導(dǎo)語：如何才能寫好一篇多細(xì)胞生物特點(diǎn)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

為了盡快找到外星人，半個(gè)多世紀(jì)以來，人類什么手段沒試過：我們研制的空間望遠(yuǎn)鏡功能越來越強(qiáng)大，可以把天空掃個(gè)遍；我們殫精竭慮地設(shè)計(jì)了各種信號(hào)，向外星人發(fā)去問候……但多少次我們從驚喜的巔峰摔到了失望的谷底。譬如1960年代，科學(xué)家就一度把脈沖星信號(hào)看作了空間小綠人給我們的回音。至于家門口的那個(gè)“火星叔叔馬丁”讓我們魂?duì)繅?mèng)繞了多少年，那就更別提啦！今年8月，“好奇”號(hào)火星車又在火星登陸了，看看這回能否找到一個(gè)火星細(xì)菌……

可是另一方面，隨著高性能望遠(yuǎn)鏡緊鑼密鼓的搜尋，越來越多類地行星進(jìn)入我們的視野。盡管迄今還沒有發(fā)現(xiàn)一顆跟地球完全一樣的行星，但種種跡象表明，宇宙中適宜生命棲居的行星并不罕見。

這就把我們帶回到了一個(gè)由來已久的謎團(tuán)：既然宇宙中有很多適宜生命居住的家園，那么為什么找不到外星人呢？

當(dāng)然也有人曾提出過種種開脫的理由：或許外星文明還沒有來得及到外星球殖民，就毀滅啦；或許即便萬事俱備，生命也很難產(chǎn)生――比如有人就提出，地球上的生命種子并非“土生土長(zhǎng)”，而是來自太空……但這些觀點(diǎn)總是不能讓人信服。

既然不能通過外部來回答這個(gè)問題，那么能否通過審視地球生命，來找到一點(diǎn)線索呢？

上篇 生命誕生并不難

生命需要能量的支撐

誰都知道，要想活命，就要吃東西。我們所吃的食物最后都轉(zhuǎn)化為了給細(xì)胞提供動(dòng)力的“燃料”。但對(duì)于現(xiàn)代細(xì)胞來說，這“燃料”的利用是極其復(fù)雜的，而且這一套復(fù)雜的機(jī)制，本身就是進(jìn)化的產(chǎn)物，對(duì)于原始生命來說，顯然并不具備。

那么地球上產(chǎn)生原始生命所需的能量來自何處？傳統(tǒng)觀點(diǎn)是：來自閃電或者紫外線的輻射。

這些觀點(diǎn)靠譜嗎？

先來看閃電。首先，閃電釋放能量的特點(diǎn)是時(shí)間短、能量大，但無法收集和儲(chǔ)存，我們至今還沒有發(fā)現(xiàn)任何一種細(xì)胞或動(dòng)植物能獲得這種形式的能量。原始生命恐怕也無法獲得這種能量。

那么紫外線呢？的確，今天個(gè)別單細(xì)胞生物和大多數(shù)的植物都能通過光合作用從太陽獲得能量，但光合作用涉及的過程很復(fù)雜，最初的生命應(yīng)該也不會(huì)具有此項(xiàng)本領(lǐng)。

那么最早的生命又是如何獲得能量的呢？

對(duì)此，可供我們探索的有兩條線索：第一條線索來自對(duì)現(xiàn)代單細(xì)胞生物基因組的比較和研究。通過這種比較，我們可以為它們建立“族譜”，追溯它們共同的祖先。研究表明，最早的細(xì)胞很可能是從H2和CO2的反應(yīng)中獲得碳和能量的。這個(gè)反應(yīng)除了直接生產(chǎn)有機(jī)分子，還能利用釋放的能量，把小分子“串接”成有機(jī)高分子，而生命的物質(zhì)基礎(chǔ)正好是復(fù)雜的有機(jī)高分子。

第二條線索來自對(duì)細(xì)胞能量產(chǎn)生機(jī)制的研究。科學(xué)家通過研究認(rèn)為，細(xì)胞可以靠一種電活動(dòng)來獲得能量。這個(gè)觀點(diǎn)是1961年由英國(guó)生化學(xué)家彼得?米切爾提出的，但因?yàn)樘鋈艘饬?，在?zhēng)論了近20年之后才被大家所接受。

生命離不開電活動(dòng)

米切爾提出，在現(xiàn)代的多細(xì)胞生物中，細(xì)胞獲得能量靠的是一種電活動(dòng)。具體說來，靠的是線粒體內(nèi)膜兩側(cè)因H+濃度不同而產(chǎn)生的電位差。因?yàn)镠+帶正電荷，在膜兩側(cè)由于濃度的不同就形成了大約150毫伏的電位差。這聽起來似乎不算多，但考慮到膜的厚度大概只有1毫米的500萬分之一，所以這個(gè)電場(chǎng)的強(qiáng)度是極其驚人的，能達(dá)到3千萬伏特/米，與閃電相當(dāng)。單細(xì)胞生物完全可以用它來驅(qū)動(dòng)鞭毛運(yùn)動(dòng)，或者用來提供其它動(dòng)力。

至于單細(xì)胞生物，雖然它們體內(nèi)沒有線粒體，但上述能量產(chǎn)生機(jī)制依然存在，只是產(chǎn)生電位差的不是線粒體膜，而是細(xì)胞膜。

米切爾的這個(gè)理論后來得到了證實(shí)，他因此榮獲1978年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

雖然這套能量產(chǎn)生機(jī)制對(duì)于現(xiàn)代細(xì)胞來說也是極其復(fù)雜的，但既然它為單細(xì)胞和多細(xì)胞生物所共有，那么可以推測(cè)，最早的單細(xì)胞生物也完全可以利用這個(gè)機(jī)制產(chǎn)生能量，只是這套機(jī)制當(dāng)時(shí)還沒有變得像現(xiàn)在一樣復(fù)雜而已。這就好比一架機(jī)器，開始比較簡(jiǎn)單，經(jīng)過世代的改進(jìn)，如今已變得精巧復(fù)雜，但其基本的工作原理卻從一而終，沒有太大的變化。

誕生生命的搖籃

那么，早期生命是如何完成今天需要很復(fù)雜的機(jī)制才能勝任的這一工作的？科學(xué)家想到了深海熱液。

提起“深海熱液”，許多人立馬會(huì)想起海底的黑煙囪，這種黑煙囪存在于海底火山口附近，這種熱液是酸性的。但我們這里指的是一種堿性的海底熱液，它靠海水滲進(jìn)地幔中的橄欖石礦而形成。

橄欖石和海水反應(yīng)，生成蛇紋石，這個(gè)過程叫“蛇紋石化”。這一過程會(huì)產(chǎn)生堿性溶液（也就是H+濃度較低的溶液）和氫氣。當(dāng)它們鉆出地殼，與寒冷的海水接觸，里面溶解的礦物就析出來，形成像塔一樣的白色煙囪。這樣的煙囪，為“孵化”生命提供了有利條件。

讓我們不妨穿越時(shí)空，回到40億年前生命曙光乍現(xiàn)的時(shí)候，考察一下當(dāng)時(shí)地球的環(huán)境。

那個(gè)時(shí)候，如果有氧氣，也一定非常稀薄，因?yàn)榇髿庵械难踔饕獊碜灾参锏墓夂献饔?，而那個(gè)時(shí)候還沒有植物。所以，在那種缺氧的條件下，鐵不易被氧化，海洋富含鐵。那時(shí)CO2或許比現(xiàn)在還多，更多的CO2溶于水，意味著海洋顯酸性，海水富含H+。

試想一下，在這樣的環(huán)境下會(huì)發(fā)生什么事情？在多孔的海底煙囪，有很多像細(xì)胞一樣的小室，里面彼此相通，其表面由一層礦物薄膜與海水隔開。這層薄膜富含鐵、鎳和硫化鉬等礦物，而這些礦物是著名的催化劑，至今依然被細(xì)胞利用（當(dāng)然，它們被包含在了蛋白質(zhì)之中）來催化把CO2轉(zhuǎn)變成有機(jī)分子的反應(yīng)。

橄欖石蛇紋石化的過程中產(chǎn)生的富含氫氣的熱液，自然會(huì)滲進(jìn)這些小室。這樣，在礦物薄膜的內(nèi)側(cè)，是H+濃度較低、呈堿性的熱液，在外側(cè)則是H+濃度較高、呈酸性的海水。內(nèi)外因H+濃度不等，形成了電位差。假如膜很薄，形成的電場(chǎng)可以非常強(qiáng)。

本來，一般來說，要讓CO2和H2發(fā)生反應(yīng)是很難的：即使用鐵等催化劑，也要在高溫下才能進(jìn)行。但科學(xué)家注意到，在活細(xì)胞中，一旦有生物膜形成的高壓電場(chǎng)參與，這個(gè)反應(yīng)的門檻就會(huì)大大地降低了。

生命誕生并不難

現(xiàn)在，再讓我們一起來盤點(diǎn)一下這些小室周圍究竟有些什么：首先，從反應(yīng)材料來說，海水富含CO2，熱液富含H2；其次，從反應(yīng)條件來看，小室的礦物薄膜富含鐵、鎳等催化劑，而且在膜兩側(cè)又可形成足堪與閃電相當(dāng)?shù)母邏弘妶?chǎng)。反應(yīng)材料和條件都已經(jīng)一一齊備！所以，把CO2和H2合成有機(jī)分子的反應(yīng)應(yīng)該很容易發(fā)生，反應(yīng)釋放的能量又用于把有機(jī)小分子“串接”成氨基酸、糖和核甘酸等有機(jī)高分子。

由此來看，生命誕生所需要的條件和過程并不復(fù)雜，遠(yuǎn)非什么破壞熱力學(xué)第二定律的神秘現(xiàn)象，而是星球上自然狀態(tài)的不平衡所導(dǎo)致的必然結(jié)果。這個(gè)不平衡主要表現(xiàn)在礦物薄膜兩側(cè)海水酸堿度的失衡上。

當(dāng)然，我們得承認(rèn)這幅圖景還有很多空白需要填補(bǔ)，許多細(xì)節(jié)還有待搞清楚。但不妨?xí)簳r(shí)先考慮大的方面。根據(jù)這幅圖景，生命起源所需的“采購(gòu)單”其實(shí)很簡(jiǎn)單：橄欖石、水和CO2。而水和橄欖石是宇宙中最豐富的物質(zhì)之一。在太陽系中，許多行星的大氣富含CO2，這說明，CO2在宇宙中也很普遍。所以這種自發(fā)的反應(yīng)，可以大規(guī)模地發(fā)生在任何有水有橄欖石的行星上。

所以，從這一切我們可以預(yù)測(cè)，一旦星球的條件具備（譬如行星冷卻到合適溫度），單細(xì)胞生物的出現(xiàn)就不可避免。無怪乎，地球上的單細(xì)胞生命在地球誕生不到5億年之后就迫不及待地出世了。

下篇 復(fù)雜生命產(chǎn)生不易

巨大的鴻溝

那么此后發(fā)生了什么？人們通常認(rèn)為，一旦單細(xì)胞生物出現(xiàn)，只要給予合適的條件，它必然就會(huì)逐漸進(jìn)化成更復(fù)雜的多細(xì)胞生物。

但這件事在地球上有些蹊蹺。當(dāng)然，毫無疑問，地球上的多細(xì)胞生物是由單細(xì)胞生物進(jìn)化而來的，但其間經(jīng)歷了超乎尋常的延宕，大約過了相當(dāng)于地球年齡一半的時(shí)間，復(fù)雜的多細(xì)胞生物才開始出現(xiàn)。而且，單細(xì)胞生物進(jìn)化成多細(xì)胞在40億年的進(jìn)化歷史上僅發(fā)生了一次。這一切都暗示著，單細(xì)胞生物變成多細(xì)胞生物或許是進(jìn)化史上一次極為稀罕的偶然事件。

再者，如果說單細(xì)胞生物是通過數(shù)十億年的時(shí)間緩慢進(jìn)化成多細(xì)胞生物的，那么就應(yīng)該存在一系列中間狀態(tài)的細(xì)胞，甚至它們的后代有些至今還存在，但這種中間狀態(tài)的生命至今沒找到。

相反，在單細(xì)胞生物和多細(xì)胞生物之間，橫亙著一條巨大的鴻溝。一邊是細(xì)菌，不論體積還是基因組的規(guī)模而言都非常??；而另一邊是體積龐大、行動(dòng)笨拙的真核細(xì)胞，一個(gè)典型的真核細(xì)胞體積大約是一個(gè)細(xì)菌的1500倍，基因組也差不多是這個(gè)倍數(shù)。假如把細(xì)菌比作輕巧的戰(zhàn)斗機(jī)，那真核細(xì)胞就好比航空母艦。

地球上所有復(fù)雜的生命，動(dòng)物也罷，植物和真菌也罷，都是真核生物，它們是由共同的祖先進(jìn)化而來的。所以，假如沒有發(fā)生一次性產(chǎn)生真核細(xì)胞祖先的事件，那就沒有植物，沒有魚，沒有恐龍和我們靈長(zhǎng)類。

低級(jí)生命“升級(jí)”難

低級(jí)生命“升級(jí)”為高級(jí)生命很難，其實(shí)是因?yàn)榧?xì)菌本身就缺少能夠進(jìn)化成真核細(xì)胞生物的合適構(gòu)造，或者不妨說，它們先天不足。

如最近，一些科學(xué)家收集了各種細(xì)胞新陳代謝率和基因組的數(shù)據(jù)，并據(jù)此計(jì)算了一下，假如細(xì)菌要想“升級(jí)”――長(zhǎng)得更大些，需要消耗多少能量。他們發(fā)現(xiàn)，倘若讓一個(gè)細(xì)菌的體積和基因組擴(kuò)大到一個(gè)真核細(xì)胞般大小，那么每個(gè)基因平均可以利用的能量只及真核細(xì)胞的數(shù)萬分之一。

