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动物细胞的特征范文1
关键词：细胞程序性死亡；活性氧；Ca2+；激素；基因
中图分类号：Q946 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2012）11-0058-04
细胞程序性死亡（programmed cell death，PCD）是细胞在内外界刺激的作用下由基因调控的主动连续的自杀过程。这一概念最初由Gluchsman于1951年在研究两栖类动物的变态现象时提出，1972年Kerr等将其命名为apoptosis（细胞凋亡）。动物PCD的研究取得了重要进展。PCD在动物的生长发育中，特别是在维持细胞和组织的平衡、特化、形态建成与防病抗病过程中发挥重要作用。植物PCD的研究起步较晚，1994年始见这方面的论文，随后这方面的研究逐年增加，但多集中于病原体引起的PCD。目前，植物PCD已成为植物学研究的一个热点，近年来的研究表明，PCD作为一种普遍的生命现象，不仅在植物正常生长发育中发挥着重要作用，而且在植物抵御不良环境中具有重要的意义。
1 植物细胞程序性死亡的一般特征
植物PCD与动物PCD有许多相似的特征。在形态上，发生PCD的细胞先以细胞质和细胞核浓缩、染色质边缘化为特征，随后由膜包被DN段而形成凋亡小体。在生化上，PCD与信号传导有关，信号分子可能是蛋白质、激素、过氧化物、无机离子等化学成分，发生PCD的细胞表现为被诱导产生核酸内切酶，核DNA从核小体间降解断裂，产生带有3′-OH端的、大小不同的寡聚核小体片段，在凝胶电泳上可以见到以140 bp倍增的“梯形”DNA条带（DNA ladder），DNA的片段化被认为是动植物PCD的“真质标记”。在遗传上，植物PCD与动物的细胞凋亡同样受到基因有序活动的控制，需要特定基因的转录和蛋白质合成，并可被特定基因表达所抑制。只是凋亡细胞的最后命运在动植物中有所不同，动物细胞凋亡后很快被临近细胞或巨噬细胞吞噬降解，以防有害的细胞内含物泄漏引起周围细胞受损；植物细胞死亡后并不被邻近细胞吞噬，在有些情况下（例如木质部导管）反而成为植物体细胞的重要组成部分。
2 植物细胞程序性死亡的调控机制
目前动物细胞凋亡调控机制和凋亡基因的研究较为深入，而植物PCD调控机制的研究则远远落后。尽管线粒体调控动物细胞凋亡的机制在植物细胞中尚待证实，但许多研究表明与动物细胞凋亡类似，很多信号分子均可参与植物PCD并起一定作用。
21 活性氧
活性氧（ROS）是一类具有强氧化力、能持续进行反应的物质，包括超氧化物、过氧化氢、羟基自由基等。线粒体是产生ROS的主要部位[1]。ROS既可通过电子传递过程产生，也可通过代谢产生。当出现环境胁迫时，ROS的产生与清除失去平衡，产生氧胁迫，过量的ROS与细胞内生物大分子反应，导致DNA、蛋白质的损伤和膜脂的过氧化[2]。Angelika等（2001）[3]研究发现，GA诱导糊粉层细胞PCD与其降低ROS清除能力有关，ABA延缓PCD则与保持ROS清除能力相联系。这与线粒体基质和细胞质中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（CAT）可清除ROS，从而起到重要的防御作用[4]相一致。已知动物细胞中ROS持续积累可引起细胞内环境状态的显著改变，如胞内Ca2+浓度上升、ATP下降和膨大线粒体的形成等，ROS上升到一定高度，将激活线粒体上非特异的通透性孔道（PTP）开放，过高的ROS持续积累导致PTP的持续开放将引发细胞凋亡[5]。
植物细胞中ROS被认为也参与了PCD[6]。对停止固氮后大豆根的研究发现，随着根的生长和衰老，CP基因表达增强，ROS大量积累。Alesand-rini等（2003）[7]发现在百日菊的叶肉细胞被诱导分化成导管时，在NADPH氧化还原酶作用下产生了大量的ROS。叶片衰老过程中，CAT活性下降，而产生ROS的酶——尿酸氧化酶和黄嘌呤氧化酶得到激发，ROS升高[8]。在病原体引发的超敏反应（HR）中，CAT活性受到抑制，ROS升高，而缺氧条件却抑制了超敏反应中的细胞死亡。在镉诱导的茶树苗的PCD过程中，茶苗受镉胁迫初期，细胞中CAT和SOD活性上升，随着镉胁迫的持续，两酶活性均大幅度下降，而ROS则持续地上升[9]。但是植物细胞中ROS怎样影响PCD并不十分清楚。
22 Ca2+
Ca2+在细胞内以结合态和游离态存在，主要分布于细胞核、内质网、线粒体、质膜和胞质中。Jones（2002）[10]发现在管状分子分化过程中，线粒体释放细胞色素C到细胞质中，而且Ca2+也诱导细胞色素的释放，这和管状分子分化时需要Ca2+的结论是一致的。
胞质Ca2+浓度过高，会对细胞有害[11]。He等（1996）[12]在研究玉米根细胞的PCD时发现，Ca2+螯合剂可阻止无氧条件下的玉米根细胞的PCD，相反，提高胞质内Ca2+浓度水平的化学试剂却能诱导PCD。花瓣衰老过程中Ca2+可促进RNase和DNase的活性，从而引发PCD[13]。细胞内Ca2+浓度升高可诱导PCD，Ca2+浓度降低也能引发PCD。用Ca2+螯合剂处理NS-1鼠骨髓瘤细胞系，发现细胞内Ca2+浓度和整个细胞内钙的含量都下降，结果引起了细胞凋亡。细胞内Ca2+浓度降低能导致细胞凋亡，是因为Ca2+浓度降低能抑制DNA和蛋白质的合成，增加细胞内能量的需求和影响许多Ca2+依赖性的细胞活动以及基因表达的变化。
