细胞与分子生物学技术范例(12篇)

细胞与分子生物学技术范文篇1

关键词:生物技术;基因工程;细胞工程

现代生物技术的迅猛发展，成就非凡，推动着科学的进步，促进着经济的发展，改变着人类的生活与思维，影响着人类社会的发展进程。现代生物技术的成果越来越广泛地应用于医药、食品、能源、化工、轻工和环境保护等诸多领域。生物技术是21世纪高新技术革命的核心内容，具有巨大的经济效益及潜在的生产力。专家预测，到2010～2022年，生物技术产业将逐步成为世界经济体系的支柱产业之一。生物技术是以生命科学为基础，利用生物机体、生物系统创造新物种，并与工程原理相结合加工生产生物制品的综合性科学技术。现代生物技术则包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等领域。在我国的食品工业中，生物技术工业化产品占有相当大的比重;近年，酒类和新型发酵产品以及酿造产品的产值占食品工业总产值的17%。现代生物技术在食品发酵领域中有广阔市场和发展前景，本文主要阐述现代生物技术在食品发酵生产中的应用。

一、基因工程技术在食品发酵生产中的应用

基因工程技术是现代生物技术的核心内容，采用类似工程设计的方法，按照人类的特殊需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接，再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞，进行无性繁殖，并使目的基因在受体细胞中高速表达，产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。

发酵工业的关键是优良菌株的获取，除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外，还可与基因工程结合，进行改造生产菌种。

(一)改良面包酵母菌的性能

面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。将优良酶基因转入面包酵母菌中后，其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母显著提高，面包加工中产生二氧化碳气体量提高，应用改良后的酵母菌种可生产出膨润松软的面包。

(二)改良酿酒酵母菌的性能

利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株，用以改进传统的酿酒工艺，并使之多样化。采用基因工程技术将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后，即可直接利用淀粉发酵，使生产流程缩短，工序简化，革新啤酒生产工艺。目前，已成功地选育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜杀啤酒酵母菌株，提高生香物质含量的啤酒酵母菌株。

(三)改良乳酸菌发酵剂的性能

乳酸菌是一类能代谢产生乳酸，降低发酵产品pH值的一类微生物。乳酸菌基因表达系统分为组成型表达和受控表达两种类型，其中受控表达系统包括糖诱导系统、Nisin诱导系统、pH诱导系统和噬菌体衍生系统。相对于乳酸乳球菌和嗜热链球菌而言，德氏乳杆菌的基因研究比较缺乏，但是已经发现质粒pN42和PJBL2用于构建德氏乳杆菌的克隆载体。有研究发现乳酸菌基因突变有2种方法:第一种方法涉及(同源或异源的)可独立复制的转座子，第二种方法是依赖于克隆的基因组DNA片断和染色体上的同源部位的重组整合而获得。通过基因工程得到的乳酸菌发酵剂具有优良的发酵性能，产双乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的稳定形成能力、抗杂菌和病原菌的能力较强。

二、细胞工程技术在食品发酵生产中的应用

细胞工程是生物工程主要组成之一，出现于20世纪70年代末至80年代初，是在细胞水平上改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。细胞工程主要有细胞培养、细胞融合及细胞代谢物的生产等。细胞融合是在外力(诱导剂或促融剂)作用下，使两个或两个以上的异源(种、属间)细胞或原生质体相互接触，从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。细胞融合技术是一种改良微生物发酵菌种的有效方法，主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。与基因工程技术结合，使对遗传物质进一步修饰提供了多样的可能性。例如日本味之素公司应用细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交，获得比原产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交，分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。目前，微生物细胞融合的对象已扩展到酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间以至属间，不断培育出用于各种领域的新菌种。

三、酶工程技术在食品发酵生产中的应用

酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊生物催化剂。酶工程是现代生物技术的一个重要组成部分，酶工程又称酶反应技术，是在一定的生物反应器内，利用生物酶作为催化剂，使某些物质定向转化的工艺技术，包括酶的研制与生产，酶和细胞或细胞器的固定化技术，酶分子的修饰改造，以及生物传感器等。酶工程技术在发酵生产中主要用于两个方面，一是用酶技术处理发酵原料，有利于发酵过程的进行。如啤酒酿制过程，主要原料麦芽的质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时，会造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足，使糖化不充分、蛋白质降解不足，从而减慢发酵速度，影响啤酒的风味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制剂，可补充麦芽中酶活力不足的缺陷，提高麦汁的可发酵度和麦汁糖化的组分，缩短糖化时间，减少麦皮中色素、单宁等不良杂质在糖化过程中浸出，从而降低麦汁色泽。二是用酶来处理发酵菌种的代谢产物，缩短发酵过程，促进发酵风味的形成。啤酒中的双乙酰是影响啤酒风味的主要因素，是判断啤酒成熟的主要指标。当啤酒中双乙酰的浓度超过阈值时，就会产生一种不愉快的馊酸味。双乙酰是由酵母繁殖时生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羟基丁酸氧化脱羧而成的，一般在啤酒发酵后期还原双乙酰需要约5～10d的时间。崔进梅等报道，发酵罐中加入α-乙酰乳酸脱羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮，可缩短发酵周期，减少双乙酰含量。

四、小结

在食品发酵生产中应用生物技术可以提高发酵剂的性能，缩短发酵周期，丰富发酵制品的种类。不仅提高了产品档次和附加值，生产出符合不同消费者需要的保健制品，而且在有利于加速食品加工业的发展。随着生化技术的日益发展，相信会开发出更多物美价廉的发酵制品，使生物加工技术在食品发酵工业中的应用更加广泛。

参考文献

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[2]王春荣，王兴国等.现代生物技术与食品工业[J].山东食品科技.2004，07:31.

[3]徐成勇，郭本恒等.酸奶发酵剂和乳酸菌生物技术育种[J].中国生物工程杂志.2004，(7):27.

细胞与分子生物学技术范文篇2

【关键词】研究；应用；免疫学检验；进展

伴随着科技的发展和医学的进步，免疫学检验技术有了突飞猛进的发展。从单一的免疫诊断技术发展为微量化、多基因和单细胞技术。而一些继发性和原发性免疫缺陷及恶性肿瘤的临床诊断，往往要求更加精确的免疫学检验技术，还能对临床治疗的有效性进行定量评价。

1免疫学检验技术的研究进展

1.1荧光素标记抗体技术

1.1.1流式细胞免疫荧光分析技术这是一种新型的血清试验方法，它是在免疫荧光基础上建立起来的，对抗体利用荧光进行染色，并在此基础上对所需信息进行获取，进而研制而成的流式细胞仪。其特征是拥有电子计算机技术和激光技术，主要是用于分析DNA含量，可在同一试管中，对多种靶物质的潜在特征进行检测。目前这种技术尽管还没有应用于临床上，但却受到许多临床检验学者的关注。

1.1.2间接免疫荧光技术主要是检测呼吸道病原体抗体、抗平滑肌抗体和抗病原体，可使自动化程度和标准化检测提高，并使手工操作的误差降低。这是一种相对成熟的技术，可用于商品的开发。

1.2酶标记免疫检验技术

1.2.1酶联免疫吸附试验技术在检测酶联免疫技术上，从理论上分析，相应的抗体或者是某一抗原纯品都可以进行应用，所以在该技术的检测上，抗体系统或者是可融性抗体都可以采纳。这种技术是以免疫过氧化物为基础，有较强的特异性、较高的敏感性，便于观察、操作简单，已经在临床上得到了广泛的应用，利于进行大规模的检查。

1.2.2酶联免疫斑点技术这是一种分析技术，应用于对B细胞分泌免疫球蛋白的测定，是进一步衍伸和发展了定量酶联免疫吸附试验技术。微孔内进入待检测样本后进行培养，在特异性抗原的作用下，对B细胞或者是记忆型T细胞进行活化，产生了IG或者是CK，清洗细胞之后，将第二抗体加入，IG或CK与抗体结合之后，在将酶生物素加入，发生反应，而形成大小不一的圆形着色斑点。此技术即可用于各类CK的T细胞的分泌，还可用于抗体B细胞的分泌，这种技术也是检测T细胞功能的标准技术，其检测灵敏度相当高。

1.3新型标记免疫检验技术

1.3.1核酸标记免疫检验技术其原理是转录翻译或者是扩增核酸。在极短的时间内，通过聚合酶链反应，按照几何数在扩增，最终达到数百万倍，这就是扩增。而转录翻译是通过抗体DNA发生抗原反应后，测定转录翻译成的酶。灵敏性强是这两种检测方法的共同特征，目前，此种方法仍旧用于研究阶段。

1.3.2量子点标记免疫检验技术在传统的标记免疫分析技术中，有较低的酶免疫分析灵敏度，同时有很大的污染存在于放射免疫分析中，而荧光免疫分析和发光免疫分析都有着较短的发光时间，很容易发生淬灭。而在20世纪70年代，科学家们就开始广泛关注良好的光电性能，并开始初步应用标记免疫分析，其效果也非常令人满意。量子由于有很小的尺寸，在受到刺激时，会发生荧光，所以它实际上是起到了探针的作用。在早期诊断疾病、细胞成像、测定生物多组分和免疫示踪定位时，其应用价值非常广泛。

2其他免疫检验技术

2.1微阵列免疫芯片技术这是一种小分子抗原分析平台，具有高效的特征，是近年来刚刚出现的，它可以对复杂样品中含量极低的目标物质进行快速的定量检测。同时，还可对生物样品中全部蛋白质含量的变化情况进行检测。其优点是能够进行高通量的平行检验与分析，可使样本或药品的用量降低。

2.2液态芯片技术是新一代生物芯片技术，在20世纪70年代美国Luminex公司研制，其检测平台是流式细胞技术，其载体是带编码的微球体，可用于大规模的测定蛋白质和核酸。还可用于检测多种指标，包括传染病、神经―内分泌等，可用于测试任何使用微量分析的系统。

3免疫学检验技术的发展趋势

科学技术的发展和医学的进步，要求能够准确分析从特定部位取得的微量样本。随着微纳电子学及分子生物学的发展，在科研上免疫学检验技术也有了质的飞跃，在此趋势下，将不断应用各种更为敏感的新的分析方法，使免疫学检验技术朝着更新、更高的方向发展。

参考文献

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[2]虞伟，武建国.ELIspot技术及其在生物医学研究中的应用[J].临床检验杂志，2006，24（6）：476-477，479.

[3]虞伟，孙永康，顾宁，等.蛋白质与抗体微阵列及其在生物医学研究中的应用[J].生物化学与生物物理进展，2002，29（3）：491-494.

