生物細胞分析

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生物細胞分析范文第1篇

【關鍵詞】紅細胞 生物教學

紅細胞又稱紅血球或紅血細胞，是血液中最多的一種血細胞。紅細胞分為兩類，一是哺乳動物的紅細胞；另一類是非哺乳動物（鳥類、兩棲類、魚類）的紅細胞。下面著重介紹與這兩個方面相關的知識內容。

1.哺乳動物的紅細胞

1.1 基因突變的實例。正常人的紅細胞呈雙凹圓餅狀，中央較薄，周緣較厚，而鐮刀型細胞貧血癥患者的紅細胞卻是彎曲的鐮刀狀，這種細胞形狀上的改變用光學顯微鏡是可以觀察到。究其原因，鐮刀型細胞貧血癥屬于基因突變的結果。而基因突變是染色體的某一位點上基因的改變，這種改變在光學顯微鏡下是無法直接觀察到的。所以講到基因突變就經常提及鐮刀型細胞貧血癥。

1.2 制備細胞膜。哺乳動物成熟的紅細胞，它沒有細胞核和眾多的具膜細胞器，即除細胞膜外無其他的膜結構，因此可以獲得較純凈的細胞膜，加之取材方便。故在 “體驗制備細胞膜的方法” 實驗中，被認為是最理想的材料。

1.3 研究動物細胞的吸水和失水。正常狀態下紅細胞內的滲透壓與血漿滲透壓大致相等，這對保持紅細胞的形態甚為重要。加之動物細胞沒有細胞壁，將紅細胞置于等滲溶液（NaCl/0.9%）中，它能保持正常的大小和形態；將紅細胞放在低滲溶液中，水分將進入細胞，紅細胞容易吸水膨脹變成球形，可至膨脹而破裂；相反，將紅細胞放在高濃度溶液中，水分將逸出細胞外，紅細胞將因失水而皺縮。這些變化在光學顯微鏡都很容易觀察到。所以，它又是研究“動物細胞的吸水和失水”的好材料。

1.4 真核細胞并非都有細胞核。真核細胞與原核細胞的區別就是前者有真正的細胞核，但并不是所有的真核細胞都有細胞核。如哺乳動物成熟的紅細胞就無核，這樣一來，就成了除哺乳動物成熟的紅細胞等少數細胞以外，真核細胞都有細胞核。

1.5 細胞只有保持完整性才能完成各項生命活動。哺乳動物成熟的紅細胞無核，所以一般不能存活多久，即壽命都很短。紅細胞與健康紅細胞平均壽命為120天，每天都有一定數量的紅細胞進行更新。原因是細胞的各個部分不是彼此孤立的，而是互相緊密聯系、協調一致的，細胞只有保持完整性，才能夠正常地完成各項生命活動。這也有力地說明細胞完整性的重要意義。

1.6 體細胞并非都存在等位基因。哺乳動物成熟的紅細胞無核，故不含DNA（DNA主要存在細胞核中），進而也不存在染色體，當然也就不存在等位基因。

1.7 故衰老的紅細胞沒有核體積變化。衰老的細胞，細胞核的體積增大，核膜內折，染色質收縮、染色加深。哺乳動物成熟的紅細胞無核，故衰老的紅細胞沒有核體積變化這個特征。

1.8 人體的細胞并非都進行有氧呼吸的。哺乳動物成熟的紅細胞中沒有線粒體，也就是說沒有有氧呼吸的場所，所以只能進行無氧呼吸。這也說明人體的細胞并不都是進行有氧呼吸的。

1.9 紅細胞跨膜運輸的方式。哺乳動物成熟紅細胞內無線粒體，通過無氧呼吸釋放能量，因能量的利用效率較低，所以葡萄糖進入紅細胞為協助擴散；而其他細胞有線粒體能進行有氧呼吸，能量的利用效率較高，故葡萄糖進入其他細胞則為主動運輸。

1.10 提取血紅蛋白。血液由血漿和各種血細胞組成，其中紅細胞最多。在紅細胞的組成中，除水分以為，約90%是血紅蛋白。故用哺乳動物成熟的紅細胞提取血紅蛋白。

1.11 血紅蛋白和血漿蛋白。紅細胞的主要功能是運輸O2和CO2，此外還在酸堿平衡中起一定的緩沖作用。這兩項功能都是通過紅細胞中的血紅蛋白來實現的。如果紅細胞破裂，血紅蛋白釋放出來，溶解于血漿中，即喪失上述功能。血紅蛋白是紅細胞內部的成分，不在細胞外液（相對人體外部環境來說，又稱為內環境），即血紅蛋白不屬于人體內環境組成成分；血漿是血細胞直接生活的環境，血漿中的蛋白質稱血漿蛋白，它屬于人體內環境組成成分。

2.非哺乳動物的紅細胞

2.1 無絲分裂。無絲分裂是最早發現的一種細胞的分裂方式，早在1841年就在雞胚的的血細胞中看到了。因為在分裂開過程中核膜、核仁不消失，無染色體和紡錘絲的變化，所以叫無絲分裂，它是真核細胞的一種分裂方式，如蛙的紅細胞分裂方式就是這樣。

