细胞工程作业

细胞工程作业（共8篇）

篇1：细胞工程作业

1.简述细胞工程的定义与特点。

2.举一个其它学科技术的例子，说明它如何推动了细胞工程学科的发展。

3.举一例详细说明生命科学理论是如何指导细胞工程技术建立的。

4.举一例说明细胞工程技术又是如何刺激推动生命科学理论体系完善和发展的。

5.简述无菌技术在细胞培养中的重要性。

6.举一例说明MTT法测细胞活力的应用。

7.如何区别正常细胞与凋亡细胞？

8.分析讨论细胞培养时选择不同操作方式的依据？

9.查阅文献通过一个例子说明培养条件优化、代谢调控在细胞培养生产代谢产物中的作用。

10.请分析激素在植物再生过程中的作用。

11.请分析比较组织培养、胚胎培养两条途径人工繁殖植物的优缺点。

12.胚胎工程动物培育的关键技术环节有哪些？如何控制成功率？

13.核移植克隆动物与体外受精动物相比有怎样的优点与缺点？

14.如何看待试管婴儿和体细胞克隆带来的伦理学问题？

15.分析讨论细胞重组在细胞功能研究与应用方面的价值。

16.举一例说明细胞融合在遗传育种中的应用。

17.对比分析几种细胞工程育种获得性状改良物种方法的优缺点。

18.举例说明说明多倍体育种的具体应用。

19.举例说明单倍体在优良品种选育中的应用。

20.从培养基、培养方法、培养设备上比较分析植物细胞培养与微生物细胞培养的异同。

21.请分析限制植物细胞培养大规模生产有价值次级代谢产物的影响因素。

22.查阅文献，通过一个例子详细说明通过植物细胞或组织培养生产次级代谢产物的应用。

23.举一例说明微藻大规模培养的工艺技术及应用。

24.分析讨论微藻大规模培养及产品开发的限制性因素。

25.微载体与生物反应器结合在实现动物细胞大规模培养方面有怎样的优势？

26.分析讨论动物细胞生物制药的优点与存在问题。

27.举例说明动物细胞培养在生物制药中的应用。

28.动植物转基因方法与微生物转基因有什么不同？

29.举一例说明利用动物细胞表达制备药用蛋白的工艺技术。

30.举一例说明利用转基因动植物生物反应器表达药用蛋白的具体应用。

31.简述胚胎干细胞体外培养的关键技术。

32.举例说明怎样分离鉴定成体干细胞。

33.分析讨论干细胞研究的优点与存在的问题。

34.怎样从材料学角度看待组织或器官的体外再造?

35.举一例说明组织工程产品的技术路线。

36.限制组织工程产品研究与应用的因素有哪些?

篇2：细胞工程作业

细胞骨架是指细胞内以蛋白质纤维为主要成分的网络结构，由微丝、微管、中间丝组成。

微丝的功能主要有：肌细胞中参与肌原纤维收缩；非肌细胞中参与胞质分裂、胞质环流、吞噬作用、细胞变形运动、膜泡运输、细胞黏着与连接（黏着带与黏着斑）、微绒毛的支撑结构等。微管的功能主要包括：支架作用，维持细胞形态、定位细胞器，作为细胞内物质运输通道，作为纤毛、鞭毛的运动元件，构成纺锤体参与细胞分裂。中间丝的功能有：为细胞提供机械强度支持，参与细胞连接（桥粒与半桥粒），维持核膜稳定等。

三种骨架成分在细胞中同时存在，自成系统，但又互相联系，互不重合。微丝分布在靠近细胞膜的部位，微管、中间丝从细胞核向细胞周缘放射状延伸。它们在功能上相互配合，协调作用，缺乏任何一种骨架成分都会引起细胞生命活动的异常。因此细胞中同时存在几种骨架体系并不是物质和能量的浪费。

如何理解细胞骨架的动态不稳定性？这一现象与细胞生命活动过程有什么关系？

细胞骨架的动态不稳定性是指骨架纤维的持续组装与去组装，通过蛋白亚基的添加和解聚实现骨架长度的延长或缩短。细胞骨架是一种高度动态的结构体系，细胞的运动如阿米巴运动、变皱膜运动、吞噬作用都通过肌动蛋白的聚合与解聚完成。在细胞周期的不同时相，细胞骨架具有完全不同的分布状态，间期微丝、微管分布在细胞质中，中间丝在细胞质和细胞核均有分布，到了分裂期，细胞质中的微管迅速解体，用于纺锤体微管的延长，牵拉染色体运动；微丝解聚，在细胞赤道板分裂沟部位组装成胞质分裂环，实现胞质分离；细胞内的中间丝解体，游离在细胞质中。分裂末期，这一过程逆向转变。

以哺乳动物为例叙述真核细胞核糖体生物发生过程.真核细胞的核糖体在核仁中形成，包括rRNA合成、加工以及核糖体亚单位的装配。

（1）rRNA合成

rDNA位于染色体的核仁组织区，有多个拷贝。当rRNA转录时，具有NORS的染色质以袢环形式伸入核仁的纤维中心，由RNA聚合酶I负责转录，每个转录单位转录出45SRNA前体（人），转录产物进入致密纤维中心。5SrRNA基因不位于NORS，在核仁外的染色质上转录，然后进入核仁。（2）rRNA加工