我們知道，基因控制著蛋白質(zhì)的合成，細(xì)胞的絕大多數(shù)能量最后都用于制造蛋白質(zhì)，所以每個(gè)基因平均可以利用的能量是衡量蛋白質(zhì)種類和產(chǎn)量多寡的重要指標(biāo)。而蛋白質(zhì)又是維持細(xì)胞各項(xiàng)生理功能的最重要物質(zhì)，種類和產(chǎn)量越多，意味著生命活動(dòng)越復(fù)雜。

所以，對(duì)于單細(xì)胞生物來說，它的每個(gè)基因可以利用的能量非常有限，哪怕有心，力也不足，根本無法指導(dǎo)合成大量參與復(fù)雜生命活動(dòng)的蛋白質(zhì)，因此長(zhǎng)得更大對(duì)它一點(diǎn)好處都沒有。

這就是單細(xì)胞所遇到的難以跨越的困難：它想“升級(jí)”變復(fù)雜，變成一條魚或者一棵樹，就不得不擴(kuò)充自己的基因組；可是，單靠它自身又不能為這些“擴(kuò)招”的基因提供適足的活動(dòng)“經(jīng)費(fèi)”；于是，變復(fù)雜的“升級(jí)夢(mèng)”也就永遠(yuǎn)實(shí)現(xiàn)不了。

高級(jí)生命，拜天所賜

那么真核細(xì)胞是如何突破這個(gè)困境的呢？答曰：通過獲得線粒體。

大約在距今20億年前，一個(gè)單細(xì)胞里不知怎么回事鉆進(jìn)了一個(gè)細(xì)菌。并且這個(gè)細(xì)菌沒被它吃掉，竟然在它體內(nèi)繁殖起來。當(dāng)這個(gè)細(xì)胞一分為二，寄宿在其體內(nèi)的這些細(xì)菌也分成兩半，所以細(xì)菌的后代依然寄宿在細(xì)胞的后代身上，形成一種共生的關(guān)系。沒想到這些細(xì)胞因禍得福，比起別的細(xì)胞來，更具生存優(yōu)勢(shì)，所以在弱肉強(qiáng)食的世界上逐漸壯大起來。

這樣，一代又一代，這些共生的細(xì)菌逐漸進(jìn)化成了細(xì)胞里微小的能量產(chǎn)生器――線粒體。線粒體既包含有制造能量所需的膜。而且，它們還沿著這一既定角色越變?cè)叫。魏味嘤嗟臇|西都被統(tǒng)統(tǒng)拋棄，最初大約有3000個(gè)基因，最后只剩下40個(gè)。

對(duì)于宿主細(xì)胞，那又是另一回事。當(dāng)線粒體的基因組縮小的時(shí)候，每個(gè)宿主基因分配到的可以利用的能量卻在不斷增加。受益于一群線粒體的“服侍”，它得以自由地?cái)U(kuò)充自己的基因組和長(zhǎng)得更大。

基因組的擴(kuò)大為復(fù)雜生命的進(jìn)化提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，使細(xì)胞變復(fù)雜成了可能。

這樣看來，復(fù)雜生命的出現(xiàn)，完全維系于一個(gè)非常偶然的事件――一個(gè)單細(xì)胞獲得了另一個(gè)單細(xì)胞！這意味著單細(xì)胞生物并非必定能進(jìn)化成復(fù)雜的多細(xì)胞生命。永不停歇的自然選擇，在過去的數(shù)十億年里，作用于無以數(shù)計(jì)的細(xì)菌，但這并沒有導(dǎo)致復(fù)雜生命從它們中涌現(xiàn)。細(xì)菌或許僅僅因?yàn)轶w內(nèi)缺少一個(gè)線粒體，于是它們好像陷入了進(jìn)化的陷阱，左沖右突也出不來，而多細(xì)胞生物則全靠偶然和僥幸才逃離這口陷阱。

人類，是宇宙唯一的精靈

經(jīng)過這樣一番探索，現(xiàn)在，我們可以對(duì)許多問題做出回答了。

宇宙中低級(jí)生命出現(xiàn)的概率有多大？由于構(gòu)建單細(xì)胞的材料――水、橄欖石和CO2――在宇宙中的存在是如此普遍，所以我們有理由相信，生命在宇宙中并不是地球的“專利”，在外星發(fā)現(xiàn)低級(jí)生命，應(yīng)該是意料之中和情理之中的事情。

篇2

關(guān)鍵詞：結(jié)直腸癌；治療結(jié)直腸癌為惡性腫瘤疾病中比較常見的一種，其發(fā)病率在世界范圍內(nèi)位于惡性腫瘤發(fā)病率第四位，相關(guān)病死率第2位[1]。其發(fā)病因素很多，很多情況下內(nèi)外交互。其外因一般為物理、化學(xué)、生物等致癌因素，主要與人的生活狀況、工作條件、飲食習(xí)慣等有關(guān)；內(nèi)在原因主要為遺傳因素。在我國(guó)，隨著近幾年來國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，人民生活節(jié)奏加快、工作壓力增大以及飲食習(xí)慣的改變都是誘發(fā)結(jié)直腸癌病發(fā)的主要原因，在我國(guó)結(jié)直腸癌的發(fā)病率呈逐年升高趨勢(shì)。另一方面，由于結(jié)直腸癌早期癥狀不明顯，主要為胃腸道不適，確診困難，多數(shù)患者確診時(shí)已為癌癥中晚期，給治療帶增加了困難，也提高了治療后腫瘤復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移的幾率，這些都導(dǎo)致患者術(shù)后生存率低。本篇從臨床外科角度出發(fā)，分別從確診方法、治療方法和轉(zhuǎn)移治療這幾個(gè)臨床治療的難點(diǎn)綜述了近年來結(jié)直腸癌治療的進(jìn)展。

1診斷方法

結(jié)直腸癌早期癥狀不明顯，一般性只體現(xiàn)為胃腸道不適等，其病灶部位多，這些都給早期的確診帶來了極大的困難，在臨床上一直都缺乏比較有效可靠的早期診斷方法。

1.1基因芯片技術(shù)近年來由于基因技術(shù)的日益成熟，在臨床上基因芯片技術(shù)由于其精確性已被廣泛用于基因多態(tài)性分析和基因表達(dá)譜分析等方面?；蛐酒且环NDNA分析技術(shù)，其基本原理是將大量已知的DN段按一定的排列順序固定到固體載體上，形成DNA矩陣，同法將患者的DNA固定至固體載體上，通過體外轉(zhuǎn)錄等技術(shù)將熒光標(biāo)記分子摻入至兩份DNA當(dāng)中分別做成DNA矩陣和樣品DNA，使用掃描儀對(duì)樣品DNA和DNA矩陣進(jìn)行掃描，通過計(jì)算機(jī)對(duì)兩者分析兩者各點(diǎn)陣間熒光強(qiáng)度的不同從而得到診斷所需的基因表達(dá)信息，其分析結(jié)果具有高效性和可靠性。

顏登國(guó)等[2]在2012年的一份報(bào)告中指出通過基因芯片技術(shù)能夠通過檢測(cè)患者免疫基因的改變確定其病灶是否出現(xiàn)轉(zhuǎn)移。這份報(bào)告為結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移的確診提供了理論依據(jù)。Melotte等[3]利用此技術(shù)通過對(duì)結(jié)直腸癌患者糞便中DNA的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)片段中NDRG4基因啟動(dòng)子甲基化發(fā)生率較正常DN段有特異性變化，此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)很可能在今后成為早期結(jié)直腸癌臨床確診的主要檢測(cè)途徑。

1.2糞便隱血試驗(yàn)消化道惡性腫瘤早期，出現(xiàn)微量出血可能是唯一的明顯癥狀。因此糞便隱血試驗(yàn)是早期確診的重要手段之一，其具有經(jīng)濟(jì)、患者無痛苦等優(yōu)點(diǎn)。正常人試驗(yàn)結(jié)果為陰性，消化性潰瘍患者呈陽性，陽性率為40%~70%且呈間斷性，消化道癌癥患者陽性率則高達(dá)95%。由此可見此種手段具有良好的在區(qū)分消化道癌癥與普通消化道疾病時(shí)有一定的特異性。但此種手段不能完全確診，建議結(jié)合其他手段如結(jié)腸鏡、CT結(jié)腸成像進(jìn)行聯(lián)合確診。對(duì)高危人建議1年至少進(jìn)行一次此種檢測(cè)，以提高臨床檢測(cè)率。

2治療方法

目前手術(shù)治療仍舊為直腸癌治療的主要臨床手段，其目的在于切除病灶部位，但由于結(jié)直腸癌病灶部位復(fù)雜，手術(shù)根除率低，且在我國(guó)結(jié)直腸癌患者主要為中晚期患者，術(shù)后5年存活率僅為50%左右，復(fù)發(fā)率在60%~80%，且僅有10%~20%的患者具備二期手術(shù)的條件。目前結(jié)直腸癌治療手段正向著生物免疫治療的方向發(fā)展。

2.1 CLS多細(xì)胞免疫治療CLS多細(xì)胞免疫治療是在原有的生物免疫治療手段的最新突破，此種技術(shù)已運(yùn)用于臨床，其具有殺傷腫瘤的細(xì)胞活性更大、靶向性更強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。多細(xì)胞治療是在原先DC+CIK細(xì)胞免疫治療基礎(chǔ)上增加 NK細(xì)胞 、 γδT細(xì)胞 、 CD3AK細(xì)胞 三種細(xì)胞，通過5種細(xì)胞聯(lián)合治療，相互協(xié)作，互通有無，最終將癌細(xì)胞殺傷，對(duì)患者病情進(jìn)行有效控制，目前CLS多細(xì)胞免疫治療已成為癌癥治療最為有效的技術(shù)手段。是一種有效抑制腫瘤的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)的治療手段。

在治療原理方面CLS多細(xì)胞免疫治療和DC+CIK細(xì)胞一樣，都是通過采集患者外周血液中的單個(gè)細(xì)胞核，在GMP實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行分離，誘導(dǎo)，擴(kuò)增，激活等操作，培養(yǎng)出高品質(zhì)的細(xì)胞，然后將這些細(xì)胞分多次回輸?shù)交颊唧w內(nèi)。

CLS多細(xì)胞免疫治療主要是通過 DC細(xì)胞 、 CIK細(xì)胞 、NK細(xì)胞、γδT細(xì)胞和CD3AK細(xì)胞，這種組合在世界范圍內(nèi)被認(rèn)可為最經(jīng)典組合細(xì)胞，在治療癌癥的效果方面非常顯著。組合的具體分工為：DC細(xì)胞最先進(jìn)入人體機(jī)體對(duì)其免疫系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)動(dòng)，標(biāo)記腫瘤抗原，在此作用下使得免疫細(xì)胞群CIK細(xì)胞、NK細(xì)胞、γδT細(xì)胞和CD3AK細(xì)胞可以對(duì)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行殺傷;CIK細(xì)胞具有廣譜的癌細(xì)胞殺傷功能，對(duì)被標(biāo)記的癌細(xì)胞進(jìn)行廣泛殺傷;NK細(xì)胞在具有有效殺傷腫瘤干細(xì)胞作用的同時(shí)也具有殺傷成熟癌細(xì)胞功能;γδT細(xì)胞在殺傷癌細(xì)胞的同時(shí)又對(duì)DC細(xì)胞的作用進(jìn)行補(bǔ)充，對(duì)DC無法識(shí)別的癌細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記殺傷;CD3AK細(xì)胞針對(duì)病毒癌細(xì)胞具有超強(qiáng)殺傷力。

CLS多細(xì)胞免疫治療目前是世界上治療腫瘤的最新技術(shù)，是繼手術(shù)、放療及 化療后腫瘤治療的第四種模式。其具有治愈率高、轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)率低、無毒副作用、能夠最大程度延長(zhǎng)患者存活時(shí)間等特點(diǎn)

2.2 CEA免疫治療癌胚抗原（CEA）是一種糖蛋白，在傳統(tǒng)治療中，CEA一直作為確診結(jié)直腸癌的一個(gè)參考因素，人體內(nèi)的CEA含量對(duì)結(jié)直腸癌細(xì)胞的聚集、凋亡等生物特性有著重要影響，結(jié)直腸癌變組織CEA含量較周圍正常組織高30%~62%。近幾年對(duì)CEA的研究已經(jīng)不僅僅局限于臨床診斷和術(shù)后檢測(cè)，Ojima等[4]利用CEA與單核細(xì)胞集落刺激因子基因、IL-12基因等的聯(lián)合作用，成功說明我們確實(shí)能夠通過CEA來效抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，雖然目前此類技術(shù)仍處于研究階段，但進(jìn)展令人鼓舞。

3轉(zhuǎn)移治療

結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移是結(jié)直腸癌患者術(shù)后比較常見的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移情況，復(fù)發(fā)患者中一般只有10%~25%適合二期治療。由于肝臟往往是結(jié)直腸癌癥的唯一轉(zhuǎn)移病灶，目前臨床上仍舊以手術(shù)治療為主。

術(shù)中聯(lián)合射頻治療是一種以傳統(tǒng)手術(shù)為基礎(chǔ)的改進(jìn)型治療方案，傳統(tǒng)的手術(shù)是直接切除病灶，此種治療方法在旨在使得病灶組織壞死。其原理為利用影像引導(dǎo)技術(shù)將熱傳導(dǎo)探頭引導(dǎo)至病灶組織，使其凝固壞死，最終達(dá)到腫瘤治愈的目的，但其相比于傳統(tǒng)的病灶切除，存活率低，但治療操作簡(jiǎn)單，患者甚至可以不住院治療，此種治療手段比較使用了轉(zhuǎn)移灶分散或者轉(zhuǎn)移灶較小的結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移的治療。對(duì)于轉(zhuǎn)移治療，大量的臨床案例分析，單一的病灶切除并非最佳治療方案，往往需要結(jié)合其自身轉(zhuǎn)移灶情況進(jìn)行外科切除、化療、射頻治療等手段聯(lián)合治療，以延長(zhǎng)患者的生存期。

