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動物細胞的特征范文1
關鍵詞：細胞程序性死亡；活性氧；Ca2+；激素；基因
中圖分類號：Q946 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2012）11-0058-04
細胞程序性死亡（programmed cell death，PCD）是細胞在內外界刺激的作用下由基因調控的主動連續的自殺過程。這一概念最初由Gluchsman于1951年在研究兩棲類動物的變態現象時提出，1972年Kerr等將其命名為apoptosis（細胞凋亡）。動物PCD的研究取得了重要進展。PCD在動物的生長發育中，特別是在維持細胞和組織的平衡、特化、形態建成與防病抗病過程中發揮重要作用。植物PCD的研究起步較晚，1994年始見這方面的論文，隨后這方面的研究逐年增加，但多集中于病原體引起的PCD。目前，植物PCD已成為植物學研究的一個熱點，近年來的研究表明，PCD作為一種普遍的生命現象，不僅在植物正常生長發育中發揮著重要作用，而且在植物抵御不良環境中具有重要的意義。
1 植物細胞程序性死亡的一般特征
植物PCD與動物PCD有許多相似的特征。在形態上，發生PCD的細胞先以細胞質和細胞核濃縮、染色質邊緣化為特征，隨后由膜包被DN段而形成凋亡小體。在生化上，PCD與信號傳導有關，信號分子可能是蛋白質、激素、過氧化物、無機離子等化學成分，發生PCD的細胞表現為被誘導產生核酸內切酶，核DNA從核小體間降解斷裂，產生帶有3′-OH端的、大小不同的寡聚核小體片段，在凝膠電泳上可以見到以140 bp倍增的“梯形”DNA條帶（DNA ladder），DNA的片段化被認為是動植物PCD的“真質標記”。在遺傳上，植物PCD與動物的細胞凋亡同樣受到基因有序活動的控制，需要特定基因的轉錄和蛋白質合成，并可被特定基因表達所抑制。只是凋亡細胞的最后命運在動植物中有所不同，動物細胞凋亡后很快被臨近細胞或巨噬細胞吞噬降解，以防有害的細胞內含物泄漏引起周圍細胞受損；植物細胞死亡后并不被鄰近細胞吞噬，在有些情況下（例如木質部導管）反而成為植物體細胞的重要組成部分。
2 植物細胞程序性死亡的調控機制
目前動物細胞凋亡調控機制和凋亡基因的研究較為深入，而植物PCD調控機制的研究則遠遠落后。盡管線粒體調控動物細胞凋亡的機制在植物細胞中尚待證實，但許多研究表明與動物細胞凋亡類似，很多信號分子均可參與植物PCD并起一定作用。
21 活性氧
活性氧（ROS）是一類具有強氧化力、能持續進行反應的物質，包括超氧化物、過氧化氫、羥基自由基等。線粒體是產生ROS的主要部位[1]。ROS既可通過電子傳遞過程產生，也可通過代謝產生。當出現環境脅迫時，ROS的產生與清除失去平衡，產生氧脅迫，過量的ROS與細胞內生物大分子反應，導致DNA、蛋白質的損傷和膜脂的過氧化[2]。Angelika等（2001）[3]研究發現，GA誘導糊粉層細胞PCD與其降低ROS清除能力有關，ABA延緩PCD則與保持ROS清除能力相聯系。這與線粒體基質和細胞質中超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化物酶（CAT）可清除ROS，從而起到重要的防御作用[4]相一致。已知動物細胞中ROS持續積累可引起細胞內環境狀態的顯著改變，如胞內Ca2+濃度上升、ATP下降和膨大線粒體的形成等，ROS上升到一定高度，將激活線粒體上非特異的通透性孔道（PTP）開放，過高的ROS持續積累導致PTP的持續開放將引發細胞凋亡[5]。
植物細胞中ROS被認為也參與了PCD[6]。對停止固氮后大豆根的研究發現，隨著根的生長和衰老，CP基因表達增強，ROS大量積累。Alesand-rini等（2003）[7]發現在百日菊的葉肉細胞被誘導分化成導管時，在NADPH氧化還原酶作用下產生了大量的ROS。葉片衰老過程中，CAT活性下降，而產生ROS的酶——尿酸氧化酶和黃嘌呤氧化酶得到激發，ROS升高[8]。在病原體引發的超敏反應（HR）中，CAT活性受到抑制，ROS升高，而缺氧條件卻抑制了超敏反應中的細胞死亡。在鎘誘導的茶樹苗的PCD過程中，茶苗受鎘脅迫初期，細胞中CAT和SOD活性上升，隨著鎘脅迫的持續，兩酶活性均大幅度下降，而ROS則持續地上升[9]。但是植物細胞中ROS怎樣影響PCD并不十分清楚。
22 Ca2+
Ca2+在細胞內以結合態和游離態存在，主要分布于細胞核、內質網、線粒體、質膜和胞質中。Jones（2002）[10]發現在管狀分子分化過程中，線粒體釋放細胞色素C到細胞質中，而且Ca2+也誘導細胞色素的釋放，這和管狀分子分化時需要Ca2+的結論是一致的。
胞質Ca2+濃度過高，會對細胞有害[11]。He等（1996）[12]在研究玉米根細胞的PCD時發現，Ca2+螯合劑可阻止無氧條件下的玉米根細胞的PCD，相反，提高胞質內Ca2+濃度水平的化學試劑卻能誘導PCD?；ò晁ダ线^程中Ca2+可促進RNase和DNase的活性，從而引發PCD[13]。細胞內Ca2+濃度升高可誘導PCD，Ca2+濃度降低也能引發PCD。用Ca2+螯合劑處理NS-1鼠骨髓瘤細胞系，發現細胞內Ca2+濃度和整個細胞內鈣的含量都下降，結果引起了細胞凋亡。細胞內Ca2+濃度降低能導致細胞凋亡，是因為Ca2+濃度降低能抑制DNA和蛋白質的合成，增加細胞內能量的需求和影響許多Ca2+依賴性的細胞活動以及基因表達的變化。
