多細胞生物特點精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇多細胞生物特點，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

一、教學目的要求

(一)要求學生比較系統(tǒng)地掌握關(guān)于細胞、生物的新陳代謝、生物的生殖和發(fā)育、生命活動的調(diào)節(jié)、遺傳和變異等方面的基礎(chǔ)知識，以及這些知識在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、工業(yè)、國防上的應用。

(二)通過生物學基礎(chǔ)知識的學習，使學生受到辯證唯物主義和愛國主義思想的教育。

(三)要求學生掌握使用高倍顯微鏡，做簡單的生理實驗等的基本技能。

(四)培養(yǎng)學生自學生物學知識的能力，觀察動植物的生活習性、形態(tài)結(jié)構(gòu)、生殖發(fā)育的能力，分析和解釋一些生物現(xiàn)象的初步能力。 

二、確定教學內(nèi)容的原則

(一)從學生今后進一步學習和參加社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的需要出發(fā)，認真選取生物學基礎(chǔ)知識：選取生物的結(jié)構(gòu)和生理的知識。結(jié)構(gòu)知識是理解生理知識的基礎(chǔ)。生理知識是闡明生物的新陳代謝，生長、發(fā)育和生殖等的基礎(chǔ)知識。因此，必須重視選取形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理的知識。

(二)選取生物學基礎(chǔ)知識，必須做到理論密切聯(lián)系實際。

1.選取生物學基礎(chǔ)知識，要密切聯(lián)系工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際。生物學是農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和醫(yī)學等方面實踐的理論基礎(chǔ)，通過學習生物學知識，要使學生知道生物與生產(chǎn)的關(guān)系十分密切，應該利用和改造有益的生物，防除有害的生物。

2.要密切聯(lián)系各地的自然實際。由于我國幅員廣大，各地的生物種類有很大差別。因此，所選取的植物和動物，既要重視其典型性，又必須盡可能是各地比較常見的，以便學生可以直接觀察到這些動植物和了解這些動植物的生活規(guī)律。

3.選取的生物學基礎(chǔ)知識，要密切聯(lián)系學生的日常生活實際，使學生加深對生物學知識的理解，同時更加深刻地認識學習生物學的意義。

(三)適當選取反映現(xiàn)代生物科學水平的生物學基礎(chǔ)知識。

現(xiàn)代生物科學發(fā)展很快，生物課必須重視用現(xiàn)代生物科學的觀點來闡述教學內(nèi)容，并且適當?shù)卦黾臃从超F(xiàn)代生物科學水平的知識內(nèi)容，使學生對生物科學發(fā)展的現(xiàn)狀有個初步的認識，為他們進一步學習現(xiàn)代生物科學知識和參加工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)打下必要的基礎(chǔ)。

三、班級現(xiàn)狀分析

本學期我任教高二（2）、（3）、（4）三個班級，三個班級人數(shù)分別為：46、45、46人，雖然通過班主任，我對個班的現(xiàn)狀有了一點了解，但由于生物是從高二開始的起始課程，所以具體情況還不能下定論。

四、教學進度安排

高中階段學習的生物學知識，是在初中生物教學內(nèi)容的基礎(chǔ)上進行的，學習生物的基本特征，側(cè)重于生命活動的共同規(guī)律的內(nèi)容。主要包括細胞、新陳代謝及其調(diào)節(jié)、生殖和發(fā)育、遺傳和變異的知識。初中和高中兩個階段所學的生物學基礎(chǔ)知識，既有所分工、又互相銜接，高中生物學是初中生物學知識的綜合、概括和提高。

高中二年級開設(shè)的生物必修課（第一學期），每周2課時，共計34課時。講述細胞、生物的新陳代謝、生物的生殖和發(fā)育、生命活動的調(diào)節(jié)、遺傳和變異等生物學基礎(chǔ)知識。

五、教學內(nèi)容及其課時安排

高中生物必修課教學進度

單元

 知 識

 學生實驗

 課時

 

要 點

 教學要求

 項 目

 

 

緒論

 生物的基本特征

生物科學的新進展

高中生物課學習的要求和方法

 B

A

A

 

 2

 

生命的物質(zhì)基礎(chǔ)

 組成生物體的化學元素

組成生物體的化合物

 B

C

 實驗：顯微鏡的結(jié)構(gòu)和使用；生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定。

 2+1+1

 

生命的基本單位-細胞

 細胞主要的亞顯微結(jié)構(gòu)和功能

細胞周期

細胞分裂

 B

C

A

 實驗：

1．顫藻和水綿細胞的比較觀察

2．植物細胞的有絲分裂。

 　2+1+2+1

 

 

生物的新陳代謝

 光合作用的發(fā)現(xiàn)，光合作用及其重要意義

根對水分的吸收和利用

植物的礦質(zhì)營養(yǎng)

動物的營養(yǎng)

呼吸作用

 

A

B

B

B

B

 實驗：

1．葉綠體色素的提取和分離

2．植物細胞的質(zhì)壁分離與復原。

 

 2+5

 

應激性和生命活動的調(diào)節(jié)

 植物生命活動的調(diào)節(jié)

高等動物的激素調(diào)節(jié)

高等動物的神經(jīng)調(diào)節(jié)

 A

A

B

 

 1+1+2

 

生殖和發(fā)育

 減數(shù)分裂和配子的形成

 A

 

 　2

 

     

具體教學內(nèi)容如下：

緒 論

生物的基本特征(細胞結(jié)構(gòu)，新陳代謝，生長現(xiàn)象，應激性，生殖和發(fā)育，遺傳和變異，生物與環(huán)境的相互影響)的概述。

生物學的研究對象和發(fā)展方向。學習生物學的重要意義。

說明：生物學的研究對象和發(fā)展方向，只要求學生作一般了解。

一、細胞

細胞的發(fā)現(xiàn)。細胞學說。原生質(zhì)的概念。

細胞的化學成分：水，無機鹽，糖類， 脂類，蛋白質(zhì)，核酸；上述物質(zhì)特別是蛋白質(zhì)和核酸的重要作用，構(gòu)成細胞的化學元素。

細胞的結(jié)構(gòu)和功能：原核細胞和真核細胞的區(qū)別。真核細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)——細胞膜，細胞質(zhì)(其中含有線粒體、質(zhì)體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、中心體等細胞器)，細胞核(核膜、核仁、核液和染色質(zhì))。細胞各個組成部分的功能。一個細胞是一個有機的統(tǒng)一整體。細胞的分裂：無絲分裂。有絲分裂——細胞周期；細胞的分裂期分為前期、中期、后期、末期，各個分裂期的細胞核結(jié)構(gòu)變化的特點。動物細胞和植物細胞的有絲分裂過程的異同。有絲分裂的重要意義。減數(shù)分裂是一種特殊方式的有絲分裂。

〔實驗〕用高倍顯微鏡觀察植物細胞的有絲分裂，初步學會使用高倍顯微鏡。

說明：在《細胞》中，以下內(nèi)容只要求學生作一般了解。

1.細胞的發(fā)現(xiàn)，細胞學說，原生質(zhì)的概念。

2.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、中心體等細胞器。一個細胞是一個有機的統(tǒng)一整體。

3.無絲分裂。減數(shù)分裂是一種特殊方式有有絲分裂。

二、生物的新陳代謝

新陳代謝的概念。同化作用和異化作用的概念。

綠色植物的新陳代謝：水分代謝——細胞在形成液泡以前靠吸脹作用吸水；細胞在形成液泡以后主要靠滲透吸水。滲透吸水的原理。滲透作用的概念。質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復原。水分散失的方式和意義。