45SrRNA前体与来自胞质的核糖体蛋白结合形成80SRNP。RNP主要出现在颗粒组分。RNP颗粒要经过复杂的加工，使45S的rRNA最终剪切成18S、28S、5.8SrRNA，并失去一些蛋白质。最终由18SrRNA和一些蛋白形成小亚基，28S、5.8S、5SrRNA和一些蛋白质形成大亚基。加工过程中去掉的小RNA和蛋白质还可重复利用。（3）核糖体大小亚基的成熟

篇3：细胞工程作业

1 研究对象

2011年9～10月, 山东省泰安市从事放射作业的技术人员共610人。工种有医用X线诊断、医用同位素、工业探伤和核子称等。对上述人员取外周血淋巴细胞培养, 至72 h收获细胞, 常规制片, 镜下计数, 每人计数100个分裂相, 发现染色体末端粘连等均作记录。

2 结果

结果发现415个染色体末端粘连, 占受检人数的68% (415/610) , 占受检细胞的0.68% (415/61 000) 。同一条染色体两个姊妹染色单体的末端粘连, 不像粘在一起, 好像“扭”或“捏”了一下似的结合在一起, 其发生部位, 多在染色体两长臂的姊妹染色单体末段之间, 见图1。

3 讨论

放射作业人员外周血淋巴细胞染色体姊妹染色单体末端粘连, 出现频率较高。这种图像的含义是什么?现就资料讨论如下。

3.1 端粒

端粒是染色体长、短臂姊妹染色单体末端的特化部位, 其细胞中D N A序列是G G G T A A, 此核苷酸序列在基因组中重复达上千至上万次[1]。其生物学作用是能够维持染色体形态结构的稳定性及完整性。端粒使染色体具有极性, 从而保证其细胞周期中的正常功能。在正常情况下, 染色体两姊妹染色单体末端之间从不相连, 也不同其他染色体断裂产生的“粘性末端”相连。正常染色体, 每复制一次, 端粒序列就减少50～100 b p, 细胞分裂次数越多, 端粒长度越短, 端粒失去D N A这一过程是向细胞发出停止分裂的信号。端粒缩短到一定程度, 即为细胞衰老的标志。因此, 端粒被称为“细胞的生命钟”。端粒的存在, 才使染色体能够维持其稳定性和完整性。一旦染色体损伤断裂致端粒丢失, 则容易和无端粒的其他染色体断端或同一条染色体上姊妹染色单体的断端粘连相接, 形成异常染色体。

3.2 末端粘连

本次实验发现415条染色体末端粘连。这说明染色体末端已受到X射线的损伤、断裂, 使端粒丢失致姊妹染色单体末端发生粘连。端粒丢失, 染色体发生一些变化。若同一条染色体长、短臂末端同时受到损伤, 端粒全部丢失, 该染色体长、短臂两“粘性末端”自卷成有着丝粒的环状染色体, 其周边往往还有一或二个染色体断片[2]。若同一条染色体的某一端受到损伤断裂而丢失端粒, 则姊妹染色单体末端断端彼此粘连相接, 形成异常染色体, 或与其他失去端粒的染色体断端相连, 形成双着丝粒体。显然, 染色体末端粘连, 是染色体受到损伤断裂使端粒丢失所致。末端粘连所形成的异常染色体, 有怎样的临床效应, 目前研究的不多, 其真实意义不详, 有必要继续研究异常末端粘连的后果。

摘要：目的 探讨放射作业人员外周血淋巴细胞染色体末端粘连情况。方法 对610名放射作业人员取外周血淋巴细胞培养, 至72 h收获细胞, 常规制片, 镜下计数, 每人计数100个分裂相, 发现染色体末端粘连等均作记录。结果 415个染色体末端粘连, 占受检人数的68% (415/610) , 占受检细胞的0.68% (415/61 000) 。结论 染色体末端粘连, 是染色体受到损伤断裂使端粒丢失所致。

关键词：放射作业人员,外周血淋巴细胞培养,染色体末端粘连

参考文献

[1]凌治萍, 主编.细胞生物学[M].第1版.北京:人民卫生出版社, 2001.

篇4：细胞工程作业

关键词　教科书　作业系统　教材比较

中图分类号　G633.91

文献标识码　B

文件编号　1003－7586(2012)01－0023－03

作业系统是教材的重要组成部分，既包括章节后的作业题，也包括某些探究活动中的讨论题；既有书面作业，又有课外实践、撰写综述报告等实作评价的内容。它不仅具有巩固新知、培养学生能力的作用，还对学生情感、态度与价值观的发展起着重要作用，是达成课程目标的重要手段。

新课程标准实施以来，教材和课堂教学改革倍受关注，但是人们对于作业系统的研究却很少，因此，深入研究作业系统对于推进课程改革的效应是不容忽视的。下面选取了人民教育出版社(简称“人教版”)和北京师范大学出版社(简称“北师大版”)高中生物实验教材《分子与细胞》的作业系统进行比较分析，总结了新课程背景下生物作业系统的特点。

1　作业系统结构层次比较分析

1.1作业的类型和分布情况

两版教材作业的分布和类型见表1。从表1看出，两个版本的教科书作业系统题型丰富多样，不仅出现在课后，还贯穿在正文。正文中作业系统的各个栏目涉及到实验设计、解释数据、解读图表、类比推理、提出假设、得出结论等多方面的技能训练，既突出了重点，且分散了难点。但这些都是目前学生解题的弱势，通过这方面的训练，有利于提高学生的解题能力，学会对知识的迁移应用，增强学生学习的信心。

