细胞生物学的特点(6篇)

daniel 0 2024-10-29

细胞生物学的特点篇1

1.1细胞培养从液氮罐中取出冻存的PC3细胞,迅速放入预热的37℃水浴锅中,快速震荡溶化,1000r•min-1离心5min后,将细胞接种于已配制好的含10%FBS和1%L-Gln的DMEM完全培养基中,置于37℃,5%的CO2培养箱中培养.每隔2~3d更换细胞培养液,待其长到铺满皿底80%时传代.依据Friedenstein[11]提出的全骨髓贴壁培养法分离和纯化大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)做为阴性对照组细胞,常规传代培养.

1.2软琼脂克隆

1.2.1软琼脂储备胶的制备下层胶制备:配制1.2%的低熔点琼脂糖,高压灭菌,待其温度降至37℃左右后置于37℃水浴锅备用.取1.5mL1.2%低熔点琼脂糖加入已经配好的1.5mL2×DMEM培养基(含20%FBS+1%Gln),混匀后倒入六孔板中制成软琼脂底板,置于冰袋上待其冷却凝固后备用.上层胶制备:配制0.7%的低熔点琼脂糖,高压灭菌,待其温度降至37℃左右后置于37℃水浴锅备用,取1.5mL0.7%低熔点琼脂糖加入已经配好的约含有1~3×103mL-1PC3细胞的等体积2×DMEM培养基中,混匀后倒入软琼脂底层上,制成双琼脂层,置于冰袋上待其冷却凝固后置于培养箱中培养7~14d左右镜检,观察软琼脂克隆团的形成情况.

1.2.2单细胞软琼脂克隆团的获取软琼脂克隆团形成第14d置于倒置显微镜下观察,标记并挑出较大克隆团后置于细胞培养皿中培养.第3d观察有无贴壁细胞生长,若有则弃去含有琼脂渣的培养基,加入新鲜培养基培养,每隔2~3d更换细胞培养液,待细胞铺满皿底80%~90%时传代;若无贴壁细胞生长则弃去培养皿,重新挑取单克隆团细胞.

1.3乳鼠移植瘤动物模型的构建取对数生长期的实验组细胞PC3和对照组细胞BMSCs,经胰蛋白酶消化后,DMEM完全培养基终止消化,1000r•min-1离心7min,弃上清,DMEM完全培养基重悬细胞,台盼蓝计数后,调整细胞浓度约为2×107mL-1.用1mL注射器吸取0.1mLPC3细胞悬液接种于实验组乳鼠皮下,对照组乳鼠皮下注射0.1mLBMSCs细胞悬液.注射后每天定时观察乳鼠皮下的成瘤情况,用游标卡尺测量皮下肿物的直径,以大于0.5cm为成瘤成功.

1.4病理组织观察和免疫组织化学检测剥离乳鼠皮下产生的肿物,9%福尔马林液固定,组织过夜脱水后,石蜡包埋切片.切片组织经过二甲苯和梯度酒精脱水脱蜡,苏木精染色3~5min,1%HCl分色1~3s,碳酸锂返蓝2min,伊红染色2min,酒精脱水,干燥后中性树脂封片.在光学显微镜下观察组织病理切片形态.免疫组织化学染色按照免疫组化二抗试剂盒说明书操作:石蜡切片烘烤30min后,二甲苯和梯度酒精脱水脱蜡,柠檬酸盐缓冲液抗原修复5min,PBS冲洗3×3min,3%去离子水孵育15min,PBS冲洗3×3min,滴加试剂A(山羊血清)室温孵育15min,倾去勿洗,滴加一抗(阴性对照组一抗用PBS代替),37℃孵育2h,PBS冲洗3×3min,滴加试剂B室温孵育15min,PBS冲洗3×3min,滴加试剂C室温孵育15min,PBS冲洗3×3min,DAB显色,自来水冲洗,干燥,中性树脂封片.光学显微镜下观察抗体表达部位.

2结果与分析

2.1PC3软琼脂克隆团产生和单细胞克隆团形成PC3接种第7d时软琼脂上产生了较小的细胞克隆团(图1:A),待其长到13d时,形成较大的细胞克隆团(图1:B).选取较大克隆团细胞在液体培养基中分离培养(图1:C,D)后发现,这部分从软琼脂克隆团上挑出的单细胞比未经软琼脂克隆的细胞表现出更强的增殖能力。

2.2乳鼠皮下成瘤18只实验组乳鼠皮下均有直径大于0.5cm的肿物产生,6只对照组乳鼠皮下均无异物产生且生长状态良好.肉眼观察实验组乳鼠发现:注射第2d后乳鼠腋下发红肿胀,触摸质软;第3~4d乳鼠腋下发红完全消失,肿胀部分逐渐变硬,触摸可发现有黄豆粒大小可移动肿物存在(图2:A).第7d乳鼠皮下肿物逐渐增大,触摸质硬(图2:B).第16d之后,部分乳鼠维持肿物大小不变,部分乳鼠肿物开始消退(图2:C).第21d之后,除3只乳鼠皮下存在极小肿物外(图2:D),其余乳鼠肿物均消退.表明在初接种PC3细胞时乳鼠免疫系统发育不完善,肿瘤细胞能够被宿主的免疫系统接受并逃离免疫系统的监控即具有免疫耐受性,使肿瘤在皮下发生并生长.接种16d及之后,有部分乳鼠皮下肿物开始消退,提示此时接种鼠的免疫系统已逐渐发育完全,能够对接种的异质细胞进行免疫监控和杀灭.接种21d后,只有3只鼠皮下存在肿瘤,类似于部分肿瘤存在于人类非免疫缺陷人群中,其余鼠消退证明此时小鼠免疫功能已发育完全.

2.3病理组织变化和CD133表达观察病理组织切片HE染色结果发现:肿物组织内有大片弥漫性分布、紊乱无章排列的肿瘤细胞存在,细胞形态大小不一,核大深染,可见明显病理性不规则核分裂相,为中度不典型增生,病理学上诊断为肿瘤组织(图3:A).免疫组织化学染色结果显示该肿瘤组织表达了前列腺癌干细胞特异性表面标志物分子CD133细胞膜和细胞浆均呈阳性(++)(图3:B).