礦質(zhì)代謝——植物需要的元素(大量元素和微量元素)。根吸收礦質(zhì)元素的過程——交換吸附。植物對離子的選擇吸收。礦質(zhì)元素的利用。

光合作用——光合作用的重要意義。高等植物葉綠體中的色素及其作用。光合作用的過程(光反應，暗反應)。ATP(三磷酸腺苷)的簡式，ATP與ADP(二磷酸腺苷)的相互轉(zhuǎn)變。

呼吸作用——呼吸作用與光合作用的本質(zhì)區(qū)別。呼吸作用的生理意義。呼吸作用的過程(有氧呼吸和無氧呼吸的過程)。有氧呼吸的過程與無氧呼吸的過程的異同。

動物的新陳代謝：體內(nèi)細胞的物質(zhì)交換——單細胞動物與外界環(huán)境直接進行物質(zhì)交換；多細胞動物(如哺乳動物)的體內(nèi)細胞通過內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境間接進行物質(zhì)交換。

物質(zhì)代謝——食物的消化(單細胞動物、低等的多細胞動物、高等的多細胞動物消化食物的特點。哺乳動物的消化過程概述)。營養(yǎng)物質(zhì)的吸收(小腸在形態(tài)結(jié)構(gòu)上適于吸收的特點，營養(yǎng)物質(zhì)的吸收過程)。物質(zhì)代謝的過程(糖類代謝、蛋白質(zhì)代謝的過程概述)。

能量代謝——氣體交換(單細胞動物和多細胞高等動物進行氣體交換的特點)。能量的釋放、轉(zhuǎn)移和利用。高等動物在缺氧狀態(tài)下通過無氧呼吸獲得能量。

新陳代謝的基本類型：同化作用的兩種不同類型(自養(yǎng)型、異養(yǎng)型的概念和特點)。異化作用的兩種不同類型(需氧型、厭氧型的概念和特點)。

〔實驗〕(1)觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原。

(2)觀察根對礦質(zhì)元素離子的交換吸附現(xiàn)象。

(3)葉綠體中色素的提取和分離。

說明：1.在《生物的新陳代謝》中，以下內(nèi)容只要求學生作一般了解。

(1)細胞在形成液泡以前靠吸脹作用吸水。滲透吸水的原理。*滲透作用的概念。

(2)根吸收礦質(zhì)元素的過程——交換吸附。

*(3)植物對離子的選擇吸收。

(4)呼吸作用的過程(有氧呼吸和無氧呼吸的過程)。有氧呼吸的過程與無氧呼吸的過程的異同。

(5)單細胞動物與外界環(huán)境直接進行物質(zhì)交換。

(6)單細胞動物、低等的多細胞動物、高等的多細胞動物消化食物的特點。

三、生命活動的調(diào)節(jié)(4∶0)

植物生命活動的調(diào)節(jié)：生長素的發(fā)現(xiàn)。植物的向光性和向光性形成的原因。生長素的生理作用及其在實踐上的意義。

動物生命活動的調(diào)節(jié)：高等動物的激素調(diào)節(jié)(甲狀腺激素、性激素、生長激素的分泌部位和生理作用)。昆蟲的激素調(diào)節(jié)(內(nèi)激素、外激素的分泌部位和生理作用，昆蟲激素在生產(chǎn)上的應用)。神經(jīng)調(diào)節(jié)(神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能)。≤第一范文 網(wǎng)整理該文章，版權(quán)歸原作者、原出處所有≥

說明：在《生命活動的調(diào)節(jié)》中，以下內(nèi)容只要求學生作一般了解。

*1.生長素的發(fā)現(xiàn)。

*2.昆蟲的激素調(diào)節(jié)。

四、生物的生殖和發(fā)育(9∶0)

生物的生殖。生殖的概念。

生殖的種類：無性生殖(分裂生殖，孢子生殖，出芽生殖，營養(yǎng)生殖)；有性生殖(配子生殖中的卵式生殖)。這些生殖方式的特點和概念。

減數(shù)分裂與有性生殖細胞的成熟：減數(shù)分裂的概念和意義。的形成過程。卵細胞的形成過程。受精作用的概念和意義。

生物的發(fā)育。發(fā)育的概念。

植物的個體發(fā)育(以薺菜為例)：胚的發(fā)育過程，胚乳的發(fā)育過程。

動物的個體發(fā)育(以蛙為例)：胚的發(fā)育過程(包括卵裂、囊胚、原腸胚各期)，各種組織、器官和系統(tǒng)的形成。胚后發(fā)育。胚的發(fā)育與環(huán)境的關(guān)系。

說明：在《生物的生殖和發(fā)育》中，以下內(nèi)容只要求學生作一般了解。

*1.生殖的種類。

*2.無性生殖和有性生殖方式的特點和概念。

*3.植物的個體發(fā)育(以薺菜為例)。

1.在高中二年級學習高中生物知識的基礎(chǔ)上，以下內(nèi)容要求掌握：

（一）生命的基礎(chǔ)

細胞的化學成分——水，無機鹽，糖類，脂類，蛋白質(zhì)，核酸；上述物質(zhì)特別是蛋白質(zhì)和核酸的重要作用，構(gòu)成細胞的化學元素。

原核細胞和真核細胞的區(qū)別。真核細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)——細胞膜，細胞質(zhì)(其中含有線粒體、質(zhì)體)，細胞核(核膜、核仁、核液和染色質(zhì))。細胞各個組成部分的功能。

有絲分裂——細胞周期；細胞的分裂期分為前期、中期、后期、末期，各個分裂期的細胞核結(jié)構(gòu)變化的特點。動物細胞和植物細胞的有絲分裂過程的異同。有絲分裂的重要意義。

2.在高中二年級生物課中作為一般了解的以下教學內(nèi)容，要求達到掌握：

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、中心體等細胞器。一個細胞是一個有機的統(tǒng)一整體。

無絲分裂。減數(shù)分裂是一種特殊方式的有絲分裂。

3.〔實驗〕用高倍顯微鏡觀察植物細胞的有絲分裂，學會使用高倍顯微鏡。

(二)生物的新陳代謝(5∶2) 

1.在高中二年級學習高中生物知識的基礎(chǔ)上，以下內(nèi)容要求掌握：

新陳代謝的概念。同化作用和異化作用的概念。 

細胞在形成液泡以后主要靠滲透吸水。質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復原。水分散失的方式和意義。植物需要的元素(大量元素和微量元素)。礦質(zhì)元素的利用。

光合作用的重要意義。高等植物葉綠體中的色素及其作用。光合作用的過程(光反應、暗反應)。ATP(三磷酸腺苷)的簡式，ATP與ADP(二磷酸腺苷)的相互轉(zhuǎn)變。

呼吸作用與光合作用的本質(zhì)區(qū)別。呼吸作用的生理意義。

多細胞動物(如哺乳動物)的體內(nèi)細胞通過內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境間接進行物質(zhì)交換。

哺乳動物的消化過程概述。營養(yǎng)物質(zhì)的吸收(小腸在形態(tài)結(jié)構(gòu)上適于吸收的特點，營養(yǎng)物質(zhì)的吸收過程)。物質(zhì)代謝的過程(糖類代謝、蛋白質(zhì)代謝的過程概述)。