Ca2+影響染色質與DNA的結構，是由Ca2+先促使染色質與DNA展開，便于核酸內切酶貼近活動，Ca2+依賴性的核酸內切酶再直接參與染色質和DNA的降解，從而引發細胞凋亡。對胚囊細胞中Ca2+分布的研究表明助細胞是胚囊中Ca2+分布最多的部位，助細胞死亡并將Ca2+釋放到胞外基質，Ca2+的再分布可能啟動了它本身的PCD過程[14]。
動物細胞中，胞質Ca2+還可通過誘導線粒體PTP的開放，引發細胞的凋亡[15]。此外，核Ca2+也在動物細胞凋亡中發揮了重要作用，鈣蛋白酶可裂解核纖層蛋白，促進染色體裂解，在DN段化之前鈣蛋白酶活性上升，但只有在核Ca2+的存在下鈣蛋白酶才具有活性。植物細胞中Ca2+的作用還需進一步研究。
23 激素
許多激素可參與植物細胞PCD的調控。如糊粉層細胞用赤霉素處理可使Ca2+濃度升高，促進PCD，而脫落酸（ABA）可引起糊粉層細胞中的Ca2+濃度降低，表現出與赤霉素相反的調控，從而延緩細胞PCD的過程。生長素和細胞分裂素參與了木質部細胞的分化和脫分化。有關葉片衰老過程中激素變化的研究表明，超量的細胞分裂素明顯抑制葉片細胞凋亡，葉片衰老時細胞激動素水平下降，外施細胞激動素可延緩衰老[16]。而高濃度的細胞分裂素可引起大量的棉花懸浮細胞產生PCD。
乙烯亦可影響植物細胞DNA的片段化。乙烯處理可誘導小麥和玉米胚乳提前發生PCD，而使用抑制乙烯合成的物質，如AVG（氨基氧乙烯）處理，可使胚乳PCD明顯推遲。在玉米ABA缺陷突變體中，ABA合成被打亂，突變體胚乳中乙烯含量明顯增加且PCD發生的時間早于野生型；但用ABA抑制劑處理野生型后，野生型胚乳細胞中乙烯含量開始增加且PCD的發生時間提前。玉米和小麥等作物中，胚乳細胞PCD的調控可能依賴于ABA和乙烯之間的平衡[17]。
24 PCD相關蛋白
阿拉伯半乳糖蛋白（AGPs）是普遍存在于植物體內的富含羥脯氨酸的蛋白家族。研究發現，在即將發生不均勻分裂的胡蘿卜細胞表面存在一個特異的AGP，它可控制不均等分裂，其中一個子細胞進入胚胎發生過程，另一個則注定凋亡。在玉米導管發育中，AGPs常位于次生壁加厚的細胞上，該細胞隨后定將發生PCD，表明AGPs能夠標記將要發生PCD的細胞。以AGPs處理擬南芥離體細胞可引起PCD的結果表明，AGPs不僅具有標記作用，還是PCD的調控因子[18]。Schindler等（1995）[19]在研究玉米胚芽鞘中的AGPs時發現，AGPs是木質部分化中死亡程序啟動的標志，推測AGPs具有促使細胞壁松弛的作用，可能破壞細胞基質間的相互作用，從而誘導分化為導管分子。
關于酸性磷酸酶和ATPase在木質部分子分化和珠心細胞衰退中超微細胞化學定位說明，酸性磷酸酶和ATPase參與了PCD過程。細胞核上的酸性磷酸酶被認為是非溶酶體酸性磷酸酶，可參與細胞核中的白的脫磷酸化，進而影響基因轉錄的種類和數量。
半胱氨酸蛋白酶和核酸內切酶在植物PCD中起到了重要作用。在百日菊葉肉細胞分化形成導管分子過程中，半胱氨酸蛋白酶參與降解細胞質內含物的活動。Young等（1999）[17]報道，小麥胚內的核酸酶活性比胚乳中核酸酶活性高5～10倍，胚乳中核酸酶活性從開花后12～30天持續上升，核酸酶活性變化趨勢與胚乳細胞的死亡進程一致。胚乳中RNA和DNA的含量在花后20天左右達到最高峰，此后迅速下降，而胚中的DNA、RNA含量緩慢上升，說明胚乳中核酸酶參加了胚乳中的PCD。核酸內切酶是與植物DNA降解有關的一種重要的核酸酶類，現已發現至少有兩種分子量分別為18 kDa和30 kDa的核酸內切酶參與了動物細胞凋亡過程。在TMV誘導的植物細胞PCD中，也已發現了幾種植物核酸內切酶的活化。如在南瓜種子中分離到一種分子量為22 kDa的核酸內切酶，這種酶對變性DNA的水解特異活性比對天然DNA高15倍，對RNA則沒有活性[20]。
還有一些蛋白與PCD密切相關。絲氨酸蛋白酶參與器官衰老和導管分子的分化，內源木聚糖酶與發芽時大麥糊粉層的PCD有關，DNase參與花瓣衰老過程。P47蛋白激酶可能是煙草細胞發生超敏反應的一個信號分子[21]。百日菊導管分子分化過程中有果膠裂解酶的產生，可參與細胞壁成分的降解。細胞色素c已被證實能誘導植物細胞的程序性死亡[22]。珠心細胞解體時伴隨有大量蛋白水解酶的產生。
25 PCD相關基因
DAD1基因是倉鼠基因組中對細胞生存十分重要的一個基因，具有保護倉鼠免于PCD的能力，現已在玉米、水稻和擬南芥中發現了抗細胞凋亡因子（DAD1）的同源基因。擬南芥中胚柄細胞的PCD與sus基因和雙胚突變體（twn）基因有關，sus基因的突變體可干擾胚胎形態發生并形成不正常的大胚柄，而twn基因則有可能在胚細胞中編碼能抑制胚柄發育的信號物質，促使胚柄細胞發生PCD[23]。玉米、大麥、擬南芥中發現了R基因，擬南芥中的R基因突變株可以在沒有病原體侵染的情況下自發形成病斑，并表現出典型的超敏反應癥狀，包括細胞壁的自發熒光、抗病力增強，推測R基因可能參與超敏反應PCD的負調控，R基因編碼的蛋白可能參與保持細胞內ROS的平衡[20]。玉米中與性器官原基退化有關的Ts2基因已被克隆，該基因的野生型（Ts2）能保證雄穗中的雌性器官原基正常退化，而其突變型（ts2）則導致雄穗的雌性化。對該基因產物進行分析，發現它編碼一種類似于類固醇還原酶的蛋白質，推測它可能作為信號分子誘導細胞死亡。參 考 文 獻：
