生理学细胞教案（共10篇）
1.生理学细胞教案 篇一
问题：当红细胞渗透脆性增大时：
a.红细胞不易破裂
b.对高渗盐溶液抵抗力增大
c.对高渗盐溶液抵抗力减小
d.对低渗盐溶液抵抗力减小来源：
e.对低渗盐溶液抵抗力增大
答案及解析：本题选d。
渗透脆性：红细胞在低渗溶中发生膨胀破裂的特征。
红细胞对低渗溶液的抵抗力降低，称为红细胞的脆性降低。
同一个体的红细胞对低渗盐溶液的抵抗力并不相同。来源：
衰老的红细胞脆性较高，而初成熟的红细胞脆性低。
红细胞在低渗脆性的高低主要取于红细胞的表面积与体积之比。来源：
遗传性球形红细胞增多症患者的红细胞由于细胞膜脂质逐渐丢失，膜的表面积减小，细胞成为球形，故渗透脆性增高。
在某些病理情况下，红细胞膜对na+的通透性增高，na+内流增多，若经过na+-k泵活动代偿性增强仍不足以维持细胞内的低na+浓度，则细胞内的na+浓度和渗透压将增高，水分子进入细胞，红细胞的体积增大，变为球形，渗透脆性增高。
相关名词
渗透脆性：osmotic fragility
2.生理学细胞教案 篇二
关键词：血液疾病,造血机制,生理学分析
正常血细胞量的维持是它不断生成和不断破坏达到动态平衡的结果。PCP是指外周血象中红细胞、白细胞、血小板同时减少。常见于血液病, 亦可见于其他系统疾病, 涉及的病因可累及骨髓造血、造血原料缺乏、血细胞生成调控异常及外周血细胞成分破坏过多等。本文对全血细胞减少的病因进行了探讨, 并从发病机制等方面进行了生理学分析。
1 资料与方法
1.1 一般资料
275例全血细胞减少患者中, 男159例, 女116例, 年龄6~83岁 (中位年龄数45岁) 。
1.2 临床表现
头昏、乏力147例、发热53例、肝大18例、脾大34例、出血41例、淋巴结肿大25例、黄疸24例、胸骨压痛28例、双下肢肿12例、皮疹3例、酱油色尿9例。
1.3 骨髓穿刺并涂片
瑞氏染色分类200个有核细胞行形态观察, 同时进行铁染色和中性粒细胞碱性磷酸酶染色 (NAP) , 急性白血病标本加做过氧化物酶 (POX) 、苏丹黑B (SBB) 、非特异性酯酶 (NSE) 及氟化钠抑制 (NSE-NaF) 试验等细胞化学染色。有必要加做细胞免疫组化, 骨髓活检, 染色体, 融合基因检测。
1.4 诊断标准
全血细胞减少诊断标准:连续2次以上检查血红蛋白<100 g/L, 白细胞<4.0×109/L, 血小板<100×109/L[1];造血及非造血系统疾病参照全国统一标准[2]。
1.5 方法
对所有患者结合病史、体检、实验室检查、特殊检查, 按上述诊断标准明确诊断。对275例全血细胞减少疾病的病因进行回顾性临床分析和血细胞生理学分析。
2 结果
本组275例全血细胞减少患者中, 因造血系统疾病引起203例 (73.82%) , 其中包括再生障碍性贫血39例 (14.2%) , 急性白血病52例 (18.9%) , 骨髓增生异常综合征36例 (13.1%) , 巨幼细胞性贫血26例 (9.5%) , 淋巴瘤12例 (4.4%) , 多发性骨髓瘤9例 (3.3%) , 恶性组织细胞病1例 (0.36%) , 溶血性贫血21例 (7.6%) , evans综合征2例 (0.7%) , 缺铁性贫血3例 (1.09%) , 免疫相关性全血细胞减少2例 (0.7%) ;非造血系统疾病72例 (26.18%) , 其中包括:肝硬化17例 (6.18%) , 脾功能亢进15例 (5.45%) , 慢性肝炎3例 (1.09%) , 急性肝炎2例 (0.7%) , 系统性红斑狼疮11例 (4%) ;感染性疾病9例 (3.27%) , 骨髓象报告为反应性组织细胞增多症3例 (1.09%) , 恶性肿瘤12例 (4.36%) :其中肝癌5例, 胃癌4例, 乳腺癌2例, 前列腺癌1例。
骨髓细胞学检查骨髓增生明显活跃51例、活跃74例、低下39例;粒红比例增高11例、正常30例、减低5例。放射免疫法测叶酸降低17例、维生素B12降低9例;测定血清铁蛋白, 降低3例;酸溶血试验阳性4例;抗人球蛋白试验阳性14例, 糖水试验阳性5例。谷丙转氨酶升高17例, 乙肝病毒血清标志物阳性10例、肾功能异常5例, 骨扫描例示为骨转移癌4例。
3讨论
全血细胞减少 (PCP) 是一种较为常见的血液学现象, 而非一种独立的疾病。其原因是:
(1) 骨髓造血功能衰竭:正常造血取决于造血干细胞 (HSC) 及周围微环境细胞。抑制性T淋巴细胞异常扩增, 可引起HSC缺陷及克隆性异常, 基因缺陷可致HSC的诱导缺陷及破坏、骨髓间质的微环境衰竭、造血细胞生长因子的生成或释放异常以及骨髓的细胞或体液免疫受到抑制 (即免疫系统对骨髓的攻击) 等可对骨髓造血产生直接抑制和骨髓结构的破坏。如再生障碍性贫血 (AA) , 其原因为造血干细胞缺乏或缺陷、造血微环境的缺陷, 包括造血组织中支持造血的结构成分和造血的调节因素等缺陷以及造血干细胞的免疫抑制导致了骨髓造血功能衰竭, 最终表现为外周血三系减少。恶性肿瘤细胞对骨髓造血组织的破坏及其释放的各种细胞因子对造血的抑制也可造成骨髓造血功能减退或衰竭, 如乳腺癌。尸解材料证明, 60%~65%的血行转移到肺, 其余为肝、骨髓[3]。其引起PCP的机制是癌细胞骨髓转移, 破坏骨髓, 甚至导致骨髓坏死。
(2) 骨髓无效造血:骨髓无效造血为程度较轻的骨髓造血干细胞的异常克隆增生, 导致造血细胞及其前体细胞性质异常、成熟存在缺陷, 如骨髓增生异常综合征 (MDS) 。MDS是一组由1个异常的造血干细胞衍生的克隆性疾病, 某个恶变的细胞 (多为髓系干细胞, 也可为多能干细胞) 克隆性增生, 引起多能造血干细胞的癌基因异常表达, 致使由其所决定的相应蛋白质出现异常合成, 进而影响到该细胞的增殖与成熟的调控, 呈现出肿瘤克隆性扩展, 造成骨髓多能干细胞池的损害, 即骨髓内原始与较幼稚各种前体细胞的成熟缺陷, DNA合成期的细胞占进入细胞增殖周期细胞的比例减少, 虽然骨髓中前体细胞和早期祖细胞的增殖一般正常甚至是增加的, 但发生凋亡的晚期前体细胞数量明显增加, 从而呈现骨髓的2种乃至3种细胞系同时存在增生异常活跃, 但不能积聚形成足够数量的各细胞系列的成熟细胞, 导致病态的无效造血和PCP。
(3) 骨髓细胞的异常克隆增生:其抑制了骨髓正常造血功能导致正常细胞增生受抑。多见于克隆性髓细胞疾病和非髓细胞疾病。克隆性髓细胞疾病如急性髓细胞白血病、MDS;克隆性非髓细胞疾病如急性淋巴细胞白血病、多发性骨髓瘤、淋巴瘤、恶性组织细胞病等。
多发性骨髓瘤引起PCP是由于骨髓瘤细胞异常克隆恶性增生, 抑制了骨髓正常造血功能, 导致正常细胞增生受抑;异常增高的免疫球蛋白, 扰乱了机体的体液免疫, 免疫功能紊乱。
恶性淋巴瘤引起PCP的原因是骨髓弥漫性肿瘤浸润, 肿瘤浸润脾脏, 脾脏肿大, 脾功能亢进, 全血细胞减少;免疫功能紊乱。
恶性组织细胞病引起PCP是因为原发肿瘤免疫抑制, 导致染色体异常, 异常组织细胞吞噬血细胞, 组织细胞及其前身细胞异常增生累及造血器官。
(4) 造血原料缺乏及利用障碍:造血原料指的是用以合成血红蛋白的铁, 以及参与DNA合成的叶酸, 钴胺素 (维生素B12) 。在幼红细胞的发育成熟过程中, 细胞核的存在对于细胞分裂和合成血红蛋白有着重要的作用。合成细胞核的主要构成物质—DNA必须有维生素B12和叶酸作为辅酶。维生素B12和叶酸缺乏, 使DNA合成受阻, 细胞发育停滞在S期, 有丝分裂迟缓, 此时细胞生成发育成熟、功能均异常, 这种幼稚细胞寿命均缩短, 在骨髓中早期死亡, 不仅在红系, 粒系、巨核系均有影响, 所以当叶酸、维生素B12缺乏到一定程度时即表现为全血细胞减少, 如巨幼细胞贫血。铁缺乏导致血红蛋白合成障碍所致的是缺铁性贫血, 铁还参与调控血细胞的分化增殖、成熟等, 因此, 重度缺铁性贫血及巨幼贫时, 三系细胞减少[4]。胃癌患者营养差, 常伴上消化道出血, 细胞内维生素B12和叶酸缺乏, 骨髓有核细胞分裂不能顺利进行, 在三系出现形态和功能上均异常的巨幼细胞, 造成三系无效生成。
(5) 血细胞破坏过多:按其破坏的场所可分为髓内和髓外, 均与免疫调节的失控密切相关。生理情况下, 机体的细胞和体液免疫参与造血调控, 亏促盈抑, 维持血细胞在正常水平, 当免疫功能失调, 特别是对造血系统的负调控亢进时, 抑制血细胞生成或破坏不同阶段的血细胞, 而导致全血细胞减少。髓内的血细胞破坏活动机制与免疫调节的失控相关, 特别是对造血系统的负调控亢进, 抑制血细胞生成或破坏不同阶段的血细胞, 临床上表现为不同类型的免疫相关性全血细胞减少症。感染性疾病, 由于病原体对淋巴细胞的过度激活, 从而导致免疫损伤, 使得炎症性细胞因子释放, 刺激组织细胞和吞噬细胞增多, 导致骨髓内造血细胞被破坏, 最终出现外周全血细胞减少。髓外的血细胞破坏如肝癌、肝硬化引起的脾功能亢进、系统性红斑狼疮、evans综合征等。脾亢后, 血细胞易于在脾脏中被过度滞留和破坏, 可以是免疫性的或是吞噬细胞的作用及机械性的破坏, 从而产生血细胞减少的症状。肝脏的库普弗细胞亦能引起血细胞的破坏, 但不如脾功能亢进时的破坏明显。
(6) 造血系统被癌细胞浸占:如急性白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤。
(7) 促红细胞生成素:红细胞生成素 (EPO) 是一种由肾脏合成的糖蛋白, 在肝细胞和巨噬细胞也有少量合成, EPO主要作用是促进晚期红系祖细胞的增殖、分化, 以及幼红细胞的成熟, 加速网织红细胞的释放以及提高红细胞膜抗氧化酶的活性等。部分AA患者的红系祖细胞促红细胞生成素受体有缺陷所致。
尽管引起外周血PCP的疾病很多, 如果熟悉机体造血的生理机制, 从而了解这些疾病的发病机制, 根据详细的体格检查和病史询问, 再结合各种实验室检查如骨髓穿刺、活检, 骨髓影像学、流式细胞术、细胞遗传学检查等, 必能对外周血全血细胞减少症作出正确的诊断。
参考文献
[1]张之南, 沈悌.血液病诊断及疗效标准[M].2版.北京:科学出版社, 1998:164-168.
