时间：2023-05-30 09:04:10
【摘要】 【目的】 克隆人的钠/ 碘同向转运体(hNIS) 基因可编码序列，并研究其在非甲状腺肿瘤细胞内的功能表达。【方法】 利用逆转录和聚合酶链反应（RT-PCR）从毒性弥漫性甲状腺肿（又称Graves病）病人的甲状腺组织中扩增得到NIS的可编码区基因，并克隆到T载体，测序后亚克隆到腺病毒载体穿梭质粒pDC316载体上，获得重组真核表达质粒载体pDC316–MCMV/ hNIS。采用脂质体转染的方法，把pDC316-MCMV/ hNIS重组质粒（实验组）或pDC316空质粒（对照组）分别导入到胰腺癌细胞株CAPAN-II细胞、PANC-1细胞和卵巢癌细胞株SK-OV-3细胞，转染后48 h采用RT-PCR方法检测转染细胞内的hNIS mRNA水平，转染后第2、3、4天分别检测肿瘤细胞对125I的吸收功能。【结果】 序列分析结果证实克隆片段与文献报道的hNIS基因cDNA序列完全一致。实验组转染后48 h，在CAPAN-II细胞、PANC-1细胞及SK-OV-3细胞内均能检测到hNIS mRNA高水平表达，对照组基本无hNIS mRNA表达。转染后第3天细胞吸碘达到高峰，实验组CAPAN-II细胞、PANC-1细胞和SK-OV-3细胞对125I的吸收量分别比对照组高24倍、17倍和13倍。【结论】 从Graves病人的甲状腺组织中克隆的hNIS基因转染肿瘤细胞后，能使肿瘤细胞发挥高水平吸碘功能，为进一步运用放射性核素体内靶向治疗非甲状腺肿瘤奠定了基础。
【关键词】 人钠/ 碘同向转运体； 逆转录聚合酶链反应； 基因转染； 碘放射性同位素
钠/碘同向转运体(sodium iodide symporter，NIS)是主要存在于甲状腺滤泡细胞基底膜上的一种跨膜糖蛋白，在细胞对碘的摄取过程中起着举足轻重的作用[1]。随着对NIS研究的不断深入，通过NIS基因介导放射性核素来进行肿瘤的基因治疗是目前国内外的研究热点之一[2，3]，但在胰腺癌基因治疗中少有报道[4]。本研究从Graves甲亢病人的甲状腺组织中克隆出人NIS基因的完整编码区序列（CDS），并构建Pdc316-MCMV/hNIS重组穿梭质粒载体，以研究NIS基因转染的胰腺癌等非甲状腺肿瘤细胞对碘的摄取功能。
1 材料与方法
1.1 材料
Graves甲亢病人的甲状腺组织取自我院乳甲外科。总RNA提取试剂Trizol reagent和脂质体lipofectamine 2000均为Invitrogen公司产品， 2×Pfu PCR MasterMix（KP201）天为时代公司产品，两步法RT-PCR 试剂盒Takara公司产品。限制性内切酶EcoR Ⅰ、Xba Ⅰ、Hind Ⅲ及T4 DNA 连接酶购自NEB公司。coli DH5α，pDC316 vector由中山大学肿瘤医院实验室提供，pGEM-T easy载体本试验室保存。胰腺癌细胞株CAPAN-2购买于中山大学细胞培养室，胰腺癌细胞株PANC-1、卵巢癌细胞株SK-OV-3由本试验室保存。DMEM培养基（GBICO公司）、四季青胎牛血清为威佳公司产品。放射性125I、NaI及KClO4均由中山大学实验核医学实验室提供。
1.2 NIS基因的扩增及与T载体连接
采用Trizol试剂法从1例Graves甲亢病人的甲状腺组织中抽提总RNA后， 使用TaKaRa公司反转录试剂盒把RNA反转录成cDNA，具体方法参考试剂盒说明书。根据重叠PCR方法设计4条引物以扩增hNIS cDNA全长1932 bp的基因片段：P1: ATGGAGGCCGTGGAGACCGGGGAAC；P2: CAAACATGACGATGCCACAGCAGGC；P3: CAGGT CGTGGTGATGCTAAGTGGCT；P4: TCAGAGGTTTG TCTCCTGCTGGTCT。分别建立如下3个反应体系: 体系1（扩增产物为Fragment 1）：取甲状腺cDNA 1 μL ，P1（10 pmol/L）、P2(10 pmol/L) 各5 μL， 2×Pfu PCR Master Mix 25 μL，ddH2O 14 μL。体系2（扩增产物为Fragment 2）：取P3（10 pmol/L）、P4(10 pmol/L) 各5 μL，其余成份同体系1。体系3（扩增产物为NIS基因片段）：把Fragment 1和Fragment 2的PCR产物稀释50倍后混合，取1 μL此混合物作为模版，P1（10 pmol/L）、P4(10 pmol/L)各5 μL，其余成份同体系1。3个体系PCR反应的条件一致，如下:94 ℃预变性2 min，94 ℃变性30 s，65 ℃退火30 s，72 ℃延伸3 min ，共作30个循环，最后于72 ℃延伸10 min，产物放于-20 ℃冰箱中冻存。体系3的PCR产物行1%琼脂糖电泳后，胶回收目的片段，并与pGEM-T easy载体相连，以方便保存目的基因及亚克隆到其他载体。连接产物转化大肠杆菌感受态DH5α，利用蓝/白菌落筛选法筛选出阳性克隆， 提取其质粒DNA，进行NcoⅠ + SpeⅠ酶切鉴定。阳性克隆交由上海生物工程公司测序。
1.3 pDC316-MCMV/hNIS载体的构建
根据腺病毒穿梭质粒PDC316所包含的多克隆位点，采用PCR方法在hNIS基因两端分别引入EcoRⅠ和HindⅢ两个酶切位点，设计引物为P5： TAGCGAATTCATGGAGGCCGTGGAGACCGG GG和P6:TAGCAAGCTTTCAGAGGTTTGTCTCCT GCTGG。以上述经测序证实为碱基序列正确的pGEM-T easy/hNIS 质粒作为模版，P5、P6为引物扩增NIS基因，扩增产物经EcoRⅠ和HindⅢ双酶切后回收，与PDC316载体连接后得到重组质粒PDC316-MCMV/hNIS。重组产物酶切鉴定后转化到DH5α大肠杆菌感受态后，用LB/Amp平板筛选出阳性克隆送上海生物工程公司测序（本节具体方法同上段）。
1.4 体外转染
在24孔板中接种处于对数生长期的胰腺癌细胞株CAPAN-2、PANC-1细胞，卵巢癌细胞株SK-OV-3(1×105/ 每孔)，18 h后待细胞生长至密度达到90%～95%进行转染。转染过程参考lipofectamine 2000 转染试剂说明书。
1.5 RT-PCR方法鉴定细胞内的hNIS基因的mRNA
pDC316-MCMV/hNIS质粒（实验组）和pDC316空质粒（对照组）转染48 h后，Trizol试剂法从肿瘤细胞内提取总RNA，采用TaKaRa公司反转录试剂盒使RNA反转录成cDNA。然后根据hNIS的cDNA序列设计特异性引物P7:GCTAA GTGGCTTCTGGGTTG和P8：GACTGCAGCCAT AGCATTGA，用于扩增hNIS cDNA的部分基因片段（+941 ～ +1 142），以鉴定细胞内hNIS的mRNA表达水平。反应条件为: 94 ℃预变性2 min，94 ℃变性30 s，60 ℃退火30 s，72 ℃延伸1 min，共作30个循环，最后于72 ℃延伸7 min，产物电泳分析。
1.6 放射性125I吸收实验
pDC316-MCMV/hNIS质粒转染组为实验组，未经重组的PDC316(不含NIS基因)作为空白对照组1，实验组另设hNIS抑制剂KClO4组做对照2。每组每种细胞取4个复孔， 重复转染3次。转染细胞后第2、3、4天分别进行125I吸收测定。具体方法：细胞用HBSS溶液冲洗2次，在含10 mmol/L HEPES， 10 μmol/L NaI and 0.1 μCi Na125I/mL(pH 7.3)的HBSS溶液中，37 ℃培养1 h，对照组另加入10 μmol/L KClO4， 作为NIS吸碘的抑制剂。倒掉培养液，用冰PBS冲洗2次，然后1 mol/L NaOH裂解细胞，细胞吸125I用γ计数仪测定每分钟计数。
2 结 果
2.1 hNIS基因（+348～+2279）的克隆
PCR扩增的产物电泳鉴定结果见图1，结果证明扩增产物与预扩增片段大小一致。PCR扩增产物亚克隆到重组质粒pGEM-T easy/NIS后，经NcoⅠ + SpeⅠ酶切鉴定，表明插入片段正确（图2）。重组质粒送上海生物工程公司检测碱基序列，插入基因的测序结果与参考序列H.sapiens solute carrier family 5 (sodium iodide symporter)，(GenBank accession : NM-000453)的CDS序列完全匹配，同源性为100％。
2.2 重组质粒pDC316-MCMV/hNIS构建的结果
构建的pDC316-MCMV/hNIS 重组质粒转化DH5α后，用LB/Amp平板筛选重组子，挑取阳性菌落， 小提质粒分别进行XbaⅠ+EcoRⅠ双酶切和EcoRⅠ+HindⅢ双酶切，酶切产物经电泳分析得到与预期片段大小一致条带（图3）。挑取阳性克隆送测序，重组质粒中的hNIS基因测序结果与T载体内的hNIS基因模版序列一致，与参考序列同源性为100％。
2.3 肿瘤细胞内hNIS的mRNA水平
RT-PCR方法扩增pDC316-MCMV-hNIS质粒转染后肿瘤细胞内hNIS的部分编码基因片段（+941～+1 142），以检测细胞转染后胞内hNIS基因的mRNA表达情况。扩增片段电泳鉴定（图4），结果表明pDC316-MCMV-hNIS质粒转染CAPAN-2、PANC-1和SK-OV-3细胞后都能扩增出约500 bp大小的目的条带，而所有空白组都不能扩增出目的条带。这表明转染组NIS基因的mRNA在CAPAN-2、PANC-1和SK-OV-3均有较高水平表达，而对照组（不含NIS基因）转染后没有hNIS的mRNA表达。
2.4 肿瘤细胞的125I吸收
转染后第2、3、4天分别进行细胞125I吸收测定，结果表明实验组转染后第3天细胞吸125I量最高，在CAPAN-2、PANC-1和SK-OV-3细胞内累计量分别为（2 859±225）min-1、（2 650±214）min-1、（3 105±325）min-1，比对照组分别提高24倍、17倍和13倍， 实验组的高水平吸碘均能够显著被KClO4所抑制。结果表明：pDC316-MCMV/hNIS转染组的3种细胞都有较高水平吸收125I的功能，并且这种125I的吸收功能都能够显著被NIS功能抑制剂KClO4所抑制。对照组pDC316质粒（不含NIS基因）转染后3种细胞125I的吸收水平都很低。
3 讨 论
钠/碘同向转运体(sodium iodide symporter，NIS)是一种跨膜糖蛋白，属于钠/葡萄糖协同转运体家族。NIS主要表达于甲状腺滤泡上皮细胞，另外在唾液腺、泪腺、胃黏膜、脉络丛、乳腺、卵巢等非甲状腺组织也有低表达[1]。在某些甲状腺疾病如Graves 病患者甲状腺组织中，NIS 的表达量显著超过正常组织。NIS的功能主要是通过转运细胞外相对稀少的碘离子进入甲状腺细胞，而能使胞内碘浓度超过血浆碘浓度的20～40倍。我们采用RT-PCR方法从Graves 病患者的甲状腺组织扩增出NIS，因为扩增序列较长，采用一对引物均未能扩增出NIS基因片段，故选用重叠PCR方法扩增。考虑到重叠PCR引起扩增序列突变概率增加，我们选用了Pfu DNA聚合酶以减少错配或插入引起的碱基突变，结果得到与参考序列完全一致的hNIS编码序列。扩增序列为NIS基因的CDS序列（+348～+2 279），碱基数为1 932 bp，含有完整的阅读框架， 编码643个氨基酸蛋白质。
随着对NIS深入研究，人们不再局限于NIS在甲状腺疾病包括甲状腺癌的诊断及治疗中运用[2，3]，众多的研究[4～7]已经表明运用NIS介导的核素放射治疗非甲状腺肿瘤已成为可能。Dwyer等[8，9]利用肿瘤相关抗原的特异性启动子驱动NIS在乳腺癌及卵巢癌细胞内靶向表达，并结合I131治疗肿瘤取得了较好的效果。我们用脂质体方法转染重组质粒pDC316-MCMV/hNIS进入胰腺癌细胞株CAPAN-II、PANC-1和卵巢癌细胞株SK-OV-3，运用RT-PCR方法检测出转染的肿瘤细胞内有hNIS的mRNA的高水平表达，而空白组pDC316转染肿瘤细胞后无hNIS的mRNA表达或极低表达。I125吸收试验表明pDC316-MCMV/hNIS转染后的3种肿瘤细胞都有较高水平的吸碘，且在转染后第3天吸碘达到高峰，实验组细胞对I125吸收量是空白组的13倍以上。同时，这种高水平吸碘125能够被hNIS功能抑制剂KClO4所抑制。这充分说明了hNIS转染肿瘤细胞后能正常表达和发挥吸碘的功能，为进一步I131治疗肿瘤的研究打下基础。
目前，所有的基因治疗载体均难以转导肿瘤全部的细胞，尤其是在体内，因此人们试图赋予治疗基因以“旁观者效应“，从而使未转导的肿瘤细胞也得以被杀灭。由于I131等核素发射的β粒子射程达数毫米，因此，联合应用NIS和放射性核素治疗肿瘤具有明显的优势[10]。并且hNIS基因转导整合了体内基因表达显像和基因靶向性放射性核素治疗的潜能，通过治疗前的精确剂量计算可实现放射性核素治疗用量的个体化。因此，我们如果能找到适合的特异性启动子驱动NIS基因在肿瘤细胞内靶向表达，则可能实现肿瘤的靶向性放射性核素治疗。
综上所述，本研究成功地从甲亢患者的甲状腺组织获得了NIS基因可编码区基因的克隆，并构建了PDC316-MCMV/hNIS重组穿梭质粒；并运用脂质体转染的方法将PDC316-MCMV/hNIS重组质粒导入肿瘤细胞，使hNIS能在肿瘤细胞内较高表达并发挥吸碘功能。本试验为进一步运用核素放射作用靶向治疗胰腺癌、卵巢癌等非甲状腺肿瘤奠定了基础， 此进一步的研究正在进行中。
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（一）细胞分类
（二）真核细胞的结构和功能
1.细胞壁
（1）化学成分：植物细胞的细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。
（2）特点：具有全透性（任何物质都可以通过）。
（3）功能：为植物细胞提供支持和保护。
2.细胞膜
（1）实验：制备纯净的细胞膜。