Ca2+影响染色质与DNA的结构，是由Ca2+先促使染色质与DNA展开，便于核酸内切酶贴近活动，Ca2+依赖性的核酸内切酶再直接参与染色质和DNA的降解，从而引发细胞凋亡。对胚囊细胞中Ca2+分布的研究表明助细胞是胚囊中Ca2+分布最多的部位，助细胞死亡并将Ca2+释放到胞外基质，Ca2+的再分布可能启动了它本身的PCD过程[14]。
动物细胞中，胞质Ca2+还可通过诱导线粒体PTP的开放，引发细胞的凋亡[15]。此外，核Ca2+也在动物细胞凋亡中发挥了重要作用，钙蛋白酶可裂解核纤层蛋白，促进染色体裂解，在DN段化之前钙蛋白酶活性上升，但只有在核Ca2+的存在下钙蛋白酶才具有活性。植物细胞中Ca2+的作用还需进一步研究。
23 激素
许多激素可参与植物细胞PCD的调控。如糊粉层细胞用赤霉素处理可使Ca2+浓度升高，促进PCD，而脱落酸（ABA）可引起糊粉层细胞中的Ca2+浓度降低，表现出与赤霉素相反的调控，从而延缓细胞PCD的过程。生长素和细胞分裂素参与了木质部细胞的分化和脱分化。有关叶片衰老过程中激素变化的研究表明，超量的细胞分裂素明显抑制叶片细胞凋亡，叶片衰老时细胞激动素水平下降，外施细胞激动素可延缓衰老[16]。而高浓度的细胞分裂素可引起大量的棉花悬浮细胞产生PCD。
乙烯亦可影响植物细胞DNA的片段化。乙烯处理可诱导小麦和玉米胚乳提前发生PCD，而使用抑制乙烯合成的物质，如AVG（氨基氧乙烯）处理，可使胚乳PCD明显推迟。在玉米ABA缺陷突变体中，ABA合成被打乱，突变体胚乳中乙烯含量明显增加且PCD发生的时间早于野生型；但用ABA抑制剂处理野生型后，野生型胚乳细胞中乙烯含量开始增加且PCD的发生时间提前。玉米和小麦等作物中，胚乳细胞PCD的调控可能依赖于ABA和乙烯之间的平衡[17]。
24 PCD相关蛋白
阿拉伯半乳糖蛋白（AGPs）是普遍存在于植物体内的富含羟脯氨酸的蛋白家族。研究发现，在即将发生不均匀分裂的胡萝卜细胞表面存在一个特异的AGP，它可控制不均等分裂，其中一个子细胞进入胚胎发生过程，另一个则注定凋亡。在玉米导管发育中，AGPs常位于次生壁加厚的细胞上，该细胞随后定将发生PCD，表明AGPs能够标记将要发生PCD的细胞。以AGPs处理拟南芥离体细胞可引起PCD的结果表明，AGPs不仅具有标记作用，还是PCD的调控因子[18]。Schindler等（1995）[19]在研究玉米胚芽鞘中的AGPs时发现，AGPs是木质部分化中死亡程序启动的标志，推测AGPs具有促使细胞壁松弛的作用，可能破坏细胞基质间的相互作用，从而诱导分化为导管分子。
关于酸性磷酸酶和ATPase在木质部分子分化和珠心细胞衰退中超微细胞化学定位说明，酸性磷酸酶和ATPase参与了PCD过程。细胞核上的酸性磷酸酶被认为是非溶酶体酸性磷酸酶，可参与细胞核中的白的脱磷酸化，进而影响基因转录的种类和数量。
半胱氨酸蛋白酶和核酸内切酶在植物PCD中起到了重要作用。在百日菊叶肉细胞分化形成导管分子过程中，半胱氨酸蛋白酶参与降解细胞质内含物的活动。Young等（1999）[17]报道，小麦胚内的核酸酶活性比胚乳中核酸酶活性高5～10倍，胚乳中核酸酶活性从开花后12～30天持续上升，核酸酶活性变化趋势与胚乳细胞的死亡进程一致。胚乳中RNA和DNA的含量在花后20天左右达到最高峰，此后迅速下降，而胚中的DNA、RNA含量缓慢上升，说明胚乳中核酸酶参加了胚乳中的PCD。核酸内切酶是与植物DNA降解有关的一种重要的核酸酶类，现已发现至少有两种分子量分别为18 kDa和30 kDa的核酸内切酶参与了动物细胞凋亡过程。在TMV诱导的植物细胞PCD中，也已发现了几种植物核酸内切酶的活化。如在南瓜种子中分离到一种分子量为22 kDa的核酸内切酶，这种酶对变性DNA的水解特异活性比对天然DNA高15倍，对RNA则没有活性[20]。
还有一些蛋白与PCD密切相关。丝氨酸蛋白酶参与器官衰老和导管分子的分化，内源木聚糖酶与发芽时大麦糊粉层的PCD有关，DNase参与花瓣衰老过程。P47蛋白激酶可能是烟草细胞发生超敏反应的一个信号分子[21]。百日菊导管分子分化过程中有果胶裂解酶的产生，可参与细胞壁成分的降解。细胞色素c已被证实能诱导植物细胞的程序性死亡[22]。珠心细胞解体时伴随有大量蛋白水解酶的产生。
25 PCD相关基因
DAD1基因是仓鼠基因组中对细胞生存十分重要的一个基因，具有保护仓鼠免于PCD的能力，现已在玉米、水稻和拟南芥中发现了抗细胞凋亡因子（DAD1）的同源基因。拟南芥中胚柄细胞的PCD与sus基因和双胚突变体（twn）基因有关，sus基因的突变体可干扰胚胎形态发生并形成不正常的大胚柄，而twn基因则有可能在胚细胞中编码能抑制胚柄发育的信号物质，促使胚柄细胞发生PCD[23]。玉米、大麦、拟南芥中发现了R基因，拟南芥中的R基因突变株可以在没有病原体侵染的情况下自发形成病斑，并表现出典型的超敏反应症状，包括细胞壁的自发荧光、抗病力增强，推测R基因可能参与超敏反应PCD的负调控，R基因编码的蛋白可能参与保持细胞内ROS的平衡[20]。玉米中与性器官原基退化有关的Ts2基因已被克隆，该基因的野生型（Ts2）能保证雄穗中的雌性器官原基正常退化，而其突变型（ts2）则导致雄穗的雌性化。对该基因产物进行分析，发现它编码一种类似于类固醇还原酶的蛋白质，推测它可能作为信号分子诱导细胞死亡。参 考 文 献：
[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
动物细胞的特征范文2