3讨论

细胞生物学的特点篇2

1以核心概念为小专题,深入理解相关概念

近年的高考生物选择题常以一个核心概念展开。例如,“下列关于水的叙述,错误的是(2014年四川卷)”“关于核酸的叙述,错误的是(2014年课标Ⅱ卷)”“下列关于环境容纳量的叙述,正确的是(2014年浙江卷)”“关于细胞器的叙述(2012年海南卷)”等,针对高考选择题的这种特点,确定以核心概念为中心的小专题,进行复习是高效复习的一种方法。

在对概念小专题的复习中,教师不能只对概念进行简单的记忆理解,要联系相关知识,进行拓展延伸。例如,对“细胞周期”这个概念的复习,教师不能只要求学生记住教材中的概念,而要从下面这些不同的侧面进行深化。

(1)具有细胞周期的,一定是“连续分裂”的细胞。一个细胞分裂成两个子细胞,如果这两个细胞随生长分化而成为具有特定形态、结构和功能的细胞,甚至衰老死亡,此细胞则无细胞周期。如果此细胞保持连续的分裂能力,通过分裂产生新的子细胞,开始它的新的生命周期,周而复始,此细胞就具有细胞周期。

(2)分清细胞周期的起点和终点。细胞周期是从一次分裂结束产生新细胞开始,到下一次分裂完成又产生子细胞时结束。

(3)理解细胞周期中“分裂间期”和“分裂期”之间的关系,即各个时期在时间和细胞数量等的关系。“分裂间期”占用的时间远远多于“分裂期”所占用的时间,“分裂间期”占用了整个细胞周期的90%~95%,而“分裂期”只占用了5%~10%。细胞周期的这一特点充分说明了“分裂间期”这一准备阶段的重要性,所以在显微镜下观察细胞分裂的装片,处于“分裂间期”的细胞数目要多些。

(4)归纳常见的有细胞周期的细胞,如根尖生长点、茎形成层、分生组织、胚胎干细胞、造血干细胞、T细胞、B细胞、记忆T细胞、记忆B细胞、癌细胞等。而高度特化的细胞,如哺乳动物成热的红细胞,则无细胞周期。

(5)细胞周期可用圆形法、直线法表示(图1)。

常见的概念小专题还有:酶、细胞呼吸、光合作用、干细胞、同位素标记等。

2以重点知识为小专题,进行牵线织网

二轮复习在对知识要点进行梳理的过程中,通过寻找不同知识的联系,串成线,进一步找到知识的联结点,构建知识网络图,从而弄清各章节知识间的联系,形成牢固的网络化知识框架体。这样学生才能站在一个新的高度去理解问题,从多个方位去寻找解决问题的切入点,从而提高自己的解题能力。

例如,对下丘脑、垂体的相关知识梳理如图2所示。

类似的归纳还可以有垂体、生长素等。

3前后联系,对相近知识进行归纳总结

教材中的有些知识分散在不同的模块中。在第二轮复习中,教师可以前后联系,变换视角,对知识重新归纳整理。例如,有关病毒的知识在不同模块和章节中均有零散的表述,而高考试题也经常涉及相关知识的考查。

因此,教师可确定“病毒”小专题,对相关知识进行整理归纳:

①运载目的基因,最常用的噬菌体载体是大肠杆菌的λ噬菌体;

②促进动物细胞的融合:利用灭活的病毒来促使细胞融合;

③诱发细胞癌变,病毒的致癌性主要是因为它们含有病毒癌基因,以及与致癌有关的核酸序列;

④承当抗原;

⑤作为疫苗,疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成,用于预防传染病的自动免疫制剂;

⑥研究遗传物质的材料,赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细胞实验。

再如,对教材中涉及到的特定物质(或结构)、特定试剂及其特定的颜色反应,在教材中分布散乱,教师可以“物质鉴定”小专题,列表归纳(表1)。

另外,对相关知识进行归类整理,例如,教材中涉及的细胞种类、与生殖有关的细胞、教材中的微生物与疾病和同位素标记法等。

4以教材为蓝本,对教材插图进行专题复习

在第二轮复习的后期,回归教材很有必要。如何回归教材?其中一种方法就是对教材插图进行专题复习。插图是教材中的另类文字,是一些用文字难以描述的知识的另类体现。所以,教材中的插图是教材内容的有机组成成分之一,高中生物教材中有大量的插图。复习时,教师可以把教材中的插图归类,结构图、生理功能图、概念图等,从图的名称、图中名称、图示隐含生物知识、看图顺序等多个层面进行复习。

例如,对必修3模块中的图(图3),教师可以从图的名称、图中各部分结构的名称,图中箭头所代表的含义等进行归纳。图中血浆中的物质进入组织液,有哪些物质?而组织液体中又有哪些物质能返回到血液?

细胞生物学的特点篇3

AbstractItisquickconvientgood-repeatingandcheapthatexaminingthebioticmaterialscompatibilitythroughcell-culturingmethod,anditismoreandmoreimportantinevaluatingthecompatibilityofbioticmaterial.Thenewmaterialappeatingcontinouslycomplicatingofthepartandaimmaterialbeplantedintheintensityofmaterialstoxiceffectthereactionscomplicationofmaterialandbioticbody,allofthesedecidethevarietyofexperimentmethodandcellsincelltoxicityexperiment.Itisveryimportantthatchoicestherightexperimentmethodandcellsaccordingtothematerialscharacterthepartandaimthematerialbeplantedin.Theevaluationofbioticmaterialscompatibilitystressedonthechangingofcellsformandquantitybefore.Inrecentyears,moreandmorereportsappearaboutmaterialinflueancesthegrowth.adhesionproliferationandmetabolizingofcell.andpresentsthepointthattheevaluationstandardofbioticmaterialscompatibilityshouldbesetaccordingtotheactivecellsquantityandtheirgrowth.Combiningmanysubjectstechnologicaldevelopment,suchasimmunology,chemistry,radiationandshadowgraphy,thoroughlyinquiresthechangeingrelationofcellsstructureandfuntion,furtherlyclarifesthematerialseffectoncell,Itisthedevelopingdirectioninthefuturethatevaluatesthebioticmaterialscompatibilityincedd-culturingmethod.

KeywordsBioticmaterialCell-culturingCompatibilityToxicityexperiment

生物材料的临床应用已有较长的历史,广泛应用于牙科、眼科、整形外科及心血管外科领域。目前美每年有2-3百万人工脏器或假肢植入人体中。生物材料不仅要具有临床使用时所需要的理化性能,还必须具有良好的生物相容性,以保证使用安全。如何快速准确地评价材料的生物相容性,对于研制新材料和缩短研究周期起着重要的作用[1]。

根据1982年美国国家标准学会和牙科协会(ANSI/ADA)公布的评价生物相容性实验标准草案,评价生物相容性的实验方法有全身毒性试验(口服法)、急性全身毒性试验(静脉注射法)、吸入毒性试验、溶血试验、皮下植入试验、骨内植入试验、过敏试验等[2]。细胞培养法作为检测材料毒性的手段(亦称为细胞毒性试验),具有简便、敏感性高、节省动物、节约经费、缩短生物材料研究周期等优点,正日益受到人们的广泛重视。本文就该研究领域近几年的发展及动向作一简介。

