单细胞生物特点范文篇1

进入到高一阶段,大家的学习压力都是呈直线上升的,因此平时的积累也显得尤为重要,下面小编给大家分享一些高中生物必修知识,希望能够帮助大家,欢迎阅读!

高中生物必修知识1一、细胞核的功能:是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所),是细胞代谢和遗传的控制中心;

二、细胞核的结构:

1、染色质:由DNA和蛋白质组成,染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。

2、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。

3、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。

4、核孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流

最后,希望精品小编整理的高一生物细胞核知识点对您有所帮助,祝同学们学习进步。

【篇二:细胞器】

一、相关概念:

细胞质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。

细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。

细胞器:细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。

二、八大细胞器的比较:

1、线粒体:(呈粒状、棒状,具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,内有少量DNA和RNA内膜突起形成嵴,内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶),线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体,是细胞的"动力车间"

2、叶绿体:(呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里),叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的"养料制造车间"和"能量转换站",(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA,叶绿素分布在基粒片层的膜上。

在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶)。

3、核糖体:椭球形粒状小体,有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中。

是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。

4、内质网:由膜结构连接而成的网状物。

是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的"车间"

5、高尔基体:在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。

6、中心体:每个中心体含两个中心粒,呈垂直排列,存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有丝-有关。

7、液泡:主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。

化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。

8、溶酶体:有"消化车间"之称,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。

三、分泌蛋白的合成和运输:

核糖体(合成肽链)内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)

高尔基体(进一步修饰加工)囊泡细胞膜细胞外

四、生物膜系统的组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。

高中生物必修知识2疫失调引起的疾病——过敏反应

⑴、概念:是指已免役的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。

⑵、特点:发作迅速、反应强烈、消退较快。一般不会破坏组织细胞,不引起组织损伤。具有明显的遗传倾向和个体差异。

⑶、过敏源:是指引起过敏反应的物质。如花粉、鱼虾、牛奶、蛋类、室内尘土、青霉素、磺胺、奎宁等。

⑷、过敏症状:

皮肤过敏:红肿、寻麻疹等。

呼吸道过敏:流涕、喷嚏、哮喘、呼吸困难等。

消化道过敏:呕吐、腹痛、腹泻等。

严重过敏:支气管痉挛,窒息,或过敏性休克而死亡。

⑸、过敏反应与典型的体液免疫反应的区别:

过敏反应(免役功能过高)体液免疫反应

激发因素过敏源抗原

反应时机第二次接触过敏源第一次接触抗原

抗体分布吸附在某些细胞表面血清、组织胺、外分泌液

反应结果细胞释放组织胺引发使抗原沉淀或形成细胞集团

免疫的分类:

⑴、非特异性免疫特点:

①、长期进化形成,是免疫的基础。②、具有先天性,生来就有。

③、不具专一性,不具特殊针对性。④、出现快,作用范围广,强度较弱。

⑵、特异性免疫特点:

①、以非特异性免疫为基础。②、具后天性,出生后形成。

③、具专一性,具特殊针对性。④、出现慢,针对性强,强度较强。

高中生物必修知识31、生命系统的结构层次依次为:细胞组织器官系统个体种群群落生态系统

细胞是生物体结构和功能的基本单位;地球上最基本的生命系统是细胞

2、光学显微镜的操作步骤:

对光低倍物镜观察移动视野中央(偏哪移哪)高倍物镜观察:①只能调节细准焦螺旋;②调节大光圈、凹面镜

3、原核细胞与真核细胞根本区别为:有无核膜为界限的细胞核

①原核细胞:无核膜,无染色体,如大肠杆菌等细菌、蓝藻

②真核细胞:有核膜,有染色体,如酵母菌,各种动物

注:病毒无细胞结构,但有DNA或RNA

4、蓝藻是原核生物,自养生物

5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质

6、细胞学说建立者是施莱登和施旺,细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。

细胞学说建立过程,是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程,充满耐人寻味的曲折

7、组成细胞(生物界)和无机自然界的化学元素种类大体相同,含量不同

8、组成细胞的元素

①大量无素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg

②微量无素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu

③主要元素:C、H、O、N、P、S

④基本元素:C

⑤细胞干重中,含量最多元素为C,鲜重中含最最多元素为O

9、生物(如沙漠中仙人掌)鲜重中,含量最多化合物为水,干重中含量最多的

化合物为蛋白质。

10、(1)还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀;脂肪可苏丹III染成橘黄色(或被苏丹IV染成红色);淀粉(多糖)遇碘变蓝色;蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应

(2)还原糖鉴定材料不能选用甘蔗

(3)斐林试剂必须现配现用(与双缩脲试剂不同,双缩脲试剂先加A液,再加B液)

11、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸结构通式为NH2—C—COOH,各种氨基酸的区别在于R基的不同

12、两个氨基酸脱水缩合形成二肽,连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)叫肽键

13、脱水缩合中,脱去水分子数=形成的肽键数=氨基酸数—肽链条数

14、蛋白质多样性原因:构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化,多肽链盘曲折叠方式千差万别

15、每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基因

16、遗传信息的携带者是核酸,它在生物体的遗传变异和蛋白质合成中具有极其重要作用,核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;一类是核糖核酸,简称RNA,核酸基本组成单位核苷酸

17、蛋白质功能:

①结构蛋白,如肌肉、羽毛、头发、蛛丝

②催化作用,如绝大多数酶

③运输载体,如血红蛋白

④传递信息,如胰岛素

⑤免疫功能,如抗体

18、氨基酸结合方式是脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基(—COOH)与另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子水,如图:

HOHHH

NH2—C—C—OH+H—N—C—COOHH2O+NH2—C—C—N—C—COOH

R1HR2R1OHR2

19、DNA与RNA的区别:

20、主要能源物质:糖类

细胞内良好储能物质:脂肪

人和动物细胞储能物:糖原

直接能源物质:ATP

21、糖类:

①单糖:葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖

②二糖:麦芽糖、蔗糖、乳糖

③多糖:淀粉和纤维素(植物细胞)、糖原(动物细胞)

④脂肪:储能;保温;缓冲;减压

22、脂质:磷脂(生物膜重要成分)

胆固醇、固醇(性激素:促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞形成)

维生素D(促进人和动物肠道对Ca和P的吸收)

23、多糖,蛋白质,核酸等都是生物大分子,组成单位依次为:单糖、氨基酸、核苷酸。

生物大分子以碳链为基本骨架,所以碳是生命的核心元素。

24、细胞内水的存在形式为结合水和自由水

自由水(95.5%):良好溶剂;参与生物化学反应;提供液体环境;运送营养物质及代谢废物;绿色植物进行光合作用的原料

结合水(4.5%):组成细胞的成分之一

25、无机盐绝大多数以离子形式存在。

哺乳动物血液中Ca2+过低,会出现抽搐症状;患急性肠炎的病人脱水时要补充输入葡萄糖盐水;高温作业大量出汗的工人要多喝淡盐水。

26、细胞膜主要由脂质和蛋白质,和少量糖类组成,脂质中磷脂最丰富,功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量越多;

细胞膜基本支架是磷脂双分子层;细胞膜具有一定的流动性和选择透过性。将细胞与外界环境分隔开

27、细胞膜的功能控制物质进出细胞进行细胞间信息交流

28、植物细胞的细胞壁成分为纤维素和果胶,具有支持和保护作用

29、制取细胞膜利用哺乳动物成熟红细胞,因为无核膜和细胞器膜

30、叶绿体:光合作用的细胞器;双层膜

线粒体:有氧呼吸主要场所;双层膜

核糖体:生产蛋白质的细胞器;无膜

中心体:与动物细胞有丝分裂有关;无膜

液泡:调节植物细胞内的渗透压,内有细胞液

内质网:对蛋白质加工

高尔基体:对蛋白质加工,分泌

31、消化酶、抗体等分泌蛋白合成需要四种细胞器:核糖体,内质网、高尔基体、线粒体。

32、细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统,它们在结构和功能上紧密联系,协调。

维持细胞内环境相对稳定生物膜系统功能许多重要化学反应的位点把各种细胞器分开,提高生命活动效率

核膜:双层膜,其上有核孔,可供mRNA通过结构核仁

33、细胞核由DNA及蛋白质构成,与染色体是同种物质在不同时期的染色质两种状态容易被碱性染料染成深色

功能:是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心

34、植物细胞内的液体环境,主要是指液泡中的细胞液

原生质层指细胞膜,液泡膜及两层膜之间的细胞质

植物细胞原生质层相当于一层半透膜;质壁分离中质指原生质层,壁为细胞壁

35、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜

自由扩散:高浓度低浓度,如H2O,O2,CO2,甘油,乙醇、苯

协助扩散:载体蛋白质协助,高浓度低浓度,如葡萄糖进入红细胞

36、物质跨膜运输方式主动运输:需要能量;载体蛋白协助;低浓度高浓度,如无机盐、离子、胞吞、胞吐:如载体蛋白等大分子

37、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,这种膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他离子,小分子和大分子则不能通过。

38、酶的本质:活细胞产生的有机物,绝大多数为蛋白质,少数为RNA

酶的特性:高效性、专一性(每种酶只能催化一种成一类化学反应)

酶作用条件温和,影响酶活性的条件:温度、pH等。最适温度(pH值)下,酶活性,温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低,甚至失活(过高、过酸、过碱)

功能:催化作用,降低化学反应所需要的活化能

结构简式:A—P~P~P,A表示腺苷,P表示磷酸基团,~表示高能磷酸键

全称:三磷酸腺苷

39、ATP与ADP相互转化:A—P~P~PA—P~P+Pi+能量

功能:细胞内直接能源物质

40、细胞呼吸:有机物在细胞内经过一系列氧化分解,生成CO2或其他产物,释放能量并生成ATP过程

高中生物必修知识4一、探索历程(略,见P65-67)

二、流动镶嵌模型的基本内容

磷脂双分子层构成了膜的基本支架

蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层

磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动糖蛋白(糖被)

组成:由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。

作用:细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。

第三节物质跨膜运输的方式

一、被动运输:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散,称为被动运输。

(1)自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞

(2)协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散

二、主动运输:从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。

方向、载体、能量、举例

自由扩散、高低、不需要、不需要、水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素等

协助扩散、高低、需要、不需要、葡萄糖进入红细胞

主动运输、低高、需要、需要、氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞

三、大分子物质进出细胞的方式:胞吞、胞吐

高中生物必修知识5第一节物质跨膜运输的实例

一、渗透作用

(1)渗透作用:指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。

(2)发生渗透作用的条件:

①是具有半透膜

②是半透膜两侧具有浓度差。

二、细胞的吸水和失水(原理:渗透作用)

1、动物细胞的吸水和失水

外界溶液浓度

外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩

外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡

2、植物细胞的吸水和失水

细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。

原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质

外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离

外界溶液浓度

外界溶液浓度=细胞液浓度时就,水分进出细胞处于动态平衡

、中央液泡大小、原生质层位置、细胞大小

蔗糖溶液、变小、脱离细胞壁、基本不变

清水、逐渐恢复原来大小、恢复原位、基本不变

1、质壁分离产生的条件:

(1)具有大液泡

(2)具有细胞壁

(3)外界溶液浓度>细胞液浓度

2、质壁分离产生的原因:

内因:原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性

外因:外界溶液浓度>细胞液浓度

1、植物吸水方式有两种:

(1)吸帐作用(未形成液泡)如:干种子、根尖分生区

(2)渗透作用(形成液泡)

一、物质跨膜运输的其他实例

1、对矿质元素的吸收

逆相对含量梯度——主动运输

对物质是否吸收以及吸收多少,都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。

2、细胞膜是一层选择透过性膜,水分子可以自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。

二、比较几组概念

扩散:物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散(扩散与过膜与否无关)

、(如:O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动)

渗透:水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透

、(如:细胞的吸水和失水,原生质层相当于半透膜)

半透膜:物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小

、(如:动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等)

单细胞生物特点范文篇2

在环境监测中的应用生物芯片技术已成功应用到环境监测中的水质控制、病原细菌瞬时检测、细菌基因表达水平测量及菌种鉴定等方面,法国一家水管理企业开发的生物芯片可随时监测公共饮用水中微生物的变化;RhodeIsland大学开发的一种生物芯片技术可瞬时检测出水中的沙门氏菌和大肠杆菌;利用DNA芯片建立的细菌检测及鉴定系统,可快速(<4h)监测细菌的种类和浓度,且该系统的精确性、检测范围和鉴定能力能通过在芯片上增加更多的寡核苷酸探针得到持续扩展[2]。