人教版题型比北师大版更为丰富，同时人教版在每章小结之后增设了“自我检测”，题目基本上考查了本章的核心知识和重要概念，有助于学生在练习的过程中通整巩固，填漏补缺。值得一提的是人教版章后的“画概念图”这种题型，它是概念系统化常用并且行之有效的方法，是一种促进建构性学习与教学的有效策略。运用概念图能诊断学生的前概念、促进知识的整合、改变学生的认识方式、促进对话与合作。

1.2作业的呈现层次比较分析

人教版教科书作业系统课后练习分为基础题和拓展题两个部分，前者主要考查学生对基础知识、基本技能的掌握情况，而后者有一点难度，既有思维拓展，也有知识应用，还有某些科学探究技能的训练等。章后“自我检测”分为概念检测、知识迁移、技能应用和思维拓展四个部分，考查的能力层次比较清晰，符合从简单到复杂，从易到难的学习策略。学生可以通过自主检测，了解自己的水平，发现问题，促进反思，进一步提高。北师大版教科书作业系统课后习题同样也按照题目的难易程度不同进行了排序。

在正文中，人教版和北师大版都能利用思考题或讨论题引导学生掌握知识，解决生活中实际问题，有效的巩固知识点。在探究性活动题中，两版教科书均采用先安排简单的观察、比较、测量、计算等，后安排需要较多逻辑思维的分析实验结果、解读实验数据、推理等。

2　作业系统内容选取方面比较分析

2.1注重生物科学史的学习

人教版对生物科学史教育的实施策略主要体现在作业系统中，如资料分析《细胞学说建立的过程》以及《关于酶本质的探索》等，以作业的形式让学生在阅读材料中置身情境的学习，激发学生的学习动机，透过新的科学表征的建构和传达，使学生能够深刻体会科学家如何发现科学理论、如何提出问题以及解决问题，进而让学生了解科学家在认知过程中所运用的思考模式和认知能力。北师大版则在每一章的开头以“科学发展历程”的形式介绍生物科学史，让学生了解本章所学内容的发展历史，但在作业系统中则没有体现。

2.2联系生产生活实际，落实STS教育

两版教科书都能按照《课程标准》的实施建议，在作业系统内容的选取中加入了一些科学技术在生产生活中应用的实例作为基本素材。如在人教版“遗传信息的携带者——核酸”一节中，课前的“问题探讨”以“DNA指纹法”在案件侦破工作中的应用为切入点引导学生进一步探究DNA的结构以及其作用，该题不仅与生物技术相联系，也与实际生活关联，对提高学生的学习兴趣起到较好的效果。北师大版在“细胞的物质代谢”一章中“思考与讨论”则引导学生利用学过的细胞膜知识，思考科学家进行人工膜研制的理论依据，讨论人工膜在工业、农业、医务卫生和生物科学研究中的作用。这道题对学生提出了更高的要求和挑战，学生不仅需要对细胞膜的功能有深入的了解，同时需要广泛阅读相关材料进行总结，对于扩大学生的知识面具有较好的作用。

除此之外，两版教科书也在课后练习题中紧密联系了生产实际，如农业生产中作物栽培对光合作用的利用等。这些练习都能够让在让学生在完成作业的过程中置身于社会的大环境，在一定的情境中带着各种问题去了解周围的事物，并运用已学到的知识对事物做出恰当的价值和伦理上的评价。

2.3提倡实验和其他的探究性学习

《课程标准》提出每个实验和探究活动都应有学生未知答案的问题，让学生亲历思考和探究的过程，有利于他们在观察、操作、科学思维、语言表达等方面能力的发展，也能促进学生尊重事实，坚持真理的科学态度的形成。从这个目标出发，两版教科书安排了系统化、多样化的探究活动(表2)。

从表2看出，两版教科书的探究活动类型多样化，每个实验和探究活动都对学生提出了具体的目标要求，有的训练“提出问题”，有的训练“作出假设”，有的训练“解释实验数据”，有的训练“推理”等。学生在掌握运用知识的同时，既发展了收集和处理科学信息的能力，交流与合作的能力，又培养了创新精神和实践能力。如北师大版的课外实践让学生以小论文的形式汇报搜集而来的资料，有利于让学生养成勤于思考，乐于总结的良好习惯。

3　作业系统组织方式的比较分析

在教学评价体系中具有不同的评价方式。适用于不用的評价内容和评价目的。对于基础性的知识点，可以利用量化的纸笔测验进行评价，保证评价的覆盖面和深入程度。而在学生的探究、实践和创新能力方面则可以采用任务表现的评价方式，考察学生的技能操练过程和熟练程度。与评价体系相对应，两个版本的教材在作业的组织方式上，不仅设计了纸笔测验类作业，也设计了任务表现型作业，从而发展了不同的教育目标。

两个版本教材的作业系统设计都体现了多元化的教学评价(表3)，在注重教学后的终结性评价的同时，也加大了对教学过程中的形成性评价。学生通过完成分布在正文中作业系统，如“探究”、“实验”、“热点讨论”等，教师可以配合新的教学评价技术，去分析评价结果背后所具有的意义，以确保学生的学习成果向着预期的教学目标迈进。

