多细胞生物特点篇1
一本章的主要内容和特点
本章是在学生初中阶段初步学习过细胞的知识，以及在前一章学习了关于生命的物质基础知识的基础上，进一步学习高中阶段的关于细胞的知识。生物体的一切生命活动，主要是在细胞内进行的。因此，高中阶段有必要从细胞是生命活动的基本单位的高度，进一步讲述真核细胞的亚显微结构和主要功能的知识，以及有关细胞增殖、分化、癌变和衰老的知识。
本章包括三节教材：第一节《细胞的结构和功能》；第二节《细胞增殖》；第三节《细胞的分化、癌变和衰老》。第一节《细胞的结构和功能》内容很丰富，共分三小节：第一小节《细胞膜的结构和功能》，本小节内容以及章的引言和第一节的引言，共需用3课时教学；第二小节《细胞质的结构和功能》，需用2课时教学；第三小节《细胞核的结构和功能》，共需用2课时教学。第二节《细胞增殖》，需用1课时教学。第三节《细胞的分化、癌变和衰老》，需用1课时教学。此外，本章有两个学生实验。
第一节《细胞的结构和功能》，在分成小节讲述之前，用了几小段文字和一些图表，先介绍了几点有关的内容：观察细胞内部的精细结构，必须应用电子显微镜或其他更为精密的仪器；细胞的种类繁多，大小、形状各不相同，功能也不相同；细胞可分为原核细胞和真核细胞两大类，绝大多数生物是由真核细胞构成的；细胞虽然微小，但是有非常精细的结构和复杂的自控能力，这些是细胞能够进行各种生命活动的基础。真核细胞比原核细胞复杂得多，因此，首先学习关于真核细胞的结构和功能的知识。
第一节的第一小节《细胞膜的结构和功能》，主要讲述细胞膜的分子结构和细胞膜的主要功能两方面的内容。第一方面，关于细胞膜的分子结构，明确提出细胞膜是一层由磷脂和蛋白质构成的膜。在细胞膜的中间是磷脂双分子层，这是细胞膜的基本支架；有的蛋白质分子排布在磷脂双分子层的表层；有的蛋白质分子部分嵌插或贯穿在整个磷脂双分子层中。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，这种特点对于细胞膜完成各种生理功能非常重要。再有，在细胞膜的外表有一层糖蛋白，叫做糖被，它在细胞生命活动中有重要功能。第二方面，关于细胞膜的主要功能，主要讲述细胞膜与周围环境进行物质交换的功能，而对细胞膜的其他多种功能不可能都加以介绍。由于细胞膜与周围环境进行物质交换的内容比较复杂，学生在学习上有一定难度，因此教材本着化繁为简、深入浅出的精神，主要讲述了自由扩散方式和主动运输方式，略去了其他运输方式。教材强调指出，自由扩散是被动运输的方式；主动运输方式的特点是必须有载体蛋白质的协助，需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。主动运输能够保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要的营养物质。接着，在讲了上述两种运输方式的基础上，明确指出细胞膜的通透性特点：细胞膜是一种选择透过性膜。
第一节的第二小节《细胞质的结构和功能》，主要讲述细胞质基质和细胞器两方面的内容。第一方面，关于细胞质基质的内容有：细胞质基质中含有多种无机的和有机的化合物；细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所；在细胞质基质中存在着多种细胞器。第二方面，关于细胞器的内容，占了本节的大部分篇幅，重点讲了线粒体和叶绿体这两种细胞器，主要说明这两种细胞器在动植物体中存在的部位、在细胞内的分布、基本结构和主要功能，这些知识是学习后面有关章节必备的基础知识。此外，还简要讲述了内质网、核糖体、高尔基体、中心体和液泡这5种细胞器。本节教材最后强调指出，在活细胞完成各种生命活动的过程中，细胞质基质和细胞器是相互协调的，各种细胞器之间也是密切联系的。，全国公务员共同天地
第一节的第三小节《细胞核的结构和功能》，主要讲述细胞核的结构、细胞核的主要功能、原核细胞的基本结构三点内容。第一点，关于细胞核的结构，简要介绍了核膜、核仁和染色质的知识。第二点，关于细胞核的主要功能，强调了细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心，因此它是细胞结构中最主要的部分。第三点，关于原核细胞的基本结构，很简要地介绍了原核细胞在大小、细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核这几个方面与真核细胞不同的特点，并且强调指出原核细胞最主要的特点是没有由核膜包围的细胞核。
第二节《细胞增殖》，在节的引言中指出细胞增殖是生物体的重要基本特征，细胞以分裂的方式进行增殖；细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础；真核细胞的分裂方式有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种方式。本节教材主要讲述两方面内容：一方面，以大部分的篇幅讲述真核细胞的有丝分裂方式；另一方面，简要介绍真核细胞无丝分裂方式的特点。
关于有丝分裂的内容，主要有三点。在讲述这三点内容之前，先明确指出有丝分裂方式是真核细胞进行细胞分裂的主要方式，多细胞生物体以有丝分裂的方式增加体细胞的数量，体细胞进行有丝分裂是有周期性的。接着，讲述第一点内容，即细胞周期，主要讲述了细胞周期的概念、细胞周期包括分裂间期和分裂期两个阶段、这两个阶段所占时间的长短。第二点内容，讲述细胞分裂间期，强调指出这个时期是新细胞周期的开始，最大的特点是完成了Dna分子的复制和有关蛋白质的合成，为紧接着的细胞分裂期准备了条件，因此，细胞分裂间期是细胞周期中极为关键的准备阶段。第三点内容，讲述细胞分裂期，明确指出这个时期的特点主要是细胞核明显地发生着染色体的有规律的连续变化。为了研究的方便，分裂期又分为前期、中期、后期、末期。本节教材以较多的篇幅，着重讲述了分裂期各个时期细胞核内染色体的变化特点。在讲述了有丝分裂上述知识的基础上，最后指出有丝分裂的重要意义：将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去；由于染色体上有遗传物质，因此使生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
关于无丝分裂方式，简要介绍了这种分裂方式的过程，以及因为在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体，所以叫做无丝分裂。
关于减数分裂方式，仅仅指出这种分裂方式是一种特殊方式的有丝分裂，与有性生殖细胞的形成有关，具体的分裂过程留待后面的有关章节讲述。
第三节《细胞的分化、癌变和衰老》，主要讲述了三方面的内容。关于细胞的分化，主要内容有：首先，明确指出细胞分化是生物界中普遍存在的一种生命现象，仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，生物体是不能正常发育的。接着，讲述了细胞分化的概念，并且说明细胞分化是在生物体整个生命进程中的一种持久性变化，但是在胚胎时期达到最大的限度。再有，提出多细胞生物必须经过细胞分化，体内才会形成多种不同的细胞和组织。最后，说明高度分化的植物细胞仍然保持着细胞的全能性。
关于细胞的癌变，之所以放在本节教材的第二部分来讲，是因为细胞的畸形分化与癌细胞的产生有直接关系，与细胞分化的知识有密切联系。细胞癌变的主要内容有：首先，提出癌细胞有一些独具的特征，教材中只介绍了癌细胞能够无限增殖、形态结构发生了变化、表面也发生了变化等特征。其次，讲述了导致细胞癌变的三大类致癌因子，即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子，同时也提出了致癌基因。最后，简要讲述了从多方面来预防细胞发生癌变。
关于细胞的衰老，首先说明细胞的衰老和死亡也是一种常见的生命现象。接着，进一步说明衰老的过程是细胞内生理和生化发生变化的过程，最终反映在细胞的形态、结构和功能上发生了变化，因而具有细胞衰老的共同特征，教材中提出了5种衰老的特征。最后指出，至今还没有一种假说能够完全揭示细胞衰老的原因。目前的科研工作表明，细胞衰老可能是多种内因和外因共同作用的结果。
二本章与其他章的联系
1.关于细胞膜的分子结构特点和功能的知识，对于后面学习《生物的新陈代谢》，讲述物质出入细胞、物质代谢等内容，是重要的基础知识。
2.关于细胞器的知识，与讲述物质代谢和能量代谢有直接关系。例如，叶绿体的结构和功能与光合作用关系密切，线粒体的结构和功能与有氧呼吸关系密切。
3.关于有丝分裂的知识，对于后面学习《生物的生殖和发育》一章中关于减数分裂的知识，是重要的基础。
多细胞生物特点篇2
单克隆抗体是指源自一个B淋巴细胞的克隆所产生的抗体，它只会特异性地作用于一种抗原决定簇。
在弄清什么是单克隆抗体之前，我们先让学生回顾一下抗体的基础知识，接着了解以下两个问题：传统的抗体生产方法及缺陷是什么？抗体是从何来的？
1.获得抗体的传统方法及缺点。
传统的抗体产生的方法是向动物体内反复注射某种抗原，通过反复感染动物，使动物产生抗体。然后从动物血清中分离所需抗体。如此得来的抗体产量少，纯度低，且制备的抗体特异性差，难免含有所需抗体以外的多种其他抗体。
2.抗体是从何来的。
对于一种免疫刺激而言，由于抗原本身是一种复杂的大分子物质，在其表面通常具有多种抗原决定簇（抗原物质上被特异性识别的一些化学基因）。而不同的抗原决定簇的激发的免疫反应强度也有所不同，并且一个B淋巴细胞只可能产生一种针对某一种抗原决定簇的抗体。故此连续注射抗原时，一种抗原的多种抗原决定簇就会刺激多个免疫细胞增殖和分化，形成的浆细胞群就会合成并分泌多种抗体。像这样由同一抗原不同抗原决定簇而引发机体产生的不同类型的单一抗体，称为多克隆抗体。
比如某种病毒有三种抗原决定簇，当这种病毒入侵人体后，人的B淋巴细胞就受到病毒的刺激将产生针对此病毒的三种不同标志的特异性抗体，分别由三组人的B细胞产生。要把抗体应用于人工被动免疫，必须制备针对某一特定抗原决定簇的单一类型抗体分子。
一个B淋巴细胞只可能产生一种针对其中一种抗原决定簇的抗体，基于这个特点，我们要想应用于人工免疫就是要获得大量的单一抗体。怎么解决这个问题呢？理想的设想就是要把发生单个免疫后的B淋巴细胞进行无性繁殖（克隆化），形成细胞群，再由此细胞群分泌出化学性质单一，特异性强，灵敏度高的单克隆抗体。可是在自然情况下，不论生物体内还是生物体外都不可能让B淋巴细胞进行大量增殖，特别是在体外培养条件下会很快死亡。
那么，米尔斯坦和柯勒这两位科学家是如何解决此问题的呢？他们设计了极富有创造性的方案。其中用到了骨髓瘤细胞，骨髓瘤细胞是一种肿瘤细胞，它能在体外培养条件下无限增殖，但不能产生抗体。如果把一种B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞进行融合，所得到的融合细胞（杂交瘤细胞），既能大量增殖又能产生足够数量的特定抗体。
接下来，教师导入重难点的教学过程――单克隆抗体的制备过程单克隆抗体的制备过程是怎样的呢？大致分为五个步骤：