分析近年来各地的高考试题不难看出，本部分的考点相对单一，主要就是“细胞的分化、癌变、衰老和凋亡”的主要特征、形成机理及其在生产生活、医药卫生中的应用；而设置新情境，结合遗传学和选修三知识背景，要求解释生产生活中的生物学现象，如癌细胞的发生、控制、治疗、衰老现象的产生，细胞分化、衰老、凋亡与基因表达的关系等，则是本部分内容在命题时的一个显著特色。
【基础盘点】
考点一、细胞分化
1.概念：在个体发育中，相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2.过程：受精卵细胞组织器官系统生物体。
3.结果：形成形态、结构和功能都有很大差别的组织和器官。
4.特点：持久性、稳定性与不可逆转性。
思考：如何理解不可逆转性与脱分化？
已经分化为根的细胞，就不可能再分化为茎细胞，即为不可逆转性，其前提是要在自然条件下；而在人工条件下，借助现代科技，分化的细胞能脱分化，从而再回到分化前的状态，乃至发育为一个完整植株（脱分化是指使已分化的细胞重新回到未分化状态的过程）。
5.原因：各种细胞具有完全相同的遗传物质，即携带有本物种的全部遗传信息。
6.实质：细胞中基因的选择性表达。遗传信息的执行情况不同，但细胞内的遗传物质不变。
7.畸形分化：极少数细胞由于致癌因子的作用，引起基因突变，导致细胞内遗传物质改变，细胞连续恶性增殖，最终引起癌变。
8.细胞的全能性：高度分化的植物细胞具有全能性，如由胡萝卜的韧皮部细胞可培养得到完整植株；高度分化的动物细胞全能性受到抑制，到目前为止，从未由一个高度分化的动物细胞（生殖细胞除外）培养得到一个动物体；高度分化的动物细胞的细胞核仍具全能性，如克隆羊的培育。
考点二、细胞癌变
1.癌细胞特征：不受机体控制、形态结构发生改变、细胞表面发生变化，易分散转移。
2.癌细胞形成：致癌因子激活原癌基因，从而使正常细胞畸形分化为癌细胞。
3.癌细胞防治：远离致癌因子；手术+放疗+化疗。
思考：放疗与化疗对身体有哪些不良影响？怎样处理既可杀灭癌细胞，又可保护正常细胞？据你所掌握的知识，你认为最具发展潜力的抗癌方法可能是什么？
放疗是利用激光与射线直接杀灭癌细胞；化疗是利用化学药物阻止癌细胞DNA分子的复制，达到抑制癌细胞增殖的目的。这些过程抑制癌细胞的同时，都不可避免地杀死正常细胞，对身体的影响非常大。如果用细胞工程制备的单克隆抗体制成的生物导弹处理癌细胞（癌细胞可看成抗原），由于抗原与抗体的特异性，抗体可“直奔”抗原，而抗体上又带着抗癌药物，这样，就不会影响正常细胞。癌症是由原癌基因突变引起，所以，如能阻止原癌基因的表达，则可从根本上达到抗癌目的。
考点三、细胞衰老与凋亡
1.细胞衰老的特征。
“一大”：细胞核变大，染色质固缩、染色加深；“一小”：细胞内水分减少，萎缩变小、细胞代谢减慢；“一多”：细胞内色素逐渐增多。
2.个体衰老与细胞衰老的关系。
对单细胞生物来说，个体衰老就是细胞衰老；对多细胞生物来说，细胞的衰老不等于个体的衰老，如幼年个体中每天也有细胞的衰老；机体的衰老也不等于细胞的衰老，如老年个体每天也有新的细胞产生。当个体衰老时，组成个体的细胞往往表现为普遍衰老的现象。
3.细胞的凋亡。
（1）概念：由基因决定的细胞自动结束生命的过程。
（2）意义：对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都有非常关键的作用。
（3）细胞死亡：包括细胞凋亡和细胞坏死。细胞凋亡是细胞程序性死亡，是正常死亡；细胞坏死是细胞在外界因素作用下的死亡，是非正常的细胞死亡。
【误区剖析】
一、细胞分裂与细胞分化的区别
在生物体中，高度分化的细胞一般不再进行细胞分裂，而分化程度较低的细胞具有一定的分裂再生能力。只有具备分裂能力的细胞中才可出现染色体，否则是以染色质的形式存在；只有具有大液泡的成熟的植物细胞才可发生质壁分离。根尖分生区细胞分化程度低，细胞分裂能力强，而鳞片叶细胞为成熟的植物细胞。
二、细胞分化与细胞全能性的区别
三、细胞凋亡与细胞坏死的区别
神奇的干细胞
干细胞是指生物体生命进程中出现的一类未分化或未完全分化的细胞，一旦需要，它可以按照发育途径通过分裂而产生分化细胞。动物胚胎干细胞即为未分化的一类细胞，应在受精卵之后，卵裂与囊胚之前获得，因为原肠胚期细胞已经开始分化，成为专能干细胞。如原肠胚外胚层细胞将来发育为表皮及其附属结构、神经系统和感觉器官。现代医学上可运用胚胎干细胞增殖动物器官或组织，治疗人类疾病。
【典例剖析】
例1.（2013・安徽安庆师范高中模拟卷）研究发现，线粒体促凋亡蛋白Smac是细胞中一个促进细胞凋亡的关键蛋白。在正常的细胞中，Smac存在于线粒体中。当线粒体收到释放这种蛋白质的信号时，就会将它释放到线粒体外，然后Smac与凋亡抑制蛋白（IAPs）反应，促进细胞凋亡。下列有关叙述不正确的是（）
A.Smac从线粒体释放时需消耗能量
B.癌细胞中Smac从线粒体释放可能受阻
C.癌细胞的无限增殖，可能与癌细胞中IAPs过度表达有关
D.Smac与IAPs在细胞凋亡中的作用相同
【解析】Smac属于大分子物质，以类似胞吐的方式排出线粒体，因此需消耗能量。由题意可知，Smac从线粒体中释放出来后与IAPs反应才能促进细胞凋亡，所以在癌细胞中Smac从线粒体中释放可能受阻。IAPs过度表达可能与癌细胞的无限增殖有关。Smac是线粒体促凋亡蛋白，而IAPs是凋亡抑制蛋白，所以二者在细胞凋亡中作用相反。
造血干细胞幼红细胞排出细胞核网织红细胞丧失细胞器成熟红细胞凋亡
A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳
B.网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质
C.造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同
D.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
3.细胞与器官衰老是一种正常的生命现象。无论是细胞或器官，在衰老过程中不会出现的是（）
A.蛋白质合成停止
B.细胞内某些酶的活性减弱，细胞内呼吸速度减慢
C.动物细胞内色素增加
D.植物体的衰老器官比幼嫩器官含钾量高
4.下图为人体某细胞所经历的生长发育各个阶段的示意图，图中①～⑦为不同的细胞，a～c表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是（）
A.与①相比，②③④的分裂增殖能力加强，分化能力减弱
B.⑤⑥⑦的核基因相同，细胞内的蛋白质种类和数量也相同
C.②③④的形成过程中发生了基因分离和自由组合
D.进入c过程的细胞，酶活性降低，代谢减慢继而出现凋亡小体
5.近年来，有关肿瘤细胞特定分子的靶向治疗研究进展迅速。研究发现，蛋白X是细胞膜上的一种受体，由原癌基因X编码，在一些肿瘤细胞中，原癌基因X过量表达会持续激活细胞内的信号传导，启动细胞DNA的复制，导致细胞异常增殖。利用动物细胞融合技术制备的单克隆抗体，可用于诊断和治疗原癌基因X过量表达的肿瘤。请回答下列问题：
（1）同一个体各种体细胞来源于受精卵的分裂与分化。正常情况下，体细胞核遗传信息相同的原因是。
（2）通过检测原癌基因X的和可判断其是否转录和翻译。检测成人多种正常组织后，发现原癌基因X只在乳腺、呼吸道等上皮细胞中有微弱表达，这说明。
（3）根据以上信息，可推测原癌基因的主要功能是。
（4）制备该单克隆抗体时，免疫动物的抗原可以是。B淋巴细胞识别抗原并与之结合，之后在适当的信号作用下增殖分化为和。
（5）用该单克隆抗体处理原癌基因X过量表达的某肿瘤细胞株，发现其增殖能力明显下降。这是因为。
6.BAK基因是近年来发现的一种促凋亡基因，癌细胞内的BAK基因表达异常。
（1）细胞凋亡是由决定的细胞自动死亡的过程，对于多细胞生物体的正常发育具有重要意义。
动物细胞的特征范文3
【关键词】消化系统；基因诊断；治疗
【中图分类号】R57 【文献标识码】C 【文章编号】1008-6455（2010）11-0186-01
1基因诊断技术及应用
基因诊断是以基因型为基本，因而可在疾病未出现症状前，及至胚胎时期便可明确诊断。传统基因诊断时常应用基因探针技术和聚合酶金链反应（PCR）技术检测相关基因的核苷酸序列。基因探针技术包括斑点杂交、Southern印迹法、Northern印迹法、原位杂交竺，其中以Southern印迹法最为常用，但这些技术操作复杂、自动化程序低，对洗繁的基因筛选几乎是无能为力的。基因芯片技术的旌为疾病的基因诊断提供了新的解决方案。基因芯片（gene chip），也称基因微矩阵（microarray），是在玻璃、硅待载体上有序地、高密度地（目前点与点之间的距离小于500um）排列，以固定大量的靶基因片段（也称分子探针）。样品核酸分子经过标记，与固定在载体上的DNA阵列中的点同时进行杂交，杂交信息通过计算机进行集约化和平行处理，获得信息量的效率是传统生物学技术无法比拟的，可以同时研究成千上万个基因地某种生理和病理条件下的表达变化，为疾病的基因诊断提供了一个强有力的工具。
消化系统恶性肿瘤是一类多基因异常疾病，在肿瘤发病的不同阶段，可 相应的基因异常，一直为基因诊断研究的热点。与已明确胰腺癌最常见的基因异常是K-ras基因12密码子的点突变，食管癌、胃癌、结肠癌、肝癌的P53突变率达50%-60%，胃癌中CD44异常表达几近100%，结肠癌中K-ras点突变也达80%。基因芯片为癌相关基因大规模筛查提供了可能，目前国内外已有学者应用基因芯片技术对食管癌、肝癌、结直肠癌和胰腺癌等组织或体外细胞株进行基因表达谱的研究，成功地发现了涉及细胞生长周期、细胞内信号传递、炎症反应和细胞因子等上百条表达上调或下调的基因，并结合基因导入的方法，开展了关键基因的功能研究，如：Lu等应用cDNA芯片筛查了正常黏膜组织、轻度不典型增生、中度不典型增生、原位癌（CIS）和鳞状细胞癌等5个级别食管病变组织细胞基因表达谱的改变，通过聚类分析发现了一批与食管癌的基因草图，构建人结直肠癌、正常结肠黏膜和结肠癌转移灶的基因表达情况。可以设想：应用基因技术分析肿瘤不同阶段基因表达谱的改变，找出与恶性肿瘤发生发展、生物学特征、治疗敏感性及不同预后有关的基因，重新组合、设计制作成用于恶性肿瘤早期诊断、疾病特征分析和预后判断的工具芯片，理论上是完全可行的。虽然基因消化系统肿瘤的基因诊断中刚刚起步，但已显示出广阔的应用前景。
除对肿瘤的诊断外，基因诊断还应用到消化系多个方面。炎症性肠 （Znflammatory Bowel Disease，ZBD）因在我国的发病呈显著上升趋势而得到越来越多的关注，IBD病因至今不清，种族发病差异较大，近年来在欧美和澳大利亚进行了疾病候选基因的研究和筛查，已成功定位了疾病相关连锁区，主要有16、12、6、14和5号染色体，已分别命为IBD1-5，并发现了NOD2基因，NOD2基因产物为细菌组分的细胞内受体，由此证明了IBD与天然免疫之间的重要联系。
2基因治疗方法与应用