细胞与分子生物学技术范文篇3

植物组织培养：在人工操作下，将植物的器官、组织或细胞从植物体上取出，在一定的容器里供给适当的营养物质，使它们得到分化、发育和生长的培养技术。用于组织培养中的植物细胞或器官称为外植体。外植体在人工培养基上恢复分裂后，形成一群形态、结构相同或相似的还未分化的细胞群称为愈伤组织，愈伤组织细胞在一定的外界因索的诱导下开始分化。最后发育成一个完整的植物体。该技术的基本原理是植物细胞的全能性。这一技术目前主要用于作物的改良和有用生理物质的生产方面。采用植物组织培养技术，用一小块植物组织在一年内就能培养出成千上万甚至几十万株小苗。这对引入优良品种或难以繁殖的名贵品种更具优越性。由相物的茎尖通常不受病毒感染，利用茎地行组织培养就可以获得无病毒植株。

试管动物(婴儿)：通过体外受精和胚胎移植技术而产生的动物或婴儿。在这一技术过程中。和卵子从动物(人)体内取出来，在人工提供的生活条件下(通常是在试管中)进行受精，并让体外受精的受精卵在试管中发育，再把发育到一定阶段的胚胎移植到“母亲”动物(人)的子宫内继续发育直到诞生。试管婴儿主要是在夫妻间进行的，其目的是解决不育问题。

克隆动物：一般是指通过无性繁殖形成动物后代。1997年，英国生物学家首次用羊的体细胞成功地克隆了一只小母羊，即多利绵羊。克隆是指无性繁殖系，具体地说，是指从一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。克隆也可指无性繁殖的过程。

细胞与分子生物学技术范文篇4

王志梁，南京医科大学第二附属医院生物治疗中心主任，医学博士，特聘教授。美国匹兹堡大学医学院心肺移植研究所、器官移植中心副教授；美国移植外科医生学会会员，国际移植学会会员，美国免疫学家协会会员，中国旅美科技协会理事、前副会长，中国旅美科技协会匹兹堡分会会长。1997年赴美国匹兹堡大学医学院留学，2002年获得免疫学博士学位。2003年作为显微外科专家，副教授，受聘于匹兹堡大学外科，从事器官移植免疫排斥和免疫耐受性的研究。两次获得“青年科学家奖”荣誉。作为独立研究员的研究项目先后获“美国国立医学研究院（NIH）”和“美国心脏学会（AHA）”的科研基金。在Blood，AmericanJournalofTransplantation，Transplantation等专业期刊发表55篇文献，被国务院侨办评为建国60年以来为祖国的科技发展做出杰出贡献的60名海外科学家之一。

2010年底作为特聘教授回到南京医科大学第二附属医院工作，任职“临床器官移植、生物治疗中心”主任。回国以来，先后荣获江苏省“双创人才”奖励、科技部和教育部联合举办的“春晖杯”一等奖。2011年国家自然基金一项，江苏省社会发展基金重点项目一项，被列为南京医科大学优秀人才重点培养对象，申请了4项专利，作为领军人才所领导的创新团队，荣获江苏省“省级创新团队”荣誉称号。

“发现免疫系统激活的关键原理，革命性地改变我们大家对免疫系统的理解。”2011年诺贝尔生理学或医学奖颁发给了发现免疫系统激活关键原理的科学家，评审委员会毫不吝啬地给予了最高的评语。

免疫应答作为一种能帮助人类与其它动物抵御细菌及其它微生物的生理过程，长久以来，科学家们一直在寻找它的“守护者”。近年来，随着肿瘤免疫学、分子生物学、生物工程技术的发展，如何从免疫和细胞这些癌症发病的根本原因入手，调动机体的防御机制，调节机体的免疫力，增强抗癌能力，从而抑制肿瘤生长、转移、复发，延长癌症患者的生存时间，已经成为世界各国科学家治疗癌症的方向，这也是癌症治疗的根本出路。

对此，长期从事细胞免疫学研究的南京医科大学第二附属医院生物治疗中心主任王志梁教授说：“细胞免疫治疗是一场免疫细胞的体外‘大练兵’，肿瘤治疗已经进入到一个全新的细胞免疫治疗时代！”

部署战场：抗癌长征路

手术、放疗、化疗，是癌症治疗的三种常规手段，几乎每个癌症病人和家庭都在沿着这条路艰难地前行。

“这些常规治疗虽然能暂时遏制肿瘤的发展，却无法从根本上解决其复发、转移和扩散问题；同时，巨大的毒副作用让自身免疫力下降，残存癌细胞迅速死灰复燃，反而加速了病情恶化。”王志梁说。

杀敌一千，自残八百！这是一场多么残酷的战争！每每说到这里，王志梁都带着悲痛的表情。因为，他也是这个过程的亲历者。当年，父亲不幸罹患肺癌，历经病痛的折磨，在长期的“以毒攻毒”式的治疗后，被癌症折磨得瘦骨嶙岣，极度虚弱。尽管如此，在经历了手术、放疗、化疗之后，病魔还是夺去了父亲的生命。

当时的王志梁已是一名出色的外科医生，他于1989年毕业于天津医科大学，1994年师从王鹏志、朱立伟教授读研，曾参与开展天津市第一例肝移植手术。但是，父亲的离去让他深刻地了解到当时国内医疗条件的落后及医疗技术发展的滞后。他坚信站得更高，才能望得更远，所以，他做出了一个重要决定：跨出国门，学习最先进的医疗技术，只有让自己医术更精才能对病人更好地负责！

1997年，王志梁赴美国匹兹堡大学医学院留学，经过五年的医学攻坚战之后，他获得了免疫学博士学位，并于读博期间通过美国职业医师考试。2003年作为显微外科专家，受聘于匹兹堡大学外科，从事器官移植免疫排斥和免疫耐受性的研究，并参与临床诊疗工作；2009年在美国AlleghenyGeneralHospital移植外科工作，主刀或参与了近百例肝、肾和胰腺移植手术。

这期间，一个全新的研究领域闯入了他的视野――细胞免疫学。

在长期的基础科研中，他首先发现了树突状细胞对移植的心脏有保护作用，进一步研究发现了树突状细胞的诱导免疫耐受作用。所在课题组在世界上第一个利用雷帕霉素修饰树突状细胞，使这种细胞变成疫苗样的状态稳定的致免疫性的树突状细胞，用来诱导器官移植后的免疫耐受。相关的研究工作先后从美国NIH。美国心脏协会（AHA）获得总计905万美元的科研基金；由于出色的研究成果，他曾于2000年荣获国际移植学会颁发的“青年科学家奖”、2002年荣获全美移植学会颁发的“青年科学家奖”。

近3年来，依托匹兹堡大学平台，联合德国、意大利共三家移植中心，王志梁已经全面开始了临床应用的研究工作，并取得了稳定的具有显著临床应用价值的结果。同时，作为一名显微外科医师，他是目前世界上仅有的五位可做小鼠肝脏移植的专家之一。并先后获得“美国匹兹堡大学医学院心肺移植研究所、器官移植中心副教授”、“美国移植外科医生学会会员”、“国际移植学会会员”、“美国免疫学家协会会员”、“中国旅美科技协会理事、前副会长”、“中国旅美科技协会匹兹堡分会会长”等职称与荣誉。

在美国工作的10多年里，王志梁始终关心着中国在器官移植和细胞免疫领域的发展，一直和国内包括黎介寿院士的几大移植中心保持密切联系，曾先后应邀到中国科学院、天津医科大学、南京医科大学等进行学术交流。培养指导了10余名来自中国的进修医师和博士后，协助许多中国高校和医院与匹兹堡大学建立合作与交流关系，帮助和促成许多中国医生在匹兹堡这个世界最先进的移植中心学习和培训，使器官移植这一先进的医学领域在祖国得以迅猛发展。因而，王志梁被国务院侨办评为建国60年来为祖国的科技发展做出杰出贡献的60名海外科学家之一。

同时，在国外习得十八般武艺的王志梁始终也没有忘记当初出国的初衷。尽管国内的医疗条件以及技术得到了很好的发展与取得了长足的进步，但目前肿瘤医疗的局面仍需很大的完善与改进。2010年，王志梁作出了一个更重要的决定：回国。作为南京医科大学第二附属医院特聘教授，他把细胞免疫学的先进技术带回来了，并用这些技术打造一支战斗力超强的特种部队。特种部队：不战而屈人之兵

曾有免疫学专家说：“世界上每一个人最好的医生就是他自己的免疫系统。”的确，人体的免疫系统就像一支训练有素的军队，保护着人们的健康。它的强弱，决定着人们抵御疾病入侵时的能力。人之所以患肿瘤，是因为人体内对肿瘤具有识别杀伤的免疫细胞遭到破坏，从而无法有效地抵抗肿瘤细胞的疯狂增长。细胞免疫治疗技术正是通过从患者体内抽取部分免疫细胞，然后在其体外进行培养、诱导、激活等一系列操作，使其抗肿瘤的活性大大提高后，再把这些本来就来源于病人自身并在体外激活了的抗肿瘤细胞回输到病人体内，让这支经过特殊训练的“特种部队”去杀灭肿瘤细胞。

我们都知道，在战争中要实现以最高的效率、最低的损耗，在最短的时间取得最大的胜利，情报、武器、战略、战术、后勤保障等因素缺一不可，且看王志梁麾下的这支“特种部队”有着：

――最称职的情报员：DC细胞

情报在战争中有着举足轻重的作用，有时甚至决定着一场战争的成败。而在细胞免疫治疗中的“情报员”树突状细胞（DC），像“雷达”一样，能主动搜索、识别肿瘤细胞，并把信息传递给免疫细胞，激活免疫细胞杀灭肿瘤。“通俗地讲，DC细胞相当于信使，将抗原信息传递给可以发挥免疫效应和杀伤功能的效应者即T细胞。”王志梁说。DC细胞是目前已知的体内功能最强的抗原提呈细胞，能够刺激初始型T细胞增殖活化，识别肿瘤细胞，并能抑制肿瘤血管生成，同时激发免疫记忆保护。它广泛分布于淋巴结等体内各个部位，一旦有异物侵入，即将其拖入细胞之中，并分解为抗原分子。与此同时，它还会在细胞表面提示异物的特征信息，向其它免疫细胞通报攻击对象。

――最精良的武器：CIK细胞

CIK细胞是杀伤肿瘤细胞的“精确导弹”，因为它对肿瘤细胞的识别能力很强，能“瞄准”肿瘤细胞进行杀伤，且不伤及“无辜”。CIK细胞是细胞因子诱导的杀伤细胞，即NK样T淋巴细胞，它是自体外周血单个核细胞，经过特殊的培养技术，CIK细胞在数量上可获得数千倍的增长，对癌细胞的杀伤能力可增强数十倍。CIK疗法不仅能直接杀伤癌细胞，还能增强机体免疫系统，最大可能地恢复细胞正常的生长调节，为彻底进行癌症治疗提供了新的途径。

――最坚实的战略：以子之矛攻子之盾

肿瘤细胞是因正常细胞发生变异，逃逸机体免疫系统的监控而破坏正常组织。生物细胞免疫治疗正是通过患者免疫系统中的“抗癌因子”来杀灭肿瘤，具体治疗过程为：从肿瘤患者自身外周血中分理出专门杀灭肿瘤的DC和CIK单核细胞，通过实验室培养增殖后，以“输液”的方式回输患者体内，进入患者体内的DC细胞可识别病原，激活获得免疫系统；再利用细胞因子诱导的杀伤细胞CIK，发挥自身细胞毒性与分泌细胞因子，杀伤肿瘤细胞，对身体没有伤害，还能修复提高患者免疫系统，有效减少肿瘤转移和扩散，克服传统治疗方式“不彻底、易转移、副作用大”的弊端。同时，因为DC－CIK细胞是诱导、激活的自体细胞，没有通常放疗、化疗后明显的毒副反应。简单地说，DC－CIK细胞免疫治疗就是“用自己的细胞治自己的病”。

――最高效的战术：“雷达＋导弹”精准杀瘤

以信息技术为核心的高新技术在军事领域的广泛运用，使得精确作战具有很高的作战效能。在这场抗癌大战中也是这样，DC－ClK细胞免疫治疗相当于“雷达＋导弹”。它产生了一个高效和谐的免疫体系，经专项实验室诱导、增值、活化后，再回输到患者体内，可以显著抵制肿瘤细胞的生长、增殖，帮助机体恢复同肿瘤细胞作斗争的能力，最大限度地调动人体免疫功能，全方位防止复发和转移，明显改善患者的生活质量，有效延长生存期。由于DC和CIK细胞两者在抗肿瘤细胞中的互补作用，联合应用可取得“1＋1＞2”的疗效。

――最彻底的革命：“癌怕”突破自体免疫耐受

无论是NK技术、CIK技术或DC－CIK技术，在临床应用上都存在一个难题，那就是如何解决肿瘤细胞的免疫逃匿机制，它们难于突破自体免疫耐受，迫切需要新的手段来提高疗效。这种新手段就是iAPA技术，人们形象地称之为“癌怕”。这是一种怎样的技术呢？王志梁说，iAPA技术是通过靶向性抑制机体内免疫细胞信号传导通路关键性抑制因子SOCS1，使机体突破免疫耐受，诱发强大的抗肿瘤特异性免疫反应，从而提高肿瘤细胞治疗的疗效，在一定程度上解决了肿瘤细胞的免疫逃匿难题。