（1）B淋巴细胞及骨髓瘤细胞的获得。
给小鼠注射特定的抗原。通过对小白鼠进行初次免疫，第二次免疫，加强免疫三个阶段，使小鼠产生免疫反应。从产生免疫反应小鼠的脾脏细胞中得到相应的抗体。说明在小鼠的脾脏细胞中形成了相应的B淋巴细胞，然后从免疫小鼠的脾脏中分离出B淋巴细胞（B），注意B淋巴细胞是一个系列（B1、B2、B3・・・・・・Bn）。
同时现行实验室所用的瘤细胞均是从Balb/c小白鼠品系诱导而来的次黄嘌呤―鸟嘌呤磷酸核苷转移酶缺陷型，提取并培养小鼠的骨髓瘤细胞获得大量的骨髓瘤细胞（G）。
（2）B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合。
将含有B淋巴细胞的细胞悬浮液，与制备好的同系骨髓瘤细胞按一定浓度混合，加入促融剂聚乙二醇（peG）或灭火的仙台病毒诱导融合，各种淋巴细胞将与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞。
细胞间的融合是一个随机的生理过程，成功率较低且随机性大。细胞融合物中将以多种形成出现：有骨髓瘤―骨髓瘤融合细胞（GG），B淋巴―B淋巴融合细胞（BB），骨髓瘤―B淋巴融合细胞（BG）即杂交瘤细胞，还有未融合的骨髓瘤细胞（G），B淋巴细胞（B），以及细胞多聚体（容易死亡，无需特别筛选）。因此必经通过筛选分离出既能分泌抗体，又能大量增殖的杂交瘤细胞（B1G，B2G，B3G・・・・・・BnG）
（3）杂交瘤细胞的筛选（第一次筛选）：在“选择培养基”上培养筛选杂交瘤细胞。
选择性培养的目的就是筛选融合的杂交瘤细胞。一般采用Hat选择培养基，在Hat培养基中未融合的骨髓瘤细胞（G）及融合的骨髓瘤细胞（GG）因缺乏次黄嘌呤―鸟嘌呤磷酸核糖转移酶而不能利用补救途径合成Dna而死亡。未融合的淋巴细胞（B）及融合的淋巴细胞（BB），虽具有次黄嘌呤―鸟嘌呤磷酸核糖转移酶，但本身在体外不能长期存活而死亡。只有融合的杂交瘤细胞由于从淋巴细胞获得了次黄嘌呤―鸟嘌呤磷酸核糖转移酶并具有骨髓瘤细胞的无限增殖的特性，因此能在Hat培养基中存活并增殖。
（4）杂交瘤阳性克隆的筛选与克隆（第二次筛选）。
在Hat培养基中生长的杂交瘤细胞，只有少数是分泌预定特异性抗体的细胞，因此必须进行筛选克隆化。通常采用“有限稀释法”进行杂交瘤细胞克隆化培养，采用灵敏、快速、特异的免疫学方法筛选出能产生单克隆抗体的阳性杂交瘤细胞，并进行克隆扩增。
具体做法是将杂交瘤细胞稀释，用多孔细胞培养板培养，使每孔细胞不超过一个，通过培养让细胞增殖，然后检验每个孔上清液中细胞分泌的抗体。其中上清液可与特定抗原结合的培养孔为抗体阳性孔，然后让这个孔的杂交瘤细胞进行克隆增殖并及时进行冻存。
（5）抗体的大量制备。
一般采用动物体内诱生法和动物体外培养法。
体内诱生法，就是将（产生特定抗体的）杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖的1～2周后，用注射器从腹水中抽取大量的单克隆抗体。
体外培养法，将杂交瘤细胞放入培养液中进行培养。在培养过程中，杂交瘤细胞增殖并产生单克隆抗体，收集上清液离心去除细胞及其碎片，即可获得需要的单克隆抗体。
近年来各种新型培养技术和装置不断出现，大大提高了单克隆抗体的生产量。
多细胞生物特点篇3
随着高新技术的发展和人们对生物医学认识的不断提高和更新，近年来医学基础研究呈现出飞跃式发展。人们利用不断发展开发的新技术，对人类各种疾病的发生发展进行了深入的研究和探讨。以下就泌尿系肿瘤基础研究的热点及我国存在的问题做一简要介绍。
1干细胞的研究
1.1骨髓间充质干细胞的研究骨髓间充质(mesenchymalstemcells，mSC)是骨髓间质细胞的前体细胞，它与骨髓微环境密切相关。人们已在体外成功分离出mSC，并能诱导分化为骨、软骨、神经细胞等多种其他组织细胞。近年来，mSC在组织工程重建尿路和泌尿系统器官方面的研究层出不穷，主要在先天性畸形、外伤、肿瘤和手术造成的组织缺损等，如尿道、输尿管、睾丸、膀胱等器官的组织工程重建均有研究报道。研究表明mSC可定向分化为膀胱上皮细胞、肌细胞以及新生器官必须的血管内皮细胞和神经细胞。体外实验证明mSC可分化为睾丸生精细胞和具有雄激素分泌功能的细胞。这为泌尿系肿瘤手术切除后组织和器官缺损的替代和功能恢复开拓新的领域。
1.2肿瘤干细胞的研究近年来，成体干细胞成为医学界倍受关注的课题之一。人们对干细胞的认识由造血干细胞的研究开始，后发展到对组织成体干细胞的研究。最近有人提出干细胞与肿瘤发生有关，认为肿瘤细胞中存在少数干细胞样肿瘤细胞，这可能是肿瘤细胞的启始细胞。由此提出了肿瘤干细胞(cancer/tumorstemcells)的新概念。也有人将其称为肿瘤启始细胞(tumorinitiatingcells)。这使人们对干细胞的认识更加深入一步。肿瘤干细胞的研究最早由Bonnet等在1997年研究急性粒细胞白血病发现白血病干细胞，随后涌现出大量的实体瘤干细胞研究。
肿瘤的发生与成体干细胞密切相关，许多肿瘤常起源于干细胞的突变或分化停止。人们同样发现肿瘤细胞与干细胞有着惊人的相似性，二者均具备很强的自我更新能力。maryHendrix发现转移的肿瘤细胞在很多方面与干细胞相似，除了表面分子标志相似外，还具有干细胞的多能性。随着肿瘤干细胞被人们逐渐认识后，大量的实体肿瘤干细胞的研究相继问世，包括乳腺癌、脑肿瘤、骨肿瘤等研究。最近，国内有膀胱癌、前列腺癌肿瘤干细胞研究的课题在进行中。肿瘤干细胞的研究将可能进一步揭示肿瘤的生物学行为，可以更好地指导肿瘤治疗，选择性的杀伤肿瘤干细胞从而切断肿瘤的起源，可能在预防肿瘤复发和转移方面有重要的意义，也可以通过检测肿瘤干细胞的特殊或特异的分子标记物早期诊断肿瘤，评价治疗效果和评估预后。
2细胞凋亡与肿瘤
大量的研究充分证明了肿瘤发生发展与细胞凋亡状态密切相关。细胞的程序死亡(凋亡)受到抑制时细胞大量增殖，使肿瘤发生、发展、复发，也可使肿瘤产生化疗耐药。细胞凋亡有两个主要的调节通路：一是bcl2/bax等凋亡相关蛋白的调节使细胞色素C释放，然后活化凋亡效应蛋白caspase9、caspase3、paRp，最终使Dna断裂细胞凋亡；另一个是Fas与细胞表面的FasL作用，激活了caspase8、caspase3、ppaR等使细胞发生凋亡。在细胞凋亡的过程中这些效应蛋白caspases起着关键作用。而这些凋亡效应蛋白受一组凋亡抑制蛋白(inhibitorsofapoptosis，iaps)的调控。LiVin和Xiap基因是新近发现的凋亡抑制蛋白家族新成员，可抑制凋亡效应蛋白caspase3，7，9等的活化，使细胞逃避凋亡。近几年国内外研究发现LiVin和Xiap在膀胱癌组织中高表达，提示可能与膀胱癌发生、发展和复发相关。将Xiap基因转入膀胱癌细胞t24可使细胞凋亡受到抑制，细胞增殖活性增强。这些研究均表明凋亡抑制蛋白与移行细胞癌的发生和复发有着不可分割的联系。
大多数化疗药物是通过使细胞凋亡而发挥抗癌作用的。Xiap高表达的膀胱癌显示了对化疗药物的耐药性，是因为Xiap使肿瘤细胞凋亡受到抑制而产生抗药作用。在肾癌的研究中发现mDR1、GStπ、topoⅡ等基因高表达是肾癌显示了强的抗化疗作用。针对泌尿系肿瘤化疗耐药的研究结果，大量的逆转耐药的研究也在展开，通过各种分子生物学手段阻断不同耐药基因或凋亡抑制蛋白的表达，在体外实验和动物实验中获得了明显的逆转耐药的作用。但是mDR(multidrugresistance)机制是一个极其复杂的过程，它通过不同的传导通路中多个基因的相互作用。因此，单一机制的研究远不能解决肿瘤耐药的问题，肿瘤耐药研究的展望包括：①多因素耐药的相互作用机制；②细胞凋亡和凋亡抑制与化疗耐药机制的研究。
细胞凋亡与肿瘤的发生、发展、复发和化疗耐药密切相关，深入研究细胞凋亡将可能阐明肿瘤发生、发展和耐药机制，也将是解决临床实际问题的基础。
3血管生成与肿瘤
新生血管的形成是肿瘤生长的基本条件。早在1863年，Virchow就注意到肿瘤组织中血管绝对数急剧增加，1945年algire提出了肿瘤新生血管(neovascularization)的新概念。研究提示肿瘤生长分为两个时期：①血管形成前期，癌细胞的营养供应主要依靠周围组织的弥散作用；②血管期，当癌组织＞2-3mm或癌细胞数＞107时，肿瘤内出现新生血管。肿瘤细胞分泌多种促血管生成因子(VeGF，tGF，pDGF等)，它们促进内皮细胞迁移并形成新生血管。肿瘤血管为肿瘤细胞提供营养，同时为肿瘤转移提供了途径。肿瘤血管形成机制及通过阻断肿瘤血管进行防癌、治癌在几乎所有肿瘤研究中均有大量报道，包括肾癌、膀胱癌、前列腺癌等，其中对肾癌的研究具有突破性进展。VeGF在肿瘤血管形成中起到关键作用，人们针对VeGF传导通路已经研制出多个分子靶向治疗药物，包括单靶点药物和多靶点药物，其中多靶点药物Sorafinib和Sunitinib于2005年和2006年先后被美国FDa批准治疗晚期肾癌。这些药物显示了较好的临床治疗效果。在研究中人们先后发现了多个肿瘤血管生成的抑制因子，包括血管生成抑制素(angiostatin，aS)和内皮抑素(endostatin，eS)等，aS可作用于血管内皮细胞使其发生凋亡，eS可抑制内皮细胞迁移并促进其凋亡。
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4肿瘤标记物的研究
肿瘤标记物是在某一肿瘤特异性表达或分泌(或释放)，在其他肿瘤组织或正常组织不表达或低表达(低分泌或释放)的分子，即分子标记物(molecularmarker)或生物标记物(biomarker)。根据其临床功能可将肿瘤生物标记物分为：①肿瘤诊断，用于肿瘤早期诊断或治疗后的随访，肿瘤复发的早期诊断；②预后判断，用于判断肿瘤手术或治疗后无疾病生存或无进展生存；③化疗、放疗敏感性判断。肿瘤生物标记物的取材包括组织、血液、尿液、腹水和其他体液。泌尿系肿瘤生物标记物以膀胱癌、前列腺癌、睾丸癌等的研究最为广泛和深入。
pSa是近20余年来前列腺癌诊断中的主要肿瘤标记物，用于前列腺癌的筛查、诊断、预后判断和随访。但由于pSa的特异性和敏感性较低，因此人们不断寻找更具有特异性和敏感性的标记物。pCa3是前列腺癌特异表达的基因，检测血pCa3mRna特异性高于血pSa。最近研究发现检测尿pCa3/pSamRna(前列腺按摩后第一次尿)的特异性和敏感性明显高于血pSa，其诊断前列腺癌的特异性为76%-82%，敏感性为50%-63%，而同一组患者血pSa特异性仅为22%-42%(2006年aUa资料)。早期前列腺癌抗原(earlyprostatecancerantigen，epCa)在前列腺癌特异表达，其前列腺癌诊断敏感性达80%，特异性84%。epCa有epCa2.19和epCa2.22两个亚型。epCa2.19的界值为0.5ng/mL时，前列腺癌诊断敏感性为93%，特异性100%；epCa2.22的界值为30ng/mL时，前列腺癌诊断敏感性为96%，特异性100%。同一组患者pSa的特异性仅为37%。epCa2.22有助于区分局限性和非局限性前列腺癌。Rm2抗原表达于前列腺癌细胞和间质，前列腺癌时有大量的Rm2释放入血，因此检测血Rm2有助于前列腺癌的诊断，尤其是pSa