①原理：渗透作用（将细胞放入蒸馏水中，细胞吸水涨破，内容物流出，得到细胞膜）。
②选材：人或其他哺乳动物成熟的红细胞（因为这些细胞中没有细胞核和众多细胞器）。
③提纯：差速离心法。
（2）细胞膜的结构和功能。
①成分：主要由脂质和蛋白质分子组成，还含有少量的糖类。脂质中磷脂最丰富，也含有少量的固醇。功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多。
②结构：目前比较流行的结构模型是流动镶嵌模型，其主要观点是：磷脂双分子层是构成膜的基本支架；蛋白质分子有的镶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，有的贯穿于整个磷脂双分子层。细胞膜的表面有糖蛋白（也叫糖被，蛋白质与多糖结合形成）、糖脂（糖类与脂质结合形成）。
③结构特点：具有一定的流动性（磷脂分子是可以流动的，大多数蛋白质分子也是可以运动的）。
④主要功能：将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。
注：细胞间信息交流的方式有以下三种。通过细胞分泌的化学物质（如激素）间接传递信息；通过相邻两细胞的直接接触（如与卵细胞的结合）传递信息；通过相邻两细胞间形成通道（如植物细胞的胞间连丝）进行信息交流。
⑤功能特性：选择透过性，即允许水分子自由进出，细胞需要的离子、小分子也可以通过，其他离子、小分子和大分子都不能通过。
3.细胞质
细胞质是指细胞膜以内、细胞核以外的部分，包括细胞质基质和细胞器。
（1）细胞质基质：细胞质中除去所有细胞器和各种颗粒以外的部分，是无色透明的胶状物。
①成分：含有水、无机盐离子、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶等。
②作用：细胞代谢的主要场所，为细胞代谢提供物质和一定的环境条件。
（2）细胞器：在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位，悬浮在细胞质基质中。
①分离方法：差速离心法。
②结构和功能：
名称形态结构分布成分主要功能
叶绿体形态：一般是椭球形、球形；结构：外膜、内膜、基粒、基质主要存在于叶肉细胞蛋白质、磷脂、有氧呼吸酶、色素、少量DNA和RNA绿色植物进行光合作用的场所
线粒体形态：短棒状、圆球形、线形、哑铃状等；结构：外膜、内膜、嵴、基质动植物细胞蛋白质、磷脂、光合作用酶、少量DNA和RNA细胞进行有氧呼吸的主要场所
内质网由单层膜结构连接而成的网状物动植物细胞蛋白质、磷脂等细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”
核糖体椭球形的粒状小体，无膜动植物细胞蛋白质、rRNA生产蛋白质的“机器”
高尔基体扁平囊状结构，有大小囊泡，单层膜动植物细胞蛋白质、磷脂等对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”；与植物细胞壁的形成有关
中心体无膜，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成动物和低等植物细胞微管蛋白与细胞的有丝分裂有关，决定细胞分裂的方向和参与形成纺锤体
液泡泡状结构，单层膜主要是植物细胞蛋白质、磷脂、糖类、无机盐、色素等可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺
溶酶体单层膜包裹的小泡动植物细胞蛋白质、磷脂、多种水解酶等能分解衰老、受损的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
③记忆技巧：a.借助结构模式图进行直观记忆。b.利用表格进行比较记忆。c.归类记忆，如双层膜的有线粒体、叶绿体；能够复制的有线粒体、叶绿体、中心体。d.实例记忆，如联系抗体的合成和分泌记住核糖体、内质网、高尔基体、线粒体的功能。
（3）实验：用高倍镜观察叶绿体和线粒体。
①原理：叶绿体散布在细胞质中，呈绿色。线粒体+健那绿染液（专一性染线粒体的活细胞中染料）线粒体蓝绿色。
②实验过程：取材制片低倍镜下找到高倍镜下观察。
取材：观察叶绿体用藓类小叶（由一层细胞构成）或菠菜叶的下表皮（细胞中的叶绿体大且数目少）；观察线粒体用口腔上皮细胞（没有其他有颜色的结构干扰）。
制片：制作叶片的临时装片要始终保持有水，因为叶绿体失水后会缩成一团，从而无法观察叶绿体的形态和分布；制作口腔上皮细胞的临时装片时，要用生理盐水维持细胞活性。
观察：本实验中，在高倍镜下只能观察到叶绿体和线粒体的形态，观察不到双层膜、基粒、基质等。
4.细胞核
（1）分布：除高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
（2）结构。
名称作用模式图
①染色质主要成分是DNA和蛋白质，是遗传信息的载体
②核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
③核膜双层膜，把核内物质与细胞质分开
④核孔实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
（3）功能：细胞核是细胞的遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
（4）经典实验。
实验名称结论
美西螈核移植实验生物体性状的遗传主要由细胞核控制
伞藻嫁接和核移植实验生物体的形态结构主要与细胞核有关
细胞核控制生物体性状的遗传
蝾螈受精卵横缢实验细胞核控制细胞分裂、分化
变形虫切割、核移植实验细胞核控制细胞代谢、生长、分裂等生命活动
细胞核是细胞的控制中心
5.生物膜及生物膜系统
（1）生物膜系统概念：生物膜系统是指由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成的体系。其中细胞膜、内质网膜等是生物膜。
（2）生物膜的联系：各种生物膜在化学成分上相似，在结构和功能上存在着直接或间接的联系。
（3）生物膜系统的功能：①细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞的物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用。②广阔的膜面积为多种酶提供附着位点，有利于许多化学反应的进行。③把各种细胞器分隔开，使细胞内能同时进行多种化学反应，不会互相干扰，保证细胞生命活动高效、有序地进行。
二、疑难剖析
1.几个“不一定”
带“菌”的不一定是细菌，如噬菌体（病毒）、霉菌（真核生物）、酵母菌（真核生物）；带“藻”的不一定是蓝藻，如衣藻、黑藻都是植物；有细胞壁的生物不一定是植物，如真核生物中的真菌、原核生物中的细菌和蓝藻等；能够进行有氧呼吸的细胞不一定有线粒体，如硝化细菌、醋酸菌；能够进行光合作用的细胞不一定有叶绿体，如蓝藻；植物细胞不一定含有叶绿体，如根、茎细胞（除幼茎皮层细胞）；没有细胞核的细胞不一定是原核细胞，如哺乳动物成熟的红细胞。
2.流动性与选择透过性
（1）区别：流动性是膜结构方面的特性，膜流动性大小与温度存在一定的联系，一般情况下，温度高流动性大，但温度过高，膜的流动性过大，就有可能破坏膜的结构，不利于生命活动的进行。变形虫的变形运动、胞吞、胞吐、细胞融合等依靠膜的流动性完成。选择透过性是活细胞的膜功能方面的特性，主要与蛋白质的种类和数量有关，被动运输和主动运输都说明膜具有选择透过性。
（2）联系：膜的流动性是其表现选择透过性的结构基础。正是因为膜具有了流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。
3.核孔具有选择性
很多人错误地认为大分子物质可以通过核孔自由进出且不消耗能量。其实在核孔上存在核孔复合体，核孔复合体是一种特殊的跨膜运输蛋白质复合体，具有双功能和双向性。双功能表现在两种运输方式：被动运输与主动运输；双向性表现在既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输。具体来说：离子、水分子等小分子物质可经被动运输通过核孔复合体，而大分子凭借自身的核定位信号和与核孔复合体上的受体蛋白结合而实现主动转运过程。如mRNA分子的前体在核内产生后，只有经过加工成为mRNA并与蛋白形成复合物后才能通过。
5.细胞是一个统一的整体
（1）从结构上看：细胞膜位于细胞的外层，起保护作用，保证细胞内结构和成分的相对稳定；细胞核与细胞质通过核孔互相沟通；核膜、细胞膜通过内质网互相连接，以及各种细胞器膜构成细胞完整的“生物膜系统”，使细胞内的各种物质得以联系或转化。
（2）从功能上看：细胞的各部分结构功能虽不同，但它们相互联系、分工合作、协调一致地完成生命活动。如分泌蛋白的合成和分泌就是由核糖体合成、内质网加工和运输、高尔基体加工和运输、线粒体供能、细胞膜分泌协调完成的。
生物学的基本概念、原理和规律，是在大量研究的基础上总结和概括出来的，具有严密的逻辑性，课本中各章节内容之间，也具有密切联系，下面给大家分享一些关于高中生物必修二知识点，希望对大家有所帮助。
高中生物必修二知识点11.细胞膜的主要成分：蛋白质、脂质(和少量的糖类)
(各种膜所含蛋白质、脂质的比例与膜的功能有关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多)
2.细胞膜的功能：①将细胞与外界环境隔开(以保障细胞内部环境的相对稳定);
②控制物质进出细胞(物质能否通过细胞膜，并不是取决于分子的大小，而是根据细胞生命活动的需要);③进行细胞间的信息交流。
3.细胞间信息交流的方式多种多样，常见的3种方式：①细胞分泌的化学物质如激素，随血液运输到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞;②相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞(如精子和卵细胞之间的识别和结合);③相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞(如高等绿色植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用)
4.细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关。
5.制备纯净的细胞膜常用的材料：应选用人和哺乳动物成熟的红细胞，原因是：因为人和其他哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器;
制备的方法：将选取的材料放入清水中，由于细胞内的浓度大于外界溶液浓度，细胞将吸水涨破，再用离心的方法获得纯净的细胞膜。
6.癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关。
细胞癌变的指标之一是细胞膜成分发生改变，产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质超过正常值
7.植物细胞壁的主要成分：纤维素和果胶;
功能：对植物细胞有支持和保护的作用。
8.细胞质包括细胞器和细胞质基质。
细胞质基质的成分：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸和核苷酸等，还有很多酶。
功能：细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所，细胞质基质为新陈代谢的进行提供所需要的物质和一定的环境条件，如提供ATP、核苷酸、氨基酸等。
9.分离各种细胞器的方法：差速离心法。
10.线粒体内膜向内折叠形成“嵴”，增大细胞内膜面积;
在线粒体的内膜、基质中含有与有氧呼吸有关的酶，分别是有氧呼吸第三、二阶段的场所，生物体95%的能量来自线粒体，又叫“动力车间”。
11.叶绿体只存在于植物的绿色细胞中。
扁平的椭球形或球形，双层膜结构。含少量的DNA、RNA。在类囊体薄膜(基粒)上有色素和与光合作用光反应有关的酶，是光反应场所;在基质中含有与光合作用暗反应有关的酶，是暗反应场所。由圆饼状的囊状结构堆叠而成基粒，增大膜面积。
12.线粒体和叶绿体的相同点：①具有双层膜结构②都含少量的DNA和RNA，具有遗传的相对独立性
③都能产生ATP，都属于能量转换器。
13.内质网：在结构上内连核膜，外连细胞膜;功能：①增大细胞内的膜面积②是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的车间(内质网是蛋白质空间结构形成的场所)
14.核糖体：无膜结构，是合成蛋白质的场所。
附着在内质网上的核糖体合成的是胞外蛋白(即分泌蛋白如消化酶、胰岛素、生长激素、抗体等);游离的核糖体合成的是胞内蛋白(如呼吸氧化酶、血红蛋白等)。
15.高尔基体：主要是对来自内质网的蛋白质进行加工,分类,包装,运输。
(动植物细胞共有的细胞器，但功能不同：植物:与细胞壁的形成有关;动物:与细胞分泌物的形成有关)
16.中心体：存在于动物和某些低等植物(如衣藻、团藻等)中。
无膜结构，由垂直的两个中心粒及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关。
17.液泡：单层膜，成熟的植物有中央大液泡。
功能：贮藏(营养、色素等)、保持细胞形态
18.溶酶体：消化车间，内含许多水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒病菌。
19.与分泌蛋白合成有关的细胞器有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体;
与分泌蛋白合成有关的膜性细胞器有：内质网、高尔基体、线粒体;
与分泌蛋白的合成和分泌有关的结构有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜
植物细胞特有的结构：细胞壁、叶绿体、液泡(植物根尖分生区细胞不含有的细胞器：叶绿体、大液泡)
判断低等植物细胞的依据：既有细胞壁、叶绿体或液泡，又有中心体
具双层膜的结构：线粒体、叶绿体、核膜(具双层膜的细胞器：线粒体、叶绿体)
单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
无膜结构(不含磷脂分子)的细胞器：中心体、核糖体
产生ATP的结构：叶绿体、线粒体、细胞质基质(产生ATP的细胞器：叶绿体、线粒体)
植物根尖(分生区)细胞产生ATP的场所：线粒体、细胞质基质
产生水的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体(有水参与反应的细胞器：线粒体、叶绿体等)
含有核酸的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体(核糖体中只有RNA，且含RNA最多)
与主动运输有关的细胞器：核糖体(合成载体)、线粒体(产生能量)
与细胞分裂有关的细胞器：核糖体、中心体、高尔基体、线粒体
能发生碱基互补配对的结构：线粒体、叶绿体、核糖体、(细胞核)
含有色素的细胞器：叶绿体、液泡、(有色体中只含类胡萝卜素)储藏细胞营养物质的细胞器：液泡
与细胞壁的形成有关的细胞器：高尔基体;可合成糖类的细胞器：叶绿体、高尔基体
在光镜下可见的细胞结构：细胞壁、细胞膜、叶绿体、线粒体、液泡、细胞板、染色体
(核糖体的结构太小，光镜下看不见)
20.细胞功能的差异，主要是由细胞器的种类和数量决定的。
21.蛋白质合成场所是核糖体;
蛋白质空间结构的形成场所是内质网;成熟蛋白质的形成场所是高尔基体。
22.分泌蛋白合成和运输的途径：核糖体—内质网—高尔基体—细胞膜
23.生物膜的转化中心是内质网。
可直接转化的膜：内质网膜和核膜、内质网膜和细胞膜、内质网膜和线粒体膜;
可间接转化的膜(以囊泡形式转化的膜)：内质网膜和高尔基体膜、高尔基体膜和细胞膜。
24.生物膜系统的组成：细胞膜、核膜、细胞器膜等共同构成(也包括分泌蛋白形成过程中的囊泡)
25.生物膜在组成成分和结构相似，在结构和功能上紧密联系。
26.生物膜系统的功能：①细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用②广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点③细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能同时进行多种反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
27.研究生物膜的意义：①在工业上，模拟生物膜进行海水淡化、污水处理②在医学上，用人工合成的膜材料代替病变器官(如用于治疗尿毒症的透析型人工肾，当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜能把病人血液中的代谢废物透析掉，让干净的血液返回病人体内)③在农业上，研究生物膜寻找改善农作物品质的新途径。
(运用的原理都是细胞膜的选择透过性)
28.将海水稀释用于无土栽培的设想变为现实的重要意义：节约淡水资源(或利用海水资源);
如用这种稀释的海水栽培植物，应考虑的主要问题有：①稀释的比例②稀释后所含离子的种类和数量是否满足蔬菜生长的需要。
29.健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。
30.细胞核的结构：包括核膜(双层膜)、核仁(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)、染色质。
(细胞核是细胞结构中最重要的部分)细胞核功能：是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
31.核孔的作用：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流(通过核孔进入细胞质的物质：mRNA;
通过核孔进入细胞核的物质：DNA聚合酶、解旋酶等。通过核孔进行物质交换时经过的膜结构为0层
而葡萄糖和氨基酸等物质进出细胞核必须通过核膜，运输方式是主动运输，需经过2层膜)
32.染色体的主要成分：DNA和蛋白质;
染色质是容易被碱性染料(龙胆紫溶液、醋酸洋红液、甲基绿等)染成深色的物质。染色体与染色质的关系是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。
33.除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
哺乳动物成熟的红细胞、植物的筛管细胞中没有细胞核;
高中生物必修二知识点2生物十项经典理论
1.遗传和变异是生物进化的内在因素，生存斗争推动着生物的进化，它是生物进化的动力。
定向的自然选择决定着生物进化的方向。
2.种内斗争，对于失败的个体来说是有害的，甚至会造成死亡，但是，对于整个种群的生存是有利的。
3.生物圈包括地球上的所有生物及其无机环境。
4.生物与生存环境的关系是：适应环境，受到环境因素的影响，同时也在改变环境。
5.生物对环境的适应只是一定程度上的适应，并不是绝对的，完全的适应。
6.生物对环境的适应既有普遍性又有相对性。
生物适应环境的同时，也能够影响环境。
7.生物与环境之间是相互作用的，它们是一个不可分割的统一整体。
8.种群是指在一定空间和时间内的同种生物个体的总和。
种群的特征包括：种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率。
9.生物群落是指生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物种群的总和。
10.所有的生态系统都有一个共同的特点就是既有大量的生物，还有赖以生存的无机环境，二者是缺一不可的。
高中生物必修二知识点3第1节 DNA是主要的遗传物质
一、1928年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验：
1、肺炎双球菌有两种类型类型：
S型细菌：菌落光滑，菌体有夹膜，有毒性
R型细菌：菌落粗糙，菌体无夹膜，无毒性
2、实验过程(看书)
3、实验证明：无毒性的R型活细菌与被加热杀死的有毒性的S型细菌混合后，转化为有毒性的S型活细菌。
这种性状的转化是可以遗传的。
推论(格里菲思)：在第四组实验中，已经被加热杀死S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质-"转化因子"。
二、1944年艾弗里的实验：
1、实验过程：
2、实验证明：DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
(即：DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质)
三、减数分裂的概念
减数分裂是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
(注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。)
四、减数分裂的过程
1、精子的形成过程：精巢(哺乳动物称睾丸)
减数第一次分裂
间期：染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。
前期：同源染色体两两配对(称联会)，形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的互换。
中期：同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)。
后期：同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
【关键词】 老年患者；肺结核；T淋巴细胞；天然杀伤细胞；免疫球蛋白
1 资料与方法
1.1 临床资料 对2010年4月至2012年8月福建医科大学附属泉州第一医院住院或门诊的127例无肺外结核及细菌感染、肿瘤合并症的肺结核患者（肺结核组）的免疫功能进行检测，并与健康志愿者（健康组）进行比较分析。127例肺结核患者中男70例，女57例，年龄31～78岁，平均（62.3±4.7）岁。1860岁以下为青壮年组（62例），60岁以上为老年人组（65例）。健康组为我院门诊体检的健康志愿者50例，X线胸片检查未见异常。两组之间体重指数差异均无统计学意义（P>005）。
1.2 诊断标准 肺结核确诊按照临床诊疗手册（结核病分册）诊断标准[1]
1.3 主要试剂及仪器 荧光标记小鼠抗人单克隆抗体CD4FITC/CD8PE/ CD3PC5、CD3FITC/CD16+56PE/CD19ECD/CD45PC5及相应同型对照、溶血素等均购自法国Immunotech公司。流式细胞仪（型号Epics XL）购自美国Beckman Coulter公司，美国贝克曼·库尔特（LH750）五分类血球计数仪。
1.4 检测方法 外周血淋巴细胞亚群检测 所有患者于就诊第1天，无菌采集静脉血液2 ml于EDTA抗凝管中。应用流式细胞术分别检测两组患者及正常人外周血T淋巴细胞亚群CD4+T，CD8+T，CD4/CD8比值及NK细胞。同份血用美国贝克曼·库尔特（LH750）五分类血球计数仪作白细胞计数，再计算出各淋巴细胞亚群的计数值。采用免疫透射比浊法测定免疫球蛋白。
1.5 统计学方法 采用SPSS 13.0 进行统计学分析，数据以 x±s表示，组间比较采用t检验，P
2 结果
2.1 老年组肺结核患者的；淋巴细胞亚群、自然杀伤细胞的检测结果与青年组患者对比分析，如表1所示。
老年人肺结核组CD4+T细胞及CD4/CD8比值与青壮年组及健康组差异具有统计学意义，且低于青壮年组。老年人肺结核组CD8+T细胞与青壮年组及健康组差异具有统计学意义，且高于青壮年组。其中老年患者组中部分患者CD4/CD8比值倒置。老年人肺结核组NK细胞与青壮年组差异无统计学意义。
2.2 青壮年组与老年组肺结核的IgG，IgA，IgM抗体的检测结果及分析，如表2所示。
3 讨论
肺结核的发病与人体的免疫功能相关，结核杆菌感染机体后细胞免疫起主要作用，淋巴细胞在受到抗原刺激后产生分化、增殖，合成分泌特定的细胞因子产生特异性的细胞免疫。细胞免疫过程中CD4+T淋巴细胞接受单核巨噬细胞递呈的抗原后被激活并增殖，产生细胞因子，产生的细胞因子转而激活巨噬细胞使之抑制细胞内结核菌的生长[1]。CD4+T细胞应答程度还与结核患者病变程度有关。病变严重而处于进展期的患者CD4+T细胞在体外对结核杆菌蛋白抗原仅有低增殖应答反应，而病变范围小或已控制病情患者对纯蛋白衍生物（PPD）反应较强。CD4+T细胞的变化，提示机体免疫反应能力差异，预示患者治疗预后的不同[2]，感染部位CD4+T细胞数量的多少与抗结核治疗的效果有关[3]。CD8+T细胞主要识别细胞内感染，抑制胞内结核分枝杆菌的生长。促使结核菌暴露及病灶清除[4]。目前很多学者做过研究，通常认为肺结核患者中免疫功能受损，CD4+T降低， CD8+T升高， CD4/CD8比值降低甚至倒置[5]。本实验结果表明，老年组肺结核患者的老年人肺结核组CD4+T细胞及CD4/CD8比值低于青壮年组。其中老年组比值倒置者有39例（占60%），CD8+T细胞高于青壮年组，提示老年组肺结核患者的细胞免疫功能比青壮年组低下。NK细胞是天然免疫系统的主要组成分，在抗病毒感染免疫、肿瘤免疫、移植的排斥反应以及在免疫的调节中起着十分重要的作用。有研究表明，肺结核患者NK细胞活性高于正常人，好转期患者NK细胞活性高于进展期患者，轻、中度肺结核患者NK细胞活性高于重度肺结核患者，提示NK细胞可能能参与细胞免疫，其活性随着病灶的缩小而趋于升高[6]。本研究发现老年肺结核患者NK细胞活与青壮年组无明显差异，可能本次研究病例数有关，有待今后进一步扩大样本量深入研究。在两组患者体液免疫中免疫球蛋白IgA，IgG，IgM在两组之间无明显变化，可能与体液免疫功能在结核免疫中所起的作用不大有关，与国内一些研究结果基本相同[7]。
综上所述，本研究中发现在老年结核病患者中主要为细胞免疫起主要作用，而老年结核病患者组细胞免疫功能较青年患者低下，导致了临床上老年肺结核患者治疗困难且容易复发，因此，在老年人肺结核患者的治疗上应注意在常规抗结核治疗的基础上，注意同时免疫治疗，增强免疫功能，才有利于病情的恢复，最终使患者受益。
参 考 文 献
[1] 谢惠安，阳国太，林善梓，等现代结核病学.北京：人民卫生出版社，2000：105146.
[2] 刘晓灵儿童隐性结核感染和结核纯蛋白衍生物的判断.中华医学杂志，2004，84（20）：17401741.
[3] Yu CT， Wang CH， Huang WJ， et al Relation of bronchial veolar lavageT lymphocyte subpopulations to rate of regression of active pulmonary tuberculosis. Thorax，1995，50（8）：869874.
[4] 雷建平正确认识CD8细胞在结核病免疫治疗效果评价中的意义.中华结核和呼吸杂志，2003，26（2）：112.
[5] Rodrigues DSS， Medeiros EAS， Weckx LY， et al Immunophenotypic characterization of peripheral T lymphocytes in M tuberculosis infection and disease Clin Exp Immunol，2002，128：149154.
