细胞生物学定义精选(九篇)

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第1篇：细胞生物学定义范文

一计算机仿真技术概述

1定义

“仿真”一词译自英文Simulation，另一个曾用的译名是“模拟”。1961年G·W·Morgenthler[1]首次对仿真一词作了技术性的解释，认为“仿真”是指在实际系统尚不存在的情况下，对系统或活动本质的复现。而计算机仿真(Computer Simulation)[2]又称计算机模拟(Computer Analogy)[3]或计算机实验。所谓计算机仿真是指在实体尚不存在或者不易在实体上进行实验的情况下，先通过对考察对象进行建模，用数学方程式表达出其物理特性，然后编制计算机程序，并通过计算机运算出考察对象在系统参数以及内外环境条件改变的情况下，其主要参数如何变化，从而达到全面了解和掌握考察对象特性的目的。

计算机仿真技术是一种分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法。近年来，随着系统科学研究的深入,控制理论、计算技术、计算机科学与技术的发展，计算机仿真技术已发展成一门新的学科。信息处理技术的突飞猛进，更使得仿真技术得到迅速发展。

2特点

计算机仿真是利用计算机科学和技术的成果建立被仿真的系统的模型，并在某些实验条件下对模型进行动态实验的一门综合性技术。它具有高效、安全、受环境条件的约束较少、可改变时间比例尺等优点，已成为分析、设计、运行、评价、培训系统（尤其是复杂系统）的重要工具。

（1）模型参数任意调整

模型参数可根据要求通过计算机程序随时进行调整、修改或补充，使人们能够掌握各种可能的仿真结果，为进一步完善研究方案提供了极大的方便。

（2）系统模型快速求解

借助于先进的计算机系统，人们在较短时间内就能知道仿真运算的结果(数据或图像)，从而为人们的实践活动提供强有力的指导。这是通常的数学模型方法所无法实现的。

（3）运算结果准确可靠

只要系统模型、仿真模型和仿真程序是科学合理的，那么计算机的运算结果一定准确无误(除非机器有故障)。因此，人们可毫无顾虑地应用计算机仿真的结果。

（4）实物仿真形象直观

把仿真模型、计算机系统和物理模型及实物联结在一起的实物仿真(有些还同时是实时仿真)，形象十分直观，状态也很逼真。

3应用

计算机仿真技术是以数学理论、相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性技术。它集成了计算机技术、网络技术、图形图象技术、面向对象技术、多媒体、软件工程、信息处理、自动控制等多个高新技术领域的知识。

计算机仿真的用途非常广泛，已经渗透到社会的各个领域。如在核领域，未来的核试验不用核弹而是用计算机仿真模拟来进行。1996年9月10日联合国通过了《全面禁止核试验条约》，但是条约只是说明核试验在实爆方面的结束，俄罗斯军事专家说：“许多西方发达国家，即使不进行核试验，也能运用高速大规模计算机，在三维空间对核爆炸全过程进行全方位模拟。”这是目前的现实。据外界估计，到目前为止，能进行计算机模拟仿真核试验的国家和地区有：美国、俄国、英国、法国、中国、日本及台湾地区。

在我国已经实现了计算机仿真技术在生命科学领域中的应用，主要是通过建立人体模型或动物模型来进行一些参数的研究。例如：一些医学研究室通过建立神经网络系统模型来研究药物的行进或者通过建立人体膝关节模型并设定参数来研究它的力的承受范围。

二医学细胞生物学教学

医学细胞生物学教学所采用的方法一般是理论教学法，主要依据课本来进行讲授；更进一步可将课本上的知识与多媒体等技术结合起来，或者采用PBL教学法提高学生学习的主动性[4]。

1PBL教学法的应用

PBL是指在临床前期或临床课中，以病人问题为基础，以学生为中心的小组讨论式教学。讨论中，学生围绕问题进行思维、推理和分析，教师不直接回答学生的问题，只起导向作用，维持小组学习向既定的教学目标行进。其特点是打破学科界限，围绕问题编制综合课程；教师为引导，学生为中心；以获得基本知识培养有效运用已有的知识，去理解获取新知识，解决新问题的能力作为教学目标。其教学过程大致分为：提出问题—自学解疑—重点讲授和总结归纳。它是近年来国内外医学教育改革的热点。传统的教学法具有传授信息量大、进展速度容易掌握、系统性强的特点，但不能很好地激发学生的学习主动性，而PBL教学法能提高学生学习的主动性，培养其创造性思维的能力。

2多媒体教学的应用

医学细胞生物学的教学普遍存在教材内容多、课时安排少的矛盾，多媒体技术通过感官综合刺激获取的信息量比仅听教师的讲解要多得多；再者，它还具有灵活多变的形式，把图片、动画等媒体素材呈现出来，激发了学生学习的兴趣，同时节约了教师大量的板书时间，极大地提高了教学效率[5]。

三计算机仿真与医学细胞生物学的结合

计算机仿真技术是作为分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法。近年来，随着系统科学研究的深入，控制理论、计算技术、计算机科学与技术的发展，计算机仿真技术已发展成一门新的学科。信息处理技术的突飞猛进，更使得仿真技术得到迅速发展。

计算机仿真技术所具备的模型参数可任意调整、快速准确、动画显示实物形象直观等这些不受环境、时间和空间限制的优点若与医学细胞生物学结合起来将产生巨大的影响。尤其是基于视景仿真和视景三维建模技术等从众多方面对人体细胞的各系统进行模拟并以动画的方式显现出来，通过参数的设定而将暂时看不到结果或影响的例证通过高科技手段显现出来，这些对于细胞各组分与疾病关系的探讨将非常有帮助。比如对“蛋白质合成的信号假说”和“G蛋白介导的第二信使信号通路”相关内容讲述时，单纯的动画展示和讲述的结合很生硬，如果用上仿真技术则会让学生身临其中，整个接受过程会变得流畅而简单，这部分对于学生来说曾晦涩难懂、抽象的内容就会变得生动形象起来，在过程中改变一些参数，效果将更加直观。当然，个人来实现比较困难，但在整个学科中推广开来则会变得简单，大家可资源共享。

科研的进步可以激发教学的进步，通过对一些病理和病例及复杂的组织和结构的仿真，如内质网和高尔基体的复杂结构，知识会更加容易理解和接受。有了新的研究成果就会进一步促进医学细胞生物学的教学，将相应的教学方法再加上配套的教学手段、哪章内容更适合如何呈现给学生[6-7]，把这些都融会贯通到一起，相信我们对医学本科生的培养会更上一个台阶。

参考文献

[1]李书臣，赵礼峰.仿真技术的现状及发展[J].自动化博览，2000(1).

[2]Law A M，Kelton w D.Simulation?modeling and analysis[M].McGraw HiU，Inc，1991.[3]Drago Matko.Simulation?and?Modeling of Continuous? System[M].Prentice Hall,1992.

[4]于海涛，岳丽玲，朴贤玉，王玉.PBL教学法在医学细胞生物学教学中的实践和探索[J].医学研究杂志，2006(2).

[5]彭琬昕，龚爱华，金洁，邵根宝.关于医学细胞生物学中多媒体课件运用的几点体会[J].考试周刊，2010(25).