1细胞毒性试验方法的进展

1948年RosenBluth等首次报道利用鼠成纤维细胞培养来筛选聚合物,开始了细胞毒性试验评价生物材料的生物相容性的研究与应用工作,迄今为止这方面已有大量的工作积累与研究发现。细胞毒性试验在评价材料生物相容性地位已得到公认[3]。由于目前对生物相容性概念及机理还完全了解,加之材料的多样性、置入要体内环境中的变异性、材料与机体作用的复杂性等因素,故迄今为止,国内外还没有一个统一细胞毒性试验方法。

细胞毒性试验由于细胞培养方式(如单层细胞培养、细胞悬液与材料混合培养、细胞在材料上培养等)的不同,细胞与材料之间有无间质(即细胞直接与材料或其浸出液接触,还是通过间质接触)以及材料毒性成份(即材料本身、浸出物、扩散物或材料降解产物等)不同决定了细胞毒性试验方法的多样性。根据细胞和材料之间有无间质可以将细胞毒性试验方法分为间接法与直接法两大类。

1.1间接法

最典型的间接法是琼脂覆盖法,该法是Dubecco在1952年首先提出[4]。其方法是将含有培养液的琼层平铺在有单层细胞的培养皿中,再在固化的琼脂层上放上试样进行细胞培养。此法优点是不管试验材料是什么形态(膜、粉末或油脂状)等都适用。但该法敏感性受试样溶出物琼脂层上扩散程度的影响。当溶出物分子量小,易溶于水,其毒性发现早且较强。反之即使有毒的材料,如溶出物分子量大并难溶于水,使用该法时材料毒性就难以表现出来。

为克服琼脂法的缺点,SabitaSriva等提出分子滤过法[3]。该法是在单层细胞上覆盖一层丙烯盐制成的微孔滤膜,将试样材料放在滤膜上,使材料毒性在成份通过滤膜作用于其下的细胞。由于滤膜微孔直径约0.45μm,Bondemark认为该法适合评价毒性成份分子量小的材料的相容性[5]。vanLuyn等1992年报道用甲基纤维素细胞培养法评价聚合物的细胞毒性[6]。该法是在甲基纤维素中混入细胞表面进行培养。该法优点是生物材料的水解及细胞坏死释放出的蛋白分解酶引起的酶解作用均要发生,因此可同观察到生物材料的原发性及继发性细胞毒性。

1.2直接法

生物材料中一些易溶出物质引起炎症反应和组织反应的主要原因。易溶出物质一般是原料单体、低分子聚合物、催化剂、溶剂、稳定剂、乳化剂等。为研究这些溶出物的细胞毒性,一些学者提出浸出液法。该法是将试样投入培养液或蒸馏水中适当条件下进行浸泡,制备出含有溶出的浸泡液再将浸了液加在含有细胞的培养皿或试管中继续培养,观察溶出物对细胞的影响。Oshima认为不同浸提条件和浸提方式所制备的材料溶出物在细胞敏感程度上并无显著性差异[7]。

直接浸渍法:该法是形态不规则的试样(如金属粉末、油脂类材料)等与细胞一起放入培养皿中进行培养。当有溶出物时试样周围的细胞就会受到影响。宁淑华等1988年用该法对医用硅胶及聚乙烯醇进行细胞毒性试验[8]。作者认为对于形态不规则有微量毒性的材料使用该法较为适宜。

另一些学者在直接法基础上提出直接接触法。该法将细胞直接放在生物材料上进行细胞培养。当有毒性物质释放时,由细胞形态变化和数量增减检测细胞毒性程度,同时可以直接观察到细胞在材料表面贴附情况。直接接触法不仅能直接检测材料溶出物的细胞毒性,同时也是考察材料与组织细胞相容性的重要手段。通常“材料生物相容性好”,很多场合都是指细胞容易贴壁且能迅速繁殖生长。因此可根据直接接触法细胞培养的结果推测材料植入人体后与机体细胞的反应。但是,对于与血液接触的循环系统来说,为了避免引起血栓形成,就希望细胞难以贴壁且不易增殖。因此应根据材料的使用目的,作出相应的生物相容性判断。

Tsuchiya[9]等于1994年对琼脂法、分子滤过法、浸出液和直接接触法对材料的细胞毒性敏感程度的差异性进行比较。作者认为浸出液法适合检测材料溶出物毒性,并与动物毒性试验结果相符合。直接接触法对材料的细胞毒性敏感性最高,可测出材料微弱的细胞毒性。琼脂法适合对毒性大的大指材料进行筛选。分子滤过法适合毒性成份分子子量小的材料进行生物相容性评价。

综上所述。细胞毒性试验方法多种多样,并各有其特色。每种试验方法因其原理及方法不同,选择材料的针对性也不同。根据实验材料本身理化性质、毒性成份表现形式、毒性作用强弱及材料用途选择正确的实验方法是至关重要的。转贴于

2实验细胞研究进展

目前细胞毒性试验中应用最早的及使用最广泛的细胞是L-929细胞,该细胞是Earle等1948年从小鼠皮小组织中分离出的成纤维细胞。另一种应用较多的细胞是Gey等1953年从人类子宫肿瘤中分离出的子宫粘膜上细胞(HeLa细胞)[10]。由于这两种具有传代容易,繁殖迅速、体外培养条件低、易储存,同时这两种已建立成系的细胞株能为实验提供稳定传代的细胞,能为许多材料细胞毒性评价所共用等优点。1982年美国质量标准协会将L-929细胞和HaLe细胞推荐为细胞毒性试验中的标准细胞[2]。

由于L-929细胞来源于小鼠的皮下组织,HaLe细胞来源于人的肿瘤组织。这两种已建立成系的细胞株都具有无限分裂增殖类似肿瘤细胞的特征。因此人们对利用这现两种细胞代替人体正常组织细胞评价材料的生物相容性的敏感性及可靠性产生了疑问。同时随着不断涌现,人们对材料植入人体后与机体组织之间可能发生的反应其对材料的影响产生了浓厚的兴趣。因此单用L0929和HaLe细胞培养检测材料的生物相容性已不能满足人们的这种需要。

从九十年代起越来越多学者根据材料植入体内的不同部位及使用目的选择人体不部位或/和组织来源的细胞作业实验细胞,使体外细胞培养对机体内环境的模拟更趋真实,其结果更为准确与客观。

对宿主而言植入宿主体内的生物材料是种异物,因此材料植入体内最普遍和最常见的反应是免疫排斥反应。由于单核巨噬细胞来源于人体的血液,在人体免疫系统中起着重要的作用,能释放各种刺激因子激活补体引起急慢性炎症反应,同时刺激成纤维细胞生长促进伤品的愈合。因此选择单核巨噬细胞作评价材料细胞毒性的实验细胞,有助于人们了解材料置入体内引起的炎症反应对组织细胞的影响[1]。