4討論

近年來我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展迅速，在給人們帶來福祉的同時(shí)，人們的工作壓力、生活規(guī)律、飲食習(xí)慣等都使得越來越多的人成為了結(jié)直腸癌的高危人群[5]。人民對(duì)癌癥的認(rèn)識(shí)不清，預(yù)防、重視不足，以及結(jié)直腸癌早期癥狀不明顯的特點(diǎn)導(dǎo)致了多數(shù)臨床案例為中晚期，使得患者的術(shù)后存活率大幅降低。近年來對(duì)于結(jié)直腸癌的確診、治療等方面的研究成果令人振奮，尤其是最近幾年，生物、基因技術(shù)的發(fā)展，使得更多有效的技術(shù)得以運(yùn)用到結(jié)直腸癌的有關(guān)治療當(dāng)中，結(jié)直腸癌的整體治療方案正朝著確診早、治療順應(yīng)性好、術(shù)后復(fù)發(fā)少、患者存活率高的良性方面快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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篇3

【摘要】 目的： 探討COX2和VEGF在肝癌多細(xì)胞球體（MCS）中的表達(dá)與肝癌群集耐藥的關(guān)系. 方法： 以liquid overlay技術(shù)獲得肝癌HepG2多細(xì)胞球體為模型，采用透射電鏡和掃描電鏡比較單層細(xì)胞與MCS的形態(tài)學(xué)差異；采用MTT法和流式細(xì)胞技術(shù)比較ADM和5FU對(duì)單層細(xì)胞和MCS的生長(zhǎng)抑制率和細(xì)胞凋亡率；采用免疫組化和圖像分析技術(shù)比較COX2和VEGF在單層細(xì)胞和多細(xì)胞球體表達(dá)的差異. 結(jié)果： 與單層細(xì)胞相比，多細(xì)胞球體細(xì)胞間黏附廣泛而緊密，可見中間連接和橋粒連接. 不同濃度的ADM和5FU作用48 h，MCS細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制率和細(xì)胞凋亡率均低于單層細(xì)胞，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P

【關(guān)鍵詞】 肝癌；群集耐藥；環(huán)氧化酶2；血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子

0引言

腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)耐藥現(xiàn)象是腫瘤化療失敗的主要原因之一. 三維細(xì)胞培養(yǎng)比平面細(xì)胞培養(yǎng)更能反映體內(nèi)腫瘤的情況［1］. 我們檢測(cè)肝癌多細(xì)胞球體（multicellular spheroids，MCS）對(duì)阿霉素（adriamycin，ADM）和5氟脲嘧啶（5fluorouracil，5FU）的耐藥性以及環(huán)氧化酶2（cyclooxygenase2，COX2）和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）在肝癌群集耐藥（multicellular resistance，MCR）中的表達(dá)的關(guān)系，探討肝癌MCS的耐藥機(jī)制.

1材料和方法

1.1材料人肝癌HepG2細(xì)胞購(gòu)自美國(guó)ATCC，由本室保存；RPMI 1640培養(yǎng)液購(gòu)自Gibco公司；噻唑蘭（MTT）和二甲基亞砜（DMSO）購(gòu)自Sigma公司；Annexin VFITC試劑盒購(gòu)自晶美生物公司；COX2鼠抗人mAb和VEGF鼠抗人mAb購(gòu)自Santa Cruz公司. 透射電鏡（Hitachi，H600）；掃描電鏡（JEOL，JSM840）；高通量多功能微板測(cè)試系統(tǒng)（BMG，PolarStar OPTIMA）；流式細(xì)胞儀（BD，F(xiàn)ALS Calibar）；圖像信號(hào)采集與分析系統(tǒng)（Leica，Q550CW）. 細(xì)胞平面培養(yǎng)采用常規(guī)方法，多細(xì)胞球體采用liquid overlay技術(shù)獲得［2］，先將20 g/L瓊脂糖0.5 mL在6孔板上鋪一薄層，冷卻后接種HepG2細(xì)胞（1×106/L） 2 mL，每48 h半量換液1次，4 d后形成MCS.

1.2方法

1.2.1細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)觀察取平面細(xì)胞和MCS，置于25 g/L戊二醛固定液中4℃固定2 h，10 g/L四氧化鋨固定液4℃后固定2 h，乙醇梯度脫水，置換，切片，噴金后用透射電鏡和掃描電鏡觀察.

1.2.2細(xì)胞抑制率的檢測(cè)將細(xì)胞接種于96孔板中，在不同濃度ADM和5FU作用48 h后，每孔加入5 g/L MTT 20 μL，繼續(xù)孵育4 h后棄上清，每孔加入150 μL DMSO振蕩5 min，于492 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)每孔A值，以不加藥物組為空白對(duì)照，計(jì)算細(xì)胞抑制率. 細(xì)胞抑制率（%）=［(1-實(shí)驗(yàn)組A值)/對(duì)照組A值］×100%.

1.2.3細(xì)胞凋亡的檢測(cè)單層細(xì)胞和MCS分別經(jīng)不同濃度ADM和5FU作用48 h后收集，按照試劑盒說明書加入Annexin VFITC和PI，避光染色15 min后，上機(jī)檢測(cè)細(xì)胞凋亡率.

1.2.4檢測(cè)COX2和VEGF的表達(dá)單層細(xì)胞制作細(xì)胞爬片，40 g/L多聚甲醛固定20 min后備用. MCS 40 g/L多聚甲醛固定1 h后，乙醇脫水，二甲苯透明，石蠟包埋，常規(guī)切片后備用. 根據(jù)試劑盒說明進(jìn)行免疫組化染色，陰性對(duì)照用PBS代替一抗. 用Leica Q550cw圖像信號(hào)采集與分析系統(tǒng)在統(tǒng)一光強(qiáng)下隨機(jī)選擇10個(gè)視野（10×20）計(jì)算平均灰度值，灰度值越小，陽性染色越強(qiáng)，表明免疫反應(yīng)性越高.

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理: 采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析. 計(jì)量指標(biāo)以x±s表示，用COX2和VEGF的灰度值表示表達(dá)強(qiáng)度，組間比較用方差分析，P

2結(jié)果

2.1單層細(xì)胞和MCS的形態(tài)學(xué)特點(diǎn)單層HepG2細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)，細(xì)胞表面有較多的微絨毛樣突起，細(xì)胞間隙較大（圖1A），細(xì)胞間連接少見，僅見一類似緊密連接樣的結(jié)構(gòu)（圖1B）. MCS懸浮生長(zhǎng)，細(xì)胞相互聚集并迅速增殖，形成細(xì)胞數(shù)目不等的球形多細(xì)胞聚集體，具有三維的結(jié)構(gòu)特征，于培養(yǎng)后4 d直徑達(dá)到200 μm左右(圖1C)，細(xì)胞間黏附廣泛而緊密，可見橋粒連接和中間連接（圖1D）.

2.2單層細(xì)胞和MCS細(xì)胞抑制率的比較MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，除0.15625 mg/L組以外，經(jīng)0.3125，0.625，1.25和2.5 mg/L的ADM作用48 h后，MCS的細(xì)胞抑制率低于單層細(xì)胞（P

2.3單層細(xì)胞和MCS細(xì)胞凋亡的比較經(jīng)0.5，1.0，2.0 mg/L ADM作用48 h后，MCS的細(xì)胞凋亡率低于單層細(xì)胞（P

A: 掃描電鏡下單層細(xì)胞形態(tài)（×1000）; B: 透射電鏡下單層細(xì)胞形態(tài)（×3000）; C: 掃描電鏡下MCS形態(tài)（×370）;D: 透射電鏡下MCS形態(tài)（×60 000）

2.4COX2和VEGF的表達(dá)差異COX2和VEGF主要在胞質(zhì)表達(dá)，呈棕黃色顆粒，對(duì)表達(dá)陽性的樣本進(jìn)行圖像分析，測(cè)平均灰度值作為表達(dá)強(qiáng)度的量化指標(biāo). 將單層細(xì)胞培養(yǎng)成MCS時(shí)，COX2和VEGF的表達(dá)均增高（P

A: COX在單層細(xì)胞中的表達(dá); B: COX在MCS中的表達(dá); C: VEGF在單層細(xì)胞中的表達(dá); D: VEGF在MCS中的表達(dá).

圖4COX2和VEGF在單層細(xì)胞和MCS中的表達(dá)×200

3討論

肝癌耐藥是影響化療療效和患者預(yù)后的重要原因. 盡管對(duì)于腫瘤耐藥的研究，已經(jīng)有了很大的進(jìn)展，如MDR基因的發(fā)現(xiàn)，但是這些都是平面培養(yǎng)的結(jié)果，忽略了腫瘤細(xì)胞與細(xì)胞之間，細(xì)胞與基質(zhì)之間的相互影響. 多細(xì)胞球體在組織結(jié)構(gòu)上與實(shí)體瘤相似，體外培養(yǎng)簡(jiǎn)單方便，是研究實(shí)體瘤的良好模型，MCS的耐藥現(xiàn)象已經(jīng)在多種腫瘤中得到證實(shí)［3］. 本研究表明，將肝癌HepG2細(xì)胞三維培養(yǎng)，當(dāng)細(xì)胞相互黏附成為較致密的多細(xì)胞球體時(shí)，細(xì)胞與細(xì)胞之間的連接結(jié)構(gòu)明顯增多，細(xì)胞間的相互作用增強(qiáng)；同時(shí)細(xì)胞抑制率、細(xì)胞凋亡率的檢測(cè)提示其對(duì)ADM和5FU產(chǎn)生明顯耐藥. 這些說明我們所建立的肝癌群集耐藥模型是成功的.

目前，已經(jīng)提出許多機(jī)制來解釋MCR［4］：①M(fèi)CS中細(xì)胞具有不均質(zhì)性，相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)細(xì)胞的增多，使得對(duì)化療敏感的細(xì)胞數(shù)量減少；②細(xì)胞間的黏附作用可以抑制細(xì)胞凋亡的發(fā)生，從而產(chǎn)生耐藥；③MCS的環(huán)境引起的耐藥相關(guān)基因的表達(dá). COX2抑制劑可以通過激活死亡受體信號(hào)途徑，caspase途徑和線粒體途徑誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡［5］.可見COX2的過度表達(dá)改變了細(xì)胞某些增殖和凋亡相關(guān)基因的表達(dá)，從而促進(jìn)了腫瘤惡性行為的發(fā)生. Liu等［6］用CoCl2誘導(dǎo)幾種前列腺癌細(xì)胞株VEGF表達(dá)的上調(diào)幅度與COX2的上調(diào)幅度基本一致，且選擇性COX2抑制劑NS398可使VEGF的表達(dá)受抑，表明COX2的表達(dá)和VEGF相關(guān). 研究表明，在白血病細(xì)胞中，VEGF可以誘導(dǎo)抗凋亡因子Bcl2的表達(dá)，從而抑制凋亡［7］.

在本研究中，COX2和VEGF在MCS中的表達(dá)明顯高于單層細(xì)胞，提示這可能是導(dǎo)致肝癌HepG2細(xì)胞MCR的重要原因之一. 當(dāng)單層細(xì)胞黏附聚集成致密的多細(xì)胞球體時(shí)，細(xì)胞間連接的增多，MCS中心區(qū)缺氧的發(fā)生，環(huán)境因素的改變可能導(dǎo)致了COX2和VEGF表達(dá)的增加，從而促進(jìn)了細(xì)胞增殖，抑制了細(xì)胞凋亡，參與了MCR的發(fā)生.

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篇4

【關(guān)鍵詞】原核細(xì)胞 真核細(xì)胞 基因表達(dá) mRNA DNA 轉(zhuǎn)錄和翻譯

【中圖分類號(hào)】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2014）31-0129-01

在高中生物中談到的基因表達(dá)也就是基因控制蛋白質(zhì)的合成。蛋白質(zhì)合成分兩個(gè)過程――轉(zhuǎn)錄和翻譯。真核生物和原核生物基因表達(dá)的區(qū)別與基因結(jié)構(gòu)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系。

一 真核生物和原核物體內(nèi)基因表達(dá)的區(qū)別

轉(zhuǎn)錄的模板是DAN（基因）有義的一條鏈，所以首先要了解真核生物和原核生物的基因結(jié)構(gòu)。

第一，真核生物的基因結(jié)構(gòu)有編碼區(qū)和非編碼區(qū)。編碼區(qū)能編碼蛋白質(zhì)，非編碼區(qū)不編碼蛋白質(zhì)，但編碼蛋白質(zhì)過程中具有調(diào)控作用。真核生物的基因編碼區(qū)是不連續(xù)的有間隔的，兩個(gè)外顯子之間有一個(gè)內(nèi)含子，外顯子編碼蛋白質(zhì)，內(nèi)含子不編碼蛋白質(zhì)。

我們上面談到真核生物和原核生物基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)真核生物中編碼蛋白質(zhì)的基因通常是間斷、不連續(xù)的，由于轉(zhuǎn)錄時(shí)內(nèi)含子和外顯子是一起轉(zhuǎn)錄的，因而轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的信使RNA必須經(jīng)加工，將內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄部分剪切掉，將外顯子轉(zhuǎn)錄部分拼接起來，才能成為成熟的RNA。而原核生物的基因由于不含有外顯子和內(nèi)含子，因此，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的信使RNA不需要剪切、拼接等加工過程。

真核生物和原核生物的基因表達(dá)過程時(shí)空上的區(qū)別主要由細(xì)胞結(jié)構(gòu)來決定的。真核生物有細(xì)胞核，核膜將核質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)隔開，因此，轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核中進(jìn)行，翻譯在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行?？梢娖滢D(zhuǎn)錄和翻譯具有時(shí)間和空間上的分隔。原核生物體細(xì)胞沒有核膜包被的真正細(xì)胞核，所以原核生物基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯通常是在同一時(shí)間、同一地點(diǎn)進(jìn)行的，即在轉(zhuǎn)錄未完成之前翻譯便開始進(jìn)行。如大腸桿菌乳糖分解代謝過程中，三個(gè)結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯就是同時(shí)在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的。