[1] del Rio L A， Corpas F J， Sandalio L M，et al Reactive oxygen species， antioxidant system and nitric oxide in peroxisome[J]Journal of Experimental Botany，2002， 53：1255-1272
[2] Neills S J， Desikan R， Clarke A，et al Hydrogen peroxide and nitric oxide as signaling molecules in plant[J]J Exp Bot， 2002， 53：1237-1247
動物細胞的特征范文2
分析近年來各地的高考試題不難看出，本部分的考點相對單一，主要就是“細胞的分化、癌變、衰老和凋亡”的主要特征、形成機理及其在生產生活、醫藥衛生中的應用；而設置新情境，結合遺傳學和選修三知識背景，要求解釋生產生活中的生物學現象，如癌細胞的發生、控制、治療、衰老現象的產生，細胞分化、衰老、凋亡與基因表達的關系等，則是本部分內容在命題時的一個顯著特色。
【基礎盤點】
考點一、細胞分化
1.概念：在個體發育中，相同細胞的后代在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。
2.過程：受精卵細胞組織器官系統生物體。
3.結果：形成形態、結構和功能都有很大差別的組織和器官。
4.特點：持久性、穩定性與不可逆轉性。
思考：如何理解不可逆轉性與脫分化？
已經分化為根的細胞，就不可能再分化為莖細胞，即為不可逆轉性，其前提是要在自然條件下；而在人工條件下，借助現代科技，分化的細胞能脫分化，從而再回到分化前的狀態，乃至發育為一個完整植株（脫分化是指使已分化的細胞重新回到未分化狀態的過程）。
5.原因：各種細胞具有完全相同的遺傳物質，即攜帶有本物種的全部遺傳信息。
6.實質：細胞中基因的選擇性表達。遺傳信息的執行情況不同，但細胞內的遺傳物質不變。
7.畸形分化：極少數細胞由于致癌因子的作用，引起基因突變，導致細胞內遺傳物質改變，細胞連續惡性增殖，最終引起癌變。
8.細胞的全能性：高度分化的植物細胞具有全能性，如由胡蘿卜的韌皮部細胞可培養得到完整植株；高度分化的動物細胞全能性受到抑制，到目前為止，從未由一個高度分化的動物細胞（生殖細胞除外）培養得到一個動物體；高度分化的動物細胞的細胞核仍具全能性，如克隆羊的培育。
考點二、細胞癌變
1.癌細胞特征：不受機體控制、形態結構發生改變、細胞表面發生變化，易分散轉移。
2.癌細胞形成：致癌因子激活原癌基因，從而使正常細胞畸形分化為癌細胞。
3.癌細胞防治：遠離致癌因子；手術+放療+化療。
思考：放療與化療對身體有哪些不良影響？怎樣處理既可殺滅癌細胞，又可保護正常細胞？據你所掌握的知識，你認為最具發展潛力的抗癌方法可能是什么？
放療是利用激光與射線直接殺滅癌細胞；化療是利用化學藥物阻止癌細胞DNA分子的復制，達到抑制癌細胞增殖的目的。這些過程抑制癌細胞的同時，都不可避免地殺死正常細胞，對身體的影響非常大。如果用細胞工程制備的單克隆抗體制成的生物導彈處理癌細胞（癌細胞可看成抗原），由于抗原與抗體的特異性，抗體可“直奔”抗原，而抗體上又帶著抗癌藥物，這樣，就不會影響正常細胞。癌癥是由原癌基因突變引起，所以，如能阻止原癌基因的表達，則可從根本上達到抗癌目的。
考點三、細胞衰老與凋亡
1.細胞衰老的特征。
“一大”：細胞核變大，染色質固縮、染色加深；“一小”：細胞內水分減少，萎縮變小、細胞代謝減慢；“一多”：細胞內色素逐漸增多。
2.個體衰老與細胞衰老的關系。
對單細胞生物來說，個體衰老就是細胞衰老；對多細胞生物來說，細胞的衰老不等于個體的衰老，如幼年個體中每天也有細胞的衰老；機體的衰老也不等于細胞的衰老，如老年個體每天也有新的細胞產生。當個體衰老時，組成個體的細胞往往表現為普遍衰老的現象。
3.細胞的凋亡。
（1）概念：由基因決定的細胞自動結束生命的過程。
（2）意義：對于多細胞生物體完成正常發育，維持內部環境的穩定，以及抵御外界各種因素的干擾都有非常關鍵的作用。
（3）細胞死亡：包括細胞凋亡和細胞壞死。細胞凋亡是細胞程序性死亡，是正常死亡；細胞壞死是細胞在外界因素作用下的死亡，是非正常的細胞死亡。
【誤區剖析】
一、細胞分裂與細胞分化的區別
在生物體中，高度分化的細胞一般不再進行細胞分裂，而分化程度較低的細胞具有一定的分裂再生能力。只有具備分裂能力的細胞中才可出現染色體，否則是以染色質的形式存在；只有具有大液泡的成熟的植物細胞才可發生質壁分離。根尖分生區細胞分化程度低，細胞分裂能力強，而鱗片葉細胞為成熟的植物細胞。
二、細胞分化與細胞全能性的區別
三、細胞凋亡與細胞壞死的區別
神奇的干細胞
干細胞是指生物體生命進程中出現的一類未分化或未完全分化的細胞，一旦需要，它可以按照發育途徑通過分裂而產生分化細胞。動物胚胎干細胞即為未分化的一類細胞，應在受精卵之后，卵裂與囊胚之前獲得，因為原腸胚期細胞已經開始分化，成為專能干細胞。如原腸胚外胚層細胞將來發育為表皮及其附屬結構、神經系統和感覺器官?，F代醫學上可運用胚胎干細胞增殖動物器官或組織，治療人類疾病。
【典例剖析】