氣體交換(單細胞動物和多細胞高等動物進行氣體交換的特點)。能量的釋放、轉(zhuǎn)移和利用。高等動物在缺氧狀態(tài)下通過無氧呼吸獲得能量。

3.在高中二年級生物課中作為一般了解的以下教學內(nèi)容，要求達到掌握：

細胞在形成液泡以前靠吸脹作用吸水。滲透吸水的原理。

根吸收礦質(zhì)元素的過程——交換吸附。

呼吸作用的過程(有氧呼吸和無氧呼吸的過程)。有氧呼吸的過程與無氧呼吸的過程的異同。單細胞動物與外界環(huán)境直接進行物質(zhì)交換。

單細胞動物、低等的多細胞動物、高等的多細胞動物消化食物的特點。

4.〔實驗〕(1)觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原。

(2)觀察根對礦質(zhì)元素離子的交換吸附現(xiàn)象。

(3)葉綠體中色素的提取和分離。

(三)生命活動的調(diào)節(jié)(2∶0)

在高中二年級學習高中生物知識的基礎(chǔ)上，以下內(nèi)容要求掌握：

植物的向光性和向光性形成的原因。生長素的生理作用及其在實踐上的意義。

高等動物的激素調(diào)節(jié)(甲狀腺激素、性激素、生長激素的分泌部位和生理作用)。神經(jīng)調(diào)節(jié)(神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能)。

(四)生物的生殖和發(fā)育(3∶0)

共2頁,當前第1頁1

在高中二年級學習高中生物知識的基礎(chǔ)上，以下內(nèi)容要求掌握：

生物的生殖。生殖的概念。

減數(shù)分裂的概念和意義。的形成過程。卵細胞的形成過程。受精作用的概念和意義。

生物的發(fā)育。發(fā)育的概念。

五、提高教學質(zhì)量的具體措施

 1、認真抓好生物學基礎(chǔ)知識的教學。

高中生物學的知識，內(nèi)容比較系統(tǒng)、全面。在課前要認真分析教材，掌握教材的重點、難點，研究學生的生理、心理的特點和學習規(guī)律，通過課堂教學、實驗、課外作業(yè)等各個教學環(huán)節(jié)，努力培養(yǎng)學生的學習興趣，啟發(fā)學習的自覺性，在充分調(diào)動學生積極性的情況下，引導他們認真學好生物學基礎(chǔ)知識，做到正確理解，鞏固記憶，舉一反三，為他們今后進一步學習有關(guān)專業(yè)知識和參加工作打下較好的知識基礎(chǔ)。

2、重視對學生進行思想教育。

高中生物學的教學內(nèi)容，十分重視對學生進行進化觀點和生態(tài)學觀點的教育。教師在教學過程中，應該結(jié)合高中生物學知識的講述，對學生進行這兩個觀點的教育，要使學生理解現(xiàn)今世界上形形的動植物都是逐漸進化來的，一切生物和它們的生活環(huán)境都是分不開的，生物必須依賴于它們的環(huán)境而生活，而生物的生命活動反過來又時時刻刻在改變著環(huán)境，從而對學生進行辯證唯物主義教育。再有，通過講述祖國豐富的動植物資源，我國古代的和現(xiàn)代的生物科學的成就，對學生進行愛國主義思想教育。

3、重視對學生進行生物學基本技能的訓練和能力的培養(yǎng)。

生物學是一門實驗科學，實驗、觀察、標本的采集和制作等在生物教學中有十分重要的地位。這些教學手段對于培養(yǎng)學生學習生物學的興趣，更好地理解生物學基礎(chǔ)知識，掌握實驗基本技能，發(fā)展他們的智力和培養(yǎng)能力，都有重要的作用。教師一定要積極創(chuàng)造條件，盡可能讓學生親自動手、多實踐。教師對教學大綱和教材中規(guī)定的學生課外作業(yè)也要妥善安排，并指導學生認真完成。通過教學的各個環(huán)節(jié)和課外活動，努力培養(yǎng)學生的自學生物學知識的能力、觀察能力、科學地分析和解釋一些生物現(xiàn)象的能力。

4、加強直觀教學

直觀教學是幫助學生更好地理解教學內(nèi)容、調(diào)動學生學習積極性、鞏固記憶的重要方法之一。在實際教學中，我要積極地自制直觀教具，密切結(jié)合教學內(nèi)容使用教學掛圖、標本、模型、幻燈和教學電影等進行教學。

5、堅持理論密切聯(lián)系實際

要重視密切聯(lián)系本地區(qū)動植物種類的實際進行教學。教師在教學過程中，應該密切結(jié)合本地區(qū)的實際情況，選擇或者補充講述當?shù)爻Ｒ姷暮蛯?jīng)濟發(fā)展有重要意義的動植物種類。

6、積極組織和指導生物學課外科技活動。

篇2

關(guān)鍵詞：納米材料；生物合成；綠色化學

中圖分類號：TB34 文獻標志碼：A

文章編號：0367-6358（2015）04-0246-05

隨著納米研究領(lǐng)域科研工作的發(fā)展，納米材料的合成方法不斷地推陳出新。其合成方法包括沉淀法、溶膠凝膠法、離子交換法等在內(nèi)的化學方法和包括球磨法、濺射法、超重力法等在內(nèi)的物理方法。但是這些傳統(tǒng)方法都普遍面臨著污染環(huán)境，能耗高等問題。納米材料的生物合成是結(jié)合了納米技術(shù)和生物技術(shù)的綠色合成方法。納米材料的生物合成相比較傳統(tǒng)的物理及化學等方法在原料的選取、反應條件的調(diào)控及后期處理等方面更加環(huán)保健康。將納米技術(shù)與不同的生物相結(jié)合制備出不同形貌及性能的納米材料，顯示出了更廣闊的發(fā)展空間。有些生物本身就有著微妙的形貌特征，以其為模板可以制備出有特定生物形貌的納米材料，省去了傳統(tǒng)模板法中模板的制備。而生物體的一些組成成分或其提取物中存在著一些活性成分對于某些反應來說是很好的還原劑和穩(wěn)定劑，減少了有毒化學藥品的使用。本文將依據(jù)單細胞及多細胞的不同生物體模板、生物體組成成分及從中提取的不同活性成分和病毒等參與反應的不同物質(zhì)，對將近幾年國內(nèi)外的相關(guān)研究成果進行分類，系統(tǒng)地綜述納米材料生物合成的研究進展。

1以生物體為模板制備納米材料

綠色化學要求科研工作者能夠?qū)ふ业綗o污染、低毒、低能耗、綠色健康的反應前驅(qū)體或者是反應條件。生物體表面的氨基和羧基基團及特定形貌使其成為天然的還原成分和現(xiàn)成模板，以此為模板制備納米材料與傳統(tǒng)制備納米材料的方法相比更加符合綠色化學的要求。

1.1以單細胞生物體為模板制備納米材料

細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，而細胞表面的細胞膜是由磷脂雙分子層和鑲嵌其中的蛋白質(zhì)等構(gòu)成的。不同的細胞有著獨特精制的外形結(jié)構(gòu)和功能化的表面，以單細胞為模板可以合成不同生物細胞形貌的納米結(jié)構(gòu)。