所谓“不战而屈人之兵，善之善者也”，兵圣孙武在2000多年前提出的不战而胜的“全胜思想”，应用到细胞免疫治疗中，形成的是一个绿色抗癌的战场。临床证明，细胞免疫治疗能克服手术、放疗、化疗三大传统治疗方式的“不彻底、易转移、副作用大”等弊端，部分患者可提高三到五年生存率近一倍，是国际公认的有望消灭癌细胞的肿瘤治疗第四大新技术。

后勤基地：生物治疗中心

古语有云，“兵马未动，粮草先行”，后勤保障是增强部队战斗力和凝聚力的基础。2010年，刚回到南京医科大学第二附属医院的王志梁就着手建设一个“特种部队”的后勤基地。

2011年11月，在王志梁的主持下，南医大二附院生物治疗中心成立了。这是一个按照现行的国际标准建立的生物治疗中心，具有高规格的细胞实验室，核心洁净区（整体万级，局部百级）大于面积300平米，符合国家食品药品管理局行业标准（GLP）要求。配置先进的实验设备，建成符合国家GMP标准的细胞制备实验中心，并已通过权威机构认证检测，引进来自美国匹兹堡大学和美国贝勒医学院的最新生物技术。

生物治疗中心致力于生物技术领域的研究，目前中心拥有的生物技术包括：免疫细胞技术（Dc＼CIK、iAPA＼DC＼CTL），主要用于治疗肿瘤、肝炎等；干细胞技术（脐血MNC、脐带MSC、脂肪MSC、HRPE），主要治疗糖尿病、心脑血管疾病、自身免疫系统疾病、神经系统疾病等；组织工程医学技术（胰岛细胞移植），主要治疗糖尿病等；基因角蛋白检测技术，主要进行早期癌症筛查。同时，按照现行的国际标准改造了动物实验中心；并利用自己独特的显微外科技术建立了一些与临床工作相关的动物疾病的实验模型。目前已取得有价值的预实验结果，为科研工作提供了良好的技术支撑平台。

在王志梁教授的带领下，南医大二附院生物治疗中心秉承“临床发现－实验室－临床实践”的转化医学的创新理念，为无数被病魔折磨、甚至面临死亡的患者带来了福音。团队独家拥有的国际专利一iAPA（antigenpresentationattenuator），是一种新型的抗肿瘤、免疫细胞治疗技术，用于治疗恶性肿瘤。它完全打破传统免疫学理论，创新性强，处于国际领先地位。目前，研究成果已在《NatureMedicine》等国际一流杂志发表，受到医学界高度关注。中心成立至今，已诊治了来自包头、青岛等地的100多名患者，主要包括肺癌、肝癌、乳腺癌、胆管癌、胃癌、宫颈癌等多种疾病，治疗后，根据复查结果，大多数患者各项指标均有明显好转，有效率达到82.79％，取得了良好的治疗效果，得到相关专家的肯定。

中心在王志梁教授的主持下，创建了一支由多名博士、硕士组成的治疗团队。仅仅一年时间，他们已经承担了多项国家和省部级科研项目，拥有完善的研究体系和技术平台。同时开展了肿瘤的生物治疗的临床研究，取得了良好的临床疗效。创新团队去年荣获江苏省卫生厅的“医学领军人才与创新团队”称号。王志梁个人先后荣获江苏省“双创人才”奖励、科技部和教育部联合举办的“春晖杯”一等奖，被列为南京医科大学优秀人才重点培养对象。接下来，王志梁说，他将利用国际合作关系，建设一支具有国际水平的临床及科研专业人才梯队，培养出国家“”级专家、333工程第一层次人才，以“干细胞对移植胰岛的保护作用研究及其临床应用”为研究方向，力争短期内使其细胞治疗的水平在国际上处于领先地位。

反哺社会：弘扬大爱，温暖人心

2012年8月，南京莱茵达大酒店，“肿瘤患者康复公益课堂”里挤满了人，王志梁教授在耐心地为在场的患者解答疑惑、提供建议。

“我们希望让更多的人知道这种绿色疗法，使更多癌症患者避免治疗误区，减轻治疗痛苦。”王志梁说。为了帮助广大肿瘤患者及家属解决肿瘤治疗过程中面临的问题与困境，鼓励肿瘤患者以健康积极的心态面对自身病症，更为减轻无数个肿瘤患者家庭不幸、为他们重塑幸福的人生，南京医科大学第二附属医院生物治疗中心联合南京癌友康复协会合力开办“肿瘤患者康复公益课堂”，为患者带去最前沿的肿瘤治疗绿色科技。迄今为止，这个课堂已成功举办四次。

肿瘤康复课堂主要针对各种肿瘤患者病症，以专家面对面的形式为患者解决肿瘤治疗过程中遇到的难题与困境，更为处在康复期的患者提供康复期应该注意的重点与必要的治疗保健措施。王志梁和其他专家在现场的诊疗无疑为患者在治疗和康复期间提供了很好的专业性咨询机会。在这里，王志梁和生物治疗中心的每位工作人员也以积极向上的心理状态去感染每个被癌症折磨却坚强求生的肿瘤患者，为他们在减轻治疗带来的生理痛苦的同时，鼓励他们以更加积极乐观的心态与癌症作斗争。

此次康复课堂主要面对的是处于肿瘤康复期的患者，大多数人已经尝试了前期的治疗，但目前他们最为担忧的还是康复期间如何防止肿瘤的复发与转移。对此，该系列课堂特地为患者提供了更多减少或延缓防复发转移的技术与方法。

对于肿瘤康复期的患者，在保持良好的心态的同时，应该讲求预防复发转移的方法方式，除了定期做检查，还应利用手术或放化疗之后那段最佳的时间，利用其他治疗手段进行巩固并进一步清除体内癌细胞，这对后期患者的康复以及减少或延缓肿瘤的转移复发具有显而易见的功效。而该中心采用的iAPA免疫细胞治疗是继手术、放疗、化疗之后，肿瘤治疗的第四大模式，可以辅助前期传统治疗的治疗效果，减轻患者治疗过程中的痛苦，提升患者的免疫力与生活质量。

所有的癌症患者都需要被关爱，无论是处于肿瘤治疗的何种阶段，治疗过程中身体面临的伤害与精神面临的巨大压力，都会影响患者的对生活的态度及对幸福的感受与认知。所以，王志梁强调，联合治疗，在有效增强治疗效果的同时，也将对人体的伤害减到最小，让患者能够自主享受生活中的每份自由与惬意。

“21世纪是细胞治疗的世纪，每一个生物体都是或者曾经是一个细胞，生物学问题最终都要追溯到细胞中去解决！”采访最后，王志梁教授对细胞免疫治疗的未来充满了信心。在他自信的话语和憧憬的眼神中，我们仿佛听见绿色抗癌的“集结号”已经吹响，而他，带领着他的久经训练的“特种部队”，整装待发。

平台依托

冬青南京生物科技有限公司

冬青南京生物科技有限公司（Holly（Nanjjng）Bio－technologyCo.，Ltd）成立于2012年5月8日，注册资本200万元，是由留美生物医学专家团队全资创建独立法人资格的高新生物技术企业。

公司致力于细胞生物技术（细胞、组织工程、基因技术）的研发与推广，遵循“临床一实验室一临床”的宗旨，加快细胞生物技术（细胞、组织工程、基因技术）的临床转化，实现有效临床治疗，解除病患痛苦。

公司已建立Dc肿瘤疫苗技术等三大核心技术平台，可生产针对13种恶性肿瘤，近40种DC疫苗产品，提供一种全新的肿瘤治疗方法与个性化治疗模式；并着手建立干细胞技术平台，主要用于多种疾病的治疗，目前已用来治疗如自身免疫系统疾病、脊髓损伤、小儿脑瘫、脑萎缩、老年痴呆、中风脑出血、脑梗塞、脑外伤、视神经萎缩、进行性肌营养不良、股骨头坏死、下肢血管性疾病、糖尿病、慢性肝病等尚不能用传统疗法治愈的顽疾；同时致力于研发Treg疫苗，试图通过细胞治疗来纠正不孕症患者体内Treg的表达水平，解除抗的免疫反应，达到妊娠的治疗目的。

北京英默生物科技有限公司

北京英默生物科技有限公司以美国贝勒大学医学院细胞与基因治疗中心独家发明全球PCT专利一iAPA技术为依托，以自主创新研发的专利技术与产品为核心竞争力，旨在打造世界一流的专业化肿瘤和肝炎的综合生物治疗中心，集治疗、诊断、预防、康复、科研、开发为一体，为实现肿瘤的早期诊断、早期治疗，使肿瘤由恶性、突发性不治之症转变为慢性、可控制性疾病，提高病人生命质量、延长生存期而不懈努力。

英默生物是科研转化公司，与美国贝勒大学医学院肿瘤细胞与基因治疗中心、南加州大学美国南加州大学医学院Norris肿瘤综合治疗中心建立了长期的战略合作关系。公司拥有强大的持续研发能力，在北大首钢医院吴阶平泌尿外科中心二层投资千万自建了1000平米国际领先的生物细胞实验室。

细胞与分子生物学技术范文篇5

11月16日，深秋的龙城太原喜迎贵客，在山西医科大学、太原国家高新技术产业开发区管委会和山西省干细胞基因工程有限公司共同主办的“2013国际干细胞与再生医学高峰论坛”上，英国生物学家、2007年诺贝尔生理学或医学奖获得者之一马丁·约翰·埃文斯以一场精彩的学术报告征服全场。

其实早在1999年，美国《科学》杂志就已将干细胞研究列为世界十大科学成就的首位。

还记得当年埃文斯在得知自己获诺奖时，在其任职的卡迪夫大学发表声明说：“英国科学界被授予这样的荣誉，我非常高兴。这是一件令人兴奋的事，是科学界的最高荣誉，对我自己来说，儿时的梦想成真了。”埃文斯说得没错，对于每一个用一生的时间全身心投入到研究领域的科学家来讲，能够登上诺贝尔奖的领奖台，一定是“职业生涯的最高荣誉”。

干细胞的无穷奥妙

2007年诺贝尔奖评审委员会公报说，三位科学家“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面有着一系列突破性发现”，为“基因靶向”技术的发展奠定了基础。

时年诺贝尔生理学或医学奖评委比约恩说：“埃文斯等三位科学家的突破性成果在医学界和生理学界有着非常重要的意义。通过了解基因与疾病的关系，人类可以开发出更为有效的治疗手段及药物。”

英国皇家学会会长里斯在马丁获奖后说：“这是对马丁胚胎干细胞研究成果的恰如其分的赞誉。他是哺乳动物基因学领域的世界先驱，他的研究无疑提高了人们对人类疾病的认识程度。”

我们看到，进入21世纪的今天，干细胞的用途已经非常广泛，涉及到医学的多个领域。目前，科学家已经能够在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞，并以这样的干细胞为“种子”，培育出一些人体的组织器官。而且更进一步的是，干细胞及其衍生组织器官的广泛临床应用，将产生一种全新的医疗技术，也就是再造人体正常的甚至年轻的组织器官，从而使人们能够用上自己的或他人的干细胞，或由干细胞所衍生出的新的组织器官，来替换自身病变的或衰老的组织器官。

初识马丁，给记者的第一印象是：这是一位和蔼、风趣、幽默的老人。他接受了记者的采访，以他形象生动的语言，回答了记者的提问，给读者讲述了干细胞的神奇世界。胚胎干细胞指的是在人胚胎发育早期未分化的细胞，具有细胞全能性，可以分化、发育成完整的动物个体。