2.2 提取DNA。非哺乳動物的紅細胞仍然有核，含DNA。對雞血細胞來說是一種低滲液體，水分子可以大量進入血細胞，使血細胞脹裂，同時用玻璃棒攪拌，就加速了雞血細胞的破裂，從而釋放DNA，過濾后收取濾液即可。

生物細胞分析范文第2篇

作者：袁源 王媛麗 楊樹源 韓忠朝 張曉輝

［摘要］目的 探討人臍帶間質干細胞（MSC）的分離、純化、擴增方法，研究其基本生物學特性。方法 無菌條件下收集剖宮產新生兒臍帶，分別用組織塊貼壁法和酶消化法獲取臍帶間質干細胞，進行原代培養。應用DMEM/F12培養液進行純化和擴增培養。用流式細胞儀檢測MSC的細胞表面標志。繪制細胞生長曲線并測定細胞周期。結果 兩種分離方法均可獲得MSC，原代培養12～14 d后可達90%融合，細胞可傳代20代以上。流式細胞儀檢測結果顯示，臍帶MSC強表達CD13、CD29、CD44、CD105，弱表達CD106，不表達CD34、CD11a、CD14、CD31、CD45。結論 臍帶MSC在體外有較強的增殖能力，可作為組織工程的種子細胞。

［關鍵詞］ 臍帶;間質干細胞;生物學;細胞分離

［ABSTRACT］ObjectiveTo explore the isolation， purification and expansion method of human umbilical cord derived mes-enchymal stem cells （UCMSC）. MethodsThe umbilical cords from cesarean newborns were collected in sterile condition. Me- senchymal stem cells were obtained by enzyme digest method and cultured in DMEM/F12 medium. Surface antigens of UCMSC were detected by FACS. The cell growth curve and cell cycle of UCMSC were analyzed. ResultsMSCs could be obtained by both of the two methods. After 12-14 days of primary culture， isolated MSCs reached 90% confluence and the cells could expand at least 20 passages. FACS analysis showed that UCMSCs were positive for CD13， CD29， CD44， and CD105 and negative for CD106， CD34， CD11a， CD14， CD31， and CD45. ConclusionUmbilical cord derived MSCs has strong proliferation capacity， which can be used as the seed cells for tissue engineering.

［KEY WORDS］umbilical cord; mesenchymal stem cell; biology;cell separation

間質干細胞（MSC）是最早由FRIEDENSTEIN發現，存在于骨髓中的一類成體干細胞，可在體外培養擴增，并能在特定條件下分化為成骨細胞、成軟骨細胞、肌肉細胞、脂肪細胞，是細胞工程重要的種子細胞之一［1］。近年來，國內外多個實驗組報道了骨髓MSC（BMMSC）體外特定條件下能轉化為神經元樣細胞，使BMMSC受到了越來越多的關注［2］。但在臨床上，骨髓取材較困難，供體有限，隨年齡增長BMMSC增殖能力、多向分化能力下降，且有病毒污染的可能［3］。這些限制了BMMSC的進一步臨床應用。尋找其他來源的MSC成為近年來的研究熱點。新近有研究報道MSC不僅存在于骨髓，還存在于外周血，尤其是臍帶血，更有研究報道從胎兒肝臟、肺臟、腎臟等部位提取到了MSC［4］，表明MSC 不僅存在于血液系統，也存在于實質組織內。但臍帶血MSC含量稀少，分離極其困難，胎兒MSC的應用則受到倫理學的限制。臍帶血及胎兒內臟均存在MSC，臍帶作為新生兒的一部分并且是分娩廢棄物，其中是否也含有并能否提取到足量的MSC引起本研究室的關注。本文擬探討從臍帶獲取MSC的方法及其基本生物學特性。

1 材料和方法

1.1 材料 臍帶組織取自天津市中心婦產醫院剖宮產足月新生兒，均經父母授權同意。主要試劑和誘導劑:DMEM/F12培養液（Hyclone公司）、胎牛血清（Fe-talbovineserum，中國醫學科學研究院血液病研究所）、碘化丙啶（BD公司）、膠原酶Ⅳ（Sigma公司）、BrdU（Sigma公司）、兔抗人BrdU抗體（北京中杉生物技術公司）、SP試劑盒（北京中杉生物技術公司）、流式抗體（除FITC-CD105購自Ancell公司，其余均購自美國BD公司）。RT-PCR試劑購自Invitro-gen公司，引物由上海博亞生物公司合成。

1.2 臍帶MSC的分離 采用了兩種臍帶MSC的分離方法，分別是組織塊貼壁法和膠原酶消化法。

1.2.1組織塊貼壁法 將臍帶從手術臺上取下，無菌條件下浸入DMEM/F12培養液中，4 ℃保存，超凈臺內取出臍帶，PBS沖洗，沖去臍靜脈及動脈內的殘存血。將臍帶剪碎至1 mm3 大小組織塊。組織塊接種于含DMEM/F12培養液（含體積分數為0.1的FBS，25 mmol/L谷氨酰胺，105U/L青霉素，100 mg/L鏈霉素）50 mL的塑料培養皿中，放置于37 ℃、體積分數0.05的CO2 飽和濕度的孵箱內培養。1周后，去掉組織塊更換培養液。以后每 3 d 換液1次。細胞長到80%融合時，用2.5 g/L胰蛋白酶和0.2 g/L的EDTA混合液消化（在顯微鏡下控制消化時間），以8.0×103 /cm2 的密度接種于傳代培養瓶（T-25）中進行擴增培養。

