng)中的分解者。

食物鏈和食物網(wǎng):

食物鏈以生產(chǎn)者為起點(diǎn),終點(diǎn)為消費(fèi)者,且是不被其他動(dòng)物捕食的“最高級(jí)”動(dòng)物。

物質(zhì)和能量沿著食物鏈和食物網(wǎng)流動(dòng)的。

營養(yǎng)級(jí)越高,生物數(shù)量越少;營養(yǎng)級(jí)越高,有毒物質(zhì)沿食物鏈積累(富集)。

生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力。

在一般情況下,生態(tài)系統(tǒng)中生物的數(shù)量和所占比例是相對(duì)穩(wěn)定的。但這種自動(dòng)調(diào)節(jié)能力有一定限度,超過則會(huì)遭到破壞。

生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)。人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響有許多是全球性的。

生態(tài)系統(tǒng)的類型p29

森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)等

生物圈是一個(gè)統(tǒng)一的整體p30

注意DDT的例子

(富集)課本26頁。

課本27頁1題33頁生物圈2號(hào)

生物的生存依賴于環(huán)境,以各種方式適應(yīng)環(huán)境,影響環(huán)境。

第二單元

生物和細(xì)胞

顯微鏡的結(jié)構(gòu)

鏡座:穩(wěn)定鏡身;

鏡柱:支持鏡柱以上的部分;

鏡臂:握鏡的部位;

載物臺(tái):放置玻片標(biāo)本的地方。中央有通光孔,兩旁各有一個(gè)壓片夾,用于固定所觀察的物體。

遮光器:上面有大小不等的圓孔,叫光圈。每個(gè)光圈都可以對(duì)準(zhǔn)通光孔。用來調(diào)節(jié)光線的強(qiáng)弱。

反光鏡:可以轉(zhuǎn)動(dòng),使光線經(jīng)過通光孔反射上來。其兩面是不同的:光強(qiáng)時(shí)使用平面鏡,光弱時(shí)使用凹面鏡。

鏡筒:上端裝目鏡,下端有轉(zhuǎn)換器,在轉(zhuǎn)換器上裝有物鏡,后方有準(zhǔn)焦螺旋。

準(zhǔn)焦螺旋:粗準(zhǔn)焦螺旋:轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)鏡筒升降的幅度大;細(xì)準(zhǔn)焦螺旋。

轉(zhuǎn)動(dòng)方向和升降方向的關(guān)系:順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)準(zhǔn)焦螺旋,鏡筒下降;反之則上升

顯微鏡的使用

P37-38

的圖要掌握

觀察的物像與實(shí)際圖像相反。注意玻片的移動(dòng)方向和視野中物象的移動(dòng)方向相反。

放大倍數(shù)=物鏡倍數(shù)X目鏡倍數(shù)

放在顯微鏡下觀察的生物標(biāo)本,應(yīng)該薄而透明,才能觀察清楚。因此必須加工制成玻片標(biāo)本。

觀察植物細(xì)胞:實(shí)驗(yàn)過程P43-44,注意事項(xiàng)以及各步驟的作用

切片、涂片、裝片的區(qū)別

P42

植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)

細(xì)胞壁:支持、保護(hù)

細(xì)胞膜:控制物質(zhì)的進(jìn)出,

細(xì)胞質(zhì):液態(tài)的,可以流動(dòng)的。細(xì)胞質(zhì)里有液泡,液泡內(nèi)的液泡內(nèi)溶解著多種物質(zhì)(如糖分)

細(xì)胞核:貯存遺傳信息

葉綠體:進(jìn)行光合作用的場所,

液泡:細(xì)胞液

觀察口腔上皮細(xì)胞實(shí)驗(yàn)P47,注意事項(xiàng)以及各步驟的作用

動(dòng)物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)

細(xì)胞膜:控制物質(zhì)的進(jìn)出

細(xì)胞核:貯存和傳遞遺傳信息

細(xì)胞質(zhì):液態(tài),可以流動(dòng)

植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的相同點(diǎn):都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核

植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的不同點(diǎn):植物細(xì)胞有細(xì)胞壁和液泡,動(dòng)物細(xì)胞沒有。

細(xì)胞的生活需要物質(zhì)和能量

細(xì)胞是構(gòu)成生物體的結(jié)構(gòu)和功能基本單位。

細(xì)胞是物質(zhì)、能量、和信息的統(tǒng)一體。細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞。

細(xì)胞中的物質(zhì)

有機(jī)物(一般含碳,可燒):糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸,這些都是大分子

無機(jī)物(一般不含碳):水、無機(jī)鹽、氧等,這些都是小分子

細(xì)胞膜控制物質(zhì)的進(jìn)出,對(duì)物質(zhì)有選擇性,有用物質(zhì)進(jìn)入,廢物排出。

細(xì)胞內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換器:

葉綠體:進(jìn)行光合作用,將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,儲(chǔ)存在它所制造的有機(jī)物中。線粒體:進(jìn)行呼吸作用,將有機(jī)物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為細(xì)胞生命活動(dòng)所需的能量,是細(xì)胞內(nèi)的“動(dòng)力工廠”“發(fā)動(dòng)機(jī)”。

二者聯(lián)系:都是細(xì)胞中的能量轉(zhuǎn)換器

二者區(qū)別:葉綠體將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中;

線粒體分解有機(jī)物,將有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能釋放出來供細(xì)胞利用。

動(dòng)植物細(xì)胞都有線粒體。

細(xì)胞核是遺傳信息庫,遺傳信息存在于細(xì)胞核中

多莉羊的例子p55,

57頁1題,課本57頁最后一段

細(xì)胞核中的遺傳信息的載體——DNA

DNA的結(jié)構(gòu)像一個(gè)螺旋形的梯子

基因是DNA上的一個(gè)具有特定遺傳信息的片斷

DNA和蛋白質(zhì)組成染色體

不同的生物個(gè)體,染色體的形態(tài)、數(shù)量完全不同

同種生物個(gè)體,染色體在形態(tài)、數(shù)量保持一定

染色體容易被堿性染料染成深色

染色體數(shù)量要保持恒定,否則會(huì)有嚴(yán)重的遺傳病

細(xì)胞的控制中心是細(xì)胞核

細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞

生物由小長大是由于:細(xì)胞的分裂和細(xì)胞的生長

細(xì)胞的分裂

1、染色體進(jìn)行復(fù)制

2、細(xì)胞核分成等同的兩個(gè)細(xì)胞核

3、細(xì)胞質(zhì)分成兩份

4、植物細(xì)胞:在原細(xì)胞中間形成新的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁

動(dòng)物細(xì)胞:細(xì)胞膜逐漸內(nèi)陷,便形成兩個(gè)新細(xì)胞

新生命的開端---受精卵

經(jīng)細(xì)胞分化形成的各種各樣的細(xì)胞各自聚集在一起才能行使其功能,這些形態(tài)結(jié)構(gòu)相似、功能相同的細(xì)胞聚集起來所形成的細(xì)胞群叫做組織。

不同的組織按一定的次序結(jié)合在一起構(gòu)成器官。

動(dòng)物和人的基本組織可以分為四種:上皮組織、結(jié)締組織、肌肉組織、神經(jīng)組織。

各組織的功能

四種組織按照一定的次序構(gòu)成,并且以其中的一種組織為主,形成器官。

能夠共同完成一種或幾種生理功能的多個(gè)器官按照一定的次序組成在一起構(gòu)成系統(tǒng)。

系統(tǒng):運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng),神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)。

動(dòng)物和人的基本結(jié)構(gòu)層次(小到大):細(xì)胞組織器官系統(tǒng)動(dòng)物體和人體

植物結(jié)構(gòu)層次(小到大):細(xì)胞組織器官植物體

P65題3

第二節(jié)

植物體的結(jié)構(gòu)層次

綠色開花植物的六大器官

營養(yǎng)器官:根、莖、葉

;

生殖器官:花、果實(shí)、種子

植物的組織:分生組織、保護(hù)組織、營養(yǎng)組織、

輸導(dǎo)組織等

根的結(jié)構(gòu)

第三節(jié)