1.1.1以原核細胞為模板制備納米材料

細菌和放線菌被廣泛應用于金屬納米顆粒的合成，其中一個原因就是它們相對易于操作。最早著手研究的Jha等用乳酸桿菌引導在室溫下合成了尺寸為8～35 nm的TiO2納米粒子，并提出了與反應相關(guān)的機理。隨著納米材料的生物合成的逐漸發(fā)展，現(xiàn)在已成功合成了以不同菌為模板的不同形貌的納米材料。Klaus等在假單胞菌（Pseudomonasstutzeri）的細胞不同結(jié)合位點處制備并發(fā)現(xiàn)了三角形，六邊形和類球形的Ag納米粒子，其粒徑達200nm。Ahmad等從一種昆蟲體內(nèi)提取了比基尼鏈霉菌（Streptom yces bikiniensis），并以此制備出3～70 nm的球形Ag納米顆粒。Nomura等以大腸桿菌為模板成功制備出平均孔徑為2.5 nm的桿狀中空SiO2，其比表面積達68.4 m2/g。

1.1.2以真核細胞為模板制備納米材料

真核細胞相比較原核細胞種類更為廣泛，培養(yǎng)更為方便，所以以此為模板的生物合成的研究更多。最簡單的單細胞真核生物小球藻可以富集各種重金屬，例如鈾、銅、鎳等。Fayaz等以真菌木霉菌（Trichodermaviride）為模板在27℃下合成了粒徑為5～40 nm的Ag納米粒子，并且發(fā)現(xiàn)青霉素，卡那霉素和紅霉素等的抗菌性在加入該Ag納米粒子后明顯提高。Lin等發(fā)現(xiàn)HAuCl4中金離子在畢赤酵母（Pichiapastoris）表面先發(fā)生了生物吸附然后進行生物還原，從而得到Au納米粒子。研究發(fā)現(xiàn)金離子被酵母菌表面的氨基、羥基和其它官能團首先還原成一價金離子，并進一步被還原成Au納米顆粒。Mishra等以高里假絲酵母（Candidaguilliermondii）為模板合成了面心立方結(jié)構(gòu)的Au和Ag納米粒子，兩種納米粒子對金黃色葡萄球菌有很高的抗菌性，但所做的對比試驗表明化學方法合成的兩種粒子對致病菌均不具有抗菌性。Zhang等則以酵母菌為模板合成了形貌均-Co3O4修飾的ZnO中空結(jié)構(gòu)微球。尖孢鐮刀菌（Fusariu-moxysporum）可以在其自身表面將米糠的無定型硅生物轉(zhuǎn)化成結(jié)晶SiO2，形成2～6 nm的準球形結(jié)構(gòu)。

1.2以多細胞生物體為模板制備納米材料

雖然以單細胞為模板制備的納米粒子的單分散性較好，但是要涉及到生物體復雜的培養(yǎng)過程及后續(xù)處理，而以多細胞生物體為模板的制備方法就顯得更加方便簡捷。

1.2.1以多細胞植物體為模板制備納米材料

地球上的植物種類很多，以其為模板的納米材料的生物合成也就多種多樣。多數(shù)情況下是將植物體培養(yǎng)在含有金屬離子的溶液中，然后將植物體除去便可得到復制了植物體微結(jié)構(gòu)的納米材料。Rostami等將油菜和苜蓿的種子培養(yǎng)在含有Au3+的溶液中，將金離子變成納米Au粒子，其大小分別是20～128 nm和8～48 nm。Dwivedi等以藜草（Chenopodium album）為模板分別制備出平均粒徑為12 nm和10 nm的Ag和Au納米晶體，并認為藜草中天然的草酸對于生物還原起著重要作用。Cyganiuk等以蒿柳（Salix viminalis）和金屬鹽為原料制備出碳基混合材料LaMnO3將蒿柳培植在含有金屬鹽的溶液中，金屬鹽離子順著植物組織進行傳輸，進而滲透其中。然后將木質(zhì)素豐富的植物體部位在600～8000℃范圍進行煅燒碳化，得到的產(chǎn)物對正丁醇轉(zhuǎn)化成4-庚酮有很好的催化效果。黃保軍等以定性濾紙通過浸漬和煅燒等一系列過程仿生合成了微納米結(jié)構(gòu)的Fe2O3，并且對其形成機理進行了初步探討。Cai等以發(fā)芽的大豆為模板，制備出室溫下便有超順磁性的Fe3O4納米粒子，其平均粒徑僅為8 nm。王盟盟等以山茶花花瓣為模板通過浸漬煅燒制備出 CeO2分層介孔納米片，并且在可見光波段有很好的催化活性。

1.2.2以多細胞動物體為模板制備納米材料

以多細胞動物體為模板的納米材料的制備比較少，其中以Anshup等的研究較為突出。他們分別試驗了人體的癌變宮頸上皮細胞、神經(jīng)細胞和未癌變正常的人類胚胎腎細胞。這些人體細胞在模擬人體環(huán)境的試管中進行培養(yǎng)，培養(yǎng)液中含有1mmol/L的HAuCl4最終得到20～100 nm的Au納米顆粒。細胞核和細胞質(zhì)中都有Au納米粒子沉積，并且發(fā)現(xiàn)細胞核周圍的Au粒子粒徑比細胞質(zhì)中的小。

2以生物體提取物或組成成分中的有效成分制備納米材料

生物體中含有很多還原穩(wěn)定性成分。如果將這些成分提取出來，就可以脫離生物體原有形貌的束縛，得到綠色無污染的生物還原劑，進而以其制備納米材料。很多糖類，維生素，纖維素等生物組成成分也被證實有很好的生物還原穩(wěn)定作用，這就使得納米材料的綠色生物合成更加方便快捷。

2.1以微生物提取物為有效成分制備納米材料

以微生物的提取物為活性成分制備的納米材料多數(shù)是納米Ag和納米Au，而且這兩種粒子具有殺菌的效果。而以微生物提取物制備的納米材料粒徑更小，并且普遍也比一般化學方法合成的粒子有更好的殺菌效果。Gholami-Shabani等從尖孢鐮刀菌（Fusariumozysporum）中提取了硝酸鹽還原酶，并用其還原得到平均粒徑為50nm的球形納米Ag顆粒，并且對人類的病原菌和細菌有很好的抗菌效果。Wei等和Velmurugan等分別用酵母菌和枯草桿菌提取液成功合成了不同粒徑及形貌的納米Ag顆粒。提取物中的還原性酶是促進反應進行的重要成分。Inbakandan等將海洋生物海綿中提取物與HAuCl4反應制備得到粒徑為7～20nm的納米Au顆粒，主要得益于其中的水溶性有機還原性物質(zhì)。Song等則從嗜熱古菌（hyperther-mophilicarchaeon）中提取出高耐熱型騰沖硫化紡錘形病毒1（Sulfolobustengchongensis spindle-shaped virus 1）的病毒蛋白質(zhì)外殼。并且發(fā)現(xiàn)實驗條件下在沒有遺傳物質(zhì)時其蛋白質(zhì)外殼仍可自組裝成輪狀納米結(jié)構(gòu)。與TiO2納米粒子呈現(xiàn)出很好的親和能力，在納米材料的生物合成中將有廣闊的應用前景。