[2]叶任高, 陆再英.内科学[M].6版.北京:人民卫生出版社, 2004:2.
[3]林本耀.乳腺癌[M].北京:中国医药科技出版社, 2007:36-37.
3.探索细胞“物流系统”的生理学家 篇三
距今大约350年前，英国博物学家胡克利用显微镜惊奇地观察到了植物的细胞壁，这是科学家首次提出“细胞”的概念。此后，这一领域吸引了一代又一代的科学家不断地探索，并由此揭开了许多细胞奥秘的面纱，对细胞“物流系统”的解析便是其中重要的一例。
作为生物体结构和功能的基本单位，单个细胞的个头很小，在显微镜下才能观察到，但其结构复杂，包罗万象，是一个微型的大千世界。细胞内部不但有细胞核、细胞质、内质网、高尔基体等功能不同的细胞器，更重要的是，细胞是动态的，它在不断的运动之中。细胞中制造的大量蛋白质、激素、神经递质等“货物”需要在各种细胞器之间运转，有的甚至要运送到细胞外去。例如，胰腺分泌的胰岛素产生后，就需要运送到细胞外，释放到血液中发挥降低血糖的作用。细胞内部就是如此的复杂而精确，只有当合适的蛋白质在正确的时间出现在正确的位置上，人体细胞的正常功能才能得以实现，人的身体也才能健康。
细胞如何组织它的“物流运输系统”，是个复杂的生物学基本问题。所谓囊泡运输就是指由于大分子物质及颗粒性物质不能直接穿过细胞膜，于是囊泡以出芽的方式，从一种细胞器中产生、断离后又与另一种细胞器膜融合的过程。这样一来，囊泡好比装载货物的“集装箱”。所以囊泡运输也被称为细胞的“物流系统”。多年来科学家也在孜孜不倦地探索其中的奥秘，2013年诺贝尔生理学或医学奖即授予“发现细胞内的主要运输系统——囊泡运输的调节机制”的三位科学家：来自耶鲁大学的詹姆斯·罗斯曼，加州大学伯克利分校的兰迪·谢克曼，以及斯坦福大学的托马斯·苏德霍夫。
这三位科学家的研究成果即是对囊泡运输如何在正确的时间抵达正确位置的机制的解答。简单来说，他们的主要贡献分别是：谢克曼发现了囊泡运输所需要的一系列基因；罗斯曼阐明了在囊泡与靶膜融合过程中发挥作用的蛋白质复合物；苏德霍夫则揭示了大脑中的信号如何从一个神经细胞传递到另一个细胞，并且钙信号是如何引导囊泡精确释放被运输物的。本文就分别介绍一下三位获奖者的科研经历及其主要成就。
谢克曼——“物流系统”的提出者
谢克曼1948年出生于美国，现年66岁，是三位获奖者中年龄最大的一位。他是毕业于名校的高才生。1974年谢克曼博士毕业于斯坦福大学，导师是著名的生物化学家科恩伯格（1959年诺贝尔生理学或医学奖获得者）。1976年，谢克曼加入加州大学伯克利分校，目前为该校分子与细胞生物学系主任。他同时也是霍华德·休斯医学研究院的研究员。谢克曼于1992年当选美国科学院院士。2006—2011年，谢克曼担任著名学术期刊《美国国家科学院院刊》的主编。
谢克曼从小就表现出对科学的极大热情。高中时，他就不断地准备科学项目，参加学校以及加州的各种科学竞赛。谢克曼着迷于在水里生活的各种微生物，因此当他得到了一个玩具显微镜时，便在自己的房间里，将所有的时间都用于追逐水里的各种能游泳的原始动物。他的父亲指出这只不过是一个“玩具”显微镜，谢克曼对他第一台科学仪器的热情受到了打击，父亲的“诋毁”令他沮丧，因此当时他下定决心要买一个专业的显微镜。他通过割草和做家务来挣钱、存钱，但由于他父母总是不断地从他这里“借钱”，导致他一直存不够买显微镜的钱。有一天，他实在是受够了，便骑着直行车来到警察局，告诉警察说，因为他的父母老是阻止他得到一台好的显微镜，他从家里跑出来了。从警察局将离家出走的儿子接回来之后，谢克曼的父亲一脸严肃。但是就在那个下午，谢克曼得到了一台博士伦显微镜，这使得他能以更专业的方式研究那些会游泳的微生物。
谢克曼对会游泳的微生物的“偏爱”也体现在他的科研工作中。在确立了研究细胞膜转运系统的研究方向后，考虑到哺乳动物的细胞过于复杂，谢克曼于是以非凡的勇气和智慧选择酵母作为实验材料。当时大多数科学家都认为酵母太低等，与动物细胞差别太大，不适合用来研究分泌机制，他的研究资助申请最初也因此被驳回。然而，由于他不懈的坚持，终于在这一领域获得了重大发现。因此，从这个意义上，可以说谢克曼是一位善于独辟蹊径，并最终闯出一片新天地的学者典范。
通过对这些突变体的遗传学和形态学上的研究，谢克曼发现是囊泡介导了内质网和高尔基体之间的交通运输。囊泡运输系统也就是细胞的“物流系统”。谢克曼研究组以酵母为实验材料，首先筛选了影响蛋白质分泌的酵母突变体。如果分泌蛋白的基因发生突变，酵母细胞内的分子运输就会发生障碍，而且不同类型的基因缺陷会导致蛋白运输被阻碍在分泌途径的不同阶段上。谢克曼对酵母突变体进行大规模筛选，最终获得一系列参与蛋白质分泌的基因，根据它们交通阻断出现的位置是在内质网、高尔基体还是细胞表面，可将其分为三大类。
利用无细胞体系，谢克曼纯化出来的第一个蛋白质是sec23基因的产物，该基因是内质网和高尔基体间物质运输所必需的。这个蛋白并不能独立发挥作用，囊泡从内质网中出芽还需其他六种蛋白质（Sec23， Sec24， Sec12， Sec13， Sec31和Sar1）。谢克曼将这几个蛋白质的复合物命名为COPII复合体。囊泡的外表面由蛋白包被，根据包被蛋白的不同，囊泡可以分为网格蛋白包被囊泡、COPI包被小泡以及COPII包被小泡等类型。其中，COPII包被小泡介导了物质由内质网向高尔基体的顺向运输，COPI包被小泡介导物质由高尔基体向内质网的反向运输。
发现COPII复合物之后，谢克曼又用了十几年对此进行深入研究。进一步研究表明，COPII不仅能帮助囊泡从内质网上出芽，而且能够招集正确的蛋白质货物。谢克曼系统地揭示了在囊泡运输所参与的分泌途径和囊泡与靶膜融合过程中所发生的事件。在此基础上，谢克曼提出了运输系统的概念，从而开创了囊泡运输分子机制研究的新领域。在谢克曼研究的基础上，科学家陆续发现了运输“集装箱”的各种“交通工具”。
nlc202309030547
罗斯曼——囊泡识别目的地机制的揭秘者
罗斯曼1950年出生于美国，在耶鲁大学获得硕士学位，1976年从哈佛医学院获得博士学位。1978年他进入斯坦福大学，开始了对细胞“物流系统”的研究探索。2008年，罗斯曼加入耶鲁大学，目前为该校细胞生物学系系主任。
罗斯曼探索了囊泡运输和靶膜融合的机制，并且通过生化研究提出了重要的SNARE模型，解释了囊泡融合是如何实现专一性识别，即“物流”运输过程中，“交通工具”是如果准确抵达并识别“目的地”的。
罗斯曼用生物化学的方法鉴定出了N-乙酰马来酰胺敏感因子（NSF）和可溶性NSF附着蛋白（SNAP），这两种蛋白相当于哺乳动物囊泡运输所用的“交通工具”。
有了“集装箱”，也有了“交通工具”，剩下的问题，就是将货物准确地送到目的地了。细胞物流的精髓便在于精确地转运和投放货物。要实现这一点，膜融合的过程就不能出现半点差错。囊泡与靶位点膜结构的融合过程包括两个事件：首先，囊泡必须特异性地识别目标膜；其次，囊泡必须与目标膜发生融合，从而释放内容物。
罗斯曼从牛脑组织中分离了SNAP的受体蛋白，即SNARE。SNARE是一种主要由α-螺旋形成的单跨膜蛋白，这种蛋白在囊泡和靶膜上均存在，囊泡和靶膜上的SNARE分别被称为v-SNARE和t-SNARE。罗斯曼发现，非常有趣的是，两种不同种类的SNARE存在着非常明确的数量关系。在此基础上，罗斯曼提出了囊泡融合的SNARE假说：囊泡和靶膜上的SNARE通过顺次发生的突触对接、激活和融合步骤，实现囊泡和靶膜的融合。该假说最本质的内容在于v-SNARE和t-SNARE蛋白之间的相互作用，只有当v-SNARE和t-SNARE两者特异性识别，才可形成拉链状的SNARE复合物，从而促进靠近的囊泡和靶膜实现融合。
罗斯曼的成就在于发现了细胞囊泡是如何在正确的地点进行释放的，正如现实生活中的物流，货物到了一个正确的目的地需要卸货一样。罗斯曼在获奖后表示，这个成就并非一夜的时间就可以获得，他在这方面的研究已经花费了数十年的心血。
现年60多岁的罗斯曼身材高大，是一位具有亲和力的“大块头”。 中国科学院遗传与发育生物学研究所的一位研究员就曾介绍了这么一件趣事，他说：“2009年，我们曾邀请他来中国参加研讨会，因为他的‘大块头’，专门在预算之外为他买了一张头等舱的机票。”
谢克曼与罗斯曼：花开两朵，殊途同归
早在2002年，谢克曼和罗斯曼就因为在囊泡运输机制方面的研究而共同获拉斯克医学奖，该奖项为美国最具声望的生物医学奖项，被誉为诺贝尔奖的“风向标”。如今两人又共同获得诺贝尔奖，实在是颇有渊源。
细看两人的研究经历，可以发现有些差异是如此的鲜明。两人所用实验材料和研究方法不尽相同。谢克曼研究单细胞的酵母，罗斯曼用的实验材料是动物细胞；谢克曼通过筛选突变基因，即用遗传学的研究方法来研究问题；罗斯曼则是通过体外分离蛋白质组分，即用经典生物化学的实验方法研究问题。
谢克曼与罗斯曼的相同之处在于：首先，两人都与斯坦福大学结缘，谢克曼1974年于斯坦福大学获得博士学位，几年后，罗斯曼加入了这所学校并确立了细胞囊泡的研究方向。其次，两人都受大名鼎鼎的生化学家科恩伯格影响深远。科恩伯格是谢克曼在斯坦福大学读书时的恩师，几年之后他又成了罗斯曼工作时的系主任，并且给了罗斯曼重要的指导。再者，两人均揭示了囊泡运输机制的秘密，并同时获得科学界的最高荣誉，不得不让人感慨两人在事业上的异曲同工，在人生上的殊途同归。
苏德霍夫——囊泡融合时机奥秘的发现者