第2篇：细胞生物学定义范文

    一、“细胞分化”概念内涵及层级

    1.在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上会发生稳定性差异。细胞的这种特化不仅是正常发育所必需的,而且还能提高细胞各种生理功能的效率。

    2.一般说来,体内各种细胞均含有物种的全部基因,但基因的表达具有时空性。细胞之所以在形态、结构和功能上发生稳定性差异,是因为组织特异性基因选择表达成了组织特异性蛋白的缘故。从理论上讲,已分化的细胞仍然具有发育成一个完整个体的潜能。

    3.细胞分化是渐进性的,其方向的限定早于形态差异的出现,且分化细胞的表型保持相对稳定,一般不可逆转。

    之所以采用完整的陈述句的形式来表述概念,是因为这种表述方式更易于确认需要学生理解和掌握概念的内容及意义,也更易于建立概念之间的联系。

    二、“细胞分化”概念教学的组织

    在分析“细胞分化”的概念内涵及层级之后,教学设计应该紧紧围绕着相应的概念条款展开,通过列举事实、分析讨论,或者基于资料的探究等活动,帮助学生深层理解这些概念内涵,并基于概念理解而构建合理的知识结构(见图1)。

    1.列举事实,尝试定义。呈现人的受精卵发育至胎儿的图片:列举学生熟知的根尖分生区细胞分化成伸长区、成熟区的事实,然后,引导学生抽象概括出:“细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上会发生稳定性差异的过程。”这是广大教师一贯坚持的做法,值得肯定。因为事实是用来帮助学生建立和理解概念的,事实当然要围绕着概念的结构来排布。但是,定义常常不等同于概念。“定义”通常用“是……”来表述,说得十分肯定。“概念”描述一类事物的本质,有时并不用“是”来描述。在引导学生下定义之后,教师还应该设置下列问题,吸引学生深入思考细胞分化的结果和生物学意义。①在人的个体发育过程中,假若没有细胞分化,受精卵能发育成胎儿吗?为什么?②细胞在形态、结构上出现特化,对于细胞完成其生理功能有何意义?③从遗传的角度分析,受精卵为什么能够发育成一个完整个体?问题3的设置实际上是指向“细胞全能性”这一核心概念的丰富内涵,之所以在此设置问题3,一方面是因为不仅已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能,未分化的受精卵在自然条件下更容易发育成一个完整的个体。也就是说,“细胞全能性”这一概念是随着教学进程不断建构起来的;另一方面,其用意还在于探讨细胞分化的原因,起到承上启下的教学功效。

    2.探究发现,明晰原因。美国地平线研究组(Horizon Research Team)主席维斯(Weiss)及高级研究助理帕斯利(Pasley)经过了18个月的观察,对364节课详细分析,发现优质课堂主要有几个特征,其中包括:①在课堂教学过程中,教师善用多种策略,为某个科学概念提供清晰的阐释;②吸引学生从事动脑筋的活动;③帮助学生理解学科的核心概念等。因此,可以引入相关科学史对细胞分化原因进行探讨。

    资料1:最早试图对细胞分化机制作出解释的学者是Weismann(1883),他根据当时对马蛔虫的研究结果,提出了“体细胞分化是由于遗传物质丢失造成的,每一种组织只保留了其特有的遗传物质”的见解。在马蛔虫这一特例中,在卵裂过程中体细胞的染色体确实发生丢失现象。因此,Weismann这一观点在当时看来既符合逻辑,又有实际例证,因而被学术界所普遍接受。你同意上述观点吗?根据是什么?

    资料2:1958年Steward等利用胡萝卜根的韧皮部组织培养出了完整的新植株;1970年Steward用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株。

    资料3:1969年Nitch将烟草的单个单倍体孢子培养成了完整的单倍体植株。

    分析资料2和资料3,你得出的结论是什么?基于对上述3则资料的分析探究,学生就容易得出以下结论:①高度分化的植物体细胞,遗传物质并没有丢失,仍含有发育成一个完整个体所需的全套基因,具有发育的全能性;②在二倍体染色体组中,只要有一套单倍体的基因组,就含有该物种的全部遗传信息,因此,植物的生殖细胞也具有发育的全能性。至此,细胞全能性的概念内涵已昭然若揭,师生共同归纳(见图2)。学生仍然会有2个疑问:①既然已分化细胞中含有相同的遗传信息,为什么细胞的形态、结构和生理功能会出现稳定性差异?②已分化的动物细胞是否也像植物细胞那样具有发育的全能性?针对疑问1,教师可以列举事实,循循善诱,问题指向要明确,最终让学生领悟“细胞分化是组织特异性基因表达的结果”。例如:通过分子杂交实验表明,在任何时间一种细胞的基因组只有一少部分基因在活动。在幼红细胞中,糖酵解酶系的编码基因、核糖体蛋白基因是否均能表达?血红蛋白基因、胰岛素基因是否都能表达?细胞的形态、结构与生理功能主要由哪种化学物质直接体现?幼红细胞最终分化成红细胞的主要原因是什么?针对疑问2,教师要向学生说明:到目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新个体,这是因为动物细胞的发育潜能随着分化程度的提高而逐渐变窄。但这种分化潜能的变化是对细胞整体而言的,对细胞核来说是否还保持着全能性呢?进而引导学生分析细胞核移植实验。

    3.因果分析,把握特征。学生一旦理解了细胞分化的因果关系,就容易从中把握细胞分化的特征:①渐变性——细胞在发生形态差异之前的一定时间,细胞分化命运即已确定,基因活动模式已发生改变,从基因到蛋白质再到细胞形态、结构、功能特化是一个渐变过程。②不可逆性——分化细胞的表型保持相对稳定,以执行特

    定的功能。然而,在某些条件下,分化细胞的基因活动模式可发生可逆的变化,又回到未分化状态。

第3篇：细胞生物学定义范文

【关键词】显微镜使用 常见问题 原因分析 实验教学

【中图分类号】G643 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）16-0062-01

显微镜是生命科学研究中的一个常用设备，也广泛应用于病理学、临床医学、药理学、中药鉴定、化学以及纳米材料制备等科研和生产实践活动中。让学生理解显微镜的相关概念、规范并熟练操作显微镜是相关专业实验教学中的一项重要教学内容和目标。随着我国经济实力的提升和科学技术的发展，许多高端的显微技术和设备，如荧光显微镜、双光子显微镜也日渐频繁地出现在相关科研和生产领域。这些高端的技术和设备也是以普通显微镜的操作为基础的，显微镜使用的实验教学虽然非常普通，但对于相关专业的学生来说确实有非常重要的实践意义，需要认真学习并掌握。

在使用显微镜的实验教学中，笔者发现许多学生对有些概念不能正确理解，不规范甚至错误操作显微镜，这些问题如不及时纠正，必将影响到他们后续的工作和学习，有的甚至可能产生安全事故。本文结合教学实践，对学生学习中出现的具有代表性的问题进行总结和分析，以进一步提高教学效果。

一 对分辨率的理解和认识

分辨率是显微镜的一个基本概念。在许多教材中，分辨率定义为显微镜区分相近两个质点间的最小距离，显微镜分辨率越大，分辨能力越强。有的认为分辨率计算公式为R=0.61λ/n﹒sinθ；有的认为分辨率就是最小距离，计算公式为D=0.61λ/N﹒sinα/2。这一定义大多数学生都难以理解。根据该公式计算，分辨率数值越小，显微镜分辨能力越强，这不符合一般的逻辑思维。笔者查阅了早期的教材和实验讲义，发现有些教材中存在另外一个概念分辨距离，并提出分辨率是分辨距离的倒数。如果按照早期教材中的概念和定义向学生讲解，就比较容易为学生接受和理解。

有关分辨率另外一个问题就是如何向学生解释分辨率和放大倍数两个概念的区别。我们强调，放大倍数是使物体能够看得见，而分辨率描述的是使物体能被看得清楚的问题。如观察显微镜下的两个细菌，一定的放大倍数可以使其被观察到，但要清晰观察到两个细菌并区别开来，需要这两个细菌间隔一定的距离。