1．引言凋亡素能够特异引起肿瘤细胞与转化细胞的凋亡，这种细胞凋亡是非P53 依赖的，而不能够导致正常细胞的凋亡，这与凋亡素的核定位有关。凋亡素是一种在细胞质与细胞核之间穿梭的蛋白。无论是在肿瘤细胞还是正常细胞内，凋亡素都能够通过核定位信号进入细胞核。然而在肿瘤细胞中，凋亡素被修饰，导致出核信号的失活，定位在细胞核内，引起肿瘤细胞的凋亡；而在正常细胞中，凋亡素又通过出核信号出核，定位在细胞浆内，不引起正常细胞的凋亡。
综上所述，肿瘤细胞与正常细胞之间的蛋白表达一定存在着某种差异，使得凋亡素在肿瘤细胞中被特异地修饰。本实验通过蛋白质组学的方法来寻找肿瘤细胞与正常细胞核内的蛋白表达差异，以期望能够进一步探讨凋亡素诱导肿瘤细胞特异凋亡的机制。
2．材料和方法
2.2 pEGFP-C1-apoptin 载体的提取按照 Promega 公司PureyieldTM Plasmid Midiprep System 提取试剂盒进行质粒的提取。
2.7 细胞核蛋白的双向电泳将提好的细胞核蛋白样品分装，送公司进行双向电泳。
3．实验及结果分析
3.2 双向电泳结果我们通过双向电泳进行初步分析，发现HepG2 与L02 细胞核蛋白表达存在差异。
4．讨论凋亡素能够特异引起肿瘤细胞与转化细胞的凋亡，这种细胞凋亡是非P53 依赖的，而不能够导致正常细胞的凋亡。同时我们观察到，凋亡素在细胞内的定位与其凋亡功能密切相关。将凋亡素的基因转染进细胞，24 小时后，我们发现凋亡素无论在肿瘤细胞还是正常细胞，都定位在细胞核内，都不引起细胞的凋亡。48 小时后，凋亡素在肿瘤细胞核内聚集，行使凋亡功能，而凋亡素却从正常细胞的核内出来，在胞质内聚集，不能引起正常细胞的凋亡。于是我们推测，凋亡素行使凋亡功能与其在肿瘤细胞核内受到某种修饰，而停留在细胞核内有关。而这种修饰在正常细胞的核内是没有的，因此肿瘤细胞与正常细胞之间一定存在着某种蛋白表达的差异。
因此，我们可以推测在肿瘤细胞内存在着特异的磷酸激酶，或者其他某种能使凋亡素特异修饰的蛋白。
目前高通量的蛋白质组学研究方法已经成为了有力的手段，蛋白质质谱鉴定技术和生物信息学迅猛发展。高分辨率、高敏感性和高流通性的分离和分离后鉴定技术，结合准确、全面的数据库技术，使蛋白质组技术用于生物研究卓有成效。我们通过蛋白质组学的方法找到了肿瘤细胞HepG2 细胞和正常细胞L02 细胞核蛋白表达的差异，但是由于时间关系，没有对差异点进行质谱分析，鉴定，这是我们下一步的工作，以期望能够找到这个特异的蛋白，来完善凋亡素的机制研究。
关键字： 干细胞
一、多能干细胞
多能干细胞是由till和mcculloch等在60年代初，应用脾集落形成细胞定量法，首先在小鼠体内证明的。他们给经射线照射的小鼠输入同系鼠骨髓细胞，在10～14天后在脾内形成可见的结节，它是由单一骨髓细胞发育分化而成的细胞集落，称之为脾集落形成单位（colony forming unit-spleen’cfu-s）。集落数与输入的细胞数成正比，它可分化发育为红细胞、粒细胞及巨核细胞。cfu-s长期以来用体内集落法进行检测。
在70年代后johnson和metcalf等应用鼠胎肝细胞体外培养法，证明具有cfu-s性质的干细胞可在体外培养成功，这是在研究干细胞方法学上的重大改进。
其后，haral等用小鼠骨髓细胞在甲基纤维素中加入红细胞生成素（erythropoietin’epo）及脾细胞培养上清，进行体外培养，可形成含有红细胞、巨核细胞以及巨噬细胞的集落，称为混合集落形成单位（cfu-mix）。其后，小林登等在80年代用人骨髓细胞亦报告cfu-mix培养成功。即由多能干细胞可进一步分化为定向髓系多能干细胞及淋巴系干细胞。淋巴系干细胞是t和b细胞的共同祖先细胞，但目前尚不能用脾集落实验证明其存在。
二、单能干细胞
单能干细胞是一类具有向特定细胞系分化能力的干细胞，也称为祖细胞（progenitor）。如进行体内移植不能形成脾集落，但在一定造血因子的存在下，可在体外培养并形成细胞集落，称为代表外培养集落，称为体外培养集落形成单位（colony forming unit-culture’cfu-c），因此它与多能干细胞不同，它可包括分化为红细胞的红系干细胞，可分化为粒细胞和单核细胞的粒、单核细胞干细胞系及可分化为血小板的巨核干细胞系。
1．红系干细胞应用骨髓细胞加甲基纤维素在大量epo存在下，进行体外培养可产生大型红细胞集落，可含有1000个以上的细胞，形成如爆发火花样的集落，称此干细胞为爆式红细胞集落形成细胞（burst unit-erythoid ’bfu-e）。如用小剂量epo则产生小型集落，由8～50个细胞组成，称此干细胞为红细胞系集落形成细胞（colony forming unit-e’cfu-e）bfu-e是更早期的红系干细胞，而cfu-e则为较晚期的红系干细胞。
2．粒细胞-单核细胞系干细胞 此系细胞在功能上与bfu-e或cfu-e属同级干细胞。应用软琼脂法将骨髓细胞进行体外培养，在集落刺激因子（cfs）存在下，可产生粒细胞和单核细胞集落，称此集落形成细胞为体外培养集落形成细胞（colony formingunti-culture’cfu-c）。将cfu-c进行体内移植不能产生脾集落，所以cfu-d不具有cfu-s的特性，仅具有前驱细胞和前驱单核细胞的特征。
3．巨核干细胞系亦称巨核细胞集落形成细胞（colony forming unti-megakaryocyte’cfu-m），metcalf及其分泌的细胞因子和细胞外基质（extra-cellular matrix’ecm）组成，因此对造血干细胞发育分化过程的体外研究，有很大局限性，它不一定能真实反映体内情况，分析实验结果时，必须注意这种局限性。目前仍有很多关于造血干细胞发育分化的问题有待阐明。
自然界的许多动物，在正常情况下都是依靠父方产生的雄性细胞（）与母方产生的雌性细胞（卵子）融合（受精）成受精卵（合子），再由受精卵经过一系列细胞分裂长成胚胎，最终形成新的个体，这种依靠父母双方提供性细胞、并经两性细胞融合产生后代的繁殖方法就叫有性繁殖，但是，如果我们用外科手术将一个胚胎分割成两块，四块、八块……最后通过特殊的方法使一个胚胎长成两个、四个，八个……生物体，这些生物体就是克隆个体，而这两个、四个、八个……个体就叫做无性繁殖系（也叫克隆）。
可以这样说，关于克隆的设想，我国明代的大作家吴承恩已有精彩的描述——孙悟空经常在紧要关头拔一把猴毛变出一大群猴子，猴毛变猴就是克隆猴。
1979年春，中国科学院武汉水生生物研究所的科学家用鲫鱼囊胚期的细胞进行人工培养，经过385天59代连续传代培养后，用直径10微米左右的玻璃管在显微镜下从培养细胞中吸出细胞核，在此同时，除去鲫鱼卵细胞的核，让卵细胞留出空间作好接纳囊胚细胞核的准备，一切准备就绪后，把玻璃管吸出的核移放到空出位置的鲫鱼卵细胞内，得到了囊胚细胞核的卵细胞在人工培养下大部分夭亡了，在189个这种换核卵细胞中，只有两个孵化出了鱼苗，而最终只有一条幼鱼度过难关，经过80多天培养后长成8厘米长的鲫鱼。这种鲫鱼并没有经过雌、雄细胞的结合，仅仅是给卵细胞换了个囊胚细胞的核，实际上是由换核卵产生的，因此也是克隆鱼。
在克隆鲫鱼出现之前，英国牛津大学的科学家已经在1960年和1962年，先后用非洲一种有爪的蟾蜍（非洲爪蟾）进行过克隆试验。试验方式是先用紫外线照射爪蟾卵细胞，破坏其中的核，然后依靠高超的外科手术从爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞、肝细胞、肾细胞中取出核，并把这些细胞的核精确地放进已被紫外线破坏了细胞核的卵细胞内，经过精心照料，这些换核卵中终于有一部分长出了活蹦乱跳的爪蟾，这种爪蟾也不是经过精细胞和卵细胞州结合产生的，所以也是克隆爪蟾。
我国著名生物学家童第周先生在1978年成功地进行了黑斑蛙的克隆试验，他将黑斑蛙的红细胞的核移人事先除去了核的黑斑蛙卵中，这种换核卵最后长成能在水中自由游泳的蝌蚪。
鱼类换核技术的成熟和两栖类换核的成功，使一批从事良种培育工作的科学家激动不己，既然鲫鱼的囊胚细胞核取代鲫鱼卵细胞核后能得到克隆鱼，那么异种鱼换核能否得到新的杂种鱼呢？我国科学家首先提出了这个问题，也首先解决了这个问题，就是培养克隆鲫鱼成功的那个研究所，设法把鲤鱼胚胎细胞的核取代了鲫鱼卵细胞的核。鲤鱼细胞核和鲫鱼卵细胞质居然能相安无事，并开始了类似受精卵分裂发育的过程，最后长出有“胡须”的“鲤鲫鱼”，这种鱼有“胡须”，生长快，完全像鲤鱼，但它的侧线鳞片数和脊椎骨的数目与鲫鱼相同，而且鱼味鲜美不亚于鲫鱼。这种人工克隆新鱼种的出现为鱼类育种开辟了新途径。
对科学的追求是永无止境的，鱼类，两栖类克隆的成功自然而然地使科学家把目光投向了哺乳类。美国和瑞士的科学家率先从灰色小鼠的胚胎细胞中取出细胞核，用这个核取代黑色小鼠受精卵细胞核。实际上，这个黑色小鼠的受精卵在精细胞核刚进入卵细胞后，就把精细胞核连同卵细胞的核一起除去。灰鼠胚胎细胞的核移人黑色小鼠的去核受精卵后，在试管里人工培养了四天，然后再把它植人白色小鼠的子宫内、经几百次灰、黑、白这样的操作以后，白色小鼠终于生下了三只小灰鼠。
去年2月27日出版的英国“自然”杂志公布了爱丁堡罗斯林研究所威尔莫特等人的研究成果：经过247次失败之后，他们在前年7月得到了一只名为“多利”的克隆雌性绵羊。
“多利”绵羊是如何“创造”出来的呢？威尔莫特等学者先给“苏格兰黑面羊”注射促性腺素，促使它排卵，得到卵之后，立即用极细的吸管从卵细胞中取出核，与此同时，从怀孕三个月的“芬多席特”六龄母羊的乳腺细胞中取出核，立即送人取走核的“苏格兰黑面羊”的卵细胞中，手术完成之后，用相同频率的电脉冲刺激换核卵，让“苏格兰黑面羊”的卵细胞质与“芬多席特”母羊乳腺细胞的核相互协调，使这个“组装”细胞在试管里经历受精卵那样的分裂、发育而形成胚胎的过程，然后，将胚胎巧妙地植人另一只母羊的子宫里。到去年7月，这只“护理”体外形成胚胎的母羊终于产下了小绵羊“多利”。“多利”不是由母羊的卵细胞和公羊的精细胞受精的产物，而是“换核卵”一步一步发展的结果，因此是“克隆羊”。
“克隆羊”的诞生，在世界各国引起了震惊，它难能可贵之处在于换进去的是体细胞的核，而不是胚胎细胞核。这个结果证明：动物体中执行特殊功能、具有特定形态的所谓高度分化的细胞与受精卵一样具有发育成完整个体的潜在能力。也就是说，动物细胞与植物细胞一样，也具有全能性。
克隆技术会给人类带来极大的好处，例如，英国PPL公司已培育出羊奶中含有治疗肺气肿的a-1抗胰蛋白酶的母羊。这种羊奶的售价是6千美元一升。一只母羊就好比一座制药厂，用什么办法能最有效、最方便地使这种羊扩大繁殖呢？最好的办法就是“克隆”。同样，荷兰PHP公司培育出能分泌人乳铁蛋白的牛，以色列LAS公司育成了能生产血清白蛋白的羊，这些高附加值的牲畜如何有效地繁殖？答案当然还是“克隆”。
母马配公驴可以得到杂种优势特别强的动物——骡，骡不能繁殖后代，那么，优良的骡如何扩大繁殖？最好的办法也是“克隆”，我国的大熊猫是国宝，但自然成功率低，因此已濒临绝种。如何挽救这类珍稀动物？“克隆”为人类提供了切实可行的途径。
克隆动物还对于研究癌生物学、研究免疫学、研究人的寿命等都有不可低估的作用。
关键词：中药；肺腑汤；耐药性；肺结核
中图分类号：R521
文献标识码：B文章编号：
1673-7717（2008）11-2472-02
Clinical Researches onHerb Feifu-decoction
Therapy Drug Resistance Pulmonary Tuberculosisn
LIN Cunzhi1, ZHU Xinhong2, DENG Kai1, TIAN Hong1, WANG Jian3, ZHANG Haiyan1（
1.Qingdao Thoracic Hospital,Qingdao 266043,Shandong,China; 2.Qingdao Municipal Hospital，
Qingdao 266012,Shandong,China；3.Qingdao Steel Group Staff-worker Hospital, Qingdao 266043,Shandong,China)）
Abstract：Objective：To explore the clinical effect of the herb Feifu-decoction on drug resistance pulmonary tuberculosis.Methods：Eighty cases with retreatment and drug resistance pulmonary tuberculosis in hospital were selected, and divided into two groups at random. The two groups were given the same regime, treatment group forty cases were given herb Feifu-decoction one dosis, twice per day. Control group forty cases were only given anti-tuberculosis drugs. The course of treatment was one month. Forty healthy individuals were as control. Results：The T lymphocyte subsets in peripheral blood were no statistical significance before treatment between treatment and control groups(P>0.05), while they were statistical significance comparing with healthy individual group(P
Key words：herb; Feifu-decoction; drug resistance; pulmonary tuberculosis
耐药性肺结核是难治之病，其发病率不断增高，已成为摆在中西医学界面前亟待解决的难题，也日益成为倍受关注的社会问题。现代研究证明肺结核是一种以细胞免疫功能低下为特征的疾病，耐药性肺结核的发生与机体细胞免疫功能失衡尤其T淋巴细胞亚群的比例失衡和功能紊乱有密切关系。本研究选择耐药性肺结核作为研究对象，以细胞免疫功能和临床症状为主要观察指标，以中药肺腑汤为干预措施进行随机对照临床研究，具有重要的现实意义和社会意义。
1临床资料
1．1一般资料 病例选择：选择在本院住院治疗前痰涂片抗酸染色或培养阳性、耐药的复治肺结核病患者80例，男53例，女27例，年龄45～83岁，平均（48±3.5）岁。进行随机分组：治疗组40例，男29例，女11例，平均年龄（50±5.2）岁；对照组40例，男22例，女18例，平均年龄（47±3.8）岁。两组患者的年龄、病情差异在治疗前无统计学意义。正常健康40人，男25人，女15人，平均年龄（27±3.8）岁。
1.2检查及判断方法痰结核分枝杆菌涂片采用常规抗酸染色法检查；痰结核分枝杆菌培养和药敏试验采用美国生产的Bact/Alert 3D培养机进行痰培养和药敏试验；血沉采用常规方法检查；胸部检查采用双螺旋CT常规扫描，病灶吸收好转的判断标准是病变范围变小、空洞变小30%以上或闭合、病灶密度增加或有钙化现象。免疫学检查采用流式细胞仪检测外周血中T细胞亚群（CD3、CD4、CD8）的变化。
1.3统计学处理治疗前、后好转例数以及免疫学指标的检测数据，均经SPSS11.5统计软件进行统计学处理后，再进行卡方(χ2)检验和t检验,确定P值，P0.05无统计学意义。
2治疗方法
2.1治疗方案两组患者给予3HREZ(S)/6HRE，或根据药敏试验结果调整用药方案，同时适量给予保肝辅助治疗。复治患者是指初次治疗失败、规则用药满疗程痰菌又复阳、不规则化疗超过1个月的患者。耐药是指至少耐异烟肼和利福平两种以上的药物。
2.2中药肺腑汤治疗 治疗组40例，中药肺腑汤制剂组方：沙参、天冬、麦冬、山药、黄芪、熟地、茯苓、阿胶、奚甘草等。给予每日1剂中药汤剂，分2次给药；对照组40例患者只给予口服抗结核药物治疗，疗程均为1个月。
3结果
3．1临床指标检测结果 在治疗1个月后，治疗组痰菌涂片及痰培养阴转、病灶吸收好转、血沉恢复正常与对照组比较差异有统计学意义（P
3.2 流式细胞仪检测T细胞亚群的结果 （1）治疗组与对照组在治疗前，外周血中T细胞亚群差异无统计学意义（P>0.05），与正常组比较差异有统计学意义（P
（2）治疗1个月后外周血T细胞亚群的检测结果，经统计学t检验，治疗组1个月后CD3、CD4、CD8水平均较治疗前有明显好转，差异有统计学意义（t=4.24； P0.05)，见表3。
4讨论
对耐药结核病尤其是耐多药结核病的治疗是全球结核病控制工作中的关键性的难题，当前全球结核病患者中至少有2/3以上的结核病患者有发生耐药或耐多药结核病的危险性，而且耐多药结核病的治愈率都比较低，有报道仅为56%[1]，死亡率高。治疗所需费用是非耐药结核病的10～20倍以上。对耐多药结核病患者的有效治疗是控制结核病蔓延的有效途径之一。在常规抗结核药物治疗的同时，笔者探索利用中药汤剂治疗耐药性肺结核病患者，治疗1个月后观察痰涂片及痰结核菌培养阴转、血沉恢复正常、病灶吸收、免疫功能恢复的改变。
耐药性肺结核病患者多为肺阴虚，治疗及时得法则易愈，失之则转变成难治的特点，在古方的基础上选用能提高调节机体免疫力的具有养阴益气功能的中药组成方肺腑汤，方中以天冬、麦冬为君药，具有滋阴养肺的功效，与耐药肺结核患者以肺阴虚为主的病机相吻合，体现了中医整体观念和治未病的思想。现代医学证明肺结核是一种以细胞免疫功能低下为特征的疾病，肺结核的发生与机体细胞免疫功能失衡有关，T淋巴细胞亚群在抗结核免疫保护系统中起着决定性的作用。
许多研究表明结核病患者尤其是复治、耐多药患者外周血中T细胞亚群CD3+T和CD4+T水平明显降低，CD8+T活性增高[2]。经正规抗结核治疗后，可以有一定的改变。有报道中药黄芪可以调节机体的免疫功能，改善结核病患者的临床症状，促进痰菌的阴转，血沉恢复，病灶的吸收[3-5]，与本研究结果一致。对耐药或耐多药肺结核患者应用肺腑汤联合抗结核药物治疗1个月后，与对照组比较，T细胞亚群有明显的改变，说明肺腑汤可以调节机体的细胞免疫功能。
现代研究证明麦冬、黄芪能增强免疫功能，沙参可提高免疫细胞活性，具有调节免疫平衡的作用；黄芪可促进细胞免疫功能并对Th1细胞分泌细胞因子-干扰素（IFN-γ）有明显的刺激作用，包括自身诱生、促进诱生和活性发挥等3方面；奚甘草可增强ConA诱导的T淋巴细胞分泌的IFN-γ能力，并可增加ConA诱导淋巴细胞分泌IFN的产生，对Th2细胞分泌细胞因子起抑制作用。
本实验的研究证实，治疗前耐药肺结核病患者的整体免疫功能是低下的， T淋巴细胞亚群数量明显降低。经1个月的治疗后，治疗组：肺腑汤对淋巴细胞免疫功能有明显的正向调节作用，痰菌及痰培养的阴转、血沉恢复正常、病灶的吸收都较对照组有明显的改善，从而达到缩短临床疗程，提高临床疗效的目的。为耐性药肺结核的治疗开辟了中医中药的新途径，具有重要的临床指导意义。选用具有提高、调节机体免疫力的养阴益气中药组成的方剂，以天冬、麦冬为君药，具有滋阴养肺的功效，体现了中医整体观念和治未病的思想。肺腑汤辅助抗结核药物治疗肺结核肺阴虚型效果满意，值得临床推广应用。
参考文献
［1］潘唏，何国钧.耐多药结核病的研究进展[J]．中华结核和呼吸杂志，2000，23（2）：119-123.