4　小结

通过对两版教科书作业系统的比较分析可以看出：人教版教科书的作业系统不管在题量还是题型方面都较为丰富，呈现的层次更为清晰明朗。但在题型设置方面较为注重基础知识的掌握和巩固，开放性习题偏少，学生的发散性思维得不到充分的锻炼。北师大版的习题总体上来说较为新颖，不仅考查了对基础知识的掌握情况，同时对利用知识解决实际问题的能力提出了更高的要求。但在呈现层次上不够清晰，学生在自我知识掌握的评价方面容易出现偏差。在作业编写的体例结构上缺少章末的复习练习，建议可以加强对学生知识的整合和学习策略的引领。

篇5：细胞工程作业

设问引入→“问题探讨”→体验“生物膜结构的探索历程”→阐述“流动镶嵌模型的基本内容”

（一）情景创设

教师：同学们，在前面我们制作真核细胞的三维结构模型中，遇到过用什么材料做细胞膜的问题，现在有三种材料：塑料袋、普通布和弹力布，你选用哪种材料呢？为什么？

学生：细胞膜很薄，是细胞这个生命系统的边界。

学生：细胞膜是选择透过性膜，能够控制物质的进出，让一部分物质通过，其他物质不能通过。学生：植物细胞质壁分离和复原的实验告诉我们，细胞能够在一定范围内胀大和缩小，说明细胞膜具有一定的弹性。

学生：塑料袋只能满足作为系统边界的要求，普通布能够满足系统的边界和让一部分物质透过这两项功能的要求，只有弹力布能够满足前面提到的三项功能的要求。

教师：大家进行选择的依据是利用了细胞膜的功能，这体现了什么样的生物学思想呢？ 学生：生物体结构和功能相适应的思想。

教师：实际上，弹力布也并不能完全代替生物膜。要找到更好的材料，我们还需要对细胞膜的结构有更深的认识。

（二）师生互动

1、对生物膜结构的探索历程

教师：人们对事物的认识是有一个过程的，科学家当年正是怀着对物质跨膜运输现象产生的疑问，开始了对生物膜结构的孜孜以求地探索，历经了一百多年时间，走过了一条曲折的道路，直到现在仍有许多科学家在继续深入研究。让我们一起重温一下这段历史，会让大家对科学过程和本质的理解有所启发。我想让大家穿过时空隧道，回到一百多年前，假想一下：如果你是当时的一位科学家，你会怎样去研究细胞膜的结构？（提示学生，引导他们明白限于当时的技术条件，还不能亲眼看到生物膜，无法想像它的结构是什么样的，通过什么办法进行第一步的探究呢？引导学生看教材后明白当时科学家是从生理功能入手来探究的，通过实验观察，科学家才有严谨的推理，提出膜是由脂质组成这一假说，提示学生作出科学探究过程中作出假设后的步骤是什么（通过实验来验证假设），从而进入下面的学习。

学生：可以从现象入手，去进行推测。

教师：这就是生物学研究上常用的一种科学方法——假说法。这也是我们今天探究生物膜的结构的一个重要的方法，下面，就让我们沿着科学家的足迹，和科学家一起来研究这个问题。

问题（1）：探究细胞膜的组成成分是什么？ 展示材料①：欧文顿的实验及其相关的图片

时间：19世纪末 1895年 人物：欧文顿（E.Overton）

实验：用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：凡可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。

教师：根据实验，你能提出什么假说？ 学生：提出假说：膜是由脂质构成的。

教师：在得出结论之后，还有没有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定呢？ 学生：有必要，通过鉴定能更准确地说明问题。

教师：那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离和鉴定呢？ 学生：当时的技术不能实现。教师：这说明什么问题呢？

学生：这说明技术对科学研究的重要作用。

教师：直至20世纪初，科学家才能第一次将细胞膜从哺乳动物红细胞中分离出来，化学分析表明，膜的主要成分的确是磷脂和蛋白质。从而以实验说明了欧文顿的假说是成立的。也就是说假说是在实验与观察的基础上提出来的，同时又需要更进一步的实验来证明。

问题（2）：探究这些物质是如何组成膜的？

出示资料②：1917年欧文·朗缪尔将提取的膜质铺展在水盘的水面上，发现脂在水面上形成一薄层，单脂层亲水的头朝向水面，疏水的尾背离水面。于是他提出：磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，结构既有疏水基团（尾部），又有亲水基团（头部）。因为磷脂分子的“头部”亲水，所以在水—空气界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触，尾部则朝向空气一面。这样磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层。

教师：大家分组讨论，利用手中的磷脂分子模型摆出下面两种情况下磷脂的分布情况①在空气-水界面上②完全浸没在水中

学生：小组代表上黑板演示

展示材料③：戈特 和格伦德对血影的研究 时间：1925年

人物：荷兰科学家Gorter和Grendel 实验：两位科学分离纯化了红细胞，从一定数量的红细胞中抽提脂类，按Langmuir的方法进行展层，并比较展层后的脂单层的面积和根据体积所推算的总面积，发现提取的脂铺展后所测的面积同实际测量的红细胞的表面积之比为（1.8～2.2）∶1，约为两倍。

教师：假如你是当时的科学家，当你做实验时发现单分子的磷脂分子正好是红细胞的两倍时，大胆地展开你的想象力，你能做出什么假说？

学生：细胞膜中的磷脂是两层的。

教师：那这两层磷脂分子在细胞中又是怎样排布的呢？再分小组讨论、利用你手中的模型摆出来吧。学生：分组讨论，共可有六种排布方式，并提出细胞膜应两面都处于水环境中，所以讨论得到正确的排布方式。