原核生物和真核生物的基因表達(dá)不單單是轉(zhuǎn)錄和翻譯上的區(qū)別，還有真核生物大多是多細(xì)胞生物，個(gè)體發(fā)育過程中要發(fā)生細(xì)胞分化。分化是不同的基因特異性表達(dá)的結(jié)果。細(xì)胞中關(guān)閉或開啟某些基因，都是在嚴(yán)格調(diào)控作用下進(jìn)行的?；虻倪@種特異性表達(dá)的調(diào)控機(jī)制也是真核生物所特有的。

二 真核生物基因表達(dá)調(diào)控的過程與原核生物的共同之處

篇5

動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體考點(diǎn)是動(dòng)物細(xì)胞工程的重點(diǎn)內(nèi)容，該考點(diǎn)既是當(dāng)今生物科技的熱點(diǎn)，也是社會(huì)熱點(diǎn)，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)及人們的生活有著密切聯(lián)系，在近幾年的高考中，地位越來越重要。

高考以考查學(xué)生的綜合能力為主，因此考查此部分內(nèi)容時(shí)常以細(xì)胞工程等重要成果為背景命題，以圖解形式呈現(xiàn)，考查動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體制備的思路、方法、過程、應(yīng)用以及解讀信息、解決實(shí)際問題的能力；也常與蛋白質(zhì)、中心法則、遺傳和變異、免疫、基因工程、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎工程等考點(diǎn)融合在一起命題。

命題主要以中低難度為主，考生要注意結(jié)合題干信息用專業(yè)術(shù)語答題。試題常結(jié)合最新科技成果以科普信息題的形式出現(xiàn)，盡管起點(diǎn)非常高，但落腳點(diǎn)很低，容易作答。試題一般由事件、信息、問題三部分組成，信息是其中的核心，教材中的相關(guān)知識(shí)是回答的依據(jù)。

■ 二、 動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體考點(diǎn)解析

（一） 動(dòng)物細(xì)胞融合

動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程。融合后形成的具有原來兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。

1. 誘導(dǎo)方法

（1） 物理法：包括離心、振動(dòng)、電激等。（2） 化學(xué)法：常用聚乙二醇（PEG）作為誘導(dǎo)劑。（3） 生物法：即用滅活的病毒誘導(dǎo)，其原理是病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細(xì)胞互相凝聚，細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布，細(xì)胞膜打開，細(xì)胞融合。病毒滅活后喪失感染性，不感染細(xì)胞，但保留融合活性，從而誘導(dǎo)細(xì)胞融合。

2. 動(dòng)物細(xì)胞融合的類型

（1） 按融合原因分：自發(fā)融合（如受精作用）和人工誘導(dǎo)融合（如雜交瘤細(xì)胞）。

（2） 按融合細(xì)胞的數(shù)量分：兩個(gè)細(xì)胞的融合和多個(gè)細(xì)胞的融合。

（3） 按融合細(xì)胞的遺傳性分：自體融合（由同一親本的細(xì)胞發(fā)生融合，形成的雜交細(xì)胞稱為同核體）和異體融合（由不同親本的細(xì)胞發(fā)生融合，形成的雜交細(xì)胞稱為異核體）。

■ 例1 下列關(guān)于現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用的敘述中，錯(cuò)誤的是（ ）

A. 蛋白質(zhì)工程可合成自然界中不存在的蛋白質(zhì)

B. 體細(xì)胞雜交技術(shù)可用于克隆動(dòng)物和制備單克隆抗體

C. 植物組織培養(yǎng)技術(shù)可用于植物莖尖脫毒

D. 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可用于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培育

■ 答案 B

3. 動(dòng)物細(xì)胞的融合過程

細(xì)胞與組織不同，不排斥異類，不僅是同種的、異種的，甚至是動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞之間也能發(fā)生細(xì)胞融合，但融合后的細(xì)胞常發(fā)生染色體丟失現(xiàn)象，親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，丟失現(xiàn)象越嚴(yán)重，所以植物體細(xì)胞雜交獲得的雜種植株番茄――馬鈴薯沒有如預(yù)期那樣地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯。動(dòng)物細(xì)胞融合常操作的是兩個(gè)同種動(dòng)物親本的體細(xì)胞融合，主要目的是獲得兩個(gè)動(dòng)物細(xì)胞融合后形成的單核雜交細(xì)胞（異核體），如小鼠雜交瘤細(xì)胞。

（1） 雜交細(xì)胞篩選：細(xì)胞融合后的混合物中有多種類型的細(xì)胞：從融合細(xì)胞的數(shù)量而言，有未融合的兩親本細(xì)胞、兩兩融合細(xì)胞、多細(xì)胞融合細(xì)胞；從融合細(xì)胞的遺傳性而言，有同核體和異核體。多細(xì)胞融合細(xì)胞存活時(shí)間短，一般只有十多天，因此可用合適的選擇培養(yǎng)基來淘汰未融合細(xì)胞和同核體，從而獲得兩兩融合的異核體雜交細(xì)胞。

（2） 雜交細(xì)胞克隆：由于獲得的雜交細(xì)胞數(shù)量少且雜交細(xì)胞在分裂過程中容易發(fā)生染色體丟失、基因突變等變異，因此需對(duì)雜交細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，從中獲得大量符合要求的雜交細(xì)胞。

融合過程中，先發(fā)生細(xì)胞膜融合，然后細(xì)胞質(zhì)融合，細(xì)胞核最后融合（經(jīng)第一次有絲分裂，兩個(gè)細(xì)胞的染色體即合并在一個(gè)細(xì)胞核內(nèi)，形成雜交細(xì)胞）。

4. 動(dòng)物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志：兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核融合為一個(gè)細(xì)胞核。

5. 動(dòng)物細(xì)胞融合的結(jié)果：由于是兩個(gè)二倍體動(dòng)物的體細(xì)胞的兩兩融合，所以獲得的雜交細(xì)胞為四倍體，染色體數(shù)為兩親本細(xì)胞染色體之和。

6. 植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合比較見下表。

7. 動(dòng)物細(xì)胞融合的意義

（1） 突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。

（2） 是研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種培育等的重要手段。

（3） 利用細(xì)胞融合技術(shù)發(fā)展起來的雜交瘤技術(shù)為制造單克隆抗體開辟了新途徑。

（二） 單克隆抗體

每一個(gè)B淋巴細(xì)胞（文指漿細(xì)胞）只能分泌針對(duì)一種抗原決定簇的特異性抗體，因此由單個(gè)B淋巴細(xì)胞克?。ǚ至言鲋常┬纬傻募?xì)胞群就能獲得大量的、化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體，稱為單克隆抗體。

1. 制備原理

（1） 免疫原理：經(jīng)特定抗原免疫后，B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生特異性抗體。

（2） 細(xì)胞融合原理：利用滅活病毒等的誘導(dǎo)作用使B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合。

（3） 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)：對(duì)雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行體內(nèi)、體外培養(yǎng)。

■ 例2 老年癡呆癥患者的腦血管中有一種特殊的β-淀粉樣蛋白體，它的逐漸積累可能導(dǎo)致神經(jīng)元損傷和免疫功能下降。某些基因的突變會(huì)導(dǎo)致β-淀粉樣蛋白體的產(chǎn)生和積累。下列技術(shù)不能用于老年癡呆癥治療的是（ ）

A. 胚胎移植技術(shù) B. 胚胎干細(xì)胞技術(shù)

C. 單克隆抗體技術(shù) D. 基因治療技術(shù)

■ 答案 A

■ 解析 胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，與治療老年癡呆癥無關(guān)。胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，可用于治療由于細(xì)胞壞死、退化或功能異常引起的疾病，成人的神經(jīng)元不再具有分裂增生能力，因此可誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞增殖、分化產(chǎn)生新的神經(jīng)元來治療老年癡呆癥。單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高和能大量制備的優(yōu)點(diǎn)，可用于免疫治療，提高人的免疫能力?；蛑委熓侵委熯z傳病的最有效手段；另外也可對(duì)致病基因修飾或敲除來治療遺傳病。老年癡呆癥主要與14號(hào)染色體上的基因有關(guān)，是一種遺傳病。

2. 制備過程

3. 單克隆抗體制備過程中出現(xiàn)的三只小鼠

一只小鼠被特定抗原免疫后用來提取能產(chǎn)生特異性抗體的B淋巴細(xì)胞，另一只同品系小鼠提供骨髓瘤細(xì)胞，這兩類細(xì)胞經(jīng)過細(xì)胞融合后得到既能迅速大量增殖又能產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細(xì)胞，然后把雜交瘤細(xì)胞注射到另一只同品系小鼠或無胸腺裸鼠（避免注射后的排斥反應(yīng)）的腹腔內(nèi)進(jìn)行體內(nèi)培養(yǎng)，從而生產(chǎn)大量單克隆抗體。

4. 單克隆抗體制備過程中至少要經(jīng)過兩次篩選

第一次篩選的目的是獲得雜交瘤細(xì)胞，常采用HAT選擇性培養(yǎng)液。給一只小鼠注射特定抗原，鑒定免疫小鼠能產(chǎn)生所需特定抗體后，從免疫小鼠的脾臟中提取B淋巴細(xì)胞。從另一只小鼠獲得經(jīng)誘導(dǎo)突變形成的代謝缺陷型骨髓瘤細(xì)胞，如缺乏次黃嘌呤―鳥嘌呤磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶（HPRT）或核苷激酶（TK）。然后用聚乙二醇（PEG）或滅活的病毒等誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合，這時(shí)在培養(yǎng)液中有多種形式的細(xì)胞存在：未融合的兩親本細(xì)胞（B淋巴細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞）、兩兩融合細(xì)胞（BB融合細(xì)胞、瘤瘤融合細(xì)胞、雜交瘤細(xì)胞）和多細(xì)胞融合細(xì)胞。在HAT選擇性培養(yǎng)液中，B淋巴細(xì)胞和BB融合細(xì)胞由于不具增殖能力，存活時(shí)間短；骨髓瘤細(xì)胞和瘤瘤融合細(xì)胞盡管具有無限增殖能力但因代謝缺陷而很快死亡；多細(xì)胞融合細(xì)胞存活時(shí)間也短；只有雜交瘤細(xì)胞既具有無限增殖能力，又沒有代謝缺陷，能長(zhǎng)期存活并增殖，從而被篩選出來。

第二次篩選的目的是獲得能產(chǎn)生所需特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞，常采用有限稀釋克隆細(xì)胞的方法。由于免疫動(dòng)物體內(nèi)的B淋巴細(xì)胞種類繁多，從而第一次篩選后獲得的雜交瘤細(xì)胞種類也繁多，必須進(jìn)行第二次篩選，以選出能產(chǎn)生所需特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞。依據(jù)抗原―抗體特異性結(jié)合的免疫學(xué)原理，將雜交瘤細(xì)胞多倍稀釋，進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)讓其增殖，其產(chǎn)生的抗體即為單克隆抗體。

5. 雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。

6. 單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高、能大量制備。

7. 獲取單克隆抗體的場(chǎng)所

（1） 體內(nèi)生產(chǎn)：常在小鼠或其他動(dòng)物腹腔中培養(yǎng)，方法簡(jiǎn)便，從動(dòng)物腹水中提取單克隆抗體，腹水中混有小鼠自身的各種雜蛋白（包括其他抗體），需要提純。

（2） 體外生產(chǎn)：常在培養(yǎng)液中進(jìn)行雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)，從培養(yǎng)液中提取單克隆抗體，培養(yǎng)麻煩，但純度高。

8. 單克隆抗體的應(yīng)用

（1） 作為診斷試劑：準(zhǔn)確識(shí)別各種抗原物質(zhì)的細(xì)微差異，并與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，具有準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速的優(yōu)點(diǎn)。如腫瘤定位診斷：放射性同位素標(biāo)記的抗體特定的腫瘤細(xì)胞。

（2） 用于治療疾病和運(yùn)載藥物：如用于癌癥治療的“生物導(dǎo)彈”，由抗癌細(xì)胞的單克隆抗體和放射性同位素、化學(xué)藥物或細(xì)胞毒素兩部分組成，依據(jù)抗原―抗體特異性結(jié)合的原理，單克隆抗體能與癌細(xì)胞特異性結(jié)合，起導(dǎo)向作用，將藥物定向帶到癌細(xì)胞所在位置，而攜帶的藥物則起到殺死癌細(xì)胞的作用。這樣既不損傷正常細(xì)胞，又減少用藥劑量，療效高、毒副作用小。

■ 例3 人類在預(yù)防與診療傳染性疾病過程中，經(jīng)常使用疫苗和抗體。已知某傳染性疾病的病原體為RNA病毒，該病毒表面的A蛋白為主要抗原，且疾苗生產(chǎn)和抗體制備的流程之一如下圖：

請(qǐng)回答：

（1） 過程①代表的是__________。

（2） 過程②構(gòu)建A基因表達(dá)載體時(shí)，必須使用________和________兩種工具酶。

（3） 過程③采用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)是________，獲得的X是________。

（4） 對(duì)健康人進(jìn)行該傳染病免疫預(yù)防時(shí)，可選用圖中基因工程生產(chǎn)的______所制備的疫苗。對(duì)該傳染病疑似患者確診時(shí)，可以疑似患者體內(nèi)分離病毒，與已知病毒進(jìn)行______比較；或用圖中的______進(jìn)行特異性結(jié)合檢測(cè)。

■ 答案 （1） 逆轉(zhuǎn)錄 （2） 限制性核酸內(nèi)切酶 DNA連接酶 （3） 細(xì)胞融合

雜交瘤細(xì)胞 （4） A蛋白 核酸（基因）序列

抗A蛋白的單克隆抗體

■ 解析 本題以圖片形式展示了疫苗的生產(chǎn)和單克隆抗體制備的過程，考查了中心法則及其發(fā)展、基因工程、動(dòng)物細(xì)胞工程等現(xiàn)代生物科技。