Cheung认为不同组织来源的细胞材料的敏感性是有差异的[12]。只用软组织来源的细胞培养检测材料的细胞毒性尚不能全面反映出材料的生物相容性。以骨替代材料和牙用材料为例。前者种植到骨组织内,所接触的是骨环境,而后者存在于软组织环境中。因此骨替代材料应选择骨组织来源的细胞,因为这种细胞在体外培养中可形成体内环境一致的矿物化小结,这种小结内含有类成骨细胞和类骨髓细胞及钙化的胶原基质,使体外细胞包培养更好地模拟了生物材料与骨组织在体内的反应。牙用材料可释放一些可溶性的毒性成份如Na+、Ca2+、Al3+和氟化物等[]14,这些可溶物质主要影响邻近的牙组织及口腔粘膜的上皮细胞、成纤维细胞及各种免疫细胞,并对这些细胞的生长、附着增殖及代谢等功能产生影响。因此对牙材料采用口腔粘膜的成纤细胞或/和上皮细胞才能更准确地反映出材料的生物相容性。

3细胞毒性的观察方法

以往对材料生物相容性的评价往往着眼于细胞的形态与数量,通过细胞形态的改变和数量的增减判断材料的细胞毒性[15]。由于材料毒性成份对细胞的损伤,首先发生细胞生物化学反应和生物分子结构的改变,出现代谢和机能的改变如线粒体氧化代谢障碍、蛋白质合成下降,细胞膜选择性通透屏障作用消失等,这种变化用形态学方法通常不能发现。只有当细胞死亡10h以上,细胞的自溶性变化相当明显的才能在光显微镜下根据细胞死亡的判断特点,即核浓缩、核碎裂、胞浆伊红染色等判断材料的细胞毒性程度。因此传统的细胞毒性观察方法不能及时、准确地判断材料的细胞毒性。

九十年代以来,越来越多学者倾向于从材料毒性成份引起细胞死亡所产生的细胞形态和数量的变化评价材料生物相容性转移到材料对细胞的生长、附着、增殖及代谢功能的影响,并提出了以存活的有功能的细胞或/和细胞生长增殖情况作材料的生物相容性评价指标。

在体外细胞培养中已有学者提出一些能敏感地反映细胞活力功/和细胞殖的实验室评价方法。如放射性位素(3H-胸腺嘧啶,3H-亮氨酸等)摄入法[16]、荧光染色法(如乙酰乙酸荧光素)[18]、流式细胞光度术等[19]。这此方法各有其优缺点及适用范围。

放射性同位素摄入法是在培养基中掺入3H-胸腺嘧啶或/和3H-亮氨酸等,根据3H-胸腺嘧啶在细胞内含量测量DNA的合成含量,3H-亮氨酸含量测定细胞内蛋白质合成清况[16]。该法能揭示细胞分子水平的动态变化,是研究细胞代谢状态的重要手段。但同位素物质对研究人员会造成一定程度的放射性损害,同时需要特殊设计的实验室和一些特殊设备是其缺点。

四甲基偶氮唑盐微量酶反应色法(MTT法)是由Mosroann在1983年提出,最初应用于免疫学领域,近年一些学者将该法应用到生物相容性评价中[20]。其原理是线粒体琥珀酸脱氢酶能催化四甲基偶氮唑盐(MTT)形成兰色甲替。形成数目的多寡与活细胞数目和功能状态呈正相关,该法简便迅速、不接触同位素、而敏感性同位素法接近。该法缺点是甲替有时易聚集成团影响结果的难确性。

荧光染色法:其基本原理是当细胞受到损伤时,细胞膜的选择通透性屏障作用消失,利用乙酰乙酸荧光素和溴化乙锭快速进出细胞膜受损的细胞特点。在荧光显微镜下迅速区分受损细胞[22]该法特点适合评价首先影响细胞膜功能的材料的生理相容性。

流式细胞光度术(Flowcytometry,FCM)是近几年迅速发展起来的分析细胞的方法[22]。该法利用鞘流原理,使被荧光标记的单个悬浮细胞排成单列,按重力方向流动。细胞被激光照射后反射荧光,检测器械可逐个结细胞的荧光强度进行测定。FCM对细胞测定能力30-60万个细胞/分钟,同时可对细胞的核酸,蛋白质、酶、细胞周期分布等八种量进行测定。该法在材料的生物相容性评价中有着广泛的应用价值。

4结束语

细胞生物学的特点篇4

关键词减数分裂染色体教学设计生物学教学

中图分类号G633.91文献标识码B

1教学内容

“减数分裂”是高中生物学必修模块“遗传与变异”第二章第一节的内容,包括的形成过程、卵细胞的形成过程以及观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。“减数分裂”这部分内容不仅是本模块的重点内容,也是整个高中阶段生物学的重点内容之一。它以学过的细胞学知识、染色体知识、有丝分裂知识、生殖种类知识为基础。通过学习,使学生全面认识细胞分裂的种类、实质和意义,又为后面学习遗传定律、生物的变异、生物的进化奠定了细胞学基础。本节内容主要研究形成过程和卵细胞形成过中,细胞图形的变化、染色体的变化及DNA含量变化的规律。

2教学方式

精心准备图片、动画来讲授配子形成过程中染色体及DNA的变化规律,注意多用问题及讨论激活学生的思维,设计问题环环相扣,努力激发学生的思维;用图片、动画激发学生的兴趣,充分发挥学生的主动性和积极性。用简洁的语言及板书设计,结合绘图降低这部分知识的难度,帮助学生理解这一复杂、抽象的过程,从而提高学习效率。

3教学目标

3.1知识目标

①阐明细胞的减数分裂。②举例说明和卵细胞的形成过程。

3.2能力目标

①使用高倍显微镜,观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。②运用模型建构的方法,模拟减数分裂过程中染色体数目和行为的变化。

3.3情感、态度与价值观目标

认同物质的规律性,树立辨证唯物主义世界观。

4教学过程与组织

4.1温故而知新,导入新课

教师进行提问:①我们上学期学过,真核细胞的分裂方式有三种,是哪三种?②请看教科书中“问题探讨”的图,仔细观察果蝇的体细胞和配子中染色体有什么区别?针对这幅图,你还能提出什么问题或猜想?这个过程是通过有丝分裂实现的吗?有丝分裂的特点是什么?什么是减数分裂?减数分裂有何特点?

