细胞生物学的发展史范文

细胞生物学的发展史篇1

细胞膜的学习是高一生物教材中第一个关于对细胞结构进行认知的内容。经过初中三年级一学年生物的学习停滞期，多数学生觉得进入高中后生物学习有点困难。通过本节科学史介绍，要让学生知道，科学发展历经了艰难的过程。通过科学史介绍，引导学生像科学家一样思考。

2、课前准备

收集教学资料，学生分组用来贴磁片的铁盘，自制的磁性磷脂分子若干，代表蛋白质的磁片若干（颜色最好异于磷脂分子），代表多糖的磁块

3、教学目标：通过科学史介绍让学生体验科学发展过程；培养学生探索真理的科学方法和认真对待科学实验的态度；提高学生分析实验现象的能力。

4、教学过程

设疑引入

科学家对细胞的认识是一个逐步发展的过程。在光学显微镜下很难看清楚细胞膜，只有用电子显微镜才能看得清楚。其实，在科学家用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前，已经能够确定细胞膜的存在了。今天我们要像科学家一样逐步认识细胞膜的结构。

物质的结构，实际是指其组成成分之间的组合形式。所以要弄清楚细胞膜的结构，首先得弄清楚其组成成分是什么。下面我们通过对科学实验资料的学习来了解科学家是怎样一步步认识细胞膜的。

资料一：

时间：1895年

人物：欧文顿（E.Overton）

相关实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。

请同学们思考，从这个实验，你能得出什么结论？

学生：膜是由脂质组成的。

资料二：

时间：20世纪初

实验：科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶（能专一地分解蛋白质的物质）分解。

老师：请回忆为何选用哺乳动物的红细胞？从这个资料我们能得出什么结论？

学生：选用哺乳动物的红细胞是因为哺乳动物红细胞中没有细胞核和复杂的细胞器。得出的结论是――细胞膜是由脂质和蛋白质组成的。

组成细胞膜的磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。磷脂分子放在水中，在空气和水的界面上磷脂分子如何排布呢？（在黑板上画一个烧杯，用一道线表示水和空气的界面）请同学们尝试用带有磁吸的磷脂分子模型摆一摆磷脂分子可能的分布情况。学生四个人为一组，在铁盘中尝试。（ 老师指导学生，要求模型满足亲水性头部在水面上，而磷脂分子疏水性的尾部朝向空气，形成一层磷脂分子层。对各组模型进行鼓励性评价。）

待学生掌握磷脂分子在水和空气界面的基本排布之后，请学生深入思考：如果对空气和水界面上铺展的磷脂单分子层进行搅拌，部分磷脂分子浸在水中，一段时间等待磷脂分子稳定，在水中的磷脂分子会如何分布？

学生思考，引导鼓励学生通过摆模型形成由磷脂分子重新结合形成的头部朝外、尾部朝内的球形结构，或者是由外向内依次为头―尾―尾―头的双层磷脂分子组成的球形结构，主要区别是第一种球形结构内部为疏水性质，第二种结构内部为亲水性质。

引导学生设疑：哪种结构更符合细胞膜的特点呢？怎样设计相关实验来验证你的猜想？

资料三：

时间：1925年

人物：荷兰科学家戈特和格伦德尔

相关实验：用丙酮从红细胞中抽提出脂质，在空气―水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。

老师：根据这个现象，你能得出什么结论？

学生：细胞膜由双层脂质分子组成

回到学生刚才建构的两种球形结构，第二种基本符合“单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍”的要求，同时这种结构满足细胞内外都是水溶液环境的特点。即，构成细胞膜的外层磷脂分子的亲水性头部向着细胞外，同时细胞膜内侧的那层磷脂分子的亲水性头部向着细胞内部环境。

引导学生设疑：磷脂分子的排布已经确定，那么蛋白质分子怎样排布呢？

资料四：

时间：1959年

人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）

实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗―亮―暗的三层结构。

提示信息――电子束照射大分子物质散射度高，黑暗；照射小分子物质，散射度低，光亮。

引导学生思考提示信息的引申含义，即蛋白质是大分子物质，磷脂分子是小分子物质，电镜下看到的暗带是蛋白质，而光亮处是磷脂分子。由此得出，在磷脂分子的两侧可能存在蛋白质。

此时，请学生在已经排好磷脂分子的铁盘上加上蛋白质，模拟“暗―亮―暗”的结构。鼓励学生作为科学家提出可能性假说――细胞膜是由“蛋白质―脂质―蛋白质”的三层结构构成的统一结构。

作为老师指出，当时这个假说被称为“三明治”模型，它强调的内容有：①该结构为静态的结构；②蛋白质分布在膜的两侧。

这种假说真的成立吗？你对这个假说有何质疑呢？（学生可能提出膜的结构可能不是静止的等）老师给学生敢于质疑的精神以肯定性评价。同时指出，这个模型确实有问题。

资料五：

时间：20世纪50年代

人物：生物学家罗伯特森

实验及结论：借助透射电子显微镜，他发现细胞膜的厚度仅为7―8nm，而“三明治”模型厚度有20nm，所以三明治模型被否定。

进入下一资料学习，蛋白质在磷脂分子中的分布在60年代得到了新的论证。

资料六：

时间：20世纪60年代

实验：通过冰冻蚀刻电子显微法，将标本用干冰等冰冻，后用冷刀断开，升温后暴露断裂面，发现蛋白质在膜中的分布是不对称的。

经过整理得出结论：蛋白质镶在、嵌入、横跨磷脂双分子层中。请同学们调整铁盘中的磁片，整理铁盘中代表蛋白质的磁块分布的位置。它们贯穿、嵌插或者覆盖在磷脂分子上。

到了1970年，科学家通过实验证明细胞膜真的不是静止的。展示变形虫吞噬食物颗粒的动画，让学生形成对细胞膜可流动的感性认识。指导学生看书，完成人、鼠细胞融合实验的自学，完成表格：（表格右侧栏目为学生看书完成的自主学习内容）