（1） RNA病毒中有些進(jìn)行RNA自我復(fù)制，有些則進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄，圖中①代表的是逆轉(zhuǎn)錄過程，屬于中心法則的發(fā)展。（2） 基因工程的基本步驟有4步：提取目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞目的基因的檢測(cè)和表達(dá)。構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，對(duì)目的基因和質(zhì)粒（運(yùn)載體）都要用限制性內(nèi)切酶切割（常使用同一種限制性內(nèi)切酶，切割后露出相同的黏性末端，便于兩個(gè)DN段的DNA單鏈之間堿基互補(bǔ)配對(duì)），再通過DNA連接酶把兩者連接在一起，構(gòu)建重組質(zhì)粒（基因表達(dá)載體）。（3） 過程③是將骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合的過程，先進(jìn)行第一次篩選獲得雜交瘤細(xì)胞，然后進(jìn)行第二次篩選，獲得能產(chǎn)生抗A蛋白抗體的雜交瘤細(xì)胞，從而來制備抗A蛋白的單克隆抗體。（4） 考查了免疫預(yù)防和確診疑似患者的方法。題中提示該RNA病毒表面的A蛋白為主要抗原，因此可選用基因工程生產(chǎn)的A蛋白制備疫苗來進(jìn)行免疫預(yù)防，注射后人體獲得針對(duì)該病毒的抗體和記憶細(xì)胞，達(dá)到保護(hù)易感者控制傳染病傳播的目的；確診時(shí)為判斷該病毒是否為題定的RNA病毒，既可以對(duì)病毒的RNA進(jìn)行核酸序列的比對(duì)，也可以利用抗A蛋白的單克隆抗體與A蛋白抗原的特異性結(jié)合，判斷病毒表面是否有A蛋白的存在，從而進(jìn)一步檢測(cè)是否為特定的RNA病毒。

■ 鞏固訓(xùn)練

1. 單克隆抗體（單抗）實(shí)質(zhì)上是單個(gè)漿細(xì)胞通過克隆形成的細(xì)胞群產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的免疫球蛋白。下列有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是（ ）

A. 單抗作為生物導(dǎo)彈能定向到達(dá)癌細(xì)胞所在部位

B. 單抗制備的過程要用到動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和細(xì)胞融合技術(shù)

C. 在單抗制備的過程中必須經(jīng)過至少兩次細(xì)胞篩選

D. 只有用物理或化學(xué)方法的誘導(dǎo)，才能促使B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞

2. 下列關(guān)于植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞工程中所用技術(shù)與原理不相符的是（ ）

A. 纖維素酶、果膠酶處理和胰蛋白酶處理――酶的專一性

B. 植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)――細(xì)胞的全能性

C. 原生質(zhì)體融合和動(dòng)物細(xì)胞融合――生物膜的流動(dòng)性

D. 紫草細(xì)胞培養(yǎng)和雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)――細(xì)胞分裂

3. 科研人員將抗癌藥物連接在單克隆抗體上制成“生物導(dǎo)彈”用于癌癥治療。“生物導(dǎo)彈”由兩部分組成，一是“瞄準(zhǔn)裝置”，二是“殺傷性彈頭”，分析下列有關(guān)敘述，其中不正確的是（ ）

A. “瞄準(zhǔn)裝置”由識(shí)別腫瘤的單克隆抗體組成

B. “彈頭”由放射性同位素、化學(xué)藥物和毒素等物質(zhì)構(gòu)成

C. “彈頭”中的藥物有選擇殺傷腫瘤細(xì)胞的功能

D. “生物導(dǎo)彈”的制備應(yīng)用了細(xì)胞工程技術(shù)

4. 下圖是制備分泌抗X抗體的過程，據(jù)圖回答問題：

（1） 將___________注入小鼠體內(nèi)，從小鼠脾臟中獲得淋巴細(xì)胞，其中至少有1個(gè)淋巴細(xì)胞能產(chǎn)生抗該抗原的抗體。

（2） 在單克隆抗體制備過程中之所以選用B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞，是因?yàn)樗鼈內(nèi)诤虾蟮碾s交瘤細(xì)胞具有_________________、_____________________的特性。

（3） 由圖中可看出，單克隆抗體制備過程運(yùn)用了__________和___________的動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)手段，前者常用的誘導(dǎo)方法與誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合不同的是可用________誘導(dǎo)。

（4） 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素等，與植物細(xì)胞培養(yǎng)基有所不同的是，還含有____________。

（5） 在動(dòng)物細(xì)胞融合過程中，需要將所選取的組織細(xì)胞離散開，以利于細(xì)胞融合，可用_________處理離體組織細(xì)胞使之分散開。

（6） 圖中有兩次篩選過程，其中步驟④的目的是篩選出______________，步驟⑤⑥的目的是篩選出__________________。

（7） _____________技術(shù)是單克隆抗體技術(shù)的基礎(chǔ)。

（8） 雜交瘤細(xì)胞從培養(yǎng)基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是___________。

■ 參考答案

1. D 2. B 3. C

篇6

1 教材分析及設(shè)計(jì)思路

“水中的藻類植物”是蘇科版七年級(jí)下冊(cè)第十章第二節(jié)的內(nèi)容。這部分內(nèi)容看似簡(jiǎn)單，卻起著承上啟下的作用，尤為重要。一方面，它是繼第一節(jié)“水中的動(dòng)物”之后對(duì)水中生物的繼續(xù)研究；另一方面藻類植物特征的學(xué)習(xí)又為下一章“地面上的植物”作了很好的鋪墊。

教材從生活在海洋中的藻類――海帶和紫菜出發(fā)，并通過水綿的觀察實(shí)驗(yàn)概述出藻類植物的主要特征，最后以舉例的方式概述藻類植物與人類生活的關(guān)系。此部分內(nèi)容較少，但學(xué)生對(duì)于藻類植物的主要特征理解起來比較抽象，因此設(shè)計(jì)了以下活動(dòng)來促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)：

① 加入了對(duì)幾種藻類標(biāo)本以及實(shí)物的觀察，更直觀地展示出藻類植物特征。

② 在觀察水綿實(shí)驗(yàn)中加入了對(duì)水綿永久裝片的觀察和另一種藻類剛毛藻的比較觀察、對(duì)水綿染色后細(xì)胞核的觀察以及水綿模型的制作。

③ 學(xué)生演繹“藻類植物大聚會(huì)”的小品。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)目標(biāo)

綜合觀察比較幾種常見的藻類植物概述藻類植物的主要特征；通過觀察實(shí)驗(yàn)和模型制作，說明水綿細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；結(jié)合生活實(shí)際和小品活動(dòng)，概述藻類植物與人類的關(guān)系。

2.2 能力目標(biāo)

熟練觀察技能，嘗試完成“觀察水綿”“制作水綿模型”的活動(dòng)，在活動(dòng)中提高觀察、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。

2.3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

通過一系列學(xué)生活動(dòng)，培養(yǎng)觀察、實(shí)驗(yàn)、建構(gòu)模型、探求知識(shí)的精神和合作精神；通過小品“藻類植物大聚會(huì)”關(guān)注藻類植物的生存狀況，形成自覺保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識(shí)。

3 教學(xué)重難點(diǎn)

3.1 教學(xué)重點(diǎn)

概述藻類植物的主要特征。

3.2 教學(xué)難點(diǎn)

進(jìn)行“觀察水綿”的活動(dòng)，闡述水綿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

4 教學(xué)準(zhǔn)備

教師制作多媒體課件，布置學(xué)生課前預(yù)習(xí)。教師準(zhǔn)備紫菜、海帶、石花菜、羊棲菜4種海藻；準(zhǔn)備“觀察水綿”實(shí)驗(yàn)的材料用具；準(zhǔn)備制作水綿細(xì)胞模型的材料用具；編好小品“藻類植物大聚會(huì)”的臺(tái)詞。

5 教學(xué)過程

5.1 情境創(chuàng)設(shè)引入

學(xué)生觀察衣藻的模型，觀看衣藻的相關(guān)視頻。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶之前學(xué)過的衣藻的生活環(huán)境和結(jié)構(gòu)特征，闡述衣藻就屬于水中的一種藻類植物，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的強(qiáng)烈欲望，從而引出課題――水中的藻類植物。同時(shí)教師提出問題：藻類植物都像衣藻那樣微小嗎？藻類植物有根、莖、葉等器官嗎？藻類植物的生活環(huán)境都和衣藻一樣嗎？藻類植物含有葉綠素嗎？能進(jìn)行光合作用嗎？（通過觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)闡明）藻類植物對(duì)人類有益處嗎？越多越好嗎？

5.2 概述藻類植物

學(xué)生活動(dòng)一：觀察各種藻類植物的標(biāo)本，以及課前準(zhǔn)備好的海帶、紫菜、羊棲菜、石花菜幾種藻類植物。結(jié)合書本P55和海帶的相關(guān)視頻，學(xué)生思考：藻類植物都像衣藻那樣微小嗎？藻類植物含有葉綠素嗎？能進(jìn)行光合作用嗎？藻類植物有根、莖、葉等器官嗎？藻類植物的生活環(huán)境都和衣藻一樣嗎？這樣概述藻類植物主要特征。

教師活動(dòng)：邊設(shè)問邊引導(dǎo)學(xué)生補(bǔ)充海藻的概念，簡(jiǎn)單介紹褐藻、紅藻、綠藻的分類。簡(jiǎn)單闡述制作藻類植物的幾個(gè)部分切片。與學(xué)生共同總結(jié)藻類植物主要特征：大部分藻類植物含葉綠素和其他輔助色素，能進(jìn)行光合作用；藻類植物沒有根、莖、葉等器官的分化；藻類植物大多生活在水中，其中衣藻、小球藻是生活在淡水中的單細(xì)胞藻類，海帶和紫菜是生活在海洋中的多細(xì)胞藻類。

活動(dòng)意圖：讓學(xué)生直接觀察各種藻類及標(biāo)本更直觀，結(jié)合視頻和教師闡述更具體，師生能達(dá)成共識(shí)，初步了解藻類植物的主要特征。

教師提出問題：下面要登場(chǎng)的是今天的主角――水綿，水綿是單細(xì)胞還是多細(xì)胞的藻類？水綿生活在哪里？我們以前接觸過水綿嗎？還記得恩吉爾曼的實(shí)驗(yàn)嗎？水綿的形態(tài)結(jié)構(gòu)尤其是其中的葉綠體真的長(zhǎng)得像恩吉爾曼觀察到的那樣嗎？

設(shè)計(jì)意圖：通過一系列問題及對(duì)證明光合作用場(chǎng)所實(shí)驗(yàn)的回顧，使學(xué)生初步了解水綿，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，自然地過渡出下一部分內(nèi)容。

5.3 觀察水綿

學(xué)生活動(dòng)二：通過圖片了解水綿的生活環(huán)境，觀察水綿，思考：水綿的顏色和形狀如何？用手觸摸水綿，有什么感覺？水綿是單細(xì)胞生物還是多細(xì)胞生物？水綿每個(gè)細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)如何？水綿有沒有葉綠體，什么形狀，怎樣排列？水綿有根、莖、葉等器官嗎？

5.3.1 熟悉顯微鏡的使用，觀察水綿的永久裝片

學(xué)生回顧顯微鏡的使用步驟。教師強(qiáng)調(diào)對(duì)光的注意事項(xiàng)及先用低倍鏡觀察再用高倍鏡觀察的原則。學(xué)生觀察水綿永久裝片。

設(shè)計(jì)意圖：對(duì)水綿永久裝片的觀察為接下來分辨水綿作好鋪墊。

5.3.2 學(xué)生制作臨時(shí)裝片

學(xué)生完成活動(dòng)單上制作藻類臨時(shí)裝片的方法步驟。活動(dòng)單部分示意：

取 取一片潔凈的___________

滴 在載玻片的中央滴一滴__________。

夾 用鑷子夾__________藻類，放在水滴中，并分開展平。

蓋 蓋上__________。

兩個(gè)學(xué)生一組，分別從1號(hào)、2號(hào)燒杯中取藻類制作成臨時(shí)裝片，觀察后判斷1號(hào)燒杯中的是水綿，2號(hào)燒杯中的是另一種藻類（剛毛藻）（圖1、圖2）。

教師活動(dòng)：教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行顯微鏡的操作，同時(shí)選取一些學(xué)生制做的臨時(shí)裝片并通過數(shù)碼顯微鏡呈現(xiàn)，引導(dǎo)全班學(xué)生討論。學(xué)生最終找出水綿，判斷1號(hào)燒杯中是水綿的依據(jù)是其細(xì)胞有典型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：綠色、帶形、螺旋狀的葉綠體。

設(shè)計(jì)意圖：通過水綿與另一種藻類細(xì)胞結(jié)構(gòu)的觀察、比較，既直觀看到了水綿細(xì)胞的葉綠體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，又剖析了難點(diǎn)，學(xué)生通過自主探究，印象更加深刻。

5.4.3 觀察水綿的細(xì)胞核

學(xué)生用碘液染色，進(jìn)一步觀察水綿的細(xì)胞結(jié)構(gòu)――細(xì)胞核。

設(shè)計(jì)意圖：這樣既深入了解了水綿細(xì)胞的其他結(jié)構(gòu)，又剖析了難點(diǎn)。

5.4.4 水綿細(xì)胞的結(jié)構(gòu)

學(xué)生說出水綿細(xì)胞各部分的結(jié)構(gòu)名稱，完成活動(dòng)單（見圖3）。

教師活動(dòng)：教師指導(dǎo)學(xué)生說出水綿細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)。

設(shè)計(jì)意圖：以學(xué)生為主體，師生共同剖析難點(diǎn)。

5.4.5 實(shí)驗(yàn)總結(jié)

學(xué)生討論交流完成活動(dòng)單。活動(dòng)單部分如下所示：

水綿是一種__________色呈絲狀的淡水藻類植物，用手觸摸有黏滑的感覺。

水綿是__________（單/多）細(xì)胞藻類，每條水綿由許多結(jié)構(gòu)相同的長(zhǎng)筒狀細(xì)胞連接而成。水綿__________（有/沒有）根、莖、葉等器官的分化。