只有一個(gè)細(xì)胞的生物體

單細(xì)胞生物:草履蟲、酵母菌、、衣藻、眼蟲、

變形蟲

草履蟲見課本70頁圖,71頁2題

單細(xì)胞生物與人類的關(guān)系:有利也有害

第三單元

生物圈中的綠色植物

蕨類植物出現(xiàn)根、莖、葉等器官的分化,而且還具有輸導(dǎo)組織、機(jī)械組織,所以植株比較高大。

孢子是一種生殖細(xì)胞。

蕨類植物的經(jīng)濟(jì)意義在于:①有些可食用;②有些可供藥;③有些可供觀賞;④有些可作為優(yōu)良的綠肥和飼料;⑤古代的蕨類植物的遺體經(jīng)過漫長的年代,變成了煤。

苔蘚植物的根是假根,不能吸收水分和無機(jī)鹽,而苔蘚植物的莖和葉中沒有輸導(dǎo)組織,不能運(yùn)輸水分。所以苔蘚植物不能脫離開水的環(huán)境。

苔蘚植物密集生長,植株之間的縫隙能夠涵蓄水分,所以,成片的苔蘚植物對(duì)林地、山野的水土保持具有一定的作用。

苔蘚植物對(duì)二氧化硫等有毒氣體十分敏感,在污染嚴(yán)重的城市和工廠附近很難生存。人們利用這個(gè)特點(diǎn),把苔蘚植物當(dāng)作監(jiān)測(cè)空氣污染程度的指示植物。

藻類植物的主要特征:結(jié)構(gòu)簡單,是單細(xì)胞或多細(xì)胞個(gè)體,無根、莖、葉等器官的分化;細(xì)胞里有葉綠體,能進(jìn)行光合作用;大都生活在水中。

藻類植物通過光合作用制造的有機(jī)物可以作為魚的餌料,放出的氧氣除供魚類呼吸外,而且是大氣中氧氣的重要來源。

藻類的經(jīng)濟(jì)意義:①海帶、紫菜、海白菜等可食用②從藻類植物中提取的碘、褐藻膠、瓊脂等可供工業(yè)、醫(yī)藥上使用

第四章

沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物——病毒

病毒的種類

以寄主不同分:動(dòng)物病毒、植物病毒、細(xì)菌病毒(噬菌體)

病毒結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)外殼和內(nèi)部的遺傳物質(zhì)

種子植物

種子的結(jié)構(gòu)

蠶豆種子:種皮、胚(胚芽、胚軸、胚根)、子葉(2片)

玉米種子:果皮和種皮、胚、子葉(1片)、胚乳

胚是幼小的生命體,包括胚芽、胚軸、胚根和子葉。

種子植物比苔蘚、蕨類更適應(yīng)陸地的生活,其中一個(gè)重要的原因是能產(chǎn)生種子。

記住常見的裸子植物和被子植物。

課本84頁表和85頁圖,課本88頁2題

種子的萌發(fā)環(huán)境條件:適宜的溫度、一定的水分、充足的空氣

自身?xiàng)l件:具有完整的有生命力的胚,已度過休眠期。

測(cè)定種子的發(fā)芽率(會(huì)計(jì)算)和抽樣檢測(cè)

種子萌發(fā)的過程

吸收水分——營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)——胚根發(fā)育成根——胚芽胚軸發(fā)育成莖、葉,首先突破種皮的是胚根,食用豆芽的白胖部分是由胚軸發(fā)育來的

植株的生長

根尖的結(jié)構(gòu)和各部分的功能

幼根的生長

生長最快的部位是:伸長區(qū)

根的生長一方面靠分生區(qū)增加細(xì)胞的數(shù)量,一方面要靠伸長區(qū)細(xì)胞體積的增大。

枝條是由芽發(fā)育成的,植株生長需要的營養(yǎng)物質(zhì):氮、磷、鉀

花由花芽發(fā)育而來

花的結(jié)構(gòu)(課本102)

傳粉和受精(課本103-104)

果實(shí)和種子的形成

子房——果實(shí)

受精卵——胚

胚珠——種子

子房壁----果皮(與生活中果皮區(qū)別)

課本105頁1題

人工受粉

當(dāng)傳粉不足的時(shí)候可以人工輔助受粉。

被子植物的生命周期包括種子的萌發(fā)、植株的生長發(fā)育、開花、結(jié)果、衰老和死亡。

生物圈中的綠色植物包括藻類、苔蘚、蕨類和種子植物。`

綠色植物的生活需要水

水分在植物體內(nèi)的作用

水分是細(xì)胞的組成成分

水分可以保持植物的固有姿態(tài)

水分是植物體內(nèi)物質(zhì)吸收和運(yùn)輸?shù)娜軇?/p>

水分參與植物的代謝活動(dòng)

水影響植物的分布

植物在不同時(shí)期需水量不同

P109

水分進(jìn)入植物體內(nèi)的途徑

根吸水的主要部位是根尖的成熟區(qū),成熟區(qū)有大量的根毛。

根的結(jié)構(gòu)

從外到里:樹皮:韌皮部(有篩管)、形成層;木質(zhì)部(有導(dǎo)管)

運(yùn)輸途徑

導(dǎo)管:向上輸送水分和無機(jī)鹽

篩管:向下輸送葉片光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物

綠色植物參與生物圈的水循環(huán)

葉片的結(jié)構(gòu)

表皮(分上下表皮)、葉肉、葉脈、氣孔

氣孔的結(jié)構(gòu):保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹,氣孔張開;保衛(wèi)細(xì)胞失水收縮,氣孔關(guān)閉。

白天氣孔張開,晚上氣孔閉合。

蒸騰作用的意義:

可降低植物的溫度,使植物不至于被灼傷

是根吸收水分和促使水分在體內(nèi)運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿?/p>

可促使溶解在水中的無機(jī)鹽在體內(nèi)運(yùn)輸

可增加大氣濕度,降低環(huán)境溫度,提高降水量。促進(jìn)生物圈水循環(huán)。

綠色植物是生物圈中有機(jī)物的制造者

綠色植物通過光合作用制造有機(jī)物

天竺葵的實(shí)驗(yàn)

暗處理:把天竺葵放到黑暗處一夜,目的:讓天竺葵在黑暗中把葉片中的淀粉全部轉(zhuǎn)運(yùn)和消耗。

對(duì)照實(shí)驗(yàn):將一片葉子的一半的上下面用黑紙片遮蓋,目的:做對(duì)照實(shí)驗(yàn),看看照光的部位和不照光的部位是不是都產(chǎn)生淀粉。

脫色:幾個(gè)小時(shí)后把葉片放進(jìn)水中隔水加熱,目的:脫色,溶解葉片中葉綠素便于觀察。

染色:用碘液染色

結(jié)論:淀粉遇碘變藍(lán),可見光部分進(jìn)行光合作用,制造有機(jī)物

光合作用概念:綠色植物利用光提供的能量,在葉綠體中合成了淀粉等有機(jī)物,并且把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能,儲(chǔ)存在有機(jī)物中,這個(gè)過程叫光合作用。

光合作用實(shí)質(zhì):綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物(如淀粉),并且釋放出氧氣的過程。

光合作用意義:綠色植物通過光合作用制造的有機(jī)物,不僅滿足了自身生長、發(fā)育、繁殖的需要,而且為生物圈中的其他生物提供了基本的食物來源、氧氣來源、能量來源。

綠色植物對(duì)有機(jī)物的利用

用來構(gòu)建之物體

為植物的生命活動(dòng)提供能量

呼吸作用的概念:細(xì)胞利用氧,將有機(jī)物分解成二氧化碳和水,并且將儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量釋放出來,供給生命活動(dòng)的需要,這個(gè)過程叫呼吸作用。

呼吸作用意義:呼吸作用釋放出來的能量,一部分是植物進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)(如:細(xì)胞分裂、吸收無機(jī)鹽、運(yùn)輸有機(jī)物等)不可缺少的動(dòng)力,一部分轉(zhuǎn)變成熱散發(fā)出去。

光合作用和呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系(見課本最后)