二 找不到清晰视野

在教学中，最常见的问题是学生找不到清晰的观察视野，许多学生向指导老师求助，如果仅仅帮学生找到视野，显然不能达到教学目的，因为下次学生肯定仍然找不到。找不到清晰视野的原因有很多，有的是学生根本没有把观察的物体移至光源下；还有的是学生忘记调整光圈的大小等。但有一个许多学生都会遇到的重要问题必须向学生讲清楚，就是调整细螺旋要有足够的耐心。显微镜是精密仪器，操作中要求学生先用粗螺旋调整焦距，然后再用细螺旋调整，当用细螺旋调整时，如果细螺旋旋转较快，清晰的视野转瞬即逝，学生不易发现，直至把载物台移至最低处，然后不得不重新移动载物台，重新调整，3次找不到，有的学生就失去信心和耐心了。让学生理解显微镜使用要有足够耐心，尤其是在学生刚接触显微镜的时候，这是达到教学目的、完成教学任务的重要保证。耐心是一个人成功的一项基本素质，所以通过本实验内容的教学也能达到提高学生素质的目的。与掌握实验技能相比，培养学生的耐心可能具有更重要的意义。

三 “跪式”操作

在显微镜使用的教学中，经常发现一些学生跪在凳子上操作显微镜，这显然是不规范的，长期观察，也会影响到操作人员的身体健康。有的老师认为这仅是学生操作不认真所致。我们经过观察以及和学生交流发现，真实原因并非如此。如果老师没有明确指出显微镜在实验台上所放位置距离实验台边缘的距离应根据实验人员的身高适当调整，或者学生没有掌握这一注意事项，当显微镜距离试验台边缘较远时，身高较低的学生就会不自然地跪在凳子上操作，以使眼睛能够接触到目镜并顺利观察。

四 “木匠掉线式”观察

在使用显微镜时，不论是单筒或是双筒显微镜，为了减少眼睛疲劳，要求双眼同时睁开。如果需要作图时，一只眼睛观察，一只眼睛作图。在学生操作时常见学生采用“木匠掉线式”观察。这种现象的产生并非仅仅因为学生的不良习惯，更重要的原因在于学生不知道根据自己眼睛的距离调节目镜的距离。尤其是在学生换用显微镜时，更容易出现这种问题。

熟练操作显微镜是相关专业学生必须掌握的基本技能，更为重要的是显微镜操作是共聚焦、电镜等高端设备使用的基础。显微镜使用技术虽然简单，但学生要熟练掌握并能正确应用并非易事。只有老师在学生实验前细致全面地讲解有关操作要领，并认真指导学生操作，才能保证教学效果，达到教学目的。

参考文献

[1]陈誉华.医学细胞生物学（第四版）[M].北京：人民卫生出版社，2008：32

第4篇：细胞生物学定义范文

关键词：生物必修教材；疑难知识点；同源染色体；中心体；姐妹染色单体

自2008年新课标在江西实行以来，处于一线的生物教师感觉到前所未有的挑战。传统的教学方式与方法很难应付新课标的授课。一方面是由于新课标内容的简单化，很多知识点仅仅是点到为止，没有旧教材阐述得那么详细；另一方面新课标加入了许多近年来生物学研究中的新技术、新发现，这使得高中生物教师需要及时地更新自身知识，拓宽专业知识面，加强专业素养。本文就个人的教学体验，总结了新课标中的两个疑难知识点，同时提出了一些个人的见解。

一、中心体遗传

关于中心体在有丝分裂过程中的遗传，大学教材中有明确的说法：“中心体在细胞周期过程中也要进行复制，并经历一系列的发育过程，称为中心体周期。中心体在G1期末开始复制，到达S期，细胞已经含有一对中心体，但两者并不分开。到达G2期，一对中心体开始分开，并各自向细胞的两极移动，并参与装配纺锤体。到细胞分裂结束，两个子细胞分离，每个子细胞获得一个中心体。”[1]通过此段文字描述不难看出，在有丝分裂过程中中心体通过一次复制，细胞分裂一次，最后使得每个子细胞依然含有一个中心体，保持了遗传的稳定性。

可在减数分裂过程中，中心体的遗传问题就显得比较棘手了。有性生殖生物进行减数分裂产生配子的过程中，染色体复制一次，细胞分裂两次，再通过受精作用，受精卵中的染色体数目恢复到正常数目。可中心体如何变化呢？我们可以有两种假设方案：①中心体在减数第一次分裂前的间期复制一次，细胞分裂两次，使得每个配子中含有一个中心粒，再经过受精作用，和卵细胞中的中心粒组合成一个中心体；②中心体在减数第一次分裂前的间期和减数第一次分裂完成后均复制一次，使得每个配子中含有一个中心体，受精作用过程中，中的中心体不进入卵细胞中，受精卵中的中心体依然是一个。

以上两种假设的方案或许都存在，但生物学作为一门实验性科学，一切以事实为依据。李孝绪等研究发现，在海洋无脊椎动物牡蛎、海星等生物进行减数分裂过程中，中心体变化符合前面的假设一。[2]杜卫华等以哺乳动物为对象，研究减数分裂过程，发现中心体变化非常复杂，既不符合假设一，也不符合假设二，虽然中心体也复制两次，但和卵细胞中的中心体成分都会部分丢失，最终使得受精卵中含有一个完整的染色体。[3]

通过以上可以发现，关于中心体遗传是一个非常复杂的过程，目前对此方面研究很少。了解了这些知识，教师在授课过程会更得心应手，也完全可以应付学生可能提起的关于中心体变化的任何问题了。

二、同源染色体何解

我们先来看一下必修二中对同源染色体的定义：“在减数分裂过程中发生配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体。”从定义中不难发现，这里强调了三个方面的内容：①同源染色体在减数分裂中发生配对；②形态、大小一般都相同；③一条来自父方，一条来自母方。我们只要经过简单的分析就可知道，这里是以二倍体生物为对象说的。教师和学生对“同源染色体形态、大小一般都相同”都很容易理解，难弄懂的是第1点和第3点。很多同学在学习遇到关于同源染色体的题目的时候会想很多问题： ①明明是一个来自父方，一个来自母方为什么说是同源染色体呢？②同一生物个体的不同细胞中以及同种生物不同个体细胞中的同一型号的染色体是不是同源染色体？

我们再来看一道试题中经常碰到的题目：

下列关于同源染色体的叙述，不正确的是（ ）

A.一条来自父方，一条来自母方的染色体

B.由一条染色体复制而成的两条染色体

C.在减数分裂过程中联会的两条染色体

D.形状和大小一般相同的两条染色体

本题所有资料给出的标准答案均是B选项，此答案的给出，应该就是来自必修二中对同源染色体的定义。这也就意味着“通过复制得到的两条染色体”不是同源染色体，但如果不是，难道是非同源染色体吗？

当这一系列的问题迎面而来时，我们一线的生物教师不得不对这个问题进行深思――到底何谓“同源”。笔者认为“同源”即“相同的起源”。对这一问题，笔者经过资料查阅找到了这一解释：“在生物学种系发生理论中，若两个或多个结构具有相同的祖先，则称它们同源。”这一解释也支持了笔者对“同源”一词的理解。这也应该是绝大多数人对同源的理解。但是由冯德培、谈家桢、王鸣歧主编，上海辞书出版社于1983年6月出版的《简明生物学词典》（第一版）第458页提出：“同源染色体（homologous chromosome）亦称‘同型染色体’，在减数分裂时，两两配对的染色体，形态、大小和结构都相同。同源染色体中一个来自父本，一个来自母本。”笔者认为，这里的描述仅仅是对同源染色体一些行为现象进行了总结，而并不是对本质的阐述。