苏德霍夫是一位德裔美籍科学家，1955年出生于德国，曾就学于世界著名学府哥廷根大学。1982年他从该校获得医学博士学位，并于同年获得该校神经化学博士学位。1983年，苏德霍夫加入美国德州大学西南医学中心，在布朗和戈尔茨坦的指导下进行博士后研究，针对低密度脂蛋白受体在胆固醇代谢里的作用进行了研究。1985年，他的两位导师由于发现胆固醇代谢调节机理，获得诺贝尔生理学或医学奖。1986年，苏德霍夫在结束了博士后研究后，曾一度犹豫是继续做研究还是从事临床工作做医生。两位导师建议他继续从事研究工作，他听从了导师的建议并在西南医学中心有了自己的实验室。苏德霍夫于1991年成为霍华德·休斯医学研究院研究人员，2008年成为斯坦福大学分子与细胞生理学教授。2013年，苏德霍夫因在神经递质快速释放调控机制方面的发现而获拉斯克奖，因此也成为诺奖的热门候选人。果然，作为诺奖风向标的拉斯克奖再次言中，苏德霍夫获2013年诺贝尔奖。
苏德霍夫一直致力于对神经突触的研究。囊泡运输是所有细胞都具有的物质运输方式，但是神经细胞在囊泡运输研究中最具代表性，这主要是因为神经细胞内存在着一种特殊类型的囊泡——突触囊泡，它参与了神经递质的释放。钙离子能调控突触囊泡与细胞膜的快速的瞬时融合，其机制令苏德霍夫着迷。经过近30年的研究，苏德霍夫所取得的研究成果，使人们理解了信息如何在突触之间快速启动和精确控制。
苏德霍夫发现了在钙介导的囊泡融合中发挥关键作用的两个蛋白——complexin和钙结合蛋白，并解释了神经元中钙是如何调控神经递质释放的。钙结合蛋白，是一类进化上比较保守的单跨膜囊泡蛋白，拥有两个钙离子结合域，是钙离子感受器，细胞内游离钙离子可以与钙结合蛋白结合。在Complexin和钙结合蛋白的共同作用下，SNARE复合物得以形成，而且囊泡融合可以按照要求或快或慢地发生，神经递质得以释放。
在苏德霍夫获诺贝尔奖之后，其华裔科学家的妻子陈路同样受到了关注。陈路于1989年从无锡市辅仁中学考入中国科技大学生物系，2003年受聘于加州大学伯克利，现已是神经外科和行为科学的副教授。陈路同样在生命科学领域取得了杰出成就，2005年，她荣获“麦克阿瑟天才奖”，这也是极为难得的奖项。她和苏德霍夫育有两个孩子。
nlc202309030547
也许正是因为妻子是华裔，苏德霍夫曾多次来中国，对中国很有感情。苏德霍夫是2010年中国科学院爱因斯坦讲习教授获得者，曾于2011年参加中国科学院健康科学研究所第七届国际精英论坛等。他也为中国的囊泡转运机制研究培养了很多人才，北京大学的张晨、同济大学的徐俊、中国科学院生物物理所曹鹏等都曾是他的博士后。
“为了跳出框框思考，你必须首先有一个框框。”苏德霍夫如是说。他谈到科学训练的重要性，同时也强调必须以创造性的方式来利用知识。苏德霍夫是一位勤勉的人，像一个工作狂，工作到三更半夜是家常便饭。他也秉承德国人一贯的严谨认真，是一位勤恳执着探索的真正的科学家。
“物流系统”与人类健康
细胞生命活动依赖于细胞内的“物流运输系统”。没有囊泡运输的精确组织，细胞将陷入混乱状态。囊泡运输障碍可导致发育缺陷、免疫缺陷、阿尔兹海默病、自闭症、糖尿病、高脂血症等多种疾病的发生。例如，在对阿尔兹海默病发病机理的研究过程中，越来越多的证据证实，这种神经退行性疾病的发生与细胞囊泡运输系统相关。这些患者的神经细胞内的囊泡运输系统崩解，造成神经细胞间的通信障碍，并最终导致神经细胞的死亡，显现为患者的神经系统退行。
谢克曼、罗斯曼和苏德霍夫三位科学家的研究，从不同的角度为我们揭示了细胞内部复杂而又被精确调控的“物流运输系统”。这为我们了解细胞生物学的奥秘打开了又一扇窗户。他们的研究使我们了解了“物流运输系统”的奥秘，为准确清楚地认识相关疾病的发病机理提供了理论支持，有助于寻找相对应的药物，从而使人类能更好地战胜相关疾病。在他们研究成果的基础上，其他许多科学家进一步探索，使得我们对这一“物流系统”的了解更为深入。例如，最新研究表明，载有“货物”的囊泡也是有轨道的，囊泡在微管或微丝细胞骨架轨道上移动，可以高效精确地将各种货物定向运输。当然，三位诺奖获得者的研究工作也依然在继续，在细胞“物流系统”方面，尚有很多奥秘等待着他们去探索和揭示。
钙对囊泡融合时机的调控
Complexin，又名synaphin，是一种细胞质蛋白，可激活前SNARE复合物形成。而钙离子与突触结合蛋白结合后可代替complexin，从而启动突触囊泡和细胞膜融合，导致神经递质释放。
除了突触结合蛋白之外，聚德霍夫还发现了一系列SNARE蛋白成员（如SNAP-25），以及包括RIM蛋白和Munc蛋白在内的、协助囊泡释放神经递质的蛋白质。这些发现支持并丰富了罗斯曼的SNARE假说，使得囊泡转运的分子机制越发明朗起来。
4.生理学细胞教案 篇四
一、细胞学标本的接收 1.细胞学申请单和标本的验收
（1）细胞病理学室应有专人负责细胞病理学标本及申请单的验收，并严格执行标本验收签名责任制。
验收工作包括以下内容。
①认真核对每例送检标本和申请单，确保标本和申请单一致。发现疑问应及时与送检科室联系并在申请单上注明情况。
②认真检查送检标本及内容物是否完整，盛具是否洁净干燥，识别的标签是否牢附于容器上。
③申请单是否注明送检标本的目的和要求（包括特殊检查要求，如免疫细胞化学染色、分子病理学检测等）。
④仔细查阅申请单上各项是否按要求填写清楚：包括患者的基本情况、送检单位、送检日期、送检标本类别、患者的临床资料、化验室及影像学检查结果、既往细胞病理学检查情况和临床诊断等。
⑤申请单上要详细记录患者或家属的明确联系方式，以便必要时与患者或家属联络。
（2）用于细胞病理学检查的标本必须新鲜，力求有足够数量，临床取材后应尽快送达细胞病理学室。
（3）申请单中由临床医师填写的各项内容不得擅自进行改动。
目前采用的制片方法如下。
（1）传统涂片法 将标本直接涂片于载玻片上，涂片面积易占玻片的1/2或2/3。
（2）液基细胞学制片技术 目前主要有离心沉降式和过滤膜式液基细胞学制片技术，该项技术是将标本放入特定液体，在相关仪器上制片，可去除黏液、血液、炎细胞，使背景清晰，易于观察。
2.涂片的染色
在宫颈细胞病理学检查中首选染色方法是巴氏染色，非宫颈细胞病理学及穿刺细胞学涂片多选用苏木素-伊红染色（HE染色）或巴氏染色，酌情加做一些特殊染色（如抗酸染色等）和免疫细胞化学染色。
3.细胞学印片
细胞学印片除了可与术中冰冻切片或快速石蜡切片等并用、互补外，也可应用于无冰冻切片机的基层医院。
印片的主要步骤如下。
（1）以锐刀切开新鲜组织（碎小的组织根据情况可不比切开）。
（2）用清洁的载玻片轻压于组织剖面处，垂直适当用力蘸取细胞，避免平行拖拉。
（3）印片应及时固定。4.细胞学新技术
（4）重度肺功能不全，例如肺气肿、肺动脉高压性心脏病、严重低氧血症患者，以及剧烈咳嗽难以控制的患者。
（5）不能配合、过分敏感及顾虑深重的患者慎用。3.穿刺前的准备
（1）签署知情同意书 阅读和在知情同意书上签字是患者在穿刺检查前必须履行的重要手续。在履行此项手续时，细胞病理医师或临床医师可以通过知情同意书向患者解释细针穿刺的操作过程、所达到的目的及诊断的准确度，可以对患者提出的问题进行恰当的解答；患者也可以了解穿刺操作过程中可能发生的意外，配合医师防止穿刺操作过程中的意外发生。
（2）了解并记录患者的家庭住址、电话号码等联系方式，便于随访。
（3）稳定患者情绪，解除恐惧心理和顾虑，了解有无呼吸、循环、神经、造血系统等严重疾病。
（4）了解病变大小、深度、表面是否光滑或粗糙。扪及肿块质地情况，如柔软性、硬度、有无弹性等质感、肿块能否被压缩、有无波动感及体位移动试验状况、是否多个肿块融合、肿块活动度与固定状况、与周围组织位臵关系等。
4.细针穿刺操作程序
（1）选择合适的体位及穿刺点 坐位适用于头颅部、肩部、躯干等体表肿块。卧位适用于躯干体表或深部器官、四肢病变与重症患者等。胸膝卧位适用于会阴部、直肠内与前列腺病变。
用棉签压迫穿刺点5~10分钟。
（2）虚脱 表现为头晕、恶心、呕吐、甲床和口唇苍白、意识恍惚、血压下降、脉搏细速，虚汗，甚至晕厥。此时应予以安抚，并使患者取仰卧头低位，双腿垫高。患者通常休息10~20分钟后即可缓解和恢复。如经以上处理不缓解者，应立即采取相应的急救措施。
（3）气胸 表现为轻微气促，1~2小时可自行缓解，严重时应予以相应治疗。
（4）误入气管 表现为咳嗽及痰中带血。嘱咐患者咳嗽以排净血痰。
（5）感染 极为少见，对此操作者应严格执行无菌操作并积极预防。一旦出现应积极采取抗感染治疗措施。
（6）对严重合并症的应对措施 如发生大出血、休克、呼吸意外、心血管及脑血管意外时，应积极采取抢救措施，同时与急诊科联系，迅速进行临床救治。
6.操作记录
细针穿刺操作应记录在就诊手册或病历中。叙述应当简明扼要，内容如下。
（1）穿刺的具体时间。（2）穿刺体位及穿刺部位。
（3）穿刺部位的肉眼特点描述，如肿块的大小、形状、质地、与周围境界、皮肤改变和有无红肿热痛等。
（7）仪器、设备的配臵应能满足细胞病理学工作的需要，使用的仪器、设备应符合国家相关标准，仪器、设备生产商和供应商应具有国家法律、法规所规定的相应资质。并应能够从市场上得到充足的仪器、设备所需耗材。
（8）建立和实施细胞病理试剂与实验材料管理程序，包括试剂与材料的生产商和供应商资质评估，试剂与材料的评估、选购、确认、保存、使用、监控以及库存管理。试剂与材料的生产商和供应商应具有国家法律、法规所规定的资质。选用的试剂与材料应符合国家相关标准，有充分的外部供给和质量保证服务，并对外部服务质量进行定期评审。建立试剂的确认程序，包括实施确认的人员、方法、质量控制方法、接收标准。每批试剂投入使用前应进行确认。建立试剂的库存管理程序，包括试剂的储存条件和库存量的监控。试剂应在有效期内使用。
（9）应遵守《病原微生物实验室生物安全管理条例》、《实验室生物安全通用要求》和《微生物和生物医学实验室生物安全通用准则》中的规定。建立和实施细胞病理学工作中安全与卫生管理程序，覆盖从标本接收到报告发出整个过程。