1.2.2膠原酶消化法 開始同組織塊貼壁法，臍帶剪碎至1 mm3 大小組織塊后轉移至1 g/L膠原酶Ⅳ中，37 ℃持續攪拌消化30 min，隨即用1 g/L胰酶37 ℃持續攪拌消化30 min。細胞篩過濾，濾液離心，PBS洗2次。以1.0×106 /cm2 的密度接種于含DMEM/F12培養液（含體積分數為0.1的FBS，25 mmol/L谷氨酰胺，105U/L青霉素， 100 mg/ L鏈霉素）的T-25塑料培養瓶中。3～4 d后更換培養液，去掉未貼壁細胞。以后每3 d換液1次，至細胞融合傳代。

1.3 細胞表面分子標志檢測 分別取第3、5、10代的臍帶MSC，去掉培養液，PBS洗2次，用2.5 g/L胰蛋白酶消化，PBS洗滌后制成濃度為3.0×109 /L的單細胞懸液，每個Ep-pendof管加100 μL細胞懸液，共12個管。1號和2號管為陰性對照，分別加入5 μL抗鼠的IgG1-FITC和IgG1-PE單克隆抗體（單抗）;其余10管分別加入抗人的CD13-PE、CD14-FITC、CD31-PE、CD34-PE、CD45-PE、CD11a-PE、CD29-PE、CD105-FITC、CD106-PE以及Cy-chrome-HLA-DR單抗各 5 μL 。4 ℃孵育30 min，流式細胞儀檢測。

1.4 細胞增殖能力測定

1.4.1細胞生長曲線 分別取原代及第2、6、12代臍帶MSC，調整細胞密度至4×107 /L，接種至24孔板。第2天起每天取3孔進行細胞計數，取平均值。連續測8 d，繪制細胞生長曲線。

1.4.2BrdU摻入實驗 BrdU可以隨細胞分裂在S期進入細胞核DNA，并標記細胞，可以將其作為判斷細胞增殖能力的指標。細胞傳代后，將BrdU以 200 μmol/ L加入培養液。48 h后，行BrdU免疫組化染色檢測其標記率。

1.5 克隆形成能力的測定 取培養的第2代臍帶MSC制成細胞懸液，計數后吸取適量接種于6孔板，調整孔內細胞密度為10/mm2 ，3 d換液1次，7 d后取出6孔板，PBS洗滌后用姬母薩染液染色，計數孔中的集落數，計數標準為50個細胞以上者計為1個集落。

1.6 RT-PCR檢測 分別取3×106 個第3代UCMSC，以Trizol提取總RNA，逆轉錄為cDNA，反應體系含2 μg總RNA，25 mg/L隨機引物，0.5 mmol/L dNTP， 1.5 mmol/L MgCl 2 ，10 mmol/L DTT，1×buffer和2 μL M-MLV。PCR法檢測OCT-4 mRNA表達。引物序列Primer 1: 5′-GAGTCCCAGGA-CATCAAAGC-3′，Primer 2: 5′-CTTCCTCCAC-CCACTTCTGC-3′。PCR產物序列長度228bp。PCR反應條件為94 ℃ 45 s，58 ℃ 1 min，72 ℃ 45 s ，共30個循環。

1.7 細胞周期測定 分別取第3代及第8代臍帶MSC，消化后離心，PBS洗滌2次。50 mg/L碘化丙啶標記細胞， 100 mg/L 的RNA酶處理。行流式細胞術檢測細胞周期。

1.8 透射電鏡觀察臍帶MSC的形態和超微結構 將生長良好的第3代臍帶MSC用2.5 g/L胰酶消化后，PBS清洗，2000 r/min離心10 min，以體積分數為0.02的戊二醛固定，透射電鏡下觀察。