2.2以植物提取物為有效成分制備納米材料

生物提取物制備納米材料的研究最多的是針對植物提取物的利用，因為地球上植物種類眾多，為納米材料的生物合成提供了眾多可能性。Ahmed等以海蓮子植物（Salicorniabrachiata）提取液還原制得Au納米顆粒，其粒徑為22～35nm。制備出的樣品對致病菌有很大的抗菌性，而且能催化硼氫化鈉還原4-硝基苯酚為4-氨基苯酚，也可催化亞甲基藍轉(zhuǎn)化成無色亞甲藍。Velmurugan等和Kulkarni分別用腰果果殼提取液和甘蔗汁成功制備出納米Ag和納米Ag/AgCl復合顆粒，其均有很好的殺菌效果。Sivaraj等用一種藥用植物葉子（Tabernaemontana）的提取液制備了對尿路病原體大腸桿菌有抑制作用的球形CuO納米顆粒，其平均粒徑為48 nm。

2.3以生物組成成分為有效成分制備納米材料

碳水化合物是生物體中最豐富的有機化合物，分為單糖、淀粉、纖維素等。其獨特的結(jié)構(gòu)和成分可以用來合成各種結(jié)構(gòu)的納米材料。Panacek等，測試了兩種單糖（葡萄糖和半乳糖）和兩種二糖（麥芽糖和乳糖）對[Ag（NH3）2]+的還原效果，其中由麥芽糖還原制備的納米Ag顆粒的平均粒徑為25nm，并且對包括耐各種抗生素的金黃葡萄球菌在內(nèi)的革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌有很好的抑制作用。Gao等和Abdel Halim等分別用淀粉和纖維素還原硝酸銀制得了不同粒徑的Ag納米粒子，對一些菌體同樣有很好的抗菌性。

維生素是人體不可缺少的成分，在人類機體的新陳代謝過程中發(fā)揮著重要作用，是很好的穩(wěn)定劑和還原劑。Hui等用維生素C還原制備了Ag納米顆粒修飾的氧化石墨烯復合材料，將加有維生素C的AgNO3和氧化石墨烯溶液進行超聲反應，得到的Ag納米顆粒平均粒徑為15nm，并附著在氧化石墨烯納米片表面。Nadagouda等用維生素B2為還原活性成分室溫下合成了不同形貌（納米球、納米線、納米棒）的納米Pd。并且發(fā)現(xiàn)在不同的溶劑中制備的納米材料的形貌和大小不同。

3以病毒為模板制備納米材料

病毒本身沒有生物活性，可以寄宿于其它宿主細胞進行自我復制，其實際上是一段有保護性外殼的DNA或RN段，大小通常處于20～450 nm之間，其納米級的大小使得以其為模板更易于制備出納米材料。Shenton等以煙草花葉病毒為模板制備了Fe3O4納米管。因為煙草花葉病毒是由呈螺旋形排列的蛋白質(zhì)單元構(gòu)成，內(nèi)部形成中空管。以此為模板制備出來的Fe3O4也復制了這一結(jié)構(gòu)特點而呈現(xiàn)管狀結(jié)構(gòu)。由于煙草花葉病毒的尺寸小但穩(wěn)定性高，使得它被頻頻用來作為納米材料生物合成的骨架。Dang等則以轉(zhuǎn)基因M13病毒為模板制備了單壁碳納米管-TiO2晶體核殼復合納米材料。實驗發(fā)現(xiàn)以此為光陽極的染料敏化太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率達10.6%。

篇3

6億多年前“寒武紀生命大爆炸”還沒有出現(xiàn)，地球上的生命只不過是一些肉眼根本看不清、只有在顯微鏡下才能分辨的微生物。地球上最早的生命出現(xiàn)在35億年前，在漫漫的地球早期演化史中，有很多億年，生命只是一些單細胞，多少年不變。大概到了18、19億年前，地球的大氣中開始出現(xiàn)了氧氣，這時除了有原始的原核細胞，又開始進化出了真核細胞，這是一種需氧代謝的細胞，比原核細胞復雜得多了，它具備了出現(xiàn)多細胞生物和雌雄分化的可能。

張教授是將磷礦巖中的多細胞化石與某些現(xiàn)代紅藻的有性生殖結(jié)構(gòu)加以比較得出結(jié)論的。以我們這些外行人的眼光來看，原核細胞也好，真核細胞也好，不過是些針尖大的小點點，似乎沒什么區(qū)別。但是對于生命進化來說，那是一次了不起的革命。因為原核細胞的繁殖是靠自身的分裂，一變二，二變四，四變十六……而真核細胞出現(xiàn)了有性繁殖，繁殖率大大提高，一對細胞一次甚至可以繁殖出成千上萬的后代。有性繁殖的另一大特點是使得物種遺傳的變異量大大增加。舉例來說，如果原核細胞在遺傳時有10個位點上發(fā)生突變，那么它就會出現(xiàn)10加1共11種變異；而有性繁殖時如果有10個位點上出現(xiàn)突變，它就會有3的10次方這么多的變異，大概是5千多種。有性繁殖大量繁殖后代，比如一條魚會生幾十萬幾百萬個魚籽，但只有不足百分之一的活下來，剩下的都成了其它生物的食物，這就造成了生物食物鏈的形成；而遺傳變異量的大大增加，則為我們這個星球帶來了如此煌煌大觀的萬千生物世界。張教授說，所以，我推斷有性繁殖的出現(xiàn)應該是后來的“寒武紀生命大爆炸”高等動植物突然大量出現(xiàn)的一個誘因。

生命自從有了雌雄分化，就有了它的大量繁殖，就有了它的種類爆炸，它的進化步伐大大加速。后來過了很久很久，才有了男人女人間的愛情，有了父母之愛和親子之情，有了由此產(chǎn)生的古今中外的燦爛文化……當6億多年前的小小細胞在進行自己的化分化合時，它們怎么會想到將來會有這樣了不起的結(jié)果？

我問張教授：原始的細胞為什么要出現(xiàn)雌雄變化呢？是什么在推動這種變化出現(xiàn)？

張教授說：你問得很關(guān)鍵，這就是一個謎。因為對于細胞個體來說，出現(xiàn)雌雄變化，進行有性繁殖，是要付出很大的代價的。生物在進行有性繁殖前，必要先生出雄性或雌性的單細胞，由這兩種細胞進行。這時候，細胞對環(huán)境的適應值就要下降50％。相比原核細胞的無性繁殖（它光是自己分裂就行了），有性繁殖是件非常麻煩的事。但是，生命的進化還是不可逆轉(zhuǎn)地朝著這個方向走過來了。這是為什么呢？動力是什么？這是當前許多科學家都在熱心探討的問題。或許我覺得可以這樣解釋：前面我們說過有性繁殖對于整個種群的種種好處，所以，盡管對于生物個體有性繁殖是件有代價的事，但它卻對整個種群有好處。

篇4

一、精選教材 

教材是課程知識內(nèi)容的載體，是進行教學活動的基本材料之一[2，3]。如何選擇和使用教材對教學任務的實施、完成和對教學質(zhì)量的影響至關(guān)重要。通過對相關(guān)院校的走訪、大量資料的查閱以及結(jié)合本校水產(chǎn)養(yǎng)殖學科的專業(yè)特點、課程學時數(shù)以及授課對象，最終確定以翟中和等主編的《細胞生物學》為教學用教材，并及時跟進該書的新版本。在應用該教材的同時，特別注重其他教科書的參考和補充，如將王金發(fā)編著的《細胞生物學》、王堃仁等主編的《細胞生物學》、鄭國锠等主編的《細胞生物學》、Alberts主編的《Molecular Biology of the Cell》等作為本課程的參考教科書。此外，教師在備課過程中還注重尋求教科書之外的教學資源，如國內(nèi)外重要學術(shù)期刊、國內(nèi)外知名大學《細胞生物學》課程網(wǎng)站，特別是國外互聯(lián)網(wǎng)站上與細胞生物學知識相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源。教學中將教材、參考教科書以及教科書之外的教學資源相互補充和凝練，力求教學內(nèi)容的系統(tǒng)性和前瞻性。 