（10）建立和使用细胞病理学的计算机信息管理系统，对从标本接收到报告发出整个过程实行计算机程序管理。必须采取措施保证数据安全，严禁非授权人员进入计算机管理系统非法查询、录入和更改数据或程序。计算机管理软件供应商应具备国家规定的资质，并负责安装、使用、维护方面的培训，提
年，阴性涂片保存至诊断报告书发出后1年。
（5）标本原则上在细胞病理学诊断报告书发出后处理（特殊情况除外）。
（6）标本应按照医疗垃圾处理。
（7）同一病例同一次检查有多张阳性涂片或可疑阳性时，允许借用其中一张。
（8）一个病例仅有一张阳性或可疑阳性涂片者原则上不予外借。
（9）借用涂片的人员要填写借片申请单、签名并按相应的借片规定办理。
5.PBL生理学血液教案 篇五
1．PBL教案是教师针对PBL课程中的案例而编制的教学方案。教案的基本设计单位是一个完整的教学案例，通常由两名以上教师集体编写。
2．PBL教案的基本要素包括：课程名称、课程教学时数、教学对象、教学目标和要求、组织形式、教材及参考书、教学环境（教学媒体或工具）准备、教学安排（包括教学环节设计、时间分配、讨论题的布置）、评价等。
3．PBL教案要紧紧围绕PBL课程目标，按照PBL的原则和要求进行设计。教案应体现以下特点：
（1）以问题为学习的起点，一切学习内容以问题为主轴来架构；
（2）问题必须是学生在未来专业领域可能遇到的“真实世界”的问题，是非结构化的问题，没有固定的解决方法和解决过程；（3）教学活动注重小组协作学习和自主学习；
（4）学生是学习的主体，学生在教师的指导和帮助下进行问题探究性学习：（5）教师是学习的帮助者、引导者，也是PBL学习的设计者、组织者。4．PBL教案设计应体现PBL教学的进程规则：（1）第一轮
呈递头脑风暴问题假设讨论确定关键词（主题）
个人研究、学习（查阅资料学习小组成员间沟通再查阅、学习，2-7天）讨论，报告自我评价，小组评价，教师评价。（2）第二轮
第二次呈递头脑风暴问题假设讨论确定关键词（主题）
个人研究、学习（查阅资料学习小组成员间沟通再查阅、学习，2-7天）讨论，报告自我评价，小组评价，教师评价。（3）第三轮
第三次呈递头脑风暴问题假设讨论确定关键词（主题）
个人研究、学习（查阅资料学习小组成员间沟通再查阅、学习，2-7天）讨论，报告自我评价，小组评价，教师评价。（4）汇报及评价。
学习小组的自我评价与反思。学习成果汇报。
5．在坚持PBL教案基本要求的基础上，鼓励能充分体现教师教学设计思想、体现教师教学经验和教学风格的个性化教案，推进教案的创新。
6．教研室或PBL教师团队应在集体备课、讲评教案的基础上，整理出集体教案作为基本教学文件保存和使用。
xx学院PBL or CBL教案
问题名称：________________________ 课程类别：_____ 教学对象：______
xx学年 第xx学期
案例1：
xx学院
日期：
****年**月**日
问题、案例编写者：
编写者Ⅰ ：
基础部（系）部 xx 教研室 电子信箱 电话： 编写者Ⅱ：
基础部（系）部 教研室 电子邮件： 电话：
PBL课程教学过程
一、课前的准备(一)问题陈述(二)单元教学计划(三)教师教学资源(四)教师可提示的问题(五)学生应探讨的议题
二、发展活动(一)陈述问题
1．引导学生阅读问题陈述 2．了解问题情境(二)建立问题结构
1．事实状况（现在知道什么？）
2．理想和假设（问题应该怎么解决？）3．学习议题（还要知道什么？)4．行动计划（如何知道？）(三)搜集信息
1．书和杂志
2．影片和网站(四)讨论问题
1．报告和发表看法 2．呈现各种解决方案(五)解决问题
1．评估各项解决方案 2．归纳与结论
三、综合活动(一)归纳学习(二)学习心得(三)学习成效评价
导
学
实施日期________ 课时数______ 教室__________ 导师__________助教__________
PBL培训
1．PBL介绍
2．PBL目的和要求 3．学习方法 4．考评方式 5．导师简介 „„
分 组 1．分组目的和方法 2．分组，选小组长
3．相互认识，自我介绍，联系方式 „„
任务及分工任务：血液组成的功能，义务献血注意事项，输血意义，可能出现的问题。非法卖血带来的社会及疾病传播等问题。血液替代品的前景。
演讲（xxx负责），资料（xxx负责），图片（xxx负责）
指 导 I-1 实施日期________ 课时数______
教室__________ 导师__________
教学过程结构表
现在知道什么？（事实）
1．学生已知道血液的基本知识。
2.学生已经知道失血后及时输血可以挽救生命。
3．学生已知媒体关于非法卖血带来疾病传播风险的争论报道。
3.学生已经知道医院内用血主要来自正规采血机构所采集的公民义务献血，常常会出现血荒。4.人类已利用输血抢救病人治疗疾病的同时也有可能感染一些疾病。
问题该怎么解决？（想法）1.找出支持义务献血的论点。
2.找出人们反对非法卖血做法的原因。3.如何减少因为输血感染疾病的可能。4.如何避免出现用血时血荒？
还要知道什么？（学习目标或议题）1.一名健康的公民一生可以献多少血？ 2.国内献血者体检标准
3.献血前后应注意什么？献血有相应的福利 4.献血体格检查包括哪些内容？献血的益处。5.献血的流程。6.输血的新进展 7.血液替代品的前景
如何知道？（行动计划）1.上网找资料。
2.到图书馆查阅有关的书籍。3.搜集报刊杂志的资料。4.询问请教专业人士。
案例介绍
讨论问题
1.干细胞的概念 2.干细胞的特点 3.干细胞应用的基础
4.干细胞应用技术（利弊）5.干细胞应用范围与面临的问题 6.国内外相关网站
指 导 I-2 实施日期________ 课时数______ 教室__________ 导师__________助教__________ 问题介绍
（前述案例的后续。）
1．干细胞技术的市场前景
目前科学家已能在体外以干细胞为种子培育成功一些组织器官，来替代病变或衰老的组织器官。
2．干细胞应用的伦理、法律及社会问题 3．怎样科学合理利用干细胞资源。
讨论问题
1．在干细胞研究中，横向分化的发现能解决伦理问题吗？人们可望从自体中分离出成体干细胞，在体外定向诱导分化为靶组织细胞并保持增殖能力，将这些细胞回输入体内，从而达到长期治疗的目的。
2．举例说明人类为何需要通过立法来管理科学和技术的应用。3．本组对干细胞是否有任何新的观点或看法？ „„
自我评价 小组评价 教师评价
评价
指 导 II-1 实施日期________ 课时数______ 教室__________ 导师__________助教__________
教学过程结构表
现在知道什么？（事实）
1.人类的行为会影响生态圈的改变。
2.目前人类已利用科学方法孵育某些濒临灭绝的物种，同时也对生态圈造成某种程度的灾害。3.人类仍在利用科学技术发展各种方法来影响生态系统。4.学生已知道食物链的基本意义。
5.部分学生听过或粗略了解大量繁殖、基因食品及克隆的概念。问题该怎么解决？（想法）
1.找出支持放飞蝴蝶以制造浪漫婚礼的论点。2.找出环保人士反对此行为的原因。
3.人类以哪些方法在影响生态圈的改变？有何改变？ 5.人类是否应该以人为方式改变自然界的物种数目？ 还要知道什么？（学习目标或议题）1.了解人类对整个自然生态系的影响。以人为方式增加生态界物种数量有何影响？对大自然是好是坏？（人工繁殖、基因改造、复制）
3.认定人类行为对大自然影响是好是坏的标准是什么？能够粗略提出方法来降低人类改变自然生态所造成的灾害。
4.目前人类以使用哪些方法去增加其它物种的数量？如何达到生态界的平衡发展？是否有可能实现？
5.是否应立法或以其它方式规范人类以各种方法来增加各种物种的数目？分析人类以人为方式大量繁殖、基因改造甚而复制其它物种的影响。如何知道？（行动计划）1.上网找资料。
2.到图书馆查阅有关的书籍。3.搜集报刊杂志的资料。4.询问请教专业人士。
案例介绍
几个世纪以来，在婚礼上向新人抛撒大米祝贺是西方广为流行的风俗。然而到了２０世纪８０年代以后情况有了变化。爱鸟者指出：鸟类因贪吃这些大米，有堵塞消化道的危险。于是人们改用五彩缤纷的气球作为贺礼，但海洋生物保护者认为：气球会飘到海上，噎死海鱼和鲸鱼。结果美国一个叫里克.米库拉的人想出了在婚礼上放飞蝴蝶的主意，但他并不是那种夜间去捕捉蝴蝶的人，而自１９８０年起于宾州设立蝴蝶公司培育出售家畜蝴蝶。米库拉以１００美元一打的价格出售婚礼蝴蝶，有时亦为丧礼提供，此种浪漫的行为，仍引起不少环保人士的争议。对于这事件您的看法如何？现在你必须提出一份报告来说服任何一方接受你的意见，你将如何呈现？（以上数据来源节录自http：//）
讨论问题
1．列举地方或区域环境变迁所引发的环境破坏﹐并提出可能解决的方法。2．分析自然环境、人文环境及其互动如何影响人类的生活型态。3．评估地方或区域所实施的环境保育政策与执行成果。
4．在面对争议性的问题时，能从多元的观点与他人进行理性辨证，并为自己的选择与判断提出好理由。
5．举例说明个人或群体为实现其目的而影响他人或其它群体的历程。6．举例说明人类为何需要透过立法来管理科学和技术的应用。
7．评估科技的研究和应用，不受专业伦理、道德或法律规范的可能结果。8．举出全球关注的课题（如环保…等），分析其因果并建构问题解决方案。9．国内外相关网站
指 导 II-2 实施日期________ 课时数______ 教室__________ 导师__________助教__________ 问题介绍
（前述案例的后续。）
讨论问题
1．本组认为认定人类行为对大自然影响是好是坏的标准是什么？
2．寻找数据显现目前人为方式增加物种数目的例子与现象。【（）（）组：人工大量繁殖、（）（）组：基因改造、（）（）组：复制】 3．分析归类哪些对环境较有利？哪些对环境较有害？ 4．讨论以此种人为方式来增加物种数量是否可行？
