单细胞生物介绍

单细胞生物介绍（精选14篇）

单细胞生物介绍 第1篇

单细胞生物介绍

草履虫

草履虫，体圆筒形，前端较圆，中后部较宽，后端较尖，平面观像倒置的草鞋底。它全身布满纤毛，并靠纤毛的摆动进行运动。草履虫身体的一侧有一条自前端斜向腰部的凹入小沟，称口沟。口沟底有口；口沟内纤毛比较密而长，能鼓起水涡而摄取水中的细菌和其他有机物作为食物。食物泡内的食物在体内被消化、吸收，不能消化的食物残渣，由胞肛排出体外。草履虫体内多余的水、无机盐由伸缩泡排出体外。草履虫表膜下还有一层排列整齐的刺丝泡，形似栅栏，受刺激时，能放出刺丝，有防御功能。常见的大草履虫有一个大核和一个小核。小核靠在肾形大核的凹陷处，在生殖时小核发生明显的变化。草履虫对食物、适宜的温度等，呈现正趋性；对重力、水流、食盐等表现出负趋性；对光线一般无反应，但逃避紫外光。

变形虫

变形虫，细胞膜纤薄，由于原生质的流动，使身体表面生出无定形的指状、叶状或针状突起，称为伪足。变形虫身体靠伪足的伸缩而移动，身体的外形随伪足的伸缩而变化。伪足能包围细菌等外物而获取食物，并把包围的食物消化、吸收。

衣藻

衣藻，单细胞绿藻，呈球形或卵形，前端有两条等长的鞭毛，能游动。鞭毛的基部有伸缩泡两个。在细胞的近前端、靠叶绿体的一侧，有能感光的红色眼点一个。叶绿体为大型的杯状叶绿体，与细胞内壁贴近，杯底靠近细胞后端，杯口位于细胞前方。叶绿体内有淀粉核一个。叶绿体杯内的无色透明部分是细胞质，内含一个细胞核。衣藻广布于水沟、洼地和含微量有机质的小型水体中，早春、晚秋最为繁盛。

单细胞生物介绍 第2篇

八年级生物上册《单细胞生物》教学反思

单细胞生物学生在日常生活中很少注意到，因此有必要让学生能亲眼看到真实的单细胞生物，本节课首先让学生利用显微镜来观察草履虫，我曾尝试不给学生任何提示，让学生直接观察，学生在观察实验中会出现一些问题，比如视野中没有草履虫，或草履虫在水中是旋转前进的，但由于草履虫身体旋转过快，学生看不清等情况，遇到这些问题时，学生就会通过问老师或小组之间互助等方法来解决这些问题。这种真实的体验会让学生印象极其深刻，但同时也会耗费大量的时间，后面的内容就难以完成。要完成后面的内容，前面的.观察就必须要缩短时间。

考虑这节课的重点是学生通过对几种单细胞生物的认识，说明单细胞生物可以独立完成各项生命活动。因此我决定压缩前面的观察时间，对可能出现的问题，提前出示在大屏幕上，这样学生就会少走弯路，顺利的观察到草履虫的外形及它的运动等，这样后面就有时间了解草履虫、眼虫、变形虫是如何利用一个细胞的身体来完成各项生命活动，从而总结出单细胞生物可以独立完成运动、呼吸、营养、排泄等生命活动。接着，让学生了解单细胞生物与人类的关系，包括有利的方面和不利的方面。最后对照学习目标，检验学习目标是否达成。

利用猪软骨细胞制备生物材料 第3篇

韩国亚洲大学医学院的一个研究小组利用猪软骨细胞制备了一种生物材料, 目前该材料已开始进入临床, 以帮助患者修复软骨组织。研究人员通过体外大量培养猪软骨细胞, 分离软骨组织中的生物蛋白等有效物质, 独创性地制造了一种全新的生物材料, 用于促进关节软骨等人体组织的再生;此外, 还成功开发出使用这种物质进行移植手术的方法。