2 結果

2.1 臍帶MSC的分離、純化及擴增 用組織塊貼壁法分離臍帶MSC，1周后于組織塊間隙已可見散在分布的長條索狀紡錘形細胞（圖1）。此時，去掉組織塊，更換培養液。倒置顯微鏡下可見幾個或十幾個散在分布、貼壁生長的細胞集落。每個集落細胞數從十幾到幾十個不等，細胞形態與骨髓來源MSC相似，多為兩個突起的長梭形或扁平形的成纖維樣細胞，少量為多突起的星形樣細胞。細胞折光度好，核仁明顯，胞體較骨髓MSC稍寬 大。2周后，每個細胞集落細胞數達到上百個或數百個。細胞形態漸變為均一的紡錘形。3周左右細胞達到80%融合。此時以2.5 g/L胰酶消化，按 1∶ 3的比例傳代。傳代后的細胞約每3 d即可達到90%～95%融合，需再次傳代或凍存。用膠原酶消化法分離臍帶MSC，第2天即看見有少量形態各異的貼壁細胞，散在分布（圖2）。1周左右時，貼壁細胞形成集落，占優勢的是成纖維樣細胞，此外還可見少量鵝卵石樣細胞組成的集落，考慮為臍靜脈內皮細胞。成纖維樣細胞增殖能力旺盛，至2周左右可達到80%融合，臍靜脈內皮細胞生長則受到明顯抑制。2.5 g/L胰酶消化，傳代后可得到純化的成纖維樣細胞（圖3）。傳代后的細胞形態無明顯變化，性質穩定。每根臍帶經2周左右原代培養結束時可獲得6.5×105 個細胞，至少能體外培養4個月，傳20代以上，擴增3×109 倍。

2.2 免疫表型測定 分別對第3、5、10代臍帶MSC行FACS檢測。結果表明各代間免疫表型無明顯差異，均強烈表達CD13、CD29、CD105、CD44，弱表達CD106，不表達CD14、CD34、CD11a、CD31、CD45。

2.3 增殖能力及細胞周期檢測 本實驗選擇原代培養及第2、6、12代臍帶MSC的生長曲線進行觀察比較，發現不同代數細胞具有以下共同特征:培養潛伏期12～24 h，2 d后進入對數生長期，對數增殖期持續4～5 d，7～8 d后長滿瓶底，進入細胞生長平臺期，生長停止，12代以內各代間增殖能力無明顯差別（圖4）。取對數生長期，按照以下公式計算細胞倍增時間:DT= t ×log2/（logNt-logN0 ）。結果表明，第2、6、12代MSC倍增時間分別為33.1、34.4、34.6 h。在BrdU摻入實驗中，80%～90%細胞BrdU表達陽性，表明細胞有絲分裂旺盛，增殖能力強。流式細胞儀進行細胞周期檢測表明，第3代和第8代臍帶MSC細胞周期比較無明顯差別，均為有80%～90%細胞處于G0 ～G1 期，表明細胞增殖活躍。該結果與骨髓及臍血MSC結果一致。

2.4 臍帶MSC克隆形成能力測定 低密度接種到6孔板后，臍帶MSC可形成散在分布的克隆，克隆大小形態各不相同。按以下公式計算克隆形成率，克隆形成率=平均克隆數/種入的單個細胞數×100%。本文結果表明，第2代臍帶MSC克隆形成率為21.25%。2.5 RT-PCR檢測結果臍帶MSC的OCT-4 mRNA表達陽性（圖5）。2.6 超微結構觀察 透射電鏡觀察顯示臍帶MSC核大，不規則，核仁明顯，常染色質多，異染色質少;胞漿少，有少量細胞器，以粗面內質網和線粒體為主，胞漿內有較多游離核糖體（圖6）。

3 討論

干細胞是指一類具有多向分化潛能和自我更新能力的細胞。依據其來源可分為胚胎干細胞和成體干細胞。胚胎干細胞是全能干細胞，理論上能分化為各種成體細胞，但其研究受到倫理學及法理的限制，且因胚胎干細胞的原始特性，其存在潛在致瘤性的危險。近期研究表明，部分成體干細胞也具有跨系甚至跨胚層分化能力。如神經干細胞可轉化為造血干細胞，骨髓基質細胞分化為神經樣細胞［5，6］。這些研究為成體干細胞的細胞替代治療及組織工程研究打下了基礎。近年來，MSC的概念越來越引起人們的重視。MSC最初是特指骨髓基質細胞，后來研究發現，在胎兒肝臟、肺臟、心臟等實質臟器及臍帶血中均提取到了與骨髓基質細胞生物學特性相似、免疫表型相同的干細胞。因此將間質組織來源的與骨髓MSC生物學性狀相似，具有多向分化潛能的細胞統稱為間質干細胞［7］。MSC因其擴增迅速，免疫原性低，易于轉染外源基因等優點使其成為組織工程最理想的種子細胞。本研究在臍帶中提取到的細胞增殖能力強，形態及生理學特征與骨髓MSC相似。RT-PCR檢測示OCT-4 mRNA表達陽性，OCT-4是胚胎干細胞特異性基因，對維持干細胞未分化狀態具有重要作用［8］，表明臍帶MSC具有干細胞特性。流式細胞檢測結果顯示，臍帶MSC強烈表達CD13、CD29、CD105、CD44，弱表達CD106，不表達CD14、CD34、CD11a、CD31、CD45。CD29屬于整合素家族，CD105是間充質相關抗原，CD14是單核巨噬細胞表面標志，CD11a是淋巴細胞功能相關抗原1α鏈，CD34和CD45是造血干細胞陽性標記，CD31是內皮細胞特異性抗原標記。本實驗結果表明，臍帶MSC表達間充質細胞特異性抗原標志而不表達造血干細胞、內皮細胞特異性抗原。這與骨髓、臍血、胎肺等其他組織來源的MSC流式細胞檢測結果一致。目前尚未明確間質干細胞的特異性抗原標志，通常以細胞形態、流式細胞檢測結果、多向分化潛能作為判斷標準。我們據此認為臍帶分離到的貼壁細胞也屬于MSC，表明除骨髓、胎兒臟器外，MSC還存在于新生兒臍帶組織。臍帶中分離出MSC的重要意義在于，臍帶作為分娩廢棄物，來源廣泛，取材方便，不受任何倫理及法理的限制。而本研究建立的分離培養方法更能高效、快速、大量地擴增MSC，這又是臍血源性干細胞所不能比擬的。已有研究證實，在臍帶的連接組織Whartonjel-ly中分離出的細胞在特定條件下能分化為軟骨細胞或神經樣細胞，并表達神經烯醇化酶（NSE）等神經元特異性抗原。表明臍帶來源的干細胞具有多向分化潛能，可以作為細胞替代治療的種子細胞。本實驗建立了相對成熟、穩定的體外分離培養、擴增臍帶MSC的方法，有助于獲得大量的MSC作為進行細胞治療、基因治療的靶細胞，以及組織工程研究的種子細胞，并為MSC最終應用于臨床治療奠定了理論基礎。