生物传感技术

工作原理生物传感器是一类特殊的化学传感器,是利用生物感应元件的专一性和一个能够产生与待测物浓度成比例的信号传导器结合起来的分析装置。其工作原理主要决定于生物敏感元件与待测物质之间的相互作用,通过这种作用,电子组分能将待测对象检出并转化为可测量的电子信号。当待测物质经扩散作用,进入固定化生物敏感膜时,经分子识别,发生生物学反应,产生的信息被相应的化学或物理学转换器转变成可定量和可处理的电信号,再经仪表二次放大并输出,以电子计算机处理后,即完成对产生信号的检测程序。由此,可获得待测物质的种类及浓度的结果。特点与分类生物传感器的主要特点体现在三个方面:首先,发生的生物学反应具有特异性和多样性,故在理论上能制成可以检测所有生物物质的传感器;其次,生物传感技术是在无试剂条件下操作,故比传统的生物学及化学法的操作更简便、快速、准确,且可反复使用;另外,生物传感器可连续分析、联机操作。根据生物传感器中分子识别元件即敏感元件可分为五类:酶传感器、微生物传感器、细胞传感器、组织传感器和免疫传感器等;根据生物传感器的换能器即信号转换器可分为生物电极传感器、半导体生物传感器、光生物传感器、热生物传感器、压电晶体生物传感器等。在环境监测中的应用生物传感技术可用来测定水体中的BOD、酚、NO3--、有机磷。利用该技术研制的BOD测定仪可直接测量水中BOD含量;用酶电极安培传感器可以检测溶液和有机介质中的酚类化合物;以不同的NO3--还原酶做生物催化剂,通过测量电流的生物传感装置可测定水中NO3--含量[3]。另外,该技术还可以用来分析大气中的CO2、SO2、NOx的含量及浓度等。利用自养微生物和氧电极制成的电位传感器,可抗各种离子和挥发性酸的干扰,连续自动在线分析大气环境中CO2的含量,灵敏度高;以硫杆菌属和氧电极制作安培型生物传感器,可用来检测酸雨酸雾样品中SO2的含量;用多孔气体渗透膜、固定化硝化细菌和氧电极组成微生物传感器,可通过测定样品中亚硝酸盐含量,从而推知空气中NOx的浓度[3]。除此之外,该技术还可监测水体中的赤潮、检测残留有毒有害物质、测定持久性有机污染物、评价污染物毒性和测定细菌总数等。叶绿素a自动监测仪可以通过对水中叶绿素a的监测来监视赤潮和水华现象的发生,从而可对水质环境状况进行评价;免疫传感器利用抗体和抗原之间的免疫化学反应可以测定环境中的持久性有机污染物;利用生物传感技术研制的一种新型伏安型细菌总数生物传感器可用来测定细菌总数[3]。上述生物传感器具有快速、连续在线监测等优点,所以,在环境分析与监测方面得到了广泛应用。

流式细胞测定技术

工作原理流式细胞测定技术是一种对液流中排成单列的细胞或其它生物微粒(如微球、细菌、小型模式生物等)逐个进行快速定量分析和分选的技术。其工作原理是将待测样品经荧光染料染色后制成样品悬液,在一定压力下通过壳液包围的进样管而进入流动室,排成单列的细胞,由流动室的喷嘴喷出而成为细胞液流,并与入射激光束相交。细胞被激发而产生荧光,由放在与入射的激光束和细胞液流成90°处的光学系统收集。光学系统中的阻断滤片用于阻挡激发光;二色分光镜及另一些阻断滤片则用于选择荧光波长。荧光检测器为光电倍增管。散射光检测器是光电二极管,用以收集前向散射光。小角度前向散射与细胞大小有关。整个仪器用多道脉冲高度分析器处理荧光脉冲信号和光散射信号。测定的结果用单参数直方图、双参数散点图、三维立体图和轮廓(等高)图来表示。特点流式细胞测定技术具有测量速度快、可进行多参数测量等特点,同时也是一门综合性的高科技方法(综合了光学、电子学、流体力学、细胞化学、免疫学、激光和计算机等多门学科和技术),既是一种细胞分析技术,又是一种精确的分选技术。在环境监测中的应用流式细胞测定技术目前主要应用于海洋生物的监测。该技术与同位素示踪技术相结合,可监测不同类别的浮游生物对浮游植物群落总生产力的贡献;与DNA分子探针相结合,可对海洋异养细菌及光合原核生物细胞循环进行监测与分析;另外,将该技术与高效液相色谱技术相结合,还可监测海洋含不同色素的浮游植物对海洋光学的作用与影响,从而可大大扩展水色遥感监测与应用的范围[4]。

单细胞凝胶电泳技术

工作原理单细胞凝胶电泳(SCGE)技术是一种快速检测单细胞DNA损伤的实验技术,适用于多种细胞,能够灵敏地检测DNA断裂,在检测诱变剂、射线等对DNA的损伤、监测环境污染物对机体的遗传损害、研究毒物致癌机制等方面有广泛的应用价值。因其细胞电泳形态颇似彗星,又称彗星实验(cometassay)。一般认为,在通常情况下,DNA双链以组蛋白为核心盘旋形成核小体,在核小体中DNA呈负超螺旋结构,如果有去污剂进入细胞,白被浓盐提取,DNA便形成残留的类核,如果类核中DNA断裂,就会在核外形成一个DNA晕轮,DNA断裂将引起超螺旋松散,电泳时DN段向阳性伸展,形成特征性彗星尾,这时彗星尾可能还与头部有秩序的结构以单链相连。在中性电泳液中,核DNA仍保持双螺旋结构,虽偶有单链断裂,但并不影响DNA双螺旋大分子的连续性。只有当DNA双链断裂时,其断片方进入凝胶中,电泳时断片向阳极迁移,形成荧光拖尾现象,形似彗星。而在碱性电泳液中,DNA双链解螺旋变性为单链,单链断裂的碎片分子量小可进入凝胶中,电泳时断裂的碎片离开核DNA向阳极迁移,形成拖尾。细胞DNA受损愈重,产生断裂断片就愈多,其断链或断片也就愈小,在电场作用下迁移的DNA量多,迁移的距离长,表现为尾长增加和尾部荧光强度增强。因此,通过测定DNA迁移部分的吸光度或迁移长度可定量的测定单个细胞DNA损伤的程度。特点与分类单细胞凝胶电泳技术是一种测定和研究单个细胞DNA链断裂的新电泳技术,与传统DNA损伤检测方法相比,具有简便、快速、灵敏、样品量少、无需放射性标记等特点。单细胞凝胶电泳技术主要包括Olive等建立的测定DNA双链断裂中性微凝胶电泳技术和Singh等建立的测定DNA单链断裂的碱性微凝胶电泳技术。在环境监测中的应用单细胞凝胶电泳技术可把大气污染物、重金属、醛类污染物及辐射等对DNA的损伤程度作为环境监测的一个重要指标,以此判断上述物质的污染程度。利用SCGE技术研究空气中重要污染物SO2对小鼠DNA的损伤效应发现,SO2可对小鼠脑细胞DNA造成损伤,应用该技术还发现NiCl2能诱导人血淋巴细胞DNA单链断裂,硒能诱发大鼠肝细胞DNA的损伤,因此,该技术可通过检测机体的损伤情况来判断污染物和重金属的污染程度。另外,该方法还可用于DNA交联物的检测,以此来判断醛类物质的污染程度[5]。同时,该技术还可用于环境生态监测以及环境流行病学研究等方面。通过SCGE技术检测水中铜绿微囊藻(MCE)的遗传毒性,结果发现MCE可使大鼠原代肝细胞DNA损伤增加,这对研究水中蓝藻细菌的污染同地方性肝癌高发率之间的联系提供了理论基础;利用SCGE检测鱼类红细胞的变化可监测水污染情况,还可用SCGE分析采集的不同土壤样本中蚯蚓的体腔细胞DNA损伤情况,作为土壤污染的监测指标[5]。

微核技术

工作原理微核技术是利用环境污染因子引起生物细胞染色体畸变产生微核而建立的一种新生物学检测技术。所谓微核是指由于生物受到内外环境因素的影响,染色体的结构发生异常变化,形成无着丝粒断片或染色体在后期时移动滞后现象。细胞分裂后期,无着丝粒断片或滞后染色体不能向细胞的两极运动,而是残留在细胞中央的赤道板附近,当子代细胞形成时,游离于细胞质中形成微核。特点与分类微核技术最大的优点是经济、简单、快速,而国内外大量的试验研究表明,该技术在敏感性、特异性和准确性方面,与经典的染色体畸变分析方法基本相当。因而,特别适合作为大量化合物和现场人群初筛的实验方法。近年来,随着分子生物学技术的迅速发展和渗透微核试验的检测和应用范围得到了广泛的拓展,已发展成为能同时检测染色体断裂、丢失、分裂延迟、分裂不平衡、基因扩增、不分离、DNA损伤修复障碍、凋亡、细胞分裂不平衡等多种遗传学终点的检测,因而近年来国际上有人提出了新微核试验概念,从而大大拓展了微核试验的应用范围。微核技术的种类很多,包括常规微核试验、细胞分裂阻滞微核分析法、荧光原位杂交试验与DNA探针与抗着丝粒抗体染色等方法。在微核检测技术中可以利用的实验材料主要有:动物的骨髓红细胞系、外周血淋巴细胞、上皮脱落细胞以及植物中的蚕豆或紫露草的根尖或茎尖细胞等。在环境监测中的应用微核的形成体现了环境的污染状况,常常以微核出现的频率计算污染指数,测定环境的污染状况。利用水花生根尖微核技术对马鞍山市废水进行监测发现,水花生根尖微核可作为监测水体污染的新材料,其根尖细胞微核率MCN(‰),不仅可用于监测不同废水的污染程度,而且由于该植物长期生活在污染水体中,还能反映不同废水的污染物富集程度及现状;根据蚕豆根尖微核试验结果,扬中市水体的遗传毒物污染可分为重污染状态的排污河道、中轻污染的沟塘及基本没有污染的河道和通江闸口等3种类型,且发现大河大港等流动水体的水质好于河沟及塘水的水质;另外,大蒜根尖和紫露草的微核也已成功用于水体污染的监测[6]。

PCR技术

工作原理PCR技术又称聚合酶链反应技术,是一种在体外扩增核酸的技术。该技术模拟体内天然DNA的复制过程。其基本原理是在模板、引物、4种dNTP和耐热DNA聚合酶存在的条件下,特异扩增位与两段已知序列之间的DNA区段的酶促合成反应。每一循环包括高温变性、低温退火、中温延伸三步反应。每一循环的产物作为下一个循环的模板,如此循环30次,介于两个引物之间的新生DNA片段理论上达到230拷贝(约为109个分子)。特点与分类PCR技术具有以下特点:①操作简便。目前PCR技术采用耐高温TaqDNA聚合酶,并且在有电脑控制的DNA扩增仪中进行,使操作大为简化,一次加入的酶即可满足反应全过程。②快速。一般常取用20~30个周期能使目的DNA达到数百万倍扩增的反应只要数小时即可完成。③灵敏度高。PCR方法可用单、双倍体细胞、一根头发、甚至单一进行DNA定型。④特异性强。TaqDNA聚合酶耐高温的性质使反应中引物与模板退火的步骤可以在较高的温度下进行,结合的特异性大大增加,被扩增的目的片段也能保持很高的正确程度。⑤对原始材料质量要求低。由于PCR技术有较高的灵敏度和特异性,故仅含微量(pg,ng)的目的DNA的粗制品就可以用做反应起始材料来获取目的产物。PCR技术种类很多,包括反向PCR、锚地PCR、不对称PCR、反转录PCR、修饰引物PCR、巢式PCR、等位基因特异性PCR、单链构型多态性PCR、复合PCR、重组PCR、定量PCR、竞争性PCR、原位PCR及免疫PCR技术等。在环境监测中的应用因PCR方法能快速、准确地检测外环境致病性细菌和有害生物,已逐渐取代了长期以来检测外环境(水样中的霍乱弧菌、空气中产气荚膜杆菌、海洋中已知病菌及有害生物如藻类等)所采用的传统的分离培养法,使得监测效率大大提高。用该技术检测水体中病原微生物比常用的细菌指标法更快速、灵敏,且水中绝大部分病原体都可以被扩增,所以,即使在浓度很小的情况下依然可以被检出[7];而用实时PCR监测水体中嗜肺军团杆菌的结果与传统标准方法一致,但它的检测灵敏性和重现性均比传统方法高,这种方法为确定流行病的污染源和评价水体污染程度提供了一种新的技术手段[8]。近年来,依据PCR分析突变的相关技术在环境监测中也得到了广泛应用。如变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术可用于分析土壤中分解蛋白酶的细菌群落,以确定无机和有机肥对植物根系附近及其周围土壤中蛋白酶活性的影响[9]。

酶联免疫吸附检测

工作原理酶联免疫吸附法(ELISA)是把抗原抗体的免疫反应和酶的高效催化作用原理有机地结合起来的一种检测技术。ELISA的基础是抗原或抗体的固相化及抗原或抗体的酶标记。结合在固相载体表面的抗原或抗体仍保持其免疫学活性,酶标记的抗原或抗体既保留其免疫学活性,又保留酶的活性。在测定时,受检标本(测定其中的抗体或抗原)与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与液体中的其他物质分开。再加入酶标记的抗原或抗体,也通过反应而结合在固相载体上。此时固相上的酶量与标本中受检物质的量呈一定的比例。加入酶反应的底物后,底物被酶催化成为有色产物,产物的量与标本中受检物质的量直接相关,故可根据呈色的深浅进行定性或定量分析。特点与分类ELISA法具有灵敏、特异、简单、快速、稳定及易于自动化操作等特点,不仅适用于临床标本的检验,而且由于一天之内可以检查几百份甚至上千份样品,因此也适合于血清流行病学调查。ELISA常用的方法主要包括双抗体夹心法、间接法、竞争法以及BAS-ELISA等。在环境监测中的应用ELISA因具有特异性高、敏感性强、结果易于检测,已广泛应用于环境监测等领域。利用间接ELISA的灵敏性和特异性跟踪监测不同土壤中苏云金芽孢杆菌的Bt杀虫蛋白的含量,结果证实ELISA可用于生防菌杀虫蛋白的监测;利用间接竞争ELISA分析方法来检测稻田土壤中除草剂毒莠定残留,结果表明,毒莠定的检出下限可达5ng/mL,样品基质对检测结果没有干扰。近年来,ELISA在农药残留检测方面的应用也得到迅速发展,该技术已成功应用于甲胺磷、甲基对硫磷、菊酯类农药、氟虫腈杀虫剂、除虫脲农药等的检测。