4.2学习减数分裂的概念

教师引导学生根据“问题探讨”中的果蝇的体细胞和配子中染色体图,说出减数分裂的概念,并找出减数分裂的特点。

教师总结和强调:①范围:进行有性生殖的生物。②特点:在整个减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次。③结果:新产生的成熟生殖细胞中的染色体数目,比原始生殖细胞中的染色体数目减少了―半。

4.3学习的形成过程

4.3.1学习的形成场所

教师指导学生观察教科书P17图2-1人的和图解,培养学生的识图能力。教师提问:精原细胞是通过哪种分裂方式产生的?

4.3.2学习的形成过程

教师指导学生观察教科书P17图2-2哺乳动物的形成过程图解,并阐述:减数分裂是一个连续分裂的过程。但为了研究方便,人们同样将它分为减数第一次分裂和减数第二次分裂两个不同的时期。提问:①在减数第一次分裂间期,染色体进行复制,此时细胞有什么样的变化?②复制后的细胞叫什么细胞?有几个?

4.3.3学习减数第一次分裂

教师利用课件讲解同源染色体的概念,联会、交叉互换以及同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合等染色体的行为,通过图文并茂的方式加强学生对减数分裂过程中染色体的变化规律的理解。教师提问:①图中初级精母细胞有几条染色体?而次级精母细胞呢?②染色体数目减半的原因是什么?在次级精母细胞中还有没有同源染色体?教师阐述:联会的同源染色体分开,说明染色体具有一定的独立性,由于两个同源染色体在细胞中央的排列位置是随机的,可以互相交换,因此,就决定了同源的两个染色体各移向哪一极也是随机的。这样,不同对的染色体(非同源染色体)之间就可以自由组合。这就是我们之前学习的基因的自由组合规律的细胞学基础。

4.3.4学习减数第二次分裂

教师展示:减数第二次分裂的细胞图像和有丝分裂图像(图1、图2),要求学生进行比较。

教师提问:减数第二次分裂过程大体与有丝分裂相似,但它们又有什么不同呢?教师阐述:减数第二次分裂的基本过程与有丝分裂相似:中期,染色体的着丝点排成一排;后期,着丝点一分为二,两个姐妹染色单体成为两个染色体,在纺锤丝的牵引下,移向两极;接着,细胞分裂,两个次级精母细胞分裂成4个细胞,减数分裂完成。

教师提问:把细胞的染色体数目和刚形成的次级精母细胞以及初级精母细胞相比,有何变化?教师阐述:细胞再经过变形,形成,在这个过程中,丢掉了细胞的大部分细胞质,带上重要的物质──细胞核内的染色体,轻装上阵,并形成了一个长长的尾,便于游动,为今后的受精作用作准备。

教师请学生根据教科书P17图2-2哺乳动物的形成过程图解以及刚刚学习的知识对的形成过程进行总结。

教师板书总结过程:

教师进一步要求学生根据总结的板书归纳:在的形成过程中有什么特点?并根据挂图讲述的形成过程。教师通过学生的表述来调整教学。

4.4学习卵细胞的形成过程

4.4.1学习卵细胞的形成场所

教师指导学生观察教科书P19图2-4人的卵巢和卵细胞。并补充卵细胞的产生场所除了卵巢还有输卵管。

4.4.2学习卵细胞的形成过程

教师指导学生观察课本P20图2-5哺乳动物卵细胞的形成过程图解,要求学生模仿的形成过程讲述卵细胞的过程。

教师板书该过程:

教师引导学生将卵细胞的形成过程与的形成过程进行比较,尝试找出两者的相同点与不同点。

4.4.3学习交叉互换的概念

教师要求学生观察教科书P20图2-6减数分裂图解,引导学生发现在或卵细胞的形成过程中,还发生了基因重组,即四分体中的非姐妹染色单体之间有时会发生缠绕,并交换一部分片段,这种现象称为交叉互换,由于染色体上有携带遗传物质,导致交换了部分的遗传物质这样容易引起生物的变异。重点讲解交叉互换的概念,为以后变异知识做准备。

4.5观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片

教师请学生按照课本P21的要求完成实验,并思考讨论题。教师巡视并指正学生在实验过程中所存在的问题,培养学生规范使用显微镜的能力。

教师要求学生在观察的过程中根据自己观察到的图像并绘图,将所画的细胞图展示与交流,观察别人所绘制的减数分裂图,找出值得自己学习的地方,并学会客观指出他人的不足。通过该方式培养学生动手操作、同伴之间的协作能力与交流能力。

学生汇报:学生分组讨论,回答课本中的讨论题,加强对减数分裂过程中细胞的动态变化过程、DNA含量的变化以及染色体变化规律的理解。

细胞生物学的特点篇5

到目前为止,口腔颌面恶性肿瘤病人的5年生存率已达65%左右,其中,口腔癌细胞系的建立和应用起了不可忽视的作用。这些细胞系为体外和体内研究肿瘤的生物学特性、诊断、治疗提供了有形的载体,它涉及到肿瘤的放疗、化疗、免疫治疗、基因治疗等各个方面的基础和临床前研究。继1981年我国首次建立第一株人口腔癌细胞系Tca8113之后[1],20余年来我国相继建立了20余株口腔癌细胞系。本文就已建立的口腔癌细胞系和其主要生物学特点做一综述。

1国内已建立的口腔癌细胞系及其特点

1.1国内建立的细胞系

继人舌鳞状细胞癌细胞系Tca8113建立以来,国内建立的细胞系还有人颊黏膜鳞癌BCaCD885、腭腺样囊性癌ACC2、腮腺腺样囊性癌ACC3、舌下腺腺样囊性癌SACC83、腭黏液表皮样癌MEC1、人小涎腺腺样囊性癌NACC细胞系、人牙龈癌颈淋巴结转移细胞系GNM及舌鳞癌细胞系TSCCa[2],以及与上述细胞系相关的6株高转移细胞系和3株耐化疗药物的细胞系。此外还建立了来源于嚼槟榔而无吸烟史者右颊黏膜鳞癌细胞系OC3[3],腭黏膜黑色素瘤细胞系ME[4],等等。