走进干细胞之家，“干细胞之父”马丁与您面对面

记者：干细胞治疗真有那么神奇吗？它的治疗路径又是什么呢？

马丁：干细胞治疗就是把健康的干细胞移植到病人体内，以达到修复病变细胞或重建功能正常的细胞和组织的目的。简单的讲干细胞疗法就像给机体注入新的活力。

我们从胚胎中分离出干细胞，将其变成一个细胞库，然后找到“靶心”，将这些细胞变成我们需要的治疗细胞。在这个细胞库里，再分化成其他的细胞，用于治疗各种疾病。

记者：干细胞是否可以理解为万能细胞？在一定条件下可以变成任何一种组织或者器官？

马丁：对于这个问题不能简单回答是与否，干细胞有很多种类，我们目前常用的有脐带间充质干细胞、山西干细胞库推广的胚胎干细胞，以及日本京东大学所研究的热岛性多功能干细胞。我不能简单的回答您它是否是万能细胞。但是从生物学的理论上而言，它不是百变细胞，它是分门类的。

记者：目前人类对干细胞的研究发展到了什么阶段？以及它可以治疗哪些疾病？

马丁：你提的这两个问题可以并为一个问题来回答。目前为止一部分处于动物实验阶段，一部分处于临床实验阶段，但是也有很多已经用于人类治疗疾病，比如视网膜引起的一些眼部疾病，国外已经开始利用干细胞治疗。这个机理过程，就是利用所研究生成的干细胞代替旧的受损伤的干细胞，使它生长成新的细胞，从而达到治疗效果。比如一个人的一只眼睛出现问题，而另一只眼睛功能正常，我们可以从正常眼睛中提取干细胞，将提取的干细胞进行培养之后再放到受损伤的细胞中去，达到修复作用，完成整个治疗。提取、培养、植入，这就是一个简单的治疗过程。

心肌疾病、肝病、溃疡病、皮肤损伤、骨关节再造、糖尿病、小脑萎缩等很多疾病都可以接受干细胞的治疗。

记者：时下中国很多家长保存脐带血，希望治疗孩子将来可能发生的一些疾病，您认为这种行为可取吗？

马丁：我知道在中国很多企业包括我所顾问的山西干细胞基因工程有限公司都有储存脐带血这项业务，一般来说12～14岁之前比较容易得白血病，如果储存了脐带血，就可以挽救孩子的生命。从这个角度来说是非常有必要的。

但是还有一个事实就是您所储存的脐带血干细胞很有可能用不上。这就像保险公司的保险。也许您用不上，但是别人却可以用。从某种意义上理解，像献血一样，但是也需要配型以后才可以供他人使用。

记者：干细胞的研究趋势是什么？请您预言一下干细胞的未来？

马丁：我认为干细胞治疗技术会成为未来临床治疗的一个主要手段，目前无论在国际上还是在中国，干细胞治疗技术在完全推向市场进入医院的初期阶段可能会相对比较昂贵，但是它的技术和效果也是其他治疗手段不能相提并论的。希望随着干细胞技术的发展，既能保证它的治疗效果，其成本也会有所下降。

记者：您如何看待转基因？

马丁：转基因目前在国际上的确是一个很热的问题。凡是新的科技都会有好的一面和不好的一面。转基因食品在美国市场上做的很多，尤其是美国的农业公司，通过转基因的育种技术、农业种植技术、农业治疗技术在商业市场上可以达到迅速垄断的效果，最大的获利方在商业市场，而在技术方面有它的不利一面就是它的成分问题。

其实，我们现在吃的很多食品都是经过有机合成的，比如，我们西餐上所吃的一种蔬菜类似菜花，它与原本野生的发生了很大变化，但我们不能因为它发生了转基因合成以及技术上的一些变化就去否定它。对于转基因食品我们应该更加关注它能给人类的健康带来什么好处以及哪些坏处，同时它对我们的居住环境会产生多大影响。作为一名科研人员的目的是，通过任何一种新的技术，让人们接受原本认为有害的物质，使它有利的一面利用于我们的健康生活中。从本质上说转基因食品是没有害处的。

细胞与分子生物学技术范文

话说生物学是一门驳杂的自然科学，最近沸沸扬扬的转基因技术之争，以及再之前的克隆人之患，都是属于生物技术范畴。别误会，生物学不是专门给人添堵的，通过它我们可以更好地认识自己发展自己！

书归正传，近年来生物学界最热门的研究课题不是这两位，而是今天要出场的IPS（inducedpluripotentstemcells）技术，IPS技术，中文名叫诱导多能干细胞技术，作为一个脱胎于克隆，却避开了伦理学尴尬，根植于理论性极强的分子生物学，又具有很强实用性的前端技术，IPS甚得科研工作者与老百姓的欢心。

等等，这是啥？通俗来说，这项技术就是运用各种手段，对动物已发育的细胞进行一定操作，使得其“返老还童”，成为一个可以分化成任意器官、任意组织的原始细胞。哦，那怎么就甚得欢心了？咱们设想一个情境，有一天很不幸，你的右手被鳄鱼咬掉并吞进肚子里，这个时候，你跑去找生物学家，生物学家从你的口腔上皮取一点上皮细胞。过了几天之后，一个一模一样的右臂出现了，生物学家给你接上，没有任何免疫排斥反应，你又可以四处玩耍自由自在了！很神奇对不对？如果这项技术能够继续发展下去，只要你不是脑死亡，再大的外伤也不用怕了。想想还真有点科幻小说里的小激动！

不对呀，作者你跑题了吧？说好的女性主义呢？恩，IPS领域的最新进展表明：“小鼠的孤雌生殖已经成功，孤雌胚胎干细胞提供了唯一可行的建立真正干细胞库的方案，可以为任何需要的病人提供与其免疫系统相匹配的细胞”。好嘛，又晕了！大白话就是：“现在的技术已经达到了可以只用小鼠卵细胞就培养出干细胞，甚至可以培养出小鼠了！而人类也完全类似的！”也就是说，在技术水平上，人类已经到只要有女性存在，便可以繁衍后代，而不需要男性参与的程度。那么，不久之后技术在发展点，也可以“孤雄生殖”不需要女性咯？很遗憾，中科院周琪研究员告诉我们：“孤雄生殖的受精卵在形成的早期便全部死掉”。唉，男人们不要哭了！

可是，这还并不是个例。家蚕、鱼、蟾蜍等多种动物的孤雌生殖实验早就获得了成功。比如，朱洗等研究者早在1961年便成功地将人工单性生殖的蟾蜍，经冬眠和催青，最终培养出了世界上第一代没有外祖父的蟾蜍。但请注意，所有的实验室的成功案例，都是卵细胞，都是孤雌生殖，都是雌性在遗传上的优势体现。男人哭吧哭吧，不是罪。

而在自然环境下，许多无脊椎动物及一些脊椎动物（某些鱼类和两栖类、蜥蜴、火鸡）的卵子，本身就有自然的单性生殖。再举几个例子，目前已发现有近30种蜥蜴是进行孤雌生殖，且一代又一代繁殖，后代皆为雌性。而蚜虫是在秋季进行有性生殖，到春天后又行单性生殖，两种生殖方式呈现周期替进行。还有一种比较奇怪的，卵子需要进入，以促使卵的活化，并最终导致卵发育，但没有遗传信息参与子代的发育，如银鲫就是这样。总结下，就是自然环境下也有许多生物可以进行无性繁殖，但也依旧只限雌性。我说那边哭的兄弟，眼泪流干了就过来继续听吧，快讲完了。

细胞与分子生物学技术范文

关键词：电子显微镜技术；农学专业；教学；应用

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2014）05-0069-03

电子显微镜包括透射电子显微镜和扫描电子显微镜，它是一种研究物体超微结构精密分析仪器，主要用于研究样品的内部结构和表面形态特征的变化，在动物、植物、生物、医药、物理、化工材料等自然科学领域的科学研究中发挥着重要作用[1，2]。近年来，随着电镜技术的不断发展与其他技术学科的紧密结合，在动物医学、动物科学、农学、园林、食品与药品、草业、水利、机械交通等农学门类自然学科专业领域的应用更加广泛。因此，在农业高等院校本科和研究生教学中开设《电子显微镜技术》课程，可以为各专业学科的教学提供技术支持。新疆农业大学将《电子显微镜工作原理与应用》课程设定为全校本科生和研究生的公共选修课，有效地提升了各学科整体教学质量和科研能力。

一、《电子显微镜工作原理与应用》课程的教学内容与要求

1.《电子显微镜工作原理与应用》课程的教学内容。《电子显微镜工作原理与应用》课程理论教学内容包括：电子显微镜的概述、组织超微形态结构和功能、透射电镜的结构和工作原理、透射电镜的操作和使用、透射电镜的样品制备、扫描电镜的结构和工作原理、扫描电镜的操作和使用、扫描电镜样品制备技术、电镜样品制备实例，共九个部分。本科生理论课教学10学时，研究生理论课教学20学时。

《电子显微镜工作原理与应用》课程实验教学内容包括：电子显微镜的结构和使用操作、生物样品透射电镜制备方法、材料样品透射电镜制备方法、生物样品扫描电镜制备方法、材料样品透射电镜制备方法，共五个部分。本科生实验教学20学时，研究生理论课教学30学时。

2.《电子显微镜工作原理与应用》课程的教学要求。（1）《电子显微镜工作原理与应用》课程本科生教学要求。本科生教学中主要要求学生了解电子显微镜的结构和操作原理，动植物组织细胞超微结构、功能和细胞表面形貌特征，理化材料的晶体结构和形貌特点，常规生物样品和理化材料的制备技术方法。在实验教学中要求学生了解仪器的操作方法、生物样品的制备过程，掌握常规生物样品和理化材料的制备技术方法，使学生能够掌握电子显微镜技术在动植物组织细胞超微结构和理化材料研究中的应用。（2）《电子显微镜工作原理与应用》课程研究生教学要求。研究生教学中不仅要求学生要掌握电子显微镜的结构和操作原理，动植物组织细胞超微结构、功能和细胞表面形貌特征，理化材料的晶体结构和形貌特点，常规生物样品和理化材料的制备技术方法，而且还要求学生掌握电子显微镜的细胞化学定位技术、扫描电镜临界点干燥技术等特殊检测技术。

在实验教学中要使学生掌握仪器的操作方法，如超薄切片技术、半薄切片技术、负染技术、细胞化学定位技术、扫描电镜临界点干燥技术、离子溅射技术、细胞冰冻蚀刻技术等样品制备方法，使学生能够学会运用电子显微镜技术对动植物组织细胞超微结构和功能的研究方法和技术手段。

二、电子显微镜技术在农学门类高等院校教学中的应用

1.电子显微镜技术在农学专业实验教学中的应用。透射电子显微镜可以观察植物细胞的细胞壁、生物膜、叶绿体、线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、微体、中心体、细胞骨架和细胞质内含物（如糖原、脂类、蛋白质），以及核膜、染色质、核仁的超微结构形态，通过对超微结构的学习和了解植物的生理代谢过程、病理变化机制，以及在外界因素的影响而导致形态结构和功能的改变[3，4]。为植物学、植物生理学、植物病学、植物生物学等学科学习奠定了理论基础，也为植物超微形态学的研究提供了技术手段。

2.电子显微镜技术在动物医学专业实验教学中的应用。在动物微生物学教学中，因病原微生物粒径微小，光学显微镜难以识别其特有结构，而通过TEM可以清晰地观察到细菌的特殊结构，如菌体鞭毛、菌毛、芽孢、荚膜等结构；病毒的囊膜、衣壳；霉病菌菌丝和孢子形态。通过电子显微镜的学习可以有助于学生对病原学的识别与理解，电子显微镜是病原学教学的有效工具[5]。

在动物病理学教学中，动物机体在致病因素作用下会导致细胞发生形态和功能上的改变，通过TME可以观察到病变区细胞的细胞器的损伤，对研究疾病的发生机制和致病机理和临床诊断提供有力的依据。例如，在肾活检、肿瘤诊治中电镜技术发挥了重要作用。电镜技术与免疫学技术相结合产生了免疫电镜技术，在超微结构和分子水平上研究各组织细胞的形态和功能，它可以对细胞表面及细胞内部的抗原进行定位，可以了解抗体合成过程中免疫球蛋白的分布情况、抗原—抗体复合物的结构细节以及免疫损伤引起细胞的病理变化[6]。