例1.（2013?安徽安慶師范高中模擬卷）研究發現，線粒體促凋亡蛋白Smac是細胞中一個促進細胞凋亡的關鍵蛋白。在正常的細胞中，Smac存在于線粒體中。當線粒體收到釋放這種蛋白質的信號時，就會將它釋放到線粒體外，然后Smac與凋亡抑制蛋白（IAPs）反應，促進細胞凋亡。下列有關敘述不正確的是（）
A.Smac從線粒體釋放時需消耗能量
B.癌細胞中Smac從線粒體釋放可能受阻
C.癌細胞的無限增殖，可能與癌細胞中IAPs過度表達有關
D.Smac與IAPs在細胞凋亡中的作用相同
【解析】Smac屬于大分子物質，以類似胞吐的方式排出線粒體，因此需消耗能量。由題意可知，Smac從線粒體中釋放出來后與IAPs反應才能促進細胞凋亡，所以在癌細胞中Smac從線粒體中釋放可能受阻。IAPs過度表達可能與癌細胞的無限增殖有關。Smac是線粒體促凋亡蛋白，而IAPs是凋亡抑制蛋白，所以二者在細胞凋亡中作用相反。
造血干細胞幼紅細胞排出細胞核網織紅細胞喪失細胞器成熟紅細胞凋亡
A.成熟紅細胞在細胞呼吸過程中不產生二氧化碳
B.網織紅細胞仍然能夠合成核基因編碼的蛋白質
C.造血干細胞與幼紅細胞中基因的執行情況不同
D.成熟紅細胞衰老后控制其凋亡的基因開始表達
3.細胞與器官衰老是一種正常的生命現象。無論是細胞或器官，在衰老過程中不會出現的是（）
A.蛋白質合成停止
B.細胞內某些酶的活性減弱，細胞內呼吸速度減慢
C.動物細胞內色素增加
D.植物體的衰老器官比幼嫩器官含鉀量高
4.下圖為人體某細胞所經歷的生長發育各個階段的示意圖，圖中①～⑦為不同的細胞，a～c表示細胞所進行的生理過程。下列敘述正確的是（）
A.與①相比，②③④的分裂增殖能力加強，分化能力減弱
B.⑤⑥⑦的核基因相同，細胞內的蛋白質種類和數量也相同
C.②③④的形成過程中發生了基因分離和自由組合
D.進入c過程的細胞，酶活性降低，代謝減慢繼而出現凋亡小體
5.近年來，有關腫瘤細胞特定分子的靶向治療研究進展迅速。研究發現，蛋白X是細胞膜上的一種受體，由原癌基因X編碼，在一些腫瘤細胞中，原癌基因X過量表達會持續激活細胞內的信號傳導，啟動細胞DNA的復制，導致細胞異常增殖。利用動物細胞融合技術制備的單克隆抗體，可用于診斷和治療原癌基因X過量表達的腫瘤。請回答下列問題：
（1）同一個體各種體細胞來源于受精卵的分裂與分化。正常情況下，體細胞核遺傳信息相同的原因是。
（2）通過檢測原癌基因X的和可判斷其是否轉錄和翻譯。檢測成人多種正常組織后，發現原癌基因X只在乳腺、呼吸道等上皮細胞中有微弱表達，這說明。
（3）根據以上信息，可推測原癌基因的主要功能是。
（4）制備該單克隆抗體時，免疫動物的抗原可以是。B淋巴細胞識別抗原并與之結合，之后在適當的信號作用下增殖分化為和。
（5）用該單克隆抗體處理原癌基因X過量表達的某腫瘤細胞株，發現其增殖能力明顯下降。這是因為。
6.BAK基因是近年來發現的一種促凋亡基因，癌細胞內的BAK基因表達異常。
（1）細胞凋亡是由決定的細胞自動死亡的過程，對于多細胞生物體的正常發育具有重要意義。
動物細胞的特征范文3
【關鍵詞】消化系統；基因診斷；治療
【中圖分類號】R57 【文獻標識碼】C 【文章編號】1008-6455（2010）11-0186-01
1基因診斷技術及應用
基因診斷是以基因型為基本，因而可在疾病未出現癥狀前，及至胚胎時期便可明確診斷。傳統基因診斷時常應用基因探針技術和聚合酶金鏈反應（PCR）技術檢測相關基因的核苷酸序列?；蛱结樇夹g包括斑點雜交、Southern印跡法、Northern印跡法、原位雜交竺，其中以Southern印跡法最為常用，但這些技術操作復雜、自動化程序低，對洗繁的基因篩選幾乎是無能為力的?；蛐酒夹g的旌為疾病的基因診斷提供了新的解決方案?；蛐酒╣ene chip），也稱基因微矩陣（microarray），是在玻璃、硅待載體上有序地、高密度地（目前點與點之間的距離小于500um）排列，以固定大量的靶基因片段（也稱分子探針）。樣品核酸分子經過標記，與固定在載體上的DNA陣列中的點同時進行雜交，雜交信息通過計算機進行集約化和平行處理，獲得信息量的效率是傳統生物學技術無法比擬的，可以同時研究成千上萬個基因地某種生理和病理條件下的表達變化，為疾病的基因診斷提供了一個強有力的工具。
消化系統惡性腫瘤是一類多基因異常疾病，在腫瘤發病的不同階段，可 相應的基因異常，一直為基因診斷研究的熱點。與已明確胰腺癌最常見的基因異常是K-ras基因12密碼子的點突變，食管癌、胃癌、結腸癌、肝癌的P53突變率達50%-60%，胃癌中CD44異常表達幾近100%，結腸癌中K-ras點突變也達80%。基因芯片為癌相關基因大規模篩查提供了可能，目前國內外已有學者應用基因芯片技術對食管癌、肝癌、結直腸癌和胰腺癌等組織或體外細胞株進行基因表達譜的研究，成功地發現了涉及細胞生長周期、細胞內信號傳遞、炎癥反應和細胞因子等上百條表達上調或下調的基因，并結合基因導入的方法，開展了關鍵基因的功能研究，如：Lu等應用cDNA芯片篩查了正常黏膜組織、輕度不典型增生、中度不典型增生、原位癌（CIS）和鱗狀細胞癌等5個級別食管病變組織細胞基因表達譜的改變，通過聚類分析發現了一批與食管癌的基因草圖，構建人結直腸癌、正常結腸黏膜和結腸癌轉移灶的基因表達情況?？梢栽O想：應用基因技術分析腫瘤不同階段基因表達譜的改變，找出與惡性腫瘤發生發展、生物學特征、治療敏感性及不同預后有關的基因，重新組合、設計制作成用于惡性腫瘤早期診斷、疾病特征分析和預后判斷的工具芯片，理論上是完全可行的。雖然基因消化系統腫瘤的基因診斷中剛剛起步，但已顯示出廣闊的應用前景。