单细胞生物特点范文篇3

[关键词]关键词语初中生物概念教学

[中图分类号]G633.91[文献标识码]A[文章编号]16746058(2016)140117

生物是一门特殊的学科,它有相当多的概念需要记忆和掌握,学生在学习时很难把握住概念的重点,在理解的时候有很多困难。而且生物对概念、名词、定律的知识要求精确到位,这样才能针对多种情况做出最准确的判断。因此,针对生物学科的这些特点,在进行生物概念教学时教师要引导学生把握关键词语,以此来提高生物概念教学的效率。

一、让学生在概念学习中学会把握关键词语

生物概念是影响概念形成的因素之一,复杂的概念有较多的自身特征,也有无关的特征,不容易分辨,学生记忆起来相当困难。根据科学实验表明,有关特征清晰的概念,学生记忆起来比较容易,而且概念的逻辑性和关联性越强,学生学习起来越容易。在进行生物概念教学时,如果无任何的知识准备,教师很难引导学生将新学的概念与已学的概念联系起来,所以,教师一定要在新旧概念之间搭建必要的桥梁”,而这种桥梁就是生物概念的关键词语。

关键词语是概念的一个大致概括,也是概念的浓缩,往往取概念中几个最为重点的词语,来代表整个概念。教师在引导学生把握关键词语时一定要将概念涉及的点先全部列出来,然后每一点选取一个或者多个关键词语,提示学生概念的关键所在,从而提高学生学习生物概念的效率。以植物细胞的结构和各结构的作用为例,教师可以从以下几个关键词语入手,引导学生进行把握。如(1)细胞壁:支持和保护细胞,透明;(2)细胞核:包含植物的遗传信息;(3)细胞质:植物细胞最主要的成分,其中含有大量的物质,主要有液泡和叶绿体,液泡内物质不断流动,加速细胞内、外物质交换;(4)细胞膜:控制物质进出细胞,起到保护细胞的作用。

从上述四个关键词语来看,它们取自于植物细胞相关概念的每一个知识点,然后在其中选取了可以代表每个知识点的词语,用于引导整个概念。这样把生物概念拆分成几个小的部分,再记忆起来就较为方便,将一个繁杂的概念整理得有条理,看起来也较为清晰。这几个关键词语涵盖了植物细胞相关的知识点,如果用这些关键词语来教学,逐步引导学生掌握每个关键词语所代表的内容,学生学习起来就会更容易,且通过记忆关键词语来延伸思考相关的生物概念,学生更能理解生物概念的本质内涵。

二、把握关键词语,理解生物概念的内涵与外延、广义与狭义

1.把握关键词语,理解生物概念的内涵与外延

生物概念具有一定的复杂性,不仅有文字本身代表的含义,还包含着内涵与外延。内涵与外延是概念的基本特征,应用在生物概念上,其内涵指的是生物的生命活动规律与生命现象,外延是指概念包含内容的使用范围和使用条件。为了让学生准确理解概念的内涵与外延,教师应把内涵与外延所包含的内容反映在关键词语上,进而引导学生把握关键词语。

以细胞的分裂过程概念为例,书本上的定义是:细胞从一个细胞分裂成两个细胞,使细胞的数目增多。这个概念的内涵是细胞的数量增加,外延是细胞从一个变成所两个。所以在对这一概念选取关键词语时,有以下两个:

(1)分裂过程:细胞从一个变成两个;

(2)分裂结果:增加了细胞的数量。

通过把握关键词语的方法,将细胞分裂的概念分为了两个关键词语,关键词语中体现了概念的内涵与外延。这样,学生再记忆起来就较为简单。

2.把握关键词语,理解生物概念的广义与狭义

生物概念的广义与狭义是针对概念的外延来说的,如果一个生物概念的外延较大,那么它就是广义的概念;如果概念的外延较小,那么它就是狭义的概念。应用把握关键词语的方法进行生物概念教学时,一定要先区分概念是广义的还是狭义的。

以染色体”这一生物概念为例,广义的染色体是指在细胞分裂期间呈丝状的染色质,原核生物没有这种物质;狭义的染色体指存在于细胞周期的分裂期,由蛋白质和DNA组成的物质。我们从狭义与广义上理解染色体这一概念是不同的,在把握关键词语时也要考虑到这种因素,这样才可以使概念更加清晰,方便学生的理解。

三、引导学生比较分析相似关键词语

生物概念中,一些名词是十分相似的,但是具体表达的含义却差别很大,在学习的时候学生很容易混淆。所以,在进行生物概念教学时教师要引导学生对相似的关键词语进行比较,使学生明确相似关键词语之间的差别,从而深刻、透彻地理解概念。

以植物细胞和动物细胞为例,两者在字面上都是以细胞为基础,表述的却是完全不同的属性,学生在学习时容易将两者混淆,所以我们要引导学生对两者的关键词语进行比较,以方便学生理解和记忆。

例如,植物细胞的关键词语有:

(1)组成:细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡、线粒体、绿色部分有叶绿体;

(2)分裂过程:原细胞的中部形成新的细胞膜和细胞壁,然后分裂成两个细胞;

(3)生长表现:生长时先出现较多的小液泡,最终合并成一个大液泡;

(4)细胞分裂时染色体变化:先加倍再减半,两个细胞核的染色体数目与原细胞核的染色体数目相同;

(5)细胞本质:遗传信息的携带者,植物体结构和功能的基本单位。

动物细胞的关键词语有:

(1)组成:细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体;

(2)分裂过程:细胞中部的细胞膜向内凹陷,缢裂成两个细胞;

(3)生长过程:从周围环境中吸收营养逐渐长大,细胞的体积也增大;

(4)细胞分裂时染色体变化:先加倍再减半,两个细胞核的染色体数目与原细胞核的染色体数目相同;

(5)细胞本质:遗传信息的携带者,动物体结构和功能的基本单位。

从上述两个概念的关键词语可以看出,植物细胞与动物细胞有着本质的差别,而且相关的知识点也比较多,所以学生在记忆时才会出现混淆的现象。教师在进行生物概念教学时可以把两个概念的关键词语比较分析,重点指出两者的不同之处。这样利用把握关键词语[本文由WWw.DYLw.NET提供,第一论文网进行和服务,欢迎光DYlw.NeT联系方式QQ712086966]的方法,使学生可以重点记忆和理解易错的知识,简化了学习的复杂性。同时,这种比较关键词语的方法还可以增强学生的学习效果。学生在学习与复习一个关键词语时,自然而然地就会想到另一个关键词语,生物概念的学习效果显著增强。

生物是一门特殊的学科,它虽然被归类为理科,但是它有较多的知识点需要记忆,而且生物概念十分繁杂,记忆起来比较困难。所以,在生物概念教学中可以用把握关键词语的方法,将生物概念划分成不同的小份,以方便学生理解和记忆。这种方法在概念教学中有很好的效果,可以极大地提高生物概念教学的效率和学生学习的积极性。

[参考文献]

单细胞生物特点范文

关键词:比较法有丝分裂减数分裂

比较法教学,是指按照食物对立统一规律和人的认识规律,将复杂多样的事物现象和本质进行分析鉴别和综合比较的教学方法。在中学生物教学中,许多知识点的区别与联系都能应用到比较教学法,如光反应和暗反应的区别与联系,有氧呼吸和无氧呼吸的区别与联系,等等。而在有丝分裂和减数分离的教学中比较法的运用更加广泛。

细胞增殖是细胞重要的生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。细胞是以分裂的方式进行增殖的,真核细胞的分裂方式有三种:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。而有丝分裂和减数分裂是中学生物学的重点和难点内容,让多数学生倍感头痛。在教学中,我将有丝分裂和减数分裂的相关图像放在一起进行对比,使抽象的内容具体化、直观化,非常利于学生掌握有丝分裂和减数分裂。下面我将自己在教学中所作的比较做一归纳总结成以下两个大的方面。

一、图像比较与表格比较相结合

1.将这种比较运用于区别细胞分裂的类型上,许多学生很难将有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂的图像有效地区分开来。为了帮助学生解决这个难题,我将有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂的前期,中期或后期的图像放在一起进行比较,让学生根据染色体的特征列出图表区别这三个时期。以中期为例,如上图:

将A、B、C三图用多媒体一起展示,然后展示下列图表让学生完成,最后得出结论。

学生通过图像对比,列表总结,就很容易得出结论,从而有效区别有丝分裂、减数第一次分裂和减数第二次分裂,最后将下图呈现让学生进一步加深学生的印象。

细胞分裂图像识别规律:

2.在区别细胞分裂方式的基础上,我运用图像通过染色体的特征区别细胞分裂过程中的体细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞。以精原细胞的增殖方式为例,如下图。

第一步我通过多媒体呈现,让学生仔细观察图像中染色体的形态和数目特征。

第二步将图像转换成表格的形式,填写好表格。

最后师生共同总结图像A、B、C、D的特征,指出各图像代表的细胞类型。通过以上的比较很容易将图像和知识点联系起来,大大加深了学生对各类细胞特征的理解。

3.图像与表格结合比较法除了可以有效地区别细胞分裂的方式和细胞的特征外,还可以运用在动植物细胞的有丝分裂的区别、精母细胞和卵母细胞的减数分裂过程中的区别、有丝分裂和减数分裂过程的区别。例如在动植物细胞有丝分裂的区别教学中我采用的是下面的方法步骤。

(1)动植物细胞的有丝分裂图像比较如下。

(2)将图像A与B、C与D分别放在一组,让学生观察图像,根据教材指出动植物细胞有丝分裂的不同点发生在细胞分裂的什么时期,并进一步说出动植物细胞有丝分裂的主要区别点。最后我将图像转换为表格比较如下。

通过以上步骤教学,学生既能从直观上区别动植物细胞的有丝分裂,又能根据表格理解二者的区别,真是一举两得,达到事半功倍的效果。

通过图像和列表比较,我不仅培养了学生的观察能力,还提高了学生的分析解决问题的能力和归纳综合能力。这种课堂教学更有利于提高学生的积极主动性,真正做到了以学生为主,教师为辅,学生普遍反映很好。

二、表格比较和坐标图比较相结合

在细胞有丝分裂和减数分裂的教学中,遗传物质DNA、染色体和染色单体的数量变化也是一个让学生头痛的难题,多数学生不能很好掌握它们的变化规律。为了解决这个难题,我同样运用比较法,让学生根据书本中有丝分裂和减数分裂的过程图解,首先填写出细胞分裂过程中遗传物质DNA、染色体和染色单体的数量变化规律表,再根据数量变化表画出曲线图。

1.运用于有丝分裂过程中遗传物质DNA、染色体和染色单体的数量变化。

第一步:根据教材植物细胞有丝分裂模式图和学生有知识,以二倍体生物为例,填写出遗传物质DNA、染色体和染色单体的数量变化规律表。

第二步:根据遗传物质DNA和染色体数量变化规律表要求学生在坐标图中画出它们的数量变化曲线。

最后得出结论:有染色单体存在时,DNA的数目=染色单体的数目;无染色单体存在时,DNA的数目=染色体的数目。通过比较学习法很容易让学生掌握遗传物质DNA、染色体和染色单体的数量变化规律。

2.运用于减数分裂过程中遗传物质DNA、染色体和染色单体的数量变化。

在减数分裂的教学总结中,我首先让学生观察精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞中的染色体数目,并判断有无染色单体,在根据已有的知识:“有染色单体存在时,DNA的数目=染色单体的数目;无染色单体存在时,DNA的数目=染色体的数目”,填写完成减数分裂中细胞核内主要成分的变化规律表。

紧接着根据上表完成精原细胞形成过程中染色体和DNA数目变化坐标图。

通过对遗传物质DNA、染色体和染色单体的数量变化的比较教学,不仅让学生掌握了它们的变化规律,还提高了学生的识图和作图的能力。

在有丝分裂和减数分裂的教学中,我通过运用比较教学法加强了学生的直观性,并能提高学生的逻辑思维能力,可使学生牢固地建立起知识的内部联系,把一些零碎的知识组织起来,使之系统化,并迅速而准确地由此及彼,去认识有丝分裂,减数第一次分裂,减数第二次分裂,精原细胞,初级精母细胞,次级精母细胞,精细胞,,染色体、染色单体、DNA等概念的区别联系和变化规律,获得了新的知识;扩大了知识范围,加深原有知识的程度,取得了很好的教学效果。

参考文献:

[1]普通高中课程标准实验教科书《生物—分子与细胞》.

[2]普通高中课程标准实验教科书《生物—遗传与进化》.

[3]中等职业学校课本农林专业教材《生物》.