其实，如果我们回到生命的起源这个话题上来研究同源染色体，这一问题就非常的明朗。生命都起源于原始海洋，现存最早的古细菌可以说是生命的源头，那也就意味中现存所有的生物都来源于一种古细菌或多种古细菌（这里涉及单起源学说和多起源学说问题），故所有生物从某种意义上来说，其体内的遗传物质都有着共同的起源。只不过在生物进化的过程中，每种生物遗传物质在不断地进行变异，因此目前谈论的同源应该是有一个时间的距离。根据这样的理解，笔者认为同一种生物不同的个体之间存在同源染色体，同一生物个体不同组织器官中存在同源染色体，复制而来的两条染色体，也应属于同源染色体，判断同源染色体而不应该看是不是一条来自父亲，一条来自母亲，或是否配对。

因此，只有高考委员会或者教材编委会对生物学中一些比较模糊或者疑难的问题弄清楚后再编入高考大纲或者高中教材，这样更有利于教师的教学和学生的学习。

以上内容中，笔者挑选了两个疑难问题重点进行了讨论。除此之外，课本上还有很多知识点都存在或多或少的问题，比如密码子的概念、什么是多倍体、肽键的书写方式、什么是磷酸二酯键等，书上都是些不科学的描述，甚至文本的前后都有矛盾。可能这些问题是新课标实施过程中必然存在的问题，毕竟一套新的教材刚刚使用，无法尽善尽美。这也就意味着我们一线的教师，在授课过程中对相关知识点的讲解过程中，要把握一个度，既不能违背课本，又必须以科学事实为依据。

参考文献：

[1]翟中和.细胞生物学[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]李孝绪.论海洋无脊椎动物染色体操作过程中中心体对细胞分裂和倍性的影响[J].海洋与湖沼，1995（4）：439―443.

第5篇：细胞生物学定义范文

【例】 下列各图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况。

依据上图指出A、B、C所表示的被动运输方式是，上述三种运输方式中，哪种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化。

一、疑问

第一空为A、B两种被动运输方式，第二空答案为C。曲线C能准确地代表主动运输吗？旧版教材关于主动运输是这样描述的：这种物质出入细胞的方式，一般是物质从浓度低的一侧运输到浓度高的一侧，必须有载体蛋白的协助，需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。按照教材的概念，我以前在处理这部分内容时，都会和学生强调主动运输一般是由低浓度向高浓度运输，实际上也可以由高浓度向低浓度进行运输，关键取决于载体蛋白和能量。所以，曲线C代表主动运输。

但自从我省开始使用人教版新课程教材后，我发现主动运输的概念发生了变化，去掉了“一般”这个模糊的词语。在课后第76页的思维拓展中明确提出：“在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖、氨基酸等分子可以通过协助扩散进入细胞。当细胞外葡萄糖或氨基酸的浓度低于细胞内时，细胞以主动运输的方式吸收这些营养物质。”按新教材的描述，主动运输只能由低浓度向高浓度运输，这样曲线C在细胞外浓度大于细胞内浓度时就不能表示主动运输而是协助扩散。那么，物质到底能不能顺浓度梯度进行主动运输呢？

二、分析

教材发生变化肯定是有原因的，针对这一问题我查阅了大量的资料，发现新教材关于主动运输的定义是准确的。有关信息总结如下：

1.大学教材对主动运输的解析

《细胞生物学》中明确给出主动运输的概念：由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由浓度低的一侧向高浓度的一侧进行跨膜转运的方式。

主动运输普遍存在于动植物细胞和微生物细胞，这些细胞的内外离子浓度是不同的，细胞膜具有逆浓度梯度进行主动运输的功能。

2.对中学教师认识误区的解析

很多生物教师认为主动运输可以由高浓度向低浓度运输，还以小肠上皮细胞吸收葡萄糖为例子，大家普遍认为食物在小肠经过消化产生的葡萄糖浓度要高于小肠上皮细胞。实际上，小肠上皮细胞吸收葡萄糖或氨基酸等有机物，是伴随Na+从细胞外流入细胞内完成的，属于主动运输中的协调运输。完成这种运输的载体蛋白有两个结合位点，必须同时与Na+和特异的氨基酸或葡萄糖分子结合才能完成。这种运输关键取决于Na+形成的电化学梯度（Na+-K+泵消耗ATP维持Na+的电化学梯度），此时葡萄糖仍然由低浓度向高浓度运输。有人经过计算，发现小肠的吸收面积如果全部展开，足有400平方米之大，这么大的吸收面积足以导致分解后在局部形成的葡萄糖浓度比小肠上皮细胞中的要低。因此，葡萄糖由肠腔进入小肠上皮细胞的方式为逆浓度梯度的主动运输。由于主动运输的进行，上皮细胞的葡萄糖浓度明显大于周围组织液中的葡萄糖浓度，所以葡萄糖分子又以协助扩散的方式通过小肠上皮细胞膜进入到组织液中。

综上所述，教材中关于主动运输的描述是正确的，对主动运输存在误解的教师也应该及时更正错误观念。

三、应用

根据上述分析，教师很容易解释清楚2010年全国高考理综生物卷Ⅱ第32题的两个问题。原题如下：

（1）葡萄糖由肠腔进入小肠上皮细胞需要蛋白的协助并消耗能量，小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收属于的过程。

（2）小肠上皮细胞中的葡萄糖浓度比血液中的高，葡萄糖由上皮细胞进入血液，驱动该转运过程的动力来自（葡萄糖浓度差、ATP的分解）。

第一小题小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收是主动运输的过程，所以需要载体蛋白的协助。第二小题依据示意图1（略）可以判断葡萄糖由小肠上皮细胞进入血液的过程是协助扩散，需要载体蛋白的协助但不消耗能量，属于被动运输，其动力来自葡萄糖的浓度差。

第6篇：细胞生物学定义范文

关键词：用词；背景；解析；全面；丰富

作为一门揭示自然科学规律的基础性教科书，高中生物教材注重知识的基础性，而必修一模块教材中的内容大多是微观和抽象的，考虑到篇幅以及高中生在生物学方面的有限认知，特别是为达成“获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识”这一课程目标，教材中很多语言用词已得到提炼，有些内容只能点到为止。笔者注意到如果有些知识点学生特别感兴趣或者作为课堂教学内容的补充拓展，我们不妨从教材中的部分用词入手，挖掘背后的内容。

一、用词一：“只有”

举例：即使像病毒那样没有细胞结构的生物，也只有依赖活细胞才能生活。

背景解析：

这句话出现在教材第一章第一节《从生物圈到细胞》，本节内容作为高中生学习生物课程的第一节内容，让学生了解到生命系统包括从微观到宏观各个层次，而细胞是其他生命系统层次的基础，是基本的生命系统。

为了让学生全面认识细胞这个基本的生命系统，编者特别在第一段就出现了这句话，提出了病毒没有细胞结构，但又“只有”依赖活细胞才能生活。“只有”是唯有、仅有的意思，表示了必需的条件，且排除了其他所有的可能性。通过病毒必须依赖活细胞生活的这个特例，更巩固了细胞在生命活动中的地位，体现了细胞的重要性，为学生全面深刻地认识细胞打下基础。

二、用词二：“大多数”

举例：“大多数”一词在必修一教材中多次用到，如第二章第四节中提到“生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在”；第四章第二节在细胞膜的流动镶嵌模型的基本内容中出现“大多数蛋白质也是可以运动的”等等，这里以第二章第五节中提到的“细胞中大多数无机盐以离子的形式存在”为例。