膀胱癌的诊断和随访多年来依靠尿细胞学。尿细胞学的特异性很高(96%-100%)，但敏感性较低(38%-54%)。近年来人们从尿中找到了许多尿路上皮癌的生物标记物，如Bta在膀胱癌诊断特异性为92%，敏感性100%；nmp22的特异性77%-87%，敏感性为85%-91%；telomerase的特异性95%，敏感性80%。此外，还有immunoCyt/uCyt+、solubleFas、Survivin、mmp2、mmp9、Cox2、CD24等对尿路上皮癌的诊断均有一定特异性和敏感性。其中Bta、nmp22和immunoCyt/uCyt+已被FDa批准作为尿路上皮癌的临床应用。研究发现膀胱癌组织中高表达Xiap、mDR1等与化疗耐药密切相关，这对于判断膀胱癌化疗耐药或逆转耐药的研究奠定了基础。对于尿路上皮癌，这些生物标记物取代尿细胞学而应用于临床，仍有待于提高它们的特异性或寻找更具有尿路上皮癌特异性的生物标记物。
5我国在泌尿系肿瘤基础研究中存在的问题
医学基础研究在中国与美国和欧洲相比有着一定的差距，包括在泌尿系肿瘤的基础研究。归纳起来，在我国基础研究还存在以下几个问题：
5.1缺乏系统性和连续性医学基础研究是根据某种生物现象或临床出现的问题进行探索，研究其发生的原因和过程，并解决问题，即所谓“还原因果”。解决某个生物现象或临床问题需要连续不断的系统性研究，单纯追求时髦或盲炒热点，“打一枪换一个地方”不仅不能“还原因果”，解决实际问题，反而造成极大的浪费。因此，一个好的实验室或一个好的课题组的研究方向应该高度集中，研究内容具有系统性和连续性。
5.2缺乏创新性科学技术的发展日新月异，许多创新性的研究不断涌现。但是，通过国内许多申请的科研项目和发表的大量文章来看，存在着对创新性的认识偏差：①认为别人没有做过的科研工作就是创新性的工作。创新性的科学研究应该是不仅具有新颖性(即他人没有做过的工作)，更重要的是具有突破性的思想和工作；②移植工作。认为在其他肿瘤中研究过，但在某一肿瘤中没人做过。这种情况如果对某一肿瘤具有独特的相关性，可能会得到突破性结果，但绝大多数情况属于重复工作。
5.3重复工作设计一个科研项目需要充分了解国内国际在该领域的研究现状，设计出具有创新性课题，避免重复工作。在中国因条件限制医学基础研究多年来落后于美国和欧洲，多数情况下属于追随科学。另外，因急于发表文章，急于求成或为发表文章而做科研，极易造成重复研究。在中国许多实验室虽然资金投入和设备条件不及欧美国家，但在中国具有大量的研究资源和人种地区的特点。从追随科学到自创科学是我们努力的方向。
5.4研究方法单一表现在通过单一研究方法(如免疫组化或原位杂交等)所得结果得出某一结论，这种情况往往是不完全或偏差的结果，也不符合科学的严谨性。研究和解释某一现象，如某一基因表达高或低，或表达改变导致下游传导通路改变和最终的生物现象的改变，应该在不同的分子水平如Dna、Rna、蛋白等水平分别研究，通过多种途径和方法证明这一现象。
5.5单纯追求新方法和技术目前存在某种偏差的认识，认为应用了新技术和方法(如siRna、蛋白组分析、干细胞技术等)就能申请到科研项目和在好的杂志发表文章。方法和技术是为科学研究服务的工具，人们不断地研究开发新技术和新方法目的是为了更好地服务于科学研究。利用新技术和方法能更好的得到我们想要的研究结果是最终目的。
多细胞生物特点篇4
知识的宽度、厚度和精度决定人的成熟度。每一个人比别人成功，只不过是多学了一点知识，多用了一点心而已。下面小编给大家分享一些生物必修一知识高中，希望能够帮助大家，欢迎阅读!
生物必修一知识高中11.生命活动离不开细胞
2.除病毒外，生物体都以细胞作为结构和功能的基本单位
3.生命系统的结构层次：细胞(最基本的生命系统;单位)组织器官系统(玉米等植物没有系统)个体种群群落(在一定区域内，同种生物的所有个体是一个种群，所有的种群组成一个群落)生态系统生物圈
二.真核细胞、原核细胞
1.病毒(HiV/SaRS)，没有细胞结构，专营细胞内寄生生活，不属于真核或原核生物。
只有一类核酸：Rna或者Dna。结构简单，一般由核酸(Dna或Rna)和蛋白质外壳所构成。
2.细胞学说(细胞统一性和生物体结构统一性)建立的过程：
1665年英国科学家虎克发现细胞
1680荷兰人列文虎克首次观察到活细胞
19世纪(1838/1839)德国科学家：施旺、施莱登
内容：
1.细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞核细胞产物构成。
2.细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
3.新细胞可以从老细胞中产生。
生物必修一知识高中2高倍镜的使用方法
1.光学显微镜的使用方法：
①对光：转动转换器调大光圈转反光镜
②观察：对光放标本至孔中央降物镜至片上方升镜筒仔细看
2.高倍物镜的操作步骤：对光低倍物镜观察移动视野中央(偏哪移哪)转动转换器
注：用高倍镜观察，只能使用细准焦螺旋，调节光圈，凹面镜。
1.高倍物镜的操作步骤注意事项：
①必须先用低倍镜观察后再用高倍镜
②低倍镜观察时，粗、细准焦螺旋都可调节，用高倍镜观察，只能使用细准焦螺旋。
③物象与实际材料，左右都是相反的。
④放大倍数，目镜长度与其放大倍数成反比;物镜为正比。
⑤由低倍镜换高倍镜，视野变小，视野内细胞数目变少，每个细胞体积比大。
例：当显微镜的目镜为10x;物镜为10x时，在视野范围内由8个细胞
若目镜变为40x，物镜不变，则只有2个细胞。课本p4
显微镜使用常识
1调亮视野的两种方法(放大光圈)、(使用凹面镜)。
2高倍镜：物象(大)，视野(暗)，看到细胞数目(少)。
低倍镜：物象(小)，视野(亮)，看到的细胞数目(多)。
3物镜：(有)螺纹，镜筒越(长)，放大倍数越大。
目镜：(无)螺纹，镜筒越(短)，放大倍数越大。
放大倍数越大视野范围越小视野越暗视野中细胞数目越少每个细胞越大
放大倍数越小视野范围越大视野越亮视野中细胞数目越多每个细胞越小
4放大倍数=物镜的放大倍数х目镜的放大倍数
5一行细胞的数目变化可根据视野范围与放大倍数成反比
计算方法：个数×放大倍数的比例倒数=最后看到的细胞数
生物必修一知识高中3捕获光能的色素
绿叶中的色素
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
白光下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光，绿光下最弱。
二、实验——绿叶中色素的提取和分离
1实验原理：绿叶中的色素都能溶解在层析液中，且他们在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
2方法步骤中需要注意的问题：(步骤要记准确)
(1)研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么?
二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。
(2)实验为何要在通风的条件下进行?为何要用培养皿盖住小烧杯?用棉塞塞紧试管口?
因为层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质。
(3)滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液?
防止细线中的色素被层析液溶解
(4)滤纸条上有几条不同颜色的色带?其排序怎样?宽窄如何?
有四条色带，自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素a，黄绿色的叶绿素b。最宽的是叶绿素a，最窄的是胡萝卜素。
三、捕获光能的结构——叶绿体
结构：外膜，内膜，基质，基粒(由类囊体构成)
与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。
光合作用色素分布于类囊体的薄膜上。
四、光合作用的原理
1、光合作用的探究历程：(略)
2、光合作用的过程：
(熟练掌握课本p103下方的图)
总反应式：Co2+H2o(CH2o)+o2其中，(CH2o)表示糖类。
根据是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应阶段：必须有光才能进行
场所：类囊体薄膜上
水的光解
atp形成：光反应中，光能转化为atp中活跃的化学能
暗反应阶段：有光无光都能进行
场所：叶绿体基质
Co2的固定C3的还原
暗反应中，atp中活跃的化学能转化为(CH2o)中稳定的化学能
联系：
光反应为暗反应提供atp和[H]，暗反应为光反应提供合成atp的原料aDp和pi
五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用
(1)光对光合作用的影响
①光的波长：叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。
②光照强度：植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加，但光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加
③光照时间：光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。
(2)温度：温度低，光和速率低。随着温度升高，光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光和速率降低。
生产上白天升温，增强光合作用，晚上降低室温，抑制呼吸作用，以积累有机物。
(3)Co2浓度：在一定范围内，植物光合作用强度随着Co2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度不再增加。
生产上使田间通风良好，供应充足的Co2
(4)水分的供应当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响Co2进入叶内，暗反应受阻，光合作用下降。
生产上应适时灌溉，保证植物生长所需要的水分。
六、化能合成作用
概念：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。
如：硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中的nH3氧化成Hno2，进而将Hno2氧化成Hno3。
硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能，将Co2和水合成为糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动.