［2］Barcelos W, Martins-Filho OA, Guimardes TM,et al. Peripheral blood mononuclear cells immunophenotyping in pulmonary tuberculosis patients before and after treatment [J]. Microbiol Immunol，2006，50(8):597-605.
［3］王伟，阮祥林.抗结核药伍用黄芪治疗难治性肺结核疗效分析[J].中国医师杂志，2004，6（9）：1282.
【关键词】他汀类药：稳定：动脉粥样硬化斑块
【中图分类号】R972+．6
【文献标识码】B
【文章编号】 1673-7555[2007]02-63-02
斑块破裂、血小板聚集、血栓形成造成冠脉闭塞是急性冠脉综合征(ACS)的发病机制已成为共识，其中斑块破裂又视为ACS发生中最重要的始动因素。因此，采取有力措施稳定斑块，防止斑块破裂便可阻止或减少ACS的发生。大量的研究表明，他汀类药物不仅可全面调脂，还有稳定斑块、改善内皮功能、减少炎症、抑制血栓形成等多种非调脂作用。本文就他汀类药物在稳定斑块中的作用与机制作一简介。
1抑制MMPs的分泌及活性
近几年研究表明，动脉粥样硬化斑块中的单核，巨噬细胞基质金属蛋白酶(Matrix Meta lloproteinase MMPs)分泌增多和，(或)内源性基质蛋白酶抑制物(Tissue Inhibitor of Meta lloproteinase TIMPs)减少是造成动脉粥样硬化斑块纤维帽厚度变薄和抗损度降低、斑块稳定性下降的主要机制之一。因此，抑制MMPs的分泌及活性，便可稳定斑块。他汀类药物能够稳定斑块其作用机制之一可能与其能够抑制MMPs的分泌及活性有关。动物实验证实，他汀类药物可减少细胞外脂质沉积，减小内膜和中膜巨噬细胞大小，降低巨噬细胞胆固醇含量，抑制巨噬细胞和平滑肌细胞产生MMPs，增加胶原以稳定斑块。Crisby等对颈动脉狭窄患者进行普伐他汀治疗3个月，3个月后行颈动脉内膜斑块切除术，对切除的斑块检查发现，斑块中巨噬细胞、胆固醇、氧化低密度脂蛋白(ox-LDD、凋亡细胞、MMPs均显著减少，而TIMP-I和胶原明显增加，说明他汀类药物能明显抑制MMPs的分泌。
他汀类药物不仅能抑制MMPs的分泌，而且能够抑制MMPs的活性。Bellosta等[7]研究发现，氟伐他汀呈剂量依赖性明显抑制鼠巨噬细胞中MMPs活性(活性抑制20％。40％)。在人单核细胞源巨噬细胞中只需小剂量(5umoI／L)便可抑制MMPs活性30％。以上研究说明他汀类药物能抑制MMPs分泌，抑制MMPs活性，增加胶原，加固纤维帽而起到稳定斑块的作用。
2抑制斑块内炎症
目前研究证实，炎症导致冠脉粥样硬化斑块不稳定是ACS的重要机制，炎性细胞增多的炎症反应是促进斑块破裂的主要因素，急性炎症反应越重斑块越易破裂。因此抑制斑块内的炎症反应便可稳定斑块，防止斑块破裂。他汀类药物稳定斑块作用的另一机制是其具有抗炎作用。体外研究证实，高胆固醇血症大鼠经氟伐他汀治疗后血小板激活因子(PAF)和白三烯所致的白细胞黏附及迁移显著被抑制。Weber等[10]研究发现，洛伐他汀可抑制单核细胞CDllb表达，从而抑制单核细胞与内皮的黏附作用，阻止了炎性细胞的黏附与迁移，抑制了炎症反应的启动，抑制了炎症反应的发生。Ortego等[11]研究发现，阿托伐他汀可减少兔动脉硬化模型巨噬细胞浸润，降低内膜及中膜单核细胞趋化蛋白(MCP)水平，减弱巨噬细胞及平滑肌细胞、核因子-kβ活性，并抑制培养的平滑肌细胞、单核细胞、NF-kβ及趋化因子的表达，从而起到抑制炎症反应的作用。
C反应蛋白(CRP)为炎性反应标志物，CRP可激活斑块内的补体系统，使斑块不稳定性、易损性增加[12]。CRP又可诱导黏附分子如血管细胞黏附分子一1(VCAM-11、细胞间黏附分子一1(ICAM-1)的表达，而上述分子介导白细胞向血管内皮黏附及迁移，并引起斑块的生长及不稳定性增加。较多的研究已证实[13,14]，他汀类药物可显著降低CRP的血浓度，说明他汀类药物能抑制CRP的合成，抑制由CRP诱发的斑块不稳定。此外较多的研究也证实[15，16]，他汀类药物不仅能抑制CRP的合成，同时也能抑制IL-6、IL-1、SSA、INF-ct、P选择素等多种炎性因子的合成，进一步抑制了炎症反应，消除有炎症诱发的斑块损伤而稳定斑块。
3改善血管内皮功能
血管内皮功能不全在斑块破裂过程中起着重要作用，因为内皮功能不全可诱发冠脉血管张力调节机能受损，冠脉血管壁重塑，血小板聚集以及单核细胞、中性粒细胞活化及黏附，大量炎性细胞活化并渗入到斑块内，诱发炎症及分泌大量MMPs等，促进斑块的不稳定性。他汀类药物稳定斑块的另一作用机制是能够改善血管内皮功能。早期的动物实验发现，洛伐他汀可改善胆固醇喂养兔的内皮功能，之后许多临床研究证实，高胆固醇血症伴发的内皮功能不全可通过他汀类药物治疗得到逆转[17]。0’Driscoll等研究发现[18]，他汀类药治疗后能明显改善肱动脉内皮依赖的舒张功能。Dupuis等在RECIFE试验中也证实[19]，普伐他汀治疗后经血流介导的血管扩张反应增加42％。Tamai等报告[20]，LDL由3．69mmol／L降到0．8mmol／L仅2小时内皮功能即可改善，并认为此作用与局部的一氧化氮(N0)代谢有关。进一步的研究证明[21]，辛伐他汀和普伐他汀可直接激活内皮细胞一氧化氮合成酶(eNOS)，引起NO的迅速释放而改善内皮功能。而Laufs等认为[22]，辛伐他汀和洛伐他汀不是影响eNOS的基因转录，而是影响转录后机制，使eNOS mRNA表达上调，提高eNOS活性，促进NO分泌，而改善血管内皮功能。总之他汀类药物通过改善内皮功能，恢复血管内皮正常的抗炎、抗血小板聚集、血管舒张等功能而起到稳定斑块的作用。
4降血脂抑制脂核扩大
一、选择题(2.5×20=50分)
1.下列有关组成生物体元素和化合物的叙述，正确的是 ()
A.同一生物体内不同细胞的功能不同，主要是由不同细胞内有机物的种类和含量差异引起的，而构成这些细胞的化学元素的种类基本是一致的
B.一个DNA分子水解后能得到4种脱氧核苷酸，而一个蛋白质分子彻底水解后就能得到20种氨基酸
C.蛋白质和DNA分子的多样性都与它们的空间结构密切相关
D.淀粉、糖原、纤维素和麦芽糖彻底水解后，得到的产物是不同的
[答案] A
[解析] 同一生物体内，不同细胞的功能不同，其根本原因是基因选择性表达，合成了不同种类的有机物，而组成细胞的元素种类基本相同，A项正确。组成蛋白质的氨基酸种类共有20种，但并不是每种蛋白质都含有20种氨基酸，B项错误。DNA分子的多样性是由构成DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定的，C项错误。淀粉、糖原、纤维素和麦芽糖彻底水解后，得到的都是葡萄糖，D项错误。
2.糖链是细胞内除蛋白质、核酸之外的另一类大分子物质，在细胞壁、细胞膜、细胞质中都有分布。下列有关说法正确的是()
A.糖链是生物体内糖的主要存在形式，如淀粉、糖原都是常见的糖链
B.糖链都能为细胞生命活动提供能量
C.根据长度不同，糖链可分为单糖、二糖和多糖
D.可用斐林试剂在沸水浴情况下检测糖链的存在
[答案] A
[解析] 糖链并不都能为细胞生命活动提供能量，例如纤维素是细胞壁的主要成分之一，B错误;根据题意“糖链是细胞内除蛋白质、核酸之外的另一类大分子物质”，可以看出糖链应该是多糖，C错误;斐林试剂能够与还原糖在水浴条件下发生反应，呈现砖红色沉淀，而糖链不属于还原糖，D错误。
3.如图中甲、乙、丙表示人体内的三种物质，均由物质单体a合成，其中甲是能够降低血糖的激素;乙由浆细胞分泌产生，并能发挥免疫作用;丙位于细胞膜上，与主动运输和协助扩散有关。下列相关说法中不正确的是()
A.甲、乙、丙三种物质均是若干单体a通过脱水缩合反应合成的
B.甲、乙、丙三种物质的结构只与单体a的种类和数量有关
C.甲、乙、丙分别是胰岛素、抗体和细胞膜上的载体蛋白
D.甲、乙、丙三种物质合成的场所均为核糖体
[答案] B
[解析] 由图可知单体a为氨基酸，则甲、乙、丙均是若干单体a通过脱水缩合反应形成的。根据题干中对三种物质功能的描述，可知它们分别是胰岛素、抗体、细胞膜上的载体蛋白。蛋白质是在核糖体上合成的。蛋白质的结构与组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序及肽链的空间结构有关。
4.一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列3种氨基酸：
据此判断，下列有关叙述错误的是 ()
A.1个C22H34O13N6分子水解后可以产生3个谷氨酸
B.合成1个C22H34O13N6分子同时将产生5个水分子
C.1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基
D.在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA
[答案] C
[解析] 每个氨基酸含有1个氮原子，故该多肽为六肽;谷氨酸含有4个氧原子，设谷氨酸有X个，则根据氧原子平衡得出，4X+2(6-X)-5=13，故X=3;该多肽为六肽，合成该六肽需要六个氨基酸脱去5个水分子;该六肽中有1个游离的氨基和4个游离的羧基;三种氨基酸至少需要三种tRNA来转运。
5.如图所示为脂肪和糖类部分元素含量，已知两者最终氧化分解的产物相同。根据图中有关数据分析，以下说法错误的是()
A.同质量下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多
B.脂肪中H的比例较高，所以释放能量较多
C.同质量下，糖类比脂肪在氧化分解时产生的水多
D.正常情况下，糖类是能源物质，脂肪是储能物质
[答案] C
[解析] 从图中信息可知，脂肪中的H含量为12%，而糖类中的H含量仅为6%，H最终要被氧化进入水中，所以同质量下，糖类比脂肪在氧化分解时产生的水少，C错误。
6.关于细胞结构、功能及其化合物的说法正确的是()
A.转运RNA、抗体、酶、载体蛋白发挥相应作用后，不能继续发挥作用的是抗体
B.同一生物的不同细胞会因细胞分化而导致DNA有区别，但mRNA是相同的
C.蓝藻与黑藻都能进行光合作用，但二者在细胞结构上的主要区别是叶绿体的有无
D.蛋白质的合成不一定要在核糖体上进行，例如哺乳动物的成熟红细胞
[答案] A
[解析] 抗体与抗原结合后被吞噬细胞吞噬消化，不能继续发挥作用;同一生物的不同细胞会因细胞分化而导致mRNA有区别，但DNA是相同的;蓝藻属于原核生物，黑藻属于真核生物，二者在细胞结构上的主要区别是有无核膜包被的细胞核;蛋白质在核糖体上合成，哺乳动物的成熟红细胞不能合成蛋白质。
7.在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，正确的操作顺序以及将口腔上皮细胞置入质量分数为8%的盐酸溶液中水解的主要目的是 ()
①染色 ②水解 ③涂片 ④取口腔上皮细胞 ⑤观察
A.④①②③⑤，使细胞中的DNA水解成脱氧核苷酸
B.④②①③⑤，使细胞中物质全部水解
C.④⑤①③②，利用盐酸改变细胞壁的通透性，加速染色剂进入细胞
D.④③②①⑤，使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合
[答案] D
[解析] 正确的操作顺序是，取口腔上皮细胞后应制成临时装片，再进行水解、染色等操作。在质量分数为8%的盐酸溶液中水解的主要目的是改变细胞膜的通透性，使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。
8.用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗，一段时间后，测定培养液中各种离子的浓度，结果如图1所示(设水稻和番茄幼苗吸收量相等)。图2表示植物根细胞对离子的吸收速率与氧气浓度之间的关系。据图不能体现的信息是()
A.由图2可知，植物根细胞吸收离子的方式为主动运输
B.由图1可知，水稻对SiO需求量，番茄对SiO需求量最小
C.图1水稻培养液里的Mg2+浓度高于初始浓度，说明水稻不吸收Mg2+
D.图2中A点，离子吸收速率很低主要是受能量供应的限制
[答案] C
[解析] 由图2可知，离子的吸收速率与氧气浓度有关，即需要消耗能量，为主动运输，A正确。由图1可知，水稻对SiO需求量，番茄对SiO需求量最小，B正确。图1中水稻培养液的Mg2+浓度高于初始浓度，说明水稻吸水的速率大于吸收离子的速率，C错误。A点氧气浓度为零，细胞靠无氧呼吸提供的能量少，吸收速率低，D正确。
9.下列关于细胞结构和功能的说法，正确的是()
A.神经冲动的传导与细胞膜的选择透过性有关
B.含高尔基体的细胞一定有分泌功能
C.正常生理状态下，溶酶体不会分解细胞自身结构
D.叶绿体合成的ATP通过核孔进入细胞核，为转录提供能量
[答案] A
[解析] 神经冲动的传导与细胞膜的钠及钾离子通透有关，即与细胞膜的选择透过性有关，A正确;对植物细胞来说，高尔基体与有丝分裂中细胞板的形成有关，B错误;正常生理状态下，溶酶体可以分解衰老的细胞器等自身结构，C错误;叶绿体合成的ATP只能用于暗反应，不能用于其他生命活动，D错误。
10.下列关于人体细胞核结构和功能的叙述，不正确的是()