关于细胞膜结构的补充――后来科学家研究发现在细胞膜的外侧，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白，叫做糖被。糖被只分布在细胞膜的外侧。有些多糖与磷脂分子结合形成糖脂。其中糖蛋白的作用：1有保护和作用，2与细胞膜表面的识别有密切关系。要求学生在自己的铁盘中再摆一摆糖蛋白的结构，表示对细胞膜结构的完整理解，摆糖蛋白时，要注意糖蛋白只能在细胞膜外侧。

对于细胞膜的认识，科学家花了一个多世纪的时间。人类对科学的探索永远不会停下脚步。如果是你，专攻细胞膜研究，你会去研究什么？2003诺贝尔生理学奖颁给了基于细胞膜上通道蛋白的发现者。对于细胞膜未来的发展方向，希望大家积极关注。

引导学生思考：我们今天所学的实验都是对研究细胞膜有重大影响的经典实验。从这些实验过程中，你有哪些启示？

学生：每一次结论的得出都离不开科学实验；根据要求科学地设计实验才能一步步靠近真理；根据现象科学地分析实验并给出结论很重要；敢于质疑，更要敢于有根据地质疑；科学的一小步需要科学家的不懈努力；生物科学的发展依赖于物理和化学的发展，比如说投射电子显微镜的发明，同位素标记技术的使用等。

课堂练习。

5、教后反思

5.1科学史的介绍让学科知识更形象，更具有生命化。区别于讲授知识中的“拿来主义”，科学史的学习是更加接地气的学习方式，通过学习培养学生实事求是的态度，培养学生敢于怀疑、敢于求真、敢于创新的科学精神。通过科学史的学习，让学生明白世界是可知的，提高学生关注科技发展对社会生活影响的学科素养，提高学生可持续学习的科学素养。

5.2引发学生积极思维。在学习过程中让学生了解到，提出问题是一种能力，面对现象得出结论同样重要。科学史教学就是科学的再发现过程，引导学生结合已经具备的知识先进行力所能及的探究，再感悟科学家的成功之路，会让学生获得更多的成就感。面对每一个实验发现史的学习，教学生从科学现象中抓住关键点，得出确切的结论。或者根据已经的实验数据和结论，怎样进一步进行探究，以此让学生深度思维。

5.3引导学生正确面对错误。在本节教学中，学生可能出现的问题是如何正确地根据实验现象像科学家一样猜测与膜有关的内容。为了便于学生学习，我采用了物理模型搭建的方法，让学生直观地呈现实验结论。也就是用磁块拼出膜的结构。学生建构过程中，出现了错误，但是在结合科学资料的现象后都能做出正确的修正。对于三明治模型的学习，学生也能体会到，即使科学家也可能出现暂时的错误，关键是怎样质疑，如何修正。

细胞生物学的发展史篇2

关键词：科学史观 高中生物教学 应用

现代教育的目标是全面落实素质教育的要求，促进学生的全面发展和提高。高中阶段是学生们学习阶段的关键时期，因此，对于高中阶段的学科教学来说就非常重要了。高中生物学科作为高中教学的重要组成部分，对于学生的全面发展来说非常重要，但是高中生物学科作为理科学科如果单纯的以理科思维教学容易使学生们产生理解上的一些困惑，因为高中生物的部分内容是偏文科方向的，所以适度的以文科思维来辅助学生学习高中生物课程是非常有利于学生学科学习的。

科学史是人类文明发展史的一部分，其中生命科学史是反映生物学科进程的知识，学生了解这部分知识可以从本质上把握生物科学，进而加深对于知识的理解，提升学生们的学科素养；同时，也能够丰富学生的学科知识，调动学生们学习的兴趣。

那么，生物科学史的教育功能，具体又包括了哪些方面的东西呢？又如何将生物科学史与教学实践相结合呢。我们可以从以下几个方面来认识生物科学史观在生物教学中的重要应用，体会生物科学史在教学实践中的巨大意义。

一、在生物教学实践中，注意将生物科学史与课堂教学进行有机整合

新时期的高中教学，强调生本理念，即要在教学的过程中更多地关注学生，使学生们参与到课堂教学中来，成为课堂教学的主体。落实新课改理念就需要调整教学方法，使学生们参与进来。情境教学就是我们经常使用的方法，通过在生物学科教学的过程中贯穿生物科学史，能够使课堂教学更丰富，调动学生的兴趣，激发他们的求知欲。

比如，在讲授伴性遗传时，我们教师就可以从血友病的发展史来激发学生兴趣。血友病是因为身体缺乏某类凝血因子而导致患者产生严重凝血障碍的遗传性出血性疾病，男女均可发病，但绝大部分患者为男性。血友病在先天性出血性疾病中最为常见，出血是该病的主要临床表现，这种病症最早叫做“皇家病”，之所以这么说是应为这类病最早发现在欧洲王室，英国的维多利亚女王夫妇身体健康，本育有两儿四女，大儿子因为血友病而病逝，次子继承王位；他们的两个女儿和健康男人结婚后分别生下一名外孙女，一个外孙女与沙皇尼古拉二世婚配，另一个嫁到西班牙王室，但是都生下一个患血友病曾外孙。从此血友病通过英国与欧洲各大王室之间的通婚而传播到德国、俄罗斯和西班牙，从而出现了“皇家病”事件。在教学前我们把这个知识讲给学生，很容易激发学生的兴趣。

二、在生物教学实践中，注意将生物科学史与教材中的科学探究栏目相结合

在生物教材中，为了增加课堂知识容量，丰富学生们的学习内容，所以教材中就出现了很多关于教学研究的内容。但是，在学科教学的过程中，因为受应试教育思想的影响，更多的教师把教学的关注点放在了知识的讲授上，这样就不利于学生科学素养的培养。

新课程的理念是基于学生的全面成长，切实满足素质教育的要求，实现教学的三维目标，即知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观三方面。这就意味着新课改下的生物学科教学要关注学生的能力和素养，这就需要了解学科的发展及其本质，生物科学史就能够满足这方面的要求。

例如，在关于细胞学说的建立和细胞学说的发展中，就很好的体现了这些重要的思想。人类在探索细胞的三百多年的历史中，经历了许多挑战、困难与困惑以及在探究过程的中收获与喜悦，正是细胞学说的建立与发现，使人类对生命本质的认识上，有了巨大的飞跃，因此，恩格斯曾把能量转换与守恒、进化论、细胞学说，并列为十九世纪自然科学的“三大发现”。所有这些，对于学生的科学探究精神的培养，无疑有着巨大的推动作用。