举例：硝化细菌、硫细菌、铁细菌、氢细菌
自养型生物：绿色植物、光合细菌、化能合成性细菌
异养型生物：动物、人、大多数细菌、真菌
生物必修一知识高中4一、限制细胞长大的原因
1、细胞表面积与体积的比。
2、细胞的核质比
二、细胞增殖
1.细胞增殖的意义：生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础
2.真核细胞分裂的方式：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
(一)细胞周期
1)概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。
2)两个阶段：
分裂间期：从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前
分裂期：分为前期、中期、后期、末期
3)特点：分裂间期所占时间长。
(二)植物细胞有丝分裂各期的主要特点：
1.分裂间期
特点：完成Dna的复制和有关蛋白质的合成
结果：每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态
2.前期
特点：①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失
染色体特点：1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。
3.中期
特点：①染色体的着丝点都排列在赤道板上②染色体形态最清晰，数目最稳定，是进行染色体观察及计数的最佳时机。
4.后期
特点：①着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别向两极移动。②纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。
染色体特点：染色单体消失，染色体数目加倍。
5.末期
特点：①染色体变成染色质，纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③在赤道板位置出现细胞板，并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁
6.总结
前期：膜仁消失显两体。中期：形定数晰赤道齐。
后期：点裂数加均两极。末期：膜仁重现失两体。
三、植物与动物细胞的有丝分裂的比较
不同点：1.前期纺锤体的来源植物细胞由两极发出的纺锤丝直接产生动物细胞由中心体周围产生的星射线形成。
2.末期细胞质的分裂植物细胞细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开
动物细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂
相同点：
1、都有间期和分裂期。
分裂期都有前、中、后、末四个阶段。
2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。
染色体在各期的变化也完全相同。
3、有丝分裂过程中染色体、Dna分子数目的变化规律。
动物细胞和植物细胞完全相同。
五、有丝分裂的意义：
将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。
六、无丝分裂：
特点：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。例：蛙的红细胞
一、细胞的分化
(1)概念：在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(2)特点：稳定性、不可逆性、持久性
二、细胞全能性:
(1)细胞具有全能性的原因：具有本物种发育所需的全部遗传信息。
(2)植物细胞全能性：高度分化的植物细胞仍然具有全能性。
例如：胡萝卜跟根组织的细胞可以发育成完整的新植株
(3)动物细胞全能性：高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但是，细胞核仍然保持着全能性。例如：克隆羊多莉
(4)全能性大小：受精卵>生殖细胞>体细胞
生物必修一知识高中5一、细胞的衰老
1、个体衰老与细胞衰老的关系
单细胞生物体，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
多细胞生物体，个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
2、衰老细胞的主要特征：
1)在衰老的细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，。
2)衰老的细胞内有些酶的活性降低。
3)细胞内的色素会随着细胞的衰老而逐渐积累。
4)衰老的细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大。染色体固缩，染色加深。
5)细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低。
3、细胞衰老的学说：(1)自由基学说(2)端粒学说
二、细胞的凋亡
1、概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，常被称为细胞编程性死亡
2、意义：完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰。
3、与细胞坏死的区别：细胞坏死是在?a
href='//xuexila.com/aihao/zhongzhi/'target='_blank'>种植焕蛩赜跋煜拢捎谙赴4换疃芩鸹蛑卸弦鸬南赴鹕撕退劳觥！鞠赴蛲鍪且恢终5淖匀幌窒蟆?/p>1.癌细胞：细胞由于受到致癌因子的作用，细胞内遗传物质发生变化，而形成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
2.癌细胞的特征：
(1)在适宜条件下能够无限增殖。(2)癌细胞的形态结构发生了变化。
(3)癌细胞的表面也发生了变化。癌细胞容易在有机体内分散转移的原因细胞膜上的糖蛋白减少，使细胞间黏着性降低。
3.致癌因子的种类有三类：物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子
4.细胞癌变的原因：致癌因子会损伤细胞中的Dna分子，是原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞转变为癌细胞.
5.癌症的预防及治疗
多细胞生物特点篇5
近十年来，包含纳米材料和纳米技术研究在内的纳米科技在生物学及医学领域应用成为目前研究重点之一，涉及细胞和生物分子分离纯化、药物和基因传输、肿瘤治疗、Dna结构研究、磁共振成像(mRi)增强、生物荧光标记、病原体和蛋白质等生物分子的检测、组织工程学等。在肿瘤内科诊疗领域则广泛用于药物传输体系和基因治疗研究，和作为探针用在生物检测开发方面。
1纳米颗粒对细胞膜作用
为认识纳米颗粒的生物效应，了解纳米颗粒对细胞膜作用具有非常重要的意义。纳米颗粒尺寸比生物体细胞、红血球小得多，甚至小于细菌十至数十倍，与病毒尺寸接近，许多化学和生物反应过程均可在此层面上发生进行。纳米颗粒作用细胞膜主要表现为颗粒的膜上吸附、跨膜转运及其在作用过程中对细胞膜及膜上生物分子的影响。胞膜满布多种生物分子，纳米颗粒可影响成膜脂质分子及膜上其他生物大分子（蛋白等）结构和性质，导致膜生物分子结构变化，如纳米颗粒吸附致脂质分子重组，颗粒表面拓扑结构刺激膜上肌动蛋白伸展等。颗粒作用所导致的生物分子的变化可能是不可逆的，也可能是可逆变化，最终可致胞膜整体变化，包括结构和性质两方面：
1.1膜结构的变化：纳米颗粒吸附致胞膜本身都将经历膜脂质分子重构和强烈的曲率变化过程。纳米颗粒吸附致膜厚度、有序度、单脂分子面积变化，甚至在膜上形成孔洞，最终可能会影响细胞活性。吸附还可造成胞膜弯曲，与细胞诸多活动密切相关。
1.2膜性质的变化：带电纳米颗粒吸附导致胞膜上不同磷脂分子的分相，进而对细胞信号转导产生影响。纳米颗粒的作用还可能影响磷脂膜的其他一些性质，如表面张力、跨膜势、扩散系数等。分析细胞膜性质变化，有助于理解纳米颗粒胞膜作用机理。
2纳米技术与肿瘤诊断、疗效监测
利用纳米技术，建立健全低丰度生物样本富集及微弱信号检测方法。
2.1生物分子检测：检测Dna和蛋白质对于肿瘤分子分型诊断以及疗效检测评价均极为重要。目前利用聚合酶链式反应(pCR)扩增荧光染色标记检测Dna分子的分析方法存在某些本质缺陷，pCR扩增过程常常会导致Dna表达的失真。免疫染色检测蛋白质的传统则明显存在灵敏度不高和重复性差的特点。具更高灵敏度生物分子检测手段对于肿瘤内科临床的治疗方案制定与评价至关重要。生物检测关键是通过抗体、Dna等识别分子实现对靶标分子的捕获。这一过程中生物分子识别的效率是实现高灵敏生物检测的基础。纳米颗粒由于其较小的尺寸、较高的反应活性、优异的物理性质以及这些性质的可调控性，使其在制备用于蛋白质、核酸分子检测的生物亲和性传感器方面受到广泛关注，可以利用其建立新的检测方法以改善目前的检测方法所存在的缺陷，因而具有良好的应用前景。
2.2细胞及生物分子的分离纯化：细胞及生物分子如蛋白质等的分离技术正在快步走向肿瘤内科临床。科学家利用纳米磁性颗粒成功分离出人体骨髓中癌细胞，利用原子力显微镜在纳米水平揭示肿瘤细胞形态特点。
目前细胞分离技术研究可明显提高稀有细胞(如抗原特异性B细胞和t细胞及稀有性外周血循环肿瘤细胞)的分离纯度和分离效率的有效方法。大多数靶细胞存在浓度极低，这些细胞高纯度分离仍困难。目前方法仍然存在选择性较差且不易大规模进行的诸多不足。不过，新出现的基于纳米技术的磁性分离方法已成为生物学和临床医学上一种重要的细胞和蛋白质选择性分离技术，可大批量分离获得高纯度靶细胞，并且已经应用于临床。
3纳米技术与药物治疗
以纳米粒作为载体的药物克服了传统药物的许多缺陷和无法解决的问题。纳米粒作为新型载体，具有很多优势，如无免疫原性、细胞毒性，有较高的基因转移效率，可获得靶基因的长期稳定表达，因此在抗肿瘤药、输送抗原或疫苗方面有着广泛应用前景。