问题（3）：那蛋白质和磷脂的位置关系又是如何的呢？ 展示材料④：罗伯特森的单位膜模型 时间：1959年

人物：J.D.Robertson罗伯特森

实验：用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片，显示暗—明—暗三层结构，厚约7.5 nm，它由厚约3.5 nm的双层脂质分子和内外表面各为厚约2 nm的蛋白质构成。

提出假说：连续的脂质双分子层组成膜的主体，磷脂的非极性端朝向膜内侧，极性端朝向膜外两侧，蛋白质以单层肽链的厚度，通过静电作用与磷脂极性端相结合，从而形成蛋白质—磷脂—蛋白质的三层结构，称之为单位膜。他提出真核细胞与原核细胞具有相同的膜结构。单位膜模型的主要不足在于：把生物膜的结构描述成静止的、不变的，这显然与膜功能的多样性相矛盾。

单位膜结构模型继承了前人的有关结论，又成功地利用了先进的电子显微镜的观察结果作为证据。但是他将生物膜描述为静态的刚性的结构，这一点很快又被新的技术手段下的实验所否定。

问题（4）：有什么证据证明细胞膜中的物质不是静态的呢？

教师放映变形虫的变形运动、白细胞吞噬病原体、细胞分裂的动画，让学生从感性上认识膜不是刚性结构。展示材料⑤：荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验

时间：1970年 人物：Larry Frye等

实验：将人和鼠的细胞膜用不同荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂种细胞一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。

提出假说：细胞膜具有流动性。

教师：很好，在继承前人的结论基础上，结合新的观察和实验证据，又有科学家提出一些关于生物膜的分子结构模型。其中1972年桑格（S.J.Singer）和尼克森（G.Nicolson）提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。

好，学到这里，纵观整个人们对建立生物膜模型的探索过程，我们有些话题想让大家思考讨论。以讨论小组的形式开展课堂讨论交流。

（1）生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？请说说你的看法。

学生：生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。人类对自然界的认识永无止境，随着实验技术的不断创新和改进，对膜的研究将更加细致入微，对膜结构的进一步认识将能更完善地解释细胞膜的各种功能，不断完善和发展流动镶嵌模型。的确，流动镶嵌模型是目前人们普遍认同的，但它无法完美地回答生物膜的所有功能。所以后来不断提出一些新的模型，如Wallach于1975年提出晶格镶嵌模型；Jain和White于1977年提出板块镶嵌模型等，迄今为止，已提出的生物膜结构模型达几十种之多，生物膜的结构模型虽然有很多种，但被广泛接受的结构模型基本内容是趋向一致的。其要点和特点基本相同，主要包括膜的分子组成和结构特征。

（2）纵观整个人们对建立生物膜模型的探索过程，你能谈谈实验技术的进步起到怎样的作用？ 学生：在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到了关键性的推动作用。如血影的制取和化学成分的鉴定技术使人们认识膜的化学组成；电子显微镜的诞生使人们终于看到了膜的存在；冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两侧并不对称；荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等。没有这些技术的支持，人类的认识便不能发展。

（3）分析生物膜模型的建立过程中，结构与功能相适应是如何得到体现的？

学生：在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识，再实践、再认识；使人类一步步接近生物膜结构的真相。例如，不同生物膜的功能是有差异的。在生命系统中，一般来说，功能的不同常伴随着结构的差异，而早期的生物膜模型假定所有的生物膜都是相同的，这显然与不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的。还有，不同膜的厚度也不完全一样。由此促进学者们重新研究脂质和蛋白质相互作用的问题。一些学者使用了更加先进的技术，运用红外光谱等技术证明，膜蛋白主要为球形结构。冰冻蚀刻电镜技术又证明，脂双层中分布有蛋白质颗粒，这样又发展了生物膜模型。生物膜中存在不同种类的蛋白质，以及蛋白质在生物膜中的不同分布情况，恰能较好地解释不同结构的生物膜具有不同的生理功能。

（4）分析生物膜模型的建立过程，你受到什么启示？

学生：科学研究是要在实验和观察的基础上，通过严谨的推理和大胆的想象，提出假说，再通过实验进一步地验证假说。

学生：科学研究依赖于技术的进步，技术进步了，可以得到更多新的实验数据。学生：科学发现的过程是一个长期的过程，涉及到许多科学家的辛勤工作。

学生：科学发现的过程不是一帆风顺的，往往是在继承的基础上不断验证、修正和完善发展的。

学生：科学家的观点并不全是真理，还必须通过实践验证；科学学说不是一成不变的，需要不断完善。教师：那流动镶嵌模型的具体内容是如何的呢？

（1）磷脂双分子层是生物膜的基本支架。其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部相对朝向内侧。

（2）蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。这里体现了膜结构内外的不对称性。

（3）在细胞膜的外侧，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结构合形成的糖蛋白，叫做糖被。糖被与细胞识别、细胞间的信息交流有密切联系。

篇6：基因工程和细胞工程

第一讲 基因工程和细胞工程

1.(2009·浙江卷，1)用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是（）A．都需要用CO2培养箱 B．都需要用液体培养基 C．都要在无菌条件下进行 D．都可体现细胞的全能性

2．下列关于运用植物组织培养技术产生新个体的叙述，错误的是

A．属于无性生殖

B．主要理论依据是植物细胞具有全能性

C．培养过程中由于人工培养基含大量营养，不需光照就能发育成完整植株

D．人工培养基中含植物生长发育所需的全部营养物质，包括矿质元素、糖、维生素等 3．(2009·安徽卷，4)2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是