三、在生物教学实践中，注意将生物科学史与生物科学的价值观相结合

学生的科学价值观，是学生对待科学事物的最基本的看法，包括基本信念与价值的取向，它一般以科学精神为依托，决定着学生的思维活动与外在表现。情感态度与价值观是学生学习科学知识的动力因素，影响着学生对于科学知识学习的投入、过程与效果；同时，情感态度与价值观，又是科学教育的基本目标。在生物科学史的教育中，应注意充分利用一切可以利用的时机，创造出切实可行的，能对学生进行科学价值观培养的有效方式和方法。

例如，在有关酶的内容的教学中，可以从酶的发现，研究及在有关酶的研究活动所取得的进展中，充分贯彻科学价值观的思想。酶的发现，最早源于十九世纪欧洲的酿酒业的发展。在十九世纪未，欧洲盛行的葡萄酒工业中，有一个问题一直困扰着葡萄酒工业的发展，那就是当时酿出的葡萄酒，常常莫名奇妙的变质发酸。当时的科学家们，进行了大量的研究和探索，其中巴斯德提出，葡萄酒变质发酸，是由于所酿出的葡萄酒中，酵母菌的存在，在没有活细胞的参与下，葡萄酒中的糖类，是不可能变成酒精的，也正是酵母菌的存在，使酒精进一步氧化生成了乙酸，因而使酿出的葡萄酒，在较长时间的存放后，会变质发酸。然而，李比希却坚持认为，引起发酵的，并不是酵母菌，而是由其分泌的某些物质，并且这些物质，只有在酵母菌细胞死亡后，才能发挥作用。这二种观点，曾在当时引起了激烈的争论。最终结束这种争论的，是毕希纳。他从酵母菌细胞中成功地提取了一种液体，并且发现，他从酵母菌细胞中提取的这种液体，能够像活的酵母菌细胞一样，完成发酵任务，毕希纳把从酵母菌细胞中提取的这种液体称为酿酶。因为毕希纳的这一成就，他荣获了当年的诺贝尔化学奖。

然而，酶到底是一种什么样的物质，在当时，仍然是一个不解之谜。又过了将近二十余年，萨姆纳与诺思罗普分别提取了一系列酶，并证明它们都是蛋白质，1946年，二人因为在研究酶的本质上的巨大贡献，而共享了当年的诺贝尔化学奖。

总之，当前的高中生物教学要本着素质教育的要求，从学生的实际出发来全面对于学生进行培养，从而推动学生学科综合能力的提高，这样才真正有利于学生的发展，才能真正培养出高素质的人才。

细胞生物学的发展史篇3

【关键词】哺乳动物；体外受精；卵母细胞；获能

1.哺乳动物体外受精技术研究历史和现状

哺乳动物体外受精技术的研究在世界科学史上已有100余年的历史了。德国科学家Scnenk在1878年就开始对家兔和豚鼠进行研究实验，在实验中他对哺乳动物受精进行了大胆的研究，开始了哺乳动物体外受精的探索。但在此期间哺乳动物的体外受精研究并没有长足的进步，该技术进入科研的新纪元是在1951年美籍华人张明觉和澳大利亚人Austin发现了哺乳动物的获能现象以后。1959年，张明觉和Austin以家兔为实验材料，在受体外进行受精，接着把受精卵移植到母兔体内，最后母兔产出健康正常的兔仔，而且产出的兔仔发育正常。张明觉进行哺乳动物体外受精研究的成功，这只兔仔成为世界上第一个试管哺乳动物。

20世纪60年代初至8O年代中期，界内科研工作者在进行了大量的基础研究后，取得了长足的进步，对今后体外受精技术的应用奠定了基础。研究从最初的在同种或异种雌性生殖道内完成体内获能过程，发展到用化学成分明确的溶液培养获能。这一系列的研究成果大大推动了体外受精技术的发展并获得成功。

20世纪80年代中期以后，以牛为代表的家畜体外受精技术迅速发展，研究从理论向实践应用发展。此后，牛的卵母细胞体外成熟和胚胎培养体系逐步趋于成熟，胚胎体外生产效率得到很大提高。

20世纪8O年代后期，体外受精技术成为发展畜牧业的重要手段，利用此技术保留了良种家畜的遗传基因，在欧美等发达国家中得到了广泛的应用并且在效益上取得了显著的效果。

2.哺乳动物体外受精的研究方法及进展

2.1卵母细胞的采集

卵母细胞的来源及质量如何直接影响了体外受精的成功率，在进行卵母细胞的采集上我们通常采用3种方法，先对这三种方法进行如下介绍：

（1）超数排卵直接获得成熟卵母细胞。因为是在雌性动物体内获得的成熟卵母细胞，所以在进行体外受精时，不再需要对卵母细胞进行成熟培养，可以直接与获能进行体外受精。但此种方法的缺陷在于，我们可以获得的雌性动物体内的成熟卵母细胞数量有限，所以在实践中很少被采用。

（2）从屠宰后母畜卵巢上采集卵母细胞。此方法是把未成熟的卵母细胞通过人为的方法进行培养，收集成熟的卵母细胞。未成熟的卵母细胞我们可以在宰杀后的雌性家畜体内通过机械方法获取。这种方法具有造价低廉，卵母细胞的来源广泛，成功率高等特点，但如果要进一步研究确定遗传系谱，此种方法就存在一定的不足。对卵母细胞进行成熟培养的具体方法是将收集的卵巢置于30℃～37℃的生理盐水中，添加抗菌素，用装有18号针头的5mL注射器，从卵巢表面直径为2～6mm小卵泡中抽取卵母细胞，也可对卵巢进行切片，收集卵母细胞。

（3）从活体卵巢中采集卵母细胞。利用超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。它为充分利用良种母畜和珍稀动物提供了新思路。采卵并不会母畜的生殖能力造成影响，母畜还可以继续繁衍后代。