3.电子显微镜技术在动物科学专业实验教学中的应用。动物科学教学主要针对动物营养与饲养、饲料资源开发、饲料配方与饲料工艺设计，以及饲料与饲养企业管理等学科的研究，旨在满足人们日益增长的动物副食品饮食的需求。在动物科学的教学中将学习各种动物的养殖（包括养牛、养羊、养鹅、观赏动物饲养等），动物营养、遗传、繁殖、兽医学、牧草学、生态学、农业机械、农区规划、肉制品加工学等。在学习动物营养、遗传因素以及环境因素对动物生长发育的影响，可以通过电子显微镜观察动物组织细胞超微结构变化，来探讨和研究动物生长发育的特点，因此电子显微镜技术是动物科学教学和研究的重要技术手段。例如：应用扫描电镜检测鹿类毛的微观形态结构时可以明显观察到鹿毛的鳞片形态在科间、属间和种间存在的差异，同种不同个体毛的鳞片形态有差异，同一个体同一根毛样的不同部位也有差异[7]。

4.电子显微镜技术在食品与药品学专业实验教学中的应用。食品与药品学专业是以生命科学、食品科学和药品科学为基础，研究食品的营养、药品的安全与健康的关系，食品营养与安全保障、药品的安全与人类健康，通过对食品生产、加工的管理和控制，保证食品的营养品质和卫生质量，促进人体的健康。例如：荔枝的果实在采收后3～4天即开始变褐、变质、霉烂极不耐贮，通过用扫描电镜技术观察果皮结构，果皮的鲜红色是栅状组织细胞含大量花色甙所致，此花色甙流失，果皮即呈褐色。荔枝的外果皮仅有一层细胞外壁薄，角质层也薄，防止水分散失的能力差，果内的水分可部分地通过角质层散失到果外[8]。再如，运用扫描电镜对多种常见可食用淀粉颗粒的超微形貌进行观察，将考察的所有种类淀粉颗粒分为：块茎形、棒形、球形、扁平形、复粒结构、棱角圆滑和棱角尖锐多面体形及肾形等类别，通过扫描电子显微镜对淀粉颗粒超微形貌特征上加强国内淀粉产品的质量监管提供可靠参考[9]。

5.电子显微镜技术在园林专业实验教学中的应用。林学与园艺学专业是农业的重要组成部分，学习和掌握果树、蔬菜、花卉及观赏树木的栽培与繁育技术。园艺学科属于应用基础和应用型研究学科，是以农业生物学为主要理论基础，研究园艺作物生长发育和遗传规律的一门学科，也是研究园艺作物起源与分类、种质资源、遗传育种、栽培、病虫害防治及采后处理、贮藏加工等应用技术与原理的综合性学科。例如，观察五倍子乙醇提取物对表皮葡萄球菌的体外抗菌活性及其在电镜下菌细胞形态超微结构的变化时，采用新的中药抑菌实验方法对五倍子乙醇提取物进行表皮葡萄球菌的最低抑菌浓度测定，用电镜观察用药后细菌细胞的形态改变。在电镜下观察经五倍子处理的表皮葡萄球菌细胞的超微结构，扫描电镜显示菌细胞形态大小不等，排列不整齐，大多数菌细胞的细胞壁破裂。在透射电镜下，菌细胞细胞壁结构、层次不请，胞浆膜层次不分明，细胞质内含物大多消失，细胞浆内包含体和染色体模糊不清[10]。再如，用扫描电镜对黑龙江产十种不同科属、不同生境的蕨类植物的孢子囊和叶表皮进行了详细观察，结果表明蕨类植物的孢子囊和叶表皮在扫描电镜下，显示出更为丰富的形态特征，并表现出细致而稳定的异同点，可作为蕨类系统分类的现代手段，能更好地应用于疑难科属的分类研究[11]。

6.电子显微镜技术在农业工程学专业实验教学中的应用。工程学是研究自然科学应用在各行业中的应用方式、方法的一门学科，同时也研究工程进行的一般规律，并进行改良研究。在农学专业中工程学专业主要包括水利科学专业、机械与交通专业、化学专业等学科。在工程学专业中建筑材料的质量与性质，对于工程建设至关重要。例如：对纳米材料特性的研究一般与粒径的大小分布及形状等微观结构有着重要的关系，扫描电子显微镜（SEM）和透射电镜（TEM）等，可以在极高的放大倍数下直接观察纳米颗粒的形貌和结构，特别是测量纳米颗粒的大小，既直观又非常方便，所以电子显微分析是研究纳米材料的一种重要手段，而其中透射电镜则是最常用的检测设备之一。透射电镜是基于传统电子束技术上发展起来的，它分辨率高、放大倍数高，分辨本领已达到了0.1～012nm，所得到的纳米图像直观清晰，可以揭示物质内部的微细结构，广泛应用于材料科学与生命科学领域，是研究纳米材料的常用重要分析仪器之一[12]。

三、展望

在农业技术快速发展的进程中，对农业人才专业素质的培养有了更高的要求。因而在教学过程中，就要使学生能够更扎实地掌握其专业基础知识和科学研究能力，在未来的农业科学的研究中，对样本显微和超微结构的研究也就越发深入，因而电子显微镜技术在农学专业的应用也越加广泛。因此，将电子显微镜技术应用于农业高等院校的科研和教学，使学生对动植物以及材料科学超微结构的认识有更加清晰地了解，为农业专业的人才培养和农业现代化发展提供技术保障，也可以为农业的发展提供重要的技术手段。

参考文献：

[1]汪克建，孙善全.提高研究生电镜实验教学质量的几点体会[J].山西医科大学学报，2010，12（3）：296-298.

[2]陶忠芬，江海东.浅谈电镜技术实验教学的体会[J].局解手术学杂志，2009，5（18）：338.

[3]项晓人，袁莉民，杭向前.透射电镜超微低倍观察植物材料的制样方法[J].江苏农学院学报，1993，14（2）：79-80.

[4]吴立新，陈方玉.现代扫描电镜的发展及其在材料科学中的应用[J].武钢技术，2005，6（43）：36-40.

[5]汤雪明，戴书文.生物样品的环境扫描电镜观察[J].电子显微镜学报，2001，3（20）：217-223.

[6]李连宏，孙雷，唐建武.电镜在病理诊断与医学研究中的应用[J].大连医科大学学报，1998，4（20）：8-10.

[7]孙中武，高海钰，毕冰.鹿类动物毛的扫描电镜分析[J].东北林业大学，2003，4（31）：29-32.

[8]潘洵操，谢宝贵.荔枝果皮的扫描电镜观察[J].园艺学报，1996，3（23）：227-230.

[9]王绍清，王琳琳，范文浩.扫描电镜法分析常见可食用淀粉颗粒的超微形貌[J].食品科学，2011，（32）：74-79.

[10]李仲兴，王秀华，时东彦.五倍子提取物对表皮葡萄球菌的抗菌作用及其扫描和透射电镜观察[J].中国中医药信息杂志，2004，10（11）：867-869.

[11]邢怡，党安志，刘保东.黑龙江产十种蕨类植物孢子囊和叶表皮的扫描电镜观察[J].植物研究，2004，4（24）：413-419.

[12]刘仁林，虞功清.植物透射电镜样品制备技术的改进[J].江西林业科技，2008，（1）：41-43.

细胞与分子生物学技术范文1篇8

2010年诺贝尔生物医学奖授予英国生理学家罗伯特•爱德华兹，以表彰他在“体外受精”技术领域做出的开创性贡献。

1978年，罗伯特•爱德华教授和同事一起成功地使第一例试管婴儿诞生，从此开创了生殖医学领域的新纪元。试管婴儿在20多年前也曾被世界舆论界视为洪水猛兽而大加抨击，但时至今日，这项技术已经被全世界绝大多数国家承认，堪称医学史上的一大奇迹。迄今为止，全球已有上百万试管婴儿诞生。

被誉为“试管婴儿之父”的英国剑桥大学教授罗伯特•爱德华说：“克隆单纯从技术上讲非常简单，就是把卵细胞中DNA去掉，然后将体细胞中的DNA移入其中。这在世界上任何一个试管婴儿实验室中都可以完成，困难在于如何降低克隆的危险。”

本文以此热点问题作为命题材料，对2011年高考生物试题进行单项预测。预测材料及其涉及的知识、试题如下：

1．试管婴儿

【知识链接】要做好有关“试管婴儿”的试题，除了书本上的知识外，还要掌握“试管婴儿”技术的有关知识。“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的和卵细胞取出在试管中完全受精，并在试管中培养使其发育到囊胚期，再将胚胎移入女性子宫内使其发育成胎儿。

体外受精步骤包括：的采集与培养、卵母细胞的获取与培养、体外受精等操作技术。具体过程如下图:

哺乳动物胚胎发育的过程大体概括如下图：

例1下列关于关试管婴儿的说法，不正确的是（）

A.从良种母牛体内采集的卵母细胞都需要进行体外培养

B.从良种公牛采集的需进行获能处理

C.早期胚胎移植的意义在于提高优良母畜的繁殖率

D.早期胚胎指的是由受精卵发育至原肠胚时期的胚

解析：本题考查了试管婴儿的相关知识。根据体外受精和胚胎发育过程图解可知，早期胚胎指的是由受精卵发育至囊胚时的胚。

答案：D

例2据2008年1月17日《干细胞》杂志报道，某科学家使用了进行试管受精的年轻女性捐献的卵子，以及2名志愿者的皮肤成纤维细胞，成功克隆出了5个人体胚胎，进而可以开发出有研究价值的干细胞。请回答：

（1）上述过程中主要应用到的两项动物细胞工程技术为；若将某经过修饰的基因导入其中的部分胚胎干细胞，常用的方法是。

（2）在使用合成培养基进行胚胎干细胞培养时，通常需要加入等天然成分；在细胞培养时，要保证被培养的细胞处于一定的气体环境，所需要的气体主要有。

（3）科学家欲进行胚胎分割移植，则应该选择发育良好、形态正常的或囊胚，将其移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针进行分割。

答案：（1）动物细胞培养、细胞核移植显微注射技术（法）

（2）血清（血清、血浆）氧气和二氧化碳（3）桑葚胚

2．克隆人研究

【知识链接】克隆人的基本原理是动物细胞核的全能性，包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植。其基本过程为：

细胞核移植技术中注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核，而是整个细胞，伴随着两细胞融合，体现细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。该技术形成重组细胞继而发育成一个新个体，体现了细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。

例3下图为克隆人的示意图，据图回答：

（1）图中所涉及的现代生物技术有、和

等。

（2）下列有关胚胎移植的叙述正确的有（）

A.冲卵指的是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子

B.只有供、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育

C.供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应

D.不同动物其胚胎移植的时间不同，人的胚胎移植最好在四个细胞阶段进行

（3）图中两个婴儿长大后，外貌、性格和其他特征与原型男人相同，这说明具有全能性。

（4）使用培养基进行胚胎干细胞培养时，通常要加入等天然成分，除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的；早期胚胎发育在阶段以前的细胞是全能细胞。

（5）图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，必须用处理内细胞团，使之分散成单个细胞。干细胞形成组织、器官必须要进行和。

（6）在体外培养胚胎干细胞能否获得动物器官?