1.2国内建立的常用细胞系的生物学特征

1.2.1Tca8113细胞系系列Tca8113细胞系来源于人舌鳞状细胞癌,由上海第二医科大学附属第九人民医院口腔颌面外科肿瘤生物实验室何荣根等[1]建立,至今已有23年,该细胞系生长稳定,初建系时群体倍增时间为38.8h,分裂指数高峰值为61‰,平板集落形成率为86.0%;染色体多数稳定在66条,为亚三倍体,有M1标记的染色体,连续传代仍保留此有价值标记的染色体;接种于兔抗小鼠胸腺细胞血清ATS处理的C57BL和ICR小鼠皮下,成瘤率为100%。周晓健等[5]在此细胞系的基础上建立了对顺铂(CDDP)耐药的细胞系Tca8113/CDDP,耐顺铂的剂量为9.2mg/L。张建国等[6]建立了耐长春新碱细胞系Tca8113/V100,耐长春新碱剂量为100μmol/L。第四军医大学口腔医学院吴军正等[7]于1999年通过裸鼠尾静脉注射Tca8113细胞,取一有神经症状的裸鼠脑组织原代培养,建成了高转移的细胞系Tb,该细胞染色体多数为66条,裸鼠皮下接种成瘤率100%;与Tca8113细胞相比,Tb细胞中线粒体更发达,分泌颗粒多,S期细胞百分比高,群体倍增时间短,软琼脂克隆形成率高,在裸鼠体内的实验性肺转移能力明显提高。又通过裸鼠舌黏膜下注射Tb细胞,取颈淋巴结转移灶建成细胞系TbTl,又将TbTl细胞经裸鼠尾静脉注射,取发现截瘫的裸鼠脊髓培养,建成了舌鳞癌脊髓转移细胞系Ts,该细胞染色体多数为60条,裸鼠皮下接种成瘤率为100%;与Tb细胞相比,Ts细胞群体倍增时间短,S期细胞百分比高,软琼脂克隆形成率高。

1.2.2BCaCD885细胞系人颊黏膜鳞状细胞癌细胞系,由华西医科大学口腔医学院廖小宜等[8]于1990年建立。该细胞系贴壁率高,2h达83%;分裂指数高峰值为79‰;群体倍增时间为40.5h;半固体琼脂培养克隆形成率为29.8%;平板集落形成率为10.3%;染色体多数为亚三倍体,有染色体畸变和15种异常染色体,其有价值的标记染色体为Inc7q;裸鼠皮下接种成瘤率为100%。

1.2.3MEC1细胞系系列人黏液表皮样癌细胞系MEC1,来源于腭部,由第四军医大学口腔医学院司徒镇强等于1990年建立。该细胞系在4h贴壁率为86.9%,群体倍增时间约30h,分裂指数高峰值为27‰;染色体为亚二倍体,44~46条;鼠抗人角蛋白抗体染色阳性,兔抗人分泌片(Sc)抗体和兔抗人溶菌酶抗体染色均阳性;细胞为单层生长,铺满瓶底后出现漂浮细胞,少见有重叠生长现象。该课题组在MEC1细胞系的基础上建立了耐药细胞系MEC1/FU,耐FU剂量为1.980μg/L,与MEC1相比,该细胞系增殖略快,软琼脂克隆形成率明显提高,S期细胞增多,部分解释了其耐药性产生的基础。该课题组又通过裸鼠尾静脉注射MEC1,筛选出高转移细胞克隆Mc3,与其母本细胞MEC1比较,Mc3具有生长较快,S期细胞比例较高,接触抑制力下降(饱和密度高),在软琼脂内克隆形成率高,野生型P53蛋白表达阳性率低,裸鼠实验性肺转移率高等生物学特点,表明Mc3是一个高转移细胞株。该课题组用Mc3细胞经裸鼠涎腺移植,鼠间原位移植后获得转移力提高的M3SP2细胞系。杨宏林等将Mc3经尾静脉注射获得截瘫的裸鼠,取其脊髓培养,建立了细胞系Ms,与Mc3相比,Ms增殖速度和克隆形成率均较高,但裸鼠皮下接种成瘤速度慢。

1.2.4SACC83细胞系人涎腺腺样囊性癌细胞系,来源于左舌下腺,由北京大学口腔医学院李盛琳等[9]于1987年建立。该细胞高峰期分裂指数为44‰;染色体多数为98~100条,为亚四倍体;裸鼠皮下接种成瘤率为100%,以浓度5×108/L接种该细胞,于2个月时成瘤,这与腺样囊性癌转移、复发所需时间较其他肿瘤长的临床观察一致。该细胞电镜下观察主要由两种细胞组成,即闰管细胞和分泌细胞,有丰富的染色质和细胞器。此后,应用该细胞又建立了人涎腺腺样囊性癌肺高转移细胞系SACCLM。

1.2.5ACC2、ACC3细胞系腺样囊性癌细胞系,为肺低转移细胞系,由上海第二医科大学附属第九人民医院口腔颌面外科何荣根等[10]于1988年建立。ACC2来源于右腭部小涎腺,ACC3源自右腮腺,苏木精伊红染色细胞呈印戒状,裸鼠皮下成瘤率为100%。细胞角蛋白(CK)染色阳性证明该细胞有上皮源性细胞的特征;细胞黏液组织化学反应表明细胞内有对淀粉酶消化抵抗的PAS和阿辛蓝染色阳性的黏蛋白颗粒;电镜下细胞浆内有张力原纤维和丰富的分泌颗粒,细胞间有桥粒连接,证实了腺样囊性癌起源于一种多能储备干细胞的观点,该癌细胞在体外培养分化程度下降。关晓峰等[11]在ACC2的基础上建立了肺高转移细胞系ACCM,该细胞实验性肺转移率为96%。

1.2.6NACC细胞系人小涎腺腺样囊性癌细胞系,来源于腭部,由农晓琳等[12]建立。该细胞系含有多种形态的细胞,方块形细胞可能为闰管细胞,类梭形细胞为肌上皮细胞,核大、细胞质及细胞器少的可能为未分化多能干细胞。该细胞4h贴壁率为70%,高峰期分裂指数为6.8%,染色体为68~70条,亚三倍体占90%以上,这与SACC83细胞系亚四倍体不同。裸鼠皮下接种成瘤率为100%。培养中可见分泌黏液样物质,免疫组化结果符合肿瘤性肌上皮细胞特性。NACC细胞系为不同分化程度和发育周期的癌细胞所组成的细胞群体。

2国外建立且常用的部分细胞系

国外常用的细胞系以日本建立者居多,其与国内建立的细胞系生物学特性相似。见表1。

3人口腔癌细胞系的共同特点

各种细胞系生长稳定,连续长期传代其生物学行为变化不大,与人体内肿瘤组织有相似或相同的生物学行为。上皮样癌细胞电镜下均有细胞桥粒、张力原纤维和角蛋白束。腺样囊性癌细胞有较强的分泌及合成功能,培养观察到其可分泌黏液样的物质,腺样囊性癌源于多能干细胞,由闰管细胞、分泌细胞、肌上皮细胞、多潜能干细胞组成,为由分化程度不一致和处在细胞个体发育周期不同阶段的细胞组成的非均质体。黏液表皮样癌具有上皮和黏液细胞癌两者的特点。