2.2获能

在正常的受精过程中，受能是一个必经的生理过程。经研究表明在受能的过程中，雄性动物的在离开生殖道后要想具备受精能力，其产生的就必须在雌性动物的生殖道内停留一定时间发生一系列的生理变化后，才能使具备受精能力，学术上我们称这样过程为获能。此过程是在1951年由Chang发现并发表的。 获能的过程可以发生在雌性动物生殖道的任何部位，其中以发生在输卵管峡部为常见情况。

获能的全部过程是一个多时序、多时相、多步骤的复杂变化过程。此过程分为两个阶段。获能的第一阶段在通常意义上被我们认为是把其表面的抗原物质和去能因子脱出的这一过程，通过在其的最外层出原生质膜以使得增强膜的通透性。在这个过程中，的变化被认为是一个生理学的变化，而且此过程是可逆的。第二阶段是细胞膜蛋白变化，即发生顶体反应，第二阶段对比于第一阶段来说是结构上的获能，它是一个不可逆的过程。雌性动物的输卵管内含有一种叫氨基葡聚糖的物质，它的存在可以加快顶体反应的发生起到诱导作用。

一个获能方法有两种，即体内获能和体外获能。体内获能是把在雌性动物体内完成获能的从雌性动物子宫中取出，再进行体外受精。体内受能的研究因为常受到某些条件的限制，从雌性生殖道内回收到的数量太少，不易检测获能化学成分的变化，因此，我们在研究获能的过程中常常选择体外获能的方法。体外获能在进行获能处理之前，需要对进行一或多次的离心处理，对进行洗涤，目的是除去中的杂质、死精、精清等物质。在的获能处理的过程是一个通过培养方法或化学诱导方法来实现的过程。Ca2+可以增加的活动能力和诱导发生顶体反应，使内部的酸碱环境发生改变，PH值升高，最终完成获能过程。在选取时，有研究表明，附睾的获能和受精能力比射出的的能力更强。在进行获能处理的方法上，本文介绍两种方法，分别是肝素处理法和钙离子载体处理法。(l)肝素处理法。前文我们提到加快顶体反应的活性物质氨基多糖，而肝素是硫酸化程度很高的氨基多糖。用肝素可以对牛、绵羊、马、驴冻精及猪鲜进行获能处理。肝素浓度以ro-20砂mL，处理时间5-15min为最宜。(2)离子载体法。此方法是利用钙离子载体与钙离子形成复合物，携带钙离子进人内。

经过大量体外试验证明，氨基多糖(GAGs)能诱导牛、兔体外获能和顶体反应，不同类型GAGs对获能的作用程度不同，肝素是硫酸化程度最高的GAGs，其作用最强。

2.3注射法

注射法(ICSI)是20世纪80年代后期发展起来的一种新型的体外受精的方法，它通过显微技术将直接注射到卵母细胞内使其受精。Iritani(1988)等报道将单个兔的附睾注射到卵母细胞质中，可以使卵母细胞受精并获得仔兔。现在显微技术受精的基本操作方法包括透明带打孔、透明带下注射法、胞质内注射法。利用注射的方法可将形态异常、运动不规则或不运动的注射到卵母细胞内进行受精。此技术是生产转基因动物的方法之一，也可以解决多精受精问题，但是将直接注射入卵内，对卵子的损伤率较高；而且这一过程费时费力，有时还会损伤的遗传物质。

3.结束语

综上所述，我们可以看出，当前哺乳动物IVF的基本方法已经建立，但与体内受精结果相比，IVF结果尚有很大潜力可以挖掘，尤其是在减少多精受精方面，有希望在方法学上进行突破。不完全的卵母细胞胞质成熟、异常透明带、高浓度、受精培养基中不适当的添加剂以及在受精过程中的其他一些异常因素都与多精受精有关。

【参考文献】

［1］安铁洙，潭建华，张学明．小鼠去透明带裸卵的体外受精及其胚胎发育[J]．中国兽医学报，2002，22(4)：332-333．

［2］Chang YS，Wang YW，Huang FL．Crossing－linking of ZP2 and ZP3 by transglutaminase is required for the formation of the outer layer of fertilization envelope of carp egg[J]．Mol Reprcd Dev，2002，63(2)：237－244．

细胞生物学的发展史篇4

【摘要】目的:观察白细胞过滤器预防输血反应的效果。方法:随机抽取保存期在3～7d 的92袋红细胞悬液过滤,检测滤除前后血细胞数。92 例输血患者,随机分为观察组和对照组,在输血前、输血后作常规检查并记录体温、心率、血压、呼吸、血常规、尿常规及不良输血反应的发生。结果:92份红细胞悬液经过滤后,其白细胞数减少了99.3%,与过滤前相比,有极显著差异( P0.05)。输血前2 组患者均无发热现象,但输血后对照组患者中有9 例出现FN HTR 反应,而观察组中无1例出现,2 组间经统计学处理有显著性差异( P

【关键词】白细胞过滤器;预防;输血反应;护理

输血是抢救和治疗疾病必不可少的手段,随着输血器材和输血技术的不断改进,细菌性致热原等污染所致的发热反应已明显减少。相对而言,由同种免疫反应引起的发热性非溶血性输血反应占主导地位,特别是多次输全血的患者,体内更容易产生HLA 抗体等,从而引起临床上极为常见而又棘手的非溶血性输血反[1]。为了防治因输注白细胞后产生HLA 抗体进而引起非溶血性输血反应的发生,我国已逐渐推广应用去除白细胞技术,滤除血液成分中白细胞的方法,以保证输血疗效和输血安全。我们对需输血的病人使用白细胞过滤后的血液进行输血,并对使用前后的效果进行了观察。

1 材料与方法

1.1 一般资料:选取2008年1月至12月收住本院消化病区消化道大出血需要输血的患者92例,46例,男76例,女34例,年龄16～72岁,平均37.4岁。其中无输血史患者22例,有输血史患者和有HLA抗体反应的患者24例。随机分为对照组、观察组两组。观察组及对照组红细胞悬液由本市中心血站采集供应,观察组使用的一次性滤除白细胞输血器为南京双威生物医用科技有限公司产品,对照级使用的一次性使用输血器由浙江灵洋医疗器械有限公司产品。