光合作用(130頁)和呼吸作用(125頁)公式

綠色植物與生物圈中的碳—氧平衡

綠色植物通過光合作用,不斷消耗大氣中的二氧化碳,產(chǎn)生氧氣,維持了生物圈中的碳氧平衡。

呼吸作用與生產(chǎn)生活的關(guān)系:中耕松土、及時(shí)排澇都是為了使空氣流通,以利于植物根部進(jìn)行呼吸作用。植物的呼吸作用要分解有機(jī)物,因此在儲(chǔ)存植物的種子或其他器官時(shí),要設(shè)法降低呼吸作用,降低溫度、減少含水量、降低氧氣濃度、增大二氧化碳濃度等都可抑制呼吸作用。

光合作用與生產(chǎn)生活關(guān)系:要保證農(nóng)作物有效地進(jìn)行光合作用的各種條件,尤其是光。合理密植。使作物的葉片充分地接受光照。

光合作用與呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系

光合作用

呼吸作用

區(qū)別

部位

含有葉綠體的細(xì)胞

所有的活細(xì)胞

條件

有光無光均可

原料

二氧化碳,水

有機(jī)物,氧

產(chǎn)物

有機(jī)物,氧

二氧化碳,水

能量變化

合成有機(jī)物,貯存能量

分解有機(jī)物,釋放能量

聯(lián)系

相互依存

愛護(hù)植被,綠化祖國

我國主要的植被類型

草原、荒漠、熱帶雨林、常綠闊葉林、落葉闊葉林、針葉林

我國植被面臨的主要問題

植被覆蓋率低,

森林資源和草原資源破壞嚴(yán)重

我國森林覆蓋率16.55%,

我國每年3月12日為植樹節(jié)

熱帶雨林-----地球的肺,

篇9

腫瘤干細(xì)胞(Cancer Stem Cell,CSC)是目前腫瘤研究中的熱點(diǎn)問題。依照腫瘤干細(xì)胞觀點(diǎn),腫瘤細(xì)胞呈異質(zhì)性,少數(shù)的CSC決定了腫瘤的形成、復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移,這無疑是對(duì)傳統(tǒng)的腫瘤治療形成很大的沖擊,因此也是目前爭議很大的問題。1997年第一次分離出腫瘤干細(xì)胞-血液系統(tǒng)急性髓樣白血病腫瘤干細(xì)胞,隨后實(shí)體腫瘤中腫瘤干細(xì)胞的研究也逐步開展,已從人腦腫瘤、乳腺癌、肝癌、腎癌等患者的癌組織及細(xì)胞系中成功分離、鑒定了腫瘤干細(xì)胞??梢姙榕宄﨏SC的本質(zhì),首當(dāng)其沖的任務(wù)是將腫瘤組織及細(xì)胞系中的CSC分離、純化并進(jìn)行鑒定。現(xiàn)結(jié)合文獻(xiàn)資料將各種分離鑒定方法總結(jié)如下,以便對(duì)CSC更好地進(jìn)行研究。

1 腫瘤干細(xì)胞的分選方法

目前文獻(xiàn)中分離CSC的方法主要有利用腫瘤干細(xì)胞細(xì)胞表面標(biāo)志物(cell-surface marker)的分選及根據(jù)其生物學(xué)特性進(jìn)行的功能分選兩大類。

1.1 利用細(xì)胞表面標(biāo)志物分選 目前發(fā)現(xiàn)的腫瘤干細(xì)胞多是利用marker分選發(fā)現(xiàn)的。實(shí)體瘤CSC 的標(biāo)志物及分離鑒定方法均借助了正常干細(xì)胞的研究,干細(xì)胞的嚴(yán)格鑒定和分離也僅在極少的組織中完成,許多實(shí)體組織自身的干細(xì)胞表面標(biāo)志物尚未確定。因此對(duì)CSC 的表型分離鑒定還僅限于少數(shù)實(shí)體腫瘤。分離出的帶有此標(biāo)志物的細(xì)胞往往是正常組織干細(xì)胞也具有的。因此,這就涉及到SC與CSC之間的差別。這方面的進(jìn)展還只是起步階段。有學(xué)者認(rèn)為,既然腫瘤干細(xì)胞屬于未分化細(xì)胞,那其表面的標(biāo)志物應(yīng)當(dāng)很少甚至沒有。一旦細(xì)胞具有了表面標(biāo)志,就不能再稱其為“干細(xì)胞”。據(jù)此認(rèn)為目前根據(jù)marker分離出的應(yīng)該屬于腫瘤干細(xì)胞下一個(gè)級(jí)別的細(xì)胞——腫瘤起始細(xì)胞。盡管各家對(duì)CSC的定義、階段及分化時(shí)間有異議,但一致公認(rèn)根據(jù)marker分離出的目的細(xì)胞往往處于決定細(xì)胞分化方向的重要階段,這部分細(xì)胞對(duì)對(duì)腫瘤的形成發(fā)展、放化療抵抗,術(shù)后及放、化療后復(fù)發(fā)非常重要。因此對(duì)這一特殊細(xì)胞亞群的研究將對(duì)腫瘤研究有極大推動(dòng)。Marker的確定是很困難的事情,對(duì)腫瘤干細(xì)胞marker的研究多沿用干細(xì)胞的marker,CD133標(biāo)記分子在目前CSC研究中應(yīng)用較多。

利用marker分選的原理是:假定某抗原分子陽性或陰性的細(xì)胞為該腫瘤細(xì)胞中的CSC,以相應(yīng)抗體與抗原結(jié)合(預(yù)先以一抗與細(xì)胞表面分子結(jié)合,再以二抗與之結(jié)合),再經(jīng)特定儀器和設(shè)備將陽性與陰性細(xì)胞分離開來得到目的細(xì)胞。目前常用的有熒光激活細(xì)胞分選(Fluorescence activated cells sorting,F(xiàn)ACS)和磁性激活細(xì)胞分選(Magnetic activated cells sorting,MACS)。

細(xì)胞親和板結(jié)合分離法也是利用抗原抗體反應(yīng),將具有某種抗原標(biāo)志的細(xì)胞結(jié)合到平皿上,從而與懸浮細(xì)胞中的陰性細(xì)胞分離。有些學(xué)者利用這種方法來分離腫瘤干細(xì)胞。

1.1.1 磁性激活細(xì)胞分選(MACS) 磁性激活細(xì)胞分選術(shù)(MACS)是高效簡捷的免疫細(xì)胞及其它細(xì)胞的分離純化方法,因其應(yīng)用免疫磁珠來進(jìn)行分選,故又稱免疫磁珠分選。原理是已包被一抗的磁珠與細(xì)胞表面相應(yīng)分子特異性結(jié)合(直標(biāo)),或者已包被二抗(羊抗小鼠或羊抗大鼠)的磁珠與預(yù)先已與細(xì)胞表面分子特異結(jié)合的一抗結(jié)合(間標(biāo))。讓標(biāo)記好的細(xì)胞經(jīng)過置于磁場的分離柱,磁珠攜帶與之結(jié)合的細(xì)胞吸附于分離柱內(nèi)面,未結(jié)合細(xì)胞則經(jīng)分離柱流下。再經(jīng)洗滌,實(shí)現(xiàn)陽性細(xì)胞分離或陰性細(xì)胞的分離,從而純化CSC。若加以相應(yīng)熒光抗體,則利用流式細(xì)胞儀來評(píng)價(jià)MACS的分選效率。

目前報(bào)導(dǎo)經(jīng)MACS成功分選腫瘤干細(xì)胞的文獻(xiàn)較多,例如以CD133免疫磁珠分選喉癌Hep-2細(xì)胞系中CSC[1],關(guān)于MACS分選效率報(bào)導(dǎo)不一。原代分離的效率在46.9%~79.8 %[2]。分選臍血單個(gè)核細(xì)胞,CD133表達(dá)率為86.04%。有學(xué)者從人胎腦中分離純化CD133細(xì)胞,分選后所得細(xì)胞純度為85.57%,回收率為62.3%[3];CD133免疫磁珠分選喉癌Hep-2細(xì)胞的分選效率達(dá)90.26%??紤]可能原因?yàn)樗诌x的細(xì)胞不同或所用的儀器不同,或?yàn)榉诌x率和細(xì)胞得率的區(qū)別。