单细胞生物特点范文篇5

关键词:有丝分裂减数分裂图像鉴定动态过程

二十一世纪是生物的世纪,生物科技日新月异。为了适应生物科技的迅猛发展,全面迅速的提高社会后备人员的生物素养的需要,生物教育进行适时适当的课改。而课改对教师的教育教学水平提出的要求。教师不但要能以较短的时间系统深入地夯实学生的知识基础,又要根据教学实际引导学生积极主动的思考,培养学生的生物的思维能力。教师必须深入钻研《新课程课标》和教材,做到深入浅出,合理地突出教学重点,巧妙地突破难点,使学生容易接受。而达到事半功倍,少时高效。有丝分裂与减数分裂图像鉴定是教学中的难点。如何才能使学生迅速而准确地做出判定呢?高中阶段,对有丝分裂和减数分裂的要求仅局限在二倍体的有丝分裂和减数分裂。我们知道细胞分裂是一个连续的动态变化过程。原有的图像判定标准使细胞分裂处于静止状态,失去了连续性而且过程较繁琐。如果能用动态的发展眼光结合“二看”那么就可以对有丝分裂和减数分裂做出精确判定。

一、把握细胞分裂的动态分裂过程

细胞分裂是一个连续的动态过程。细胞从开始分裂开始,结果是形成两个子细胞。根据这一事实,我们可以用发展的眼光观察细胞分裂形成两个子细胞的情况。如减数第一次分裂前期有同源染色体的联会行为,联会的同源染色体在细胞分裂过程中要分开,因此,将来形成的子细胞各只含一组非同源染色体,有些分裂中期,含姐妹染色单体的染色体着丝点整齐排在赤道板上,细胞只是染色体的着丝点分裂,将来产生的子细胞依然有同源染色体。减数分裂分裂中期同源染色体并列排在赤道板上,预示着细胞分裂过程同源染色体要分开,将来形成的子细胞只含一组非同源染色体,其他的有丝分裂和减数分裂各个时期的图像也可用动态发展的眼光判定细胞分裂后形成的子细胞有无同源染色体。

二、观察细胞分裂产生的子细胞有无同源染色体

有丝分裂与减数分裂的主要区别是:减数分裂有同源染色体的联会,形成四分体及同源染色体分离,非同源染色体自由组合的行为。减数分裂的结果是染色体减半且不含同源染色体的子细胞,而有丝分裂的结果产生的子细胞染色体数与正常的体细胞相同且含有同源染色体。结合发展的眼光,如果将来形成的子细胞有同源染色体,则为有丝分裂,若将来形成的子细胞无同源染色体,则为减数分裂,如当看到图像中有同源染色体的联会,同源染色体并列排在赤道板上同源染色体的分离,则将来形成的子细胞无同源染色体,既为减数分裂。若同源染色体散乱的分布在纺垂体中央,整齐的排在赤道板上或者无同源染色体分离现象,将来产生的子细胞有同源染色体,则为有丝分裂。如图1可以看到含有姐妹染色体单体的染色体并列排在赤道板上,A与A’是一对同源染色体,B和与B’是另一对同源染色体,根据细胞分裂的动态过程可知,接下去受到纺缍丝牵引A与A’,B与B’分别向细胞两极移动,因此,将来形成的子细胞就不含同源染色体,故为减数分裂。如图2可以看到含有姐妹染色体单体的染色体整齐排在赤道板上,A和A’是一对同源染色体,B和B’是另一对同源染色体,根据细胞的动态分裂过程可知,接下去的分裂过程是着丝点分裂,姐妹染色单体分开分别向细胞两极移动,同源染色体A和A’,B与B’并没有分离即将来形成的子细胞有同源染色体。该图像为有丝分裂图像。

三、观察将来产生的子细胞有无姐妹染色体

单细胞生物特点范文1篇6

关键词:循环肿瘤细胞;微流控芯片;细胞检测

中图分类号:TP18文献标识码:A文章编号:1009-3044(2014)09-2093-02

近年来,恶性肿瘤导致的死亡率在所有疾病的死亡率中位居前列,而肿瘤细胞具有的侵袭和转移能力正是恶性肿瘤的高致死率的诱因[1]。循环肿瘤细胞(Circulatingtumorcells,CTCs)是自肿瘤原发灶或转移灶脱落进入外周血液循环的肿瘤细胞,是肿瘤远处转移的一种标志。因此,基于循环肿瘤细胞的肿瘤转移的检测就显得至关重要。

微流控芯片以其低成本、易操作、便携式、低损伤、高准确性成为当前各类CTCs检测方式中最热门的一种方式。基于微流控芯片的相应方法的成功实现及运用,不仅将对肿瘤早期检测和预后的判断有重大意义,而且对临床治疗的指导也有很大价值。

1CTCs概念

根据目前的研究,CTCs被定义为因诊疗操作或自发由实体肿瘤或转移灶释放而进入外周血循环的肿瘤细胞。进入循环而未被清除的肿瘤细胞通过微迁移、黏附以及相互聚集形成一定体积的微小癌栓,并在相应条件下发展为转移灶[2]。

CTCs在外周血中的数量极少,通常在每106~107个白细胞中才能寻找出仅有的数个肿瘤细胞,因而要进行CTCs检测通常必须先进行细胞富集,以提高检测灵敏度。细胞富集可通过肿瘤细胞的特异性标志物或者细胞形态特征如细胞密度和体积等来实现。其中免疫磁性分选法是目前最常用的CTCs富集方法。当前较为常用的CTCs分离检测手段则有CTCs微流控芯片技术、流式荧光检测仪、CellSearch检测、膜过滤法、密度梯度离心法。

2微流控芯片的制备工艺和研究

目前,微流控芯片主要以PDMS为芯片材料,以玻璃为基底材料。其中PDMS具有非常理想的材料特性,尤其表现在作为构建微流控芯片的主要材料时。

近年来,由于PDMS易于加工成型,图形效果好,光学透性好且兼容荧光检测等,低毒性、加工容易,且容易和自身以及其他多种材料封接,对温度等环境的要求也不多等诸多优点,因此受到了各方广泛关注。首先,PDMS因为弹性好,在脱模过程中,加工出来的PDMS微通道在保持模具完整无损的情况下,能够轻松剥离出来,从而实现模具的重复利用[3]。另外,PDMS柔性好,易于吸附在其他材质的衬底之上,而且PDMS与相对粗糙的表面接触非常紧密,经过处理后,与基底封接效果好,键合工艺简单,浇铸法制备PDMS结构具有较高的成型质量。PDMS的电绝缘性也很好,因而被运用于各种主流毛细管电泳芯片的制作;PDMS对温度等也很不敏感且具有化学惰性,与大部分待检测液体都不会发生反应,因而具有很高的生物兼容性,满足大量不同生物实验的要求。迄今为止,以PDMS为主要加工制备材料的微流控芯片已被广泛应用到医学和生命科学等领域。

3不同微流控芯片技术的原理及方式

3.1基于循环肿瘤细胞大小的微流控芯片技术

利用肿瘤细胞与其它血细胞的大小以及刚度不同的物理性质可以对循环肿瘤细胞进行分离。根据肿瘤细胞与血细胞直径的不同,设计一定直径的滤孔,可以实现循环肿瘤细胞的分离。ISET联合激光扫描细胞计量仪(lasereanningeytometry,LSC)的原理即是利用肿瘤细胞通常比外周血液中其它细胞大的特性,采用孔径为8μm的滤膜,将肿瘤细胞从血液中分离出来,通过不同荧光标记细胞来进行进一步鉴定,应用LSC对已经过荧光抗体标记的细胞进行扫描并识别,进而可以准确计算出血液中含有的微量肿瘤细胞。常用的荧光抗体有抗CK抗体。经过研究表明,此方法已成功被运用于从乳腺癌、前列腺癌以及肺癌患者的血液中检测出CTCs。此方法较之CellSearch系统而言,其细胞富集过程相对容易,它不依赖抗原抗体反应而是直接过滤外周血进行肿瘤细胞富集,不但不破坏肿瘤细胞的形态学特征而且减小了肿瘤细胞的丢失,同时它能将丢失了上皮细胞特征的肿瘤细胞分离出来,并且应用激光扫描细胞计量仪对所检测到的阳性细胞进行进一步目测确认,确保了CTCs检测的准确性。然而,采用CellSearch技术与采用此方法检测的CTCs数目之间存在一定的不一致性,可能原因是有假阳性结果出现所致。而且此种方法选择的膜孔径为8μm意味着此方法只能分离直径大于8μm的肿瘤细胞,但目前没有研究能证实所有的肿瘤细胞都大于8μm,这导致该方法分离的准确性会受到质疑。

3.2基于循环肿瘤细胞介电性的微流控芯片技术

由于肿瘤细胞是正常细胞变异了的细胞,因而它的电学性质方面较之正常细胞也会有所差异。DEPArray技术即是一种基于肿瘤细胞独特的介电性质的新型分离方法。相关针对淋巴肿瘤细胞的阻抗进行测量的研究,根据实验数据来评估细胞的介电性,发现恶性肿瘤的一个显著特点即是具有较低的特异性膜电容,鉴于这种特性,以上两种细胞的分离在控制介电泳的频率在1MHz以上时即可实现,并可保持这两种细胞的活性。DEPArray方法将嵌入了控制电路的硅衬底应用于已富集的样本中,通过改变电场来激发微电极,细胞从而被吸引或排斥,而不同大小和形态的细胞在分离过程中会受到介电力作用,而电场的变化相应改变细胞整体受力情况。在整个分离过程中,在一定的流速下,由于细胞在入口处低频电信号的作用下受到排斥的介电泳作用力,细胞的流动导致电极激发频率增加从而浮力减小,因而细胞在对应其介电特性的位置下沉停止。有研究表明已成功从血液中分离出乳腺癌细胞。介电泳方法简单易操作,他对单个细胞的分子鉴定以及评估肿瘤特异性和实现个性化疗法的监测具有广泛前景。但是该方法具有一定的局限性,因为不同种类的肿瘤细胞的介电性质存在差异,对应的电信号频率也不同。而且此种方法不能进行肿瘤细胞的计数,只能进行肿瘤细胞的分离,因此要确保细胞为肿瘤细胞则需要与其他细胞计数方法联合使用。比如曾有研究人员利用单克隆抗体将循环肿瘤细胞富集在微流控芯片上,通过改变电导率的方法对捕获到的循环肿瘤细胞进行计数等。

3.3基于亲和配体功能化的微流控芯片技术

2007年,美国强生公司与麻省医院癌症中心合作研发了一种可以检测出外周血中微量肿瘤细胞的微流体硅芯片,称为CTC-Chip。该微流体硅芯片的表面布满了上万个被抗体包被的位点,当血液流过该芯片时,上面的抗体与肿瘤细胞进行特异性结合,肿瘤细胞就会因抗原抗体反应而被粘附在芯片上。此种方法能从血液中近10亿血细胞中检测出单个肿瘤细胞[4]。其原理主要是将肿瘤细胞与连接上皮细胞粘附因子EpCAM抗体的磁珠进行特异性结合,结合后再应用强力磁体将这些循环肿瘤细胞从血液中提取出来并进行生化染色,进而可以准确辨别循环肿瘤细胞。2010年,该机构成功研发第二代CTC-Chip,称为HB-Chip。虽然利用微流控芯片虽然可以成功地将活的循环肿瘤细胞成功分离出来,但因为细胞在操作中被固定在装置上,所以难以再次利用。总之,CTCs芯片技术为对肿瘤转移进行更为精细的分析提供了一个平台。

3.4基于纳米颗粒的微流控芯片技术

纳米技术在近年来得到飞速发展,并已大量运用到包括医学、药学及机械制造业等领域。其中由于纳米颗粒具有独特的光学、电学及机械等性质,在解决检测方面的问题发挥了重要作用。结合纳米技术的循环肿瘤检测分离方法利用某些纳米颗粒独特的生物以及光学特性,在检测过程中,与循环肿瘤细胞相连,作为具有特异性的光学标记物,用以实现信号的放大,因此避免了肿瘤细胞的检测信号不强的问题。另外,利用纳米孔内部连接相应肿瘤标记物的抗体,当纳米孔内有肿瘤标记物通过时,抗体与抗原特异性结合,引起阻抗相应的改变,肿瘤标记物的浓度则可通过检测阻抗的变化确定。借助纳米材料的上述优点,未来针对检测中应用纳米技术的研究里,会有很多方面可以提高。

4基于微流控芯片的循环肿瘤细胞检测面临的问题以及未来发展

综合上述各种方法,相关循环肿瘤细胞的新检测方式不断出现,虽然它们各自具有检测优势,但仍存在一系列问题,影响循环CTCs的敏感性、特异性以及检测准确度等。例如依赖抗原抗体的免疫学检测法有高度的特异性而缺乏足够的敏感性,非免疫学检测法则有敏感性高而特异性不足的问题。目前,还有没有一种100%特异性的肿瘤生物标记。这些都增加了对CTCs的检测难度,需要在未来的研究中得到进一步的解决。

虽然CTCs检测存在很多问题,但是大量临床试验表明,CTCs检测在实体肿瘤早期诊断检测、转移判断、疗效判定和预后评估等方面具有重要临床意义。装置微型化是目前CTCs检测装置的研发趋势,而这其中微流控芯片就是典型成果。综上所述,在现有技术的基础上,充分结合不同领域领域的优势,实现多方面的综合检测,提高检测技术的复杂度并确保检测结果的准确性,完成高效率、高精准度以及低成本的检测过程是未来基于微流控芯片的CTCs检测领域的研究重点。

5结论

微流控芯片检测循环肿瘤细胞(CTCs)作为一种具有高度可重复性和可行性的新型诊断工具,在肿瘤转移的早期诊断、检测以及预后鉴定等方面的作用是显著的。该文深入探讨了该领域的最新进展,分析了当前各种检测方式的优劣势。可以看出,大部分的检测过程都不是采用单一方式。单一方式有缺陷,需要结合多种方式才能准确分离CTCs。为了使循环肿瘤细胞分离的方法更便捷,在研究过程中可以结合多种检测方式,实现多功能多模式的检测。各种检测方式的组合,必定可以起到事半功倍的效果。随着各种研究方式和检测技术的改进,包括敏感性和特异性的不断提高,微流控芯片检测分离循环肿瘤细胞(CTCs)必定会在临床肿瘤诊治中得到广泛推广及应用。

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[2]Paterlini-BrechotP,BenaliNL.Circulatingtumorcells(CTC)detection:clinicalimpactandfuturedirections[J].CancerLett,2007:180-204.