（本文圖1～6見封二）（略）

［參考文獻］

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生物細胞分析范文第3篇

摘要從教學內容、教學過程和考核方式等方面介紹了研究生細胞分子生物學課程的教學開展與體會，為適應多研究方向的研究生培養要求、提高教學效果提供參考。

關鍵詞研究生;細胞分子生物學;教學;內容;考核

揚州大學碩士研究生培養方案課程設置將細胞分子生物學作為生物學一級學科的學位課程，包含植物學、動物學、生理學、水生生物學、微生物學、遺傳學、發育生物學、細胞生物學、生物化學與分子生物學、生物物理學、生態學等11個生物學二級學科。揚州大學是江蘇省屬重點綜合性大學，目前設有27個學院，11個生物學二級學科分散在生物科學與技術學院、農學院、獸醫學院、醫學院，各二級學科的研究方向也較廣泛，如何適應這種多學院、多學科和多研究方向的碩士研究生培養要求，提高教學效果，揚州大學不斷進行嘗試、改革，構建了適合各二級學科培養目標要求的細胞分子生物學教學體系，現將這門課程的教學內容、教學過程和考核方式介紹如下。

1細胞分子生物學的教學內容

細胞分子生物學是隨著細胞生物學和分子生物學發展而興起的一門較新的學科，是一門在分子水平上研究基因對細胞活動調控以及各種細胞結構的形成和功能執行的科學[1]。對生物學專業的研究生來講，本科階段都學過細胞生物學和分子生物學這2門課程，因此研究生所開設的細胞分子生物學課程體系應該和本科生的課程體系有所區別。由于傳統的細胞分子生物學教材與細胞生物學和分子生物學在內容上有很多雷同，若采用這些教材，很容易使研究生對該門課程失去興趣。揚州大學將該門課程的教學內容分為4個部分:細胞結構、細胞遺傳、細胞代謝與調控、細胞發育，該校沒有選擇任何固定教材，僅僅指定少數最新出版的教材作為參考書，如韓貽仁主編的分子細胞生物學[2]、Gerald Karp主編的Cell and Molecular Biology:Concepts and Experi-ments等[3]。

2細胞分子生物學的教學過程

揚州大學細胞分子生物學的授課對象差異比較大，學生的來源和專業背景也不同，在教學過程中，筆者嘗試使用開放式教師、開放式教學和開放式課堂的教學方法。

2.1開放式教師

以往的研究生課程都是由固定的教師一上到底，由于教師的精力有限，不可能對細胞生物學各個領域的前沿知識都熟悉。為了解決這一問題，揚州大學采用不固定教師上課的制度，跨學科跨學院請資深教師進行授課，確保學生能夠了解該領域的基本知識與前沿動態。設置的4個部分教學內容中，每一部分由1~2位專業教師負責主講，教師可結合自己的專業背景，根據不同教學模塊，設置具體的教學內容，不拘泥于任何教科書進行授課。有些教師的研究方向是植物，對植物細胞分子生物學的研究進展和前沿動態比較熟悉，講授植物細胞分子生物學可以做到深入淺出，而對動物細胞分子生物學的講授效果會比較差，因此主講教師可選擇來自植物、動物、微生物、病毒等研究方向的老師。對于學生，有些是來源于農學院，其背景知識和興趣側重在植物方面，而有些來源于醫學院或獸醫學院，其背景知識和興趣側重在動物方面，這就要求選擇具有不同學科背景的教師。開展開放式的教學方式，滿足不同學生的要求。

2.2開放式教學

由于細胞生物學是生命科學的前沿學科之一，因此在把握現有教材和參考資料的基礎上，教學過程中要結合實際將細胞生物學相關領域的新進展、新知識、新方法介紹給學生，拓寬學生知識的深度、廣度，培養其對未來工作的適應能力。