免疫磁珠分選純度比流式低,不過對(duì)細(xì)胞活性影響小。磁珠直徑僅50 nm,體積約小于真核細(xì)胞的百萬分之一,不會(huì)對(duì)細(xì)胞造成機(jī)械性壓力;其組分多為氧化鐵和多糖,可被生物降解,因此不影響細(xì)胞的生理功能及活力[4];分選過程無菌,便于后續(xù)培養(yǎng)。如果marker已知,免疫磁珠法有很大的優(yōu)越性。

MACS在實(shí)際應(yīng)用中也受到以下因素的限制:分選前的細(xì)胞收集、處理過程耗時(shí)較長;分選設(shè)備及磁珠價(jià)格昂貴;分選柱的容積限制了分選細(xì)胞的數(shù)量。為后續(xù)實(shí)驗(yàn)工作帶來了一定的限制。

1.1.2 熒光激活細(xì)胞分選(FACS) 熒光激活細(xì)胞分選(Fluorescence activated cells sorting,F(xiàn)ACS)是利用流式細(xì)胞儀來進(jìn)行的分選方法,故又稱流式分選。流式細(xì)胞儀分選特定標(biāo)志細(xì)胞的原理為:預(yù)先將特定抗體與待分選細(xì)胞一起孵育,結(jié)合后,利用流式細(xì)胞儀的適合電壓,將結(jié)合抗體與未結(jié)合抗體的細(xì)胞分為兩群,從而得到不同表面標(biāo)志的亞群細(xì)胞。以被公認(rèn)為CSC標(biāo)志物的CD133為例:流式細(xì)胞儀分檢出CD133+及CD133-兩大類細(xì)胞,分別進(jìn)行培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)CD133+細(xì)胞可以增殖、分化,長期傳代;而CD133-細(xì)胞則經(jīng)過幾代的傳代就死亡。CD133+細(xì)胞可以使異種移植體成瘤。這證明了CD133+細(xì)胞富集CSC。其他還有一些CSC的表面標(biāo)志物,如神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞中的Nestin等均可用FCM來進(jìn)行檢測(cè)。

FACS收集細(xì)胞純度較高,分選較為簡捷,但因?qū)Ψ诌x設(shè)備無菌條件要求高,目前國內(nèi)尚不能廣泛開展,不利于分選細(xì)胞的后續(xù)培養(yǎng)。且此法是在分選血細(xì)胞的過程中建立起來的分選方法,其使用的高壓小直徑的液流可能是許多腫瘤細(xì)胞不能承受的,對(duì)細(xì)胞表面標(biāo)志有破壞。因而可能會(huì)影響分選細(xì)胞活性,降低分選后細(xì)胞得率。

1.1.3 親和板結(jié)合分離法 親和板結(jié)合分離法在上世紀(jì)70年代就已展開,也是利用抗原抗體結(jié)合而分選腫瘤干細(xì)胞的一種方法。周思朗等以此法分離大鼠肝癌干細(xì)胞[5],操作方法大體為:將純化的羊抗鼠IgG加入無菌平皿中,加緩沖液3ml,4℃過夜,次日吸棄上清液,磷酸鹽緩沖液(PBS)洗3次,用含體積分?jǐn)?shù)為1%小牛血清的PBS室溫下孵育15min,PBS洗3次,4℃保存?zhèn)溆谩H∧[瘤細(xì)胞,每1×106個(gè)細(xì)胞中加入待測(cè)腫瘤干細(xì)胞各個(gè)表面標(biāo)記物單克隆抗體工作液100μl,4℃作用1h,培養(yǎng)液懸浮細(xì)胞;吸1.5×107~2×107個(gè)細(xì)胞加人到上述準(zhǔn)備好的塑料平皿中,用Hanks液稀釋為3ml,輕輕搖勻,4℃下作用1h。吸出懸液中細(xì)胞標(biāo)記為陰性細(xì)胞,洗脫粘附在平皿上的腫瘤細(xì)胞,標(biāo)記為陽性細(xì)胞,分別繼續(xù)常規(guī)培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)CK7-、Thy-1+、AFP+細(xì)胞跟對(duì)應(yīng)亞群細(xì)胞比較,體外增殖能力較弱,倍增時(shí)間長,最大倍增倍數(shù)小。因此認(rèn)為這三種細(xì)胞具備大鼠肝癌干細(xì)胞的初步特征。

簡便親和板結(jié)合分離法易行,但準(zhǔn)確率低于FACS和MACS。可作為后兩者分選前的粗略分選。

1.2 利用生物學(xué)特性進(jìn)行的的功能分選(SP分選) 腫瘤干細(xì)胞理論中,有一種觀點(diǎn)傾向于腫瘤干細(xì)胞并非形態(tài)學(xué)概念,而應(yīng)屬于功能學(xué)的范疇。跟這一觀點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是側(cè)群細(xì)胞(Side Population,SP)的發(fā)現(xiàn)。因此又將腫瘤干細(xì)胞的功能分選稱為SP分選。

SP分選常用的染料為核酸結(jié)合染料Hoechst33342,其在紫外光激發(fā)下可發(fā)出藍(lán)光(波長450 nm 左右)和紅色(波長650 nm 左右)兩種熒光。SP細(xì)胞在腫瘤細(xì)胞中占極少量,擁有耐藥泵,有拒染Hoechst33342等染料的特性,能將染料泵出而不發(fā)出熒光[6]。根據(jù)這一特點(diǎn),應(yīng)用流式細(xì)胞儀可將未被Hoechst33342等染色的細(xì)胞群與絕大部分腫瘤細(xì)胞分離開來,實(shí)現(xiàn)SP分選。SP細(xì)胞外排染料的機(jī)理是這部分細(xì)胞高表達(dá)ATP結(jié)合盒(ATP-binding casette,ABC)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,包括P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)、乳腺癌耐藥蛋白(Breast cancer resistance protein,BCRP/ABCG2)、ABCG1等能將藥物及毒物“泵出”胞外的膜蛋白,故而對(duì)化療藥物不敏感,是CSC化療耐藥的原因。

神經(jīng)母細(xì)胞瘤標(biāo)本、膠質(zhì)瘤、乳腺癌[7]和肺癌細(xì)胞系中均發(fā)現(xiàn)了SP 細(xì)胞[8];大鼠C6膠質(zhì)瘤細(xì)胞系也分離出SP細(xì)胞,在含有10% FBS的培養(yǎng)基中可長期保持干細(xì)胞特性比非SP細(xì)胞具有更強(qiáng)的致瘤能力,還能同時(shí)表達(dá)雙向分化的標(biāo)志[9];Wang等從5種鼻咽癌細(xì)胞系中檢測(cè)到SP細(xì)胞存在,其中CNE-2細(xì)胞系中分離出的SP細(xì)胞表現(xiàn)出干細(xì)胞特性,具有強(qiáng)的體內(nèi)致瘤性,且高表達(dá)細(xì)胞因子19,可能是鼻咽癌CSC的一個(gè)表面標(biāo)志。

SP分選也存在著一定的局限性:擁有耐藥泵并非腫瘤干細(xì)胞的獨(dú)特特征,干細(xì)胞本身也有耐藥泵。因此SP細(xì)胞是否屬于CSC尚需要進(jìn)一步論證。染料本身對(duì)CSC可能有一定的毒性作用,而使CSC失去拒染能力,被排除在SP之外;被篩選到SP之內(nèi)的CSC也可能由于染料的作用,影響其進(jìn)一步的培養(yǎng)研究。

SP分離的最優(yōu)條件為355 nm左右的紫外光激發(fā),但紫外光需要特殊的氪氣或氬氣激光光源、水冷卻系統(tǒng)及相應(yīng)的濾片等設(shè)備,這些設(shè)備價(jià)格昂貴,體積龐大,目前國內(nèi)能進(jìn)行SP分選的流式細(xì)胞儀尚不多。有報(bào)導(dǎo)利用Rho123(藍(lán)光激發(fā))、DyeCycle Violet(紫光激發(fā))等染色劑對(duì)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行SP分選,且與Hoechst33342分選SP比例類似。由于普通的流式細(xì)胞儀具有藍(lán)光、紫光激發(fā)功能,有望將SP技術(shù)得以推廣應(yīng)用。