。为什么？

解析：（1）该图利用了细胞核移植、动物细胞培养、胚胎分割移植等技术。（2）冲卵一般是指是胚胎收集中的冲卵――胚胎、早期胚胎。供体和受体只有保证具有相同的生理状态，才能保证胚胎的正常发育。（3）克隆过程说明动物细胞核具有全能性。（4）动物细胞培养液的成分包括葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。动物细胞培养的条件：无菌、无毒的环境；营养物质（合成培养基）；温度和pH（36.5±0.5℃，7.2～7.4）；气体环境（氧气和二氧化碳）等。（5）动物细胞培养过程常用胰蛋白酶处理组织，以使之分散成单个细胞。（6）胚胎干细胞在体外培养条件下一般只能增殖进行细胞分裂，不能发生细胞分化。

答案：（1）核移植胚胎移植细胞培养（另外写细胞融合、胚胎分割也对，写了三个则给满分）（2）ABD（3）动物体细胞核（4）血清温度和pH桑葚胚（5）胰蛋白酶细胞的分裂分化（6）不能胚胎干细胞在体外培养条件下可以增殖而不发生分化

3．生物技术中的伦理问题

【知识链接】生物技术引发的伦理问题包括克隆技术引发的伦理问题、试管婴儿引发的伦理问题、基因检测引发的伦理问题。中国政府对于克隆技术的态度是禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆人；对于试管婴儿的态度，中国卫生部的规定是实施体外受精、胚胎移植及衍生技术必须获得卫生部的批准证书。

例4下图所示为人类“治疗性克隆”的大致过程。请回答下列问题：

（1）图中①为细胞，过程A是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术称为。

（2）图中③能诱导分化出神经细胞、血细胞、肌肉细胞，其根本原因是的结果。这样培育得到的组织器官进行自体移植的最大好处是。

（3）若应用转基因技术治疗遗传性糖尿病，可将健康人的控制胰岛素合成的基因导入结构④中的

，原因是这些细胞。

（4）在用PCR技术扩增胰岛素基因时，缓冲溶液中必须加入的物质有：、分别与两条模板链结合的两种引物、以及四种脱氧核苷酸。DNA的合成方向总是从子链的延伸。

（5）我国政府禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆研究。为什么要反对生殖性克隆（即克隆人）呢？请你写出一条理由：。

解析：从图可以看才出，治疗性克隆是将患者的体细胞的核与卵细胞的细胞质进行重组，形成重组细胞，将重组细胞经过培养得到囊胚，取囊胚内细胞团培养得到不同组织器官，可用于进行自体移植，不会产生免疫排斥反应。

答案：（1）次级卵母（卵）核移植

（2）基因选择性表达不会产生排异（免疫排斥）反应

（3）内细胞团分化程度极低（或具有全能性），可使外源基因在相应组织细胞表达

细胞与分子生物学技术范文篇9

【关键词】规范术语系统

【中图分类号】G632【文献标识码】A【文章编号】1006-9682(2010)04-0139-03

一、所谓术语

术语(terminology)是在特定学科领域用来表示概念称谓的集合,是一种特定的话语构成模式,通过言语或文字来表达或限定科学概念的约定性语言符号,是思想和认识交流的工具,是区别一种学说、一个学科最为关键、最具标志性的特征,是学科的概念、符号、定律、理论、应用和仪器等特定的、连贯的、科学研究的模型,用以描述、阐释学科内涵的“符号”系统。就其性质而言,是一种独特的语言单位以单义性的方式为某特殊活动领域内的某概念命名;就其内容而言,是指某意义已有解释或已确定了的技术短语、符号的有组织的集合;就其范围而言,是指在一个专业领域内常用的全部专业词汇和表达方式以及它们的规则的总和。它是一个学科区别于其他学科的重要标志之一。

生物学作为一门独立的自然科学,发展历史不长,实验性生物学的发展至今不过100多年,分子生物学仅经历了50多年的短暂历史。而今生物技术的发展迅猛,大力促进着新的科学名词不断涌现和广泛使用,并不断地被引入中学生物教材中。现阶段生物学的概念理论体系尚不完备,术语系统尚未完全规范,这给高中生物学的教学带来了不少困惑。

二、高中生物学概念术语使用过程中存在的不足

新的课程改革针对我国基础教育的弊端,改变以前过分注重知识积累而忽视对人的能力及人生观价值观等方面培养的陈旧方式和传统死记硬背机械的学习方法。倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。鉴于此,国家在新课程标准基本要求指导下,推出了多个版本的高中生物新教材。新教材在体现新课改精神方面具有很强的指导性,编写理念有了较大幅度的跨越,进一步完善了教材的知识结构和内容,对于概念的阐述注意了准确性、严谨性,加强了科学史教育,理解科学过程,亲历试验和探究等。教材的多样化丰富了知识体系,有助于促进教师“用教材教”,有利于不同层次学生群体的学习选择。然而教材知识体系的多样化,不应理解成学科的术语系统也可以有多个版本,否则不利于学习与交流。

1.内容相同而形式不同

由于现行使用的不同版本的高中生物新教材的编写群体不同,专家们各自擅长的研究领域、知识储备、对相应知识要求及理论体系都有所不同,加之一些概念体系在学科内尚未完善统一等因素,在不同版本的高中生物教材中,使用的概念术语体系出现较大差异。内容相同而形式不同给初学者的理解记忆增添了不必要的负担,也影响了学生知识体系的构建。以人教版和浙科版为例,单独使用每一个版本,应该说是各有特色,都是不错的教科书。但如果相互参照使用,问题就出现了,刚接触生物学知识的中学生们会发问“以谁为标准?谁是对的?”如:“物质跨膜运输的主要方式”人教版分为自由扩散、协助扩散、主动运输,而浙科版对应的则分为扩散、异化扩散和主动转运;“细胞代谢”中人教版将光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,浙科版将光合作用分为光反应和碳反应两个阶段;“生物变异”中人教版分为基因重组、基因突变和染色体变异三种类型,浙科版将其分为基因重组、基因突变和染色体畸变等。还有,如“T细胞”和“辅T细胞”,“效应T细胞”和“效应细胞毒性T细胞”,“浆细胞”和“效应B细胞”,“年龄组成”和“年龄结构”,“性别比例”和“性比率”等等。这里并不存在谁对谁错的问题,只是采用了不同的术语体系,但对刚接触生物学知识的中学生而言,却是实实在在的困惑,在信息如此发达的今天,学生们不可能不接触其他版本的教材。初学者需要的是一个个定义明晰的概念,去建构自己的知识概念体系,从而形成自己的兴趣和能力。“对学生来说,知识性内容与生物学基本概念、原理和规律的相关性越高,实现迁移的可能性就越大;其时效性越长久,对学生终身学习和发展的价值就越高”。[1]

2.形式相同而内容不同

作为一门独立的自然科学,实验性生物学的发展至今不过100多年,但近几十年来,生物技术却得到了突飞猛进的发展,新的科学名词不断涌现并被广泛使用,特别是有关生物工程类的概念名词爆炸式发展。这些大多通过翻译过来的“泊来语”。在翻译、定义和使用的过程中,尚未规范完善,概念的内涵界定不少仍是一个研究课题。以人教版为例,IA模块必修三“免疫调节”一节中对B淋巴细胞的描述是:“B淋巴细胞是造血干细胞在骨髓中发育成熟的一类细胞”;[6]“B淋巴细胞受到抗原刺激后,在淋巴因子的作用下,开始进行一系列的增殖、分化,形成浆细胞,产生抗体”。[6]在IA模块选修三“动物细胞工程”――动物细胞融合与单体克隆抗体这一部分内容中则是这样描述的:“B淋巴细胞能分泌抗体,凝聚或杀死这些病原体”(《现代生物科技专题》P53)。“先用羊的红细胞对小鼠进行注射,使小鼠产生免疫反应,……又设法将鼠的骨髓瘤细胞与脾脏细胞中产生的B淋巴细胞融合,……这种杂种细胞的特点是既能迅速大量增殖,又能产生专一抗体”(《现代生物科技专题》P54)。“免疫学”定义的B淋巴细胞没有产生抗体的功能,能产生抗体的是B淋巴细胞分化形成的浆细胞。“细胞工程”则明确地说“B淋巴细胞能分泌抗体”。显然两处对B淋巴细胞功能的界定描述存在明显的差异,引发概念歧义。

“杂种”一词在教科书中多处引用却无明确定义,也存有歧义。在人教版IA模块必修二“遗传杂交”一节中有这样的描述:“在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离”。[5]在IA模块选修三“植物细胞工程”的植物体细胞杂交部分中则有这样的描述:“科学家们采用体细胞杂交的方法,终于得到了‘番茄――马铃薯’杂种植株”(《现代生物科技专题》P36)。“科学家们利用植物体细胞杂交技术,又相继培育出了烟草――海岛烟草、胡萝卜――羊角芹、白菜――甘蓝等种间或属间杂种”(《现代生物科技专题》P37);在“动物细胞工程”――动物细胞融合与单体克隆抗体这一部分内容中则有这样的描述:“先用羊的红细胞对小鼠进行注射,使小鼠产生免疫反应,……又设法将鼠的骨髓瘤细胞与脾脏细胞中产生的B淋巴细胞融合,……这种杂种细胞的特点是既能迅速大量增殖,又能产生专一抗体”(《现代生物科技专题》P54)。可以看出,“杂种”一词,在《遗传与进化》中是指含等位基因的同种个体,即杂合体。而在《现代生物科技专题》中则似乎是指种间或属间杂交的产物。在种的属性上是完全不同的概念。

不同版本的教材之间同样存在形式相同而内容不同的问题,如“细胞器”在人教版中的定义是“在细胞质中……都有一定的结构,如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等,它们统称为细胞器”,[4]而在浙科版中的定义是:“细胞器是真核细胞中具有特定功能的结构。……”,[7]“细胞核是细胞中最大的细胞器。”[7]细胞器的内涵发生了很大的变化。又如,“基因”在人教版中的定义是“基因是有遗传效应的DN段”,[5]在浙科版中“基因”定义是:“基因一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段――在大多数生物中是一段DNA,而在RNA病毒中则是一段RNA。”[8]等。如果说概念术语内容相同而形式不同,更多的是给初学者带来记忆困扰,那么,概念术语形式相同而内容不同,给初学者带来的是逻辑的混乱。我们在强调概念发生过程和发展性的同时,不能忽视产生的结果。这种“公说公的理,婆说婆的理”,怎么说(定义)都行的现象,会让学生感觉到科学的不科学。

3.概念术语定义不准确或不定义

各版本的新教材在这方面比老教材中存在的一些不准确的定义有了很大的改进,概念的界定都尽可能的做到科学准确,但仍有不尽人意的地方。如前述“基因是有遗传效应的DN段”,[5]忽略了RNA病毒的基因存在于RNA之中。又如浙科版“由于激素是通过体液的传送而发挥调节作用的,所以这种调节又称体液调节”。[9]将体液调节与激素调节等同看待。其实人体“除激素以外,还有其他调节因子,如CO2”[6]所以体液调节与激素调节概念上是有区别的。

遗传的分类中“X连锁隐性遗传”(人教版语)和“伴X染色体隐性遗传”(浙科版语),“X连锁隐性遗传”从语法上讲属于偏正短语,含义很明确,说明遗传的基因位于X染色体上的隐性基因,而“伴X染色体隐性遗传”则为动宾结构,在词义上存在歧义,若以伴X染色体的隐性遗传解,则与定义(由X染色体携带的隐性基因所表现的遗传方式――浙科版《遗传与进化》P43)不符。

另外,高中生物教材中存很多“裸概念”――即不加定义直接在教材中呈现的概念。如竞争、轴丘、基因敲除等,教材中既不定义也不注释,编写者似乎在默认学生是自己的已知。但事实上有些很专业的名词术语学生在日常生活中基本未接触,即使是中学生物老师也未必都熟悉,如“轴丘”,不事先查阅资料,连不少生物老师也不清楚它到底指什么;“基因敲除”更是1985年才奠定理论基础,1987年建立模型的一项新的基因工程技术,又有几个中学生物老师能熟知其技术规程?有些虽是日常生活中常用的,但与学科术语却存在一定的差异,如“竞争”。