基因治疗是指将新的遗传物质（治病基因）转入由于基因缺陷而致病的细胞或组织中，以纠正疾病细胞的表型，达到治疗疾病目的的一类治疗方法。用于基因治疗的基因转移方法分两大类：一类为病毒载体，包括应用逆转录前病毒载体、腺病毒载体、腺相关病毒载体、单纯疱疹病毒载体、痘苗病毒等。近年来，又探索将慢病毒家庭中的人免疫缺陷病毒（HIV）经改造作为载体。第二类基因转移方法为非病毒法，包括阳离子脂质体转染法、裸DNA直接注射法、磷酸钙沉淀法、微粒子轰击法（基因枪）、微注射法、受体介导法等。
目前，一个新基因治疗系统-EC-CD/5-FC（大肠杆菌胞嘧啶脱氨酶、5-氟胞嘧啶）系统正日益受到高度关注。胞嘧啶脱氨酶是大肠杆菌代谢旁路中的一种酶，哺乳动物细胞中不含该酶。Ausin等于1992年首先从大肠杆菌菌株中采用传统方法提取质粒DNA，并初步构建成原核细胞中表达的CD质粒载体，由于哺乳动物细胞中不存在胞嘧啶脱氨酶，因而不能将胞嘧啶转化成尿嘧啶，更不能将5-氟胞嘧啶（5-Fluorocytosine，5-FC）转化成5-氟尿嘧啶（5-Flu-orouracil，5-FU）。但通过基因转移技术将胞嘧啶脱氨酶基因转入哺乳动物细胞，则哺乳动物细胞可将一些原来无毒性的原药（5-FC）经胞嘧啶脱氨酶转化为有细胞毒性的代谢产物（5-FU），导致细胞自杀性死亡。现已用于结肠癌、肝癌、胰腺癌等多种消化系肿瘤的研究，取得了很好的效果，但设计安全、高效、稳定、特异、可控、简便易行并可携带不同长度DNA的新载体仍是该基因治疗研究中亟待解决的问题。
动物细胞的特征范文4
如何培养学生的观察能力呢？在多年的生物教学实践中，我总结了一些方法，并运用到教学中，收到了很好的教学效果。
一、充分利用课堂教学培养学生的观察能力
1.利用教材中的插图和挂图，培养学生的观察能力。使用挂图和插图进行教学，可以充分调动学生的视听感官。通过视听感官与大脑思维的积极协调活动，将抽象思维转化为形象思维，不仅使学生能很好地理解教材，也使学生的记忆能力、判断能力和观察能力得到培养和提高。
例如：在“细胞分裂”一节中，利用挂图讲完“植物细胞的有丝分裂过程”后，教师又接着挂出“动物细胞有丝分裂过程”图，请学生对比观察两张图的相同处和不同处。然后让学生对照“植物细胞的有丝分裂过程”图，讲述动物细胞有丝分裂的过程，以及动植物细胞有丝分裂过程的差异。最后教师总结。
2.通过演示实验培养学生的观察能力。演示实验是一种加深学生感性认识的直观教学方法，也是培养学生观察能力的有效途径。教师进行演示实验时，学生只有认真观察，才能获得对事物现象的感性认识，为掌握教材打下基础。
3.在课堂教学中，观察生物模型和实物标本，以及幻灯、录像、教学电影、多媒体计算机等现代教学手段的运用，也都是培养学生观察能力的途径。
二、通过生物实验培养学生的观察能力
在生物实验中，学生要通过视、听、嗅、触、味，全面观察动植物和人体的形态、结构和生理功能，因此生物实验是培养学生观察能力的主要途径。通过生物实验培养学生的观察能力时，教师要做好以下几方面的工作。
1.充分做好实验前的准备工作。这是保证观察顺利进行的前提。
2.要明确观察的内容、步骤，指出观察的重点和难点及解决的方法。
3.要掌握与观察有关的基本技能。对生物现象的观察仅使用感官是不够的，往往要借助于各种观察用具和技能。
4.要加强指导学生学会观察的方法。
（1）要按一定的顺序观察。观察的顺序要按所观察的对象来决定。
（2）要抓住观察对象的特征，有重点地进行观察。
（3）要勤于思维。观察是一种具有思维活动的高级形式的知觉活动。因此，教师一定要指导学生不仅用感官和工具去“观”，更要用脑去“察”，要将观察到的现象进行分析、比较，通过思维得到正确的结果。
（4）观察要有记录。教师要教会学生对观察现象和结果做认真的记录，并要对这些现象和结果，对观察的成败原因进行分析。
三、通过课外活动和野外观察，培养学生的观察能力
动物细胞的特征范文5
A. “诱导干细胞”与普通皮肤细胞相比，功能有差异，形态、结构也有差异
B. 神经干细胞和神经元中的DNA、mRNA和蛋白质都完全相同
C. 抑制“TRIM32”的表达有助于建立神经干细胞的细胞系
D. 激活成年人沉睡的神经干细胞并促进“TRIM32”的表达，可形成更多新的神经元
2. 利用下列细胞工程技术培养出的新个体中，只具有一个亲本遗传性状的是（ ）
①细胞和组织培养 ②细胞融合 ③动物胚胎移植 ④克隆羊技术（多利）
A. ①② B. ②③ C. ① D. ①④
3. 污染是植物组织培养过程中的最大技术难题，可发生于不同的对象和不同阶段，某同学按照教材中的实验操作，结果发现在培养基中出现白色晕圈或有色菌落，下列关于此项分析错误的是（ ）
A. 可能是锥形瓶口处理不当
B. 组织培养的每一个环节都有可能出现污染
C. 可在培养基中添加生长素等物质来避免污染
D. 先初培养，挑出无污染的物质再进行培养，可减少污染
4. 通过发酵到大规模生产谷氨酸，生产中常用的菌种是溶氧的氨酸棒状杆菌。下面在有关谷氨酸发酵过程的叙述，正确的是（ ）
A. 溶氧充足时，发酵液中有乳酸的累积
B. 发酵液中碳源和氮源比例的变化不影响谷氨酸的产量
C. 菌体中谷氨酸的排出，有利于谷氨酸的合成和产量的提高
D. 发酵液pH呈碱性时，有利于谷氨酸棒状杆菌生成乙酰谷氨酰胺
5. 海带中富含胡萝卜素，海带多糖和碘等营养物质。胡萝卜素有助于防癌抗癌，碘是合成甲状腺激素的原料，海带多糖能抑制免疫细胞的凋亡。有关叙述中不正确的是（ ）
A. 合理的饮食和健康的生活方式能预防癌症
B. 寒冷时血液中甲状腺激素含量上升