3.1靶向药物输送体系：药物输送体系的尺度大小有效输送相关药物至细胞内部的关键，血管自身孔径仅允许直径小于50nm药物自由进出，而直径小于100nm药物可穿透细胞膜进入其内部发挥疗效。仅有人工合成纳米输送系统能够较好的满足这一要求。药物溶解性是影响药物疗效的另一个重要因素，由于纳米颗粒较小的尺寸，使得纳米颗粒能够较为有效地进入细胞内部。纳米颗粒较大的比表面积使其能够有效结合、吸附及输送其它化合物如小分子药物、多肽、蛋白质及核酸分子，而且其较大的比表面积赋予纳米颗粒所负载的药物分子良好的药物动力学特性及其在靶向组织器官中优异的生物分散性，进而可以有效的提高药物疗效。纳米颗粒具有优先聚集于靶向位点的特性，这一特性使其所负载的药物在健康的组织器官部位的浓度较低，从而可以最大程度地降低纳米颗粒及药物本身的毒副作用。而且，纳米颗粒可以有效提高疏水药物在含水介质中的溶解性，使疏水药物能够适合于进行非肠道给药治疗。纳米颗粒还可以有效提高多种药物如疏水药物分子、多肽及寡聚核苷酸的稳定性。此外，生物可降解的纳米输送体系可以大幅度提高药物的生物相容性，并可在最大程度上降低药物本身的超敏反应。
多细胞生物特点篇6
肿瘤干细胞（CancerStemCell，CSC）是目前肿瘤研究中的热点问题。依照肿瘤干细胞观点，肿瘤细胞呈异质性，少数的CSC决定了肿瘤的形成、复发及转移，这无疑是对传统的肿瘤治疗形成很大的冲击，因此也是目前争议很大的问题。1997年第一次分离出肿瘤干细胞-血液系统急性髓样白血病肿瘤干细胞，随后实体肿瘤中肿瘤干细胞的研究也逐步开展，已从人脑肿瘤、乳腺癌、肝癌、肾癌等患者的癌组织及细胞系中成功分离、鉴定了肿瘤干细胞。可见为弄清楚CSC的本质，首当其冲的任务是将肿瘤组织及细胞系中的CSC分离、纯化并进行鉴定。现结合文献资料将各种分离鉴定方法总结如下，以便对CSC更好地进行研究。
1肿瘤干细胞的分选方法
目前文献中分离CSC的方法主要有利用肿瘤干细胞细胞表面标志物（cell-surfacemarker）的分选及根据其生物学特性进行的功能分选两大类。
1.1利用细胞表面标志物分选目前发现的肿瘤干细胞多是利用marker分选发现的。实体瘤CSC的标志物及分离鉴定方法均借助了正常干细胞的研究，干细胞的严格鉴定和分离也仅在极少的组织中完成，许多实体组织自身的干细胞表面标志物尚未确定。因此对CSC的表型分离鉴定还仅限于少数实体肿瘤。分离出的带有此标志物的细胞往往是正常组织干细胞也具有的。因此，这就涉及到SC与CSC之间的差别。这方面的进展还只是起步阶段。有学者认为，既然肿瘤干细胞属于未分化细胞，那其表面的标志物应当很少甚至没有。一旦细胞具有了表面标志，就不能再称其为“干细胞”。据此认为目前根据marker分离出的应该属于肿瘤干细胞下一个级别的细胞——肿瘤起始细胞。尽管各家对CSC的定义、阶段及分化时间有异议，但一致公认根据marker分离出的目的细胞往往处于决定细胞分化方向的重要阶段，这部分细胞对对肿瘤的形成发展、放化疗抵抗，术后及放、化疗后复发非常重要。因此对这一特殊细胞亚群的研究将对肿瘤研究有极大推动。marker的确定是很困难的事情，对肿瘤干细胞marker的研究多沿用干细胞的marker，CD133标记分子在目前CSC研究中应用较多。
利用marker分选的原理是：假定某抗原分子阳性或阴性的细胞为该肿瘤细胞中的CSC，以相应抗体与抗原结合（预先以一抗与细胞表面分子结合，再以二抗与之结合），再经特定仪器和设备将阳性与阴性细胞分离开来得到目的细胞。目前常用的有荧光激活细胞分选(Fluorescenceactivatedcellssorting，FaCS）和磁性激活细胞分选(magneticactivatedcellssorting，maCS）。
细胞亲和板结合分离法也是利用抗原抗体反应，将具有某种抗原标志的细胞结合到平皿上，从而与悬浮细胞中的阴性细胞分离。有些学者利用这种方法来分离肿瘤干细胞。
1.1.1磁性激活细胞分选(maCS)磁性激活细胞分选术(maCS）是高效简捷的免疫细胞及其它细胞的分离纯化方法，因其应用免疫磁珠来进行分选，故又称免疫磁珠分选。原理是已包被一抗的磁珠与细胞表面相应分子特异性结合（直标），或者已包被二抗(羊抗小鼠或羊抗大鼠)的磁珠与预先已与细胞表面分子特异结合的一抗结合（间标）。让标记好的细胞经过置于磁场的分离柱，磁珠携带与之结合的细胞吸附于分离柱内面，未结合细胞则经分离柱流下。再经洗涤，实现阳性细胞分离或阴性细胞的分离，从而纯化CSC。若加以相应荧光抗体，则利用流式细胞仪来评价maCS的分选效率。
目前报导经maCS成功分选肿瘤干细胞的文献较多，例如以CD133免疫磁珠分选喉癌Hep-2细胞系中CSC［1］，关于maCS分选效率报导不一。原代分离的效率在46.9%～79.8%［2］。分选脐血单个核细胞，CD133表达率为86.04%。有学者从人胎脑中分离纯化CD133细胞，分选后所得细胞纯度为85.57％，回收率为62.3%［3］；CD133免疫磁珠分选喉癌Hep-2细胞的分选效率达90.26%。考虑可能原因为所分选的细胞不同或所用的仪器不同，或为分选率和细胞得率的区别。
免疫磁珠分选纯度比流式低，不过对细胞活性影响小。磁珠直径仅50nm，体积约小于真核细胞的百万分之一，不会对细胞造成机械性压力；其组分多为氧化铁和多糖，可被生物降解，因此不影响细胞的生理功能及活力［4］；分选过程无菌，便于后续培养。如果marker已知，免疫磁珠法有很大的优越性。
maCS在实际应用中也受到以下因素的限制：分选前的细胞收集、处理过程耗时较长；分选设备及磁珠价格昂贵；分选柱的容积限制了分选细胞的数量。为后续实验工作带来了一定的限制。
1.1.2荧光激活细胞分选（FaCS）荧光激活细胞分选（Fluorescenceactivatedcellssorting，FaCS）是利用流式细胞仪来进行的分选方法，故又称流式分选。流式细胞仪分选特定标志细胞的原理为：预先将特定抗体与待分选细胞一起孵育，结合后，利用流式细胞仪的适合电压，将结合抗体与未结合抗体的细胞分为两群，从而得到不同表面标志的亚群细胞。以被公认为CSC标志物的CD133为例：流式细胞仪分检出CD133＋及CD133-两大类细胞，分别进行培养，发现CD133＋细胞可以增殖、分化，长期传代；而CD133-细胞则经过几代的传代就死亡。CD133＋细胞可以使异种移植体成瘤。这证明了CD133＋细胞富集CSC。其他还有一些CSC的表面标志物，如神经胶质瘤细胞中的nestin等均可用FCm来进行检测。
FaCS收集细胞纯度较高，分选较为简捷，但因对分选设备无菌条件要求高，目前国内尚不能广泛开展，不利于分选细胞的后续培养。且此法是在分选血细胞的过程中建立起来的分选方法，其使用的高压小直径的液流可能是许多肿瘤细胞不能承受的，对细胞表面标志有破坏。因而可能会影响分选细胞活性，降低分选后细胞得率。
1.1.3亲和板结合分离法亲和板结合分离法在上世纪70年代就已展开，也是利用抗原抗体结合而分选肿瘤干细胞的一种方法。周思朗等以此法分离大鼠肝癌干细胞［5］，操作方法大体为：将纯化的羊抗鼠igG加入无菌平皿中，加缓冲液3ml，4℃过夜，次日吸弃上清液，磷酸盐缓冲液(pBS)洗3次，用含体积分数为1%小牛血清的pBS室温下孵育15min，pBS洗3次，4℃保存备用。取肿瘤细胞，每1×106个细胞中加入待测肿瘤干细胞各个表面标记物单克隆抗体工作液100μl，4℃作用1h，培养液悬浮细胞；吸1.5×107～2×107个细胞加人到上述准备好的塑料平皿中，用Hanks液稀释为3ml，轻轻摇匀，4℃下作用1h。吸出悬液中细胞标记为阴性细胞，洗脱粘附在平皿上的肿瘤细胞，标记为阳性细胞，分别继续常规培养，发现CK7－、thy-1＋、aFp＋细胞跟对应亚群细胞比较，体外增殖能力较弱，倍增时间长，最大倍增倍数小。因此认为这三种细胞具备大鼠肝癌干细胞的初步特征。
简便亲和板结合分离法易行，但准确率低于FaCS和maCS。可作为后两者分选前的粗略分选。
1.2利用生物学特性进行的的功能分选（Sp分选）肿瘤干细胞理论中，有一种观点倾向于肿瘤干细胞并非形态学概念，而应属于功能学的范畴。跟这一观点对应的是侧群细胞（Sidepopulation，Sp)的发现。因此又将肿瘤干细胞的功能分选称为Sp分选。
Sp分选常用的染料为核酸结合染料Hoechst33342，其在紫外光激发下可发出蓝光(波长450nm左右)和红色(波长650nm左右)两种荧光。Sp细胞在肿瘤细胞中占极少量，拥有耐药泵，有拒染Hoechst33342等染料的特性，能将染料泵出而不发出荧光［6］。根据这一特点，应用流式细胞仪可将未被Hoechst33342等染色的细胞群与绝大部分肿瘤细胞分离开来，实现Sp分选。Sp细胞外排染料的机理是这部分细胞高表达atp结合盒（atp-bindingcasette，aBC）转运蛋白，包括p-糖蛋白（p-glycoprotein，p-gp）、乳腺癌耐药蛋白（Breastcancerresistanceprotein，BCRp/aBCG2）、aBCG1等能将药物及毒物“泵出”胞外的膜蛋白，故而对化疗药物不敏感，是CSC化疗耐药的原因。
神经母细胞瘤标本、胶质瘤、乳腺癌［7］和肺癌细胞系中均发现了Sp细胞［8］；大鼠C6胶质瘤细胞系也分离出Sp细胞，在含有10%FBS的培养基中可长期保持干细胞特性比非Sp细胞具有更强的致瘤能力，还能同时表达双向分化的标志［9］；wang等从5种鼻咽癌细胞系中检测到Sp细胞存在，其中Cne-2细胞系中分离出的Sp细胞表现出干细胞特性，具有强的体内致瘤性，且高表达细胞因子19，可能是鼻咽癌CSC的一个表面标志。
Sp分选也存在着一定的局限性：拥有耐药泵并非肿瘤干细胞的独特特征，干细胞本身也有耐药泵。因此Sp细胞是否属于CSC尚需要进一步论证。染料本身对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；被筛选到Sp之内的CSC也可能由于染料的作用，影响其进一步的培养研究。
Sp分离的最优条件为355nm左右的紫外光激发，但紫外光需要特殊的氪气或氩气激光光源、水冷却系统及相应的滤片等设备，这些设备价格昂贵，体积庞大，目前国内能进行Sp分选的流式细胞仪尚不多。有报导利用Rho123(蓝光激发)、DyeCycleViolet（紫光激发）等染色剂对肿瘤细胞进行Sp分选，且与Hoechst33342分选Sp比例类似。由于普通的流式细胞仪具有蓝光、紫光激发功能，有望将Sp技术得以推广应用。
2
肿瘤干细胞的鉴定方法
经各种方法分离、筛选出来的细胞究竟是不是肿瘤干细胞尚需要进一步鉴定。目前从形态学来鉴定干细胞尚有一定困难，主要是从功能学方法来进行鉴定。
多数文献中报导CSC的数量较少，占细胞总体的10%以下：乳腺癌eSa+Lin-CD44+CD24-/low细胞占小鼠移植乳腺癌细胞的2%［10］；结肠癌干细胞中CD133＋细胞群占2.5%［11］；喉癌Hep-2细胞系中CD133＋比例为3.15。也有学者认为肿瘤干细胞并不一定是稀有细胞，在某些肿瘤组织或细胞系中，检测到其所占的比例较大。Singh等报导因病理类型及级别不同脑肿瘤干细胞所占比例从0.3%到25.1%不等;Galli等报导多型胶质母细胞瘤中为0.5%～30%，髓母细胞瘤中为50%～80%［12］。