背景解析：

这句话出现在第二章第五节《细胞中的无机物》，在介绍无机盐之前是有关于细胞中水的内容，在关于自由水的内容中表述“自由水是细胞内的良好溶剂，许多种物质溶解在这部分水中”，有了这个内容的铺垫，学生自然会想到无机盐就是上述“许多种物质”中的一部分，那么无机盐溶解到水里就形成离子。

“大多数”一词有远超过多数的意思，编者此处使用一方面能继续体现自由水是良好溶剂这一特性，同时又兼顾了少数例外，那就是不溶或难溶于水的无机盐，那么细胞中有没有这样的无机盐呢？在一些种类的植物组织中，人们发现了碳酸钙晶体、硫酸钙晶体、草酸钙晶体以及硅酸盐晶体等，这些存在于细胞中的无机盐晶体是不溶于水的，也就无法在细胞中形成离子。可见此处“大多数”一词使用是准确全面的。

三、用词三：“等”

举例：“等”这一字词在必修一教材中也出现多次，其中用意相同的有这样两处地方：一是在第五章第三节《ATP的主要来源――细胞呼吸》中提到“有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解……”；二是在第五章《本章小结》中提到“光合作用最终使光能转换为化学能，贮存在生成的糖类等有机物中”。这里将这两者一并说明。

背景解析：

通常在一般表述性语句中，用到“等”字意味着举例未尽或是举例后煞尾，很明显在以上两个例子中出现的“等”字是举例未尽。

教材在第五章第三节有关有氧呼吸的内容中就已经出现这样一句话“有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖”（无氧呼吸中也出现“最常利用的物质也是葡萄糖”），在之后的不管是文字还是图片内容中都是以葡萄糖作为反应物展开介绍的，这样的编排即是让学生掌握以葡萄糖为底物的呼吸作用过程即可，所以有氧呼吸定义中提到“把葡萄糖等有机物彻底氧化分解”。那么，在编者使用的“等”字背后是什么内容呢？

实际上，我们知道细胞呼吸是一个非常复杂的过程，包括糖酵解―丙酮氧化脱羧―柠檬酸循环―电子传递链这几个过程，其中涉及一个关键物质乙酰辅酶A，而这个乙酰辅酶A除了可以从葡萄糖转变而来，还可来自于氨基酸和甘油脂肪酸的转变。因此，在真正有氧呼吸中，除了葡萄糖作为底物的途径外，还有利用脂肪和蛋白质进行的细胞呼吸，只不过大多数情况下都是利用葡萄糖作为反应物供能。

同样，在《本章小结》中提到的“光合作用最终使光能转换为化学能，贮存在生成的糖类等有机物中”中的“等”字，也是举例未尽，为什么呢？原来对于光合作用的产物，人们曾认为除糖类外，其他有机物（如蛋白质、脂肪和有机酸）是植物利用糖类再度合成的。的确，这些物质有一部分是再度合成的，但也有一部分是光合作用的直接产物，特别是在藻类和高等植物正在发育的叶片中。例如，将14C供给小球藻，在其产生糖类之前，就发现有放射性的氨基酸（丙氨酸、甘氨酸等）和有机酸（丙酮酸、苹果酸等）。将14C-醋酸喂给离体叶绿体，光照后发现14C进入叶绿体的某些脂肪酸（如油酸、亚油酸和棕榈酸）中。C3植物进入光合作用时，除形成糖类外，还形成许多乙醇酸。由此可见，蛋白质、脂肪和有机酸都是光合作用的产物。

四、用词四：“重要”

举例：笔者细数一下，“重要”一词在必修一中至少出现了七次。如第二章第四节中提到“磷脂是构成细胞膜的重要成分，也是构成细胞器膜的重要成分”；第二章第五节中提到“结合水是细胞结构的重要组成成分”等等。这里以第三章第一节中提到的“蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用”为例。

背景解析：

在对事物性质的描述性语句中，“重要”一词代表的是具有重大影响和后果的，或者是有很大意义。那么，蛋白质在细胞膜中重大影响或意义体现在哪里呢？

我们知道教材描述了细胞膜的三大功能：“将细胞与外界环境分隔开”“控制物质进出细胞”和“完成细胞间的信息交流”，而这里的第二项和第三项功能其实都与蛋白质有很大联系。比如，对于“控制物质进出细胞”的理解，我们就可以结合第四章第一节中所提到的细胞膜是选择透过性膜以及第四章第三节物质跨膜运输的方式这些内容，在这些内容中我们了解到细胞膜对于非脂溶性的小分子物质是要通过协助扩散和主动运输来完成的，而在这两种方式中起到关键作用的正是细胞膜上的载体蛋白，这些蛋白质的有无和数量的多少决定了细胞对一些物质是否吸收以及吸收数量的多少。

而对于细胞膜的第三项功能，教材列举了“信息交流”的三种方式：信号转导、胞间的识别和胞间连接。而信号转导离不开膜上的信号受体蛋白，这些蛋白与胞外信号分子相结合被激活，然后将信号转入胞内，再通过胞内信号转导分子沿信号通路传递，最终产生特定的生物学效应。同样，在动物细胞的胞间识别作用中起到决定性作用的物质是细胞膜表面的糖蛋白，它不仅有识别作用，在特定的部位还能起到保护和的作用。可见，蛋白质在细胞膜的功能中起到关键作用，具有重大意义。

除了上述四种用词外，教材中类似这样值得推敲的还有“主要”“除……外”“必须”等一些词汇。必修一教材中这些词汇的使用一方面是考虑所在章节内容的主体性，另一方面更是兼顾细胞基础知识的全面性、科学性，如果教师在日常教学工作中能关注并拓展这些词汇，那么将会使我们的课堂内容更加丰富，学生的理解更加深入全面。

第7篇：细胞生物学定义范文

为了适应这种快速发展的形势,美国、日本、澳大利亚等发达国家先后制定了国家发展计划,把海洋生物技术研究确定为21世纪优先发展领域。1996年,中国也不失时机地将海洋生物技术纳入国家高技术研究发展计划(863计划),为今后的发展打下了基础。不言而喻,迄今海洋生物技术不仅成为海洋科学与生物技术交叉发展起来的全新研究领域,同时,也是21世纪世界各国科学技术发展的重要内容并将显示出强劲的发展势头和巨大应用潜力。

1.发展特点

表1和表2列出的资料大体反映了当前海洋生物技术研究发展的主要特点。

1.1加强基础生物学研究是促进海洋生物技术研究发展的重要基石

海洋生物技术涉及到海洋生物的分子生物学、细胞生物学、发育生物学、生殖生物学、遗传学、生物化学、微生物学,乃至生物多样性和海洋生态学等广泛内容,为了使其发展有一个坚实的基础,研究者非常重视相关的基础研究。在《IMBC 2000》会议期间,当本文作者询问一位资深的与会者:本次会议的主要进步是什么?他毫不犹豫的回答:分子生物学水平的研究成果增多了。事实确实如此。近期的研究成果统计表明,海洋生物技术的基础研究更侧重于分子水平的研究,如基因表达、分子克隆、基因组学、分子标记、海洋生物分子、物质活性及其化合物等。这些具有导向性的基础研究,对今后的发展将有重要影。

1.2推动传统产业是海洋生物技术应用的主要方面

目前,应用海洋生物技术推动海洋产业发展主要聚焦在水产养殖和海洋天然产物开发两个方面,这也是海洋生物技术研究发展势头强劲。充满活力的原因所在。在水产养殖方面,提高重要养殖种类的繁殖、发育、生长和健康状况,特别是在培育品种的优良性状、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的进步,如转生长激素基因鱼的培育、贝类多倍体育苗、鱼类和甲壳类性别控制、疾病检测与防治、DNA疫苗和营养增强等;在海洋天然产物开发方面,利用生物技术的最新原理和方法开发分离海洋生物的活性物质、测定分子组成和结构及生物合成方式、检验生物活性等,已明显地促进了海洋新药、酶、高分子材料、诊断试剂等新一代生物制品和化学品的产业化开发。