1.2 方法:随机抽取保存期在3～7d的92袋红细胞悬液,在洁净工作区无菌条件下严格按说明书进行过滤,用美国库尔特公司的750型血细胞计数仪检测滤除前后血细胞数。①观察组:无输血史患者在1 个月至1.5 个月输滤除白细胞血液2～3 次,每次输血1～2 袋;有输血史患者和有HLA 抗体反应的患者输滤除白细胞血液1 次,输血1～2 袋。②对照组:为既往有多次输血史患者,输入未经滤除白细胞的血液。两组患者均在输血前、输血后作常规检查并记录体温、心率、血压、呼吸、血常规、尿常规及不良输血反应的发生。

1.3 FN HTR的诊断标准[2]:输血前无发热,输血后体温>38 ℃,且输血前1 h 与输血后2 h 内体温差≥1 ℃,可伴有皮疹、恶寒、寒战、过敏性休克等均为输血反应的表现,可判定为FN HTR。

1.4 统计学方法:计量资料采用( x±s) 表示,采用t 检验及自身配对t 检验;计数资料采用χ2 检验进行。

2 结果

2.1 白细胞过滤器过滤后血细胞的变化:92 份红细胞悬液经过滤后,其白细胞数减少了99.3%,与过滤前相比,有极显著差异( P0.05)。结果见表1。

2.2 2组患者FN HTR 发生率及体温变化的比较:输血前2组患者均无发热现象,但输血后对照组患者中有9 例出现FN HTR 反应,而观察组中无1 例出现,2 组间经统计学处理有显著性差异( P

3 讨论

临床输血中发现,多次接受输血的患者可发生非溶血性输血反应,主要表现为发热、WBC 减少与荨麻疹等,这类输血反应大多是由于患者血液中存在抗白细胞和抗血小板人类白细胞抗原( HLA) 分子的抗体所致。白细胞虽然是人体自然防御系统的重要组成部分,但血液中非治疗性成分如白细胞等是一种“污染物”,由血液中存在的白细胞引起的有害反应包括: FNHTR、HLA 同种免疫反应和血小板输注无效、传播病毒性疾病、GV HD 等[3],这5种副反应占所有输注同种异体血液相关副反应的90 %以上,去除白细胞是预防这些副反应的有效手段。而临床研究资料表明,白细胞< 5.0×108/L 可有效避免因白细胞抗体所致的HFTR[4],近来又发现,去白细胞输血可以有效防止血小板/ 白细胞复合物(PLA) 对多脏器血管内皮的损害[5]。献血者血浆内的白细胞凝集素与受血者不相容的白细胞作用可以激活补体,释放血管活性物质,白细胞破坏后可能释放内源性热原导致发热。当一个患者因白细胞凝集素引起输血后发热反应,则在下次输血时,就有很大几率再发生发热反应,本组的对照组非溶血性发热反应的发生率随输血次数升高而明显升高。而观察组患者同样是多次输血者。输注滤除白细胞血液后非溶血性发热反应的发生率明显减少,差异显著。因此,临床上要注意合理用血,尽量减少输血次数,为预防白细胞凝集素和HLA 抗体引起的输血反应,宜采用滤除白细胞的血液,以除去99 %粒细胞和单核细胞而确保输血安全。

目前,国内外学者一致认为非溶血性发热性输血反应( FNHTR) 引起的发热反应程度与输注供体白细胞的数量和速度有关。倘若去除90 %以上的白细胞(每单位RBC 中白细胞含量低于5.0 ×109) 可有效预防FN HTR[6]。过滤器的使用在为临床提高输血质量的同时,也为防治FNHTR 提供了一条可供选择的途径。尤其是用于反复输血者及有过输血反应即往史的患者。因此第一次输血时就要使用去白细胞的血液成分,所以临床上应大力推广输注去白细胞的血液成分。

用除白细胞器过滤血液时可能通过二种机理除去白细胞。一是滤器芯的孔径均一,小于白细胞直径,而大于其他血细胞。因此,可以滞留白细胞而让其他血液细胞和成分,

包括红细胞、血小板、血浆蛋白通过。二是白细胞的粘附特性,血液通过滤器时白细胞粘附于滤器的纤维上,包括细胞间相互作用而产生的粘附作用[7]。但使用别应注意:① 输血前用生理盐水冲洗时,过滤板需充满液体,以排净空气;②据输血种类选择过滤器,输全血和输血小板过滤器不宜混用。临床普遍反映过滤后血液质量较好,外观色泽红,含氧度好,输注流畅,无凝块堵塞。

参考文献

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[2] 田兆嵩. 临床输血学[M]. 北京:人民卫生出版社,1998 :98-105

[3] 刘景汉,欧阳锡林. 去白细胞输血基础和临床应用研究进展[J].中国输血杂志,2001,14 (4) :252-255

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[5] 欧阳锡林,刘景汉,黄宁,等. 悬浮红细胞保存过程中高浓度血小板-白细胞聚合物的形成及其预防措施[J]. 医学杂志,2002,27 (12) :1 096-1 097

[6] 徐文皓,李志强. 非溶血性发热性输血反应[J]. 中国输血杂志,2002,15 (3) :368-369

[7] 陈方祥,林武存,曾旭升. 白细胞滤器临床研究机进展[J]. 中国输血杂志,2001,14 (2) :119

细胞生物学的发展史篇5

关键词： 高中生物教学 观察能力 培养对策

观察是人们认识事物、发现问题、获取知识、培养能力的源泉。在人类社会的发展史中，无数的重大发明、发现都是经过细心的观察才得以实现的。因此，对于一个高中生而言，具备一定的观察能力不仅是学习活动的需要，更是将来走向社会，不断成长和发展的需要。生物学科作为高中阶段一门基础性的自然学科，在培养学生观察能力方面具有很多优势。高中生物教师要有意识地将观察能力的培养列入生物学科目标体系，让学生在生物学习中提高观察能力。