C. 海带多糖诱发免疫细胞基因突变，从而抑制免疫细胞凋亡
D. 对放疗的癌症患者，可给予海带多糖辅助治疗
6. 下列关于细胞生理活动的叙述，正确的是（ ）
A. 细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同
B. 细胞的增殖、分化、坏死、凋亡在生物体的生命历程中都具有积极意义
C. 细胞分裂伴随个体发育的整个过程中，细胞分化仅发生于胚胎发育阶段
D. 细胞凋亡是受遗传物质控制的正常生理过程，溶酶体在细胞凋亡中起重要作用
7. 根据下图判断下列叙述不正确的是（ ）
A. ①②，①④的根本原因是基因的选择性表达
B. 抑制DNA复制可使①③停止
C. ②、④、⑤细胞中的DNA总含量相同，RNA种类、含量不同
D. ③⑤是以新陈代谢为基础，此时细胞的同化作用大于异化作用
8. 下列属于细胞分化、癌变和衰老的共同表现的是（ ）
A. 细胞的形态、结构和功能发生变化
B. 新陈代谢速度减慢
C. 遗传物质发生改变
D. 细胞膜的通透性改变
9. 下列关于细胞分化、衰老、癌变和凋亡的叙述，错误的是（ ）
A. 细胞凋亡时有些酶的活性会增强
B. 分化和癌变过程中均发生遗传物质的改变
C. 造血干细胞分化成白细胞的过程不可逆
D. 衰老细胞具有水分减少、代谢减慢等特征
10. 正常细胞转变为癌细胞的过程中，不发生改变的是（ ）
A. 细胞中的染色体数 B. 细胞的形态结构
C. 细胞中的遗传物质 D. 细胞的分裂能力
11.下列过程不属于细胞分化的是（ ）
A.淋巴细胞形成浆细胞
B.胚胎干细胞形成神经细胞
C.蜥蜴断尾再生
D.质壁分离植物细胞的复原
12. 根据每个细胞中DNA相对含量不同，将某种连续增殖的动物细胞归为甲、乙、丙三组，每组细胞数如下图l所示。根据细胞中的DNA含量在细胞周期中的变化绘制曲线，如下图2所示。下列有关图的分析，不正确的是（ ）
[细胞中DNA相对含量][细胞数目][DNA相对含量][细胞分裂时期][图1][图2][4
A. 图l中的乙组细胞全部位于图2中的AB段
B. 图l中的丙组细胞全部位于图2中的BC段
C. 图l中的甲组细胞全部位于图2中的DE段
D. 用药物抑制纺锤体的形成，会导致丙组细胞数增多
13. 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是（ ）
A. 卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加
B. 胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
C. 胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点
D. 胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取
14. 下列关于生物工程的叙述中，不正确的是（ ）
A. 利用胚胎移植技术，可以加快优良种畜的繁育
B. 经诱导融合得到的杂种细胞，需经组织培养才能获得杂种植株
C. 人工合成法获得的人胰岛基因与体内该种基因
D. 利用DNA探针可检测出苯丙酮尿症和21三体综合征
15. 作物脱毒、改善畜产品的品质、抗除草剂作物、可保存的干扰素、检测有毒物质、性别鉴定依次是下列哪项生物技术的应用（ ）
①基因工程 ②细胞工程 ③蛋白质工程 ④胚胎工程
A. ②①①③②④ B. ①②②③④④
C. ②①②③②④ D. ②①②④③②
16. 下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析，错误的是（ ）
A. ①过程表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能
B. 细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达
C. ②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程
D. 凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发挥重要作用
17. 下列与动物细胞培养有关的表述中，不正确的是（ ）
A. 用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞
B. 培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等
C. 动物细胞培养过程中多数细胞的基因型会发生改变
D. 动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身健康细胞
18. 下列有关减数分裂的叙述，正确的是（ ）
A. 一个精原细胞产生两个相同的概率为1/223
B. 在减数第一次分裂的前期和后期均可能发生基因重组
C. 同一个生物体产生的卵细胞中染色体组成是相同的
D. 经过减数分裂产生的配子，只含有一个染色体
19. 对于转基因生物，那一项不是公众争论的焦点（ ）
A. 食物安全 B. 生物安全
C. 环境安全 D. 伦理道德
20. 在生长激素基因的表达过程中，伴随在细胞内发生的变化，下图中最可能的是（ ）
[时间][相对量][RNA][相对量][ATP][时间] [相对量][DNA][时间][氨基酸相对量][时间][A B C D] [O][O][O][O]