新材料是一种纤维蛋白和透明质酸的混合体, 与软骨细胞的亲和力很强, 能够大幅提高骨髓刺激术的疗效。研究小组发现, 分布于混合体内的软骨细胞能够形成很完美的软骨组织。如果在其中植入骨髓间质干细胞, 即使不添加转化生长因子 (TGF-β) , 也能够很好地诱导软骨组织分化。研究人员在混合体的外表面覆盖了藻酸盐层以提高其整体物理强度, 制得可应用于临床的崭新生物材料。这种新材料被研究人员命名为“Artifilm”。研究人员在制作工艺中杜绝了猪细胞的混入, 以避免在植入人体后出现排斥反应。据介绍, 该材料可根据临床需要制作成颗粒状或者片状等多种形状。片状的“Artifilm”比现有的类似产品更薄, 植入关节更方便。

《单细胞生物》教学设计 第4篇

[关键词]单细胞生物 教学设计

一、教学设计指导思想

本节课是在新课程理念背景下，以教师引导和学生自主学习为主要活动方式的教学，并准备了诸如图片、文字、视频等信息资源，一方面教师层层设疑，学生充分讨论、探究，培养学生的自主学习能力，充分体现了“教师主导，学生主体”的新课程理念。另一方面，通过学生动手实验，小组合作探究，培养了学生的动手能力、团结协作能力，同时也培养了学生学习生物学的兴趣。

二、教材分析

本节课是人教版生物七年级上册第二单元《生物体的结构层次》第二章《细胞怎样构成生物体》第四节的内容。本节通过讲述草履虫的形态结构特点和生命活动特点，使学生认识到单细胞生物可以独立完成生命活动，这也是本节的重点和难点。因此，教材安排了两大类活动：观察和探究。通过第一个观察活动，说明草履虫是一种生物；通过第二个观察活动，学生能感受到草履虫既是一个细胞，同时这个细胞还能完成一个生物体的所有生命活动；通过探究“草履虫对外界刺激有反应吗”这个活动，更进一步说明草履虫是一个生物体。在这两大类活动过程中，既培养了学生的观察能力、思维能力、分析问题以及解决问题的能力，又培养了学生的小组合作意识，对学生进一步理解细胞是怎样构成生物体的有很大的帮助。

三、学情分析

本节的教学对象是初一年级学生。在学习此内容之前，学生已经学习了使用显微镜观察动植物细胞的结构，还学习了细胞的生活，学会了使用显微镜，知道了细胞的基本结构，有了一定的基础；而且初中生的学习能力和理解能力很好，学习兴趣也比较浓厚。在本节课中学生可以在教师的引导下通过自己动手实验和观看视频及通过讨论来理解单细胞生物的生命活动。

四、教学目标

[知识与技能目标]

1.列举常见的单细胞生物。

2.说明单细胞生物是依靠一个细胞来完成各种生命活动的。

3.描述单细胞生物与人类的关系。

[过程与方法目标]

通过实验和观察演示实验，学生积极交流，各抒己见，提高自身的思维能力、语言表达能力、自主学习能力及小组合作学习能力。

[情感、态度与价值观目标]