一、利用生物学史激发学生的观察兴趣

兴趣是最好的老师，要想培养学生的观察能力，首先就要想办法培养学生的观察兴趣。与其他自然学科一样，生物学科的发展史与观察活动密不可分，许多生命现象、生命活动的规律都是生物学家通过细心长期的观察而发现的。例如，荷兰的生物学家列文虎克就利用显微镜观察池塘里的水，从而发现了一个肉眼看不到的微观世界，给生物学科的研究打开了一扇全新的大门；英国的实验管理员胡克用显微镜观察软木切片，从而发现了细胞这一基本的生命组织；奥地利的生物学家孟德尔通过观察杂交豌豆后代的形状而发现了遗传的规律，发现了遗传学这样一个全新的领域。类似的例子在生物学发展史上可是说是不胜枚举的。我们可以利用生物学史，让学生意识到观察活动在推动生物科学发展中作出的巨大贡献，从而引发学生对观察的关注，培养学生的观察兴趣。

二、明确观察的目的和任务

观察活动是为了获取一定的信息并用于研究探索的。与普通的观看相比，观察活动是一种具有明确目的性的活动，反过来说，观察一旦有了明确的目的进行指导，可以有效强化观察活动的效果。因此，在培养学生观察能力时，教师要注意明确观察的目的和任务，有了明确的目的和任务后，学生才能以此为依据制订计划，按步骤实施观察活动，提高观察活动的有效性。例如，在观察人体口腔上皮细胞时，笔者先利用多媒体工具展示了几种动物、植物细胞，然后让学生总结概括这些不同的细胞在结构上的共性。接下来，笔者让学生制作和观察自己口腔上皮细胞，绘制出细胞结构图，把它同植物细胞进行比较。这样，有了观察活动之前的一步步指导，学生在观察过程中就知道重点在哪里，就会把注意力集中在需要观察的事物中，从而有效强化观察效果。

三、掌握科学的观察方法

观察方法是观察能力的重要组成部分，在实施观察活动时，掌握一定的观察方法至关重要。采用科学有效的观察方法，可以提高观察的质量，强化观察效果。

1.按照先整体再局部的顺序观察。衡量观察效果的一个重要标准就是观察的全面性，为了保证观察活动能够面面俱到，我们在进行观察活动时要按照先整体再局部的顺序。通过观察整体，可以从宏观上把握事物的外部特征，掌握事物的发展变化规律，而通过局部观察，可以更加深入地发现事物的本质特征，发现同一个事物不同侧面的特点。2.循序进行观察活动。在观察生物体的过程中，我们要按照生物体的一些结构顺序进行观察，例如，在观察西红柿果肉细胞结构时，我们要按照细胞的结构，包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核这样一个由外到内的顺序进行观察，这样观察的好处是能够体现观察对象本身的结构特点，更容易发现有价值的问题。3.要注意进行对比观察。很多事物如果进行单个观察就很难发现其特征，如果我们把一些具有比较性的事物放在一起观察，通过总结他们之间的异同点则很容易得出结论。因此，在观察的过程中，我们要注意把一些具有相关性的事物放在一起进行对比观察，通过对比分析深化对观察对象的认识。4.注意观察的持续性。很多时候，一两次的观察根本无法触及事物的本质特征，一个科学发现要经过长期的观察活动，因此，观察的持续性是提高观察能力的一个重要条件。5.认真做好观察记录。在观察活动中，有些活动持续时间很长，并且观察过程中会涉及很多现象和数据，如果仅凭头脑记忆，则观察活动结束以后难免会有很多疏漏。因此，在观察过程中，一定要认真做好观察记录，这样可以为观察活动结束后的研究工作提供准确的资料支撑。另外，把很多零散的观察现象和数据集中在同一个观察记录中，通过对比总结，还能发现很多新的问题。

四、积极开展课外活动和野外观察活动

观察能力的培养需要大量的观察实践活动支持，然而，在现实中，部分学生活动范围十分狭窄，总是家里—学校这样两点一线的生活。学生的观察实践活动十分有限，影响了观察能力的培养。因此，教师要为学生提供更多的机会，如，开展一些课外活动，或者让学生到野外进行观察活动，通过采集、制作动植物标本、栽培植物、饲养动物等活动，让学生获得大量的书本上无法获得的感性材料，为观察能力的培养提供一定的感性经验。

总之，观察是获得知识和培养能力的基础，是任何发明活动和创新的基础，努力培养学生的观察能力是教师义不容辞的责任。高中生物教师要认识到生物学科在培养学生观察能力方面的优势，努力发挥生物学科的优势，采取多种途径、多种手段提高学生的观察能力。事实上，当学生的观察能力获得发展以后，也可以反过来提高生物学习的有效性，观察能力和生物学习是相互促进、相辅相成的关系。

参考文献：

[1]刘爱军.谈中学生物学实验教学中学生观察能力的培养[J].中华少年：研究青少年教育，2012（12）.

[2]焦燕南.生物教学中学生观察能力培养之我见[J].文理导航（中旬刊），2013（03）.

细胞生物学的发展史篇6

细胞器是历年高考的重要考点，相关高考题主要是选择题，命题思路主要有以下五种情况：①考查某一细胞器的结构和功能；②简单考查多个细胞器的结构和功能；③结合不同细胞的比较进行考查，如植物细胞与动物细胞、原核细胞与真核细胞、叶肉细胞与根细胞；④结合有典型特征的细胞进行考查，如分泌细胞、巨噬细胞；⑤以某个主题考查多个细胞器的联系，如ATP的生成、细胞内的物质转运、免疫与细胞器的关系。

三、突破难点

细胞器的结构和功能的高考复习，首先是巩固基础知识，构建各细胞器间的联系，但要提升对细胞器的认识层次，还需突破下列三方面的难点：

1.强化与其他章节内容间的学科内综合

例1 肌肉细胞内，细胞质中的Ca2+浓度大大低于内质网腔。肌肉细胞的动作电位可引起肌肉细胞内质网膜上的Ca2+通道打开，导致Ca2+的内流，细胞质内Ca2+浓度迅速升高，从而引起肌肉收缩。同时，内质网上的钙泵（一种载体蛋白），可将Ca2+从细胞质转运至内质网腔。下列叙述错误的是 （ ）