单细胞生物特点范文篇7

生物界面是指细胞与固体材料表面接触所形成的有生物和化学活性的界面,所进行的研究是化学、生物学、材料科学与医学等交叉的前沿学科。有科学家指出,“与细胞相互作用的材料的表面化学工程是一个极具挑战且迫切的世界性难题”。细胞与人造材料之间的生物界面科学的发展将密切关系着人类的健康和持续发展,将能够显著的降低与生物技术、组织工程及细胞基诊疗相关的医学应用中的危险。

近年来中科院化学研究所王树涛教授一直从事细胞粘附生物界面化学的研究,在生物界面的构筑原理与方法、细胞与固体表面特异性识别与可控粘附取得了一系列有影响的成果,并在恶性肿瘤诊断上的应用研究方面获得了重大突破。

出奇制胜――界面的构筑

循环肿瘤细胞作为重要的癌症标志物之一,它的识别检测近年来倍受关注,然而其在血液中极低的含量(亿分之一),因此通常用于细胞分选的流式细胞分选仪的灵敏度(万分之一)远远不能满足检测的需求。当前的领先技术是基于免疫磁珠的细胞分离技术,但是其灵敏度低,设备昂贵,费时等缺陷,仍然不能满足恶性肿瘤血液检查的需求,因此细胞检测新材料与技术的出现显得尤为迫切。

基于硅纳米线阵列

通过制备识别抗体修饰的硅纳米线阵列,以乳腺癌细胞作为靶向细胞,王树涛开发了特异性识别、粘附肿瘤细胞的三维微纳米界面。识别抗体使得硅纳米线阵列对目标癌细胞具有特异性的识别功能,同时纳米线能与细胞表面的微纳米伪足相互作用,二者具有相似的尺度,从而获得了比平面结构更强的作用力。这一工作利用微纳米尺度效应对生物界面上的细胞粘附特性进行调控,结合特异性抗体和界面纳米结构,大幅提高了界面对循环肿瘤细胞识别粘附的有效性,实现了肿瘤细胞的高灵敏的特异性捕获。后来,受生物界中免疫系统的高选择性识别粘附现象的启发,王树涛进一步提出了纳米尺寸选择和生物分子的识别协同效应,建立了结构选择和分子识别的新的生物界面识别粘附模型。

王树涛在此方面的研究是国际上第一个利用多尺度粘附可控的功能界面识别捕获肿瘤细胞的例子,选择性得到了3―4个数量级的提高。自2009年发表在Angew.Chem.Int.Ed.杂志以来,得到国内外同行的广泛关注,被ScienceDaily及国内多家媒体进行专题新闻报道,同时被Nanomedicine做了题为“硅芯片上的纳米柱增加了检测灵敏性”专题新闻评述,指出“该技术在癌症诊断上很有潜力,它能给医生提供患者病情的相关信息和检测治疗的效果”。王树涛因此获得了2010年世界科技奖材料类提名,这在之前中国只有两位教授获此殊荣。

基于聚合物纳米簇

自2010年回国后,与日本理研及美国加州大学的合作者合作制备了肿瘤细胞特异性抗体修饰的导电聚合物纳米簇表面代替相对硬的硅纳米线表面。研究结构表明,相对较矮的聚合物纳米簇(1―2微米)仍然取得了与较高的硅纳米线(8―10微米)相当的细胞特异性识别粘附的结果。结果发表之后,被ScienceDaily等以“诊断工具:负载抗体的聚合物薄膜能捕获肿瘤细胞”为题作了亮点介绍。

重磅出击――粘附的研究

血液中的痕量循环肿瘤细胞的捕获问题通过我们发展的细胞粘附界面可以解决,而如何在捕获后将痕量的肿瘤细胞无损的释放是难题的关键。通常,生物实验室用胰蛋白酶将细胞与基底间的蛋白水解,使细胞从基底上去粘附。但是这个过程,不可避免对这些痕量的肿瘤细胞造成损坏。

针对以上问题,王树涛设计了一个用核酸外切酶来完成高效快速释放的细胞粘附去粘附三维纳米生物界面。研究中选择了对癌变淋巴细胞特异性识别的核酸适配体作为细胞识别和捕获分子,将之修饰到硅纳米线阵列表面。与平的表面相比,这个界面提供了一个三维的细胞接触模式(多点接触),酶可以多点同时切断核酸适配体,细胞去粘附的过程变得更容易、更快速,且不对细胞本身产生伤害。相关结果在Adv.Mater.上发表并选为封面文章。审稿人高度评价“这一结果是非常振奋人心的,……,将引起细胞材料的相互作用领域的研究者极大的兴趣”。之后又被Wiley出版社的MaterialViews中国等新闻报道,称该研究提供了一个“高粘附易释放”的细胞检测平台。因此,王树涛也受到SciencePublishers出版社邀请为纳米医学专著《NanomedicineinDiagnostics》上撰写题为“EmergingNanotechnologyforEfficientCaptureofCirculatingTumorCells”的章节。

美妙福音――肿瘤的检测

研究表明,恶性肿瘤的死亡率与各国的国民收入成反比,低收入国家的恶性肿瘤患者死亡率一直高居不下。一个重要的原因,是癌症诊疗的费用非常高,除了药物外,其中很大一部分是检测的费用。如何发展一个高效、便宜、简单的肿瘤细胞检测器件成为世界各国的关注热点。

鉴于以上的问题,王树涛发展了廉价、易操作的第一代基于细胞粘附界面的肿瘤细胞检测器件――将细胞特异粘附硅纳米线界面,做成尺寸规范化的检测芯片试剂盒。操作流程非常简单,不需要另外昂贵的设备,绝大多数的生物实验室或医院的检测中心都具备检测条件;这种简单的检测器件在全血中的细胞识别捕获效率在有40%左右;重要的是其细胞识别检测时间从4―6小时缩短到2小时左右。这些优点基本上可以满足发展中国家普通患者做细胞基的癌症检测和术后监测的需求。该成果已申请国际专利。因为其特异高效的细胞粘附特点,被ScienceDaily等称作“捕蝇纸”式肿瘤细胞检测器件。

为了进一步实现恶性肿瘤早期预警的目标,在第一代器件的基础之上,王树涛将微流控技术与硅纳米线细胞粘附界面结合,构筑了第二代肿瘤细胞检测器件,实现了高于97%的细胞识别捕获效率。该成果被选为当期的封面文章,同时被NatureMedicine做了题为“将癌症从人体循环中取出的新技术”的新闻评述。目前,这种新型芯片已开始癌症病人的临床血液检测尝试,有望为癌症早期诊疗提供参考。

单细胞生物特点范文

一、主动积极参与“活动”,加深理解

《生物学》教科书中每章节都设置了较多“活动”内容。例如在“细胞的基本结构和功能”一节中,设置的“活动”有:“观察人和动物细胞的基本结构”“观察植物细胞的基本结构”。如果你在学习时,主动积极参与活动,用显微镜观察有关的不同种类的细胞,并绘制一些细胞图,并经过“讨论”思考解决相关的问题,比较动植物细胞的异同。按上述方法再去学“细胞是生命活动的单位”“细胞是通过分裂而增殖”等内容,这样,你需要理解记忆的相关的基础知识:细胞是构成生命活动的基本单位,细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核的功能,细胞之间的联系,生物细胞的生长方式,细胞分裂的方式和生长现象等,就能熟练地运用它们去解决一些问题和加深对相关问题的理解,从而达到对知识的融会贯通。

二、细致观察,认真思考

青蛙是怎样捕食的?细菌的形态有多少种?玉米幼苗一天之内能够长多高?等等,这些都需要进行科学观察。观察时要细致,认真思考所发现的问题。在学习生物课过程中有很多观察的“活动”。如“观察一滴水中的生命”“观察变形虫”“观察洋葱根尖细胞的有丝分裂”……通过观察,就会在脑海中形成相关的印象和知识。但是有些基本概念、原理规律等就不能进行观察,而教科书上常用相关示意图表示。如“细胞分裂示意图”“细胞分裂过程中染色体变化示意图”,对于这些示意图,应该细致观察“阅读”,认真想象思考,这样就可能较易理解掌握相关的知识。又如“人体内物质的运输”一章,重点、难点都是血液循环,如果把心脏、血管的结构特点与体循环、肺循环路线及血液变化简图有机地结合起来,并识记这个简图,就可完成以下知识点的记忆:心脏结构的特点;从图中箭头方向可解释什么叫动脉、什么叫静脉;根据血液颜色可解释什么是动脉血、什么是静脉血;根

据箭头可找出体循环路线、肺循环路线,图中可看出气体交换部位、气体扩散方向和血液变化。

三、运用“比较”法记忆,深化理解

《生物学》的许多概念既有区别又有联系。像单子叶植物与双子叶植物、动脉与静脉、血浆与血清、原尿与终尿、光合作用与呼吸作用等。将它们进行对比,可以使我们对基本概念、基本原理有深刻的印象,同时有助于我们对知识的深化理解和掌握。如在学完光合作用与呼吸作用后,可列出以下表格比较两者的区别:

单细胞生物特点范文1篇9

关键词:生物;特点;记忆

“生物”从字面意思理解,“生”即为“活”,则生物即为有生命的、活的物体。那么,生物学这门课研究的即为自然界有生命的、活的物体。如何区分活物与死物呢?最根本的区别在于有无新陈代谢,即有无化学反应的发生。

“知己知彼,百战不殆。”生物学这门课有什么特点呢?因为生物学研究的是自然界中有生命的物体,且这些生物体特性不以人的意志为转移,是客观存在的。我们人类只能够去探索、发现、认识其特点,然后加以利用,所以我们学习时,只能去记忆,而不能臆想、创新,对生物体的一些特点随意捏造。例如,豆科主要特点为:叶常为羽状或三出复叶,有叶枕;花冠多为蝶形或假蝶形;雄蕊为二体、单体或分离,子房上位,荚果。而不是别的。

什么是记忆呢?记忆等同于背诵吗?背诵,是指将一些知识机械记住,而记忆是在背诵的基础上将杂乱无序的知识经过理解、联系、融会贯通,最终综合成为有序的知识框架。

那么,要如何记忆呢?

一、要反复看书

看书时,要特别注意书中的标题、蓝体字、黑体字间的相互关系。例如,必修3第五章《生态系统及其稳定性》下设五节内容,第一节《生态系统的结构》,第二节《生态系统的能量流动》,第三节《生态系统的物质循环》,第四节《生态系统的信息传递》,第五节《生态系统的稳定性》。第一节介绍生态系统结构,第二、三、四节介绍了生态系统的三个功能,即一至四节从结构和功能介绍了生态系统,第五节介绍了生态系统稳定性的维持,这样节的设置和章题目间关系就清楚了。再如,《生态系统的结构》这一节,蓝体字――生态系统的范围介绍生态系统的定义;黑体字――生态系统具有一定的结构下包括生态系统的组成成分和食物链、食物网两个标题。而我们知道,生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链、食物网),这样每节小标题的设置和节题目间关系就清楚了。

二、单纯从字面意思来理解记忆某些基本概念

例如,在减数分裂过程中,原细胞―初级母细胞―次级母细胞―/卵细胞/极体这几个概念,原细胞不具备减数分裂能力,经过间期后,形成能分裂的母细胞,这个细胞因为要经过两次分裂,才形成最终的子细胞/卵细胞/极体,所以此时的细胞相对于/卵细胞/极体而言是第一位母亲,减二时期是生成/卵细胞/极体的第二位母亲,即初母和次母。

三、利用流程图和“拍照”结合的方式来记忆

例如,有丝分裂和减数分裂过程,我们可以只看图片,观察图片中细胞中的结构,即可清楚各个时期特点和染色体、DNA、姐妹染色单体的数量变化。清楚之后,可以把这些图片像拍照片一样印在脑海里,需要哪张,就将哪张调出来。

四、利用比较分析的方法

例如,在上面的例子中,还可以将两种分裂方式放在一起进行比较分析,这样可以更加深印象。当然,上面的这些方法都和我们最基本的机械背诵分不开的,双管齐下,才可对课本知识有很好的把握。