在每一個教學模塊中，教師可通過不同的教學方式講解不同側重點的專題。如細胞結構部分包括講了2個專題，一個是細胞內膜系統:結構、功能、蛋白質分選和膜泡運輸，另一個是細胞骨架與細胞運動。內膜系統一般是指內質網、高爾基體、細胞核、溶酶體和液泡(包括內體和分泌泡)5類細胞器膜的總稱，而廣義的內膜系統概念也包括線粒體、葉綠體、過氧化物酶體、細胞核等細胞內所有細胞器膜的總稱。在本科細胞生物學教學過程中，這些細胞器的形態結構、功能和發生是分別獨立介紹。雖然這些細胞器具有各自獨立的結構和功能[4]，但它們又是密切相關的，尤其是它們的膜結構是可以相互轉換的，轉換的機制則是通過蛋白質分選和膜泡運輸來實現的。在講授內膜系統時，可通過蛋白質合成這條線將這些相關內容串聯起來講述。由于核糖體在蛋白質合成上與內膜系統互為一體，因此將核糖體也加入進來，同時向上講可以提及細胞核中核糖體大小亞基及mRNA的合成，向下還可講述細胞膜上的蛋白功能，從而用蛋白質合成一條線將細胞的三大結構即細胞膜、細胞質和細胞核聯系了起來。同時，也啟迪研究生自己去找線索，找出一根主干，將盡可能多的內容串起來。又如細胞骨架對于維持細胞的形態結構及內部結構的有序性以及在細胞運動、物質運輸、能量轉換、信息傳遞和細胞分化分裂等一系列方面起重要作用，因此對細胞骨架的研究是近代生命科學中最活躍的研究領域之一，它的快速發展主要得益于大型分析儀器的應用和實驗方法技術的改進。在這一部分內容的教學中，可重點向學生講解細胞骨架的研究方法，包括每種方法的原理、基本過程和結果分析，以最新的國外權威期刊上發表的細胞骨架方面的論文為例，向學生介紹細胞骨架的研究是如何開展的。

2.3開放式課堂

研究生課堂和本科生課堂相比，講授內容量非常大。筆者一般會在課后將課件提供給學生，使他們在課堂上不用花太多精力記筆記，而是將主要精力集中到聽課上，跟著教師的引導考慮問題，這樣使其思維保持很高的興奮度，且感到疲勞。在嚴格遵守課堂紀律的前提下，在上課時要盡量調動學生的積極性，以開拓學生的思維，培養創造性。課后要讓學生自己閱讀指定或推薦的原始文獻，或者讓他們自己到網上查閱自己感興趣的問題，以此可培養學生閱讀文獻、查找資料、進行科研的能力。

3細胞分子生物學的考核方式

作為生物學一級學科碩士研究生的學位課程，細胞分子生物學的考核以考試為主，考慮到研究生學習細胞分子生物學課的目的主要是為了提高學生利用學到的細胞生物學知識解決課題研究中的問題，實用性較強，因此筆者選用開卷考試的形式，所出的試題都是綜合性的分析題，在考場內學生可以查閱任何參考資料，但參考資料中沒有現成的答案，促使學生綜合運用所學知識，通過仔細分析才能得出答案。這種考核方式一方面提高了學生獨立思考問題和解決問題的能力，另一方面也使教師了解了學生對這門課程的掌握情況，檢驗教學質量，很大程度上促進了以后教學的開展。

4參考文獻

[1] 王石平，金安江.分子細胞生物學研究性教學模式的改革實踐與思考[J].華中農業大學學報:社會科學版，2008(2):134-137.

[2] 韓貽仁.分子細胞生物學[M].2版.北京:科學出版社，2001.

生物細胞分析范文第4篇

關鍵詞：高中生物；植物細胞；有絲分裂；實驗取材

G633.91

作為高中階段生物教學的一個重要實驗――植物細胞有絲分裂具有重要的意義。通過該實驗，學生可以初步的認識植物染色體的構成情況以及對細胞的分裂過程有直觀的了解，并具有自主制備洋蔥根尖制作的能力，進而完成繪制和處理植物有絲分裂圖。可以這樣講，該實驗是高中生物教學中最基礎的實驗之一，也是細胞學、遺傳學的基礎實驗之一。通過實驗可使學生深刻、鞏固地掌握生物學知識， 培養學生生物學基本技能、觀察分析能力， 以及綜合運用知識的能力。此外， 還可以激發學生學習生物學的興趣， 培養實事求是、嚴謹認真的科學態度。而在高中學生實際實驗中，植物有絲分裂實驗有不少中學未做， 有的即使做了， 效果不好。因此筆者針對實驗中的難點進行摸索探討。

一、方法及結果

1.材料的選取和培養

植物細胞有絲分裂實驗材料選取的范圍非常廣， 如洋蔥、大蒜、蠶豆、向日葵、小麥、大豆等等都可以。但哪種材料效果較好， 課本沒涉及，資料也難以明確。我在實驗過程中選用了洋蔥、大蒜、蠶豆三種材料， 對它們進行實驗觀察。