水綿細(xì)胞中有__________狀的葉綠體，能進(jìn)行__________制造有機(jī)物。

教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生一一填寫，并板書總結(jié)藻類植物的主要特征。

設(shè)計(jì)意圖：講練結(jié)合，既是“觀察水綿”這一活動(dòng)的總結(jié)，也是本節(jié)的一個(gè)總結(jié)。這樣既剖析了難點(diǎn)，又突出了重點(diǎn)。

5.5 制作水綿細(xì)胞模型

學(xué)生活動(dòng)三：利用教師課前準(zhǔn)備好：塑料盒、保鮮膜、綠紙條、白色小球、剪刀等材料，兩個(gè)學(xué)生一組，各顯身手，制作水綿細(xì)胞模型。

教師活動(dòng)：將學(xué)生做好的模型實(shí)物投影展示，師生共同交流，強(qiáng)調(diào)水綿葉綠體的典型結(jié)構(gòu)。對(duì)做的又快又好的一組同學(xué)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。

設(shè)計(jì)意圖：所謂在學(xué)中做，在做中學(xué)，通過模型制作這個(gè)拓展活動(dòng)，既剖析了難點(diǎn)，又鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物的積極性。同時(shí)對(duì)學(xué)生的獎(jiǎng)勵(lì)也是為引出下面的內(nèi)容做好鋪墊。

5.6 藻類植物與人類的關(guān)系

學(xué)生活動(dòng)三：學(xué)生代表表演小品“藻類植物大聚會(huì)”。原創(chuàng)臺(tái)詞如下：

藻類植物大聚會(huì)

紫菜：大家好，我是紫菜。今天是我的生日，家里來了很多的親戚，可熱鬧了！

海帶：我是海帶，祝你生日快樂！水綿讓我?guī)Я硕Y物給你。

紫菜：水綿為什么自己不來？

海帶：他雖然是我們的親戚，但他在淡水中，來不了。

紫菜：哦，我怎么忘了。還想讓他給我清熱解毒來著。對(duì)了，那小球藻和衣藻也來不了了哦，他們含的蛋白質(zhì)可多了。

海帶：沒關(guān)系，有我啊，我的作用大著呢。我可以食用，還含有豐富的碘，可以預(yù)防“地方性甲狀腺腫大”。

紫菜：什么是“地方性甲狀腺腫大”？

馬尾藻：我知道我知道，就是“大脖子病”。我是馬尾藻，我和海帶都屬于褐藻家族，我們的作用可大了，可以從我們身上提取褐藻膠和甘露醇制藥、工業(yè)用、造紙用等。我還能做飼料和肥料，用處說一夜都說不完?。?/p>

石花菜：我來了，我來了。馬尾藻，你就別嗦了，我是石花菜。紫菜，祝你生日快樂！猜猜我給你帶了什么禮物？

紫菜：你也是我的親戚嗎？

石花菜：氣死我了，你連我都不認(rèn)識(shí)了，我和你可都是紅藻家族的呀，我們都可以食用，味道可鮮美了！

紫菜：哦，想起來了，你肯定也和我們一樣都沒有根、莖、葉。

石花菜：是啊，是啊。我身上還能提取瓊脂用來做果凍呢。猜出來我給你帶的是什么禮物了吧。

紫菜：肯定是果凍吧。

石花菜：答對(duì)了。

海帶：紫菜，我看大家都來的差不多了，要不我們就開始生日宴會(huì)吧。

紫菜：好的。讓我們一起來盡情享受陽光，發(fā)揮我們最大的功效――光合作用制造氧氣吧。

大家一起說：好啊，好啊，最好再把這里的水質(zhì)改善改善。

馬尾藻：我看大家聚一聚就趕緊散了吧，去給魚類做餌料，不然我們這么多藻類一直聚在一快可不得了。石花菜，你說是吧？

石花菜：是啊，我們太多，繁殖的太快對(duì)人類可就沒那么多好處了，對(duì)了，人們管那叫“赤潮”還是“水華”來著？

紫菜：是“水華”。

海帶：是“赤潮”。

紫菜：“水華”。

海帶：“赤潮”。

紫菜：“水華”。

海帶：“赤潮”……

教師活動(dòng)：組織學(xué)生表演。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)藻類植物與人類的關(guān)系，簡(jiǎn)單講解“赤潮”與“水華”的區(qū)別。安排學(xué)生課后查閱有關(guān)資料，了解引發(fā)海洋“赤潮”或湖泊“水華”的原因及治理辦法，為下節(jié)課的交流與探討做準(zhǔn)備。

設(shè)計(jì)意圖：用小品活動(dòng)代替簡(jiǎn)單枯燥的呈現(xiàn)，使課堂氣氛相對(duì)活躍，同時(shí)既很好地道出藻類與人類的關(guān)系，又強(qiáng)調(diào)了藻類的一些主要特征，是一個(gè)總結(jié)性的收尾。

5.7 板書設(shè)計(jì)（略）

篇7

關(guān)鍵詞：高中生物；心理發(fā)展；認(rèn)知能力

許多剛升入高一的學(xué)生都有這樣的體會(huì)，他們?cè)谡Z數(shù)外理化等諸多學(xué)科的學(xué)習(xí)上一般較容易獲得成就感，可在生物學(xué)習(xí)上卻往往事與愿違。究其根源筆者認(rèn)為，高中生物的學(xué)科起跑點(diǎn)較特殊是主要原因。以人教版教材而言，一開始就要深入學(xué)習(xí)細(xì)胞這一玄奧的內(nèi)容，讓不少學(xué)生遇到了難以跨越的高度，降低了學(xué)好生物的熱情。而且，沒有掌握好“細(xì)胞”內(nèi)容，又會(huì)影響到新陳代謝、遺傳變異和細(xì)胞工程等部分的學(xué)習(xí)，甚至導(dǎo)致整個(gè)高中生物學(xué)習(xí)的困難。怎樣使初高中生物教學(xué)順利銜接，幫助學(xué)生盡快適應(yīng)高中學(xué)習(xí)，文章試從尋找問題和力求突破兩方面談?wù)勊伎寂c探索。

1 起步的障礙

1.1 初、高中生心理發(fā)展的層次差別

剛升入高一的學(xué)生雖然在年齡上已劃到青年初期，其實(shí)在心理發(fā)展的程度上還是接近于初中生。他們對(duì)于高中生物的難度大、較抽象的特點(diǎn)缺乏足夠的思想準(zhǔn)備和心理接受能力，在心理方面形成了臺(tái)階。

1.2 初、高中生學(xué)習(xí)方法的能力差別

而剛邁進(jìn)高一門檻的學(xué)生現(xiàn)狀卻是：相對(duì)薄弱的動(dòng)手操作技能和缺乏對(duì)科學(xué)研究方法的領(lǐng)悟，使得學(xué)生不能整體理解細(xì)胞內(nèi)容的研究。另外，教材知識(shí)與當(dāng)今細(xì)胞科學(xué)發(fā)展相差較遠(yuǎn)，不能滿足求知欲望強(qiáng)烈學(xué)生的需要，不少學(xué)生可以利用現(xiàn)代信息技術(shù)查找資料，但對(duì)細(xì)胞各章節(jié)知識(shí)之間的聯(lián)系認(rèn)識(shí)不足，學(xué)生自身的知識(shí)和能力水平不夠，又影響了相關(guān)信息的收集，限制了學(xué)生對(duì)生命科學(xué)前沿知識(shí)的認(rèn)識(shí)，不能更有效地學(xué)習(xí)。

1.3 初、高中生物課程學(xué)習(xí)的標(biāo)準(zhǔn)差別

高中課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)發(fā)展學(xué)生探究能力也提出了更高更為明確的目標(biāo)：要求學(xué)生不僅能發(fā)現(xiàn)問題，還要能分析與研究相關(guān)問題；探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，更注重科學(xué)性和嚴(yán)密性，并要求學(xué)生能考慮實(shí)驗(yàn)的可操作性；另外要求學(xué)生能利用數(shù)學(xué)方法處理、解釋數(shù)據(jù)。相對(duì)初中生用現(xiàn)象分析問題的做法，這是一個(gè)從現(xiàn)象到理論的升華；關(guān)于探究的結(jié)果初中只要求得出結(jié)論并能夠表達(dá)即可，而高中課標(biāo)則特別指出“用準(zhǔn)確的術(shù)語、圖表介紹研究方法和結(jié)果，闡明觀點(diǎn)”，并能“利用證據(jù)和邏輯對(duì)自己的結(jié)論進(jìn)行辯護(hù)以及作必要的反思和修改”。這些無疑都加大了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。

1.4 初、高中生物內(nèi)容編排的深度差別

高一新生缺乏對(duì)較多細(xì)胞知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致對(duì)微觀結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的困難。又缺乏生物個(gè)體水平的知識(shí)、化學(xué)和物理知識(shí)以及輔助的生活經(jīng)驗(yàn)支撐，遭遇學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。

1.5 初、高中教材呈現(xiàn)表達(dá)的方式差別

高中教材要求學(xué)生具有較強(qiáng)的抽象和概括能力，課文雖有配圖仍以敘述為主，如真核細(xì)胞的立體構(gòu)像、細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型建構(gòu)，細(xì)胞膜的選擇透過性，物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式特點(diǎn)，各細(xì)胞器的亞顯微結(jié)構(gòu)功能，細(xì)胞核中DNA、染色質(zhì)和染色體的關(guān)系，細(xì)胞各部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與功能的適應(yīng)，都必須在相關(guān)的資料分析和實(shí)驗(yàn)論證及特征描述的前題下，學(xué)生通過自己的理解，合理的再現(xiàn)。盡管教科書也有改進(jìn)，大多彩色，圖文并茂，再加上多媒體課件輔助教學(xué)，但畢竟缺少真實(shí)、具體的形象思維的支持，加以眾多的新的抽象概念同時(shí)出現(xiàn)，這對(duì)高一學(xué)生來說是思維上一次質(zhì)的飛躍，不能很快適應(yīng)的學(xué)生就會(huì)造成學(xué)習(xí)困難。形成學(xué)習(xí)細(xì)胞分子水平內(nèi)容的障礙。

2 突破的方向

2.1 注重學(xué)生認(rèn)知的能力發(fā)展

學(xué)生思維能力的強(qiáng)弱與他對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解深度是密切相聯(lián)的。教師在日常教學(xué)中不僅要求學(xué)生熟記生物專用術(shù)語、公式和重要的生物概念，更要求學(xué)生準(zhǔn)確地理解闡述這些內(nèi)容。比如課文中對(duì)膜的選擇透過性的定義理解，要引導(dǎo)學(xué)生了解方式、特點(diǎn)并具備一定的識(shí)圖能力，能在相應(yīng)的題境中加以判斷。教師還可以在生物概念和規(guī)律的建立過程中以及分析講解各類習(xí)題時(shí)，引領(lǐng)學(xué)生由易到難掌握認(rèn)識(shí)方法，由低到高發(fā)展認(rèn)識(shí)能力，深刻理解細(xì)胞知識(shí)。

2.2 利用教師期望的情感效應(yīng)

教學(xué)中注重態(tài)度情感價(jià)值觀教育的滲透，可借助教材《細(xì)胞世界探微》中三位科學(xué)家的故事介紹，借助瞿中和院士在《細(xì)胞生物學(xué)》中的論述“我確信哪怕一個(gè)最簡(jiǎn)單的細(xì)胞，也比迄今為止設(shè)計(jì)出的任何智能電腦更精巧”等，激勵(lì)學(xué)生對(duì)未知世界的探究欲望，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力。

2.3 加強(qiáng)學(xué)科精神的探究教學(xué)

高中的探究形式也是多種多樣的，如搜集、整合資料，通過一些資料提出假設(shè)，總結(jié)生命的規(guī)律。觀察一些微觀的生命現(xiàn)象，探尋生物大分子的作用及其規(guī)律、生物活動(dòng)的條件等等。即鼓勵(lì)高中學(xué)生更側(cè)重于生命的本質(zhì)的探究。

2.4 發(fā)揮多媒體課件的輔助作用

篇8

關(guān)鍵詞：概念；生物教學(xué)；考綱；重點(diǎn)難點(diǎn)

中圖分類號(hào)：G633.91

經(jīng)歷了幾屆高三的一二三輪復(fù)習(xí)，在和學(xué)生的互動(dòng)學(xué)習(xí)中，越來越體會(huì)到高中生物教學(xué)中概念的重要性。生物學(xué)是一門自然科學(xué)，是在大量生物現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的普遍規(guī)律。一個(gè)生物學(xué)概念的形成，是在感知的基礎(chǔ)上，通過比較、綜合、歸納等抽象思維，把事物的一般本質(zhì)屬性抽象出來給予定義，然后再推廣到同一類事物上去的過程。（詞典給出的解釋是：人類在認(rèn)識(shí)過程中，從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，把所感知的事物的共同本質(zhì)特點(diǎn)抽象出來，加以概括，就成為概念。表達(dá)概念的語言形式是詞或詞組。概念都有內(nèi)涵和外延，即其涵義和適用范圍。概念隨著社會(huì)歷史和人類認(rèn)識(shí)的發(fā)展而變化。）

1、概念是考綱要求的折射

考試大綱是我們教學(xué)的指揮棒，一切的教學(xué)活動(dòng)都以落實(shí)考綱為最終目標(biāo)。例如：人教版生物必修1《分子與細(xì)胞》第二章第3節(jié)遺傳信息的攜帶者---核酸，概念：核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用?？季V要求：1、核酸的結(jié)構(gòu)和功能。2、實(shí)驗(yàn)：觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布。概念指導(dǎo)我們“核酸是遺傳信息的攜帶者”，那么什么是遺傳信息？遺傳信息通過什么體現(xiàn)出來？遺傳信息的特點(diǎn)是什么？和其他的細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)有什么不同？要了解這些，就必需透視核酸的結(jié)構(gòu)。學(xué)生也只有在逐步了解其結(jié)構(gòu)的化學(xué)元素、基本結(jié)構(gòu)單體、單體的種類、核苷酸鏈的平面結(jié)構(gòu)、核苷酸鏈的空間結(jié)構(gòu)后，才能夠準(zhǔn)確把握核酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，才可能進(jìn)一步討論核酸的功能。概念的后半句“核酸與遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成有關(guān)”，那么核酸與遺傳、變異之間有什么聯(lián)系？不同的生物之間這種關(guān)系是相同的嗎？核酸與蛋白質(zhì)之間的關(guān)系如何？元素組成、基本單位、鏈接方式、合成場(chǎng)所、結(jié)構(gòu)多樣性原因的分析有何聯(lián)系與區(qū)別？我們明白了這些，自然也就掌握了核酸的功能。落實(shí)考綱，概念是最好的支撐。