2

腫瘤干細(xì)胞的鑒定方法

經(jīng)各種方法分離、篩選出來的細(xì)胞究竟是不是腫瘤干細(xì)胞尚需要進(jìn)一步鑒定。目前從形態(tài)學(xué)來鑒定干細(xì)胞尚有一定困難,主要是從功能學(xué)方法來進(jìn)行鑒定。

多數(shù)文獻(xiàn)中報(bào)導(dǎo)CSC的數(shù)量較少,占細(xì)胞總體的10 %以下:乳腺癌ESA+Lin-CD44+CD24-/low細(xì)胞占小鼠移植乳腺癌細(xì)胞的2%[10];結(jié)腸癌干細(xì)胞中CD133+細(xì)胞群占2.5%[11];喉癌Hep-2細(xì)胞系中CD133+比例為3.15。也有學(xué)者認(rèn)為腫瘤干細(xì)胞并不一定是稀有細(xì)胞,在某些腫瘤組織或細(xì)胞系中,檢測(cè)到其所占的比例較大。Singh等報(bào)導(dǎo)因病理類型及級(jí)別不同腦腫瘤干細(xì)胞所占比例從0.3%到25.1%不等;Galli等報(bào)導(dǎo)多型膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中為0.5%~30%,髓母細(xì)胞瘤中為50%~80%[12]。

常采用檢測(cè)分選細(xì)胞是否具有自我更新能力與不斷分化能力來測(cè)定其生物學(xué)特性,并與對(duì)應(yīng)的細(xì)胞群或未分選細(xì)胞進(jìn)行比較。體外克隆、傳代實(shí)驗(yàn)?zāi)苤苯幼C明這些細(xì)胞是不是能自我更新。CSC在含生長因子的SFM(無血清維持干細(xì)胞未分化狀態(tài),添加的生長因子則能促進(jìn)CSC 的增殖)中能快速增殖形成細(xì)胞球,若將此細(xì)胞球打散重懸制成單細(xì)胞懸液,能夠連續(xù)傳代形成細(xì)胞球,此培養(yǎng)特性反映了細(xì)胞的自我更新能力和無限增殖能力。細(xì)胞球細(xì)胞在不同誘導(dǎo)條件下可分化為不同細(xì)胞,反映了CSC的多向分化潛能。

2.1 細(xì)胞增殖能力 根據(jù)增殖能力不同鑒定是否CSC是目前的主要方法。腫瘤干細(xì)胞在特定的生長環(huán)境下,具有很強(qiáng)的自我更新和增殖能力。而非CSC則沒有增殖能力或者經(jīng)過幾代傳代則死亡。Singh等通過有限稀釋實(shí)驗(yàn)和亞克隆培養(yǎng)分析證實(shí):在稀釋為每孔100個(gè)細(xì)胞時(shí),髓母細(xì)胞瘤平均形成20.27個(gè)腫瘤球,纖維型星形細(xì)胞瘤為5.85個(gè),作為對(duì)照的正常神經(jīng)干細(xì)胞僅2.88個(gè)。培養(yǎng)CD133+膠質(zhì)瘤干細(xì)胞發(fā)現(xiàn)其具有很強(qiáng)的自我更新和增殖能力,而對(duì)應(yīng)的CD133-腫瘤細(xì)胞則貼壁生長,不分裂、不增殖。即使在含血清培養(yǎng)基中培養(yǎng)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤來源的CD133+細(xì)胞,也可以長期保持未分化狀態(tài)[13]。喉癌Hep-2 細(xì)胞中CD133+細(xì)胞在加入生長因子的無血清培養(yǎng)液中生長,經(jīng)MTT比色法測(cè)定,其增殖能力強(qiáng)于CD133-細(xì)胞和未分選細(xì)胞。

2.2 多向分化能力 除了具有自我更新能力外,腫瘤干細(xì)胞還應(yīng)具有多向分化能力。除了保持原有CSC數(shù)量的穩(wěn)定,還要分化為子代細(xì)胞,直至終末的腫瘤細(xì)胞以維持腫瘤的生長。CSC分化期間,表面標(biāo)志是不斷變化的。根據(jù)這一原理可對(duì)分離出來的CSC進(jìn)行了分化能力的檢測(cè)。惡性膠質(zhì)瘤患者標(biāo)本及惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251中CD133+細(xì)胞可分化為神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞[14]。人視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤組織中存在的非黏附性細(xì)胞球樣未分化細(xì)胞,在體外誘導(dǎo)下可形成不同的視網(wǎng)膜細(xì)胞[15];CD133+喉癌Hep-2細(xì)胞在含10%胎牛血清的培養(yǎng)基中生長,CD133比例逐漸減少,到第12天時(shí),達(dá)到分選前水平。

2.3 體內(nèi)成瘤實(shí)驗(yàn) 行體外實(shí)驗(yàn)在一定程度上可證實(shí)前面任何方法分離出來的某些細(xì)胞亞群具有CSC的生物學(xué)功能,動(dòng)物體內(nèi)成瘤實(shí)驗(yàn)才是必須進(jìn)行的最重要的證據(jù)。腫瘤干細(xì)胞具有比非腫瘤干強(qiáng)得多的體內(nèi)致瘤能力。將分離出來的各細(xì)胞亞群按不同細(xì)胞濃度接種于動(dòng)物體內(nèi),觀察是否成瘤及腫瘤生長,比較各組成瘤能力,從而篩選出優(yōu)勢(shì)細(xì)胞表面標(biāo)志?;蛘邔追N優(yōu)勢(shì)細(xì)胞表面標(biāo)志進(jìn)行組合(例如A+B-C+),篩出各種組合的細(xì)胞群,按不同濃度組接種NOD/SCID小鼠比較各細(xì)胞群成瘤能力,確定目的細(xì)胞。形態(tài)學(xué)上,成瘤組織應(yīng)與原發(fā)瘤相似。1994 年Lapidot 等發(fā)現(xiàn)CD34+ CD38-急性白血病腫瘤細(xì)胞接種NOD/ SCID 小鼠能增殖形成腫瘤[16],從而發(fā)現(xiàn)了腫瘤干細(xì)胞的存在。隨后的研究中逐步發(fā)現(xiàn)實(shí)體腫瘤干細(xì)胞的成瘤能力:具有ESA+Lin-CD44+CD24-/low表面標(biāo)志的乳腺癌干細(xì)胞是唯一在連續(xù)移植中具有致瘤能力的細(xì)胞,只需100~200個(gè)細(xì)胞即可在小鼠乳腺中再形成腫瘤;Singh等報(bào)道只需腦腫瘤中100個(gè)CD133+細(xì)胞移植入NOD/SCID鼠腦,3~6月后就會(huì)長出腫瘤,通過免疫組化染色證實(shí)與患者原始腫瘤有高度相似性,連續(xù)移植重復(fù)出現(xiàn),而植入105個(gè)CD133-細(xì)胞也未見腫瘤形成,提示腦腫瘤細(xì)胞的功能異質(zhì)性。喉癌Hep-2細(xì)胞系中CD133+細(xì)胞具有很強(qiáng)的致瘤能力,與未分選細(xì)胞及CD133-細(xì)胞,有顯著性差異。從神經(jīng)膠質(zhì)瘤U373和乳腺癌細(xì)胞系MCF7及前列腺癌細(xì)胞中分離的SP細(xì)胞,均有比非SP細(xì)胞更高的致瘤性。

3 兼具分選和鑒定腫瘤干細(xì)胞的方法

根據(jù)腫瘤干細(xì)胞自我更新和多向分化、抵抗放化療等特點(diǎn),可以進(jìn)行腫瘤干細(xì)胞的富集。同時(shí),由于富集細(xì)胞體現(xiàn)了CSC的相應(yīng)特點(diǎn),因此從相對(duì)應(yīng)的角度起到了鑒定作用。

3.1 懸浮球培養(yǎng)法 腫瘤細(xì)胞體外培養(yǎng)可以形成腫瘤球(sphere)的特性被用來研究腫瘤細(xì)胞自我更新能力或用其作為鑒定CSC的方法之一。此法基本是沿用干細(xì)胞的培養(yǎng)方法。其原理為:腫瘤細(xì)胞在添加了生長因子的無血清培養(yǎng)基中生長,其中的CSC增殖而形成致密球狀,保持不分化狀態(tài);而非CSC則貼壁生長,且在無血清條件下生長速度緩慢。如:在此條件下培養(yǎng)大鼠C6膠質(zhì)瘤細(xì)胞系,培養(yǎng)出懸浮生長的的細(xì)胞球,經(jīng)驗(yàn)證其具有腦腫瘤干細(xì)胞球的特征[17]。