（1）洋蔥的培養

簡單的培養方法可以用一塊紗布， 將其中間紗線抽稀疏這里為了使根尖長出不受阻礙固定于裝滿水的廣口瓶上， 讓紗布略接觸水面。然后將洋蔥置于紗布上， 放于溫暖的地方進行培養。在培養過程中注意每天換水一次， 一般培養三天， 當根尖長到1到2厘米時，即可用于實驗。

（2）大蒜的培養

在實驗課之前一天取健壯的大蒜瓣， 剝去外皮， 將數個蒜瓣用鐵絲穿起放入盛有清水的培養皿中，以水浸沒大蒜根部為宜，把它放在溫暖的地方。注意每天換水一到兩次， 保持蒜瓣根部浸沒于水中。待根長到1到1.5厘米時，即可剪取根尖。

（3）蠶豆的培養

切取蠶豆側根根尖一， 用刀片將根尖端縱剖一次， 使根尖內部組織在解離時能與解離液充分接觸。此操作要快速進行， 以防材料變干燥。

2.取材時間

我們知道， 植物細胞的有絲分裂不僅有一定的周期性， 而且還有一定的分裂高峰。如果我們取材時間處在細胞分裂高峰時， 就能夠觀察到各個分裂相的細胞， 達到實驗的目的。所以， 取材的時間是本實驗的關鍵之一。而據相關資料的記載， 一般是：

3.固定分離

將剪下的根尖立即投人盛有濃鹽酸與酒精的固定離析液中， 迅速殺死細胞并使細胞保持于分裂狀態， 同時溶解了細胞間的胞間層， 在壓片時細胞易于分散。一分鐘后， 根尖完全酥軟時取出。氣溫高時， 解離時間要稍短些。此操作注意嚴格控制時間， 如果解離過久， 材料完全離散就無法進行清洗等操作。我們實驗的結果是大蒜和洋蔥固定離析時間為二十到三十分鐘， 蠶豆為二十分鐘。若解離不夠充分， 則壓片時材料細胞堆積在一起， 不易分散， 無法觀察。而實驗方法可在分裂高峰取材以后迅速固定， 就能使學生在顯微鏡下看到各期分裂的細胞， 達到實驗的目的。

4.染色

把經固定分離的根尖， 用清水漂洗以后， 進行染色。染色液采用龍膽紫或醋酸洋紅。龍膽紫在使用時溶液濃度與染色時間的關系難以掌握， 而往往影實驗效果。一般認為醋酸洋紅染色的效果也不好， 經過實驗， 確實如此實驗證明， 按此操作染色太深， 不易觀察。改進的辦法有二， 一是降低龍膽紫溶液的濃度， 以萬分之五為宜；另外是縮短染色時間， 以一分鐘為宜， 決不能超過兩分鐘分鐘。

5.壓片觀察

教材在指導壓片時采用的方法是蓋上蓋玻片以后， 在蓋玻片上加一載玻片。學生因初次操作容易造成蓋玻片滑動， 造成細胞重疊，影響觀察效果。而在實際實驗壓片過程中， 蓋上蓋玻片以后， 在蓋片上蓋兩層吸水紙， 用手指輕輕按壓蓋片，然后再用鉛筆頭輕輕均勻地敲打注意敲打時不要使蓋片滑動。這樣能使生長點細胞分散開， 呈云霧狀。

然后讓學生根據課本所學的植物細胞分裂各期染色體的特點， 找出處于有絲分裂間期和前、中、后、末期的細胞。觀察時應先在低倍鏡下觀察， 找到典型的又換高倍鏡觀察。

二、分析總結

1.選取材料

要使實驗有比較好的效果， 選擇合適的材料也是很重要的。在此文所選的洋蔥、蠶豆、大蒜三種材料的觀察中， 從總的實驗效果看， 用蠶豆、大蒜、洋蔥作材料所壓的片有一共同的優點染色體比較清晰， 各個時期染色體的特點容易辨認。但是最好的實驗體是蠶豆。

2.取材時間

從實驗可以看出， 不同材料的根尖細胞分裂高峰不同， 而且也不是一天中只有一個。任何材料和時間無絕對不分裂期。一定要根據材料選時間。

3.固定離析

首先，在離析前應固定以保證觀察到分裂高峰期各分裂相的細胞。其次，為節省時間，固定、離析可同時進行， 即把固定液與分離液等量混合即可。

4.染色

由于所述兩種染色方法的優缺點， 學生觀察了自己制作的裝片以后， 再對照看一下教師所做的演示片， 這樣可以更好的鞏固和提高實驗課的質量。

5.壓片

為避免蓋玻片沿功造成細胞重疊， 蓋上蓋片， 不宜用載玻片一而應用兩層吸水紙， 用手指按壓， 用鉛筆頭敲打， 效果最好。

三、結束語

我們所觀察的植物根尖細胞是被固定的死細胞。分析起來， 主要是抓好選材、取材、固定、分離、染色及壓片幾個步驟， 特別是要掌握好取材和染色兩步驟， 方能取得良好實驗效果。因此，不可能見到四個時期連續變化的過程，通過不同時期細胞特點， 應該讓學生建立起植物細胞在活細胞中有絲分裂是動態、連續的過程的概念。