常采用检测分选细胞是否具有自我更新能力与不断分化能力来测定其生物学特性，并与对应的细胞群或未分选细胞进行比较。体外克隆、传代实验能直接证明这些细胞是不是能自我更新。CSC在含生长因子的SFm(无血清维持干细胞未分化状态，添加的生长因子则能促进CSC的增殖)中能快速增殖形成细胞球，若将此细胞球打散重悬制成单细胞悬液，能够连续传代形成细胞球，此培养特性反映了细胞的自我更新能力和无限增殖能力。细胞球细胞在不同诱导条件下可分化为不同细胞，反映了CSC的多向分化潜能。
2.1细胞增殖能力根据增殖能力不同鉴定是否CSC是目前的主要方法。肿瘤干细胞在特定的生长环境下，具有很强的自我更新和增殖能力。而非CSC则没有增殖能力或者经过几代传代则死亡。Singh等通过有限稀释实验和亚克隆培养分析证实：在稀释为每孔100个细胞时，髓母细胞瘤平均形成20.27个肿瘤球，纤维型星形细胞瘤为5.85个，作为对照的正常神经干细胞仅2.88个。培养CD133＋胶质瘤干细胞发现其具有很强的自我更新和增殖能力，而对应的CD133-肿瘤细胞则贴壁生长，不分裂、不增殖。即使在含血清培养基中培养胶质母细胞瘤来源的CD133＋细胞，也可以长期保持未分化状态［13］。喉癌Hep-2细胞中CD133＋细胞在加入生长因子的无血清培养液中生长，经mtt比色法测定，其增殖能力强于CD133-细胞和未分选细胞。
2.2多向分化能力除了具有自我更新能力外，肿瘤干细胞还应具有多向分化能力。除了保持原有CSC数量的稳定，还要分化为子代细胞，直至终末的肿瘤细胞以维持肿瘤的生长。CSC分化期间，表面标志是不断变化的。根据这一原理可对分离出来的CSC进行了分化能力的检测。恶性胶质瘤患者标本及恶性胶质瘤细胞株U251中CD133＋细胞可分化为神经元和星形胶质细胞［14］。人视网膜母细胞瘤组织中存在的非黏附性细胞球样未分化细胞，在体外诱导下可形成不同的视网膜细胞［15］；CD133＋喉癌Hep-2细胞在含10%胎牛血清的培养基中生长，CD133比例逐渐减少，到第12天时，达到分选前水平。
2.3体内成瘤实验行体外实验在一定程度上可证实前面任何方法分离出来的某些细胞亚群具有CSC的生物学功能，动物体内成瘤实验才是必须进行的最重要的证据。肿瘤干细胞具有比非肿瘤干强得多的体内致瘤能力。将分离出来的各细胞亚群按不同细胞浓度接种于动物体内，观察是否成瘤及肿瘤生长，比较各组成瘤能力，从而筛选出优势细胞表面标志。或者将几种优势细胞表面标志进行组合(例如a+B-C+)，筛出各种组合的细胞群，按不同浓度组接种noD/SCiD小鼠比较各细胞群成瘤能力，确定目的细胞。形态学上，成瘤组织应与原发瘤相似。1994年Lapidot等发现CD34+CD38-急性白血病肿瘤细胞接种noD/SCiD小鼠能增殖形成肿瘤［16］，从而发现了肿瘤干细胞的存在。随后的研究中逐步发现实体肿瘤干细胞的成瘤能力：具有eSa+Lin－CD44+CD24-/low表面标志的乳腺癌干细胞是唯一在连续移植中具有致瘤能力的细胞，只需100～200个细胞即可在小鼠乳腺中再形成肿瘤；Singh等报道只需脑肿瘤中100个CD133＋细胞移植入noD/SCiD鼠脑，3～6月后就会长出肿瘤，通过免疫组化染色证实与患者原始肿瘤有高度相似性，连续移植重复出现，而植入105个CD133－细胞也未见肿瘤形成，提示脑肿瘤细胞的功能异质性。喉癌Hep-2细胞系中CD133＋细胞具有很强的致瘤能力，与未分选细胞及CD133-细胞，有显著性差异。从神经胶质瘤U373和乳腺癌细胞系mCF7及前列腺癌细胞中分离的Sp细胞，均有比非Sp细胞更高的致瘤性。
3兼具分选和鉴定肿瘤干细胞的方法
根据肿瘤干细胞自我更新和多向分化、抵抗放化疗等特点，可以进行肿瘤干细胞的富集。同时，由于富集细胞体现了CSC的相应特点，因此从相对应的角度起到了鉴定作用。
3.1悬浮球培养法肿瘤细胞体外培养可以形成肿瘤球（sphere）的特性被用来研究肿瘤细胞自我更新能力或用其作为鉴定CSC的方法之一。此法基本是沿用干细胞的培养方法。其原理为：肿瘤细胞在添加了生长因子的无血清培养基中生长，其中的CSC增殖而形成致密球状，保持不分化状态；而非CSC则贴壁生长，且在无血清条件下生长速度缓慢。如：在此条件下培养大鼠C6胶质瘤细胞系，培养出悬浮生长的的细胞球，经验证其具有脑肿瘤干细胞球的特征［17］。
分选后的假定肿瘤干细胞细胞是否具有CSC特性，也经常采用观察其是否可以形成sphere的方法。原理同分选前无血清悬浮培养法。无血清培养条件下，肿瘤干细胞可维持肿瘤细胞的未分化状态，形成肿瘤球。将此悬浮球在加入表皮生长因子、碱性成纤维生长因子等的培养基中培养，可促进肿瘤细胞增殖，并传代多次；置于含血清培养基中，则可发生多向分化；接种于裸鼠，可体内成瘤。因此，目前脑肿瘤干细胞的研究多沿用此法。CD133＋胶质瘤干细胞、乳腺癌eSa+Lin－CD44+CD24-/low细胞、喉癌Hep-2细胞系中CD133＋细胞均可形成干细胞球，CD133＋结肠癌细胞在体外无血清条件下可以呈细胞球生长1年，并能保持原代的形态学特征。
3.2有限稀释法有限稀释法是测定单个细胞增殖能力的有效方法。如软琼脂克隆形成实验。肿瘤细胞群体中的单个细胞形成克隆潜能并不相同，其增殖潜能也不同。能形成完全克隆的细胞则是CSC。筛选分离原理为将肿瘤细胞单细胞接种于96孔板，筛选出具有连续克隆能力的细胞进一步筛选扩增，进行体内外实验，最后再鉴别marker［18、19］。体外克隆形成能力通常与异种移植体内成瘤能力相一致。如：鼠黑色素瘤BL6F10细胞的CD133＋和+细胞在软琼脂培养皿上细胞克隆形成率以及在小鼠体内致瘤能力分别高于CD133-和CD44-细胞［20］。
具体操作为：取对数生长期的第10次传代细肿瘤细胞，用胰蛋白酶消化、离心、计数；将细胞稀释成100μl约含50个细胞，打匀；用20μl移液枪吸取细胞悬液点入96孔板，每孔约2μl。倒置显微镜下观察，仅向单个细胞的孔中加入200μl培养液，然后置Co2培养箱37℃培养。标记单细胞培养孔，待孔内细胞增殖至大部分孔底盖满时，经胰酶消化、分离转种植到24孔板上扩大培养。最后形成几个克隆集落，选取其中形态差别最大的两类细胞株，代表了两组不同的细胞亚群，继续进行单细胞亚克隆培养以确定两组细胞间差别。将细胞球悬浮法及有限稀释法结合起来进行克隆球的传代培养，可以扩增肿瘤干细胞。将肿瘤干细胞球打散，单细胞接种于96孔板中，可观察肿瘤干细胞克隆成球过程［21］。
实验验证有体外的集落形成试验和体内的脾集落鉴定。例如小鼠骨髓瘤中只有1%～0.01%的细胞能在软琼酯中形成集落，同样肺癌、卵巢癌或神经母细胞瘤在软琼酯中具有集落形成能力的也只有0.1%～0.02%的比例。白血病细胞也只有1％～4%的细胞在体内能形成脾集落。据此现在认为少数肿瘤细胞有持久的致瘤能力和形成肿瘤能力，它们就是肿瘤干细胞。其他瘤细胞只有有限的自我更新能力。
如果marker已知，maCS及FaCS有很大的优越性，分选的细胞纯度较高，而且高效快捷。但在marker未知的情况下，则可先以有限稀释法做初选，得到单细胞克隆，再进行免疫磁珠分选即可得到较多的CSC。肿瘤干细胞有可能会分化，那么单克隆实验条件下，会出现具有不同marker的细胞，包括肿瘤干细胞、过渡细胞和其它各类肿瘤细胞。因此，有限稀释法在得到单细胞克隆的同时，还可同时鉴定肿瘤干细胞的分化能力。
3.3利用放化疗抵抗的特点肿瘤干细胞可能与正常干细胞相似，通常处于慢周期，对接受放射线损伤的几率较其它多数细胞小，且由于其抗凋亡蛋白及aBC转运蛋白的高水平表达，对化疗药物的敏感性比成熟细胞低。传统的放化疗可以杀灭绝大多数非CSC，但对CSC并不起作用，故放化疗后可导致CSC的富集，成为肿瘤复发与转移的基础。
有报导用悬浮培养联合化疗药物筛选小鼠乳腺癌tm40D干细胞。先采用无血清悬浮培养法富集肿瘤干细胞，再分别加入不同浓度的紫杉醇和表柔比星作用24h，杀死非CSC，而CSC则逃脱了化疗药物的杀伤作用得以存活。继续无血清培养，使CSC得以扩增。如此得到富集表面标志为CD44+CD24－的细胞，经检测具有CSC特性［22］。
放化疗后存活肿瘤细胞是否能保持原有的生物学特性有关。化疗药物作用后，存活的肿瘤细胞恶性程度是有所降低，还是会发生进一步的基因突变，得到恶性程度更高、具有更强抵抗化疗能力的CSC，尚需进一步的研究探讨。
实体肿瘤中CSC的分离纯化及鉴定将为实体肿瘤的临床诊断、治疗、预后及其基础研究带来突破性进展，有利于CSC分子调控机制等后续研究工作顺利进行，进而为肿瘤发病机制及临床靶向治疗提供新的思路和方向，是目前实体肿瘤干细胞研究中的重要内容。
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多细胞生物特点篇7
关键词：植物干细胞教学应用
干细胞是指具有自我更新能力和增殖分化能力的一类细胞，目前学习者对动物干细胞的理论和应用知识掌握较多。由于植物细胞的全能型，长期以来很多学习者误认为植物中不存在干细胞，再加上教师对干细胞这部分内容的讲授不透彻，造成学习者对植物干细胞、动物干细胞及植物愈伤组织细胞的概念往往混淆不清，存在植物干细胞认知上的错误，因此很有必要对植物干细胞的相关知识进行总结。
1.植物干细胞
1.1植物干细胞的概念和特征。植物干细胞是位于植物分生组织中固有的未分化细胞，具有自我更新和再生能力。植物干细胞具有很强的自我更新能力，并且可以分化为特化的细胞类型，这些特化的细胞产生新的植物器官（根、茎、叶和花等）。这些细胞表型的变化是由影响植物功能的基因表达变化引起的，受到内源性和外源性的信号共同调节[1]。植物干细胞的特征包括：能够形成所有分化细胞的类型；具有自我更新的能力，维持干细胞的数量；位于分生组织。
1.2植物干细胞与动物干细胞的比较。在动物中，通常将干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞具有全能性，它可以分化形成所有的成体组织细胞，甚至发育成为完整的个体；成体干细胞（如造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、皮肤干细胞等）大多为多能干细胞，它们具有多向分化的潜能，可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞，真正具有全能性的细胞是受精卵和其分裂产生的子细胞。与此相比，许多植物干细胞具有旺盛的再生能力，在干细胞的整个生活周期中能使植物生长并且产生新的器官（如植物茎端分生组织中的干细胞和根端分生组织中的干细胞）[2]。