表1 近期IMBC大会研讨的主要内容

表2 近期IMBC大会和《Marine Biotechnology》学报论文统计表

1.3保证海洋环境可持续利用是海洋生物技术研究应用的另一个重要方面

利用生物技术保护海洋环境、治理污染,使海洋生态系统生物生产过程更加有效是一个相对比较新的应用发展领域,因此,无论是从技术开发,还是产业发展的角度看,它都有巨大的潜力有待挖掘出来。目前已涉及到的研究主要包括生物修复(如生物降解和富集、固定有毒物质技术等)、防生物附着、生态毒理、环境适应和共生等。有关国家把“生物修复”作为海洋生态环境保护及其产业可持续发展的重要生物工程手段,美国和加拿大联合制定了海洋环境生物修复计划,推动该技术的应用与发展。

1.4与海洋生物技术发展有关的海洋政策始终是公众关注的问题

其中海洋生物技术的发展策略、海洋生物技术的专利保护、海洋生物技术对水产养殖发展的重要性、转基因种类的安全性及控制问题、海洋生物技术与生物多样性关系以及海洋环境保护等方面的政策、法规的制定与实施倍受关注。

2. 重点发展领域

当前,国际海洋生物技术的重点研究发展领域主要包括如下几个方面:

2.1发育与生殖生物学基础

弄清海洋生物胚胎发育、变态、成熟及繁殖各个环节的生理过程及其分子调控机理,不仅对于阐明海洋生物生长、发育与生殖的分子调控规律具有重要科学意义,而且对于应用生物技术手段,促进某种生物的生长发育及调控其生殖活动,提高水产养殖的质量和产量具有重要应用价值。因此,这方面的研究是近年来海洋生物技术领域的研究重点之一。主要包括:生长激素、生长因子、甲状腺激素受体、促性腺激素、促性腺激素释放激素、生长一催乳激素、渗透压调节激素、生殖抑制因子、卵母细胞最后成熟诱导因子、性别决定因子和性别特异基因等激素和调节因子的基因鉴定、克隆及表达分析,以及鱼类胚胎于细胞培养及定向分化等。

2.2基因组学与基因转移

随着全球性基因组计划尤其是人类基因组计划的实施,各种生物

的结构基因组和功能基因组研究成为生命科学的重点研究内容,海洋生物的基因组研究,特别是功能基因组学研究自然成为海洋生物学工作者研究的新热点。目前的研究重点是对有代表性的海洋生物(包括鱼、虾、贝及病原微生物和病毒)基因组进行全序列测定,同时进行特定功能基因,如药物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐盐基因等的克隆和功能分析。在此基础上,基因转移作为海洋生物遗传改良、培育快速生长和抗逆优良品种的有效技术手段,已成为该领域应用技术研究发展的重点。近几年研究重点集中在目标基因筛选,如抗病基因、胰岛素样生长因子基因及绿色荧光蛋白基因等作为目标基因;大批量、高效转基因方法也是基因转移研究的重点方面,除传统的显微注射法、基因枪法和携带法外,目前已发展了逆转录病毒介导法,电穿孔法,转座子介导法及胚胎细胞介导法等。 2.3病原生物学与免疫

随着海洋环境逐渐恶化和海水养殖的规模化发展,病害问题已成为制约世界海水养殖业发展的瓶颈因子之一。开展病原生物(如细菌、病毒等)致病机理、传播途径及其与宿主之间相互作用的研究,是研制有效防治技术的基础;同时,开展海水养殖生物分子免疫学和免疫遗传学的研究,弄清海水鱼、虾、贝类的免疫机制对于培育抗病养殖品种、有效防治养殖病害的发生具有重要意义。因此,病原生物学与免疫已成为当前海洋生物技术的重点研究领域之一,重点是病原微生物致病相关基因、海洋生物抗病相关基因的筛选、克隆,海洋无脊椎动物细胞系的建立、海洋生物免疫机制的探讨、DNA疫苗研制等。

  2.4生物活性及其产物

海洋生物活性物质的分离与利用是当今海洋生物技术的又一研究热点。现人研究表明,各种海洋生物中都广泛存在独特的化合物,用来保护自己生存于海洋中。来自不同海洋生物的活性物质在生物医学及疾病防治上显示出巨大的应用潜力,如海绵是分离天然药物的重要资源。另外,有一些海洋微生物具有耐高温或低温、耐高压、耐高盐和财低营养的功能,研究开发利用这些具特殊功能的海洋极端生物可能获得陆地上无法得到的新的天然产物,因而,对极端生物研究也成为近年来海洋生物技术研究的重点方面。这一领域的研究重点包括抗肿瘤药物、工业酶及其它特殊用途酶类、极端微生物定功能基因的筛选、抗微生物活性物质、抗生殖药物、免疫增强物质、抗氧化剂及产业化生产等。

2.5海洋环境生物技术

该领域的研究重点是海洋生物修复技术的开发与应用。生物修复技术是比生物降解含义更为广泛,又以生物降解为重点的海洋环境生物技术。其方法包括利用活有机体、或其制作产品降解污染物,减少毒性或转化为无毒产品,富集和固定有毒物质(包括重金属等),大尺度的生物修复还包括生态系统中的生态调控等。应用领域包括水产规模化养殖和工厂化养殖、石油污染、重金属污染、城市排污以及海洋其他废物(水)处理等。目前,微生物对环境反应的动力学机制、降解过程的生化机理、生物传感器、海洋微生物之间以及与其它生物之间的共生关系和互利机制,抗附着物质的分离纯化等是该领域的重要研究内容。

3.前沿领域的最新研究进展

3.1发育与生殖调控

应用GIH(性腺抑制激素)和GSH(性腺刺激激素)等激素调控甲壳类动物成熟和繁殖的技术[1],研究了甲状腺激素在金绍生长和发育中的调控作用,发现甲状腺激素受体mRNA水平在大脑中最高,在肌肉中最低,而在肝、肾和鳃中表达水平中等,表明甲状腺素受体在成体金银脑中起着重要作用[1],对海鞘的同源框(Homeobox)基因进行了鉴定,分离到30个同源框基因[1],建立了青鳉的同源框(Homeobox)基因[1],建立了青鳉胚胎干细胞系并通过细胞移植获得了嵌合体青鳉[1],建立了虹鳟原始生殖细胞培养物并分离出Vasa基因[2],进行斑节对虾生殖抑制激素的分离与鉴定[2],应用受体介导法筛选GnRH类似物,用于鱼类繁殖[2],建立了海绵细胞培养技术,用于进行药物筛选[2],建立了将海胆胚胎作为研究基因表达的模式系统[2],通过基因转移开展了海胆胚胎工程的研究[2],研究了人葡糖转移酶和大鼠已糖激酶cDNA在虹鳟胚胎中的表达[3],建立了通过细胞周期蛋白依赖的激酶活性测定海水鱼苗细胞增殖速率的方法[3],研究了几丁质酶基因在斑节对虾蜕皮过程中的表达[4],从海参分离出同源框基因,并进行了序列的测定[4]。