參考文獻：

[1]周儀.植物形態解剖實驗北京北京師范大學出版社

[2]高信曾.植物學實驗指導北京高等教育出版社

[3]滕崇德.植物學長春東北師范大學出版社

生物細胞分析范文第5篇

關鍵詞： 高中生物教學 分子與細胞模塊 教學思考

一、高中生物學分子與細胞模塊的解析

在高中生物教學中，對于分子與細胞模塊，不僅是高中生物新課程中必修的模塊，更是學習其他生物學知識的基礎。高中生物學分子與細胞模塊中，包括酶的特性教學、細胞的衰老和凋亡教學、細胞的癌變教學、細胞呼吸教學等模塊[1]，因此加強該模塊的教學非常重要，不僅可以提高學生對生物學習的積極性，還可以提升生物教學在高中教學中的地位。在高中生物分子與細胞模塊的教學中，不僅面臨新課程理念如何教授學生的方法的問題，還包括如實現統一的教學目標，把握好高中生物的教學內容，引發學生對高中生物的學習興趣及探索精神的問題。新課改背景下，高中生物教師對于運用教材的方式，以及如何開發與利用課程資源的問題，都將是解決高中生物分子與細胞模塊教學中存在問題的關鍵。

二、高中生物分子與細胞模塊教學中的重點

在高生物教學中，教師對于分子與細胞模塊的教學地位，應該注重科學探究過程，充分體現學生在教學中的主體地位，以“指導型探究”[2]的形式提高學生對生物學習的興趣；并且在生物教學中，教師對于學生在學習中遇到的問題，也應該及時給予幫助，及時指導學生解決遇到的困難。

教師在高中生物的分子與細胞模塊教學中，還應該注重聯系生活實際，盡量在課程設計中找到貼近學生生活的相關案例，提高學生對生物學中分子與細胞學習的興趣，拓寬學生的視野，不再局限于課本教學，使學生對生物學有更充分的認識。

在高中生物的分子與細胞模塊教學中，可以采用鼓勵性的評價機制，更好地發揮學生潛能，并且注意培養學生提出問題的能力，提高學生的科學探究能力。促進學生在課后對課堂知識的再學習，培養綜合能力，激發學生在生物課堂學習中的學習熱情，更好地調動學生對生物中分子與細胞模塊學習的積極性。

三、改進高中生物分子與細胞模塊教學的措施

1.明確教師的指導思想

在高中生物教學中，應該明確指導思想，強調學生在分子與細胞模塊的自主性，發揮學生在學習中的主體作用。教師在高中生物教學中，對于學生學習要起到引導作用，加深學生對分子與細胞模塊的知識理解，將知識轉化為能力，體現課堂教學中學生的主體地位，正確分析每個學生的學習狀況及知識儲備及能力，并給予合理指導。

2.采用合理的教學模式

在高中生物分子與細胞模塊教學中，教師應該使用合理的教學模式，比如對于“細胞呼吸”使用“目標教學”與“自主性學習”相結合的教學模式[3]，不僅可以活躍課堂教學氣氛，還可以激發學生對本節課內容的興趣，避免學習的枯燥乏味，有效提高生物教學的水平，避免學生盲目性地學習，使得學生的表達能力及動手能力都得到進一步的鍛煉與提高。在生物教學中，還可以采用多媒體演示、分組討論、識圖閱讀、問題鏈等方式，以更直觀的模式將教學內容教授給學生，不僅直觀易懂，而且能提高學生的學習興趣。

3.注重交流

在講課過程中，教師應該重視與學生的交流，使學生敢于參與到課堂教學中，關注學生的反應，可以先設定好的一些“程序”，提高學生的學習積極性。在高中生物教學中，應該注重學生與教師的交流，還應注重生物科學與現實生活的聯系，將生物學的知識滲透到生活中，培養學生探索、分析及總結問題的能力，從而有效培養學生的創新能力。在探究性的生物學習過程中，教師應該做好引導工作，調動每位學生的積極性，引導學生關注生活中的生物學，讓學生運用生物學原理解決實際問題。教學中對于內容十分抽象、微觀的知識，教師應該注重對課程資源的選擇及優化整合，以親身探究、生生互動的形式，并運用多媒體教學手段，讓學生對教學內容形成更加直觀的了解。

4.深入研究教材

在高中生物的分子與細胞模塊教學中，教師在上課前一定要深入研究教材，做好課前的模塊式教學設計工作，密切分子與細胞模塊教材之間的內在邏輯聯系，優化學生的學習方式，促進學生能力的發揮及學生的全面發展。高中生物教學中，教師還要認真做好每節生物課后的反思與總結工作，總結成功經驗，積累好的教學方法，提高自身教學能力，仔細分析每堂課中的優點及缺點，糾正課堂教學中出現的知識性錯誤，不斷提高教學水平，改進高中生物分子與細胞模塊的教學方法。

參考文獻：

[1]席燕.人教版高中生物“分子與細胞”模塊的教材分析[D].河南師范大學，2012（06）.