5．不管是否可行，是否都有方法将对大自然的负面影响降到最低？ 6．经由讨论决定：本组将向何方提出改进意见。7．本组对促使生态平衡是否有任何新的观念或方法？ 一定要注明资料来源。
评价
自我评价 小组评价 教师评价
1．教师观察同学们参与讨论互动之状况及问题反应的表现。2．同学自评互评分组工作之参与度。3．分组口头报告与书面报告。
总结及评价
实施日期________ 课时数______ 教室__________ 导师__________助教__________
问题回顾及提高
1． 2． 3． „„
学习成果报告及评价
1．报告形式 2．方式与要求 3．评价体系 „„
导师指南
（与前述问题相关的参考资料。）
1． 2． 3． 4． 5． 6． 参考文献
要尽量避免以下情况: 1．缺乏新的学习(Without new learning)
在知识方面，学生只是下载或抄下不同来源的资料，对内容并没有作更深入的理解。在学习技能方面，同学如同中学时代所做的专题研习，除了在篇幅上有增加外，学习技能仍停留于搜集及整理的低层次阶段，很少有发展的分析、综合、批判、反思等高层次思维。2．缺乏新发现(Without new finding)
在结论方面，同学一般都停留于人云亦云的阶段，鲜有突破出新的体验或新的见解。
3．缺乏拥有感(Without ownership)整个报告，除了精美的手工外，再没有别的东西令学生感到自己拥有原创性，带给同学的只是痛苦回忆。
6.生理学细胞教案 篇六
教学目标
①描述细胞分裂的基本过程。
②说出细胞分裂过程中染色体变化的结果。
③说出细胞分裂与细胞生长的关系。
④关注细胞的研究在防治癌症等方面的价值。
重点和难点
重点：细胞分裂的`基本过程。
难点：
①生物体的长大除了靠细胞体积的增大，主要靠细胞数目的增加。
②细胞分裂过程中染色体变化的结果。
课前准备
教师：
①不同年龄人体细胞图示;
②细胞分裂各期图示;
③细胞分裂过程课件。
学生：复习动、植物细胞结构的知识。测量乒乓球、篮球的半径，并求出它们的体积和表面积之比。
教学设计
学习内容
学生活动
教师活动
一、导入新课
古诗云：“春种一粒粟，秋收万颗子。”你知道这描述的是什么样的自然现象吗?生物体为什么会由小长大呢?这堂课我们就一起来探究其中的奥秘。
认真思考教师提出的问题，同时产生强烈的探求欲望。
巧设疑问，创设情境，激发学生的学习兴趣。
二、讲授新课
探究提纲：
首先，阅读本节内容，独立分析、解答探究提纲中的问题。然后，在组长组织下，小组成员有计划地讨论交流。
最后，将有疑惑的问题记录下来。
大屏幕展示探究提纲，引导学生以小组为单位，在组长组织下，有计划地讨论交流。
参与小组讨论，注意及时发现问题。看学生基本讨论完之后，引导学生一起探讨、交流。
1.你能试着边绘图边描述细胞分裂的过程吗?
2.细胞分裂过程中染色体变化的结果如何?
3.作为生物体结构、功能基本单位的细胞能永远长大吗?
4.生物体是如何长大的?
5.阅读“脱缰之马――癌细胞”后，你有什么体会?
各组派代表发言，其他同学补充。
获得成功体验，自信心增强，学习积极性更高了。
出现两种答案：
①染色体数目减半;
②染色体数目不变。
在教师指导下，认真观察，积极思考，得出正确结论。
争先恐后发言。
紧缩眉头，面面相觑。
豁然开朗，对细胞有了更深层次的认识。
总结前面知识，得出正确结论。
小组派代表谈体会，组内成员给予补充。
小组间进行交流。
出示第一题
对正确回答给予肯定评价。
其他给予鼓励评价。
出示第二题
给予鼓励评价，激励学生积极思维。
大屏幕展示细胞分裂各期图示，指导学生仔细观察不同时期染色体变化情况。
引导学生得出正确结论。
出示第三题
展示不同年龄人体细胞图示，指导学生观察。
追问为什么?
结合书中练习2做进一步解释。为更好地理解第四题做好铺垫。
出示第四题
给予肯定评价。
给予鼓励性评价，并对学生寄予期望。
三、分层次练习
1.你能用自己的语言描述细胞分裂的过程吗?
2.有人说单细胞动物的细胞分裂过程其实就是繁殖后代的过程，你认为这种说法对吗?请说明理由。
四、作业
进一步探究：细胞永远具有分裂能力吗?
观看大屏幕，加深对细胞分裂过程的理解。
用自己的语言描述细胞分裂过程。
独立思考，小组讨论。
7.生理学细胞教案 篇七
1 实验材料及方法
1.1 实验材料
实验树种为刨花楠(Machilus pauhoi),生产于江西农业大学园林与艺术学院苗圃内,树龄为4年的扦插苗。
1.2 实验方法及测试指标
1.2.1 实验方法。
实验时间为2008年1月底。2008年1月27日,选择植株顶部枝条上倒数第4片叶子,要求叶片无损伤,无病虫害,采摘后立即用纱布包裹带回实验室。先用自来水将叶片冲洗两遍,然后用蒸馏水冲洗两遍,用纱布擦干。将叶片分成12份,每份20片,用湿纱布包裹。设置5℃、0℃、-5℃、-10℃等4个处理温度,其中5℃为对照处理,每个处理3次重复,置于人工气候箱和低温恒温槽中处理,温度下降速度为每小时下降2℃,处理时间为24h。
1.2.2 测试指标及方法。
细胞质膜透性测定:电导率法[2];过氧化物酶(POD)活性测定:采用愈创木酚法[2];超氧化物酶(SOD)活性测定:氮蓝四唑法[2];丙二醛(MDA)含量测定:硫代巴比妥酸法[2];可溶性糖含量测定:苯酚法[2];游离脯氨酸含量测定:酸性茚三酮法[2]。
2 实验结果与分析
2.1 低温处理对叶片细胞膜透性的影响
植物细胞质膜透性的变化,是一个重要的抗逆性指标,常被列入研究的主要内容,在正常情况下,植物细胞膜具有选择渗透性的能力。当植物受到逆境影响时,如在不适宜的低温胁迫下,植物细胞膜会遭到破坏,膜透性增大,从而使细胞内的电解质有不同程度的外渗,植物细胞浸提液的电导率有不同程度的增大,抗寒性较强的细胞或受害轻者不仅透性增大的程度较小,并且透性的变化可以逆转,易于恢复正常。反之,抗寒性弱的细胞或受害者,不仅透性大为增加,并且不可逆转,不能恢复正常,以至造成伤害甚至死亡。这种变化明显地出现在外部形态的变化之先,因而可作为抗寒性的生理指标。电解质的外渗程度可用相对电导率来表示。相对电导率越大,表明植物细胞膜受伤害的程度越大,抗寒能力越弱[1,8]。
从图1可以看出,在处理温度为5℃和0℃下,细胞相对电导率较低,分别为15.1%和0.172%。处理温度为-5℃时,细胞相对电导率显著上升,达到60.8%,处理温度为-10℃细胞相对电导率为58.7%,分别是对照(温度5℃)细胞相对电导率的4倍和3.89倍,说明温度达到-5℃时,细胞膜受到严重伤害,细胞膜透性增加,细胞内含物外渗,导致细胞相对电导率增加。
2.2 低温处理对叶片POD活性的影响
POD是调节细胞内过氧化氢的主要酶类,可催化过氧化氢转化为活性较低的水,从而达到保护细胞机体的作用。所以POD的活性变化与植物的抗寒性有着明显的相关关系[1,4]。
经方差分析和多重比较,不同温度下POD活性差异极显著。由图2可以看出,随着温度的降低,POD活性先降低,再上升。-5℃时POD活性最低,各处理POD活性和对照温度(5℃时)POD活性的比值分别为:0℃为74.38%,-5℃为44.28%,-10℃为63.22%。各处理的POD活性都低于对照温度处理的POD活性。
2.3 低温处理对叶片SOD活性的影响
低温对植物细胞膜系统的伤害是导致植物寒害的根本原因。低温胁迫会促进毒害物质如活性氧和自由基的产生,加速膜脂过氧化和膜蛋白间的聚合,从而损伤膜系统。抗寒性不是简单的静态过程,而是一个复杂的代谢过程,是动态变化的。这个过程受到酶系统的调节。有些学者指出胁迫条件下保护酶类在物种之间表现出多样性的特点,但大部分研究认为,SOD作为保护酶在低温胁迫条件下的变化相对稳定,可以用于品种间抗寒性比较的参考指标。其活性大小可以反映细胞对逆境的适应能力,它的活性高低间接地说明了植物耐寒性的强弱,SOD酶活性的增大说明在低温胁迫下其清除自由基的能力增强[1,4]。
经方差分析和多重比较,不同温度处理下SOD活性差异极显著。由图3可以看出,随着温度的降低,SOD活性逐渐升高,各处理SOD活性和对照温度SOD活性的比值分别为:0℃为109.27%,-5℃为110.18%,-10℃为117.65%。
2.4 低温处理对叶片丙二醛(MDA)含量的影响
丙二醛(MDA)是膜脂过氧化的产物,其含量的多少是膜脂过氧化作用强弱的一个重要指标,能反映植物膜细胞受伤害的程度。大部分研究表明,低温处理后植物材料中的MDA含量可以用来评价植物的抗寒性[6]。
图4可以看出,随着温度的变化,MDA含量呈现下降,上升,下降的趋势,但变化幅度不大,各温度下MDA含量和对照温度(5℃)下MDA含量的比值分别为:0℃为94.02%,-5℃为123.14%,-10℃为116.96%。
2.5 低温处理对叶片游离脯氨酸(PRO)的影响
脯氨酸区别于其它构成蛋白质的氨基酸,它有促进蛋白质水合的作用,由于亲水、疏水表面的相互作用,蛋白质胶体亲水面积增大,能使可溶性蛋白增多。因此,在植物处于低温胁迫时,脯氨酸使植物具有一定的抗性和自我保护作用。已有研究表明,抗逆性强的品种比敏感品种能积累更多的游离脯氨酸,游离脯氨酸的积累量可作为植物抗逆性筛选的指标之一[7]。
由图5可以看出,随着处理温度的降低,脯氨酸含量先上升,后下降,最后又上升,各处理的含量和对照(5℃)含量的比值分别为:0℃为152.91%,-5℃为141.91%,-10℃为173.07%。
2.6 低温处理对叶片可溶性糖含量的影响
植物在越冬前积累可塑性物质的基本形式是淀粉,这种积累通常在夏季便开始,储存在根、干、枝的皮层和木质部中,在低温到来之前则转化为糖类和脂肪以及纤维素和其它化合物,从而增强抗逆性。逆境下植物体内可溶性糖含量增加,植物组织和细胞可溶性糖含量与其抗寒性密切相关,可溶性糖含量越高,其相应冰点越低。则植物抗寒性越强,反之亦然[9]。