除對腫瘤的診斷外，基因診斷還應用到消化系多個方面。炎癥性腸 （Znflammatory Bowel Disease，ZBD）因在我國的發病呈顯著上升趨勢而得到越來越多的關注，IBD病因至今不清，種族發病差異較大，近年來在歐美和澳大利亞進行了疾病候選基因的研究和篩查，已成功定位了疾病相關連鎖區，主要有16、12、6、14和5號染色體，已分別命為IBD1-5，并發現了NOD2基因，NOD2基因產物為細菌組分的細胞內受體，由此證明了IBD與天然免疫之間的重要聯系。
2基因治療方法與應用
基因治療是指將新的遺傳物質（治病基因）轉入由于基因缺陷而致病的細胞或組織中，以糾正疾病細胞的表型，達到治療疾病目的的一類治療方法。用于基因治療的基因轉移方法分兩大類：一類為病毒載體，包括應用逆轉錄前病毒載體、腺病毒載體、腺相關病毒載體、單純皰疹病毒載體、痘苗病毒等。近年來，又探索將慢病毒家庭中的人免疫缺陷病毒（HIV）經改造作為載體。第二類基因轉移方法為非病毒法，包括陽離子脂質體轉染法、裸DNA直接注射法、磷酸鈣沉淀法、微粒子轟擊法（基因槍）、微注射法、受體介導法等。
目前，一個新基因治療系統-EC-CD/5-FC（大腸桿菌胞嘧啶脫氨酶、5-氟胞嘧啶）系統正日益受到高度關注。胞嘧啶脫氨酶是大腸桿菌代謝旁路中的一種酶，哺乳動物細胞中不含該酶。Ausin等于1992年首先從大腸桿菌菌株中采用傳統方法提取質粒DNA，并初步構建成原核細胞中表達的CD質粒載體，由于哺乳動物細胞中不存在胞嘧啶脫氨酶，因而不能將胞嘧啶轉化成尿嘧啶，更不能將5-氟胞嘧啶（5-Fluorocytosine，5-FC）轉化成5-氟尿嘧啶（5-Flu-orouracil，5-FU）。但通過基因轉移技術將胞嘧啶脫氨酶基因轉入哺乳動物細胞，則哺乳動物細胞可將一些原來無毒性的原藥（5-FC）經胞嘧啶脫氨酶轉化為有細胞毒性的代謝產物（5-FU），導致細胞自殺性死亡?，F已用于結腸癌、肝癌、胰腺癌等多種消化系腫瘤的研究，取得了很好的效果，但設計安全、高效、穩定、特異、可控、簡便易行并可攜帶不同長度DNA的新載體仍是該基因治療研究中亟待解決的問題。
動物細胞的特征范文4
如何培養學生的觀察能力呢？在多年的生物教學實踐中，我總結了一些方法，并運用到教學中，收到了很好的教學效果。
一、充分利用課堂教學培養學生的觀察能力
1.利用教材中的插圖和掛圖，培養學生的觀察能力。使用掛圖和插圖進行教學，可以充分調動學生的視聽感官。通過視聽感官與大腦思維的積極協調活動，將抽象思維轉化為形象思維，不僅使學生能很好地理解教材，也使學生的記憶能力、判斷能力和觀察能力得到培養和提高。
例如：在“細胞分裂”一節中，利用掛圖講完“植物細胞的有絲分裂過程”后，教師又接著掛出“動物細胞有絲分裂過程”圖，請學生對比觀察兩張圖的相同處和不同處。然后讓學生對照“植物細胞的有絲分裂過程”圖，講述動物細胞有絲分裂的過程，以及動植物細胞有絲分裂過程的差異。最后教師總結。
2.通過演示實驗培養學生的觀察能力。演示實驗是一種加深學生感性認識的直觀教學方法，也是培養學生觀察能力的有效途徑。教師進行演示實驗時，學生只有認真觀察，才能獲得對事物現象的感性認識，為掌握教材打下基礎。
3.在課堂教學中，觀察生物模型和實物標本，以及幻燈、錄像、教學電影、多媒體計算機等現代教學手段的運用，也都是培養學生觀察能力的途徑。
二、通過生物實驗培養學生的觀察能力
在生物實驗中，學生要通過視、聽、嗅、觸、味，全面觀察動植物和人體的形態、結構和生理功能，因此生物實驗是培養學生觀察能力的主要途徑。通過生物實驗培養學生的觀察能力時，教師要做好以下幾方面的工作。
1.充分做好實驗前的準備工作。這是保證觀察順利進行的前提。
2.要明確觀察的內容、步驟，指出觀察的重點和難點及解決的方法。
3.要掌握與觀察有關的基本技能。對生物現象的觀察僅使用感官是不夠的，往往要借助于各種觀察用具和技能。
4.要加強指導學生學會觀察的方法。
（1）要按一定的順序觀察。觀察的順序要按所觀察的對象來決定。
（2）要抓住觀察對象的特征，有重點地進行觀察。
（3）要勤于思維。觀察是一種具有思維活動的高級形式的知覺活動。因此，教師一定要指導學生不僅用感官和工具去“觀”，更要用腦去“察”，要將觀察到的現象進行分析、比較，通過思維得到正確的結果。
（4）觀察要有記錄。教師要教會學生對觀察現象和結果做認真的記錄，并要對這些現象和結果，對觀察的成敗原因進行分析。
三、通過課外活動和野外觀察，培養學生的觀察能力
動物細胞的特征范文5
A. “誘導干細胞”與普通皮膚細胞相比，功能有差異，形態、結構也有差異
B. 神經干細胞和神經元中的DNA、mRNA和蛋白質都完全相同
C. 抑制“TRIM32”的表達有助于建立神經干細胞的細胞系
D. 激活成年人沉睡的神經干細胞并促進“TRIM32”的表達，可形成更多新的神經元
2. 利用下列細胞工程技術培養出的新個體中，只具有一個親本遺傳性狀的是（ ）
①細胞和組織培養 ②細胞融合 ③動物胚胎移植 ④克隆羊技術（多利）
A. ①② B. ②③ C. ① D. ①④
3. 污染是植物組織培養過程中的最大技術難題，可發生于不同的對象和不同階段，某同學按照教材中的實驗操作，結果發現在培養基中出現白色暈圈或有色菌落，下列關于此項分析錯誤的是（ ）