1.3植物干细胞与植物愈伤组织细胞的比较。植物愈伤组织细胞是由成体细胞经过脱分化而形成的具有分化能力的细胞，虽然愈伤组织的分化能力与植物干细胞相似，但它们在来源、细胞分化和增值能力等方面是不同的。植物愈伤组织细胞来源于异质性的体细胞，它是体细胞对损伤的暂时响应，是一个临时获得刺激的细胞，尽管愈伤组织具有干细胞样属性，但愈伤组织不易维持稳定的细胞分裂[3]。而植物干细胞来源于植物分生组织的同质性细胞，它们在植物的整个生命周期可以产生并形成新的组织和器官。
2.植物干细胞的类别与调控
根据分生组织的种类，植物干细胞可分为茎尖分生组织中的干细胞和根尖分生组织中的干细胞。
2.1茎尖分生组织中的干细胞。茎尖分生组织包括中心区和中心区下方的带状区。中心区包括上部干细胞区和下部的组织中心（即干细胞区下部靠近带状区的小细胞群）。干细胞分裂时上部的干细胞分裂成两部分子细胞，一部分干细胞后裔留在中心区并保持多能性；另一部分细胞则离开茎尖分生组织的中心区，但保持较快的分裂速度，最终分化为叶或者花原基器官，为侧生器官的生长和分化提供保证[4]。目前已知的位于干细胞周围“组织中心”的wUS（wUSCHeL）是保持茎尖干细胞特征的必要信号分子，它参与对茎尖干细胞的稳态调控，使整个植物茎尖干细胞保持连续不断的自我更新和分化。
2.2根尖分生组织中的干细胞。静止中心位于根尖分生组织中心，干细胞则围绕在静止中心细胞周围。静止中心作为组织中心维持周围干细胞的稳定和功能，静止中心周围的干细胞分布于中柱鞘外侧，维管干细胞形成维管组织、皮层/内皮层干细胞，进而形成皮层、内皮层与根冠干细胞，然后形成根冠细胞。目前已知的woX5（wUS-ReLateDHomeoBoX5）作为最主要的干细胞决定因子，特异的表达于根端分生组织的静止中心，参与对根端干细胞的稳态调控，使整个植物的根尖干细胞保持连续不断的自我更新和分化[4]。
3.植物干细胞的应用
3.1生产天然产物，开发药品或者化妆品。传统的植物细胞培养存在细胞生长缓慢、生产成本高等问题，而植物干细胞培养具有遗传稳定、细胞生长率和生长模式稳定、凝集程度低等优点，可以用来大量生产有用的植物天然产物，并用于药品、功能性食品、化妆品中。如悬浮培养紫杉干细胞可以生产松香烷型三环二萜、美丽红豆杉素a和美丽红豆杉素B等产物，以达到抑制肿瘤血管的生成和抗癌作用，而且其产值远大于传统细胞培养的产值，具有很好的开发前景[5]。
3.2植物细胞系库的建立和利用。一般的植物细胞冻存后存活率低，恢复生长能力慢，因此限制其在植物细胞培养中的应用。植物干细胞系在低温储藏方面有很大的优势，不仅有高的存活率，而且在低温储藏前后遗传物质没有变异，是植物细胞系库建立的很好材料。细胞系库的建立不仅会使研究材料的供应得到满足，而且使植物细胞系的研究周期缩短，并在植物种子资源的保存和利用方面发挥重要作用[6]。除了以上应用外，利用植物干细胞还可以进行植物干细胞的分子调控机制和分子设计育种等方面的研究。
4.结语
植物干细胞是位于植物分生组织中固有的未分化细胞，它们具有自我更新和再生能力。根据目前学习者对植物干细胞认识不足的实际，本文对植物干细胞、动物干细胞及植物愈伤组织细胞的概念进行了辨析，并对植物干细胞的分类及应用进行了论述。学习者清楚植物干细胞、植物愈伤组织细胞和动物干细胞的概念后，在学习植物干细胞的理论和应用等方面时才能正确理解相关的知识点。
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多细胞生物特点篇8
1.知识目标
（1）简述细胞的生长和增殖的周期性。
（2）掌握有丝分裂的过程、特征和意义，尤其是Dna和染色体的规律性变化。
2.能力目标
（1）模拟探究细胞表面积与体积的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。
（2）学习用曲线图描述Dna和染色体数量的变化规律。
（3）通过学习有丝分裂过程，培养学生分析图像、解读图像的能力。
3.情感、态度和价值观目标
通过学习细胞的增殖过程及特点，从而更加清楚地认识到生命的奇特，激发学生对生物学科的兴趣热爱。
教学重点：（1）细胞周期的概念；（2）细胞有丝分裂过程以及有丝分裂的特点；（3）有丝分裂过程中Dna和染色体的规律性变化。
教学难点：（1）细胞周期的概念；（2）细胞有丝分裂的特点及意义；（3）有丝分裂过程中Dna、染色单体和染色体的数量变化规律及其相互间的关系。
教学方法：（1）用学案辅助教学，建构完整的知识体系；（2）讲解法与直观教学法相结合。“对有丝分裂各时期的特点”结合直观法，围绕重点进行启发诱导，用传统的教学方式与现代教学手段相结合，既让学生感受细胞分裂过程的动态性和连续性，又能克服电教手段转瞬即逝的弊端，再通过表格、曲线图呈现变化。（3）采用画图、贴图、问题串驱动复习等多种教学方法复习巩固。
学习方法：（1）学生预习本节内容，完成课前预习学案；（2）学会用画图、例表类比的学习方法增加理解记忆。
课时安排：1课时
教学过程：
上课之前，通过小组汇总的方式预习检查、总结疑惑，使教学具有了针对性。
一、细胞增殖的必要性
[学生活动]：阅读教材p110到p111细胞不能无限长大。
老师和学生一起来观察课件中的一个模拟实验《细胞大小与物质运输的关系》。
[学生活动]：观察完后由学生自己总结并填写以下内容：
1.琼脂块的相对表面积=琼脂块的表面积/体积，随着琼脂块的增大而。
2.细胞的相对表面积=细胞的表面积/体积，随着细胞的增大而。
3.琼脂块体积越大，其相对表面积越小，琼脂块的物质运输的效率。
可以推知：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率。
由此得出刚才遗留问题“细胞为什么不能无限长大？什么因素限制了细胞的长大？”
[学生回答]：细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。
[教师小结]：限制细胞长大的因素还有哪些呢？例如,细胞核是细胞的控制中心。一般来说，细胞核中的Dna是不会随着细胞体积的扩大而增加的，所以细胞核的控制范围也是有限的。由于细胞不能无限长大，多细胞生物体的体积的增加还要依赖于细胞增殖，生物体只有通过细胞分裂，才能达到生长与繁殖的目的。真核细胞分裂的方式有三种：有丝分裂，无丝分裂，减数分裂。有丝分裂是细胞分裂的主要方式。
二、细胞周期
[老师]：有丝分裂可以连续发生，具有明显的周期性――细胞周期。如何理解细胞周期？
[学生活动]：指导学生阅读教材p112第一自然段及看细胞周期图。学生阅读并讨论：
找出关键词语；根据图解描述什么是细胞周期；一个细胞周期包括哪两个阶段？它们在时间分配上的特点是什么？
核心概念――细胞周期：连续分裂的细胞，从上一次分裂结束开始，到下一次分裂结束时为止。包括两次分裂间期的遗传物质复制，和分裂期的遗传物质的均分两个过程。
[学法指导]：核心概念掌握后，注意试题中图文信息的转换――圆周图、线段图、柱形图等，从而加深学生对细胞周期的理解――方向及特点。
例题1：科学家用32p标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗，追踪放射性的去向以研究蚕豆根尖细胞分裂情况，得到根尖细胞连续分裂的时间（单位：h）数据如图所示。下列叙述正确的是：
a.De阶段发生遗传物质的平均分配
B.BC阶段结束时Dna含量增加一倍
C.CD阶段完成与Dna复制有关蛋白质的合成
D.一个细胞周期（可表示为CD+De）等于17.3h
三、植物细胞的有丝分裂
1.分裂间期：为细胞分裂做物质准备。
细胞变化：细胞核大核仁明显，染色加深。
分子变化：Dna复制和有关蛋白质大量合成。结果――细胞核内Dna分子数量增加了一倍，但注意染色体的数目不变。
2.分裂期
[教法重难点突破]：运用多媒体直观教学与教师精讲相结合。
（1）前期：①“两现”，即染色体、纺锤体出现。②“两失”，即核仁、核膜消失。
（2）中期：①纺锤丝连接着丝点，整齐地排列在细胞内中央空间的叫赤道板上（注意强调赤道板是一个空间平面，不是实际存在的结构）。②每个染色体的形态、数目最清楚。
（3）后期：染色体的着丝点分裂为两个，原来的一个染色体发展成为两个染色体，染色体数目增倍。染色体平均移向细胞的两极。
（4）末期：①“两失”，即纺锤体、染色体消失；②“两现”，即核仁、核膜出现。
[学法指导]：学生亲自动手绘画分裂期的模式图，加深理解。
3.细胞周期中染色体和Dna分子数目的变化曲线
[学法指导]：注意对学生进行图文转换能力的培养。
[教学效果监测]：学生思考并作答
1.核中Dna含量加倍的时期是；染色体数目加倍的时期是。
2.染色体平均分配到两极的时期是。
3.从染色质到染色体的时期是。
4.观察染色体形态和数目的最佳时期为。5.两个姐妹染色单体分开的时期是。6.细胞板形成细胞壁的时期是；细胞器起作用。
7.下图有关细胞有丝分裂的描述正确的是：
a.具有姐妹染色单体的只有e
B．在B时期实现了细胞中的Dna和染色体的加倍
C.细胞有丝分裂的顺序是CeaBD
D.观察和计数染色体的最佳时期是e
[板书设计]：
一、细胞不能无限长大的限制因素
二、细胞通过分裂进行增殖：
1.分裂方式：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
2.细胞周期：概念、特点
3.有丝分裂：分裂间期分裂期（学案以图表类比的方式填写）
多细胞生物特点篇9
关键词：干细胞生物学中药神经细胞
我国现在是越来越重视中医药了，而且随着中医药研究的深入和发展，传统中医药的细胞生物学以及免疫学研究已经得到了很丰富的经验以及研究资料。基因组学研究带给了中医药研究新的切入点，而且随着中草药基因组学的研究更加深化，传统中医药将会走向世界。
一、干细胞生物学的发展和研究进程
干细胞是一种具有多向分化潜能、高度增殖以及自我复制的细胞,而且在一定条件下能够分化成具有多种功能的细胞。动物的发育离不开胚胎干细胞，这种细胞是一种高度还没有分化的细胞，有发育的全能性,可以把成体动物的全部器官和组织分化出来。胚胎干细胞通常是哺乳动物的基因表达调控、细胞分化以及早期胚胎发生等发育生物学研究非常理想的模型，其也广泛应用于临床医学的应用研究以及基础研究。在成年动物的器官和组织当中，都存在组织成体干细胞，这种细胞具有再生和修复和能力，在成体干细胞以及组织创伤修复中存在着非常重要的作用，在某些特定的情况下能够通过一定的程序进行分化，进而形成一些新的功能细胞，维持器官和组织衰退、生长的动态平衡。