3.2功能基因克隆

建立了牙鲆肝脏和脾脏mRN A的表达序列标志,从深海一种耐压细菌中分离到压力调节的操纵子,从大西洋鲑分离到雌激素受体和甲状腺素受体基因,从挪威对虾中分离到性腺抑制激素基因[1];将DNA微阵列技术在海绵细胞培养上进行了应用,构建了班节对虾遗传连锁图谱,建立了海洋红藻EST,从海星卵母细胞中分离出成熟蛋白酶体的催化亚基,初步表明硬骨头鱼类IGF-I原E一肽具有抗肿瘤作用[2];构建了海洋酵母De—baryomyces hansenii的质粒载体,从鲤鱼血清中分离纯化出蛋白酶抑制剂,从兰蟹血细胞中分离到一种抗菌肽样物质,从红鲍分离到一种肌动蛋白启动子,发现依赖于细胞周期的激酶活性可用作海洋鱼类苗种细胞增殖的标记,克隆和定序了鳗鱼细胞色素P4501A cD-NA,通过基因转移方法分析了鳗细胞色素P450IAI基因的启动子区域,分离和克隆了鳗细胞色素P450IAI基因,建立了适宜于沟绍遗传作图的多态性EST标记,构建了黄盖鲽EST数据库并鉴定出了一些新基因,建立了班节对虾一些组织特异的EST标志,从经Hirame Rhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴细胞 EST中分离出596个 cDNA克隆[3];用PCR方法克隆出一种自体受精雌雄同体鱼类的?一肌动蛋白基因,从金鲷cDNA文库中分离出多肽延伸因子EF-2CDNA克隆,在湖鳟基因组中发现了TC1样转座子元件[4];鉴定和克隆出的基因包括:南美白对虾抗菌肽基因、牡蛎变应原(allergen)基因、大西洋鳗和大西洋鲑抗体基因、虹鳟Vasa基因、青鳉P53基因组基因、双鞭毛藻类真核启始因子5A基因、条纹鲈GtH(促性腺激素)受体cDNA、鲍肌动蛋白基因、蓝细菌丙酮酸激酶基因、鲤鱼视紫红质基因调节系列以及牙鲆溶菌酶基因等[1—4]。

3.3基因转移

分离克隆了大马哈鱼IGF基因及其启动子,并构建了大马哈鱼IGF(胰岛素样生长因子)基因表达载体[1]。通过核定位信号因子提高了外源基因转移到斑马鱼卵的整合率[1],建立了快速生长的转基因罗非鱼品系并进行了安全性评价;对转基因罗非鱼进行了三倍体诱导,发现三倍体转基因罗非鱼尽管生长不如转基因二倍体快,但优于未转基因的二倍体鱼,同时,转基因三倍体雌鱼是完全不育的,因而具有推广价值[2];研究了超声处理促进外源DNA与金鲷结合的技术方法,将GFP作为细胞和生物中转基因表达的指示剂;表明转基因沟鲶比对照组生长快33%,且转基因鱼逃避敌害的能力较差,因而可以释放到自然界中,而不会对生态环境造成大的危害[3];应用GFP作为遗传标记研究了斑马鱼转基因的条件优化和表达效率[3];在抗病基因工程育种方面,构建了海洋生物抗菌肽及溶菌酶基因表达载体并进行了基因转移实验[2];在转基因研究的种类上,目前已从经济养殖鱼类逐步扩展到养殖虾、贝类及某些观赏鱼类[2.3]。通过基因枪法将外源基因转到虹鳟肌肉中获得了稳定表达[4]。

3.4分子标记技术与遗传多样性

研究了将鱼类基因内含子作为遗传多样性评价指标的可行性,应用SSCP和定序的方法研究了大西洋和地中海几种海洋生物的遗传多样性[1]。研究了南美白对虾消化酶基因的多态性[1];利用寄生性原生动

物和有毒甲藻基因组DNA的间隔区序列作标记检测环境水体中这些病原生物的污染程度,应用18S和5.8 S核糖体RNA基因之间的第一个内部间隔区(ITC—1)序列作标记进行甲壳类生物种间和种内遗传多样性研究[2];研究了斑节对虾三个种群的线粒体DNA多态性,用PCR技术鉴定了夏威夷苗的种类特异性。通过测定内含子序列揭示了南美白对虾的种内遗传多样性,采用同功酶、微卫星DNA及RAPD标记对褐鳟不同种群的遗传变异进行了评价,在平鱼鉴定并分离出12种微卫星DNA,在美国加州鱿鱼上发现了高度可变的微卫星DNA[3];弄清了一种深水鱼类线粒体基因组的结构,并发现了硬骨鱼类 tRNA基因重组的首个实例,测定了具有重要商业价值的海水轮虫的卫星DNA序列,用RAPD技术在大鲮鲆和鳎鱼筛选到微卫星重复片段,从多毛环节动物上分离出高度多态性的微卫星DNA,用RAPD技术研究了泰国东部泥蟹的遗传多样性[3];用AFLP方法分析了母性遗传物质在雌核发育条纹鲈基因组中的贡献[4]。 3.5 DNA疫苗及疾病防治

构建了抗鱼类坏死病毒的 DNA疫苗[1];开展了虹鳟IHNV DNA疫苗构建及防病的研究,表明用编码IHNV糖蛋白基因的DNA疫苗免疫虹鳟,诱导了非特异性免疫保护反应,证明DNA免疫途径在鱼类上的可行性,从虹鳟细胞系中鉴定出经干扰素可诱导的蛋白激酶[2];建立了养殖对虾病毒病原检测的ELISA试剂盒,用PCR等分子生物学技术鉴定了虾类的病毒性病原,将鱼类的非特异性免疫指标用于海洋环境监控,研究了抗病基因转移提高鲷科鱼类抗病力的可行性,研究了蛤类唾液酸凝集素的抗菌防御反映[2];研究了一种海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性[3];建立了测定牡蛎病原的PCR—ELISA方法[3];研究了Latrunculin B毒素在红海绵体内的免疫定位[4]。

3.6生物活性物质

从海藻中分离出新的抗氧化剂[1],建立了大量生产生物活性化合物的海藻细胞和组织培养技术,建立了通过海绵细胞体外培养制备抗肿瘤化合物的方法[1];从不同生物(如对虾和细菌)中鉴定分离出抗微生物肽及其基因,从鱼类水解产物中分离出可用作微生物生长底物的活性物质,海洋生物中存在的抗附着活性物质,用血管生成抑制剂作为抗受孕剂,从蟹和虾体内提取免疫激活剂,从海洋藻类和蓝细菌中纯化光细菌致死化合物,海星抽提物在小鼠上表现出批精细胞形成的作用,从海洋植物Zostera marina分离出一种无毒的抗附着活性化合物,从海绵和海鞘抽提物分离出抗肿瘤化合物,开发了珊瑚变态天然诱导剂,从海胆中分离出一种抗氧化的新药,在海洋双鞭毛藻类植物中鉴定出长碳链高度不饱和脂肪酸(C28),表明海洋真菌是分离抗微生物肽等生物活性化合物的理想来源[2];发现海洋假单胞杆菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性,从硬壳蛤分离出谷光甘肽一S一转移酶,从鲤血清中分离出丝氨酸蛋白酶抑制剂,从海绵中分离出氨激脯氨酸二肽酶,从一种珊瑚分离出具DNA酶样活性的物质,建立了开放式海绵养殖系统,为生物活性物质的大量制备提供了充足的海绵原料[3];从虾肌水解产物中分离到抗氧化肽物质[4];从一? 趾Q笙妇?蟹掷氪炕?鲮一乙酸葡糖胺一6一磷酸脱乙酸酶[4]。