分選后的假定腫瘤干細(xì)胞細(xì)胞是否具有CSC特性,也經(jīng)常采用觀察其是否可以形成sphere的方法。原理同分選前無血清懸浮培養(yǎng)法。無血清培養(yǎng)條件下,腫瘤干細(xì)胞可維持腫瘤細(xì)胞的未分化狀態(tài),形成腫瘤球。將此懸浮球在加入表皮生長因子、堿性成纖維生長因子等的培養(yǎng)基中培養(yǎng),可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖,并傳代多次;置于含血清培養(yǎng)基中,則可發(fā)生多向分化;接種于裸鼠,可體內(nèi)成瘤。因此,目前腦腫瘤干細(xì)胞的研究多沿用此法。CD133+ 膠質(zhì)瘤干細(xì)胞、乳腺癌ESA+Lin-CD44+ CD24-/low細(xì)胞、喉癌Hep-2細(xì)胞系中CD133+細(xì)胞均可形成干細(xì)胞球,CD133+結(jié)腸癌細(xì)胞在體外無血清條件下可以呈細(xì)胞球生長1年,并能保持原代的形態(tài)學(xué)特征。

3.2 有限稀釋法 有限稀釋法是測(cè)定單個(gè)細(xì)胞增殖能力的有效方法。如軟瓊脂克隆形成實(shí)驗(yàn)。腫瘤細(xì)胞群體中的單個(gè)細(xì)胞形成克隆潛能并不相同,其增殖潛能也不同。能形成完全克隆的細(xì)胞則是CSC。篩選分離原理為將腫瘤細(xì)胞單細(xì)胞接種于96孔板,篩選出具有連續(xù)克隆能力的細(xì)胞進(jìn)一步篩選擴(kuò)增,進(jìn)行體內(nèi)外實(shí)驗(yàn),最后再鑒別marker[18、19]。體外克隆形成能力通常與異種移植體內(nèi)成瘤能力相一致。如:鼠黑色素瘤BL6F10細(xì)胞的CD133+和+細(xì)胞在軟瓊脂培養(yǎng)皿上細(xì)胞克隆形成率以及在小鼠體內(nèi)致瘤能力分別高于CD133-和CD44-細(xì)胞[20]。

具體操作為:取對(duì)數(shù)生長期的第10次傳代細(xì)腫瘤細(xì)胞,用胰蛋白酶消化、離心、計(jì)數(shù);將細(xì)胞稀釋成100μl約含50個(gè)細(xì)胞,打勻;用20μl移液槍吸取細(xì)胞懸液點(diǎn)入96孔板,每孔約2μl。倒置顯微鏡下觀察,僅向單個(gè)細(xì)胞的孔中加入200μl培養(yǎng)液,然后置CO2培養(yǎng)箱37℃培養(yǎng)。標(biāo)記單細(xì)胞培養(yǎng)孔,待孔內(nèi)細(xì)胞增殖至大部分孔底蓋滿時(shí),經(jīng)胰酶消化、分離轉(zhuǎn)種植到24孔板上擴(kuò)大培養(yǎng)。最后形成幾個(gè)克隆集落,選取其中形態(tài)差別最大的兩類細(xì)胞株,代表了兩組不同的細(xì)胞亞群,繼續(xù)進(jìn)行單細(xì)胞亞克隆培養(yǎng)以確定兩組細(xì)胞間差別。將細(xì)胞球懸浮法及有限稀釋法結(jié)合起來進(jìn)行克隆球的傳代培養(yǎng),可以擴(kuò)增腫瘤干細(xì)胞。將腫瘤干細(xì)胞球打散,單細(xì)胞接種于96孔板中,可觀察腫瘤干細(xì)胞克隆成球過程[21]。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證有體外的集落形成試驗(yàn)和體內(nèi)的脾集落鑒定。例如小鼠骨髓瘤中只有1%~0.01%的細(xì)胞能在軟瓊酯中形成集落,同樣肺癌、卵巢癌或神經(jīng)母細(xì)胞瘤在軟瓊酯中具有集落形成能力的也只有0.1%~0.02%的比例。白血病細(xì)胞也只有1%~4%的細(xì)胞在體內(nèi)能形成脾集落。據(jù)此現(xiàn)在認(rèn)為少數(shù)腫瘤細(xì)胞有持久的致瘤能力和形成腫瘤能力,它們就是腫瘤干細(xì)胞。其他瘤細(xì)胞只有有限的自我更新能力。

如果marker已知,MACS及FACS有很大的優(yōu)越性,分選的細(xì)胞純度較高,而且高效快捷。但在marker未知的情況下,則可先以有限稀釋法做初選,得到單細(xì)胞克隆,再進(jìn)行免疫磁珠分選即可得到較多的CSC。腫瘤干細(xì)胞有可能會(huì)分化,那么單克隆實(shí)驗(yàn)條件下,會(huì)出現(xiàn)具有不同marker的細(xì)胞,包括腫瘤干細(xì)胞、過渡細(xì)胞和其它各類腫瘤細(xì)胞。因此,有限稀釋法在得到單細(xì)胞克隆的同時(shí),還可同時(shí)鑒定腫瘤干細(xì)胞的分化能力。

3.3 利用放化療抵抗的特點(diǎn) 腫瘤干細(xì)胞可能與正常干細(xì)胞相似,通常處于慢周期,對(duì)接受放射線損傷的幾率較其它多數(shù)細(xì)胞小,且由于其抗凋亡蛋白及ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的高水平表達(dá),對(duì)化療藥物的敏感性比成熟細(xì)胞低。傳統(tǒng)的放化療可以殺滅絕大多數(shù)非CSC,但對(duì)CSC并不起作用,故放化療后可導(dǎo)致CSC的富集,成為腫瘤復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)。

有報(bào)導(dǎo)用懸浮培養(yǎng)聯(lián)合化療藥物篩選小鼠乳腺癌TM40D干細(xì)胞。先采用無血清懸浮培養(yǎng)法富集腫瘤干細(xì)胞,再分別加入不同濃度的紫杉醇和表柔比星作用24 h,殺死非CSC,而CSC則逃脫了化療藥物的殺傷作用得以存活。繼續(xù)無血清培養(yǎng),使CSC得以擴(kuò)增。如此得到富集表面標(biāo)志為CD44+CD24-的細(xì)胞,經(jīng)檢測(cè)具有CSC特性[22]。

放化療后存活腫瘤細(xì)胞是否能保持原有的生物學(xué)特性有關(guān)?;熕幬镒饔煤?,存活的腫瘤細(xì)胞惡性程度是有所降低,還是會(huì)發(fā)生進(jìn)一步的基因突變,得到惡性程度更高、具有更強(qiáng)抵抗化療能力的CSC,尚需進(jìn)一步的研究探討。

實(shí)體腫瘤中CSC 的分離純化及鑒定將為實(shí)體腫瘤的臨床診斷、治療、預(yù)后及其基礎(chǔ)研究帶來突破性進(jìn)展,有利于CSC 分子調(diào)控機(jī)制等后續(xù)研究工作順利進(jìn)行,進(jìn)而為腫瘤發(fā)病機(jī)制及臨床靶向治療提供新的思路和方向,是目前實(shí)體腫瘤干細(xì)胞研究中的重要內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)

[1] Zhou L,Wei X,Cheng L,et al.CD133,one of the markers of cancer stem cells in Hep-2 cell line.Laryngoseope[J].2007,117(3):455~460.

[2] Singh Sk,Clarke ID,Terasaki M.Identification of a cancer stem cell in human brain tumors[J].Cancer Res,2003,63:5821~5828.

[3] 余 爽,張京中,張海燕,等.免疫磁珠體外純化人胎腦中CD133陽性干細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)研究[J].神經(jīng)解剖學(xué)雜志,2004,20(3):271~274.