A.肌细胞内质网膜的主要化成分是磷脂和蛋白质

B.内质网腔中Ca2+经Ca2+通道转运至胞质，需要ATP供能

C.胞质中Ca2+经钙泵转运至内质网腔中，需要钙泵发生形变

D.内质网膜上的钙泵对维持肌肉细胞的可兴奋性有重要作用

【答案】B

【解析】内质网是膜结构的细胞器，膜的主要成分是磷脂和蛋白质，故选项A说法正确。内质网腔中的Ca2+经Ca2+通道转运至胞质，转运方向是从高浓度到低浓度，属被动转运，不需要ATP供能，故选项B说法错误。胞质中Ca2+经钙泵转运至内质网腔中，转运方向是从低浓度到高浓度，属主动运输，需要ATP供能，转运过程中，载体蛋白（钙泵）发生可逆性的形变，故选项C说法正确。由于内质网膜上的钙泵，可将肌肉收缩时转运至胞质中的Ca2+重新运回内质网腔，维持胞质中的Ca2+浓度小于内质网腔，以备下一次肌肉细胞的收缩，故选项D说法正确。

【拓展】本题以内质网为素材，主要考查内质网结构和跨膜运输方式，体现了加强学科内综合的命题理念，还考查了综合运用能力。这方面的命题素材，举例如下表：

2.拓展与实验、科研的联系

例2 下列关于细胞器研究的叙述中，正确的是 （ ）

A.观察菠菜叶绿体的实验中，需要用健那绿染液进行染色

B.观察线粒体实验中，口腔上皮细胞因缺乏线粒体不宜作为实验材料

C.利用洋葱鳞茎紫色表皮细胞研究水分吸收条件的实验中，主要观察水分的流向

D.利用放射性同位素示踪实验，可研究分泌蛋白的合成、加工和运输场所

【答案】D

【解析】观察菠菜叶绿体的实验中，不需要染色，在观察线粒体时，可用健那绿染液进行染色，故选项A说法错误。因取材方便，口腔上皮是观察线粒体的常用实验材料，故选项B说法错误。利用洋葱鳞茎紫色表皮细胞研究水分吸收条件的实验，实际上就是质壁分离和复原实验，实验中主要观察对象是液泡的大小和颜色，故选项C说法错误。利用3H标记的亮氨酸研究分泌蛋白的合成和分泌，是细胞生物学研究史上的经典实验，故选项D说法正确。

【拓展】本题将教材中的学生实验与细胞生物学研究史上的经典实验综合在一起，体现了强调实验、强调探究的命题思路。与细胞器相关的活动有叶绿体和线粒体的观察实验、质壁分离和复原观察实验、真核细胞三维结构的模型制作。高考命题还可结合细胞生物学的一些研究方法进行，如差速离心法分离细胞器。

3.强化“结构与功能关系”的生物学基本观念

例3 下列有关细胞器的叙述中，错误的是 （ ）

A.核糖体中的蛋白质和RNA具有不同的功能

B.心肌细胞中的线粒体数量大于平滑肌细胞

C.遮阴处的植物叶绿素含量低于较强光照处

D.溶酶体中缺乏某种酶可导致细胞代谢障碍

【答案】C

【解析】本题在考查线粒体功能的同时，还考查运用“结构与功能相适应”的观点解释生物学现象的能力。细胞器中不同的物质组成，具有不同的功能，故选项A说法正确。细胞中线粒体的数量与细胞的能量需求呈正相关，心肌细胞需不停地收缩和舒张，能量需求大于平滑肌，故选项B说法正确。遮阴处的植物叶绿素含量高，有利于吸收足够的光子用于光合作用，故选项C说法错误。溶酶体中含有多种酸性水解酶，某些物质的水解反应在溶酶体中进行，若缺乏某种酶，相应的底物无法水解可导致代谢障碍，故选项D说法正确。

细胞生物学的发展史篇7

[关键词]课堂教学 知识主线 思维主线 方法主线

[中图分类号] G633.91 [文献标识码] A [文章编号] 16746058（2015）260106

高中生物学科具有知识点多、内容庞杂的特点，很多教师过于关注“点”的设计，而使教学陷入知识细节，尽管不乏亮点，但由于缺失了对教学的整体解读，容易将碎片式的知识进行简单的罗列，致使课堂教学低效。高效的教学需要对教学进行顶层设计，建构教学主线。教学主线是课堂教学的灵魂，课堂结构的脉络，课堂活动的统领。合理建构教学主线，可以让教与学的思路更为清晰，教与学的程序更加优化。如何建构教学主线，笔者认为可以从以下几个方面进行。

一、知识主线（逻辑主线）

依据课标对教学内容进行梳理，引导学生在碎片式的知识之间建立逻辑联系，通过知识点之间的内通外联来建构教学主线。例如在“动物细胞融合与单克隆抗体”一节的教学中，在学习了动物细胞融合的内容之后，如果直接引入“单克隆抗体”的概念，会显得生硬，学生不太容易接受。对于这一内容需要教师帮助学生建立这两个知识点之间的逻辑关系――单克隆抗体是动物细胞融合技术的一项成功应用，使知识点自然过渡，有助于学生更好地理解这一内容。

在复习课教学中，尤其需要引导学生梳理模块、章节知识点之间的逻辑关系，构建教学主线。例如有关《遗传与进化》这一模块的内容，可以把基因作为结点，串联相关内容，构建如图1所示教学主线：

二、科学史发展主线（时间主线或事件主线）

将科学史进行合理加工，可以形成一条流畅而高效的课堂教学主线，不仅有利于学生掌握知识，还有利于学生掌握科学方法，使学生树立科学精神，整体提升学生的生物科学素养。例如有关生长素发现的科学史实，我们可以如图2所示，将科学事件按照时间顺序梳理出一条教学主线，带领学生体验科学的发展进程。

三、思维主线（认知主线）

从学生已有知识基础出发，遵循学生的认知规律或思维特点设计问题串建构主线，有利于激发学生的学习兴趣，提升学生的思维水平。例如制备细胞膜的实验教学，可以设计如下问题串：（1）用哪种细胞更容易得到细胞膜？（2）怎样得到哺乳动物的成熟红细胞？（3）怎样得到红细胞的细胞膜？（4）怎样分离出较纯的细胞膜？通过层层设问，引导学生通过思考获得新知，把每一个问题作为学生思考的阶梯，将学生的思维一步步引向深入。