三、规范高中生物学术语系统的几点想法

1.规范的必要性

学科术语,是一个学科区别于其他学科的重要标志之一。国际上有国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)等设有的专门术语委员会,负责组织和协调这方面的工作。我国术语工作也有悠久的历史,旬子的《正名篇》就是有关语言理论的著作,其中很多论点都与术语问题有关。汉唐时期的佛典翻译吸收了大量梵文的佛教术语。19世纪下半叶,以京师同文馆、江南制造局为中心翻译了大量科学技术著作,引进了大量科学术语。到了清末,设编订名词馆,成为中国历史上第一个审定学术名词的统一机构。1919年成立科学名词审定委员会。1932年成立南京国立编译馆,开始集中管理全国科学术语的审定工作,1933年出版了《化学命名原则》。1949年后,术语工作开始了一个新阶段。1950年5月,在中央人民政府政务院文化教育委员会的领导下组织了“学术名词统一工作委员会”,下设自然科学、社会科学、医药卫生、艺术科学和时事名词五大组。1956年国务院将学术名词统一工作交给中国科学院,成立了“中国科学院自然科学名词编订室”(中间曾改为“中国科学院翻译出版委员会名词室”)。1978年,国务院批准由中国科学院主持,筹建全国自然科学名词审定委员会,先后成立了6个分科委员会,召开了一系列名词审定会和讨论会。1985年4月25日全国自然科学名词审定委员会在北京正式成立,1996年12月更名为“全国科学技术名词审定委员会”。委员会的工作范围涉及广义的自然科学领域,包括数学、物理学、化学、天文学、地球科学、生物科学、技术科学、农业科学、医学等。其任务是:确定工作方针,拟订全国自然科学名词统一的工作计划、实施方案和步骤;负责审定自然科学各学科名词术语的统一名称,并予以公布施行。这一切都说明我国对术语的制定和规范化方面的重视。

2.规范的可行性

高中生物学科教材中存在的一些术语规范问题,与生物学科研究发展历史短暂等有关。术语规范是学科发展的必然,我们应该借新课改的契机,以教科书作为规范的样板,使中学生物学的术语系统不断完善和规范。对一些有歧义、定义不准确或形式相同而内容不同的概念术语,可以在“全国科学技术名词审定委员会”的指导下,由课程教材研究开发中心等权威机构对内容予以恰当的界定、适度的审定,选择能准确扼要地表达定义的、便于腹词、不引起歧义的短语,依据“全面规划,依靠专家,统一协调,科学审定,正式”的方针,统一概念术语的使用,规范中学生物学的术语体系;或者选择一个版本的教材,在其原有的概念体系的基础上,进一步加以完善后推广,其他各教材编写机构建立术语数据库,统一规范引用,为学生提供学习与交流的方便。如“物质的跨膜运输”可定义为“自由扩散、异化扩散(又称协助扩散)和主动转运三种主要方式”;“光合作用”可分为光反应和碳反应两个阶段;“杂种”一词则可在种内统一改称“杂合子”或“杂合体”,种间则称“杂种”等。“裸概念”可根据其重要性适当调整其在教材中的有效呈现方式。这不仅有利于中学生物教学、减少对中学生造成的不必要困扰,同时也有利于生物科学的健康发展。

规范术语,是学科建设必不可少的重要环节,其目的不是统一思想,而是为了统一表达。规范不仅是科学研究的必要条件,而且是学科成熟的标志,只有当一门学科的研究者(至少是一部分研究者)形成了共同的规范,该学科才从前科学时期进入科学时期。中学是基础教育阶段,能力的培养关系到学生的潜力发展,而扎实的基础和浓厚的兴趣是其前提。如果在入门阶段就让学生对中学生物学的基本概念无从把握,会严重影响学生的学习兴趣和学习积极性。未来的国家竞争是人才的竞争,在生物技术飞速发展的21世纪,我们理应吸引更多优秀的人才投身于生物科学的研究,推动我国生物科学的蓬勃发展。因此,规范中学生物学术语系统迫切而意义深远。

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细胞与分子生物学技术范文1篇10

【关键词】眼科疾病；多潜能干细胞；诱导功能

近年随着细胞工程的发展，多潜能干细胞的临床医学研究的热点，在一些大型医院中已经成功建立起具有各种功能的干细胞体系[1]。由于多潜能干细胞较胚胎细胞更容易获得，并且不受免疫排斥及社会伦理等问题的限制，因此目前已经被广泛应用在临床疾病的治疗中[2]。由于视网膜结构明确，在各个阶段中的具有明确的标志物，且操作简单，因此成为干细胞移植技术的最佳研究对象。本文将通过对干细胞在眼科疾病中的应用现象进行综述，从而为眼科疾病治疗提供新的方向，现对其综述内容报告如下。

1多潜能干细胞概述

多功能干细胞就是在某一生物体内导入数个外源转录因子，从而改变体细胞的基因序列，使得整个细胞体系具有多功能潜能以及记忆分化功能的特性。多潜能干细胞于2006年由日本大学Yamanaka以及Takahashi[3]率先在小鼠体内导入Klf4、Sox2、Oct4以及c﹣Myc等四种转录因子，从而成功获得与小鼠胚胎干细胞类似的多功能干细胞，经诱导的干细胞与胚胎细胞在分化潜能、生物学特性、基因表达等方面具有异常高的相似性。一年后，Takahashi在人类皮肤中导入Klf4、Oct4、c﹣Myc以及Sox2等四种转录因子，从而实现了皮肤纤维细胞基因的重新排列，成功诱导人体多潜能干细胞。目前关于多功能潜能干细胞的研究所使用的诱导因子大部分是源自于Yamananka实验中使用的4种转录因子。

2多潜能干细胞的来源

根据干细胞的生物学理论，任何一种体细胞在外源转录基因的诱导下均能被诱导为多潜能干细胞，不同类型的体细胞诱导为潜能干细胞所需要的转录因子种类并不相同，来源于不同发育阶段或胚层中的细胞其诱导为潜能干细胞的容易程度以及所需要的转录因子也不相同[4]。因此在临床疾病中应用干细胞移植手术进行治疗成功的关键在于选择合适的细胞类型进行基因重编排。选择干细胞进行诱导时必需符合风险小、获取容易、重编率高且容易扩增、培养周期短的特性。经过多年的临床试验，目前已经成功将部分体细胞成功诱导为具有潜能特性的干细胞[5]。

2.1皮肤纤维细胞皮肤纤维细胞是一种分布广泛，容易获得的体细胞，其在诱导分化为潜能干细胞中具有明显的优势。目前在相关研究中重编体细胞的来源均选择皮肤纤维细胞。自Yamanaka及Takahashi等人将成人皮肤细胞重新诱导为具有多潜能功能的干细胞后，关于将人体纤维细胞诱导为具有多潜能干细胞的报道不断出现。Jaenisch等[6]通过对帕金森患者皮肤进行诱导，让其生成具有全能性的干细胞，在转录因子的诱导下将其转化为多巴胺神经功能细胞。随后Jaenisch等人在大鼠中成功将多潜能干细胞诱导为多巴胺神经单元，并将其移植到患有帕金森症的大鼠中，研究发现大鼠帕金森症状得到显著的改善。Osakada等人[7]也曾通过对人体皮肤进行体外培养生产纤维细胞，并通过诱导让其成为多潜能干细胞，通过诱导让其定向分化为视网膜色素上皮细胞及光肝素器细胞。但由于皮肤纤维细胞在诱导过程中效率较低，所需时间较长，因此此种方法还需要进一步进行研究。

2.2脂肪干细胞随着细胞工程的发展，近年有学者在人体脂肪干细胞中应用上述四种转录因子成功诱导为多潜能干细胞[8]。与皮肤纤维细胞相比，脂肪干细胞来源简单，可直接通过脂肪抽吸并能获得，因此在临床上通过对脂肪干细胞进行诱导，从而大量获得具有潜能分化的干细胞，为细胞移植提供了必需的支持[9]。此外脂肪干细胞容易诱导，与皮肤纤维细胞相比，其更容易获得，细胞诱导周期短，细胞诱导效率高。由于脂肪干细胞属于多功能细胞，因此其经诱导可分化为软骨细胞、骨细胞、肌细胞等细胞体系。但目前脂肪干细胞诱导分化技术还处在探索阶段，诱导技术还没有成熟，对于其能否用于眼部疾病治疗中还需要进一步进行研究。

2.3神经干细胞神经干细胞具有自我更新更新能力、具有多潜能分化的原始细胞。神经干细胞来源于成体组织及胚胎细胞中，在以往的研究中有较多的学者成曾对神经干细胞的应用价值进行过探讨，研究显示，可对胚胎细胞进行诱导分化，从而让其成为具有多功能潜能的干细胞[10]。研究显示，从睫状体或视网膜中可获得神经元干细胞，这些细胞具有高度的潜能性，能有效更大的分化潜能。但由于神经干细胞来源途径有限，不容易获得或培养，因此目前为止还没有被广泛用于细胞诱导中。通过对神经细胞进行诱导能有效获得干细胞，且能够有效将干细胞定向诱导为具有高度分化功能的视网膜细胞，从而药物治疗及疾病机理的研究提供更加广阔的研究平台，因此科学技术还需要进一步进行发展。

3多潜能干细胞在眼科疾病中的应用概况

多潜能干细胞诱导技术在临床上已获得重要的发展，对其进行诱导可让其分化为各种细胞，目前在眼科疾病的治疗中已经获得广泛的应用。有学者证实约有40%的药物被应用到临床上后由于药物毒性难以预测从而不适合使用[11]。多潜能干细胞由于能分化成自体组织细胞，具有安全可靠的特性，因此克服了药物中存在的毒性缺陷，从而为疾病治疗及细胞移植提供了可能性。通过建立疾病模型，从而能全程观察细胞分化的过程，为眼科疾病的治疗提供机会[12]。

3.1多潜能细胞经诱导分化后可成为视网膜细胞多潜能干细胞与人类胚胎细胞类似，能定向分化为各种视网膜细胞，加之潜能干细胞具有无限增殖的特点，因此其可为眼科疾病的治疗提供足够的细胞来源。经诱导目前潜能干细胞可分化为包括光感受细胞、视网膜色素上皮细胞以及视觉神经节细胞在内的各种视网膜细胞。Buchholz等[13]曾通过IMP90-3细胞体系对干细胞进行体外诱导，让其在去碱性纤维的培养环境中进行生长分化，经过20多天的培养后可发现培养液中出现色素细胞。经60多天的培养后能发现大量的天色素出现聚集，将聚集的色素细胞分离为单个色素细胞，并将其移植到视网膜上皮细胞液中进行培养，并对Pax6、RPE65、CRALBP等转录因子采用PCR进行分析，通过分析可发现这些具有分化潜能的视网膜色素上皮细胞能够分为为视网膜细胞。对这些干细胞进行免疫组织化学染色，并通过荧光显微镜进行观察，结果证实这些具有分化潜能的视网膜上皮组织细胞能吞噬视杆外节盘膜，从而证实这些干细胞具有正常视网膜细胞的功能。从上述研究中发现多多潜能干细胞进行诱导能将其分化为视网膜细胞，其应用前景乐观。

3.2多潜能干细胞移植情况目前将经过诱导的多潜能干细胞移植到视网膜细胞中的技术日趋完善，并在临床上得到广泛应用。神经层视网膜是由神经膜色素上皮细胞组成的，随着人体年龄的增长，其功能逐渐丧失并出现凋亡，从而引起黄斑性病变。随着我国人口老年化，目前黄斑性视网膜病变的患者日益增多，在这些患者中应用视网膜上皮细胞移植可获得较好的治疗效果[14-15]。相关研究显示，将自体视网膜上皮细胞进行移植能有效改善糖尿病黄斑水肿患者的视力[16]。Idelson等[17]曾在2009年通过采用人体胚胎干细胞对其进行定向分化，并将其移植到获得视网膜病变的大鼠眼中，移植5周后，对大鼠视网膜采用电生理进行检测，使得视网膜功能得以恢复，从而证实多潜能干细胞能成功运用在黄斑病变的患者中。

3.3多潜能干细胞生物学特性研究目前在临床上广泛通过采用人成纤维细胞进行诱导，通过诱导建立多潜能细胞体系，通过建立疾病特异性细胞体系，尤其是通过建立特异性动物模型，从而为药物的临床应用以及疾病机制的研究构建良好的平台[18-20]。此外，通过利用多潜能干细胞能为药物应用以及临床直接的研究提供理论性基础。Jin[21]在2011年时曾利用Klf4、Sox2、Oct3以及c-Myc等因子对含有RP9、RP1、PRPH2以及RHO等基因进行诱导，通过诱导发现视网膜色素病变的患者能成功生成各种皮肤纤维细胞，从而获得具有各种潜能的视网膜干细胞。

4展望

随着眼科疾病的研究不断深入，目前大多数眼科疾病已经获得一定的发展，由于传统的药物治疗及手术治疗常存在较大的副作用，从而影响患者的治疗效果。通过对眼部疾病患者建立多潜能干细胞体系，从而为患者带来全新的医学治疗途径。尽管目前多潜能干细胞的应用仅限于临床医学研究，但随着细胞学技术的发展以及临床医学对眼部疾病的深入研究，在不久的将来多潜能干细胞存在的不足将会被医学工作者克服，最终有望在临床上得到广泛的应用。

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细胞与分子生物学技术范文篇11

关键词动物细胞工程教学兴趣教学

中图分类号：G424文献标识码：A

InterestingTeachingofAnimalCellEngineering

XUYipeng

（ZhejiangBiometricQuarantineandInspectionandTechnologyLaboratory，

CollegeofLifeSciences，ChinaJiliangUniversity，Hangzhou，Zhejiang310018）

AbstractBasedonthedevelopmentofmoderncellbiologyandtechnologyofanemergingdiscipline，animalcellengineeringisacoursethatcloselyintegratetheoryandpracticeandthatplaysanimportantroleinthecurriculumoflifesciencesininstitutionsofhigherlearning.Thisarticlediscusseshowtoimprovethestudents'interestintheanimalcellengineeringcourse，inordertoprovideareferencefortheteachingreformoftheanimalcellengineeringcourse.