如果要对知识有更深刻的记忆,就需要强化记忆。“知识运用得越多,记忆就越深刻”,主要是多做题,多总结,多积累。

为了有效地做题,对于选择题,每个选项都要弄明白,每个知识点不清楚的及时翻书;对于大题,一定要先思考和写,再对答案,力求表达标准、准确。做了很多题,要助理梳理、总结、积累。

对于大题,还要多记一些经典题目。因为大题是对某一块知识的综合,记一个经典题目,即可对此块知识有总体认识。

最后,需要学生的信心和恒心,只要持之以恒地坚持下去,一定可以把生物这门课学得很好。

参考文献:

单细胞生物特点范文篇10

[关键字]瘢痕疙瘩;HLA-DR;HLA-DQ

[中图分类号]R619+.9[文献标识码]A[文章编号]1008-6455(2008)03-04

VariationofHLA-DR、DQmoleculeintheperipheralbloodmononuclearcellsofkeloidpatients

SUNDong-jie,CHENDong-ming,NIEFang-fei,LISheng,ZHAOXia,BAOWei-han

(DepartmentofPlasticSurgery,theThirdHospitalofPekingUniversity,Beijing100083,China)

Abstract:ObjectiveToinvestigatethevariationofcontentsandgenotypesofHLA-DR、DQmoleculesintheperipheralbloodmononuclearcellsofkeloidpatients.MethodsTheexpressionlevelsanddistributionpatternsofHLA-DR、DQinperipheralbloodmononuclearcellsweredeterminedin10samplesofkeloid,10samplesofthinandflatscarand10casesofnormalpeoplewithimmunocytochemicalstaining.ThegenelocusesofHLA-DR、DQinperipheralbloodmononuclearcellsof60patientswithkeloidand110normalpersonsweredetectedbyusingpolymerasechainreaction-sequencespecificprimers(PCR-SSP).Results①ThevariationoftheHLA-DR、DQmoleculescontentsintheperipheralbloodmononuclearcellsofkeloidpatients:TheintegratedabsorbanceofHLA-DR+、HLA-DQ+cellsinthekeloidgroup(813.16±62.77,420.12±94.25)washigherrespectivelythanthatofHLA-DR+、HLA-DQ+cellsintheflatscar(636.22±133.95,302.77±89.77)andnormalpeoplegroups(597.88±166.36,308.57±44.05)(P<0.01).②ThevariationofgenelocusesofHLA-DR、DQintheperipheralbloodmononuclearcellsofkeloidpatients:HLA-DR14andHLA-DQ5antigenfrequenciesweresignificantlyhigherinpatientswithkeloid(0.16,0.28)thanthoseinthecontrols(0.06,0.15)(P

Keywords:Keloid;HLA-DR;HLA-DQ

皮肤瘢痕疙瘩的发生是多因素作用的结果,其中免疫因素起着至关重要的作用[1-2]。HLA-II类分子包括HLA-DR、HLA-DQ、HLA-DP,主要分布于B细胞、单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞、内皮细胞和活化的T细胞表面,负责呈递外源性抗原,是免疫应答反应的关键分子[3]。本实验采用免疫细胞化学方法分析瘢痕疙瘩患者外周血单个核细胞中HLA-DR与HLA-DQ蛋白含量和分布;采用聚合酶链反应-序列特异性引物技术(PCR-SSP)检测瘢痕疙瘩患者外周血单个核细胞中HLA-DR、HLA-DQ基因位点的改变,以探讨HLA-DR、HLA-DQ在瘢痕疙瘩发病机理中的作用。

1材料和方法

1.1材料来源:实验所用血液标本均来自北京大学第三医院成形外科瘢痕门诊。采用瘢痕疙瘩、扁平瘢痕及正常人外周血各10例用于HLA-DR、HLA-DQ蛋白检测;60例瘢痕疙瘩及110例正常人的外周血用于HLA-DR、HLA-DQ的基因检测。

1.2实验方法

1.2.1免疫细胞化学方法:外周血单个核细胞涂片的制备:取新鲜外周血,肝素抗凝,用RPMI-1640培养液稀释后,采用密度梯度离心法提取单个核细胞,离心涂片机涂片,直径0.8cm,丙酮固定,-20℃贮存备用。

免疫细胞化学染色:选用链霉卵白素-过氧化物酶法显示HLA-DR,HLA-DQ蛋白。I抗,鼠抗人HLA-DR、HLA-DQ单克隆抗体及HistostainTM-SP试剂盒由北京中杉金桥生物技术公司购置,DAB显色。

1.2.2序列特异性引物多聚酶链式反应(PCR-SSP)方法:基因组DNA的提取[4]:取静脉血5ml,EDTA抗凝,用盐析法提取DNA,测定吸光度值,调整DNA浓度至50~100ng/μl。

序列特异性引物多聚酶链式反应(PCR-SSP)[5]:BiotestDRBSSPkit(德国)、DQBSSPkit(德国)PCR反应板(德国)内含有32个反应孔,第一孔为阴性对照孔,不含特异性引物,其他31孔含有特异性引物,可检测31个基因位点,31对特异性引物已由公司预先放入反应孔中。基因片段均为120~270bp。PCR反应体系:50μlPCR反应缓冲液(10mmol/LTris-HClpH8.3,50mmol/LKCl,2.5mmol/LMgCl2),含4种200μmol的dNTP,一对引物各为1μmol/L,1μg待扩增DNA,混合后94℃5min预变性加入Taq酶、模板DNA。PCR反应条件:94℃4min预变性,94℃10s变性,退火65℃1min,延伸72℃1min为一个循环进行扩增,共35个循环,后延伸72℃5min。

结果判定:扩增产物于2%琼脂糖凝胶中(含溴化乙锭1μg/ml)电泳后,紫外透射灯下观察结果,相应的HLA-DR、HLA-DQ等位基因电泳道中可见到清晰的DNA条带即为阳性。

1.3统计分析

1.3.1免疫细胞化学结果统计分析:HLA-DR+、HLA-DQ+细胞的计数方法:在10×40倍光镜下,选取细胞分布均匀的区域记200个单个核细胞,分析各组阳性细胞百分率。

HLA-DR+、HLA-DQ+细胞的积分光密度:应用CMIAS2001B多功能彩色图像分析仪,在10×20倍数下采集图像,每张样本选取5个视野,检测瘢痕疙瘩组、扁平瘢痕组和对照组外周血HLA-DR+、HLA-DQ+单个核细胞的积分光密度。积分光密度是各个单独探测的像点密度分布的总和,即积分光密度=被测物体面积×平均光密度。用积分光密度表示HLA-DR、HLA-DQ分子的蛋白含量,P<0.05为有显著性差异。

采用SPSS11.0统计软件进行数据处理,细胞计数和积分光密度的数据均以x±s表示,所得计量资料多组间比较行单因素方差分析,两两比较用LSD方法,P<0.05为差异有显著性意义。

1.3.2HLA-DR、HLA-DQ基因型分析方法:瘢痕疙瘩组及正常对照组HLA-DR、HLA-DQ各基因位点的抗原频率(antigenfrequency,Af)=阳性例数/检测例数,基因频率(genefrequency,Gf)=1-;计算相对危险率(relativerisk,RR),RR=瘢痕疙瘩组抗原频率/对照组抗原频率,RR>1表示该基因位点瘢痕疙瘩组的抗原频率高于对照组,即有此基因的人患该病的危险性增高,RR

2结果

2.1瘢痕疙瘩、扁平瘢痕和正常人外周血HLA-DR+及HLA-DQ+单个核细胞的比较:Wright-Giesa染色,光学显微镜下观察离心涂片,可见单个核细胞包括淋巴细胞,核大圆形,一侧有切迹,呈蓝紫色,胞质少,呈天蓝色;单核细胞较大,核为椭圆形或肾形,呈浅紫色,胞质灰蓝色;偶见中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞等细胞(图1)。

免疫细胞化学染色,镜下可见HLA-DR阳性和HLA-DQ阳性信号均在单个核细胞表面,着棕黄色,无棕黄色的为阴性细胞(图2)。

图1正常人外周血单个核细胞(Wright-Giesa染色,400×)(单个核细胞包括淋巴细胞(a),核大圆形,一侧有切迹,呈蓝紫色,胞质少,呈天蓝色。单核细胞(b)较大,核为椭圆形或肾形,呈浅紫色,胞质灰蓝色)

瘢痕疙瘩组、扁平瘢痕组和正常对照组3组HLA-DR+单个核细胞数量分别为(62.82±13.0)、(59.85±13.75)和(61.05±16.37);HLA-DQ+单个核细胞数量分别为(21.90±8.86)、(29.20±8.85)和(21.10±8.16)。统计学分析组间比较(P>0.05)差异无显著性意义。而瘢痕疙瘩组HLA-DR+、-DQ+单个核细胞的积分光密度均高于扁平瘢痕组和正常对照组(P<0.01)(表1)。

2.2瘢痕疙瘩和正常人外周血HLA-DR及HLA-DQ基因型的比较:PCR-SSP结果显示正常人及瘢痕疙瘩患者HLA-DR、HLA-DQ基因分布在23个基因位点(表2),通过相对危险率(RR)评估瘢痕疙瘩与HLA-DR,-DQ基因位点的关联,结果RR>1的基因位点包括HLA-DR1、11、13、14、15、51和DQ5、6;RR<1的基因位点包括HLA-DR4、9、10、12、16、17、52、53和DQ2、7、8、9;RR≈1的包括HLA-DR7、8和HLA-DQ4。经χ2检验,瘢痕疙瘩组与对照组相比HLA-DR14及HLA-DQ5的抗原频率(0.16,0.28)明显高于对照组(0.06,0.15)(P<0.05),其RR值分别为2.62和1.83;HLA-DR17和HLA-DQ8的抗原频率(0.02,0.03)明显低于对照组(0.13,0.15)(P<0.05),RR值分别为0.13和0.23。

3讨论

HLA-DR和HLA-DQ属HLA-Ⅱ类抗原,编码它的基因群称为人类主要组织相容性复合体(majorhistocompatibilitycomplex,MHC)位于第6号染色体的短臂上,是目前已知的人体最具多态性的基因体系[3]。HLA-Ⅱ类抗原存在于抗原提呈细胞、B淋巴细胞、单核细胞,负责外源性抗原的加工和提呈,对CD4+T细胞具有限制作用,通过抗原肽-MHC-T细胞受体三分子复合体形式参与免疫应答[6]。树突状细胞是一种抗原呈递细胞,HLA-DR+树突状细胞在瘢痕疙瘩组织中的增加说明瘢痕疙瘩局部处于高免疫应答状态[7-8]。与扁平瘢痕组和正常对照组相比,瘢痕疙瘩患者外周血HLA-DR+、HLA-DQ+单个核细胞数量虽无明显差异但HLA-DR、HLA-DQ含量增多,此结果表明,瘢痕疙瘩患者机体可能也处于一种高免疫应答状态,当有某些因素刺激时易发生机体免疫应答反应。该结果可能解释临床上常说的“瘢痕体质”,即在同样部位、同样致伤因素作用下,大部分人能正常愈合,而少部分人形成瘢痕疙瘩的现象。

早在1977年Laurentaci等人报道白种人增生性瘢痕与HLA-B14和HLA-Bw16相关开始[9],陆续有研究发现HLA-B21、-Bw35、-DR5、-DQw3、HLA-DQ5和A血型与瘢痕疙瘩的发生有较密切的关系[10]。本实验通过PCR-SSP方法观察发现瘢痕疙瘩的发生与HLA-DQ5及HLA-DR14呈正相关,与HLA-DR17及HLA-DQ8呈负相关。HLA-DR14、-DQ5、-DR17和HLA-DQ8基因位点可能是瘢痕疙瘩患者易感的单倍型。其中HLA-DR14和HLA-DQ5可能是瘢痕疙瘩的易感基因,而HLA-DR17和HLA-DQ8则可能是其抵抗基因。

与本研究比较,前期研究[11]结果显示HLA-DR14位点的相对危险率在所有基因位点中最高(2.98),但经χ2检验无显著性差异(P>0.05)。排除计算方法问题,本实验增加了样本量,统计分析可见DR14位点相对危险率虽稍有降低(2.62),但经过χ2检验P<0.05,差异显著。该结果说明HLA-DR14在瘢痕疙瘩发生过程中可能是一个参考的单倍型基因。

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[11]陈东明,李生,鲍卫汉.瘢痕疙瘩与HLA-II类基因相关性研究[J].解剖学,2004,27(6):589-591.

单细胞生物特点范文篇11

【摘要】单克隆抗体是以肿瘤的特异性蛋白为靶点,在肿瘤治疗中具有特异性、有效性、低毒性的特点。单克隆抗体治疗的靶点包括细胞表面抗原和生长因子受体等。单克隆抗体单一治疗和联合化疗、放疗在实体瘤治疗中显示出了很好的疗效,抗体与放射性核素结合的放射免疫性治疗也有明显的疗效。本文通过单抗治疗机制和临床治疗试验两方面介绍了几种单克隆抗体以及抗体的治疗战略。

【关键词】单克隆抗体;实体瘤;免疫治疗

【Abstract】Monoclonalantibodieshaveemergedasanimportanttherapeuticpropertiesfortumorbytargetingspecificproteinsoftumor.Thosereagentshavetheadvantageofspecificity,andefficiency,lowtoxicity.Thosetargetsformonoclonalantibodiestherapyincludecellulargrowthfactorreceptorsandcellsurfaceantigens,etc.Unconjugatedantibodiesshowsignificantefficacyinthetreatmentofsolidtumorsbymonotherapyandcombiningwithchemotherapyorradiotherapy.Radioimmunotherapyisthatantibodiesconjugatetoradionuclidesshowssignificantefficacy,too.ThisreviewpresentssomeofthemoloclonalantibodiesandMab-guidedstrategiesbyfocusingonthemechanismsandsomeofexperiencesreportedforMabevaluatedinclinicaltrials.