（）A．追踪目的基因在细胞内的复制过程 B．追踪目的基因插入到染色体上的位置 C．追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布 D．追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构

4．限制酶是一种核酸内切酶，可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ和BglⅡ的识别序列和切割位点：

()

切割出来的DNA黏性末端可以互补配对的是

A．BamHⅠ和EcoRⅠ B．BamHⅠ和HindⅢ C．BamHⅠ和BglⅡ D．EcoRⅠ和HindⅢ

5．对于不同的生物，将重组基因导入受体细胞的方法有差异，下列方法不合适的是

（）A．以质粒为运载体，利用大肠杆菌生产人的胰岛素时，可用氯化钙处理大肠杆菌 B．以噬菌体为运载体，利用大肠杆菌生产人的凝血因子时，可使其直接侵染大肠杆菌 C．以质粒为运载体，利用转基因羊生产人的乳铁蛋白时，可用显微注射技术将重组基 因导入受精卵

（）D．以质粒为运载体，培育转基因植物时，可借鉴质粒侵染细胞的途径，用重组质粒侵染植物细胞

6．蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点是（）A．基因工程原则上能生产任何蛋白质

B．蛋白质工程能对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质

C．蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现

D．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程 7．如图所示为农作物新品种的育种方式，相关叙述错误的是()

A．②③过程分别称为脱分化和再分化 B．①过程代表植物体细胞杂交 C．⑤过程中常用的基因表达载体是质粒

D．图中育种方式突出优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍 8．下列关于原代培养、传代培养的叙述，错误的是（）A．都属于动物细胞体外培养，需要一定的培养条件

B．第一次分瓶之前的培养属于原代培养，以后的培养均属于传代培养 C．50代以后的培养，少部分细胞会获得不死性 D．培养至50代以后的细胞称为细胞株

9．(2010·江苏卷，18)下列关于转基因植物的叙述，正确的是（）A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中 B．转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加 C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达

D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题

10．番木瓜，俗称木瓜，有“百果之王”的美称，在人们所食的38种常见水果中，营养价值居首位，从种植到结果只要9～15个月，所以人们一直希望找到与番木瓜果实质量、产量、抗病性、环境适应性等有关的基因，更难得的是它是第一种进行转基因实验的水果。2004年12月，我国南开大学与美国夏威夷大学共同主持番木瓜的基因组测序工作，30余家单位参与该工作，并于2008年4月在《自然》杂志上以封面文章的形式发表了《转基因热带水果植物——木瓜的基因组草图》的成果论文。请回答下列有关问题：

(1)研究组首先从番木瓜细胞中提取出DNA，使用“鸟枪法”将其打成碎片，需要用的工具酶是______________。经过定位和测序后，再重新连接成整体，用到的工具酶是__________________________。

(2)“抗环斑病毒的番木瓜”细胞中的抗病毒基因的表达过程(图解表示)是： ______________________________________________________。

(3)将已导入抗病毒基因的木瓜细胞培养成植株，需要通过下列过程①――→②――→③―→④，①能被培养成为④的根本原因是________________。这个过程中需要用到

脱分化

再分化____________________(激素)；②表示__________，它的特点是______________________。

11．(2011·海南卷，31)回答有关基因工程的问题：

(1)构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生________末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生________(相同、不同)黏性末端的限制酶。

(2)利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是________________________________________________________。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用________处理大肠杆菌，以利于表达载体进入；为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为________________。为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成________，常用抗原—抗体杂交技术。

(3)如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的________中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的________上。

12．下图是单克隆抗体制备流程示意图。

(1)______________技术是单克隆抗体技术的基础。

(2)根据培养基的用途分类，图中培养基属于________培养基。

(3)单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是__________________。(4)动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用诱导剂外，还可以采用____________。

(5)选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞______________________的特点，又具备浆细胞的________________________的特点。

(6)淋巴细胞是由动物体________中的________细胞分化、发育而来的。(7)杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是__________。答案

1．C 2．C 3．C 4．C 5．D 6．B 7．B 8．D 9．A

10．(1)限制性核酸内切酶(限制酶)DNA连接酶(2)

(3)细胞具有全能性 生长素和细胞分裂素(缺一不可)愈伤组织 细胞排列疏松而无规则，高度液泡化，呈无定形状态的薄壁细胞

11．(1)平相同(2)提供RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因转录 Ca2 DNA

＋－RNA分子杂交 胰岛素原(蛋白质)(3)T-DNA 染色体

12．(1)动物细胞培养(2)选择(3)特异性强，灵敏度高

篇7：细胞工程读书报告

论文名称：细胞工程在生物制药工业中的地位 作者：胡显文 肖成祖 军事医学科学院生物工程研究所 北京100071

摘要：细胞工程是生物制药工业中的关键技术, 它是利用动物细胞体外培养和扩增来生产生物产品, 或者作为发现和测试新药的工具。该文综述了细胞工程发展的历史、现状和未来, 以及它在生物制药领域中的应用和局限。