二、教學內(nèi)容的遴選 

《生物化學》、《遺傳學》、《細胞生物學》和《生理學》等是水產(chǎn)學院重要的學科基礎(chǔ)課。這些課程在內(nèi)容上聯(lián)系極為密切，相互交叉和滲透。在《細胞生物學》課程的教學中，既要避免本課程與其他課程內(nèi)容的過度重復又要保證授課內(nèi)容的完整性、體現(xiàn)細胞生物學的核心內(nèi)容。根據(jù)水產(chǎn)學院的教學安排以及授課學生的實際情況，在《細胞生物學》理論課教學中對所用教材的內(nèi)容進行遴選，合理取舍與合并，最終形成十章作為本校水產(chǎn)養(yǎng)殖學科《細胞生物學》理論課教學內(nèi)容，即：“緒論”、“細胞的基本知識”、“細胞生物學的主要研究方法”、“細胞表面”、“細胞基質(zhì)和內(nèi)膜系統(tǒng)”、“線粒體”、“細胞骨架”、“細胞核與染色體”、“細胞周期和細胞的分裂與分化”和“細胞的衰老與凋亡”。《細胞生物學》理論課的教學內(nèi)容遴選后，授課中以細胞的結(jié)構(gòu)和功能為主線，從顯微、亞顯微和分子水平闡述細胞結(jié)構(gòu)，特別是結(jié)構(gòu)與功能的相關(guān)性，認識細胞重要生命活動的基本內(nèi)容和本質(zhì)，掌握細胞生物學的基本概念和基礎(chǔ)理論，在《生物化學》、《遺傳學》和《生理學》課程學習的基礎(chǔ)之上，通過《細胞生物學》的教學，使學生的知識體系更加系統(tǒng)化、深入化。 

三、調(diào)整與優(yōu)化教學內(nèi)容，因材施教，提高教學效果 

由于課堂教學仍然是在校學生獲取知識的主要形式[4]，因此教學內(nèi)容確定后，教師要梳理每一章的教學內(nèi)容，清晰講授的重點和應達到的具體教學目的。首先，教師要意識到第一次課的重要性，它對激發(fā)學生的學習興趣有著重要的作用。與其他課程一樣，課程的講授內(nèi)容通常以緒論開篇。但是，不僅許多學生不重視緒論的內(nèi)容，教師也容易出現(xiàn)缺乏對緒論講授的激情[5]。教學中我們將教材[1]中緒論的內(nèi)容重排、調(diào)整與優(yōu)化，收到了較好的教學效果。授課中將細胞生物學的發(fā)展簡史作為最先講授的內(nèi)容，并結(jié)合一些與之相關(guān)的逸聞趣事，激發(fā)學生對該門課程學習的興趣，使學生在輕松的氛圍中了解學科的誕生、認識學科的發(fā)展與實驗儀器和技術(shù)進步的關(guān)系；通過介紹“細胞學說”的建立，不僅使學生掌握了該學說的基本原理，還使學生意識到善于點滴積累以及歸納和總結(jié)對學習和工作的重要性，通過上述學習學生們也弄清了細胞生物學最基本的研究內(nèi)容。之后再介紹當今細胞生物學的主要研究內(nèi)容和研究熱點，并將教材目錄與緒論的內(nèi)容相聯(lián)系，這樣不僅使細胞生物學的研究內(nèi)容深記于學生的腦海中，也便于他們對本課程后續(xù)內(nèi)容的學習和提高學習的信心。其次，授課內(nèi)容的順序編排要便于學生與已掌握的有關(guān)知識相銜接。根據(jù)授課對象的實際情況，教學中按著細胞的組織結(jié)構(gòu)從外向內(nèi)，即：細胞表面→細胞質(zhì)→細胞核的順序，并將結(jié)構(gòu)或功能上聯(lián)系極為密切的細胞結(jié)構(gòu)的知識放在一起講授。以本課程的“細胞表面”與“細胞基質(zhì)和內(nèi)膜系統(tǒng)”兩章為例，對教材以及相關(guān)的教科書中的有關(guān)內(nèi)容做了較大的調(diào)整，重新編排與優(yōu)化。授課時“細胞表面”一章，首先介紹細胞表面的結(jié)構(gòu)組成（質(zhì)膜、細胞外基質(zhì)和細胞外被、細胞表面的特化結(jié)構(gòu)細胞連接），各結(jié)構(gòu)的特點、功能以及這些結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系；通過這樣的講授使學生清楚地知道多細胞生物中雖然所有的細胞都具有“質(zhì)膜”這樣一個界膜，它是細胞表面核心結(jié)構(gòu)，但多細胞生物不僅由細胞構(gòu)成，細胞外還有細胞外基質(zhì)，同時沒有一個細胞是孤立的，細胞與細胞或與細胞外基質(zhì)形成特定的組織連接結(jié)構(gòu)，從而使多細胞生物成為一個和諧的統(tǒng)一體。之后再詳盡地介紹細胞表面核心結(jié)構(gòu)——質(zhì)膜的物質(zhì)的運輸和信號轉(zhuǎn)導功能，通過這部分的學習又使學生對膜的不對稱性和流動性有了更好的理解。此外，由于核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在功能上的關(guān)系極為密切，因此將核糖體并入內(nèi)膜系統(tǒng)中介紹，形成本課程的“細胞基質(zhì)和內(nèi)膜系統(tǒng)”一章。授課中首先講解非膜性細胞器——核糖體在細胞中的分布、化學組成和結(jié)構(gòu)以及功能，之后介紹內(nèi)膜系統(tǒng)中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和溶酶體的超微結(jié)構(gòu)與功能，但內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的蛋白質(zhì)加工功能與蛋白質(zhì)的分揀形成本章獨立的一節(jié)，即“蛋白質(zhì)的分揀與加工”，內(nèi)容包含信號假說、蛋白質(zhì)的修飾與加工、蛋白質(zhì)的分揀和膜泡運輸，此節(jié)為本章的教學重點之一。介紹信號假說時，由于有了核糖體的知識基礎(chǔ)，再結(jié)合具體的研究成果，學生則很容易理解分泌性蛋白的合成在細胞基質(zhì)中起始、肽鏈延伸暫停、向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移等信號假說的具體內(nèi)容；通過本節(jié)其他知識內(nèi)容的學習，清晰了蛋白質(zhì)的修飾加工可發(fā)生在肽鏈的合成以及運輸過程中，因此構(gòu)成了蛋白質(zhì)合成、加工與運輸?shù)耐暾w系。此外，將溶酶體的發(fā)生也獨立成節(jié)，放在“蛋白質(zhì)的加工與分揀”一節(jié)之后，以溶酶體酶的M6P分揀途徑為例，將信號假說、蛋白質(zhì)的加工與分揀以及膜泡運輸?shù)牟糠謨?nèi)容串聯(lián)起來。通過上述講授內(nèi)容的遴選、調(diào)整與優(yōu)化，也使學生對結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)生上相互關(guān)聯(lián)的內(nèi)膜系統(tǒng)的理解更加透徹。再次，根據(jù)教學時數(shù)適當安排自學與課后討論的教學內(nèi)容，培養(yǎng)學生自主和探究學習的能力。如“細胞生物學的主要研究方法”一章，不可能在有限的學時內(nèi)將該部分內(nèi)容講透徹，因此該部分內(nèi)容以學生自學、課下參觀相關(guān)的儀器設(shè)備及與教師交流討論的形式實現(xiàn)學生對該部分知識的獲取；此外根據(jù)授課專業(yè)特點，葉綠體的知識也以學生自學和課下與老師交流的方式進行。最后，注重講授內(nèi)容與其他課程內(nèi)容上既不過度重復又要較好地銜接。如在講授質(zhì)膜的功能——鈉鉀泵的知識時注意與《生理學》膜電位的知識相聯(lián)系、細胞骨架中微絲的功能時注重與《生理學》以及《組織胚胎學》肌肉收縮內(nèi)容的銜接，線粒體功能的講解則考慮與《生物化學》的內(nèi)容不過度重復和較好的銜接，而細胞核與染色體的知識需要考慮學生在《遺傳學》課程上已掌握的知識。由于本課程的開設(shè)在上述幾門課程之后，這就要求我們與上述課程的任課教師以及授課學生良好的溝通，適當調(diào)整本課程的授課內(nèi)容與重點，從而使學生通過《細胞生物學》課程的學習，使他們知識體系更加系統(tǒng)化、深入化。 