A. 可能是錐形瓶口處理不當
B. 組織培養的每一個環節都有可能出現污染
C. 可在培養基中添加生長素等物質來避免污染
D. 先初培養，挑出無污染的物質再進行培養，可減少污染
4. 通過發酵到大規模生產谷氨酸，生產中常用的菌種是溶氧的氨酸棒狀桿菌。下面在有關谷氨酸發酵過程的敘述，正確的是（ ）
A. 溶氧充足時，發酵液中有乳酸的累積
B. 發酵液中碳源和氮源比例的變化不影響谷氨酸的產量
C. 菌體中谷氨酸的排出，有利于谷氨酸的合成和產量的提高
D. 發酵液pH呈堿性時，有利于谷氨酸棒狀桿菌生成乙酰谷氨酰胺
5. 海帶中富含胡蘿卜素，海帶多糖和碘等營養物質。胡蘿卜素有助于防癌抗癌，碘是合成甲狀腺激素的原料，海帶多糖能抑制免疫細胞的凋亡。有關敘述中不正確的是（ ）
A. 合理的飲食和健康的生活方式能預防癌癥
B. 寒冷時血液中甲狀腺激素含量上升
C. 海帶多糖誘發免疫細胞基因突變，從而抑制免疫細胞凋亡
D. 對放療的癌癥患者，可給予海帶多糖輔助治療
6. 下列關于細胞生理活動的敘述，正確的是（ ）
A. 細胞分化使各種細胞的遺傳物質有所差異，導致細胞的形態和功能各不相同
B. 細胞的增殖、分化、壞死、凋亡在生物體的生命歷程中都具有積極意義
C. 細胞分裂伴隨個體發育的整個過程中，細胞分化僅發生于胚胎發育階段
D. 細胞凋亡是受遺傳物質控制的正常生理過程，溶酶體在細胞凋亡中起重要作用
7. 根據下圖判斷下列敘述不正確的是（ ）
A. ①②，①④的根本原因是基因的選擇性表達
B. 抑制DNA復制可使①③停止
C. ②、④、⑤細胞中的DNA總含量相同，RNA種類、含量不同
D. ③⑤是以新陳代謝為基礎，此時細胞的同化作用大于異化作用
8. 下列屬于細胞分化、癌變和衰老的共同表現的是（ ）
A. 細胞的形態、結構和功能發生變化
B. 新陳代謝速度減慢
C. 遺傳物質發生改變
D. 細胞膜的通透性改變
9. 下列關于細胞分化、衰老、癌變和凋亡的敘述，錯誤的是（ ）
A. 細胞凋亡時有些酶的活性會增強
B. 分化和癌變過程中均發生遺傳物質的改變
C. 造血干細胞分化成白細胞的過程不可逆
D. 衰老細胞具有水分減少、代謝減慢等特征
10. 正常細胞轉變為癌細胞的過程中，不發生改變的是（ ）
A. 細胞中的染色體數 B. 細胞的形態結構
C. 細胞中的遺傳物質 D. 細胞的分裂能力
11.下列過程不屬于細胞分化的是（ ）
A.淋巴細胞形成漿細胞
B.胚胎干細胞形成神經細胞
C.蜥蜴斷尾再生
D.質壁分離植物細胞的復原
12. 根據每個細胞中DNA相對含量不同，將某種連續增殖的動物細胞歸為甲、乙、丙三組，每組細胞數如下圖l所示。根據細胞中的DNA含量在細胞周期中的變化繪制曲線，如下圖2所示。下列有關圖的分析，不正確的是（ ）
[細胞中DNA相對含量][細胞數目][DNA相對含量][細胞分裂時期][圖1][圖2][4
A. 圖l中的乙組細胞全部位于圖2中的AB段
B. 圖l中的丙組細胞全部位于圖2中的BC段
C. 圖l中的甲組細胞全部位于圖2中的DE段
D. 用藥物抑制紡錘體的形成，會導致丙組細胞數增多
13. 下列關于哺乳動物胚胎發育和胚胎工程的敘述，正確的是（ ）
A. 卵裂期胚胎中細胞數目和有機物總量在不斷增加
B. 胚胎分割時需將原腸胚的內細胞團均等分割
C. 胚胎干細胞具有細胞核大、核仁小和蛋白質合成旺盛等特點
D. 胚胎干細胞是一類未分化細胞，可從早期胚胎中分離獲取
14. 下列關于生物工程的敘述中，不正確的是（ ）
A. 利用胚胎移植技術，可以加快優良種畜的繁育
B. 經誘導融合得到的雜種細胞，需經組織培養才能獲得雜種植株
C. 人工合成法獲得的人胰島基因與體內該種基因
D. 利用DNA探針可檢測出苯丙酮尿癥和21三體綜合征
15. 作物脫毒、改善畜產品的品質、抗除草劑作物、可保存的干擾素、檢測有毒物質、性別鑒定依次是下列哪項生物技術的應用（ ）
①基因工程 ②細胞工程 ③蛋白質工程 ④胚胎工程
A. ②①①③②④ B. ①②②③④④
C. ②①②③②④ D. ②①②④③②
16. 下面為動物機體的細胞凋亡及清除示意圖。據圖分析，錯誤的是（ ）
A. ①過程表明細胞凋亡是特異性的，體現了生物膜的信息傳遞功能
B. 細胞凋亡過程中有新蛋白質合成，體現了基因的選擇性表達
C. ②過程中凋亡細胞被吞噬，表明細胞凋亡是細胞被動死亡過程
D. 凋亡相關基因是機體固有的，在動物生長發育過程中發揮重要作用
17. 下列與動物細胞培養有關的表述中，不正確的是（ ）
A. 用胰蛋白酶處理肝組織可獲得單個肝細胞
B. 培養液通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等
C. 動物細胞培養過程中多數細胞的基因型會發生改變
D. 動物細胞培養可用于檢測有毒物質和獲得大量自身健康細胞
18. 下列有關減數分裂的敘述，正確的是（ ）
A. 一個精原細胞產生兩個相同的概率為1/223
B. 在減數第一次分裂的前期和后期均可能發生基因重組
C. 同一個生物體產生的卵細胞中染色體組成是相同的
D. 經過減數分裂產生的配子，只含有一個染色體
19. 對于轉基因生物，那一項不是公眾爭論的焦點（ ）
A. 食物安全 B. 生物安全
C. 環境安全 D. 倫理道德
20. 在生長激素基因的表達過程中，伴隨在細胞內發生的變化，下圖中最可能的是（ ）