这篇文章没有什么高端的，难以理解的知识，读完它就感觉重新上了一遍 细胞工程似的。只是它还要更为直白的简诉了细胞工程的历史与作用。

文章一开头先是向我们解释了什么是细胞工程。而后介绍了细胞工程的诞生——1920到1950年的疫苗制造。1950-1985年期间生产了多种人用疫苗来预防脊髓灰质炎 麻疹 腮腺炎 风疹 乙肝和带状包疹等，并用于生产兽用疫苗。在使用了具有无限增殖潜力的细胞系后，疫苗生产得到飞跃。某些来自人体或动物体内的细胞，在一定条件下的体外培养后，可以获得无限增殖的潜力。用它们来生产疫苗可以大大降低实验动物的用量，更为重要的是, 用动物细胞体外大规模培养技术生产的疫苗可以保证质量, 因为所用的细胞性质均一, 经过严格的安全检验, 克服了动物个体间的差异产生的疫苗质量不稳定的问题, 并且大大降低了来自动物的病原体传染给使用者的可能性。1970 年代的两项划时代的科学发现——— 基因重组技术和杂交瘤技术大大促进了动物细胞技术的进步以及在工业领域的应用, 使得动物细胞大规模培养技术在生产疫苗, 尤其在生产天然的用于诊断和治疗疾病的生物制品中具有举足轻重的作用。

细胞工程的临床应用具有许多的优点，对病人安全，质量有保障，产量有保障。现今已有大量的疾病可以通过细胞工程技术来治疗。而细胞工程的未来将会成为医学治疗的基础，可以预计, 细胞工程技术将继续在新疫苗、诊断和治疗生物制品的生产, 以及生物学研究领域发挥重要作用, 而且将在药物定向释放系统、基因治疗、细胞治疗以及组织工程等极富希望的新的治疗方法中起到重要作用。目前正处于临床实验的369 种生物医药产品来看,除许多基因重组蛋白药物的生产需要动物细胞大规模培养技术外, 细胞治疗、基因治疗、单抗生产和疫苗生产等四大类生物治疗药物和方法, 要进入实质性医疗应用, 其核心都要依靠细胞工程技术。

总之, 动物细胞技术已经在疫苗的生产, 基因工程和抗体工程的药物筛选、开发和生产中发挥了关键作用。目前,动物细胞技术已不只是用于获得研究、诊断或治疗用的蛋白质产品, 其应用领域已扩展到细胞治疗、基因治疗和组织工程等新的治疗方法中。可以预见, 在二十一世纪的生物学世纪中, 无论在生物学基础研究, 还是在生物高技术产业化领域中, 都将继续提供动物细胞技术应用的舞台。

而我们作为二十一世纪的生物科学本科生，更应该好好学习这门课程。它在人类社会的作用通过这篇文章的内容已经深刻的印在我的心头。在将来的人类社会中，以生物技术为基础的医学药物，人体科技研究都将成为最受关注的热点。但这些光鲜背后。生物学庞大的知识体系与依靠大量实验才能得到的理论成果也曾令我望而却步。但是我想说，没有努力何来成果，越伟大的成就往往需要与之相匹配的付出，不会天上掉馅饼让你坐享其成。

所以在今后的生物专业学习生活中，必要更加努力。打好坚实的基础，才能在二十一世纪的生物学大潮中站稳脚跟。

043131班

篇8：细胞工程作业

1 对象和方法

1.1 对象

接触组:某研究所雷达设计人员38名,其中,男性27人,女性11人;年龄范围为27～59岁,均值为(34.1±8.41)岁;接触工龄范围为2～41 a,均值为(9.92±8.61)a,接触时间≤10 a的有28人,>10 a的有10人。对照组;某设计部无职业微波接触史的机关工作人员39名,其中,男性31人,女性8人;年龄范围为26～51岁,均值为(33.6±4.91)岁;工龄范围为2～28 a,均值为(8.62±5.85)a,工龄≤10 a的有25人,>10 a的有14人。2组人员性别、年龄、工龄构成无差异,手机使用情况一致,近期均无X线照射、病毒感染及用药史。

1.2 微波辐射强度测定

①检测仪器为EMR射频电磁辐射分析仪,已校正(北京市计量检测科学研究院),德国Narda公司生产。依据《作业场所微波辐射卫生标准》[1],测定作业人员仪器调试时操作位的辐射强度,包括头部、胸部及腹部。②收集该研究所雷达设计人员作业场所以往的微波辐射强度测定资料(采用经北京市计量检测科学研究院计量校正的江苏宿迁无线电厂生产的微波漏能仪对作业现场进行微波辐射强度测定)。

1.3 方法

1.3.1 仪器和试剂

1.3.1.1 仪器

XE-2100型全自动血细胞分析仪,日本东亚希森美康公司生产;FACS Caiibur流式细胞仪,美国Becton Dickinson Co.生产;KS 5000P型离心机,日本Kubota Co.公司生产。

1.3.1.2 试剂

红细胞裂解液、不同荧光素标记的抗大鼠抗体CD3+-FITC、CD4+-APC、CD8+-PE均为美国Becton Dickinson CO.公司生产。

1.3.2 样品制备与指标测定

1.3.2.1 外周血白细胞计数和淋巴细胞百分率的检测

①无菌抽取受检者肘静脉血2.5 ml,置于含枸橼酸抗凝的试管中;②取0.5 ml抗凝血,在XE-2100全自动血细胞分析仪上进行测定。

1.3.2.2 T淋巴细胞亚群CD3+、CD4+、CD8+和CD4+/CD8+比值的检测:

①取100 μl抗凝外周全血,加入10 μl荧光标记的CD3+-PerCp、CD4+-FITC、CD8+-PE抗体,室温避光孵育20 mim;②加入450 μl红细胞裂解液,室温避光孵育10 min;③1 200 r/min 离心5 min(离心半径=8 cm);④弃上清,用4 ℃预冷的PBS洗涤2次;⑤加入2 ml PBS,混匀,1 200 r/min 离心5 min,弃上清;⑥加入300 μl预冷的PBS(4 ℃),在流式细胞仪上进行检测。