1.通过实验，学生进一步形成生物体是一个整体的生物学观点，并激发学生进行科学探究的热情。

2.通过了解单细胞生物的生活环境及与人类的关系，学生逐步形成人与自然和谐发展的观点，提高学生的环保意识。

3.通过实验和观察演示实验，学生进一步理解细胞是构成生物体的基本单位的观点并认同这一观点。

五、教学重难点

1.重点：说明单细胞生物是依靠一个细胞来完成各种生命活动的。

2.难点：通过实验或观察演示实验，学生进一步理解细胞是构成生物体的基本单位的观点并认同这一观点。

六、教学方法选择及教学课程资源

直观实验法、探究性学习、讨论合作学习。

多媒体、單细胞生物图片、草履虫运动、取食及对外界刺激反应视频、显微镜、草履虫、草履虫培养液。

七、教学过程设计

（一）引入新课

师：上两节课我们分别学习了动物体和植物体的结构层次，下面请同学们回忆一下。尝试用图解的形式表示出动物体和植物体的结构层次。

学生回答：动物体的结构层次：细胞组织器官系统动物体。植物体的结构层次：细胞组织器官植物体。

教师设疑：一个细胞也能组成生物体么？

学生思考、讨论。

设计意图：温故而知新，创设问题情境，激发学习兴趣。

（二）新课教学

1.单细胞生物的概念和常见代表生物

教师播放图片，出示问题：这些生物身体由几个细胞构成？

学生以组为单位观察图片，组内进行讨论，踊跃举手发言。

得出结论：这些生物身体仅由一个细胞构成。

教师给出鼓励性评价。继续提问：除图中给出的生物外，你们还知道哪些生物是单细胞的？

学生各抒己见。

设计意图：通过观看视频，培养学生的归纳能力，同时加深学生对单细胞生物的理解。

过渡：人体的一个细胞离开人体就很难生存。单细胞生物是一个细胞，它为什么能独立生活呢？

2.单细胞生物的结构和生活（以草履虫为例）

（1）形态结构

教师指导学生分组实验并出示问题：①草履虫的形态是什么样的？②草履虫是怎样运动的？

学生分组实验、讨论，得出结论：①草履虫身体像一只倒转的草鞋；②体表有很多纤毛，通过纤毛的摆动使得草履虫在水中旋转前进。

设计意图：通过实验培养了学生的团结协作能力、观察能力，学生也能直观地掌握草履虫的形态和结构。

（2）生活

教师播放草履虫实验视频，并出示问题：草履虫是怎样摄食的？又是怎样排泄的？

学生观看视频，踊跃发言：草履虫依靠口沟来摄食；多余的水分和代谢废物由收集管和伸缩泡排出体外；不能消化的食物残渣从胞肛排出。草履虫对氧气的摄人和对二氧化碳的排出都是通过表膜来完成的。

设计意图：通过观看视频培养学生的观察能力、分析问题以及解决问题的能力，加深学生对草履虫的形态和结构的理解。

（3）对外界刺激的反应

学生分组实验：草履虫对食盐和肉汁的反应。教师巡视，辅导，并引导学生思考：为什么会出现这种现象呢？

学生实验并积极发言：草履虫会游向有肉汁的那一边而远离有食盐的那一边。

草履虫是生物，能对外界刺激做出反应，能趋向有利刺激而躲避有害刺激。

设计意图：通过学生亲自动手，提高教学效果，加深学生对知识的印象。

（4）生殖

教师出示草履虫生殖的图片，讲解草履虫的分裂生殖。学生看图，认真听讲。

设计意图：通过看图，使学生直观地了解草履虫的生殖。

师生共同总结草履虫的基本结构及生活，引导学生理解单细胞生物能独立生活的原因：单细胞生物的一个细胞分化出了能行使不同功能的各个部分，因此它们能独立生活。

3.单细胞生物与人类的关系

教师出示“赤潮”图片，以生活中常见的实例，引出单细胞生物与人类的关系。

学生看图，认真倾听，各抒己见。

设计意图：以实例加深学生的理解并培养学生爱护环境的意识。

（三）课堂小结

教师提问：通过这节课的学习，你们有什么收获？学生各抒己见，畅谈收获。

设计意图：培养学生总结知识的能力，同时锻炼学生的口头表达能力。

八、学生学习活动评价设计

1.常见的单细胞动物有__、_等，它们的身体只由_个细胞构成。

2.草履虫生活在__中依靠__做__运动。

3.草履虫依靠__摄食。

4.草履虫通过__排出体内多余的水分和废物。

5.觀察草履虫时，常放一些棉花纤维，目的是__。

6.草履虫依靠__生殖。

7.草履虫在生态系统中扮演的角色是__。

九、教学效果的评价分析

新的课堂教学评价标准应首先关注学生的学习，体现新课程的核心理念——为了每一个学生的发展；强调教学内容与学生生活以及现代社会和科技发展建立联系；倡导主动、合作、探究的学习方式；学生学会学习，形成正确的价值观；培养创新精神、团结协作能力与实践能力。整堂课下来，学生基本上能完成上述练习，而且学生兴趣比较浓厚，反应积极，参与度高，达到了教学预期的目标。