【Keywords】monoclonalantibody;tumor;immunetherapy

肿瘤的免疫治疗和放射免疫治疗开始于20世纪50年代,早期用于治疗的抗体是多克隆抗体,但因为其异质性和药学特性不适宜而被淘汰。1975年Kohler和Milstein利用杂交瘤技术成功制备出单克隆抗体,成为20世纪生物领域的一大技术革命。随着单克隆抗体在制备技术和应用方面的发展,目前单克隆抗体已在生物学及医学领域中广泛应用,尤其是在肿瘤的诊断和治疗方面发挥了重要作用。

单克隆抗体抗肿瘤的机制包括抗体依赖性细胞介导的细胞毒效应(CDCC)或补体依赖性细胞毒效应(CDC)杀死肿瘤细胞;通过抗体竞争地与受体结合,干扰配体-受体的结合和相互作用,影响其发挥生物效应,抑制肿瘤生长;和受体结合直接诱导肿瘤细胞凋亡等。由于单克隆抗体大部分为鼠源性抗体,在人体内会产生人抗鼠抗体(HAMA),与单抗结合后降低了抗肿瘤效应。单克隆抗体对血液肿瘤的治疗取得了显著的疗效,而实体瘤治疗疗效不如前者。这可能和抗体分子很难通过毛细血管的内皮层,组织穿透力差,肿瘤摄取率低以及实体瘤内部的“高压"状态有关。随着抗体技术的发展和新的靶点的发现,近年来FDA批准了数个单克隆抗体用于实体瘤临床治疗,实体瘤的免疫导向治疗取得了飞速的发展。下面对几种用于实体瘤治疗的单克隆抗体进行介绍。

1抗CD20单克隆抗体

CD20抗原是分子量为35kD的非糖基化跨膜蛋白。CD20表达在前-B细胞和成熟B细胞膜上,同时有超过90%的B细胞非霍奇金淋巴瘤(NHL)细胞也表达CD20,而浆细胞、造血干细胞及T细胞则无CD20的表达。CD20可能对Ca2+的跨膜运输、B淋巴细胞的分化、增殖具有调节作用。在血清中无游离CD20存在,最重要的是B淋巴细胞上的CD20很少内化和脱落,是B淋巴细胞瘤免疫导向治疗的理想靶点。

利托昔(Rituximab)是1997年FDA批准用于治疗B淋巴细胞NHL的抗CD20嵌合型单克隆抗体,是由鼠抗CD20的可变区Fab和人IgG1抗体的稳定区Fc段构成。Rituximab能够有效地降低淋巴瘤患者血液循环中的B细胞数量,其机制包括:(1)CDC效应;(2)ADCC效应;(3)诱导瘤细胞凋亡,同时它还增加细胞对化疗药物的敏感性。在Ⅲ期临床试验中对166例复发性、难治性和滤泡型NHL进行治疗观察,每周的治疗剂量为375mg/m2,经过4周治疗,有效率为48%,其中完全缓解率(CR)为6%,部分缓解率(PR)为42%。肿瘤体积缩小的患者126例,占总数的76%,平均药效持续时间为11.6个月[1]。联合其他的化疗药物进行治疗的Ⅱ期试验中,40例患者接受rituximab和CHOP方案的联合治疗6周,结果表明35例患者(其中5例患者因其他原因退出试验)有效率为100%,其中CR为63%,PR为37%。平均药效持续时间为39.7+个月。运用PCR技术分析发现8例bcl-2阳性患者经治疗后7例患者转阴,这些治疗效果是单一使用CHOP方案达不到的。目前,rituximab已在临床广泛运用。

2抗CD22单克隆抗体

CD22是一个135kD的限制性唾液酸糖蛋白,表达在生长期B细胞细胞质中。只有分化成熟以后的B细胞表面出现。在人类,大部分循环系统中的免疫球蛋白IgM阳性和IgD阳性的B细胞在细胞表面表达CD22。CD22在滤泡型、套型和缘区型B细胞中强烈表达。通过免疫组化、流式细胞仪计数得出,在B细胞淋巴瘤中至少60%~80%的细胞表达CD22。CD22的功能尚不确定,最近的研究表明CD22是B细胞活化复合物的一个连接分子。在对CD22缺乏的小鼠的研究中发现骨髓和循环中成熟的B细胞数量减少,进一步研究发现这些B细胞寿命较短,易凋亡。说明CD22是B细胞生长和成熟的关键因子。在与天然配体和抗体结合以后,CD22迅速内化,给B淋巴瘤细胞提供凋亡前信号[2]。

LL2抗体(以前叫HPB-2)是一个IgG2a型抗CD22的鼠源单克隆抗体,体外免疫组化证实LL2抗体和51个NHL的B细胞样本中的50个样本抗原反应,但不和其他的恶性非淋巴组织反应[3]。人源化的Ig1型LL2是epratuzumab,它降低了免疫原性,延长了半衰期,增强了功能。在单一使用epratuzumab的Ⅰ/Ⅱ临床试验研究中,对55例套性NHL患者连续4周使用epratuzumab单一治疗,剂量分别为120、240、360、480、600、1000mg/(m2・week)。对51例患者(其中4例患者因其他原因退出试验)进行评价,9例患者治疗有效(OR),有效率为18%;3例患者达到CR,占6%;6例患者达到PR,占12%;20例患者处于稳定期,占39%;22例患者病情恶化,占43%。53%的患者肿瘤的体积有一定的减小。平均药效持续时间为79.3周。治疗有效的患者的用药剂量分别在360mg/m2和480mg/m2两个水平。SharkeyRM等用111In和90Y标记epratuzumab比较治疗NHL,发现90Y-DOTA-epratuzumab半衰期较短,对机体的损伤相对较小,是一种很有前途的放射免疫治疗药物[4]。

3抗HER-2/neu抗体

HER-2/neu是一种原癌基因,位于人染色体17q21,编码185kD的跨膜糖蛋白受体,具有酪氨酸激酶活性,属于表皮生长因子受体(EGFR)家族。已发现20%~30%的晚期乳腺癌患者HER-2/neu过度表达和扩增,同样在卵巢癌、前列腺癌、肺癌、胃癌、膀胱癌中也有表达。在乳腺癌的研究中发现HER-2的过表达与预后不良有关,有资料表明HER-2过表达的乳腺癌患者缓解率和生存率降低,复发率增高[5]。而且HER-2的过表达的乳腺癌具有抗药性,研究表明这类肿瘤对激素治疗缺乏反应,特别是tamoxifen联合化疗药如CMF(环磷酰胺、甲氨蝶呤、5-氟尿嘧啶)治疗时效差[6]。

Herceptin(Trastuzumab)是采用生物工程技术制作人源化的单克隆抗体,1998年9月FDA批准上市。Herceptin能有效地抑制过表达HER-2的细胞的增生效应,其作用机制还不完全清楚,可能包括:(1)与HER-2受体蛋白特异性结合阻断配体与其结合而产生的促进肿瘤细胞生长的作用,降低细胞周期S期的肿瘤细胞的比例,使大部分细胞停留在G0/G1期;(2)促进HER-2的内化;(3)通过抗体依赖性细胞毒作用(CDCC)杀死肿瘤细胞;(4)下调血管内皮生长因子的表达,抑制异常细胞DNA的修复功能,从而增加肿瘤细胞对放疗和化疗的敏感性[7]。

在Ⅱ期临床试验早期单一使用Herceptin对43例HER-2阳性的已有远处转移乳腺癌患者进行治疗,结果总有效率为12%,其中CR1例,PR4例[8]。在后期的临床试验对222例同样的患者进行的治疗观察,总有效率为15%。其中CR8例,PR26例,治疗效果持续时间为9.1个月,其他患者中30%病情稳定无恶化,优于使用二线化疗药物治疗的结果[9]。在Ⅲ期临床试验中,对HER-2阳性的转移性乳腺癌患者进行治疗,Herceptin与anthracycline联合治疗和单一用anthracycline相比有效率分别为52%、43%;联合taxane和单一使用taxnae相比有效率分别为42%、16%。联合治疗效果优于单一使用Herceptin治疗[10]。Herceptin作为靶向药物治疗HER-2阳性转移性乳腺癌取得了可观的疗效。无论单用还是联合运用,都能产生理想的临床效果。

4抗CO17-1A(Ep-Cam)抗体

Edrecolomab是一种鼠源性Ig2a单克隆抗体,它能识别人肿瘤相关抗原CO17-1A。CO17-1A广泛表达在多种肿瘤细胞表面,包括直肠癌、结肠癌、胰腺癌和胃癌,正常上皮组织细胞也有少量表达。Edrecolomab的作用机制包括抗体依赖细胞介导的细胞毒作用(ADCC)和抗体依赖补体介导的细胞毒作用(ADCMC)。在体外试验研究其ADCC作用中,发现孵化出的加入了Edrecolomab的大肠癌细胞可以被人的单核细胞和巨噬细胞溶解破坏。进一步研究Edrecolomab的ADCC作用表明,干扰素-α、干扰素-β、白细胞介素-2与Edrecolomab共同孵化大肠癌细胞系HT29时明显地增加Edrecolomab的抗肿瘤作用,而粒细胞巨噬细胞-集落刺激因子(GM-CSF)、巨噬细胞集落刺激因子、肿瘤坏死因子-α没有这种作用[11]。Edrecolomab联合其他非竞争性的鼠源单克隆抗体孵化大肠癌细胞可以产生ADCMC效应,然而单独用Edrecolomab孵化就不会产生这种效应[12]。

对166例经过手术切除原发灶的Duke''''sC期大肠癌患者运用Edrecolomab单一治疗研究,随访5年发现和对照组相比,死亡率下降了30%;肿瘤的复发率下降了27%;研究还表明Edrecolomab对原发灶的大肠癌的复发率没有影响。然而,远处转移作为复发的第一信号,Edrecolomab明显降低其发生率[13]。Punt等用5-FU与Edrecolomab联合治疗试验表明二者联用没有增加药物的毒性,但联合用药和单一使用5-FU相比生存率并没有增加[14]。DellaM等用Edrecolomab与capecitabine联合治疗CO17-1A阳性的腺癌包括乳腺癌、大肠癌、胃癌、肺癌、胆囊癌等,表明二者联合治疗对进展性和转移性腺癌有效,毒、副作用没有增加[15]。目前,Edrecolomab被用于结肠癌的辅助治疗,在延长存活期和抑制肿瘤转移具有很好的效果.

5实体瘤的放射免疫治疗(RIT)

放射免疫治疗是利用放射性核素和单克隆抗体结合,放射性核素对肿瘤的杀伤依靠电离辐射,再借助高特异亲肿瘤的抗体为载体,不仅对与标记抗体直接结合细胞,而且对周围一定射程内未结合的肿瘤细胞都有杀伤作用。由于抗体在肿瘤组织中浓度比周围组织高,使放射性核素主要聚集在肿瘤组织内,从而降低了核素对机体的毒性,提高了疗效。目前,放射免疫治疗实体瘤显示出了令人鼓舞的前景。抗CD20的90Y标记的鼠源性单抗Zevalin和131I标记的单抗Bexxar已被美国FDA批准用于非霍奇金淋巴瘤临床治疗并取得良好的治疗效果,特别是使用化疗药物和利托昔治疗无效的NHL。许多新的放疗药物正在进行临床试验和评价中,预计这些药物将相继问世。

6小结

使用单克隆抗体治疗恶性肿瘤是一个正在迅速发展的领域。大量文献表明单克隆抗体在实体瘤的治疗中取得了很好的疗效,特别是在小的转移灶和术后残余瘤的治疗中。随着上世纪90年代抗体工程和噬菌体展示技术的迅速发展,基因工程抗体,如嵌合抗体、小分子抗体、双特异性抗体和人源化抗体等相继获得成功。这些改造过的抗体在免疫原性、穿透性以及对各种水解酶的抵抗力等方面都优于常规单抗。并且随着分子生物学、免疫学的发展以及对免疫耦合物的药理学的不断探讨,新型抗体将在抗原性、特异性、药代动力学等方面趋于完善,单抗导向治疗实体肿瘤定会取得更大的突破。

【参考文献】

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2LeonardJohnP,ColemanMorton,KetasJamieC,etal.PhaseⅠ/ⅡTrialofEpratuzumab(HumanizedAnti-CD22Antibody)inIndolentNon-Hodgkin''''sLymphoma.JournalofClinicalOncology,2003,21(16):3051-3059.

3Pawlak-ByczkowskaEJ,HansenHJ,DionAS,etal.Twonewmonoclonalantibodies,EPB-1andEPB-2,reactivewithhumanlymphoma.CancerRes,1989,49:4568-4577.

4SharkeyRM,BrennerA,BurtonJ,etal.Radioimmunotherapyofnon-Hodgkin''''slymphomawith90Y-DOTAhumanizedanti-CD22IgG(90Y-Epratuzumab):dotumortargetinganddosimetrypredicttherapeuticresponse?JNuclMed,2003,4(12):2000-2018.