四、方法主线

生物科学发展的背后蕴藏着科学研究的一般方法，教师可以将这种科学方法提炼出来，作为课堂教学主线，使学生在掌握知识的同时也习得科学方法。例如，在学习“孟德尔豌豆杂交实验”时，可以如图3所示将“假说演绎”法作为这节课的教学主线。

细胞生物学的发展史篇8

一、利用生物科学史资源，引导学生形成正确的思想

生物科学史向我们揭示了科学家思考和解决生物学问题的思想历程。科学家思想的形成在当时的社会，不仅受到文化背景的制约，还受到当时科学技术水平的制约，对于科学家来说，生物学知识的产生，都需要首先从思想上有所突破。如果思想不科学，就会导致人们对事物产生错误的认识。反过来，通过对事物的科学探究，获得对事物的正确认识，又会改变人们的思想，使人们对事物的认识产生质的飞跃。例如，物种是演变的思想的确立，就是对物种是不变的思想的突破；人类对生命个体发育的探究历程，体现了思想方法上的突破。因此，生物科学史向我们展示了科学家所处的时代背景，记录着科学家们的思想以及思想转变的历程，对学生形成正确的思想具有积极的教育意义。

二、利用生物科学史资源，帮助学生建构知识结构

学生学习了生物科学史，既能从整体上了解各个分支学科是在解决什么问题的过程中发展起来的，又能了解各个分支学科之间的联系，从而建立知识点之间的联系，建构完整的知识结构。例如，遗传学的建立和发展，经历了细胞遗传学、群体遗传学、微生物遗传学和分子遗传学等阶段。在其发展过程中，如果孟德尔没有运用数学知识对数据进行统计分析，就不能揭示遗传规律；如果没有细胞学的发展，萨顿和鲍维里就不能推测到遗传因子与染色体之间的联系。在科学家解决遗传的规律是什么、遗传物质是什么、遗传物质具有什么结构、遗传物质如何复制和如何控制多肽链的生成等一系列问题的过程中，遗传学逐渐发展起来。如果教师能引导学生循着这样的线索展开学习去了解这一系列问题的解决过程，那么，这一部分的知识结构学生就可顺利地建构起来，还可能联想到新的问题。

三、利用生物科学史资源，培养学生的批判性思维

学生通过生物科学史的学习，可以了解到生物科学是在自我更正的过程中积累和进步的；还可以了解到生物科学知识是科学家在不断对前人的结论进行质疑、求证的基础上，再进行自我更正的过程中积累起来的。例如，达尔文建立了以自然选择为核心的进化论，人们在承认生物进化论的同时，却不愿意接受达尔文对进化原因进行臆想的方法，不满意达尔文对进化机制的解释。德弗里斯将实验方法引入进化论的研究中，提出了“突变学说”，以此来解释达尔文的自然选择。在20世纪的头10年，这一学说得到生物学界的广泛接受。然而，1910年，果蝇遗传学的。发展表明，果蝇群体中不断发生着突变，却没有产生物种的变化1912年～1915年细胞学的精确研究，沉重地打击了德弗里斯的学说，揭示了他所认为的大规模突变产生的性状实际上是已有性状的复杂重组。细胞遗传学，尤其是群体遗传学的建立，才阐明了自然选择的机制。学生在了解了进化论的发展后，可以得到科学知识是在不断质疑、求证与更正的过程中积累的这一结论，这对培养学生的批判性思维大有帮助。

四、利用生物科学史资源，培养学生的探究能力

生物科学史就是科学家探究生物学知识的科学过程史。生物科学每一个知识点的产生过程，就是一个科学探究的过程，如发现问题、提出问题、作出假设、逻辑推理、检验假设、分析结论、交流评价等，是对学生进行科学方法训练的良好素材。学习生物科学史有助于学生了解每个知识点的来龙去脉，而且可以从其中的一些典型事件中学习到科学家的科学探究方法。例如《标准》中列举的生长素的发现史，教师可利用现代化教学手段，引导学生深刻领会科学家的思维方式，探索生长素基本理论的形成过程。这样不仅可促进学生深刻领会生长素理论的论点，还能使学生在亲身体验科学探索的过程中接受科学方法的训练，形成一定的探究能力。

五、利用生物科学史资源，培养学生的合作能力

在课程改革的过程中，合作学习是一种重要的学习方式。学生通过高中生物科学史的学习，能够明白在探究知识的过程中，科学家之间往往是通过合作取得成功的。例如：DNA双螺旋结构模型的建立过程，汇集了许多不同学科背景科学家的智慧，特别是沃森和克里克两人的合作，为解决问题提供了不同的思路。他们在解决问题的过程中相互启发，相互补充，相互促进，同时共享了研究成果。学生还可以在生物科学史的学习中，明白必须重视每一学科的学习，而不能有偏科现象。只有这样，才能为终身学习奠定良好的基础。

六、利用生物科学史资源，培养学生的科学素养

生物科学史呈现了科学家的科学态度、科学精神和科学世界观。生物科学史中记载着科学家的生平事迹，从中挖掘科学家的科学态度、科学精神和科学世界观，把它们渗透到生物教学中，对培养学生的生物学素养乃至科学素养和人文素养都具有积极的教育意义。例如，人教版高中生物课标教材中，必修模块1《分子与细胞》中选取了“细胞学说的建立过程”“探索生物大分子的奥秘――与邹鲁院士一席谈”“细胞世界探微三例”“对生物结构的探索历程”“关于酶本质的探索”“光合作用的探究历程”等方面的历史。学生置身于科学史的氛围中进行领悟和体会，可获取丰富而有趣的知识营养，体验严密的逻辑思维过程和解决问题的思想方法，并在厚重的历史感中体会前人的智慧，从而提升自身的生物科学素养。

总之，生物科学史不仅记载着生物科学知识的形成过程，而且蕴涵着科学家的创造思维方式和灵活多样的科学方法，体现了科学家实事求是的科学态度，以及勇于创新、善于合作和无私奉献的科学精神。因此，在高中生物教学中，教师应该重视生物科学史的教学，积极挖掘生物科学史的教育价值，促进学生全面和谐地发展。