A.细胞核行使遗传功能的结构是染色质
B.与浆细胞比较，口腔上皮细胞的核孔数量较多
C.核孔是生物大分子选择性进出的通道
D.核仁与细胞内核糖体的形成有关
[答案] B
[解析] A项人体的遗传物质是DNA，主要分布在细胞核中，与蛋白质组成染色质，故A正确;B项核孔是核质之间大分子的运输孔道，细胞代谢越旺盛，转录形成的mRNA越多，因而核孔数量也越多，浆细胞代谢旺盛能合成并分泌抗体，而口腔上皮细胞代谢不旺盛，故B错误;C项核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，具有选择性，故C正确;D项细胞核内的核仁与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关，故D正确。
11.下列与叶绿体和线粒体有关的说法，正确的是()
A.叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同
B.线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿过4层磷脂双分子层
C.叶绿体产生的O2除供自身利用外，还可被线粒体利用
D.叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶都分布在基质中
[答案] B
[解析] 叶绿体基粒由许多类囊体垛叠而成，而线粒体则是内膜向内部凹陷形成崤，故A错误;线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少要穿过的结构有线粒体的两层膜和叶绿体的两层膜，共4层膜，故B正确;叶绿体进行光合作用产生的O2并不能被自身利用，故C错误;叶绿体中的酶分布在类囊体薄膜上，而酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中，故D错误。
12.下列关于物质跨膜运输的叙述中，错误的是()
A.肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖时需要消耗ATP
B.根细胞呼吸作用的强度影响其对离子吸收的选择性
C.海带细胞通过主动运输积累I等溶质，因而不会在海水中发生质壁分离
D.若神经细胞内线粒体功能受损，将会影响其对K+的吸收
[答案] B
[解析] 肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输，需要消耗ATP，A正确;离子吸收的选择性与载体种类有关，根细胞呼吸作用的强度影响吸收速率，B错误;海带细胞通过主动运输积累I等溶质，因而不会在海水中发生质壁分离，C正确;线粒体是有氧呼吸的主要场所，若神经细胞内线粒体功能受损，将会影响其对K+的吸收，D正确。
13.(2015·重庆)下列关于细胞结构和生物体内化合物的叙述正确的是()
A.抗体、激素、神经递质、酶发挥一次作用后都将失去生物活性
B.ATP脱去两个磷酸基团后成为RNA的基本组成单位之一
C.蓝藻和绿藻都能进行光合作用，故二者含有光合色素相同
D.细菌代谢速率极快，细胞膜和细胞器膜为酶提供了附着位置
[答案] B
[解析] 酶作为催化剂能够反复利用，而抗体、激素、神经递质发挥一次作用后都将失去生物活性，A错误;ATP为三磷酸腺苷去掉两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸，即为RNA的基本组成单位之一，B正确;蓝藻为原核生物细胞中含有藻蓝素和叶绿素，绿藻为真核生物细胞中含有叶绿素a和b、叶黄素和胡萝卜素四种色素，两者都可以进行光合作用但是色素不完全相同，C错误;细菌属于原核生物该种生物细胞中只有核糖体一个没有膜结构的细胞器，D错误。
14.如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述不正确的是()
A.①主要由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂不同时期呈现不同状态
B.②是产生核糖体、mRNA和合成蛋白质的场所
C.③在细胞周期中发生周期性变化，其主要成分是磷脂和蛋白质
D.蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核需要消耗能量
[答案] B
[解析] ①是染色质，主要由蛋白质和DNA构成，在细胞分裂不同时期呈现染色质和染色体两种状态;②是核仁，蛋白质的合成场所是核糖体;③是核膜，在细胞周期中发生周期性变化(前期消失，末期重现)，构成核膜的主要成分是磷脂和蛋白质;核孔是大分子物质进出细胞核的孔道，蛋白质和RNA等大分子通过核孔的过程需要消耗能量。
15.下图a、b、c是三种生物体的细胞，关于三种细胞结构的总结，不合理的是 ()
A.a和b是真核细胞，c是原核细胞，因为c中无成形的③
B.a、b分别是高等植物、动物细胞，因为a有细胞壁、无b中的⑧，b无细胞壁
C.c和a、b共有的结构是①、⑥、⑦，共有的有机物是蛋白质、DNA、RNA等
D.用纤维素酶分别处理a、b、c细胞的外层结构，a、c外层结构被破坏，b无影响
[答案] D
[解析] a、b中均有成形的细胞核，为真核细胞，c中无成形的细胞核为原核细胞，A项正确。a中有细胞壁、叶绿体、液泡，无中心体，是高等植物细胞，b是高等动物细胞，B项正确。c和a、b共有的结构是细胞膜、细胞质、核糖体，a、b、c中均有DNA、RNA和蛋白质，C正确。a、c均有细胞壁，但a、c细胞壁的化学成分不同，用纤维素酶处理，对c的细胞壁不起作用，D错误。
16.2013年8月的“恒天然奶粉原料检出肉毒杆菌”事件被证实是虚惊一场，该事件之所以会引起如此大负面影响是因为肉毒杆菌是一种生长在缺氧环境下的细菌，在罐头食品及密封腌制食物中生存能力极强，其繁殖过程中会分泌一种蛋白质类的肉毒毒素，该毒素能引起特殊的神经中毒症状，致残率、病死率极高。据此分析下列有关说法正确的是()
A.肉毒杆菌是异养生物，有氧环境中能量大部分来自线粒体
B.肉毒毒素的合成和分泌过程需要内质网和高尔基体的参与
C.与呼吸道相比，消化道更容易被肉毒杆菌感染而致病
D.肉毒杆菌细胞中没有染色体，其繁殖方式为无丝分裂
[答案] C
[解析]肉毒杆菌是一种生长在缺氧环境下的细菌，在有氧环境下不能生存，故A错。肉毒杆菌为原核生物
，无各种细胞器(除了核糖体)，故B错。与呼吸道相比，消化道更缺氧气，更适合肉毒杆菌生存，故C正确。细菌分裂方式为二分裂，故D错。
17.关于①蓝藻、②酵母菌、③乳酸菌、④水绵、⑤黑藻、⑥噬菌体这6种生物的归纳错误的是()
A.均可用显微计数法来测其种群密度
B.含有线粒体的只有②④⑤
C.生产者只有①④⑤
D.都含有蛋白质与核酸
[答案] A
[解析] 可用显微计数法来测其种群密度的应属单细胞生物，水绵、黑藻都是多细胞生物，噬菌体属病毒，个体小，不可用显微计数法来测其种群密度，A错误;一般真核生物含有线粒体，蓝藻、乳酸菌是原核生物，噬菌体是病毒无线粒体，B正确;①④⑤均可进行光合作用，属生产者，C正确;一般生物都具有蛋白质和遗传物质核酸，D正确。
18.(2015·安徽安庆二模)2014年诺贝尔奖成果——超分辨率荧光显微镜，将光学显微镜带入到纳米维度，下列有关其应用的说法错误的是()
A.能观察埃博拉病毒中核糖体的分布
B.能观察受体在神经突触中的分布
C.可捕捉细胞骨架的动态重构过程
D.可追踪受精卵中蛋白质的变化情况
[答案] A
[解析] 病毒的结构简单，无细胞结构，无核糖体，A错误。
19.(2015·北京丰台)下列真核细胞内的反应可在生物膜上发生的是()
A.DNA的转录 B.激素与受体的结合
C.氨基酸脱水缩合 D.葡萄糖水解成丙酮酸
[答案] B
[解析] DNA的转录主要发生在细胞核中，A错误;激素与受体结合，有的激素受体位于细胞膜上，B正确;氨基酸的脱水缩合发生在核糖体上，核糖体没有膜结构，C错误;葡萄糖水解成丙酮酸的场所是细胞质基质，D错误。
20.(2015·湖南六校联考)下列细胞或细胞结构中能合成多糖的有()
①叶绿体 ②肝细胞 ③核糖体 ④骨骼肌 ⑤高尔基体
A.②③⑤ B.①②③④
C.②③④⑤ D.①②④⑤
[答案] D
[解析] 叶绿体是光合作用的场所，光合作用的产物是糖类(淀粉)等有机物;肝细胞能合成肝糖原;核糖体是合成蛋白质的场所;骨骼肌能合成肌糖原;高尔基体参与植物细胞壁的形成，植物细胞壁的主要成分之一是纤维素。
二、非选择题(50分)
21.(10分)如下图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物，a、b、c、d代表不同的小分子物质，A、B、C代表不同的大分子物质，请分析回答下列问题。
(1)物质a是________，检验物质a的常用试剂是________。在动物细胞内，与物质A作用最相近的物质是________。若物质A在动物、植物细胞中均可含有，并且作为细胞内最理想的储能物质，不仅含能量多而且体积较小，则A是________。
(2)物质b是________，若某种B分子由18个b分子(平均相对分子质量为128)组成的两条链组成，则该B分子的相对分子质量大约为________。
(3)物质c在人体细胞中共有________种，分子中________的不同决定了c的种类不同。
(4)物质d是________，d和________、维生素D都属于固醇类物质。
[答案] (1)葡萄糖 斐林试剂 糖原 脂肪 (2)氨基酸 2016 (3)4 含氮碱基 (4)雄性激素 胆固醇
22.(10分)(2015·福建泉州)人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质。这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。
(1)自由水的生理作用：________________________________________。(答出2点)
(2)人每天都要补充一定数量的蛋白质，尤其是在婴幼儿时期，如果蛋白质摄入不足会导致抵抗力下降，原因是__________________________________________。
(3)市场上出售的少数劣质奶粉中掺有植物淀粉，请问如何鉴定奶粉是否含淀粉?____________________________________。
(4)若有三个核酸分子，经分析共有5种碱基、8种核苷酸、4条核苷酸链，则这3个核酸分子分别是 ()
A.1个DNA和2个RNA
B.2个DNA和1个RNA
C.3个DNA
D.3个RNA
(5)牛奶、婴幼儿奶粉中含量较多的二糖是________。牛奶、婴幼儿奶粉中都添加钙、铁等元素，其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分，铁是血红蛋白的组成成分，这说明无机盐的生理作用是______________________________;0.9%的生理盐水对维持细胞内外渗透压非常重要，这说明无机盐的生理作用是__________________________________。
(6)俗话说，“一方水土养一方人”，饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一。在天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人体必需元素，其中属于大量元素的是______________________________。
[答案] (1)①是细胞内的良好溶剂;②参与多种生物化学反应;③运送营养物质和代谢废物;④为多细胞生物体内的细胞提供了良好的液体环境(任选2点答题)
(2)蛋白质摄入量不足，会影响抗体的合成
(3)滴加碘液，观察其是否变蓝，若变蓝，则说明其含有淀粉
(4)A
(5)乳糖 构成细胞内某些复杂化合物 维持生物体的生命活动
(6)K、Ca、P、Mg
[解析] (1)自由水的生理作用：①是细胞内的良好溶剂;②参与多种生物化学反应;③运送营养物质和代谢废物;④为多细胞生物体内的细胞提供了良好的液体环境。(2)蛋白质摄入不足会导致抵抗力下降，原因是蛋白质摄入量不足，会影响抗体的合成。(3)鉴定奶粉是否含淀粉的方法：滴加碘液，观察其是否变蓝，若变蓝，则说明其含有淀粉。(4)有5种碱基说明有DNA和RNA，然后3个分子4条核苷酸链，说明有一个双链，两个单链，所以有2个RNA,1个DNA。(5)牛奶、婴幼儿奶粉中含量较多的二糖是乳糖。碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分，铁是血红蛋白的组成成分，这说明无机盐的生理作用是构成细胞内某些复杂化合物;0.9%的生理盐水对维持细胞内外渗透压非常重要，这说明无机盐的生理作用是维持生物体的生命活动。(6)细胞内的大量元素是C、H、O、N、S、K、Ca、P、Mg。
23.(10分)细胞是生物体结构和功能的基本单位，自然界中生物种类繁多，甲、乙、丙为三种生物的细胞结构图，根据所学生物知识回答下列问题：
(1)从结构上来看，甲细胞与乙、丙细胞的主要区别是：________。
(2)成熟菠菜叶片中叶肉细胞结构如图乙，某实验小组将菠菜叶高温爆炒，发现菜汁变绿色，原因可能是图乙中________结构被破坏(用数字回答)。