[4] Nishi H,Nishmura S,Higashiura M,et al.A new method for histamine release from puripheral blood basophils using monoclonnal antibody-coated magnetic beads[J].Immunol methods.2000,240:39~46.

[5] 周思朗,李 鵬,曹漫明,等.大鼠肝癌干細(xì)胞生物學(xué)行為研究[J].中華肝臟病雜志,2006,14(5):364:366.

[6] Graham SM,Jorgensen HG,Allan E,et al.Primitive,quiescent,Philadelphia- positive stem cells from patients with chronic myeloid leukemia are insensitive to STI571 in vitro[J].Blood,2002,99(1):319~325.

[7] Lechner A,Leech C,Abraham E,et al.Nestin-positive progenitor cells derived from adult human pancreatic islets of Langerhans contain side population(SP) cells defined by expression of the ABCG2(BCRP1) ATP-binding cassette transporter[J].Biochem Biophys Res Commun,2002,293:670~674.

[8] Hirschmann-Jax C,F(xiàn)oster A,Wulf G,et al.A distinct “side population” of cells wit h high drug efflux capacity in human tumor cells[J ].Proc N at l Acad Sci USA,2004,101(39):14228~14233.

[9] Kondo T,Setoguchi T,Taga T.Persistence of a small sub-population of cancer stem-like cells in the C6 glioma cell line[J].Proc Natl Acad Sci.2004,101(3):781~786.

[10]Al-Hajj M,WichaM S,Benita-Hemandez A,et al.Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells [J].Proc NatlAcad Sci USA,2003,100(7):3983~3988.

[11]Lucia R,Dario G,Emanuela P,et al.Identification and expansion of human color-cancer-initiating cells[J].Nature.2007,445(4):111~115.

[12]Galli R,Binda E,Orfanelli U,et al.Isolation and characterization of tumorigenic,stem like neural precursors from human glioblastoma[J].Cancer Res,2004,64(19):7011~7021.

[13]畢長龍,方加勝,陳風(fēng)華,等.CD133+膠質(zhì)瘤干細(xì)胞化療耐受機(jī)制分析[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版).2007,32 (4):568~573.

[14]王 彬,楊 輝,尹昌林.惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251中腫瘤干細(xì)胞的分離培養(yǎng)及鑒定[J].中國臨床神經(jīng)科學(xué),2007,15( 6):638~642.

[15]Zhong X et al.Int J Cancer[J].2007,121(10):2125~2131.

[16]Lapidot T,Sirard C,Vormoor J,et al.A cell initiating human acute myeloid leukaemia after transplantation into SCID mice[J].Nature,1994,367 (6464):645~648.

[17]李茗初,陳風(fēng)華,鄧永文,等.懸浮法培養(yǎng)C6膠質(zhì)瘤細(xì)胞系和該細(xì)胞系中腦腫瘤干細(xì)胞的分離[J].中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志,2004,14(24):57~60.

[18]顏 政,方馳華.人肝細(xì)胞癌細(xì)胞亞群的克隆分離及異質(zhì)性機(jī)制的初步研究[J].世界華人消化雜志,2006,14(5):481~485.

[19]白 潔,王 波,侯 力,等.小鼠腹水型肝癌高淋巴道轉(zhuǎn)移瘤株Hca-F的再克隆技術(shù)[J].大連醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2003,25(1):65~66.

[20]Jun Dou,Meng Pan,Ping Wen,et al.Isolation and Identification of Cancer Stem Like Cells from Murine Melanoma Cell Lines[J].Cellular & Molecular Immunology.2007,4:528~533.

篇10

【Abstract】 AIM: To observe apoptosis and p53 expression changes in hypoxia cultured rat pulmonary arterial smooth muscle cells (PASMCs). METHODS: The PASMCs were cultured primarily by tissueculture method. The number of apoptotic cells was measured by Hoechst staining and flow cytometry. P53 expression in PASMCs was demonstrated by immunofluorescence(IF) staining and observed by confocal microscopy. RESULTS: Hoechst staining and flow cytometry showed that the number of apoptotic cells was not significantly different between control group and hypoxic 24 h group. IF staining showed that the expression intensity of p53 was increased significantly in hypoxic 24 h group than in control group. CONCLUSION: In the cultured PASMCs, hypoxia does not enhance cell apoptosis, but increases p53 expression.

【Keywords】 anoxia; pulmonary artery; muscle, smooth/cytology; genes, p53; apoptosis

【摘要】 目的: 觀察低氧條件下離體培養(yǎng)的大鼠肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞(PASMCs)的凋亡和p53表達(dá)的變化. 方法: 采用組織塊法原代培養(yǎng)大鼠PASMCs,應(yīng)用Hoechst染色以及流式細(xì)胞術(shù)觀察低氧對(duì)細(xì)胞凋亡的影響;采用免疫熒光染色激光共聚焦顯微鏡觀察p53在低氧條件培養(yǎng)的PASMCs中的表達(dá)變化. 結(jié)果: 正常條件下培養(yǎng)的PASMCs 和低氧條件下培養(yǎng)的PASMCs的凋亡變化不大,熒光顯微鏡下凋亡細(xì)胞計(jì)數(shù)后亦未見有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異. p53在培養(yǎng)的大鼠PASMCs中有少量表達(dá),低氧刺激可使其表達(dá)增高(P

【關(guān)鍵詞】 缺氧;肺動(dòng)脈;肌,平滑/細(xì)胞學(xué);基因,p53;細(xì)胞凋亡

0引言

肺動(dòng)脈高壓(pulmonary arterial hypertension, PAH)是臨床上常見的呼吸系統(tǒng)疾病,肺血管收縮和肺小血管結(jié)構(gòu)重建是其發(fā)病的基本病理過程;目前研究認(rèn)為,肺血管壁細(xì)胞增殖和凋亡的失衡是肺血管壁結(jié)構(gòu)重建的重要原因[1-2]. p53是近年研究最為廣泛和深入的腫瘤抑制基因之一,由于在慢性肺動(dòng)脈高壓的形成過程中,也有類似腫瘤細(xì)胞的過度增殖以及細(xì)胞凋亡的變化. 因此,研究p53在肺動(dòng)脈高壓發(fā)生中的作用,對(duì)于了解肺動(dòng)脈高壓的發(fā)病機(jī)制,指導(dǎo)臨床治療有一定的積極作用. 本研究我們采用組織塊法原代培養(yǎng)大鼠肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞(pulmonary arterial smooth muscle cells, PASMCs),應(yīng)用Hoechst染色以及流式細(xì)胞術(shù)觀察低氧對(duì)細(xì)胞凋亡的影響,同時(shí)采用免疫熒光染色、激光共聚焦顯微鏡觀察p53表達(dá)的變化,了解p53在肺小血管結(jié)構(gòu)重建中的作用.

1材料和方法

1.1材料雌雄不拘SD大鼠,體質(zhì)量150~180 g(第四軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心);RPMI1640培養(yǎng)液(GIBCO公司);新生牛血清(北京元亨圣馬生物技術(shù)研究所);p53多克隆兔抗鼠IgG, FITC標(biāo)記山羊抗兔IgG(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司);細(xì)胞凋亡Hoechst染色試劑盒(Beyotime生物公司);三氣培養(yǎng)箱(德國Heraeus公司);激光掃描共聚焦顯微鏡MRC1024(美國BIORAD公司).

1.2方法

1.2.1大鼠PASMCs的分離及培養(yǎng)采用組織塊法原代培養(yǎng). 健康大鼠用200 g/L烏拉坦(4 mL/kg)腹腔麻醉后打開胸腔,無菌操作分離肺動(dòng)脈,剝離血管外膜組織,縱向剪開血管,刀片輕刮內(nèi)膜,置于盛有2 mL新鮮RPMI1640培養(yǎng)液(含有150 mL/L小牛血清)的青霉素小瓶中,剪成約1 mm×1 mm×1 mm大小組織塊,均勻貼于25 mL培養(yǎng)瓶底部,補(bǔ)加3 mL培養(yǎng)液,蓋好瓶蓋并擰松半圈,將培養(yǎng)瓶底部向上放入CO2孵箱. 37℃, 50 mL/L CO2, 950 mL/L O2條件下孵育4 h后,反轉(zhuǎn)培養(yǎng)瓶. 3~5 d后,即可在鏡下觀察到有細(xì)胞暈出現(xiàn). 觀察細(xì)胞生長狀況,2~3 d換一次培養(yǎng)液,10~13 d后可用2.5 g/L胰酶消化傳代. 實(shí)驗(yàn)選用培養(yǎng)至第3~5代的細(xì)胞進(jìn)行.