2、概念是教學(xué)內(nèi)容的梗概

教師落實(shí)教學(xué)內(nèi)容的工具一是教材，二是有關(guān)的教輔資料或資源，教材是教師組織教學(xué)活動(dòng)的主要依據(jù)，也是學(xué)生落實(shí)學(xué)習(xí)活動(dòng)的主要基礎(chǔ)，是師生完成教與學(xué)雙邊活動(dòng)必不可少的媒體。作為一名教師要輕松自然地上好每一堂課，首先要做的就是吃透教材，很好地領(lǐng)會(huì)教材的內(nèi)涵，理解教材的編寫意圖，而吃透教材應(yīng)該從概念著手。例如：必修一第6章《細(xì)胞的生命歷程》第2節(jié)《細(xì)胞的分化》中，教學(xué)內(nèi)容的梗概是這樣設(shè)計(jì)的：細(xì)胞分化及其意義（包括概念、特點(diǎn)、意義和實(shí)質(zhì)）――細(xì)胞的全能性（包括概念、全能性差異比較和全能性表達(dá)的條件）。分化的概念：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定差異的過程。生物個(gè)體發(fā)育過程都會(huì)發(fā)生分化，所以具有普遍性和持久性；最后致其發(fā)生穩(wěn)定性差異，所以具有穩(wěn)定性和不可逆性。繼而學(xué)習(xí)分化的意義在于1、分化是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。2、分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。因?yàn)槭欠€(wěn)定性差異的過程，所以實(shí)質(zhì)即為基因的選擇性表達(dá)。教材所呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容是靜態(tài)的，是不能開口說話的，有時(shí)只能呈現(xiàn)“結(jié)果”。教師不是要簡(jiǎn)單地將這些靜態(tài)的結(jié)果“教”給學(xué)生，而是要將這一“結(jié)果”變化為可以使學(xué)生參與的教學(xué)活動(dòng)過程，那么就讓教學(xué)內(nèi)容的落實(shí)從概念的解讀開始！

3概念是教學(xué)重難點(diǎn)的提示

教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)是基本概念、規(guī)律及由內(nèi)容所反映的物理思想方法，也可以稱之為學(xué)科教學(xué)的核心知識(shí)。也是學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的內(nèi)容，應(yīng)理解、掌握的內(nèi)容。《染色體變異》教學(xué)重點(diǎn)：染色體數(shù)目的變異；教學(xué)難點(diǎn)：①染色體組的概念。②二倍體，多倍體和單倍體的概念及其聯(lián)系。③低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)。教師如何依據(jù)考綱的重難點(diǎn)，結(jié)合自己學(xué)生的實(shí)際情況確立自己教學(xué)的重難點(diǎn)，這是實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)的根本。高三的復(fù)習(xí)，教師要盡快找到新舊知識(shí)的連接點(diǎn)，讓學(xué)生在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上，同化所學(xué)的東西，構(gòu)建生物學(xué)知識(shí)框架，形成基本的解題能力。其實(shí)我們都有這樣的感受：教學(xué)不宜空講知識(shí)，高三復(fù)習(xí)尤其不宜照本宣科，枯燥分析，機(jī)械的從課本到課本，從理論到理論，這樣的復(fù)習(xí)是弱效的。

染色體變異的概念：染色體結(jié)構(gòu)的改變，會(huì)使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，而導(dǎo)致性狀的變異。染色體數(shù)目的變異可以分為二類：一類是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少，另一類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。對(duì)比重難點(diǎn)和概念，不難發(fā)現(xiàn)二者是一致的，從基本的概念分析到具體內(nèi)容的延展，這樣的課堂是緊密相連的，也是有效的。

4、概念是課堂教學(xué)的總結(jié)

好的課堂小結(jié)能夠起到畫龍點(diǎn)睛的作用，指導(dǎo)學(xué)生把新舊知識(shí)聯(lián)系起來，引領(lǐng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，找到知識(shí)的精華所在。那么該如何做生物教學(xué)的課堂總結(jié)呢？以3中的《染色體變異》為例：在學(xué)習(xí)染色體結(jié)構(gòu)的變異（4種）、染色體數(shù)目的變異（1、染色體組2、判斷單倍體、二倍體和多倍體3、特點(diǎn)4、人工誘導(dǎo)法），對(duì)比概念，來個(gè)總結(jié)也是很不錯(cuò)的。

5、概念是教學(xué)反思的基礎(chǔ)

篇9

關(guān)鍵詞：概念圖；教學(xué)模式；理科教學(xué)

中圖分類號(hào)：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9132（2016）19-0092-02

DOI：10.16657/ki.issn1673-9132.2016.19.058

一、概念圖的研究現(xiàn)狀

概念圖是用于表征和揭示知識(shí)結(jié)構(gòu)中意義聯(lián)系的圖表，最早是美國(guó)的康奈爾大學(xué)教授諾瓦克在上個(gè)世紀(jì)60年代等人提出?，F(xiàn)在概念圖教學(xué)策略盛行于國(guó)外特別是歐美國(guó)家。與國(guó)外相比較，國(guó)內(nèi)概念圖教學(xué)模式有著非常廣闊的研究?jī)r(jià)值及應(yīng)用前景，在教和學(xué)的過程中，概念圖教學(xué)的研究最為活躍，成果也十分明顯。研究表明，其作為有效的教學(xué)策略，概念圖教學(xué)可以幫助學(xué)生提高邏輯推理能力，對(duì)學(xué)生的知識(shí)形成過程產(chǎn)生顯著影響，并能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，概念圖作為教學(xué)的工具，其強(qiáng)大功能正日益顯現(xiàn)出來[1]。

二、概念圖的組成成分

概念圖主要由概念、命題、交叉連接和層級(jí)結(jié)構(gòu)四部分組成。概念就是學(xué)習(xí)過程中所感知到的事物的本質(zhì)或規(guī)則屬性，把所感知的事物的共同本質(zhì)特點(diǎn)抽象出來，用專有名詞或符號(hào)進(jìn)行標(biāo)記。命題是對(duì)事物現(xiàn)象、結(jié)構(gòu)和規(guī)則的陳述，將兩個(gè)概念之間通過一個(gè)連接詞而形成的意義關(guān)系。交叉連接是指不同知識(shí)領(lǐng)域概念之間存在的相互關(guān)系。層級(jí)結(jié)構(gòu)表示概念的展現(xiàn)方式。學(xué)習(xí)者在構(gòu)建概念圖的過程中，將概念通過橫向、縱向、回溯等聯(lián)系方式構(gòu)成階層化的、從高級(jí)向低級(jí)或從大到小的、逐漸分化的圖表，在這一過程中知識(shí)被高度濃縮，清晰地揭示了新舊知識(shí)建構(gòu)的實(shí)質(zhì)。學(xué)習(xí)則是建立一個(gè)完善的概念網(wǎng)絡(luò)，隨著新的知識(shí)的接受不斷地向概念圖中增添新的內(nèi)容，同時(shí)，為了使學(xué)習(xí)者更有意義的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者必須把新學(xué)習(xí)的知識(shí)和學(xué)過的知識(shí)通過交叉連接和層級(jí)結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，并通過自己的認(rèn)知對(duì)概念圖進(jìn)行隨時(shí)補(bǔ)充、修改，發(fā)展充實(shí)自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，從而有助于新知識(shí)的生成[2]。

三、生物教學(xué)中概念圖的意義和作用

利用概念圖這種可視化的語義網(wǎng)絡(luò)為表示方法，將知識(shí)元素按其內(nèi)在關(guān)聯(lián)進(jìn)行組織呈現(xiàn)和意義建構(gòu)的一種教學(xué)法就稱之為概念圖教學(xué)模式。高中生物學(xué)科有它的學(xué)科特殊性，既有文科性質(zhì)的識(shí)記內(nèi)容，又有理科性質(zhì)的推理內(nèi)容。所以既要理解概念，又要理清關(guān)系。而概念圖法恰好可以起到這樣既能拎出重點(diǎn)，又能串接關(guān)系的作用。

利用概念圖教學(xué)法，在高中生物教學(xué)過程中既可以快速清晰地運(yùn)用板書結(jié)構(gòu)展示知識(shí)，又可以運(yùn)用邏輯思維來連接文字語言，傳遞教學(xué)信息。概念圖，可以提綱挈領(lǐng)，明確重點(diǎn)，展示教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)和知識(shí)關(guān)聯(lián)，強(qiáng)化記憶，展現(xiàn)美感，使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的簡(jiǎn)易化，從而感覺到成功的快樂，這樣有利于學(xué)生長(zhǎng)期有效地記憶知識(shí)[3-5]。

四、概念圖教學(xué)模式的實(shí)踐

盡管概念圖的最初目的是為了評(píng)估學(xué)生對(duì)已有知識(shí)的系統(tǒng)掌握情況，但是它所蘊(yùn)含的豐富教學(xué)功能不能僅將其視為評(píng)估工具，而是要盡可能地把概念圖當(dāng)做一種教學(xué)技能與策略。概念圖可以促進(jìn)教學(xué)過程的完成，并能清晰地展現(xiàn)，讓學(xué)生看到概念和知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系。例如，細(xì)胞增殖過程的教學(xué)，可以通過學(xué)生模擬探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系的實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)，使學(xué)生得出細(xì)胞不能無限長(zhǎng)大的原因是細(xì)胞體積越大，其相對(duì)表面積越小，細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮降?。?xì)胞表面積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大。同時(shí)，細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心，細(xì)胞核中的DNA不會(huì)隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加，如果細(xì)胞太大，細(xì)胞核的“負(fù)擔(dān)”就會(huì)過重也限制了細(xì)胞不能無限長(zhǎng)大。細(xì)胞既然不能無限長(zhǎng)大，當(dāng)其生長(zhǎng)到一定階段時(shí)就要通過增殖來產(chǎn)生新的細(xì)胞，進(jìn)而引出細(xì)胞分裂的概念及真核細(xì)胞的三種分裂方式，再以有絲分裂的周期性引導(dǎo)學(xué)生理解細(xì)胞周期的概念及分裂間期與分裂期的區(qū)別和特點(diǎn)。在學(xué)生構(gòu)建此概念圖的過程中，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了細(xì)胞不能無限長(zhǎng)大，多細(xì)胞生物體要經(jīng)過細(xì)胞的增殖和分化發(fā)育為成體，生物體內(nèi)，也不斷地有細(xì)胞衰老死亡，需要通過細(xì)胞增殖加以補(bǔ)充，明確細(xì)胞增殖是重要的細(xì)胞生命活動(dòng)，是生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。在概念圖主線構(gòu)建完成后，教師可通過植物細(xì)胞的有絲分裂過程各期的特點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)補(bǔ)充新的知識(shí)節(jié)點(diǎn)，幫助學(xué)生形成本節(jié)課知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，突破本節(jié)教學(xué)的重難點(diǎn)，落實(shí)教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中依托概念圖教學(xué)模式，通過概念圖構(gòu)建主動(dòng)生成知識(shí)，完善知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，課程改革中學(xué)生的主體地位也得以體現(xiàn)。

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篇10

【摘要】 臨床上許多骨不連或者延遲愈合往往出現(xiàn)在骨愈合的早期，等到發(fā)現(xiàn)已為時(shí)已晚。X線片目測(cè)骨鹽含量變化達(dá)成25%才能分辨，因而無法觀察極有臨床意義的早期變化。本文介紹了骨折愈合理論和骨不連的定義，多細(xì)胞基本單位(BMU)和OPGRANKLRANK系統(tǒng)在骨重建中的作用;在超聲檢測(cè)、振動(dòng)響應(yīng)分析、機(jī)械阻抗分析、骨髓腔造影技術(shù)、高分辨率CT等方面對(duì)骨的研究以及早期診斷骨折不愈合已有相關(guān)的報(bào)道，但缺乏分子水平上的早期診斷方法研究。

【關(guān)鍵詞】 骨不連; 早期診斷

Abstract：Many clinical bone nonunion or delayed union often appear in the early stage of bone healing，but they have been always found too lately.Before Xray films of visual changes indicates salt content inbones reaching 25%，the very early changes of clinical significance can not be observed.This paper introduces the theory of fracture healing and the definition of bone nonunion and the significance of the basic multicellular unit (BMU) and the OPGRANKLRANK system in bone reconstruction.Many technologies such as ultrasonic testing，vibration analysis，mechanical impedance analysis，the bone marrow cavity imaging technologiy， highresolution CT etc，have been reported in study on the bone，as well as early diagnosis of fracture nonunion.However，the molecular level of early diagnosis is deficiency.