(3)若图丙细胞的分泌物为抗利尿激素，其与靶细胞膜受体结合后，促进肾小管和集合管对水分的重吸收，细胞外液渗透压会下降，该过程体现了细胞膜具有________的功能。
(4)若图丙为人体胰岛B细胞，则图中分泌物需经________的加工、转运与分泌;已知该分泌物的结构如图丁所示，且该分泌物的分子量为30030，氨基酸平均分子量为118，则⑧中控制合成该分泌物的物质中至少含有________个磷酸二酯键。
[答案] (1)甲没有核膜包被的细胞核(无成形的细胞核) (2)②③(必须答全) (3)信息交流
(4)内质网、高尔基体和细胞膜(必须答全) 1798
[解析] (1)甲细胞没有核膜包被的细胞核，从形态结构上分析，应为原核生物蓝藻;乙细胞有细胞壁、液泡、叶绿体，为典型的植物细胞，甲乙最主要的区别是甲没有核膜包被的细胞核(无成形的细胞核)。(2)叶绿素位于叶绿体中。菠菜叶高温爆炒，菜汁变绿色，说明③叶绿体、②细胞膜结构遭到破坏。(3)丙细胞分泌的抗利尿激素作为信息分子，与靶细胞膜受体结合，使受体细胞产生相应的生理活动，体现了细胞膜具有信息交流的功能。(4)胰岛B细胞分泌的胰岛素化学本质为蛋白质，需要内质网和高尔基体的加工，从细胞膜分泌到细胞外;欲知控制合成该物质的基因最少含有的磷酸二酯键的数目a，应先求得基因的碱基数目b(a=b-2)，已知胰岛素基因的碱基的数目：合成的胰岛素中氨基酸的数目61，假设胰岛素中氨基酸的总数为X，则可得如下方程式：118X=30030+(X-2)×18+6(6个—SH之间连接脱去氢丢失的分子量)，解方程X=300;故胰岛素基因的碱基的数目为1800个，最少含有的磷酸二酯键的数目1798个。
24.(10分)下图中a、b、c、d为细胞器，3H-亮氨酸参与图示过程可合成物质3H-X。请据图回答：
(1)分离细胞中细胞器的常用方法是________，其中观察c需用到染色剂________。
(2)在图示过程中，膜面积会发生变化的细胞器有________(填字母)。
(3)c中的酶有多种，它们的分子结构明显不同的根本原因是________。
(4)图中含有DNA的结构是________(填字母)，蓝藻细胞中也有的细胞器是________(填字母)。
(5)若3H-X可使血糖浓度升高，则分泌该物质的细胞是________;若物质3H-X可在下丘脑与垂体细胞间传递信息，且在寒冷环境中分泌量明显增多，则物质3H-X为________。
[答案] (1)差速离心法 健那绿
(2)b、d
(3)控制合成不同酶的基因的遗传信息不同
(4)c a
(5)胰岛A细胞 促甲状腺激素释放激素
[解析] (1)分离细胞中细胞器的常用方法是差速离心法，c是线粒体，可被健那绿染成蓝绿色。(2)图示为分泌蛋白合成加工及分泌过程，图中a是核糖体，b是内质网，d是高尔基体，该过程中b、d膜面积会发生变化。(3)线粒体中的酶有多种，它们的化学本质是蛋白质，分子结构明显不同的根本原因是控制合成不同酶的基因的遗传信息不同。(4)图中含有DNA的结构是线粒体。蓝藻细胞是原核细胞，与真核细胞共有的细胞器是核糖体。(5)使血糖浓度升高的物质是胰高血糖素，是由胰岛A细胞合成分泌的。下丘脑合成分泌促甲状腺激素释放激素，作用于垂体细胞，在寒冷环境中促甲状腺激素释放激素分泌量明显增多。
二、非选择题(50分)
21.(10分)如下图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物，a、b、c、d代表不同的小分子物质，A、B、C代表不同的大分子物质，请分析回答下列问题。
(1)物质a是________，检验物质a的常用试剂是________。在动物细胞内，与物质A作用最相近的物质是________。若物质A在动物、植物细胞中均可含有，并且作为细胞内最理想的储能物质，不仅含能量多而且体积较小，则A是________。
(2)物质b是________，若某种B分子由18个b分子(平均相对分子质量为128)组成的两条链组成，则该B分子的相对分子质量大约为________。
(3)物质c在人体细胞中共有________种，分子中________的不同决定了c的种类不同。
(4)物质d是________，d和________、维生素D都属于固醇类物质。
[答案] (1)葡萄糖 斐林试剂 糖原 脂肪 (2)氨基酸 2016 (3)4 含氮碱基 (4)雄性激素 胆固醇
22.(10分)(2015·福建泉州)人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质。这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。
(1)自由水的生理作用：________________________________________。(答出2点)
(2)人每天都要补充一定数量的蛋白质，尤其是在婴幼儿时期，如果蛋白质摄入不足会导致抵抗力下降，原因是__________________________________________。
(3)市场上出售的少数劣质奶粉中掺有植物淀粉，请问如何鉴定奶粉是否含淀粉?____________________________________。
(4)若有三个核酸分子，经分析共有5种碱基、8种核苷酸、4条核苷酸链，则这3个核酸分子分别是 ()
A.1个DNA和2个RNA
B.2个DNA和1个RNA
C.3个DNA
D.3个RNA
(5)牛奶、婴幼儿奶粉中含量较多的二糖是________。牛奶、婴幼儿奶粉中都添加钙、铁等元素，其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分，铁是血红蛋白的组成成分，这说明无机盐的生理作用是______________________________;0.9%的生理盐水对维持细胞内外渗透压非常重要，这说明无机盐的生理作用是__________________________________。
(6)俗话说，“一方水土养一方人”，饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一。在天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人体必需元素，其中属于大量元素的是______________________________。
[答案] (1)①是细胞内的良好溶剂;②参与多种生物化学反应;③运送营养物质和代谢废物;④为多细胞生物体内的细胞提供了良好的液体环境(任选2点答题)
(2)蛋白质摄入量不足，会影响抗体的合成
(3)滴加碘液，观察其是否变蓝，若变蓝，则说明其含有淀粉
(4)A
(5)乳糖 构成细胞内某些复杂化合物 维持生物体的生命活动
(6)K、Ca、P、Mg
[解析](1)自由水的生理作用：①是细胞内的良好溶剂;②参与多种生物化学反应;③运送营养物质和代谢废物;④为多细胞生物体内的细胞提供了良好的液体环境。(2)蛋白质摄入不足会导致抵抗力下降，原因是蛋白质摄入量不足，会影响抗体的合成。(3)鉴定奶粉是否含淀粉的方法：滴加碘液，观察其是否变蓝，若变蓝，则说明其含有淀粉。(4)有5种碱基说明有DNA和RNA，然后3个分子4条核苷酸链，说明有一个双链，两个单链，所以有2个RNA,1个DNA。(5)牛奶、婴幼儿奶粉中含量较多的二糖是乳糖。碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分，铁是血红蛋白的组成成分，这说明无机盐的生理作用
是构成细胞内某些复杂化合物;0.9%的生理盐水对维持细胞内外渗透压非常重要，这说明无机盐的生理作用是维持生物体的生命活动。(6)细胞内的大量元素是C、H、O、N、S、K、Ca、P、Mg。
23.(10分)细胞是生物体结构和功能的基本单位，自然界中生物种类繁多，甲、乙、丙为三种生物的细胞结构图，根据所学生物知识回答下列问题：
(1)从结构上来看，甲细胞与乙、丙细胞的主要区别是：________。
(2)成熟菠菜叶片中叶肉细胞结构如图乙，某实验小组将菠菜叶高温爆炒，发现菜汁变绿色，原因可能是图乙中________结构被破坏(用数字回答)。
(3)若图丙细胞的分泌物为抗利尿激素，其与靶细胞膜受体结合后，促进肾小管和集合管对水分的重吸收，细胞外液渗透压会下降，该过程体现了细胞膜具有________的功能。
(4)若图丙为人体胰岛B细胞，则图中分泌物需经________的加工、转运与分泌;已知该分泌物的结构如图丁所示，且该分泌物的分子量为30030，氨基酸平均分子量为118，则⑧中控制合成该分泌物的物质中至少含有________个磷酸二酯键。
[答案] (1)甲没有核膜包被的细胞核(无成形的细胞核) (2)②③(必须答全) (3)信息交流
(4)内质网、高尔基体和细胞膜(必须答全) 1798
[解析] (1)甲细胞没有核膜包被的细胞核，从形态结构上分析，应为原核生物蓝藻;乙细胞有细胞壁、液泡、叶绿体，为典型的植物细胞，甲乙最主要的区别是甲没有核膜包被的细胞核(无成形的细胞核)。(2)叶绿素位于叶绿体中。菠菜叶高温爆炒，菜汁变绿色，说明③叶绿体、②细胞膜结构遭到破坏。(3)丙细胞分泌的抗利尿激素作为信息分子，与靶细胞膜受体结合，使受体细胞产生相应的生理活动，体现了细胞膜具有信息交流的功能。(4)胰岛B细胞分泌的胰岛素化学本质为蛋白质，需要内质网和高尔基体的加工，从细胞膜分泌到细胞外;欲知控制合成该物质的基因最少含有的磷酸二酯键的数目a，应先求得基因的碱基数目b(a=b-2)，已知胰岛素基因的碱基的数目：合成的胰岛素中氨基酸的数目61，假设胰岛素中氨基酸的总数为X，则可得如下方程式：118X=30030+(X-2)×18+6(6个—SH之间连接脱去氢丢失的分子量)，解方程X=300;故胰岛素基因的碱基的数目为1800个，最少含有的磷酸二酯键的数目1798个。
24.(10分)下图中a、b、c、d为细胞器，3H-亮氨酸参与图示过程可合成物质3H-X。请据图回答：
(1)分离细胞中细胞器的常用方法是________，其中观察c需用到染色剂________。
(2)在图示过程中，膜面积会发生变化的细胞器有________(填字母)。
(3)c中的酶有多种，它们的分子结构明显不同的根本原因是________。
(4)图中含有DNA的结构是________(填字母)，蓝藻细胞中也有的细胞器是________(填字母)。
(5)若3H-X可使血糖浓度升高，则分泌该物质的细胞是________;若物质3H-X可在下丘脑与垂体细胞间传递信息，且在寒冷环境中分泌量明显增多，则物质3H-X为________。
[答案] (1)差速离心法 健那绿
(2)b、d
(3)控制合成不同酶的基因的遗传信息不同
(4)c a
关键词 生物学教材 教材编排 生命的动力
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
2004年，美国麦格劳-希尔出版了美国高中主流理科教材Biology：The Dynamics of life，该教材的中译本《生物：生命的动力》于2008年由浙江教育出版社出版（以下简称“美国教材”）。美国教材逻辑严谨，知识联系紧密，有利于中学生对生物学知识的建构与迁移。笔者立足于结构与功能观，研究美国教材“分子与细胞”章节关于细胞结构与功能内容编排的方式及特点，旨在为我国课堂教学提供参考性意见。
1 结构与功能观的概述
结构是系统内各成分之间相互联系、作用的方式，是系统的基本属性，又是系统具有整体性、功能性的依据。而功能是从系统外部反映系统的整体性，两者所要揭示的内容是不同的，但是两者又是相互联系，相互依存的。
一方面，结构决定着功能。结构是机体的组成成分，功能是机体组成成分相应的功效。另外，两者又是相互制约的，结构决定着功能，功能也对结构有限制作用，所以两者是一个相对范畴。根据结构与功能的联系，在科学研究中要重视探究系统的结构，依据结构的特点去了解系统，进而依据系统具有的结构来判断其具有的功能。
2 美国教材关于细胞的结构与功能内容的呈现
2.1 组成细胞的分子
系统的结构决定着系统的功能，认识系统得首先了解其结构。美国教材第13章“组成细胞的分子”以结构的层次性为衔接，以物质结构的有序性来组织内容，使知识逻辑化、网络化，易于学生对知识的建构与迁移。
如“组成细胞的分子”中第一节“原子及其相互作用”以分子结构的层次性为衔接来组织内容，以元素―原子―同位素―化合物和化学键―化学反应―混合物与溶液的逻辑顺序叙述，由简单到复杂，符合学生的认知规律。所有的物质都是由元素组成的，元素以原子的形式存在，原子的结构决定了其功能，也决定了各种化学元素的性质。所以教材尤其重视原子结构对内容的衔接，开始就以图文结合的方式分别展示了质子、中子、电子、电子能级的结构，并且在化学键、化合物、化学反应的内容中都有所体现。教材围绕着原子结构，试图让学生从微观角度理解原子中的各种微粒，了解这些粒子的结构与功能，为化合物、化学反应、生物大分子等结构与功能的学习奠定基础。
又如第三节对细胞中有机物的介绍，以碳在生物中的作用―分子链―碳水化合物的结构―脂类的结构―蛋白质的结构―核酸的结构为逻辑顺序呈现。因为所有的有机物都含有碳原子，所以教材首先介绍碳原子的结构，然后介绍碳原子的成键特点，包括单键、双键、三键，直链、支链或环状链知识，进而介绍分子链、多聚体的知识，对碳原子的结合方式以及分子链的学习有利于糖类、脂类、蛋白质、核酸的结构的认识。