Keywordsanimalcellengineering；teaching；interestingteaching

细胞工程是指按照一定的设计方案，通过在细胞、亚细胞或组织水平上进行实验操作，获得具有目的性状的细胞、组织、器官或者个体的综合性生物工程，是理论与实践相结合的典范，在现代生命科学的研究中，细胞工程是生物技术应用于产业一个技术公用平台，代表着现代生物工程最新的发展前沿，在医药、食品、农林等各领域发挥着越来越重要的作用，在高校生命学科及相关学科的课程设置中占有重要地位。动物细胞工程是细胞工程的重要组成部分，主要内容包括：细胞培养、细胞融合与单克隆抗体、胚胎工程、干细胞与组织工程、核移植技术与动物克隆、转基因动物与动物生物反应器和动物染色体工程等。通过学习动物细胞工程这门课程可以为学生今后从事与细胞工程有关的生物技术产业工作奠定良好的理论和技术基础。通过近两年的教学实践和改革，笔者就如何应用兴趣教学法提高学生学习效率和教学质量进行探讨。

1合理定位课程，让学生充分认识到本课程的重要性

我校动物细胞工程这门课程是在第6个学期开设，学生已经完成对生物学导论、动物生物学、分子生物学、细胞生物学等必修课程的学习，这非常有利于学生对动物细胞工程课程中一些知识进行认知结构的迁移。而动物细胞工程在本校既然是选修课程，其教学目的也必然有别于必修课程。因此，教学目的的侧重点不再是让学生掌握一般的概念和原理，而是更多地让学生领悟和学会如何利用所学知识进行创造，让学生充分认识到动物细胞工程并非一门理论性学习为主的课程，而是一门理论和实践结合非常强的课程，是一门学好可以走向工作岗位的课程。笔者认为，在教授此课程时，需紧紧围绕细胞水平的技术创新和技术应用为中心，联系现代生物技术产业，使学生了解动物细胞工程各主要技术领域的原理和方法及其应用。

2上好第一节课，吸引学生眼球

上好第一节课，也就为本课程的整个教学过程定下了基调。第一节课的内容无非是绪论部分，大多老师可能会对本课程的发展、地位等娓娓道来，但是却不能引起学生的兴趣，笔者尝试提问式教学代替讲述式教学收到了良好的效果。比如在讲述动物细胞工程的研究领域时，笔者就在教学PPT中列出“多莉”羊、“人耳鼠”、“试管婴儿”、发光猫等图片尝试让学生对位入座，以激起学生的兴趣。

3紧跟时代步伐，更新教学内容

目前细胞工程相关的教材有安利国版《细胞工程》（科学出版社）、杨吉成版《细胞工程》（化学工业出版社）、李志勇版《细胞工程》（高等教育出版社）、庞俊兰版《细胞工程》、叙永华版《动物细胞工程》等，笔者所用的参考教材是安利国版《细胞工程》。虽然相关教材众多，但生物技术发展日新月异，教材的更新速度根本无法赶上，因此，必须及时查阅相关文献或信息，传授学生最新的知识。比如讲解胚胎工程可引入人类早期胚胎的成功培养；讲到转基因动物可引入中南大学的“供体猪”；讲到干细胞可以引入“人工肾”等。

4以社会问题或社会需求为切入点传授理论知识

单纯理论的讲课效果，或者先理论讲解再到实际应用讲解的效果其实并不如从实际需求到理论讲解的效果好，因此笔者在讲解每个章节时尽量先引入社会问题或社会需求再来讲解理论知识，这样一来，学生课上的专注度明显提高，收到的讲课效果也非常好！比如在讲解细胞融合与单克隆抗体这章时，笔者就抛出杭州下沙企业期望与浙江高校合作解决的一些项目，其中就有不少抗体制备技术，这即刻引起学生的关注；比如在讲解干细胞这章节时，引入“儿子严重烧伤父亲拒用麻药割皮救子”的新闻事件，让学生重视干细胞研究的重要性；在讲解胚胎工程时，引入广州“代孕事件”。

5合理利用多媒体技术

动物细胞工程是一门综合性很高的课程，传统的“粉笔+板书（或PPT）”的方式已经难以满足新形势下对这门课程教学的要求。现代教育技术在高等院校中已得到普及应用，通过多媒体技术，我们可以给学生展示除课本外更多的图片和视频信息，甚至可以直接在上课时在网上搜索相关信息给学生看。这些多媒体技术的应用在提高学生学习兴趣的同时，可以发散学生思维，不但可以补充书本内容，也可以提高学生对书本内容的学习效果。比如在讲解实验室的安全性时，可引入电影《生化危机》片段；在讲解细胞融合时，可引入《杂交》这部电影；在讲解胚胎工程时，可辅以3D动画演示婴儿从受孕到诞生全过程；讲干细胞可引入“八戒的肝救活孙猴子”的新闻。每次课讲授时适当适量适时地引入一些多媒体图片、视频或动画信息，可以在上课之初即刻吊起学生对即将要学的知识的胃口，也可以在课中学生注意力不集中时再次把他们的注意力拉回来，多媒体图片或视频可以说是调动学生学习兴趣的一把利剑。但是这把利剑不能过度应用，否则就主次不分，学生把握不住重点，效果就会适得其反。

6在讨论中实践实验

笔者所授的动物细胞工程有8个学时实验，实验内容为细胞培养的基本过程，基本为验证性实验，但这并不妨碍学生对知识的学习，这主要在于讨论式学习的引入。实验课之前，笔者在课堂上放映培养基过滤操作视频、细胞原代培养操作视频、小鼠心肌细胞培养操作视频等，让学生思考视频中实验人员的操作规范问题，让学生知道实验操作中的注意事项及其对实验结果的影响。在实验课中，引导学生对比实验前后结果，得出自己的结论，比如在做细胞培养基过滤实验时，教学生用倒置显微镜观察未过滤培养基的受污染情况，判断污染微生物的类型，从而让他们知道正确过滤的重要性以及如何处理受污染的培养基。

细胞与分子生物学技术范文篇12

关键词:植物组织培养;技术与理论的发展;优良品种

中图分类号:Q944.6文献标识码:A文章编号:1674-0432(2010)-08-0025-1

植物组织培养的主要研究内容是:在无菌及离体条件下,细胞、组织、器官所需营养条件和环境条件;细胞、组织、器官的形态发育规律,植物材料的快速大量繁殖方法;原生质体融合方法与机理;再生个体的遗传变异;种质资源的离体保存机理与方法;通过植物细胞工程实现对动植物的遗传改造,创造新的生物种质,为人类造福。

20世纪30年代末至40年代初,美国的怀特(White)等进行了番茄根尖离体培养,建立了可以继代培养(subculture)的第一个无性系,并且首先成功地设计了进行植物组织培养的综合培养基,确定了植物组织培养的基本方法。1904年,Hanning最先在含有无机盐溶液及有机成分的培养基上成功地培养了胡萝卜和辣根菜的胚,结果发现离体胚也可充分发育,并有提早萌发形成小苗的现象。40-50年代以后,植物组织培养的研究日趋繁荣。1904年J.Vanoverbeek试用椰子的液体乳加于培养基中,使心形期曼陀罗杂种幼胚培养成功。到50年代初,Steward等在胡萝卜组织培养中也使用了这一物质,从而使椰子汁在组织培养的各个领域都得到了广泛应用。

1945年Skoog和崔徽发现,腺嘌呤或腺苷不但可以促进愈伤组织的生长,而且还能解除培养基中生长素对芽形成的抑制作用,诱导芽的形成,从而确定了腺嘌呤与生长素的比例是控制芽和根形成的主要条件之一。1956年Miller等在鲱鱼DNA中分离出一种有高度活力的促进细胞分裂和芽形成的物质,鉴定了结构式,并命名为激动素(kinetin),这是带有呋喃环的腺嘌呤,其活力超过腺嘌呤约3万倍。现在,具有和激动素类似活性的合成的或天然的化合物已有许多种,总称为细胞分裂素(cytokinin)。细胞分裂素类的发现和应用,大大推动了组织培养技术的发展,成为50年代此领域的一大突破。应用细胞分裂素类物质就有可能诱导已经成熟和高度分化的组织的细胞进行分裂。

1952年法国的G.Morel和Martin首次证实,通过茎尖离体培养,可以由感染病毒的大丽花中获得去病毒(virus-free)植株。1953年W.H.Muir发明了用要摇床振荡的液体培养,使烟草愈伤组织破碎,形成由单细胞和小细胞聚集体的细胞悬浮液,即细胞悬浮培养技术(suspensionculture)。1957年,Skoog和Mille提出了器官形成的激素控制理论,提出细胞分裂素与生长素的比例与绝对含量,调控着根和芽的分化,当二者比值高时促进茎芽的分化,低时促进生根,比值适中时组织则倾向于一种无结构的方式生长。1958-1959年间,J.Reiner和F.C.Steward分别报道由胡萝卜愈伤组织的单细胞,经悬浮培养产生了大量的胚状体(embryoid)和幼苗。这是一种不同于通过芽和根的分化而形成植株的再生方式。

60年代后,植物组织培养即开始走向大规模的应用阶段,同时研究工作也更加深入和扎实。通过与常规育种、良种繁育和遗传工程技术相结合,在植物改良中发挥了重要的作用,并且在若干方面已经取得了可观的经济效益。1960年G.Morel采用兰属(cymbidium)的茎尖培养,实现了去病毒和快速繁殖两个目的。这是经过茎尖-原球茎-小植株的方式而再生的,成为植株再生的第四种方式。1971年T.Takebe等首次报道由烟草原生质体通过细胞壁再生、细胞分裂等过程再生出了完整的植株,证实了原生质的全能性。1972年P.S.Carlson等完成了粉蓝烟草和长花烟草的原生质体融合,实现了体细胞杂交。

70年代初期开始,我国掀起了单倍体育种的高潮,约有上千个机构和小组从事小麦、水稻、烟草、玉米、三叶橡胶等各种作物的花药花粉培养,并取得了一批有意义的成果。目前我国在原生质体培养、体细胞杂交、突变体筛选、去除病毒、次生代谢物发酵生产、人工包装超级种子等方面都有了进步。

组织培养应用已涉及观赏植物、果树、农作物、林木、药用植物、工业原料植物等方面,人们以组织培养技术为手段,对植物的快繁与脱毒、种质保存、次生物质生产、细胞工程和基因工程等生物技术育种以及遗传学和生物学基础理论进行了广泛的研究。

参考文献

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