1.4 统计方法

用SPSS 16.0软件进行统计分析,用t检验对样本均数的差别进行显著性检验。

2 结果

2.1 微波辐射强度测定结果

2002—2009年及以往该研究所雷达设计人员作业场所仪器调试及操作位微波辐射强度监测资料,见表1。

作业人员日接触2～8 h,平均工作时间4 h。工作现场备有微波防护服、防护帽及防护眼镜,但使用情况不一。接触强度随科研内容而变化,偶尔存在超标现象(国家卫生标准脉冲波平均功率密度为25 μW/cm2,日接触剂量不超过200 μW/cm2)。

2.2 白细胞、淋巴细胞及T淋巴细胞亚群检测结果

由表2可见,与对照组相比,接触组白细胞计数和淋巴细胞百分比均有所降低,但降低差异不显著;与对照组相比,接触组CD3+、CD4+、CD8+百分含量均升高,差异有统计学意义(P<0.01);CD4+/CD8+比值降低,差异有统计学意义(P<0.05)。

2.3 2组工龄间T淋巴细胞亚群比较

由表3可见,与对照组相比,接触组工龄≤10 a组T淋巴细胞亚群的差异无统计学意义;>10 a组CD3+、CD4+、CD8+及CD4+/CD8+比值均升高,且CD3+升高与对照组差异有统计学意义(P<0.05)。接触组和对照组组内工龄≤10 a和>10 a间T淋巴细胞亚群的差异不显著。

注:与对照组比较,aP<0.05,bP<0.01。

注:与对照组比较,aP<0.05。

3 讨论

微波通过热效应和非热效应对机体产生各种生物学影响,尤其是非热效应影响和机制的研究已成为当前微波研究领域中的前沿课题。免疫系统又是微波辐射敏感靶系统之一,成为研究微波辐射损伤效应的重要内容[2,3,4]。外周血T淋巴细胞亚群的检测是观察机体细胞免疫水平的重要方法。CD4+为辅助性T细胞,对于机体的特异性和非特异性免疫以及对细胞和体液免疫均有重要的调节作用;CD8+为抑制性或杀伤性T淋巴细胞;CD4+/CD8+比值是反映机体免疫状态的重要指标。

微波对职业人群免疫功能影响的报道不多,且研究结果不尽相同,可能与各实验室所使用的微波性质、频率、辐射功率密度及时间等不同有关。Moszczynski等[5]调查微波辐射对职业暴露工作人员功能的影响,结果发现,电视转播和卫星通讯中心人员血清IgG和IgA水平增加,淋巴细胞和T淋巴细胞亚群CD8+减少。雷达操作人员血清中IgM水平升高,CD8+减少。Dmoch等[6]还发现Th和Ts比值下降以及NK细胞数量减少。但是以上效应均未引起相应的临床症状。Tuschl等[7]在从事微波治疗的医生中,未发现其淋巴细胞亚群与正常对照组有差异。

本实验结果表明:①与对照组相比,微波接触组外周血白细胞计数及淋巴细胞百分比均有所降低,但差异不显著;②CD3+、CD4+,CD8+升高,差异显著。由于接触组CD8+升高的幅度较大,导致CD4+/CD8+比值降低,差异显著;③长期低剂量、高功率微波辐射能明显影响人体的免疫功能,但与暴露者的工龄长短未显示明显的正相关趋势,说明微波辐射对人体免疫功能的影响未表现出累积效应;④从接触组以往作业现场调查的资料看出,作业者经常处在微波辐射强度超标的环境中,可能导致接触组工龄>10 a组CD3+较对照组升高显著;⑤2002—2009年间,由于该研究所对仪器设备加强了屏蔽防护,致使现场微波辐射强度降低至国家卫生标准范围之内,故2组工龄≤10 a组T淋巴细胞亚群差异无统计学意义。

通过对某研究所雷达科研人员(接触组)和非微波作业人员(对照组)进行调查,结果提示,长期低剂量、高功率微波辐射对职业人群的免疫功能是有影响的,客观有效的职业防护应当引起关注。然而,接触组T淋巴细胞亚群升高的原因,以及引起外周血T细胞亚群分布和比值改变的机制还有待本实验室进一步研究。

参考文献

[1]GB 10436-89.作业场所微波辐射卫生标准[S].

[2]杨妹雅,崔玉芳.低剂量电磁辐射对机体免疫系统的影响.研究与应用[J].中国临床康复,2006,4(10):154.

[3]郭瑛,崔玉芳.微波辐照对免疫系统功能的影响[J].感染、炎症、修复,2005,6(2):112.

[4]郭瑛,崔玉芳,徐菡,等.高功率微波对人T淋巴细胞的影响机制和干预措施[J].感染、炎症、修复,2005,6(4):195.

[5]Moszczynski P,Lisiewicz J,Dmoch A,et al.The effect of various oc-cupational exposures to microwave radiation on the concentrations ofimmunolobulins and T lyphocyte subsets[J].Wiad Lek,1999,52:30.

[6]Dmoch A,Moszczynski P.Levels of Immunoglobulin and subpopula-tions of T lymphocytes and NK cells in men occupationally exposed tomicrowave radiation infrequencies of 6-12 GHz[J].Med Princippract,1998,49:45.