21. 自然界的细胞融合产生有性后代，细胞工程中细胞杂交被广泛应用于培育杂种植株和生产单克隆抗体等方面。请回答以下相关问题：
（1）若a、b分别为和卵细胞，则产生a、b的分裂方式是 。
（2）若a、b表示体细胞，则由d细胞形成杂种植株的原理是 ，其中使用了植物组织培养技术，该技术的中心环节是形成愈伤组织，然后诱导它再分化形成植株，再分化的原理是 ，植物体细胞杂交的意义是该技术能克服 。
（3）生产单克隆抗体时一般不直接培养效应B细胞，主要原因是 ，若用15N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞，放射性物质在细胞器中出现的先后顺序是 。
22. 下图所示为用两栖动物的卵所做的实验图解，据图回答下列问题：
（1）蝌蚪肠上皮细胞核中含有青蛙发育所需的 ，重新组合的细胞类似于蛙的 细胞，经过 和 形成组织和器官。本实验结果说明 具有全能性。
（2）图中A过程采用的技术手段称作 技术。如果用生物技术使番茄和马铃薯的体细胞融合，首先要获得 ，其方法是 。从理论上讲用融合后的细胞培育出的“番茄―马铃薯”植株是 （可育/不可育）。
（3）上图表示制备单克隆抗体过程。在获得B淋巴细胞之前，小鼠已被多次注射 （相同/不同）抗原，注射后小鼠体内发生相应的 （细胞/体液）免疫反应，生成能产生抗体的B淋巴细胞。
（4）①过程中，常用的与植物细胞融合相同的方法是 诱导融合。融合结果随机出现多种不同的杂交细胞。②过程在特定的 上进行筛选，从而得到 细胞。④培养的气体环境为 。
（5）由于单克隆抗体与传统方法获得抗体相比，具有 的特点，广泛用于疾病的诊断等方面。
23. 图1表示将人成纤维细胞与小鼠细胞进行融合，获得部分杂种细胞的过程（注：杂种细胞中只有人类的染色体会随机丢失，各种杂种细胞保留人类染色体的种类和数量是不同的）。表1表示杂种细胞中基因的存在与人体染色体间的关系。请回答下列问题：
请据图1和表1回答问题：
（1）图1中不同于诱导植物细胞融合的诱导因素是 ，再用特定的 培养基进行筛选，得到杂种细胞。
（2）培养杂种细胞时，根据细胞所需营养物质的种类和数量严格配制培养基，此外经常会在培养基中加入 。培养过程细胞需置于含CO2的混合气体的培养箱中培养，CO2的主要作用是维持培养液的 。
（3）若只考虑人的成纤维细胞与鼠细胞两两融合形成的杂种细胞，假如每种杂种细胞只保留了人的1条染色体，从染色体组成的角度考虑，杂种细胞可能有 种。
（4）据表1 推测，第2染色体上有第 基因，可进一步证明萨顿的假说 （萨顿假说的核心内容）是正确的。人体中，第1基因和第 基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
24. 长期以来，优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈，近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，请据图完成下列问题：
（1）在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有 、 （至少写出二项）。
（2）和受精有关的过程有：①第一次卵裂开始；②释放第二极体；③顶体反应；④穿越透明带；⑤雌、雄原核的形成；⑥核膜消失，雌、雄原核融合。其正确的顺序为 （填序号）。
（3）超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射 ；冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的 冲洗出来。
（4）从A到E中，适宜于牛的胚胎移植时期有 ；图中标号3为 ，它将来可发育为胎膜和胚盘。
（5）动物的早期胚胎移植到同种且 与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜 。
（6）试管牛E的性别为 ，克隆羊多利的性状和 最接近，原因是 。
25. 为了研究微生物的抗药性突变是自发产生的还是在环境因素的作用下产生的，1952年Lederberg夫妇利用大肠杆菌设计了一个影印培养法实验。影印培养法的实验原理是把长有数百个菌落的细菌母种培养皿倒置于包有一层灭菌丝绒布的木质圆柱体（直径略小于培养皿平板）上，使其均匀地沾满来自母种培养皿平板上的菌落，然后通过这一“印章”把母板上的菌落“忠实地”一一接种到不同的其他培养基上。下图就是利用影印培养技术证明大肠杆菌产生抗链霉素突变基因的实验。具体方法是：
①首先把大量对链霉素敏感的大肠杆菌涂布在不含链霉素的培养基的平板1的表面，待其长出密集的小菌落后，用影印法接种到不含链霉素的培养基平板2上，随即再影印到含有链霉素的培养基平板3上。经培养后，在平板3上出现了个别抗链霉素的菌落。
②对培养皿2和3进行比较，在平板2上找到与平板3上那几个抗性菌落的“孪生兄弟”。
③把平板2上与平板3上菌落相应的一个部位上的菌落挑至不含链霉素的培养液4中，经培养后，再涂布在平板5上。
④重复以上各步骤，最后在试管12中获得了较纯的抗性菌落。
根据以上材料回答下列问题：
（1）若要仅获得抗链霉素的大肠杆菌，则该如何操作： 。
（2）大肠杆菌抗链霉素基因存在于细胞的 结构上，在基因工程中，该结构常作 。
（3）3号、7号、11号培养皿中加入链霉素的作用是 ，3号培养皿中的菌落比1号、2号中的菌落少很多，这说明了 。