3.7生物修复、极端微生物及防附着

研究了转重金属硫蛋白基因藻类对海水环境中重金属的吸附能力,表明明显大于野生藻类[1],研究了石油降解微生物在修复被石油污染的海水环境上的可疗性及应用潜力[1];研究了海洋磁细菌在去除和回收海水环境中重金属上的应用潜力[1];用Bacillus清除养鱼场污水中的氮,用分子技术筛选作为海水养殖饵料的微藻,开发了六价铬在生物修复上的应用潜力,分离出耐冷的癸烷降解细菌,研究了海洋环境中多芳香化烃的微生物降解技术[2];从噬盐细菌分离出渗透压调节基因,并生产了重组Ectoine(渗透压调节因子),从2650米的深海分离到一种耐高温的细菌,这种细菌可用来分离耐高温和热稳定的酶,在耐高温的archaea发现了D型氨基酸和无氧氨酸消旋酶,测定了3种海洋火球菌的基因组DNA序列,借助于CROSS/BLAST分析进行了特定功能基因的筛选,从海底沉积物、海水和北冰洋收集了1000多种噬冷细菌,并从这些细菌中分离到多种冷适应的酶[2];建立了一种测定藤壶附着诱导物质的简单方法,研究了Chlorophyta和共生细菌之间附着所必需的形态上相互作用,研究了珊瑚抗附着物质(dterpene)类似物的抗附着和麻醉作用[3];分析了海岸环境中污着的起始过程,并对沉积物和附着物的影响进行了检测[4]。

4.展望与建议

第8篇：细胞生物学定义范文

关键词:生化技术;发酵工程;食品；应用

在我国的食品生产工业中,生化技术工业化产品占有相当大的比重。随着酒类和新型发酵产品以及酿造产品的产值在食品工业总产值的比重不断提升，现代生化技术在食品发酵工程中的应用有着广阔的发展前景。

一、食品生化技术和发酵工程简介

食品生化技术是现代生物技术在食品领域中的应用，是指以现代生命科学的研究成果为基础，结合现代工程技术手段和其他学科的研究成果，用全新的方法和手段设计新型的食品和食品原料。广义的食品生化技术包括在食品加工制造上的所有生物技术，涉及到基因工程（是生物技术的核心与基础）、细胞工程、发酵工程、酶工程以及生物工程下游技术（包括提取和纯化技术等）和现代分子检测技术。食品生物技术涵盖分子生物学、细胞生物学、免疫学、生理学、遗传学、生物化学、微生物学、生物物理学、食品营养学、毒理学等生物类学科，同时涉及信息学、电子学、化学等学科，是一门多学科相互渗透的综合性学科。

现代生物技术的迅猛发展,成就非凡,推动着科学的进步,促进着经济的发展,改变着人类的生活与思维,影响着人类社会的发展进程。现代生物技术的成果越来越广泛地应用于医药、食品、能源、化工、轻工和环境保护等诸多领域。生物技术是21世纪高新技术革命的核心内容,具有巨大的经济效益及潜在的生产力。专家预测,到2010～2020年,生物技术产业将逐步成为世界经济体系的支柱产业之一。

发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。

二、食品生化技术在发酵工业的应用

（一）、基因技术在食品发酵工程中的应用

基因技术在现代生化技术中占有重要的地位,主要采用类似工程设计的方法,按照不同的需求将目的基因剪切、组合、拼接,再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞,进行无性繁殖,并使目的基因在受体细胞中高速发展,产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。基因技术在食品发酵工程中主要有以下应用:

1、改良酿酒酵母菌的性能

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

2、改良面包酵母菌的性能

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

3、 改良乳酸菌发酵剂的性能

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

（二）细胞工程技术在食品发酵生产中的应用

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

（三）酶在食品发酵生产中的应用

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

三、小结

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

参考文献

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

第9篇：细胞生物学定义范文

致癌与否关键在“量”

脱毛膏是如何完成“脱毛”的使命呢？实际上，其工作原理很简单。它是通过产品内含有的化学成分来溶解毛发结构，从而达到脱毛的目的。其主要成分是巯乙酸（钙），通过能够破坏半胱氨酸的二硫键来破坏人体中的半胱氨酸。但是人体内的很多蛋白质也是靠二硫键链接的，人们不禁疑问，这种物质如果透过皮肤进入体内，是否会造成危害？

“所有化学成分都不是能够用简单的‘好’和‘坏’来定义的，这其中最重要的是‘量’的问题。”中国细胞生物学会教学与普及分会副会长、上海交通大学基础医学院教授易静强调说，“谈论物质的致癌性和毒性必须包含‘量’的概念。致癌物质到处都是，而某一物质是否致癌，这与接触的量、时间和途径密切相关。”

为了便于理解，易静举例说：“比如，唇膏中的颜料含有荧光物质，这种物质是可以致癌的，但目前却没有发现唇癌与使用唇膏的关联性。同样，脱毛膏中含有巯基乙醇，它能破坏二硫键让蛋白质变性，这种成分如果口服肯定有害有毒，但如果只是将其短暂使用于皮肤，人体吸收得很少或基本不吸收，其毒性作用也许就可以忽略。”

“因此，‘某产品检出致癌物质、有害有毒物质’是很不科学的说法。”易静补充说，“脱毛膏在国际流行，毒性和致癌性肯定早有评估，产品是否安全的关键还在于规定成分是否符合国际和国内标准。”

正规产品安全有保障

既然脱毛膏致癌与否取决于其中化学成分的“量”，那么我国是否有相关方面的合格检测程序呢？国家化妆品卫生标准委员会委员、上海皮肤病医院副院长王学民教授介绍说：“脱毛膏属于特殊用途化妆品，经国家食品药品监督管理局批准上市的脱毛类化妆品都是具有正规质检程序的，通过质检的脱毛膏产品对人体是安全的。”包括现在市场上流通的通过质检测试合格的各类化妆品，如指甲油、彩妆等，也都是安全的。

虽然国内对于脱毛膏产品有相关合格的质检程序，但是脱毛膏市场却并非完全无隐患。目前，市场上仍有大量未经过正规渠道检测的“三无”产品在销售，并且大肆宣传其功效如何强大。

针对此种现象，王学民表示，国家法规明确规定此类产品是不能宣传功效的。因此，建议消费者在购买脱毛膏之类的化妆产品时，一定不能为了省钱就去购买没有通过质检的“三无”脱毛产品，而应通过正规渠道购买。市面上经过正规渠道生产、质验的脱毛膏产品对人体是无害的，可以放心使用。

脱毛致皮肤疾病应及时就医

除了脱毛膏中含有致癌物质这种说法之外，网络还流传着去腋毛会导致乳腺癌的传言。此种说法认为，汗毛被脱去之后，汗腺缺少了汗毛的保护，细菌容易侵入体内，于是会使人体滋生各种病症，尤其是腋窝脱毛最容易引发乳腺癌。

上海交通大学医学院附属第九人民医院整形外科副主任医生柴岗认为，腋窝脱毛与乳腺癌的发生并无直接关系。“毛发生长有一定的周期，大多数干细胞实际上是处于休眠期，只有很小的一部分在进行生长。”柴岗解释道，“各种脱毛的手段主要是针对正在分裂生长的细胞，即使有效也是暂时性的，过一段时间后新的干细胞很快就又会发挥作用。”

柴岗建议，脱毛膏并不是一劳永逸的方法。目前最有效的脱毛手段是激光，一般很快就能见效，费用也不贵，而且基本没有副作用。

虽然脱毛膏并不如流传中说的会致癌那么可怕，但是它的确有一定的副作用，比如易致皮肤刺激等各种现象。王学民表示，使用脱毛膏一般不会引起皮肤疾病，只有很少数会产生刺激性皮炎。