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8BaselgaJ,TripathyD,MendelsohnJ,etal.PhaseⅡstudyofweeklyintravenousrecombinanthumanizedanti-p185HER2monoclonalantibodyinpatientswithHER2/neu-over-expressingmetastaticbreastcancer.JClinOncol,1996,14:737-744.

9CobleighM,VogelC,TripathyD,etal.Multinationalstudyoftheefficencandsafetyofhumanizedanti-HER2monoclonalantibodyinwomenwhohaveHER2-overexpressingmetastaticbreastcancerthathasprogressedafterchemotherapyformetastaticdisease.JClinOncol,1999,17:2639-2648.

10NortonL,SlamonD,Leyland-JonesB,etal.Overallsurvival(OS)advantagetosimultaneouschemotherapy(CRx)plusthehumanizedanti-HER2monoclonalantibodyHerceptinR(H)inHER2-overexpressing(HER2+)metastaticbreastcancer(MBC).ProcAmSocClinOncol,1999,18:A127.

11BungardS,FliegerD,SchweitzerS,etal.Thecombinationofinterleukin-2andinterferonαeffectivelyaugmentstheantibody-dependentcellularcytotoxicityofmonoclonalantibodies17-1AandBR55-2againstthecolorectalcarcinomacelllineHT29.CancerImmunolImmunother,1998,46:213-220.

12FoglerWE,KlingerMR,AbrahamKG,etal.Enhancedcytotoxicityagainstcoloncarcinomabycombinationsofnoncompetingmonoclonalantibodiestothe17-1Aantigen.CancerRes,1988,15(48):6303-6308.

13RiethmllerG,Schneider-Gadicke,SchlimokG,etal.RandomisedtrialofmonoclonalantibodyforadjuvanttherapyofresectedDuckes''''Ccolorectalcarcinoma.Lancet,1994,14(343):1177-1183.

单细胞生物特点范文篇12

一、生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学。它是农学、医学、林学、环境科学等科学的基础。

二、生物科学的新成就:

1、试管婴儿;2、杂交水稻;3、克隆技术;4、基因工程;中国已经成为世界生物技术强国之一。

三、环境问题:

1、森林正在减少,乱砍滥伐。森林火灾的此起彼伏,大面积毁林。

2、工厂排放的废水,海洋、河流、湖泊受到污染。

3、沙尘暴

初一上册生物知识点第一单元生物和生物圈

第一章认识生物

第一节生物的特征

一、生物的特征

1、生物的生活需要营养。生物的一生需要不断从外界获得营养物质,维持生存。

2、生物能进行呼吸。绝大多数生物需要吸入氧气,呼出二氧化碳。

3、生物能排出身体内产生的废物。

4、生物能对外界刺激作出反应。

5、生物能生长和繁殖。

6、生物还具有其他特征。除病毒以外,生物都是由细胞构成的。

二、判断下列哪些是生物,哪些不是生物?

机器人钟乳石珊瑚珊瑚虫太阳水树人动物

第二节调查我们身边的生物

一、调查的一般方法:

1、明确调查目的。2、选择材料用具。3、方法步骤:

(1)选择调查范围。(2)分组。(3)设计调查路线。(4)调查记录。(5)归类整理分析。

二、生物的分类。

1、按形态结构分:植物、动物、其他生物;2、按生活环境分:陆生生物和水生生物;3、按用途分:作物、家禽、家畜、宠物。

第二章生物圈是所有生物的家

第一节生物圈

一、生物圈的概念:生物圈是指地球上有生命活动的领域及其居住环境的整体,生物圈是地球上所有生物共同的一个家。

二、生物圈的范围:大气圈的底部、水圈的大部、岩石圈的表面。

三、生物圈为生物的生存提供了基本条件:营养物质、阳光、空气和水、适宜的温度、一定的生存空间。

第二节环境对生物的影响

一、影响生物生活的环境因素分两类:1、光、温度、水、空气等非生物因素。2、生物因素。

二、非生物因素对生物的影响:所有生物的生活都会受到非生物因素的影响。当环境中一个或几个因素发生急剧变化时,就会影响生物的生活,甚至导致生物死亡。

三、生物因素对生物的影响:生物因素是指影响某种生物生活的其他生物。自然界中的每一种生物都受到周围很多其他生物的影响。生物与生物之间的关系有:捕食关系、竞争关系、合作关系等。

四、探究实验的步骤:

1、提出问题2、作出假设3、制定计划4、实施计划5、得出结论6、表达和交流

五、探究光对鼠妇生活的影响的实验方法是:对照实验。

在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同以外,其他条件都相同的实验叫做对照实验。

第三节生物对环境的适应和影响

一、生物对环境的适应。

每一种生物都具有与其生活环境相适应的形态结构和生活方式。生物的适应性是普遍存在的。

二、生物对环境的影响。如:蚯蚓松土。沙地植物防风固沙等。

三、在自然环境中,各种因素(包括生物因素和非生物因素)影响着生物的生存,生物在生存和发展中不断地适应环境和影响环境。在生物与环境相互作用的漫长过程中,环境在不断改变;生物也在不断进化,适应环境。生物和环境的相互作用造就了今天欣欣向荣的生物圈。

第四节生态系统

一、定义:在一定地域内,生物与环境所形成的统一的整体叫做生态系统。

二、生态系统的组成:

生产者(主要指绿色植物)

1、生物成分:消费者(主要指动物)2、非生物成分:阳光、空气、水等。

分解者(主要指细菌和真菌等微生物)

构成生态系统的各种生物之间是相互影响,相互作用,相互依存的。

三、食物链的定义:通过一系列吃与被吃的关系,把生物与生物紧密地联系起来,这种生物之间以食物营养关系彼此联系起来的序列,称为食物链。

四、食物网的定义:一个生态系统中,多条食物链交错连接,构成了食物网。

生态系统中的物质和能量就是沿着食物链和食物网流动的,有毒物质能够沿食物链积累。

五、生态系统具有一定的自动调节能力

生态系统具有一定的自我调节能力,使得生态系统中各种生物的数量和所占比例保持相对的稳定,但是这种调节能力是有限度的,超过该限度,生态系统就会遭到破坏。

第五节生物圈是最大的生态系统

一、多种多样的生态系统:1、森林生态系统2、草原生态系统3、海洋生态系统4、淡水生态系统5、湿地生态系统6、农田生态系统7、城市生态系统8、河流生态系统等。

二、生物圈是一个统一的整体

1、生物圈中的各种生态系统,由于地域相隔,表面看来好像毫不相干,但实际上都存在着一定的联系。

2、整个生物圈在结构和功能上是一个整体,它是地球上最大的生态系统。

3、生物圈是所有生物共同的家园.保护生物圈,人人有责!

初一上册生物知识点第二单元生物和细胞

第一章观察细胞的结构

第一节练习使用显微镜

一、显微镜的构造。

二、使用显微镜的方法步骤:1、取镜和安放2、对光3、观察

三、目镜内看到的物像是倒像。目镜与物镜放大倍数的乘积就是显微镜的放大倍数。倍数越大,看到的细胞越大,看到的细胞数量越少。

第二节观察植物细胞

一、玻片标本。

1、种类:切片、涂片、装片

2、制作:需要载玻片和盖玻片

二、植物细胞的结构。

1、模式图。细胞主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核构成。细胞质内含有液泡、叶绿体

2、细胞壁的作用:起保护和支持细胞的作用。

3、西瓜甘甜可口主要是因为西瓜的细胞液中含有大量的糖分。

4、植物细胞的各种结构分别具有各自的功能,它们协调配合,共同完成细胞的生命活动。

第三节观察动物细胞

一、人和动物的细胞形态不同,基本结构是一样的。

动物细胞模式图。主要由细胞膜、细胞质、细胞核构成。

二、植物细胞和动物细胞在结构上的相同点和不同点:

相同点是:都有细胞膜、细胞质、细胞核等,是生物体的结构和功能的基本单位。

不同点是:植物细胞有细胞壁,动物细胞没有细胞壁;植物细胞有液泡,动物细胞没有液泡;植物细胞有叶绿体,动物细胞没有叶绿体。

第二章细胞的生活

第一节细胞的生活需要物质和能量

一、细胞中含有两类物质。

1、无机物:水和无机盐2、有机物:糖、脂类、蛋白质、核酸

二、细胞膜控制物质的进出。

细胞膜能够让有用的物质进入细胞,把其他物质挡在细胞外面,同时把细胞内产生的废物排到细胞外。

三、细胞质中的能量转换器。

1、叶绿体将光能转化成化学能,储存在它所制造的有机物中。

2、细胞都含有线粒体,线粒体将有机物与氧结合,经过复杂的过程,将有机物中的能量释放出来,供细胞利用。

3、叶绿体和线粒体都是细胞中的能理转换器。

第二节细胞核是遗传信息库

一、遗传信息的定义:上一代能把控制生长发育的信息传给下一代,这样的信息就叫做遗传信息。

二、遗传信息储存在细胞核中。由克隆羊的故事可以得出这个结论。

三、细胞核中储存遗传信息的物质是——DNA

1、遗传信息的载体是一种叫做DNA的有机物。DNA存在于细胞核中。

2、DNA的每个片段具有特定的遗传信息。这些片段叫基因。

四、染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成。

1、每一种生物的细胞内,染色体的数量是一定的。如人体细胞内含有23对染色体。水稻有12对。

2、细胞的控制中心是细胞核。

3、DNA上的遗传信息是指导和控制细胞中物质和能量变化的一系列指令,也是生物体建造自己生命大厦的蓝图。

第三节细胞通过分裂产生新细胞

一、生物体由小长大,是与细胞的生长和分裂分不开的。

二、细胞的生长:新产生的细胞体积很小,通过不断地从周围环境中吸收营养物质。并且转变成组成自身的物质,体积逐渐增大。

三、细胞的分裂:一个分成两个,两个分成四个。新细胞和原细胞所含有的遗传物质是一样的。

第三章细胞怎样构成生物体

第一节动物体的结构层次

一、细胞分化形成组织。

1、在发育过程中,某些细胞各自具有了不同功能,它们在形态、结构上也逐渐发生了变化,这个过程叫做细胞分化。

2、组织的定义:细胞分化产生了不同的细胞群,每个细胞群都是由形态相似,结构、功能相同的细胞联合在一起形成的,这样的细胞群叫做组织。

3、人体的四种基本组织:

上皮组织:由上皮细胞构成,具有保护、分泌等功能。

肌肉组织:由肌细胞构成,具有收缩、舒张功能。

神经组织:由神经细胞构成,能够产生和传导兴奋。

结缔组织:支持、连接、保护、营养等功能。

二、组织进一步形成器官。

1、器官的定义:不同的组织按照一定的次序结合在一起构成器官。例如:大脑、胃、心脏、肝、肺、肾、眼、耳等。

三、器官构成系统和人体

1、系统的定义:能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起构成系统。

2、人体的八大系统:运动系统、消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统、神经系统、内分泌系统、生殖系统。这八大系统协调配合,使人体内各种复杂的生命活动能够正常进行。

第二节植物体的结构层次

一、植物体是由受精卵经过细胞分裂、分化,形成组织、器官,最终形成植物体。

二、绿色开花植物的六大器官。

1、六大器官:根、茎、叶、花、果实、种子

三、植物的几种主要组织。

1、分生组织:位于根尖的分生区就是分生组织。

2、另外几种:保护组织、营养组织、输导组织。

第三节只有一个细胞的生物体

一、单细胞生物:身体只有一个细胞的生物。大多数生活在水里,有些生活在我们身上。

二、单细胞生物的结构和生活。

以草履虫为例:如图。草履虫的结构和生活。

三、单细胞生物与人类的关系。

有利的一面:1、多数浮游生物是鱼类的天然饵料。

2、草履虫对污水净化有一定作用。

有害的一面:1、人体内寄生虫危害人类健康。如:疟原虫、痢疾内变形虫等。

2、单细胞生物大量繁殖造成赤潮,危害渔业。

第四章没有细胞结构的微小生物——病毒

一、病毒的种类。

1、根据它们寄生的细胞不同,可以将病毒分为三大类:

一类是专门寄生在人和动物细胞里的动物病毒,如流感病毒。

一类是专门寄生在植物细胞里的植物病毒,如烟草花叶病毒。

一类是专门寄生在细菌内的细菌病毒,也叫噬菌体,如大肠杆菌噬菌体。

二、病毒的结构和生活

1、病毒的结构是由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成的。没有细胞结构。

2、病毒只能寄生在活的细胞里。离开了活细胞会变成结晶体。一有机会侵入活细胞就会重新开始生命活动。

三、病毒与人类的关系

病毒靠寄生生活,给人类、饲养动物、栽培植物带来了极大危害。

如:流行性感冒、肝炎、艾滋病、口蹄疫、鸡瘟都是由病毒引起的。

疫苗预防疾病。疫苗是经过人工处理的减毒病毒。

单元小结

1、除病毒外,生物体都是由细胞构成的。细胞是生物体结构和功能的基本单位。

2、细胞膜、细胞质和细胞核是绝大多数细胞共有的基本结构。

3、细胞的生活需要物质和能量。细胞核内含有遗传信息。细胞是物质、能量和信息的统一体。