[時間][相對量][RNA][相對量][ATP][時間] [相對量][DNA][時間][氨基酸相對量][時間][A B C D] [O][O][O][O]
21. 自然界的細胞融合產生有性后代，細胞工程中細胞雜交被廣泛應用于培育雜種植株和生產單克隆抗體等方面。請回答以下相關問題：
（1）若a、b分別為和卵細胞，則產生a、b的分裂方式是 。
（2）若a、b表示體細胞，則由d細胞形成雜種植株的原理是 ，其中使用了植物組織培養技術，該技術的中心環節是形成愈傷組織，然后誘導它再分化形成植株，再分化的原理是 ，植物體細胞雜交的意義是該技術能克服 。
（3）生產單克隆抗體時一般不直接培養效應B細胞，主要原因是 ，若用15N標記的氨基酸培養能產生單克隆抗體的細胞，放射性物質在細胞器中出現的先后順序是 。
22. 下圖所示為用兩棲動物的卵所做的實驗圖解，據圖回答下列問題：
（1）蝌蚪腸上皮細胞核中含有青蛙發育所需的 ，重新組合的細胞類似于蛙的 細胞，經過 和 形成組織和器官。本實驗結果說明 具有全能性。
（2）圖中A過程采用的技術手段稱作 技術。如果用生物技術使番茄和馬鈴薯的體細胞融合，首先要獲得 ，其方法是 。從理論上講用融合后的細胞培育出的“番茄―馬鈴薯”植株是 （可育/不可育）。
（3）上圖表示制備單克隆抗體過程。在獲得B淋巴細胞之前，小鼠已被多次注射 （相同/不同）抗原，注射后小鼠體內發生相應的 （細胞/體液）免疫反應，生成能產生抗體的B淋巴細胞。
（4）①過程中，常用的與植物細胞融合相同的方法是 誘導融合。融合結果隨機出現多種不同的雜交細胞。②過程在特定的 上進行篩選，從而得到 細胞。④培養的氣體環境為 。
（5）由于單克隆抗體與傳統方法獲得抗體相比，具有 的特點，廣泛用于疾病的診斷等方面。
23. 圖1表示將人成纖維細胞與小鼠細胞進行融合，獲得部分雜種細胞的過程（注：雜種細胞中只有人類的染色體會隨機丟失，各種雜種細胞保留人類染色體的種類和數量是不同的）。表1表示雜種細胞中基因的存在與人體染色體間的關系。請回答下列問題：
請據圖1和表1回答問題：
（1）圖1中不同于誘導植物細胞融合的誘導因素是 ，再用特定的 培養基進行篩選，得到雜種細胞。
（2）培養雜種細胞時，根據細胞所需營養物質的種類和數量嚴格配制培養基，此外經常會在培養基中加入 。培養過程細胞需置于含CO2的混合氣體的培養箱中培養，CO2的主要作用是維持培養液的 。
（3）若只考慮人的成纖維細胞與鼠細胞兩兩融合形成的雜種細胞，假如每種雜種細胞只保留了人的1條染色體，從染色體組成的角度考慮，雜種細胞可能有 種。
（4）據表1 推測，第2染色體上有第 基因，可進一步證明薩頓的假說 （薩頓假說的核心內容）是正確的。人體中，第1基因和第 基因的遺傳遵循基因的自由組合定律。
24. 長期以來，優良種畜的繁殖速度始終是限制畜牧養殖業發展的瓶頸，近年來發展起來的細胞工程和胚胎工程技術為優良種畜的快速繁殖帶來了無限生機，請據圖完成下列問題：
（1）在試管牛和克隆羊的培育過程中都必須用到的生物技術有 、 （至少寫出二項）。
（2）和受精有關的過程有：①第一次卵裂開始；②釋放第二極體；③頂體反應；④穿越透明帶；⑤雌、雄原核的形成；⑥核膜消失，雌、雄原核融合。其正確的順序為 （填序號）。
（3）超數排卵技術的處理措施是對供體母牛注射 ；沖卵實質上是用特定裝置，將供體母牛子宮內的 沖洗出來。
（4）從A到E中，適宜于牛的胚胎移植時期有 ；圖中標號3為 ，它將來可發育為胎膜和胚盤。
（5）動物的早期胚胎移植到同種且 與供體相同的動物體內，使之繼續發育為新個體的技術叫做胚胎移植。用某染料鑒定胚胎細胞是否為活細胞時，發現活胚胎細胞不能被染色，其原因是活細胞膜 。
（6）試管牛E的性別為 ，克隆羊多利的性狀和 最接近，原因是 。
25. 為了研究微生物的抗藥性突變是自發產生的還是在環境因素的作用下產生的，1952年Lederberg夫婦利用大腸桿菌設計了一個影印培養法實驗。影印培養法的實驗原理是把長有數百個菌落的細菌母種培養皿倒置于包有一層滅菌絲絨布的木質圓柱體（直徑略小于培養皿平板）上，使其均勻地沾滿來自母種培養皿平板上的菌落，然后通過這一“印章”把母板上的菌落“忠實地”一一接種到不同的其他培養基上。下圖就是利用影印培養技術證明大腸桿菌產生抗鏈霉素突變基因的實驗。具體方法是：
①首先把大量對鏈霉素敏感的大腸桿菌涂布在不含鏈霉素的培養基的平板1的表面，待其長出密集的小菌落后，用影印法接種到不含鏈霉素的培養基平板2上，隨即再影印到含有鏈霉素的培養基平板3上。經培養后，在平板3上出現了個別抗鏈霉素的菌落。
②對培養皿2和3進行比較，在平板2上找到與平板3上那幾個抗性菌落的“孿生兄弟”。
③把平板2上與平板3上菌落相應的一個部位上的菌落挑至不含鏈霉素的培養液4中，經培養后，再涂布在平板5上。
④重復以上各步驟，最后在試管12中獲得了較純的抗性菌落。
根據以上材料回答下列問題：
（1）若要僅獲得抗鏈霉素的大腸桿菌，則該如何操作： 。
（2）大腸桿菌抗鏈霉素基因存在于細胞的 結構上，在基因工程中，該結構常作 。
（3）3號、7號、11號培養皿中加入鏈霉素的作用是 ，3號培養皿中的菌落比1號、2號中的菌落少很多，這說明了 。
動物細胞的特征范文6
什么是轉基因生物