经方差分析和多重比较,不同温度下可溶性糖含量差异显著,在-10℃时可溶性糖含量最高。由图6可以看出,随着处理温度的降低,可溶性糖含量呈上升的变化趋势。各处理和温度为5℃(对照)时可溶性糖含量的比值分别为:0℃为102.78%、-5℃为106.34%、-10℃%为129.22%。
3 结论
本研究以离体叶片进行模拟低温胁迫处理,测定其相对电导率,可溶性糖含量,SOD活性,POD活性,MDA含量,游离脯氨酸含量,探讨刨花楠的抗寒性大小。
随着处理温度的降低,刨花楠叶片相对电导率呈上升的变化趋势,温度由0℃下降为-5℃时,相对电导率上升了4倍。低温处理后随着温度的下降,POD活性呈下降——上升的变化,在-5℃时POD活性最低。SOD的活性随着温度的降低,呈上升的变化,温度由5℃下降到0℃,SOD活性上升了9.27%,由-5℃下降到-10℃上升了6.78%。随着温度的降低,MDA的含量呈下降——上升——下降的变化趋势,温度为-5℃时MDA含量最高,达到27.6mmol/g。脯氨酸含量随着温度的降低呈升——降——升的变化,温度为-10℃时含量最高,为12.46%ug/g.随着温度的降低,可溶性糖含量呈上升的变化,温度由—5℃下降大-10℃时可溶性糖含量上升幅度较大,-10℃时含量是-5℃时含量的1.22倍。
摘要：以4年生刨花楠扦插苗叶片为实验材料,模拟低温环境,研究刨花楠在低温下的生理生化变化。研究结果表明:随着处理温度的降低,细胞相对电导率先上升后下降,POD活性先下降后上升,SOD活性和可溶性糖以及游离脯基酸含量先上升,再下降,最后又上升,MDA含量先下降,再上升,最后又下降。
关键词：低温胁迫,刨花楠,超氧化物歧化酶,游离脯氨酸
参考文献
[1]张石城.植物的抗寒生理[M].北京:中国农业出版社,1990.
[2]王学奎.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2006.
[3]张德舜,刘红权,陈玉梅.八种常绿阔叶树抗寒性的研究上[J].园艺学报,1994,21(3):283-287.
[4]黄建安.茶树保护酶类与抗寒性的关系[J].茶叶科学,1990,10(1):35-40.
[5]刘祖祺,王洪春.植物耐寒性及防寒技术[M].北京:北京学术书刊出版社,1990.
[6]王宝山.生物自由基与植物膜脂伤害[J].植物生理学通讯,1988,24(2):12-16.
[7]何若辒.草莓在寒冷驯化中游离脯氨酸含量的变化与耐冷性的发育[A]//植物耐寒性及防寒技术[M].北京:学术书刊出版社,1989:169-175.
[8]李建设,耿广东,程智慧.低温胁迫对茄子幼苗抗寒性生理生化种抗寒性的研究[指标的影响[J].西北农林科技大学学报/自然科学版,2003(1):93-95.
8.生理学细胞教案 篇八
1．下列有关遗传和进化问题的叙述，正确的有
A．遗传和变异是进化的基础，通过遗传使控制性状的基因在子代中得以延续和传递 B．根据基因的自由组合规律推知，基因重组是生物进化的主要原因
C．地理隔离可阻止种群间的基因交流，种群基因库间的差异导致种群间产生生殖隔离 D．自然选择、基因重组、突变，都会导致种群基因频率发生变化 【答案】ACD 【解析】 试题分析：遗传和变异是进化的基础，通过遗传使控制性状的基因在子代中得以延续和传递，实现遗传信息的传递，A项正确；基因突变是生物进化的根本原因，基因重组是生物多样性的重要原因，B项错误。地理隔离可阻止种群间的基因交流，种群基因库间的差异导致种群间产生生殖隔离，产生新物种，C项正确。自然选择、基因重组、突变，都会导致种群基因频率发生变化，使得生物进化，D项正确。
考点：本题考查现代生物进化理论的主要内容，意在考查学生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。
2．某植株的基因型为AaBb，其中A和b基因控制的性状对提高产量是有利的。利用其花粉进行单倍体育种过程如下图所示，下列相关分析中正确的是
A．通过过程①得到的植株A全为纯合子
B．过程②可用适当的低温处理，低温作用时期为有丝分裂间期 C．若未对植株A进行筛选，则植株B中符合要求的类型约占1/4 D．该种育种方法的优点是缩短育种年限，原理是染色体变异 【答案】CD 【解析】
试题分析：过程①为花药离体培养，通过过程①得到的植株A全为单倍体，过程②是诱导染色体数目加倍，通过过程②得到的植株B全为纯合子，A项错误；过程②可用适当的低温诱导处理，低温作用的原理是抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，因此作用时期为有丝分裂前期，B项错误；基因型为AaBb的植株产生AB、Ab、aB、ab四种花粉，则植株A也是这四种基因型，植株B的基因型为AABB、AAbb、aaBB、aabb，由于A和b基因控制的性状对提高产量是有利的，所以符合要求的类型是AAbb，占1/4，C项正确；该种育种方法的优点是明显缩短育种年限，原理是染色体数目变异，D项正确。故选CD。
考点：本题考查生物变异在育种上应用，意在考查学生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。3．如图为人类某种单基因遗传病系谱图，Ⅱ-4为患者,则下列相关叙述合理的是
A．该病一定属于常染色体隐性遗传病 B．Ⅱ-3是携带者的概率为1/2
C．若Ⅰ-2不携带致病基因，则Ⅰ-1的一个初级卵母细胞中含有4个致病基因 D．若Ⅰ-2携带致病基因，则Ⅰ-1和Ⅰ-2再生一个患病男孩的概率为1/8 【答案】D 【解析】
试题分析：II4为患者，但其父母均正常，说明该病是隐形遗传病，可能是常染色体隐性遗传病，也可能是伴X染色体隐性遗传病，A项错误；若该病是常染色体隐性遗传病，则II3是携带致病基因的概率为2/3，若该病是X染色体隐性遗传病，则II3是携带致病基因的概率为1/2，B项错误；若I2不携带致病基因，则该病是X染色体隐性遗传病，I1是杂合子，她的一个初级卵母细胞已经经过间期的复制，含2个致病基因，C项错误；若I2携带致病基因，则该病属于常染色体隐性遗传病，I1、I2均为杂合子，他们再生一患病男孩的概率为1/2×1/4=1/8，D项正确。
考点：本题考查人类遗传病的类型，意在考查学生能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。4．用秋水仙素处理普通西瓜（二倍体）的幼苗，不可能出现的状况是 A.全株细胞的染色体数目都加倍
B.成熟后产生的卵细胞中有两个染色体组 C.诱发DNA中个别碱基发生改变 D.长大后可以正常地开花结果 【答案】A 【解析】
试题分析：秋水仙素处理的主要是茎尖分生组织，由此分裂分化的地上部分，细胞的染色体数加倍。但是，其地下部分染色体数目不变，A项错误；因为植株地上部分细胞中有4个染色体组，减数分裂产生卵细胞的时候，卵细胞的染色体数减半为2各染色体组，B项正确；秋水仙素是诱变剂，当处于细胞分裂间期，即细胞变异敏感期的时候，容易受秋水仙素的影响，发生基因突变，C项正确；四倍体的地上部分，可以进行正常的减数分裂，产生正常的生殖细胞，所以可以正常开花结果，D项正确。
考点：本题考查染色体数目变异，意在考查学生能理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。
5．用一定浓度的秋水仙素处理下面甲图中植物的茎尖和根尖1，一段时间发育成乙图中的植株。则乙图a、b、c、d四处细胞（都处于非分裂期）中，染色体数相同的是
A．a和b B．b和c C．c和d D．b和d 【答案】D 【解析】 试题分析：用一定浓度的秋水仙素处理下面甲图中植物的茎尖，则被处理的细胞染色体数目加倍，由此细胞分裂分化发育而成的地上部分，体细胞中染色体数都加倍，即c细胞内染色体数加倍，而d为卵细胞，染色体数减半，也即d中染色体数为c细胞的一半。同理，用一定浓度的秋水仙素处理根尖1，则a细胞染色体数加倍，但是b细胞不是由根尖1细胞分裂分化而来，b处细胞染色体数没有加倍。因此a细胞染色体是b细胞的两倍，A项错误；b细胞染色体是c细胞的一半，B项错误；c细胞染色体数是d细胞的两倍，C项错误；b细胞和d细胞染色体数相同，D项正确。
考点：本题考查染色体数目变异、生物变异在育种上应用，意在考查学生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论；能理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。
6．下列有关育种的叙述中，错误的是 ．．A．用于大田生产的优良品种不一定是纯合子
B．通过植物组织培养技术培育脱毒苗，筛选培育抗病毒新品种
C．诱变育种可提高突变频率，加速新基因的产生，从而加速育种进程 D．为了避免对三倍体无籽西瓜年年制种，可利用植物组织培养快速繁殖 【答案】B 【解析】
试题分析：用于大田生产的优良品种不一定是纯合子，有些品种是杂合子，因为其有杂种优势，如杂交水稻，A项正确；利用未被病毒感染的茎尖等，通过植物组织培养技术培育的脱毒苗就有可能不带病毒，但不一定能抗病毒，B项错误；诱变育种可提高突变频率，加速新基因的产生，从而加速育种进程，C正确；三倍体无子西瓜因为减数分裂时染色体联会紊乱，不能产生可育的配子，因而不能产生种子，所以必须年年制种，为了避免对三倍体无子西瓜年年制种，可利用植物组织培养快速繁殖，D项正确。