绝大部分口腔癌细胞系均能在裸鼠皮下接种成瘤,筛选到转移性细胞系的成瘤时间较母本细胞明显缩短[7,11]。

但是文献报道肿瘤的原代培养成功率低于30%,而建立一个永生化的稳定传代的细胞系其成功率仅为1%。李金荣等改进了建系的方法,将人口腔癌组织在裸鼠体内连续接种传代后,提高了瘤体中细胞的纯度和体外适应能力,然后再进行组织块原代培养,易于建系。文献分析了381例肿瘤的裸鼠移植规律,发现人癌手术标本裸鼠异种移植的成功率为28.3%,其中复发性肿瘤移植成功率为50.0%,转移性肿瘤表1国外建立且常用的部分细胞系缩写名称和(或)来源建系者或保藏机构HSC2人口底癌细胞系日本国立癌研究中心HSC3、HSC4人舌癌细胞系OSC2、4、5、6口腔癌细胞系日本高知医科大学AW13516、8507舌鳞癌细胞系TATAKE等[13]AW10498下牙槽骨鳞癌细胞系AW9803磨牙后三角鳞癌细胞系HO1N1颊癌细胞系Ca922牙龈癌细胞系H1下牙龈癌细胞系HARADA等[14]NOS1下牙龈癌细胞系JI等[15]MSCC1牙龈癌淋巴结转移细胞系KUDO等[16]SAS舌鳞癌细胞系OKUMURA等[17]SASL1、SASH1分别为舌鳞癌低转移和高转移细胞系SQUUA、B舌鳞癌细胞系MASAAYOMORIFUJI等SCCUM1、SCCUM2分别为舌鳞癌高转移、低转移细胞系NAKAYAMA等[18]OSC19舌癌颈淋巴结转移细胞系KAWASHIRI等[19]OSC20舌癌颈淋巴结转移细胞系YOKOI等[20]SCC9、15、25、66、111口腔癌SCC系列KBOECM1、686LN、1483、Tu183口腔鳞癌细胞系KOSCC11高分化下牙龈癌细胞系LEE等[21]KOSCC25有A、B、C、D、E五种,下牙龈癌细胞系KOSCC33有A、B两种,上颌窦癌细胞系AMOSⅢ口底癌细胞系(无烟草吸食者)KAUR等[22]SACC、CAC2涎腺腺样囊性癌细胞系TYS、HSG涎腺癌细胞系为38.5%,均高于原发瘤的移植成功率20.5%,大约1/3的人癌组织在裸鼠中可持续性生长建立人肿瘤瘤株,当肿瘤传到第3代后,90%的移植瘤株可成为肿瘤细胞系。

总之,20多年来,国内、外建立的口腔癌细胞系种类较多,这些细胞系的大部分已为我国口腔癌的基础研究所应用,为研究肿瘤的生物学特征,探明口腔癌瘤侵袭和转移机制,进行各种细胞和分子水平的干预研究等提供了极为有用的实验材料。能建立长期生长、世代繁殖又具有原发肿瘤的各种生物学特征的细胞系是一件具有挑战性和创造性的工作,往往花费很长的时间,经过多次培养、多次失败后才偶获成功。建立具有自身特色的口腔癌细胞系,具有理论和实际意义。

【参考文献】

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[3]LINSC,LIUCJ,CHIUCP,etal.EstablishmentofOC3oralcarcinomacelllineandidentificationofNFkappaBactivationresponsestoarecanutextract[J].JOralPatholMed,2004,33(2):79.[4]CHANGKW,LINSC,CHAOSY,etal.Establishmentandcharacterizationofanoralmelanomacellline(ME)[J].OralOncol,2001,37(3):301.

[5]周晓健,陈万涛,李卿,等.Tca8113细胞系耐药性的实验研究[J].上海口腔医学,2001,10(1):31.

[6]张建国,杜平,张杰,等.耐长春新碱人舌鳞癌细胞系Tca8113/V100的研究[J].中华口腔医学杂志,1999,34(3):136.

[7]吴军正,陈建元,李峰,等.舌癌脑转移细胞系Tb的建立及形态和生长特性[J].实用口腔医学杂志,1999,15(6):452.

[8]廖小宜,李芄,温玉明,等.人颊黏膜鳞状细胞癌BCaCD885细胞系的建立及其生物学特征[J].华西口腔医学杂志,1990,8(4):238.

[9]李盛琳,刘绣屏,章魁华.人涎腺腺样囊性癌(SACC83)细胞系的建立及其生物学特性[J].中华口腔医学杂志,1990,25(1):29.

[10]何荣根,张晓珊,周晓健,等.人涎腺腺样囊性癌ACC2和ACC3细胞系的建立及其形态学观察[J].华西口腔医学杂志,1988,6(1):1.

[11]关晓峰,邱蔚六,何荣根,等.肺高转移性涎腺腺样囊性癌细胞株的筛选[J].中华口腔医学杂志,1996,31(2):74.

[12]农晓琳,蒙敏,李佳荃,等.人类小涎腺腺样囊性癌NACC细胞系的建立及腺样囊性癌生物学特性的研究[J].广西医科大学学报,1996,16(6):717.

[13]TATAKERJ,RAJARAMN,DAMLERN,etal.Establishmentandcharacterizationoffournewsquamouscellcarcinomacelllinesderivedfromoraltumors[J].JCancerResClinOncol,1990,116(2):179.

[14]HARADAM,MIYATAK,WADAT,etal.Establishmentandcharacterizationofacellline(H1)fromsquamouscellcarcinomaofhumangingivaeffectoftemperature[J].HumCell,1993,6(1):29.

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细胞生物学的特点篇6

一、精选教材

教材是课程知识内容的载体,是进行教学活动的基本材料之一[2,3]。如何选择和使用教材对教学任务的实施、完成和对教学质量的影响至关重要。通过对相关院校的走访、大量资料的查阅以及结合本校水产养殖学科的专业特点、课程学时数以及授课对象,最终确定以翟中和等主编的《细胞生物学》为教学用教材,并及时跟进该书的新版本。在应用该教材的同时,特别注重其他教科书的参考和补充,如将王金发编著的《细胞生物学》、王堃仁等主编的《细胞生物学》、郑国锠等主编的《细胞生物学》、Alberts主编的《MolecularBiologyoftheCell》等作为本课程的参考教科书。此外,教师在备课过程中还注重寻求教科书之外的教学资源,如国内外重要学术期刊、国内外知名大学《细胞生物学》课程网站,特别是国外互联网站上与细胞生物学知识相关的网络资源。教学中将教材、参考教科书以及教科书之外的教学资源相互补充和凝练,力求教学内容的系统性和前瞻性。