1.2.2實(shí)驗(yàn)分組分為正常對(duì)照組和低氧24 h組. 正常對(duì)照組置于37℃, 50 mL/L CO2, 95 mL/L O2孵箱內(nèi)培養(yǎng),低氧組置于37℃, 20 mL/L O2, 50 mL/L CO2, 930 mL/L N2孵箱內(nèi)培養(yǎng).

1.2.3培養(yǎng)大鼠PASMCs Hoechst染色將實(shí)驗(yàn)細(xì)胞制備成單細(xì)胞懸液,以5×104/L密度、每孔2 mL分別接種入2個(gè)24孔板內(nèi),37℃,50 mL/L CO2, 950 mL/L O2孵箱培養(yǎng). 24 h后換無血清培養(yǎng)液,分組培養(yǎng)24 h后吸盡培養(yǎng)液,按試劑盒說明書進(jìn)行操作,染色5 min后在熒光顯微鏡下(×200)觀察. 隨機(jī)采集5個(gè)不重復(fù)視野,計(jì)數(shù)每100個(gè)細(xì)胞中凋亡細(xì)胞數(shù)目.

1.2.4培養(yǎng)的PASMCs流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)將細(xì)胞消化后以5×104/L密度種入100 mL培養(yǎng)瓶內(nèi),37℃,50 mL/L CO2 , 950 mL/L O2孵箱培養(yǎng). 24 h后各組均換成無血清培養(yǎng)液,分組繼續(xù)培養(yǎng)24 h后終止,制成單細(xì)胞懸液,進(jìn)行AnnexinVflous標(biāo)記染色,測(cè)定細(xì)胞凋亡.

1.2.5培養(yǎng)的PASMCs的p53免疫熒光染色及觀察取制備好的單細(xì)胞懸液,以5×104/L密度、每孔2 mL分別種入2個(gè)24孔板內(nèi)爬片,37℃, 50 ml/L CO2 950 mL/L O2孵箱培養(yǎng). 24 h后換無血清培養(yǎng)液. 分組繼續(xù)培養(yǎng)24 h后,常規(guī)固定、沖洗、封閉,滴加1∶100稀釋的兔抗鼠p53 IgG,4℃濕盒過夜,次日滴加FITC標(biāo)記山羊抗兔IgG,37℃,2 h后沖洗封片. 激光掃描共聚焦顯微鏡觀察,激發(fā)光波長488 nm,放大倍數(shù)400×1.23(40倍油鏡). Lasersharp圖像分析軟件,分析單個(gè)細(xì)胞核平均熒光強(qiáng)度.

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)分析處理,結(jié)果用x±s表示.

2結(jié)果

2.1低氧對(duì)細(xì)胞凋亡的影響正常組織細(xì)胞經(jīng)Hoechst染色后,熒光顯微鏡下可觀察到藍(lán)色的細(xì)胞核. 凋亡細(xì)胞由于核固縮、核碎裂、溶解,染色后可觀察到細(xì)胞核致密濃染,或呈碎塊狀. 本實(shí)驗(yàn)顯示正常條件下培養(yǎng)的PASMCs凋亡數(shù)與低氧24 h組的PASMCs的凋亡數(shù)沒有明顯差異[(16±4) vs (17±3), n=5, P>0.05]. 流式細(xì)胞術(shù)是應(yīng)用雙染色法標(biāo)記檢測(cè)細(xì)胞凋亡較敏感的方法. 結(jié)果同樣顯示: 正常對(duì)照組凋亡細(xì)胞數(shù)為4.5%,低氧24 h組凋亡細(xì)胞數(shù)為5.6%. 以上結(jié)果均提示低氧條件未能誘導(dǎo)離體培養(yǎng)的PASMCs凋亡增加.

2.2低氧對(duì)大鼠PASMCs中p53表達(dá)的影響免疫熒光染色后,可見正常對(duì)照組細(xì)胞核熒光較淡,部分細(xì)胞甚至未見有熒光發(fā)出. 低氧24 h組幾乎所有胞核都有較強(qiáng)熒光發(fā)出,熒光強(qiáng)度與正常對(duì)照組相比明顯增強(qiáng)[(48.1±4.7) vs (15.7±2.2), n=5, P

A: p53在常氧培養(yǎng)的PASMCs中的表達(dá);B: p53在低氧24 h培養(yǎng)的PASMCs中的表達(dá)

圖1培養(yǎng)的PASMCs的p53免疫熒光染色400×1.23(略)

3討論

PAH常引起嚴(yán)重的呼吸血流功能紊亂,治療困難,一直是臨床研究的重點(diǎn). 其中,低氧所引起的慢性PAH的形態(tài)學(xué)特征主要表現(xiàn)為肺小動(dòng)脈中層平滑肌細(xì)胞增生、增大. 細(xì)胞凋亡是調(diào)節(jié)細(xì)胞數(shù)量的重要方式. 故觀察PASMCs的增殖和凋亡對(duì)探討慢性PAH的發(fā)病機(jī)制、指導(dǎo)臨床治療研究更有意義. 文獻(xiàn)[3]報(bào)道:在慢性PAH大鼠的肺小動(dòng)脈壁細(xì)胞增殖的過程中,細(xì)胞凋亡顯著增加,且凋亡細(xì)胞數(shù)隨低氧時(shí)間延長而增加. 其生理意義在于試圖從整體上維持平滑肌細(xì)胞數(shù)目的動(dòng)態(tài)平衡. 本研究提示在用低氧刺激離體培養(yǎng)的PASMCs時(shí),細(xì)胞凋亡無顯著變化,說明離體狀態(tài)下,低氧并不是誘導(dǎo)PASMCs的凋亡增加的直接因素. 因此推論,慢性PAH大鼠的肺小動(dòng)脈壁細(xì)胞凋亡的明顯增加是神經(jīng)、體液等因素共同作用的結(jié)果,而非低氧的直接結(jié)果.

p53是抑癌基因,也是凋亡相關(guān)基因,其表達(dá)增多和磷酸化可以誘導(dǎo)細(xì)胞中的DNA損毀,從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[4]. p53還能通過細(xì)胞凋亡相關(guān)分子的表達(dá),增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)凋亡刺激的敏感性. 相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明,低氧能增加神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞等的凋亡以及凋亡相關(guān)因子p53, bax表達(dá)的顯著變化[5]. PAH的發(fā)生發(fā)展及其嚴(yán)重程度與PASMCs的凋亡密切相關(guān),誘導(dǎo)凋亡可以減輕肺動(dòng)脈高壓的發(fā)病程度[6].

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明低氧不能直接誘導(dǎo)的離體培養(yǎng)的PASMCs的凋亡增加,但可以誘導(dǎo)p53的表達(dá)顯著增加,提示p53有可能參與了低氧誘導(dǎo)的慢性PAH大鼠的肺小血管壁平滑肌細(xì)胞凋亡的調(diào)控,從而參與了肺小血管壁結(jié)構(gòu)的重建.

參考文獻(xiàn)

[1] Mandegar M, Cheng YB, Huang W, et al. Cellular and molecular mechanisms of pulmonary vascular: Role in the development of pulmonary hypertension[J]. Microvasc Res, 2004,(68):75-103.

[2] Humbert M, Morrell NW, Archer SL, et al. Cellular and molecular pathobiology of pulmonary arterial hypertension[J]. J Am Coll Cardiol, 2004,43(12):13S-24S.

[3] 彭利靜,李志超,李偉. 慢性低氧性肺動(dòng)脈高壓大鼠肺組織p53表達(dá)增高[J]. 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床,2006,26(9): 984-987.

[4] 張振鋒. P53與人類肺癌研究進(jìn)展[J]. 國外醫(yī)學(xué)內(nèi)科學(xué)分冊(cè),1999,26(6):255-261.