（一）胚胎干细胞的发展
在上个世纪的七十年代其实胚胎干细胞研究就已经开始了，英国科学家martinevans爵士首次将小鼠中的胚胎干细胞分离了出来并进行了体外培养。在上个世纪的八十年代初，Kaufman和evans首次制定了小鼠eS细胞（胚胎干细胞）系。在1998年ShamblottmJ和thomasonJa
将人类的eS细胞系建立了起来。ShamblottmJ已经证明了培养条件不一样的胚胎干细胞所具有的的重要性质也不一样，eS细胞确实有很多分化能力，能够把中胚叶、内胚叶已经原始外胚叶细胞表面所具有的的特异性标志蛋白表达出来。
（二）组织成体干细胞当前的研究进展
成年动物的很多器官和组织当中，都含有组织成体干细胞，在某种特定的情况下，新产生的或者是成体干细胞能够按照一定的程序进行分化，从而形成新的功能细胞，使器官和组织的衰退、生长都能够维持动态的平衡。一般来说，成体干细胞位于某些特定的微环境中，在这种环境之中的间质细胞可以产生一系列的配体或者是生长因子，和干细胞进行相互作用，达到控制干细胞的分化以及更新的目的。而且成年动物身体当中的组织器官再生和修复是离不开成体干细胞的。现在由于科技发展的水平高了，干细胞的理论研究有了深入的发展，相关的科学家在所有的组织内全部都发现存在有干细胞，并且当前已经证实了在胎儿或者是成体当中的神经、骨髓、上皮、肝脏、肌肉以及皮肤等组织中就有干细胞的存在，而且在体外这些细胞都能够多向分化、高度有限的增殖，在某种特定的条件下胚层起源不同的干细胞还可以进行互相转化。
二、中药和神经干细胞
（一）神经干细胞的生物学特性
神经干细胞是在1992年被ReynoldsBa首次在成年鼠的海马和鼠纹状体中分离出来的，这种细胞是一种有多分化潜能、能不断增殖的细胞群，能够分化为少突胶质细胞、神经元以及星形胶质细胞，可以进行自我更新，能够通过对称分裂以及不对称分裂确保祖细胞以及干细胞的数量，提供给脑组织修复必须的神经细胞。通过进一步的研究我们可以证实哺乳动物处于胚胎期时，神经干细胞主要分布在大脑的中脑、皮层、室管膜下层、纹状体以及海马等区域，等到其成年之后大脑的中枢神经系统还存在神经干细胞，但是主要被局限在纹状体、海马齿状回等处。在大脑受到损坏时，这些神经干细胞就会向损伤部位移动，对其实施修复。
（二）中药所影响到的神经干细胞所进行的增殖分化
1、人参皂苷能够推动神经干细胞的增殖，大大的对学习记忆能力进行改善
大脑的海马结构齿状回有着非常多的神经细胞，能够增殖分化成很多种神经元，在这些神经元移动到了颗粒细胞层后，便会有突触传递功能，以及衰老、β-淀粉样蛋白、神经退行性疾病等对神经干细胞进行损坏的自我更新能力，其还能够对抗学习记忆能力减弱、新生神经元数量减少、海马逐渐萎缩等。
人参是一种五加科植物，在我国非常的普遍和常用，含有人参皂苷Rg1和Rb1。有实验证明，长期的使用人参皂苷Rg1能够帮助海马区大量的新生细胞存活下去，大大的提高存活率；对海马Ca1区神经元细胞起保护作用，防止其受到缺血性损害；其还能够增强动物的学习以及记忆的能力。
2、银杏内酯能够对神经干细胞分化产生影响
银杏是一种银杏科植物，它的叶子能够提取出萜烯内酯类和黄酮糖苷类，而银杏内酯化合物是一种萜类化合物由二萜内酯和倍半萜内酯构，是一种非常重要的活性成分，其中包含着白果内酯以及银杏内酯a、B、C、m、J。银杏内酯B当中的拮抗氧自由基还能够对抗神经元的损伤作用，增强神经元的钙离子所具有的缓冲能力，对脑内钙的平衡起到双向调节作用，提高细胞膜的稳定性，达到与损害神经元的多种因素对抗的作用。银杏内酯B能够推动神经干细胞分化成为神经元细胞；银杏内酯B的不同浓度能够提高星形胶质样细胞在进行分化时的成功率。
总结：根据神经干细胞生物学所具有的特点，使用中医药来对神经系统疾病进行治疗的原理和方法研究，是当前的中药神经药理学等方面研究的热点。而且很多的学者研究探讨了中药推动神经干细胞进行增殖分化的方法，说明了在中枢神经的功能重建以及结构修复中中医药的作用机制。所以寻找能够促进神经细胞向少突胶质细胞、神经元以及胶质细胞分化，并可以增强分化数量的中药，这有利于补充修复神经损伤，具有非常大的社会效益，并为未来的新药开发提供基础。
参考文献：
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多细胞生物特点篇10
一、细胞因子与疾病
正常情况下，细胞因子表达和分泌受机体严格的调控，在病理状态下、细胞因子会出现异常性表达，表现为细胞因子及其受体的缺陷，细胞因子表达过高，以及可溶性细胞因受体的水平增加等。
（一）细胞因子及其受体的缺陷
包括先天性缺陷和继发性缺陷两种病理情况，例如先天性的性联重症联合免疫缺陷病人（XSCiD），表现为体液免疫和细胞免疫的双重缺陷，出生后必须在无菌罩中生活，往往在幼儿期因感染而夭折。现已发现这种患者的iL-2受体γ链缺陷，由此导致iL-2、iL-4和iL-7的功能障碍，使免疫功能严重受损。细胞因子的继发性缺陷往往发生在感染、肿瘤等疾病以后，如人类免疫缺陷病毒（HiV）感染并破坏tH后，可导致tH细胞产生的各种细胞因子缺陷，免疫功能全面下降，从而表现出获得性免疫缺陷综合征（aiDS）的一系列症状。
（二）细胞因子表达过高
在炎症、自身免疫病、变态反应、休克等疾病时，某些细胞因子的表达量可成百上千倍地增加，例如为风湿关节炎的滑膜液中可发现iL-1、iL-6、iL-8水平明显高于正常人，而这些细胞因子均可促进炎症过程，使病情加重。细胞因子的抑制剂有可能这为类症性细胞因子水平升高的疾病。
（三）可溶性细胞因子受体水平升高
细胞膜表面的细胞因子受体可脱落下来，成为可溶性细胞因子受体，存在于体液和血清中，在某些疾病条件下，可出现可溶性细胞因子受体的水平升高。这类分子可能结合细胞因子，使其不再与膜表面的细胞因子受体结合，因而封闭了细胞因子的功能。
二、细胞因子与治疗
，利用基因工程技术生产的重组细胞因子做为生物应答调节剂（BRm）治疗肿瘤、造血障碍、感染等已收到良好的疗效，成为新一代的药物。重组细胞因子做为药物具有很多优越之处。例如细胞因子为人体自身成分，可调节机体的生理过程和提高免疫功能，很低剂量即可发挥作用，因而疗效显著，副作用小，是一种全新的生物制剂，已成为某些疑难病症不可缺少的治疗手段。目前已批准生产的细胞因子药物包括干扰素α、β、γ，epo，Gm-CSF，G-CSF，iL-2，正在进行临床试验的包括iL-1、3、4、6、11，m-CSF，SCF，tGF-β等（表4-3、4-4。）这些细胞因子的主要适应症包括肿瘤、感染（如肝炎、aiDS）、造血功能障碍、创伤、炎症等。表4-3已批准生产的细胞因子多肽药物（略）表4-4已批准临床试验的细胞因子多肽药物（略）
细胞因子疗法（cytokinetherapy）基本上可分为两种，即细胞因子补充和添加疗法及细胞因子阻断和拮抗疗法。
（一）细胞因子补充和添加疗法
通过各种途径使患者体内细胞因子水平增加，充分发挥细胞因子的生物学作用，从而抗御和治疗疾病。目前已有多种细胞因子（多为基因重组产品）试用于临床治疗，经大量临床资料验证，以下几种细胞因子的临床适应症比较明确，临床疗效比较肯定。
1．iFn不同型别的iFn各有其独特的性质和生物学活性，其临床应用适应症和疗效有所不同。iFn-α主要用于治疗病毒性感染和肿瘤。iFn-α对于病毒性肝炎（主要是慢性活动性肝炎）、疱疹性角膜炎、带状疱疹、慢性宫颈炎等有较好疗效。iFn-α对于血液系统恶性疾病如毛细胞白血病（有效率达80%以上）等疗效较显著，但对实体肿瘤的疗效较差。虽然iFn-γ的免疫调节作用强于iFn-α，但其治疗肿瘤的效果弱于iFn-α，目前有人应用iFn-γ治疗类风湿关节炎、慢性肉芽肿取得了一定疗效。
2．iL-2目前多将iL-2与LaD/tiL合用治疗实体肿瘤，对肾细胞癌、黑色素瘤、非何杰金淋巴瘤、结肠直肠癌有较显著的疗效，应用iL-2（或与iFn合用）治疗感染疾病亦取得了一定疗效。
3．tnf由于其全身应用副作用严重且疗效差，目前多倾向将其局部应用如瘤灶内注射治疗某些肿瘤和直肠癌，其确切疗效尚待进一步评价。
4．CSF目前主要应用Gm-CSF和G-CSF治疗各种粒细胞低下患者。例如与化疗药物合用治疗肿瘤可以降低化疗后粒细胞减少程度，使粒细胞的数量和功能能尽快回升并能提高机体对化疗药物的耐受剂量，从而提高治疗肿瘤的效果。对再生障碍性贫血和aiDS亦有肯定疗效。用于骨髓移植后可使中性粒细胞尽快恢复，降低感染率。此外，应用epo治疗肾性贫血取得了非常显著的疗效。
（二）细胞因子阻断和拮抗疗法
其基本原理是抑制细胞因子的产生和阻断细胞因子与其相应受体的结合及受体后信号传导过程，使细胞因子的病理性作用难以发挥。该疗法适用于自身免疫性病、移植排序反应、感染性休克等的。例如抗tnF单克隆抗体可以减轻甚至阻断感染性休克的发生，iL-1受体拮抗剂对于炎症、自身免疫性疾病等具有较好的治疗效果。
三、细胞因子的检测
细胞因子检测是判断机体免疫功能的一个重要指标，因而具有重要的实验室价值，同时还可能在临床上有诸多实用价值、包括许多疾病的诊断、病程观察、疗效判断及细胞因子治疗监测等。但是，由于细胞因子在体内的含量甚微，给细胞因子的检测带来困维。细胞因子的主要检测包括：
（一）依赖性细胞株
一些肿瘤细胞株必须依赖于细胞因子方能在体外增殖，如DtLL细胞株依赖iL-2；FDC-pL细胞株依赖于小鼠iL-3；tF-1细胞株依赖于人iL-3和人Gm-CSF，因而可利用这些依赖细胞株检测相应的细胞因子。这种方法敏感性高，特异性也不错，但可异的是并非所有细胞因都能找到相应的细胞株，因而限制了它的。
（二）功能检测
利用一些细胞因子的功能特性，可建立相应的活性测定方法，如干扰素的抑制病毒感染效应，肿瘤坏死因子对L929细胞的杀伤作用等。这样的方法敏感性高，但特异性不够，容易受一些扰因素的。
（三）免疫测定
利用抗原抗体反应的原理，制备出抗细胞因子的单克隆抗体或多克隆抗体，可进行细胞因子的免疫检测。这种方法的优点是特异性强、操作简便，缺点是灵敏度不够，且不能代表活性测定的结果。从目前的国际趋势来看，已研制出了高灵敏度、特异性高、高度配套的细胞检测试剂盒，其应用范围正在扩大，有良好的发展前景。
（四）功能测定与抗体抑制
为解决功能定特异性不够，免疫测定灵敏度不够的，可将两种方法结合起来，利用各自的长处，有可能得到较为可靠的结果。在这一方法中，所用的抗细胞因子抗体必须是具有中和活性的抗体。
（五）分子杂交技术
利用分子生物学技术，制备出细胞因子的基因探针，可通过分子杂交技术检测细胞内细胞因子mRna的表达，这是一种高度敏感和高度特异的检测技术，目前在实验室研究中使用较广，其缺点是操作较为繁琐，测定结果只能代表细胞因子基因的表达，而不能代表活性细胞因子的水平。