轉基因生物是指經過基因改造的生物?；蚋脑旒夹g已經問世了幾十年。如果要創造有特定特點的動物或植物，那么基因改造是最有效和最迅捷的方法。基因改造能實現對DNA序列的精確定位改造。因為DNA基本上包含決定著整個生物體的藍圖，所以對DNA的改變也就改變了生物體的某些功能。這一點只有通過過去40年來研發的基因改造技術才能做到，這些技術能直接操縱DNA。
怎樣對生物進行基因改造呢？其實，這是一個很寬泛的問題。生物體可以是植物、動物、真菌或細菌，過去40年來人類對這些生物體中的某些種類實施過基因改造。最早被基因改造的生物w是細菌，改造時間是在20世紀70年代。從那時起，經過基因改造的細菌成為數萬個對動植物進行基因改造的實驗室的得力助手。大多數基本的基因重組和基因改造，都是運用細菌（主要是大腸桿菌的一些變種）來設計、準備和轉移到目標生物體的。
對動物、植物和微生物進行基因改造的基本方法，在概念上很相似。然而，由于動物和植物細胞的差異（例如，植物細胞有細胞壁，動物細胞則沒有），它們的基因改造技術也有差異。
為什么要對一些動植物實施基因改造
轉基因動物主要用于科學研究，經常是用作藥物研發所需的生物系統模型。也有少數轉基因動物的研發是為了商業目的，例如作為寵物的發光魚，以及幫助控制帶菌蚊子的轉基因蚊子。迄今為止，還沒有轉基因動物獲準作為食物來源。隨著豐水鮭魚進入審批階段，這種局面可能會很快改變。
對植物來說，情況則不同。盡管大量對植物的基因改造是為了科研目的，但大多數農作物基因改造的目的卻是為了讓植株具有商業性或社會性的好處。例如，通過基因改造提升植物抗病蟲害或適應惡劣環境（比如寒冷地帶）的能力，從而提高農作物產量。通過基因改造讓植物果實保持成熟期更長，從而延長食物保質期。還可以通過基因改造提升植物的營養價值（比如增加維生素A含量），以及使植物果實不容易霉變。基本上，不僅要通過添加或抑制一個特定基因來讓植物表現所需的特點，而且可以通過對多個基因的管理來實現這一點，但這后一種技術的過程更復雜，迄今尚未運用這種過程創制出具有商業價值的農作物。
什么是基因
在解釋新基因怎樣被引入生物體之前，有必要了解一下什么是基因。你可能知道，基因由DNA組成，而DNA的一部分由4種堿基（ATCG）組成。這些堿基在一個基因的一條DNA鏈上的線性排列，可被視為一種特定蛋白質的編碼。蛋白質是生物大分子，由以不同組合串接在一起的氨基酸組成。當正確組合的氨基酸被連接在一起時，氨基酸鏈折疊成的蛋白質有特定形態和合適的化學特征，這讓蛋白質能執行特定的功能或反應。生物主要由蛋白質組成。有些蛋白質是酶，它們催化化學反應。還有一些蛋白質運輸物質給細胞；另有一些蛋白質充當開關，激活或關閉其他蛋白質或蛋白質聯級。因此，當一個新基因被引入時，它會給予細胞編碼序列，讓細胞制造一種新蛋白質。
細胞怎樣組織基因
在動植物細胞中，幾乎所有DNA長鏈都卷繞成染色體?；驅嶋H上是構成染色體的DNA長序列的小片段。在細胞每一次復制時，所有染色體最先復制。對細胞來說這是最核心的一套指令，每個后代細胞都得到一套復制的指令。因此，為了引入一個新基因，讓細胞制造一種新蛋白質，以賦予一個特定特征，你只需在一條染色體長鏈上插入DNA的一小段。就像其他任何基因一樣，一旦入，在任何子細胞復制時，DNA都會被傳給子細胞。事實上，某些類型的DNA可在細胞中獨立于染色體而存在，可使用這些細胞來引入基因，這樣新基因就不會合并到染色體DNA。但使用這種方法，由于染色體未經改造，經過多代復制后，細胞中的新基因會丟失。為了實現永久性、可遺傳的基因改造，例如用于農作物轉基因的基因改造過程，就需要改造染色體。
新基因怎樣入
基因工程是指，把一個新的DNA堿基序列（通常對應于整個基因）插入生物體的染色體DNA中。從概念上說這很直截了當，但從技術角度來說卻有點復雜。把具有合適信號的合適DNA序列插到染色體上的合適位置，從而讓細胞識別它是一個基因，并且用它來制造新蛋白質，這當中涉及許多技術細節。在幾乎所有基因工程程序中，有以下4個共同點。
1. 首先，需要一個基因（啟動子）。這意味著需要具有特定堿基序列的DNA分子。以前，使用任何一種很費勁的技術（這樣的技術有多種），這些序列都能從一個生物體直接得到。如今，科學家不再從生物體提取DNA，而是從基本堿基ATCG合成DNA。一旦得到，這個序列就可入一段像是一個小染色體的細菌DNA（質粒）。因為細菌復制很快，所以需要多少基因就能制造多少基因。
2. 一旦有了啟動子，就需要把它放到一條DNA鏈上。鏈上的DNA序列必須適合，才能識別新基因，并正確表達它?；旧希@意味著需要一小段DNA序列，指引細胞表達新基因。
3. 除了插入啟動子之外，經常還需要第二個基因提供選擇標記。第二個基因基本上是一個工具，用它來識別包含啟動子的細胞。
4. 最后，把新DNA（包括啟動子和標記基因）送入生物體的細胞中。這有多種辦法，其中一種是基因槍，它用改造的步槍把包裹了DNA的鎢或金微粒射進細胞內。
對動物細胞來說，有多種轉染介質覆蓋和結合DNA，使DNA穿透細胞膜。另一種常見做法是，把新DNA與經過改造的病毒DNA接合，病毒DNA作為載體，把新基因送進細胞內?？梢杂谜２《镜鞍装涍^改造的病毒DNA，這樣制作的假病毒能感染細胞，將攜帶基因的DNA插入，但不會復制新病毒。
對許多雙子葉植物來說，可以把基因放進經過改造的根癌農桿菌T-DNA載體。還有其他多種方法來插入基因。大多數情況下，只有少數細胞能獲得新基因，因此篩選出改造成功的細胞是非常重要的一步。這就是需要標記基因的原因。