考点：本题考查生物变异在育种上应用，意在考查学生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论；能理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。
7．镰刀型红细胞贫血症是一种由常染色体上隐性基因控制的遗传病。杂合子也会出现患病症状，但症状会轻于此病的纯合子。右图示该病的遗传图谱，有关叙述正确的是（）
A．Ⅱ4和Ⅱ5的遗传信息传递规律有差异 B．Ⅱ5和Ⅱ6生正常男孩的概率为1/4
C．若Ⅱ5同时为红绿色盲携带者，Ⅱ6色觉正常，他们生一个同时患两种病男孩的概率为1/8 D．此病产生的根本原因是血红蛋白结构异常 【答案】BC 【解析】
试题分析：设患病基因是a，据图分析，Ⅱ4的基因型为aa,Ⅱ5的基因型为Aa, 遗传信息传递都是基因分离定律，故A错。Ⅱ5的基因型为Aa, Ⅱ6基因型为AA，后代为1AA(正常)：1Aa（患病），故生正常男孩的概率1/2×1/2=1/4，故B正确。设红绿色盲基因为b，则Ⅱ5BbBb的基因型为AaXX, Ⅱ6基因型为AAXY,故生一个同时患两种病男孩（AaXY）的概率为1/2 x 1/4=1/8，故C正确。镰刀型红细胞贫血症产生的直接原因是血红蛋白结构异常，根本原因是基因突变，故D错。
考点：本题考查遗传病相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力；遗传图谱分析能力。
8．如图为人类某种单基因遗传病的系谱图，II5为患者。下列相关叙述不合理的是： ．．．
A．该病属于隐性遗传病，但致病基因不一定在常染色体上
B．若I2携带致病基因，则I1、I2再生一患病男孩的概率为l/8
C．若I2不携带致病基因，则I1的一个初级卵母细胞中含4个致病基因 D．该病易受环境影响，II3是携带者的概率为1/2 【答案】CD 【解析】
试题分析：分析系谱可知，亲代正常，但子代出现患者，说明是隐性遗传病，但不能得出致病基因在常染色体还是在性染色体上，A正确；若I2携带致病基因，II5为患者，则该病是常染色体上的隐性遗传病，I1、I2再生一患病男孩的概率为1/4x1/2=l/8，B正确；若I
2Bb不携带致病基因，II5为患者，则该病是X染色体上隐性遗传病，I1的基因型为XX，I1一
BBbb个初级卵母细胞的基因型为XXXX，其中含2个致病基因，C错误；若该病受环境的影响，I13是携带者的概率不能确定，D错误。故选CD。
考点：本题考查系谱图中人类遗传病的有关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。9．某家系中有甲、乙两种单基因遗传病（如下图），其中一种是伴性遗传病，相关分析不正．．确的是（）．
A．Ⅱ3个体的致病基因分别来自于I1和I2个体
B．Ⅲ5的基因型有两种可能，Ⅲ8基因型有四种可能
C．若Ⅲ4与Ⅲ6结婚，生育一正常孩子的概率是1／4 D．若Ⅲ3与Ⅲ7结婚，则后代出现男孩患病的概率为1/8 【答案】D 【解析】
试题分析：由Ⅱ
4、Ⅱ
5、Ⅲ7推知甲为常染色体显性遗传，则乙为伴性遗传，由Ⅱ
4、Ⅱ
5、Ⅲ6可知乙病是隐性，故乙为伴X隐性遗传，Ⅱ3个体的致病基因分别来自于I1和I2个体，A正确；对甲病来说，Ⅱ
4、Ⅱ5是杂合子，Ⅲ5患甲病，也可能显性纯合，也可以是杂合，两种可能。Ⅲ8可能是乙病的杂合子，也可能是正常纯合子，所以两种病综合分析基因型有四
Bbb种可能，B正确；若Ⅲ4的基因型是AaXX，Ⅲ6的基因型是aaXY，结婚生育一正常孩子的BBbBB概率是1/2×1/2=1／4，C正确；Ⅲ3的基因型定是aaXY，Ⅲ7的基因型是1/2aaXX、1/2aaXX，结婚生育男孩患病的概率为1／4，D错误。
考点：本题考查遗传病相关的知识。意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。10．一正常女子和一患病男子结婚，生了一个正常的女孩和一个正常的男孩，子女长大后分别与正常人结婚，所生子女都不会患此遗传病。该遗传病最可能是()A．常染色体显性遗传病 B．X染色体显性遗传病 C．常染色体隐性遗传病 D．X染色体隐性遗传病 【答案】A 【解析】
试题分析：如果是X染色体显性遗传病，男子患病，女儿一定患病，B错误；如果是常染色体隐性遗传病，所子正常子女都是携带者，长大后，与正常人结婚（也可能是携带者），后代有可能患病；如果是X染色体隐性遗传病，所生女儿一定是携带者，女儿与正常男性结婚，有可能生出患病男孩；如果是常染色体显性遗传病，患病男子可能是杂合子，所以可生出正常的女孩与正常的男孩，正常人与正常人结婚，子女不会患病，可能性最大，A正确。考点：本题考查遗传病与伴性遗传的知识。意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
11．两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传,要尽快培育出基因型为aabb的新品种，最方便的育种方法是 A．单倍体育种 B．杂交育种 C．人工诱变育种 D．细胞工程育种 【答案】B 【解析】
试题分析：单倍体育种要经过花药离体培养和秋水仙素诱导染色体加倍，操作比较复杂，技术要求较高，不是最简捷的，A错误。两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，只要两亲本杂交，得到F1为AaBb，再让F1自交（雌雄同株的植物）或F1的雌雄个体相互交配（动物及雌雄异株的植物）即可得到aabb的新品种，而且新品种一旦得到，就可稳定遗传，操作简单，所需时间与单倍体育种一样，最简捷，B正确。人工诱变有不定向性，不易得到人类需求的品种，C错误。细胞工程育种导致染色体加倍，称为多倍体，即基因型为AaaaBBbb的品种，不符合需求，D错误。
9.《伟人细胞》教案 篇九
教学目标：
1.能够简炼概括并较详细复述文章主要情节。
2.通过深入阅读分析人物特点，理解文章主题。
3.理解只有以普通人的身分，脚踏实地从小事做起，才能成就一番伟大的事业的道理。
教学重点：
概括并复述文章主要情节节，分析人物特点。
教学难点：
对文章主题的理解。
多媒体准备：
电子幻灯片辅助教学。
教学过程：
一、导入（谈话式）：
每个人都有美好的理想。你长大后想成为一个怎样的人？（请学生自由谈，师小结）。虽然大家的理想各不相同，但有一点是相同的那就是，大家都想成为一个了不起的人。有一个小男孩贾里，也非常想成为伟人，他能成功吗？让我们随当代女作家秦文君一道，走进贾里的“伟人细胞”。（出示幻灯――课题）
二、检测学生掌握生字情况。（出示第二张幻灯片）
三、初识贾里：
1.读“贾里日记”，说说看，贾里是怎样自我评价的？别人又是如何评价他的？
2.默读课文，概括文章主要内容。
想成伟人的贾里是怎样追求“伟人气质”的？文章写了哪几件事？请用简洁的语言概括出来。
四、走进贾里：
1.将学生分为四大组，分别准备复述四个故事。
先以小组为单位，一人复述，其他人补充或纠正。然后推选一名优秀者在班内复述。
其中第三个故事指定几个小组将之改编为课本剧表演。
2.明确概述要求：（1）交待清楚事件的起因（贾里做这几件事的意图分别是什么？）、简单经过、结果。（2）抓住故事主要情节概述。
提示：要将文章叙述的故事改编为课本剧，需要将叙述改为人物的对话。
五、剖析贾里：
你认为贾里还是一个怎样的人？读文章，用“从文中＿＿＿＿＿＿＿＿＿，我看出贾里具有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿特点”说话。
六、忠告贾里（理解文章主题）
1.贾里前三次想出名没有成功，第四次没想出名却意外扬名，这是为什么？你从其中明白了什么道理？
2.请给贾里以忠告，告诉贾里，要想成为伟人，除了远大的志向，还需要什么？
七、找找贾里的影子
大家也有“伟人梦想”，为了实现这个梦想，你做过像贾里这样的努力吗？请谈一谈。
教师小结：
贾里就生活在我们的周围，他身上，就有我们同学的影子，或者说，我们身上，也有贾里的影子。
八、课外链接：
10.生理学细胞教案 篇十
1 材料与方法
1.1 一般资料
收集我院2006年2月至2010年6月门诊及住院按照2008年WHO造血与淋巴组织肿瘤分类标准[1]确诊的2例系统性肥大细胞增生症(SM)患者的临床病理档案资料。男性与女性各1例,年龄分别为73岁和57岁。临床及实验室资料见后。
1.2 方法
1.2.1 标本制备
骨髓标本取材部位为髂前或髂后上棘。骨髓涂片为瑞特染色,分类计数200个有核细胞,计算不同细胞成分比例。骨髓活检标本用10%中性福尔马林固定,梯度酒精脱水,石蜡包埋制片(厚3μm),经H-E染色及甲苯胺蓝染色光镜观察。
1.2.2 免疫组化
常规石蜡包埋制片,Elivsion二步法免疫组化染色,所用抗体为CD2、CD25、CD117、MPO、lysozyme,CD3,CD20,CK(北京DAKO公司)。阴性对照用PBS代替一抗,用已知阳性片作为阳性对照。
2 结果
2.1 临床特征
1例以皮肤瘙痒7年加重伴乏力2月就诊。查体示脾肿大肋下5cm,浅表淋巴结及肝脏均不大;另1例以面苍、乏力、发热5月余就诊。查体示双下肢、背部少量出血点以外。2例患者均无面色潮红、腹泻、心悸、骨骼肌肉痛等症状。全身皮肤未见皮疹。
2.2 血液学检查
2.2.1 血象
血红蛋白分别为66 g/L、38g/L;白细胞3.3×109/L、1.6×109/L;血小板28×109/L、174×109/L。血涂片分类1例淋巴细胞比例增高(52.3%),另1例未见异常。
2.2.2 骨髓涂片