动物细胞的特征范文6
什么是转基因生物
转基因生物是指经过基因改造的生物。基因改造技术已经问世了几十年。如果要创造有特定特点的动物或植物，那么基因改造是最有效和最迅捷的方法。基因改造能实现对DNA序列的精确定位改造。因为DNA基本上包含决定着整个生物体的蓝图，所以对DNA的改变也就改变了生物体的某些功能。这一点只有通过过去40年来研发的基因改造技术才能做到，这些技术能直接操纵DNA。
怎样对生物进行基因改造呢？其实，这是一个很宽泛的问题。生物体可以是植物、动物、真菌或细菌，过去40年来人类对这些生物体中的某些种类实施过基因改造。最早被基因改造的生物w是细菌，改造时间是在20世纪70年代。从那时起，经过基因改造的细菌成为数万个对动植物进行基因改造的实验室的得力助手。大多数基本的基因重组和基因改造，都是运用细菌（主要是大肠杆菌的一些变种）来设计、准备和转移到目标生物体的。
对动物、植物和微生物进行基因改造的基本方法，在概念上很相似。然而，由于动物和植物细胞的差异（例如，植物细胞有细胞壁，动物细胞则没有），它们的基因改造技术也有差异。
为什么要对一些动植物实施基因改造
转基因动物主要用于科学研究，经常是用作药物研发所需的生物系统模型。也有少数转基因动物的研发是为了商业目的，例如作为宠物的发光鱼，以及帮助控制带菌蚊子的转基因蚊子。迄今为止，还没有转基因动物获准作为食物来源。随着丰水鲑鱼进入审批阶段，这种局面可能会很快改变。
对植物来说，情况则不同。尽管大量对植物的基因改造是为了科研目的，但大多数农作物基因改造的目的却是为了让植株具有商业性或社会性的好处。例如，通过基因改造提升植物抗病虫害或适应恶劣环境（比如寒冷地带）的能力，从而提高农作物产量。通过基因改造让植物果实保持成熟期更长，从而延长食物保质期。还可以通过基因改造提升植物的营养价值（比如增加维生素A含量），以及使植物果实不容易霉变。基本上，不仅要通过添加或抑制一个特定基因来让植物表现所需的特点，而且可以通过对多个基因的管理来实现这一点，但这后一种技术的过程更复杂，迄今尚未运用这种过程创制出具有商业价值的农作物。
什么是基因
在解释新基因怎样被引入生物体之前，有必要了解一下什么是基因。你可能知道，基因由DNA组成，而DNA的一部分由4种碱基（ATCG）组成。这些碱基在一个基因的一条DNA链上的线性排列，可被视为一种特定蛋白质的编码。蛋白质是生物大分子，由以不同组合串接在一起的氨基酸组成。当正确组合的氨基酸被连接在一起时，氨基酸链折叠成的蛋白质有特定形态和合适的化学特征，这让蛋白质能执行特定的功能或反应。生物主要由蛋白质组成。有些蛋白质是酶，它们催化化学反应。还有一些蛋白质运输物质给细胞；另有一些蛋白质充当开关，激活或关闭其他蛋白质或蛋白质联级。因此，当一个新基因被引入时，它会给予细胞编码序列，让细胞制造一种新蛋白质。
细胞怎样组织基因
在动植物细胞中，几乎所有DNA长链都卷绕成染色体。基因实际上是构成染色体的DNA长序列的小片段。在细胞每一次复制时，所有染色体最先复制。对细胞来说这是最核心的一套指令，每个后代细胞都得到一套复制的指令。因此，为了引入一个新基因，让细胞制造一种新蛋白质，以赋予一个特定特征，你只需在一条染色体长链上插入DNA的一小段。就像其他任何基因一样，一旦入，在任何子细胞复制时，DNA都会被传给子细胞。事实上，某些类型的DNA可在细胞中独立于染色体而存在，可使用这些细胞来引入基因，这样新基因就不会合并到染色体DNA。但使用这种方法，由于染色体未经改造，经过多代复制后，细胞中的新基因会丢失。为了实现永久性、可遗传的基因改造，例如用于农作物转基因的基因改造过程，就需要改造染色体。
新基因怎样入
基因工程是指，把一个新的DNA碱基序列（通常对应于整个基因）插入生物体的染色体DNA中。从概念上说这很直截了当，但从技术角度来说却有点复杂。把具有合适信号的合适DNA序列插到染色体上的合适位置，从而让细胞识别它是一个基因，并且用它来制造新蛋白质，这当中涉及许多技术细节。在几乎所有基因工程程序中，有以下4个共同点。
1. 首先，需要一个基因（启动子）。这意味着需要具有特定碱基序列的DNA分子。以前，使用任何一种很费劲的技术（这样的技术有多种），这些序列都能从一个生物体直接得到。如今，科学家不再从生物体提取DNA，而是从基本碱基ATCG合成DNA。一旦得到，这个序列就可入一段像是一个小染色体的细菌DNA（质粒）。因为细菌复制很快，所以需要多少基因就能制造多少基因。
2. 一旦有了启动子，就需要把它放到一条DNA链上。链上的DNA序列必须适合，才能识别新基因，并正确表达它。基本上，这意味着需要一小段DNA序列，指引细胞表达新基因。
3. 除了插入启动子之外，经常还需要第二个基因提供选择标记。第二个基因基本上是一个工具，用它来识别包含启动子的细胞。
4. 最后，把新DNA（包括启动子和标记基因）送入生物体的细胞中。这有多种办法，其中一种是基因枪，它用改造的步枪把包裹了DNA的钨或金微粒射进细胞内。
对动物细胞来说，有多种转染介质覆盖和结合DNA，使DNA穿透细胞膜。另一种常见做法是，把新DNA与经过改造的病毒DNA接合，病毒DNA作为载体，把新基因送进细胞内。可以用正常病毒蛋白包裹经过改造的病毒DNA，这样制作的假病毒能感染细胞，将携带基因的DNA插入，但不会复制新病毒。
对许多双子叶植物来说，可以把基因放进经过改造的根癌农杆菌T-DNA载体。还有其他多种方法来插入基因。大多数情况下，只有少数细胞能获得新基因，因此筛选出改造成功的细胞是非常重要的一步。这就是需要标记基因的原因。