Key words：bone nonunion; early diagnosis

盡管90%～95%的骨折都能夠愈合，但骨不連仍是目前骨折治療須面臨的重要難題之一。美國(guó)每年骨折患者約有500萬人，骨不連的發(fā)病率約為5%～10%[1]。由于骨不連產(chǎn)生的疼痛、肢體功能和心理障礙等，給患者帶來了極大的痛苦，同時(shí)，也增加了患者及社會(huì)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。臨床上許多骨不連或者延遲愈合的問題往往出現(xiàn)在骨愈合的早期，等到發(fā)現(xiàn)已為時(shí)已晚。X線片目測(cè)骨鹽含量變化達(dá)成25%才能分辨，因而無法觀察極有臨床意義的早期變化?，F(xiàn)將骨折愈合及其早期診斷的研究進(jìn)展報(bào)道如下。

1 骨折愈合理論和骨不連的定義

1.1 McKibbin[2]在1978年提出了骨折愈合領(lǐng)域一個(gè)里程碑性的概念。他發(fā)現(xiàn)人體截肢的骨殘端幾乎不生長(zhǎng)骨痂，于是用老鼠做實(shí)驗(yàn)。老鼠截肢后的骨殘端也發(fā)生修復(fù)性骨痂反應(yīng)，但由于缺乏遠(yuǎn)端的應(yīng)力刺激，2周后這種骨痂反應(yīng)即停止生長(zhǎng)而發(fā)生退化。他把這種短時(shí)的一次性的骨痂反應(yīng)稱為初始骨痂反應(yīng)(primary callus response，PCR)。在此基礎(chǔ)上作者提出了骨折愈合一元論學(xué)說，主要包括2方面內(nèi)容：(1)骨折愈合過程一元論，即初始骨痂反應(yīng)是骨折愈合的基本事件，骨折愈合過程是初始骨痂反應(yīng)(PCR)不斷重復(fù)和積累的過程[3]，PCR具有飽和性、平衡點(diǎn)及不應(yīng)期三個(gè)特點(diǎn)，在合適的應(yīng)力條件下，PCR具有放大的成骨效應(yīng)，其產(chǎn)生的過修復(fù)剩余是骨折愈合的源泉;(2)病理生理一元論，骨折愈合過程實(shí)際上是借用了骨骼生長(zhǎng)發(fā)育的細(xì)胞學(xué)機(jī)制，即Frost[4]提出的基本多細(xì)胞單位(BMU)理論。也就是說骨折愈合的細(xì)胞學(xué)機(jī)制每時(shí)每刻都在人體中發(fā)揮著作用。骨改建同樣具有放大的成骨效應(yīng)，是骨骼適應(yīng)力學(xué)機(jī)制進(jìn)行成骨的物質(zhì)基礎(chǔ)。

1.2 多細(xì)胞基本單位(BMU)[5]是包含多種不同類型細(xì)胞的臨時(shí)性解剖結(jié)構(gòu)，在成人骨骼的重塑型中發(fā)揮重要作用。在每個(gè)(BMU)中，破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞之間在數(shù)月內(nèi)保持一種時(shí)間和空間的穩(wěn)定關(guān)系。BMU的作用，是在破骨細(xì)胞吸收舊骨之后在同一位置由成骨細(xì)胞形成的新生骨取而代之。在無損傷的成人骨骼中，不管是正常的還是骨質(zhì)疏松的，孤立而不接觸的細(xì)胞是不存在的。在BMU結(jié)構(gòu)中，成骨細(xì)胞僅出現(xiàn)在破骨細(xì)胞吸收舊骨空出的位置上，目前一般稱之為“偶聯(lián)”，“偶聯(lián)”在這里是指用細(xì)胞學(xué)為基礎(chǔ)的局部現(xiàn)象對(duì)整體的觀察。成骨的重塑型通常發(fā)生在骨表面，在BMU穿過骨表面的時(shí)候，在開始到結(jié)束的錐形或半錐形的一個(gè)狹窄區(qū)域內(nèi)發(fā)生骨吸收與骨生成的轉(zhuǎn)變。在這一轉(zhuǎn)變過程中，破骨細(xì)胞的凋亡終止骨吸收，骨吸收腔的表面變得光滑，并且被一層水泥樣物質(zhì)所覆蓋，同時(shí)出現(xiàn)性質(zhì)不明的單核細(xì)胞。這些變化共同構(gòu)成所謂的“反轉(zhuǎn)期”，成骨細(xì)胞最后大量聚集在水泥樣表面填充空腔。達(dá)到偶聯(lián)的條件為局部新生成骨細(xì)胞數(shù)量增加，成骨細(xì)胞在短時(shí)間內(nèi)(不超過幾天)準(zhǔn)確到達(dá)目標(biāo)。偶聯(lián)發(fā)生的機(jī)制可能包括生長(zhǎng)因子的偶聯(lián)作用、生物力學(xué)機(jī)制、局部細(xì)胞因子的并聯(lián)途徑、血管介導(dǎo)的偶聯(lián)機(jī)制以及偶聯(lián)的統(tǒng)一途徑。

1.3 (人體)骨不連是骨折愈合的停止或者相對(duì)靜止，即骨折間隙的修復(fù)強(qiáng)度小于再損傷強(qiáng)度。不穩(wěn)定或骨缺損以及應(yīng)力遮擋是導(dǎo)致骨不連的最重要原因。在診斷上應(yīng)滿足至少4個(gè)條件：(1)從術(shù)后12周開始，經(jīng)過至少6個(gè)月連續(xù)觀察，骨折愈合無進(jìn)展。有明顯骨缺損或者內(nèi)固定松動(dòng)移位跡象者不受此時(shí)間限制;(2)有臨床癥狀，骨折部位有疼痛或功能受限或者異?；顒?dòng)。應(yīng)慎重使用無癥狀骨不連的診斷，持久的無癥狀就可以判斷為骨折臨床愈合;(3)X線片表現(xiàn)為骨折間隙持續(xù)存在，斷端萎縮、硬化或缺損以及髓腔封閉等;(4)經(jīng)過正規(guī)的術(shù)后康復(fù)指導(dǎo)，即采取輔助外固定，比如夾板或支具固定，以及限制功能活動(dòng)等，比如扶拐，仍然無效者。根據(jù)這樣一個(gè)定義，只要患者沒有癥狀，或者拍片證實(shí)骨折愈合有進(jìn)展，不管多長(zhǎng)時(shí)間，即使超過1年，也只能診斷為骨折延遲愈合。

1.4 骨不連的原因有三

(1)不能重復(fù)有效的初始骨痂反應(yīng)，骨缺損、過牽、應(yīng)力遮擋等;(2)識(shí)別障礙，如軟組織介入，纖維組織形成，滑液形成等;(3)不應(yīng)期再損傷，如固定不牢靠，過量異?；顒?dòng)。

1.5 OPGRANKLRANK系統(tǒng)[6]

該系統(tǒng)是近年來發(fā)現(xiàn)的在破骨細(xì)胞分化過程中的一個(gè)重要的信號(hào)傳導(dǎo)通路，對(duì)該系統(tǒng)的研究是由OPG(osteoprotegerin，護(hù)骨素)的發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)的。OPG于1997年分別被美國(guó)和日本兩家實(shí)驗(yàn)室同時(shí)發(fā)現(xiàn)，人OPG基因位于染色體8q23-24，其mRNA可在包括肺、心、腎和骨骼等在內(nèi)的多種組織細(xì)胞中表達(dá)。OPG屬于TNF(腫瘤壞死因子)受體超家族，以可溶性蛋白形式分泌，是RANKL的誘騙(decoy)受體，它通過阻斷RANKL與RANK結(jié)合而抑制破骨細(xì)胞前體的分化、存活與融合，抑制成熟破骨細(xì)胞活化及骨吸收活性，導(dǎo)致破骨細(xì)胞凋亡。OPG配基為RANKL(細(xì)胞核因子КB受體活化因子配基)，其mRNA主要在淋巴組織及骨組織(骨骼、骨髓)中表達(dá)。RANKL在骨骼中的生物學(xué)效應(yīng)是促進(jìn)破骨細(xì)胞分化，增強(qiáng)成熟破骨細(xì)胞的活力，阻止破骨細(xì)胞凋亡。ARANKL刺激破骨細(xì)胞分泌、成熟的唯一靶受體為RANK，屬于TNF受體超家族，是Ⅰ型跨膜蛋白，表達(dá)于巨噬P單核細(xì)胞系，在來自骨髓的破骨細(xì)胞前體細(xì)胞表面高度表達(dá)。RANK是參與破骨細(xì)胞分化、成熟及發(fā)揮功能的重要因子，它是RANKL與破骨細(xì)胞表面的RANK結(jié)合后，通過激活核因子(NF)B和cFos，JNK，csrc以及絲氨酸-蘇氨酸激酶Akt/PKB途徑引起破骨細(xì)胞內(nèi)一系列酶促級(jí)聯(lián)反應(yīng)，使破骨細(xì)胞前體分化、存活、融合為成熟破骨細(xì)胞，活化并抑制其凋亡。

2 骨折的早期診斷進(jìn)展

2.1 石維強(qiáng)等[7]認(rèn)為骨折愈合各階段不同時(shí)間細(xì)胞成分和骨基質(zhì)特征不同。不同密度的組織結(jié)構(gòu)衰減系數(shù)不同，其超聲回聲即有所不同。直方圖根據(jù)采樣區(qū)聲像圖灰階度自動(dòng)顯示量化參數(shù)，為超聲檢測(cè)骨折愈合奠定生物學(xué)及物理學(xué)基礎(chǔ)。研究方法：連續(xù)監(jiān)測(cè)36例骨折愈合過程，著重分析15例以外固定架治療的脛腓骨新鮮骨折愈合過程的動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果：術(shù)后5～6周骨折間隙超聲灰階值達(dá)健側(cè)的50%～60%時(shí)，提示骨折愈合具有一定牢固性不易移位，可考慮拆除外固定架;超過75%便基本達(dá)到臨床愈合。

2.2 英國(guó)Nokes等[8]率先運(yùn)用振動(dòng)響應(yīng)分析(直接法)研究了脛骨骨折處兩側(cè)頻晌的差異，發(fā)現(xiàn)骨折初期靠近激振點(diǎn)一端固有頻率增大，而遠(yuǎn)端則降低。隨著骨折處的愈合，兩者的偏差逐漸消失，認(rèn)為在骨的同一側(cè)面上，不管測(cè)點(diǎn)在何位置，測(cè)試結(jié)果均不變。

Doemland等運(yùn)用振動(dòng)響應(yīng)分析(間接法)研究了在體正常脛骨及骨折脛骨的頻率響應(yīng)。他們認(rèn)為，根據(jù)骨折肢與對(duì)照肢所得的固有頻率偏差，可以估計(jì)骨折愈合程度。美國(guó)學(xué)者M(jìn)ichael研究了模擬材料缺陷大小對(duì)不同振動(dòng)模式的影響程度。他發(fā)現(xiàn)用多模態(tài)分析比以往用單一模態(tài)分析能更好地估計(jì)骨折愈合。

2.3 1973年Thompson等率先將機(jī)械阻抗分析方法用來估計(jì)骨的力學(xué)特征，測(cè)出輸入力信號(hào)及輸出加速度信號(hào)的頻譜，可得到速度導(dǎo)納，即機(jī)械傳遞函數(shù)。美國(guó)學(xué)者R.J.Colfier等建立了一套測(cè)定骨的機(jī)械傳遞函數(shù)的系統(tǒng)，研究了測(cè)試時(shí)刻，激振點(diǎn)位置對(duì)重復(fù)性影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：骨折的一個(gè)重要特征就是接收信號(hào)中高頻成份小。新加坡學(xué)者Lim等甩阻抗頭測(cè)試了骨折脛骨。他們發(fā)現(xiàn)骨折愈合過程中，測(cè)得的一階固有頻率值逐漸增加。12周后由剛骨折時(shí)正常肢固有頻率的一半增為80%。

2.4 其他方法

20世紀(jì)80年代末，Kaufman等[9]用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)骨折處的硬度對(duì)骨折愈合的不同階段進(jìn)行了分類。有人還提出通過測(cè)定骨中聲速及相位分布來估計(jì)骨折愈合程度。

2.5 李峰等[10]覺得無法對(duì)骨不連進(jìn)行早期診斷。骨髓腔造影技術(shù)為骨不連早期診斷創(chuàng)造了條件，具有重要價(jià)值。其原理：骨髓腔內(nèi)靜脈造影，骨折愈合后在骨折處應(yīng)有靜脈血管通過骨痂;超過10周若仍無血管通過，即為延遲愈合，超過10周若仍無造影劑通過血管，即有延遲愈合的可能。

2.6 Schmidhammer R[11]報(bào)道高分辨率CT在骨不連早期診斷的定性或定量研究方面的重要性已逐漸得到認(rèn)識(shí)。Forman[12]提到，大約70%的手腕疼痛病人根據(jù)詳細(xì)的病史可以得出特定的診斷?；颊叱霈F(xiàn)自發(fā)性手腕疼痛、有模糊或遙遠(yuǎn)的外傷史、或其經(jīng)常提重物則有可能存在腕骨不連或缺血性壞死。手和手腕可從觸痛中定位特殊解剖結(jié)構(gòu)。特定檢查可以幫助支持具體的診斷(如Finkelstein試驗(yàn)，研磨試驗(yàn)，McMurray試驗(yàn)，旋轉(zhuǎn)升降試驗(yàn)，Watson試驗(yàn)等)。如需要X線的話，前后位和側(cè)位在評(píng)價(jià)骨的結(jié)構(gòu)和連續(xù)性、關(guān)節(jié)的寬度和對(duì)稱性、軟組織等很有必要。當(dāng)診斷仍不清楚時(shí)，或采用保守的措施，臨床過程沒有進(jìn)展時(shí)，需進(jìn)一步選擇其它影像學(xué)工具，包括B超，放射性骨掃描，電腦斷層，核磁共振成像。如果所有的結(jié)果都是陰性，手腕仍有疼痛，病人可能需要專家作進(jìn)一步的檢查，其中可能包括透視、診斷性造影、關(guān)節(jié)鏡檢查。

綜上所述，可見骨愈合理論的研究已詳盡到分子水平，早期預(yù)測(cè)骨折愈合的方法眾多，沒有統(tǒng)一的方式，甚至有些專家認(rèn)為無法對(duì)骨不連進(jìn)行早期診斷;早期診斷骨折的時(shí)間目前較滿意的為手術(shù)后5～6周，但缺乏分子水平上的診斷方法研究。骨生化標(biāo)志物[13]反映的是成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞、膠原等的代謝狀態(tài)，應(yīng)給予重視，分析其在術(shù)前、術(shù)后的變化，有可能揭示骨折不愈合的分子基礎(chǔ)。

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