均出现肥大细胞增多,分别为15.5%、6.5%。细胞胞体大,呈梭形。胞质丰富,散在嗜碱性颗粒。核圆形、卵圆形,部分胞核呈分叶状。粒系、红系、巨核系无明显发育异常。未见原始细胞增多。
2.3 骨髓病理学特点
2.3.1 形态学
骨髓均增生活跃,粒系、红系、巨核系细胞增生,粒、红系细胞分化正常,形态偏成熟,未见核左移。巨核细胞无明显异常。一类异常细胞呈多灶性分布,位于骨小梁旁及小梁之间。细胞胞体大,胞质丰富,核圆、卵圆或呈梭形,染色质稍粗,核仁不明显(图1、2)。伴有淋巴细胞、嗜酸粒细胞、纤维母细胞增生。网状纤维染色示网硬蛋白显著增生,以瘤细胞浸润处最为显著。骨小梁未见明显改变。
2.3.2 特殊染色
甲苯胺蓝染色,胞质中可见紫红色颗粒(图3)。
2.3.3 免疫组化
异常细胞为CD117(+)(图4),CD25(+)(图5),MPO(-),Lysozyme(-),CD2(-),CD20(-),CD3(-),CK(-)。
图1 骨髓增生活跃,异常细胞灶性浸润,位于骨小梁旁。图2 异常细胞胞体大,圆形或梭形,胞质丰富,核圆或卵圆形,密集灶性分布。纤维组织增生明显。图3 甲苯胺蓝染色可见胞质内紫红色颗粒。图4 免疫组化CD117(+)。图5 免疫组化CD25(+)。
3 讨论
肥大细胞增生症是由肥大细胞的克隆性增生所致的恶性肿瘤。按照世界卫生组织(WHO)2008年淋巴造血组织肿瘤分类中的有关标准,根据瘤细胞的侵犯部位不同,将肥大细胞增生症分为两大类型:皮肤肥大细胞增生症(CM)和系统性肥大细胞增生症(SM)[1]。前者病变仅限于皮肤;后者则侵犯皮肤以外的部位,伴或不伴有皮肤侵犯。SM的主要病理学特点为肿瘤性肥大细胞过度增生,在一个或多个脏器中聚集浸润,以骨髓、脾脏、淋巴结、骨组织和肝脏的侵犯最为常见。本病的发生与kit原癌基因突变有着密切关系,kit基因密码子816(D816V)的突变使其编码的kit蛋白(即CD117,为酪氨酸激酶受体,表达于肥大细胞表面)异常,导致酪氨酸激酶信号转导通路异常激活,肥大细胞出现异常增生、恶变[1]。
SM约占肥大细胞增生症的10%[2],其症状是由肥大细胞增生并释放出调节因子而产生的,可出现乏力、体重减轻、发热和出汗、皮肤搔痒和皮疹、胃肠不适、血压异常、心动过速以及骨关节痛和肌痛[3]。主要临床病理特点为:(1)通常见于成人(男女比例为1:1～3);(2)临床表现具有异质性,可为无症状的惰性病程,也可为多脏器损害的侵袭性病程,脾脏肿大常见,肝脏及淋巴结肿大少见;(3)多数病例血清总类胰蛋白酶持续性增高>20ng/mL(正常人1～15ng/ml)。(4)一或多个脏器中异常肥大细胞密集灶性增生(甲苯胺蓝染色阳性);(5)肥大细胞免疫表型为CD117(+)、Tryptase(+)、Chymase(+)、CD2(+)、CD25(+),不表达粒细胞、单核细胞、T细胞以及B细胞系别特异性标记(MPO、CD14、CD3、CD20);(6)绝大多数病例(>90%)有特征性的遗传学异常-KIT基因的密码子816的点突变[1,2]。
2008年WHO造血与淋巴组织肿瘤分类中,SM的诊断标准中包括一个主要标准和四个次要标准,若符合主要标准及一个次要标准或至少三个次要标准可诊断为SM。具体如下:(1)主要标准:骨髓切片和/或其它皮肤外的器官中发现多灶性、密集的肥大细胞浸润(浸润灶中肥大细胞≥15个);(2)次要标准:①骨髓活检切片或其它皮肤外器官中,肥大细胞浸润灶中>25%为梭形或形态不典型,或骨髓穿刺涂片所有肥大细胞中,>25%为不成熟或不典型;②骨髓、血液或另一个皮肤外器官中查到KIT基因的密码子816的活化点突变;③骨髓、血液或其他皮肤外器官中肥大细胞除表达正常肥大细胞标记以外,还表达CD2和/或CD25;④血清总类胰蛋白酶浓度持续>20ng/mL(除伴有克隆性髓系疾病该参数无效外)(1)。我们的病例中,骨髓涂片与骨髓活检切片中均可见异常肥大细胞增生,切片中肥大细胞呈密集灶性或片状分布,免疫组化示瘤细胞呈CD117(+),CD25(+)。尽管未作分子遗传学检查和血清类胰蛋白酶浓度监测,但由于符合主要标准及次要标准中的第①和第③项,因此诊断是成立的。
SM的血液学异常包括贫血、白细胞增多、嗜酸粒细胞增多、中性粒细胞减少及血小板减少。罕见出现大量肥大细胞,若外周血肥大细胞≥10%,则提示为肥大细胞白血病。SM的骨髓涂片中,肥大细胞主要包括4种类型:(1) 异染性母细胞型。胞质中有少量甲苯胺蓝异染颗粒;(2)不典型肥大细胞Ⅰ型。胞体梭形, 颗粒少,核卵圆、偏位;(3) 不典型肥大细胞Ⅱ型。又称为幼肥大细胞,核为双叶或多叶;(4)典型(成熟)肥大细胞。胞体圆形、卵圆形;胞质充满嗜碱性颗粒。核圆,居中,核染色质致密,无核仁。同一病例中可有多种形态肥大细胞混合存在,但以不典型肥大细胞Ⅰ型最为多见[4]。本文病例骨髓涂片中也是以梭形肥大细胞(即不典型肥大细胞Ⅰ型)增生为主。
几乎所有SM病例均可出现骨髓侵犯[1]。SM侵犯骨髓包括三种方式:(1)灶性、密集浸润:最常见。浸润灶多位于骨小梁旁和/或血管周围。。病灶由数量不等的肥大细胞、淋巴细胞、嗜酸粒细胞、组织细胞和纤维母细胞组成。通常以淋巴细胞为中心,被肥大细胞包绕。或以密集分布的肥大细胞为中心,外周为宽带状淋巴细胞。病灶也可主要由梭形肥大细胞组成,靠近骨小梁或沿骨小梁呈溪流样分布。常见显著的网状纤维增生及骨小梁增宽;(2)弥漫性:肥大细胞增弥漫性密集增生,造血细胞明显减少。细胞形态显著异型,类似于纤维母细胞。伴有纤维化;(3)混合性:上述两型混合存在。常导致骨髓衰竭表现,出现重度外周血三系细胞减少[5]。免疫组化检测,正常肥大细胞表达CD117、Tryptase、Chymase,不表达CD34、CD20、CD3、CD38、CD15、CD2、CD25。正常与肿瘤性肥大细胞的最大区别在于肿瘤性肥大细胞为CD2(+)、CD25(+),而正常肥大细胞均阴性。本文免疫组化为CD25(+),因此提示为肥大细胞为肿瘤性增生,支持SM的诊断。
SM的骨髓病变主要与下列疾病鉴别:(1) 反应性肥大细胞增生。见于变态反应性疾病、淋巴瘤(如淋巴浆细胞性淋巴瘤)、慢性肾病、恶性肿瘤等。反应性增生的肥大细胞胞体呈圆形,骨髓中散在稀疏分布,免疫组化为CD2(-)、CD25(-),无kit基因突变;(2)急性髓系白血病(AML)。主要与急性早幼粒细胞白血病(M3)、急性单核细胞白血病(M5)鉴别。AML粒系标记(MPO、CD13、CD15)或单核系标记(CD14、lysozyme、CD163),甲苯胺蓝染色[3]髓系肿瘤伴肥大细胞增生。见于骨髓增生异常综合征、骨髓增殖性肿瘤、急性髓系白血病。上述疾病可伴有骨髓肥大细胞增生,可出现不典型肥大细胞形态,但不符合SM的诊断标准;(3)Tryptase阳性的AML。为罕见的AML类型,原始细胞强表达Tryptase,但尚可表达髓系标记MPO,而CD2、CD25常阴性[6];(4)髓系-肥大细胞白血病(myelomastocytic leukaemia)。髓系肿瘤(AML、MDS、CML、CMML)晚期,骨髓中出现幼稚、不典型的肥大细胞增多,肥大细胞Tryptase(+)、Chymase(+)。但不够SM的诊断标准,免疫组化为CD2(-)、CD25(-);亦无kit基因突变[7];(5)毛细胞白血病(HCL)。 HCL属于B细胞淋巴瘤,瘤细胞胞质丰富,核间距宽,常伴有骨髓纤维化,需与SM中不典型肥大细胞增生鉴别。HCL的免疫表型为CD20、PAX5等B细胞标记阳性,不表达tryptase、chymase与CD117,无kit基因突变;(6)骨髓纤维化(MF)。SM的瘤细胞可出现显著异型,呈梭形,类似于纤维母细胞样,通过免疫组化标记有助于区分SM与MF。
参考文献
[1]Horny HP,Metcalfe DD,Bennett JM,et al.Mastocytosis.in:WHOclassification of tumours of haematopoietic and lymphoid tissues[M].4th ed.Lyon:IARC Press ,2008:54-63.
[2]Ozdemir D,Dagdelen S,Erbas T.Systemic mastocytosis[J].Am JMed Sci,2011,342(5):409-415.
[3]皋岚湘,蔺会云,李琳,等.肥大细胞增生症临床病理学观察[J].诊断病理学杂志,20l0,17(1):23-26.
[4]Sperr WR,Escribano L,Jordan JH,et al.Morphologic propertiesof neoplastic mast cells:delineation of stages of maturation and im-plication for cytological grading of mastocytosis[J].Leuk Res,200,125(7):529-536.
[5]Horny HP,Valent P.Diagnosis of mastocytosis:general his-topathological aspects,morphological criteria,and immunohisto-chemical findings[J].Leuk Res,2001,25(7):543-551.
[6]Sperr WR,Jordan JH,Baghestanian M,et al.Expression of mastcell tryptase by myeloblasts in a group of patients with acute mye-loid leukemia[J].Blood,2001,98(7):2200-2209.