由于細胞生物學的知識面廣、信息量大、發(fā)展快，因此教學內(nèi)容的改革是教學改革最重要的部分。結(jié)合我校水產(chǎn)養(yǎng)殖學科的專業(yè)特點和授課對象的實際情況，對《細胞生物學》理論課的教學內(nèi)容進行遴選、調(diào)整重排與優(yōu)化，并且應用于《細胞生物學》的教學中，提高了教學效果。此外，通過多年的教學實踐我們深深地體會到，完成好教學內(nèi)容，教師尤其要注重自身知識理論水平的提高，不斷地豐富教學內(nèi)容，才能不斷提高教學效果與教學質(zhì)量。 

參考文獻： 

[1]張晶，華子春.細胞生物學課程體系優(yōu)化的實踐與思考[J].中國細胞生物學學報，2011，33（6）：716-719. 

篇5

近3年涉及本專題的試題統(tǒng)計如下表：

考點年份 細胞分化細胞全能性細胞衰老和凋亡細胞癌變

2010廣東理綜（3）

2011大綱全國卷（1）、北京理綜卷（1）、安徽理綜卷（2）山東理綜卷（2）山東理綜卷（3）

江蘇卷（5）

2012上海卷（16）安徽理綜卷（3）、山東理綜卷（3）新課標全國卷（2）、江蘇卷（20）、四川理綜卷（26）

[考題特點]

高考試題對本部分內(nèi)容的考查以選擇題的形式為主，能力要求以識記、理解為主。但隨著新成果的不斷出現(xiàn)及人們對健康的高度關(guān)注，可能會出現(xiàn)以衰老、凋亡機理和癌癥原因為命題素材的簡答題。

[考點解讀]

一、細胞分化

1.概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。

2.特點：（1）普遍性：生物界普遍存在的現(xiàn)象。（2）持久性：貫穿于生物體整個生命過程中，但在胚胎時期達到最大。（3）不可逆性：一般情況下，分化的細胞不會再演變?yōu)樵嫉募毎＃?）遺傳信息穩(wěn)定性：分化過程中遺傳物質(zhì)不改變，只是基因的選擇性表達。

3.意義：（1）增加了細胞種類，形成不同的組織、器官，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。（2）使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。

4.注意：細胞分化是多細胞生物才有的，R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌不是細胞分化；細胞分化過程中必須有基因表達，植物細胞吸水導致形態(tài)改變不是分化。

二、細胞的全能性

1.概念：指已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。

2.原因：生物體的每一個細胞中都包含該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全套基因。

3.結(jié)果：產(chǎn)生新的生物個體。

4.注意：植物根莖葉的組織培養(yǎng)說明體細胞具有全能性；花粉離體培養(yǎng)、蜜蜂的卵發(fā)育成為雄蜂說明生殖細胞具有全能性；克隆羊的成功說明細胞核具有全能性。

三、細胞衰老和凋亡

1.細胞衰老。

（1）個體衰老與細胞衰老的關(guān)系。

對于單細胞生物來說，細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。對于多細胞生物來說，體內(nèi)細胞總是在不斷更新，細胞衰老與個體衰老不完全同步。但從整體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。

（2）細胞衰老的特征。

細胞衰老是細胞內(nèi)發(fā)生的生理生化過程，衰老的細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上都發(fā)生明顯的變化。

①形態(tài)上的變化：由于細胞內(nèi)水分減少，使細胞萎縮，體積縮小。

②結(jié)構(gòu)上的變化：細胞核體積增大，染色體固縮；溶酶體數(shù)目增加且體積增大；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)排列無序。

③功能上的變化：由于線粒體數(shù)目減少，使呼吸速度減慢。一些酶的活性降低，蛋白質(zhì)合成速率降低。如人的頭發(fā)變白是由于人的頭發(fā)基部的黑色素細胞衰老，細胞中的酪氨酸酶活性降低，使黑色素合成受阻造成的。細胞膜通透性改變，物質(zhì)運輸功能降低。如老年斑是由于細胞代謝產(chǎn)生的脂褐質(zhì)色素不能運出。

（3）細胞衰老與健康。

細胞的正常衰老對于實現(xiàn)有機體的自我更新非常有利，如紅細胞的快速更新，使血液中始終有足夠量的新生紅細胞來運輸氧氣。細胞異常衰老會給人類帶來健康上的威脅，如兒童早衰癥就是細胞過早衰老產(chǎn)生的一種疾病。對人類來說，合理的飲食結(jié)構(gòu)、良好的生活習慣、適宜的體育鍛煉和樂觀的人生態(tài)度等都有益于延緩衰老。

2.細胞凋亡。

（1）概念：由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程。

（2）意義：①對于多細胞生物體完成正常發(fā)育非常重要。在胚胎發(fā)育至某階段，特定區(qū)域的細胞（群）就發(fā)生自然凋亡。如人的肢體發(fā)育中，早期的手和足形似漿板，只有當某些多余細胞凋亡后，才能形成正常的指或趾。又如蝌蚪變成青蛙時，尾的細胞凋亡保證了正常的變態(tài)發(fā)育。

②對于維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定以及抵御外界各種因素的干擾起著關(guān)鍵的作用。細胞凋亡可以清除已完成正常使命的衰老細胞，如人的紅細胞分化成熟后是無核有功能的細胞，可存活120d，然后自然死亡。細胞凋亡還可以清除被病毒感染的細胞。

（3）細胞壞死和細胞凋亡。

盡管結(jié)果一樣，但其產(chǎn)生機理是完全不同的。細胞壞死是在種種不利的因素（如病菌感染、細胞缺氧等）影響下，由于細胞正常的代謝活動受阻或中斷從而導致細胞損傷和死亡。細胞壞死時，細胞內(nèi)容物釋放到細胞外，對周圍細胞產(chǎn)生傷害，引發(fā)炎癥反應。細胞凋亡是受嚴格的程序性調(diào)控，是一種自然的生理過程。凋亡的細胞內(nèi)容物沒有逸散到胞外環(huán)境中，不會導致炎癥反應。

四、細胞癌變

1.癌細胞的特點：①適宜條件下，無限增殖。②形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。③易擴散轉(zhuǎn)移，是由于細胞膜上糖蛋白等物質(zhì)減少，細胞間的黏著性降低。