二、教学内容的遴选

《生物化学》、《遗传学》、《细胞生物学》和《生理学》等是水产学院重要的学科基础课。这些课程在内容上联系极为密切,相互交叉和渗透。在《细胞生物学》课程的教学中,既要避免本课程与其他课程内容的过度重复又要保证授课内容的完整性、体现细胞生物学的核心内容。根据水产学院的教学安排以及授课学生的实际情况,在《细胞生物学》理论课教学中对所用教材的内容进行遴选,合理取舍与合并,最终形成十章作为本校水产养殖学科《细胞生物学》理论课教学内容,即:绪论”、细胞的基本知识”、细胞生物学的主要研究方法”、细胞表面”、细胞基质和内膜系统”、线粒体”、细胞骨架”、细胞核与染色体”、细胞周期和细胞的分裂与分化”和细胞的衰老与凋亡”。《细胞生物学》理论课的教学内容遴选后,授课中以细胞的结构和功能为主线,从显微、亚显微和分子水平阐述细胞结构,特别是结构与功能的相关性,认识细胞重要生命活动的基本内容和本质,掌握细胞生物学的基本概念和基础理论,在《生物化学》、《遗传学》和《生理学》课程学习的基础之上,通过《细胞生物学》的教学,使学生的知识体系更加系统化、深入化。

三、调整与优化教学内容,因材施教,提高教学效果

由于课堂教学仍然是在校学生获取知识的主要形式[4],因此教学内容确定后,教师要梳理每一章的教学内容,清晰讲授的重点和应达到的具体教学目的。首先,教师要意识到第一次课的重要性,它对激发学生的学习兴趣有着重要的作用。与其他课程一样,课程的讲授内容通常以绪论开篇。但是,不仅许多学生不重视绪论的内容,教师也容易出现缺乏对绪论讲授的激情[5]。教学中我们将教材[1]中绪论的内容重排、调整与优化,收到了较好的教学效果。授课中将细胞生物学的发展简史作为最先讲授的内容,并结合一些与之相关的逸闻趣事,激发学生对该门课程学习的兴趣,使学生在轻松的氛围中了解学科的诞生、认识学科的发展与实验仪器和技术进步的关系;通过介绍细胞学说”的建立,不仅使学生掌握了该学说的基本原理,还使学生意识到善于点滴积累以及归纳和总结对学习和工作的重要性,通过上述学习学生们也弄清了细胞生物学最基本的研究内容。之后再介绍当今细胞生物学的主要研究内容和研究热点,并将教材目录与绪论的内容相联系,这样不仅使细胞生物学的研究内容深记于学生的脑海中,也便于他们对本课程后续内容的学习和提高学习的信心。其次,授课内容的顺序编排要便于学生与已掌握的有关知识相衔接。根据授课对象的实际情况,教学中按着细胞的组织结构从外向内,即:细胞表面→细胞质→细胞核的顺序,并将结构或功能上联系极为密切的细胞结构的知识放在一起讲授。以本课程的细胞表面”与细胞基质和内膜系统”两章为例,对教材以及相关的教科书中的有关内容做了较大的调整,重新编排与优化。授课时细胞表面”一章,首先介绍细胞表面的结构组成(质膜、细胞外基质和细胞外被、细胞表面的特化结构细胞连接),各结构的特点、功能以及这些结构的相互关系;通过这样的讲授使学生清楚地知道多细胞生物中虽然所有的细胞都具有质膜”这样一个界膜,它是细胞表面核心结构,但多细胞生物不仅由细胞构成,细胞外还有细胞外基质,同时没有一个细胞是孤立的,细胞与细胞或与细胞外基质形成特定的组织连接结构,从而使多细胞生物成为一个和谐的统一体。之后再详尽地介绍细胞表面核心结构——质膜的物质的运输和信号转导功能,通过这部分的学习又使学生对膜的不对称性和流动性有了更好的理解。此外,由于核糖体与内质网在功能上的关系极为密切,因此将核糖体并入内膜系统中介绍,形成本课程的细胞基质和内膜系统”一章。授课中首先讲解非膜性细胞器——核糖体在细胞中的分布、化学组成和结构以及功能,之后介绍内膜系统中的内质网、高尔基体和溶酶体的超微结构与功能,但内质网和高尔基体的蛋白质加工功能与蛋白质的分拣形成本章独立的一节,即蛋白质的分拣与加工”,内容包含信号假说、蛋白质的修饰与加工、蛋白质的分拣和膜泡运输,此节为本章的教学重点之一。介绍信号假说时,由于有了核糖体的知识基础,再结合具体的研究成果,学生则很容易理解分泌性蛋白的合成在细胞基质中起始、肽链延伸暂停、向内质网膜转移等信号假说的具体内容;通过本节其他知识内容的学习,清晰了蛋白质的修饰加工可发生在肽链的合成以及运输过程中,因此构成了蛋白质合成、加工与运输的完整体系。此外,将溶酶体的发生也独立成节,放在蛋白质的加工与分拣”一节之后,以溶酶体酶的M6P分拣途径为例,将信号假说、蛋白质的加工与分拣以及膜泡运输的部分内容串联起来。通过上述讲授内容的遴选、调整与优化,也使学生对结构、功能、发生上相互关联的内膜系统的理解更加透彻。再次,根据教学时数适当安排自学与课后讨论的教学内容,培养学生自主和探究学习的能力。如细胞生物学的主要研究方法”一章,不可能在有限的学时内将该部分内容讲透彻,因此该部分内容以学生自学、课下参观相关的仪器设备及与教师交流讨论的形式实现学生对该部分知识的获取;此外根据授课专业特点,叶绿体的知识也以学生自学和课下与老师交流的方式进行。最后,注重讲授内容与其他课程内容上既不过度重复又要较好地衔接。如在讲授质膜的功能——钠钾泵的知识时注意与《生理学》膜电位的知识相联系、细胞骨架中微丝的功能时注重与《生理学》以及《组织胚胎学》肌肉收缩内容的衔接,线粒体功能的讲解则考虑与《生物化学》的内容不过度重复和较好的衔接,而细胞核与染色体的知识需要考虑学生在《遗传学》课程上已掌握的知识。由于本课程的开设在上述几门课程之后,这就要求我们与上述课程的任课教师以及授课学生良好的沟通,适当调整本课程的授课内容与重点,从而使学生通过《细胞生物学》课程的学习,使他们知识体系更加系统化、深入化。

由于细胞生物学的知识面广、信息量大、发展快,因此教学内容的改革是教学改革最重要的部分。结合我校水产养殖学科的专业特点和授课对象的实际情况,对《细胞生物学》理论课的教学内容进行遴选、调整重排与优化,并且应用于《细胞生物学》的教学中,提高了教学效果。此外,通过多年的教学实践我们深深地体会到,完成好教学内容,教师尤其要注重自身知识理论水平的提高,不断地丰富教学内容,才能不断提高教学效果与教学质量。

参考文献:

[1]张晶,华子春.细胞生物学课程体系优化的实践与思考[J].中国细胞生物学学报,2011,33(6):716-719.

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