可以看出，教材从原子的结构过渡到化学键、化学反应的知识，从碳原子的结构及分子链的知识过渡到生物大分子，知识逻辑严谨，内容衔接紧密，彰显了结构的层次性与有序性，既遵照了知识的逻辑性，也符合学生的认知规律。
2.2 真核细胞的结构
细胞器的结构多而复杂，而且其关联性不强，对学生来说比较抽象，在教材中如何呈现是一大难题。美国教材以细胞器所具有的功能将细胞器进行分类，巧妙地以细胞器功能的有序性来编排细胞器的结构。教材共分为7个小标题叙述真核细胞器的结构：细胞的边界、细胞核与细胞调控、组装运输和贮存、液泡与储存、溶酶体与循环再利用、能量转换器、用于支持和运动的细胞器。
教材首先介绍细胞的边界――细胞膜和细胞壁，“但是植物细胞、真菌、细菌和一些原生动物还有一层边界：细胞壁”，为细胞提供支持和保护；然后介绍细胞这个生命系统是如何运行的。细胞需要调控，相当于团队需要一个人来领导，细胞的“领导人”就是细胞核。教材根据细胞核指导蛋白质合成的基本程序相继介绍染色质、核仁、核糖体、细胞质四种细胞器；接着教材以一个问题“蛋白质合成的指令从细胞核输送到细胞质后，究竟发生了哪些变化呢？”引出组装和运输蛋白质：内质网-高尔基体；储存：液泡；循环再利用：溶酶体；接着叙述能量来源，“蛋白质的合成、修饰、运输和消化这些细胞活动都需要能量”，引出能量转换器：叶绿体和线粒体；最后介绍用于支持和运动的细胞器：细胞骨架-微管和微丝、中心粒、 纤毛和鞭毛。可以看出，教材以功能的有序性把繁杂的细胞器的内容知识进行了有效的整合，结构与功能联系紧密，逻辑清晰，易于学生对细胞器的整体把握，深刻体现了结构与功能相适应的生物学学科思想，值得我国学习与借鉴。
3 对我国高中生物课堂教学的启示
基于前面对美国教材关于细胞的结构与功能内容编排的分析，笔者对我国高中生物课堂教学有以下建议。
3.1 注重概念之间的联系
认知主义学习理论强调新知识的学习必须与学习者已有的认知结构有联结，建构主义强调知识的结构性。生物学是一门综合性很强的学科，知识概念多而抽象，如果在生物教学中不注重概念与概念之间的联系，将不利于学生系统、全面的掌握生物学知识，容易导致学生知识记忆的片段化，也不利于学生对结构与功能相统一思想的学习，难以落实我国高中生物新课程标准中要求学生初步形成结构与功能相统一的情感与态度价值观。所以，在中学生物课堂教学中教师不仅要重视学生对概念的理解，而且也要重视概念之间的联系，这样学生才能对抽象的概念有一个系统、全面的理解。
【摘要】
目的： 探讨900 MHz电磁波对淋巴细胞的影响. 方法： 利用显微激光共焦拉曼光谱技术获得功率密度为5 mW/cm2的900 MHz电磁波照射不同时间的淋巴细胞的拉曼光谱. 结果： 照射20 min后，部分淋巴细胞拉曼光谱出现了微小变化；照射40 min后，包含类胡萝卜素信息的细胞核拉曼光谱出现明显变化，细胞核的拉曼光谱的一些谱带也发生了变化；照射60 min后，淋巴细胞拉曼光谱位于787 cm-1的谱线移动了8 cm-1，显示细胞核受到电磁辐射后产生明显的损伤. 结论： 长时间处于5 mW/cm2电磁波作用下（≥40 min），淋巴细胞出现损伤，损伤主要表现在蛋白构象变化和DNA的碱基受到损伤，从而影响其功能.
【关键词】 900 MHz电磁波辐射；淋巴细胞；光谱分析，拉曼
【Abstract】 AIM: To study the effect of 900 MHz electromagnetic fields on the lymphocytes at molecular level. METHODS: The lymphocytes exposed to 900 MHz electromagnetic fields with power density of 5 mW/cm2 were measured by confocal Raman microspectroscopy technique. RESULTS: After 20 min exposure， Raman spectra of some lymphocytes changed a little. After 40 min， obvious difference appeared in the Raman spectra of the nucleolus either with the information of carotenoids or without. After 60 min exposure， the Raman band at 787 cm-1 shifted 8 cm-1， indicating that there was obvious damage in the lymphocytes. CONCLUSION: The exposure of lymphocytes to 900 MHz electromagnetic fields of 5 mW/cm2 for a period of time (≥40 min) would induce damage in lymphocytes， including the change of protein structure and the damage of DNA base conformation， which suggests that the function of lymphocytes would be affected by the electromagnetic fields.
【Keywords】 900 MHz electromagnetic radiation; lymphocytes; spectrum analysis， raman
0引言
电子技术的飞速发展和通讯技术的普及使得电磁辐射越来越为人们关注. 一定强度的电磁辐射可影响细胞膜、细胞内蛋白及DNA的结构和功能. 淋巴细胞是人体具有特异免疫功能的白细胞. 淋巴细胞可能在大功率电磁辐射作用下出现损伤，从而影响免疫应答等功能及致使染色体畸变率增加［1-3］. 本文利用功率密度为5 mW/cm2（相当于中继站的功率密度水平）的900 MHz电磁辐射作用淋巴细胞，测定不同作用时间下单个淋巴细胞的拉曼光谱，以求在分子水平对其作用情况进行研究分析.
1材料和方法
1.1材料
使用Horiba JY公司生产的倒置显微激光共焦拉曼散射仪LabRam INV，配备514 nm Ar+离子激光器和奥林巴斯倒置显微镜（60倍物镜）. 激光焦点为1~2 μm，狭缝尺寸100 μm，波谱范围600~1800 cm-1，谱分辨率1 cm-1左右，曝光积分时间10 s. 电磁辐射源为深圳市威特信科技有限公司生产的VTXJ0408A信号屏蔽器，样品辐照功率为5 mW/cm2.
1.2方法
1.2.1淋巴细胞制备
健康志愿者提供静脉血1 mL，利用9 mL/L生理盐水稀释至2 mL. 取1 mL稀释血液移入等量淋巴分离液上层，1000 r/min离心20 min. 分离出中间部分的淋巴细胞，并用等渗PBS洗涤2次（2000 r/min，5 min）. 将分离后的淋巴细胞放置在温度为37℃的CO2培养箱内备用.
1.2.2样品测量
在37℃的CO2培养箱内放置30 min后取出部分淋巴细胞进行拉曼测试(对照组)，同时将部分淋巴细胞放置在5 mW/cm2的连续电磁辐射环境下进行辐射，作用时间分别为20， 40和60 min.每组样品选取10~12个淋巴细胞进行测试.对准细胞中央进行扫描，获取淋巴细胞的拉曼光谱，并对获取的拉曼光谱进行归类分析.正常情况下，淋巴细胞的细胞核占据了细胞的大部分区域，因此对准细胞中央扫描获得的应是淋巴细胞细胞核拉曼光谱.
2结果
辐射功率为5 mW/cm2的900 MHz电磁辐射辐照淋巴细胞20 min后，多数淋巴细胞的拉曼光谱与未照射的淋巴细胞的拉曼光谱没有显著性差别，谱线位置与谱线强度基本一致. 但部分淋巴细胞开始出现一些变化（图1A）. 位于1620 cm-1附近的谱线有轻微下降，位于1520 cm-1位置的谱线强度轻微下降. 位于850 cm-1附近的谱线（隶属于酪氨酸）在照射20 min后强度相对增加，但是I850/I830仍小于1.
电磁辐射作用淋巴细胞40 min后，淋巴细胞的拉曼光谱与未经电磁辐射照射的淋巴细胞的拉曼光谱在一些谱带上可见差异（图1B，D）. 图1B对应细胞核的拉曼光谱；图1D对应包含类胡萝卜素信息的细胞核拉曼光谱. 辐照20 min的淋巴细胞也有包含类胡萝卜素信息的拉曼光谱，其与对照组的拉曼光谱基本一致，文中未列出. 图1B显示电磁辐射作用40 min后，属于酰胺I区域的谱线强度出现下降且展宽，其中属于无规卷曲的谱线突出. 磷酸二酯PO2对称伸缩在787 cm-1的谱线移动到782 cm-1，移动了5 cm-1. 图1D显示淋巴细胞拉曼光谱的变化，差异主要体现在： ① 1620 cm-1附近的谱线有轻微下降；② 1361 cm-1由尖锐变平滑；③ 位于850 cm-1附近的谱线强度增强，I850/I830仍小于1；④ 位于725 cm-1，745 cm-1的谱线在RF照射40 min后变得锐利且增强；⑤ 隶属于酪氨酸的640 cm-1位置的谱线变得锐利.
电磁辐射作用淋巴细胞60 min后，淋巴细胞的拉曼光谱与对照组拉曼光谱在一些谱线上有较明显的差异（图1C）. 电磁辐射作用60min后，淋巴细胞的拉曼光谱与正常对照组拉曼光谱的差异大部分与照射40 min的结果一样. 磷酸二酯PO2对称伸缩在787 cm-1的谱线移动到779 cm-1，移动了8 cm-1.
3讨论
电磁辐射对生物体的作用有致热效应和非致热效应. 致热效应使生物组织温升，生物分子发生取向作用，热作用到一定程度可引起严重损伤、变性. 非致热效应可影响细胞膜的活动能力，从而影响细胞的功能. 移动电话频率范围的电磁辐射对淋巴细胞的作用效应主要是非致热效应［1］.
从实验结果来看，功率密度为5 mW/cm2的900 MHz电磁辐射作用离体的淋巴细胞20 min后，拉曼光谱显示部分细胞在电磁辐射的作用下开始发生了一些微弱的变化. 位于1620 cm-1和1520 cm-1附近的谱线有轻微下降，这些变化提示脱氧核糖和碱基受到RF电磁辐射的作用，但作用不明显. 850 cm-1谱线强度相对增加，但是I850/I830仍小于1. 这显示酪氨酸仍处于埋藏状态［4］，但是出现由埋藏向暴露过渡的迹象. 隶属于CS键位于744 cm-1附近的谱线在电磁辐射20 min的淋巴细胞中没有出现，这与正常对照组的拉曼光谱一致，显示20 min的电磁辐射对淋巴细胞影响微弱，淋巴细胞仍保持其功能.
电磁辐射作用淋巴细胞40 min后，淋巴细胞的拉曼光谱出现了较多变化. 得到的拉曼光谱主要有两类，一种是没有明显的1520 cm-1和1157 cm-1谱线的拉曼光谱（图1B），谱线信息主要来源于细胞核；一种有明显的1520 cm-1和1157 cm-1谱线的拉曼光谱（图1D），1520 cm-1和1157 cm-1谱线是典型的类胡萝卜素的拉曼光谱. 对于淋巴细胞， 类胡萝卜素主要来源于细胞质的高尔基体［5-6］. 图1D的拉曼光谱反应了类胡萝卜素进入核区并聚集. 图1B显示电磁辐射作用40 min后，属于酰胺I区域的谱线强度出现下降且展宽，其中属于无规卷曲的谱线突出. 属于酰胺III区域，位于1250 cm-1附近谱线的变化也显示无规卷曲增加. 上述两个区域的变化显示蛋白有序结构减少、无序结构增加. 位于850 cm-1附近的谱线变化与电磁辐射20 min的结果类似，显示酪氨酸仍处于埋藏状态. 磷酸二酯PO2对称伸缩在787 cm-1的谱线移动到782 cm-1，移动了5 cm-1，提示DNA出现了无序状态. 图1D中1361 cm-1由尖锐变平滑，说明色氨酸由埋藏变暴露，提示蛋白侧链构象发生变化. 位于722， 745 cm-1的谱线在RF照射40 min后变得锐利且增强，提示蛋白变性出现了结合位点.
电磁辐射作用60 min后，淋巴细胞的拉曼光谱与正常对照组拉曼光谱的差异大部分与照射40 min的结果一样. 只是蛋白的无规则卷曲更加明显. 磷酸二酯PO2对称伸缩在787 cm-1的谱线移动到779 cm-1，移动了8 cm-1，提示DNA无序状态加剧. 即电磁辐射作用60 min后，淋巴细胞受电磁辐射的伤害加剧. 淋巴细胞在功率密度为5 mW/cm2的900 MHz电磁波作用20 min后，细胞受其影响不显著，细胞基本可以保持其形态和功能. 作用40 min后，细胞出现的变化显示细胞质高尔基体释放的类胡萝卜素进入到细胞和对细胞核进行保护. 但是随着电磁辐射的持续，很少能观察到包含类胡萝卜素信息的拉曼光谱，说明淋巴细胞的细胞核受到的伤害明显，细胞开始凋亡. 电磁辐射对淋巴细胞的作用可能是细胞膜和细胞质最先受到损伤，并在一定程度上保护、延缓了细胞核的损伤. 作用60 min的结果显示淋巴细胞出现了明显的损伤，显微镜下可观察到许多淋巴细胞的凋亡、解体.
5 mW/cm2功率密度相当于基站发射点附近的电磁辐射水平，本实验显示长期处于该种环境下，对人体血液可能造成损伤或功能的降低［3，7］，可引起染色体畸变、损伤与淋巴细胞免疫功能降低等现象［2，8］. 900 MHz电磁波作用于淋巴细胞的膜及膜内细胞质与细胞核，能量累积到一定程度可引起细胞膜、细胞质以至细胞核的损伤. 短时间处于该种环境，不致产生明显影响.
参考文献
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