2.原因：環(huán)境中的致癌因子使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變。

（1）原癌基因和抑癌基因：原癌基因主要負責調(diào)節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程；抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。

（2）機理：

物理致癌因子化學致癌因子病毒致癌因子作用正常細胞原癌基因、抑癌基因突變細胞癌變

3.防治：（1）預防：盡量避免接觸各種致癌因子，加強鍛煉，增強體質(zhì)。（2）治療：抑制DNA復制或有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，從而阻止癌細胞的增殖。

[典例賞析]

例1.取同種生物的不同類型細胞，檢測其基因表達，結(jié)果如下圖。請回答：

（1）基因1～8中有一個是控制核糖體蛋白質(zhì)合成的基因，則該基因最有可能是基因。

（2）圖所示細胞中功能最為近似的是細胞。

A.1與6 B.2與5

C.2與3D.4與5

解析：考查細胞分化的知識，同時考查觀察圖的能力和分析能力。

核糖體是細胞合成蛋白質(zhì)的場所，每個細胞中必須有核糖體才能生存。圖中顯示基因2在7種細胞中都表達，所以它最可能是控制核糖體蛋白質(zhì)合成的基因。細胞的功能與基因的表達產(chǎn)物有關(guān)，細胞1和6表達的相同基因最多，所以功能最為近似。

答案：（1）2 （2）A

例2.以下不能說明細胞全能性的實驗是（ ）

A.胡蘿卜韌皮部細胞培育出植株

B.紫色糯性玉米種子培育出植株

C.轉(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花細胞培育出植株

D.番茄與馬鈴薯體細胞雜交后培育出植株

解析：考查細胞全能性的概念，同時考查理解能力。

選項中的胡蘿卜韌皮部細胞、棉花細胞、番茄與馬鈴薯的體細胞都屬于已經(jīng)分化的細胞，由它們培育出植株都是細胞全能性的體現(xiàn)。而玉米種子培育出植株實際上是胚發(fā)育形成植物，屬于植物個體發(fā)育的一個階段。

答案：B

例3.下列關(guān)于細胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌變的說法，正確的是（ ）

A.細胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌變都是細胞必須經(jīng)歷的生命歷程

B.細胞分化形成不同的組織器官，細胞衰老發(fā)生在組織器官形成之后

C.細胞分化的實質(zhì)是基因選擇性表達，細胞凋亡與基因選擇性表達無關(guān)

D.細胞分化過程受細胞內(nèi)外信號的調(diào)控，與細胞分裂和細胞凋亡相伴進行

解析：綜合考查細胞的分裂、分化、衰老、凋亡和癌變知識，同時考查理解能力。

細胞分裂、分化、衰老、凋亡都是細胞必須經(jīng)歷的生命歷程，但細胞癌變不是。細胞衰老在組織器官形成之前也存在。細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程，與基因選擇性表達有關(guān)。細胞分化是在細胞分裂的基礎(chǔ)上進行的，分化后的細胞可以補充因凋亡而缺少的細胞。

答案：D

例4.在個體發(fā)育中，有些細胞由于受到致癌因子的作用，不能正常的完成分化而轉(zhuǎn)變?yōu)閻盒栽鲋车陌┘毎Ｕ埢卮饐栴}：

（1）人體正常體細胞轉(zhuǎn)化為癌細胞后，細胞膜上發(fā)生改變，這些癌細胞便可以成為，刺激機體產(chǎn)生免疫反應，健康的機體可以通過免疫消滅它們。

（2）藥物可以抑制癌細胞的分裂。如果用藥物抑制DNA復制，癌細胞的細胞周期將阻斷在期；如果用藥物抑制紡錘體的形成，則癌細胞的細胞周期將阻斷在期。

（3）將人體癌細胞放在含有3H-胸腺嘧啶的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，經(jīng)過一次分裂后，子細胞中將有條染色體被標記，原因是DNA分子進行復制。將癌組織切片放在高倍顯微鏡下觀察，所有癌細胞中染色體數(shù)目（相同、不同）。

解析：考查癌細胞的特征、免疫類型、癌癥的治療和細胞增殖，同時考查理解能力和分析能力。

（1）細胞癌變后，細胞膜上出現(xiàn)異常蛋白成為抗原。癌細胞出現(xiàn)后，通過細胞免疫形成的效應T細胞與它們接觸，使它們裂解死亡。（2）DNA復制發(fā)生在分裂間期，紡錘體的形成發(fā)生在分裂期。（3）由于DNA分子是半保留復制，所以癌細胞放在含有3H-胸腺嘧啶的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，復制后每條染色體上的2條染色單體均被標記。又因為人的細胞中含有46條染色體，所以著絲點分裂后形成的92條染色體均含有標記。因此分裂后產(chǎn)生的子細胞中將有46條染色體被標記。由于切片中所有癌細胞不處于同一時期，故所有癌細胞中染色體數(shù)目不同。

答案：（1）糖蛋白 抗原 細胞 （2）分裂間 分裂 （3）46 半保留 不同

[專題訓練]

1.有人把已分化的細胞中表達的基因形象地分為“管家基因”和“奢侈基因”。“管家基因”在所有細胞中表達，是維持細胞基本生命活動所必需的；而“奢侈基因”只在特定組織細胞中表達。下列屬于“奢侈基因”表達產(chǎn)物的是（ ）

A.ATP水解酶B.RNA聚合酶

C.DNA聚合酶D.血紅蛋白

2.珍珠是河蚌產(chǎn)生的一種有機物，它既是一種有機寶石，又可作為護膚品的主要原料，因為它在抑制細胞脂褐素的增加上有重要作用，這表明珍珠在保健上可用于（ ）

A.抑制細胞癌變B.延緩細胞衰老

C.促進細胞分裂D.誘導細胞分化

3.下列不屬于細胞凋亡實例的是（ ）

A.與效應T細胞緊密接觸的靶細胞裂解

B.被HIV侵染的T淋巴細胞裂解死亡

C.發(fā)育到第5周的人體胚胎中，位于指（趾）間的蹼消失

D.女性月經(jīng)期子宮內(nèi)膜脫落

4.《參考消息》報道，臺灣科學家發(fā)現(xiàn)致癌蛋白質(zhì)KLHL20，KLHL20蛋白是HIF-1（低氧誘導因子-1）在缺氧狀態(tài)下誘導生成的一種促進腫瘤細胞生長的蛋白。下列有關(guān)說法錯誤的是（ ）

A.KLHL20蛋白可能是細胞膜上的一種糖蛋白

B.KLHL20蛋白的產(chǎn)生一定與核糖體和線粒體都有關(guān)

C.消除KLHL20蛋白在對付侵犯性癌癥方面也許有效

D.HIF-1可被視為癌癥治療中藥物干涉的目標

5.礦工中有一種常見的職業(yè)病――硅肺，其發(fā)病原因是肺部吸入硅塵（SiO2）后，硅塵可以被吞噬細胞吞噬，吞噬細胞中的溶酶體缺乏分解硅塵的酶，而硅塵可以破壞溶酶體膜，導致肺部細胞死亡，進而肺功能受損。下列說法錯誤的是（ ）

A.硅肺的細胞死亡屬于細胞壞死

B.硅肺的發(fā)生可以說明酶具有專一性

C.吞噬細胞吞噬硅塵，是人體的第一道防線發(fā)揮作用