十、教学设计特色说明与反思

新的教学思想要求我们转变教学观，重视学生的学习方式，这就要求教师不能再照本宣科。在课堂教学中，我们应致力于学生的发展，不能把目标定为仅仅完成任务即可，而应注重学生的知识与技能、过程与方法、情感、态度与价值观的培养。在教学过程中，我认为本节课的优点有：

1.整堂课下来，学生反应积极，参与度高，课堂教学效果好，体现了“教师主导，学生主体”的新课程理念，学生真正成为课堂的主人。

2.对于观察草履虫的实验这一部分内容，采取的是学生亲自动手观察后再播放实验视频，这样满足了不同层面的学生，因为有的学生动手能力不强，还不会使用显微镜，这样就可以让所有的学生都能观察到草履虫及其结构，从而变空洞为现实具体。

3.本课运用现代化的多媒体作为教学的辅助手段，将教师在课前准备的图片、实验等展示给学生，激发了学生学习的兴趣，调动了学生学习的主动性，同时集合学生自己动手实验，达到培养自主学习能力，掌握知识技能的目的。

4.学生探究草履虫对食盐和肉汁的实验，取材方便，实验时间短但实验结果明显，有助于培养学生的探究能力，有利于培养学生的探究积极性。

但本节课仍存在以下不足：

1.本节课中包含了实验，由于存在个体差异，有的学生很快就在显微镜下看到了草履虫，有的很长时间都看不见，因此在时间的把握上不太理想。

2.本节课的教学语言还不够精练，特别是在上下知识点的衔接方面还有所欠缺，因此以后要精心设计教学语言，还要使课堂更加活跃，更加生动、高效、完整。

单细胞生物介绍 第5篇

本节通过讲述草履虫的形态结构特点和生命活动特点，使学生认识到单细胞生物可以独立完成生命活动，这也是本节的重点和难点，因此，教材安排了两大类活动：观察和探究。通过第一个观察活动，说明草履虫是一种生物;通过第二个观察活动，让学生能感受到草履虫既是一个细胞，同时这个细胞还能完成一个生物体的所有生命活动;通过探究草履虫对外界刺激有反应吗?这个活动，更进一步说明草履虫是一个生物体。在这两大类活动过程中，既培养了学生的观察能力、思维能力、分析问题以及解决问题的能力，又培养了学生的小组合作意识。

学生分析

由于学生平时对草履虫缺乏感性认识，因此，在学习过程中会对草履虫的形态结构和如何完成某些生命活动难以理解。

设计理念

本节以素质教育理论为指导，以突出学生自主学习、自主发展为主题，采用的是美国教育家萨斯曼提出的探究性教学法。

探究式教学法是充分利用学生对新奇的事物进行探索、调查、研究的心理，由教师向学生提出课题和方法，引导学生去观察、思维、分析、推理并得出结论。

教学目标

知识性目标

说明单细胞生物可以独立完成生命活动。

技能性目标

提高制作及观察临时装片的技能;通过科学探究活动，培养观察能力、实验能力、思维能力、自学能力以及语言表达能力等。

情感性目标

通过学习，再次认同细胞构成生物体的观点;通过科学探究，养成实事求是的科学态度和小组合作精神。

课时安排：本节教学需1课时

教学准备

教师：

①草履虫培养液、显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、放大镜、棉花纤维、细线、胶水、糖、食盐水、牛肉汁。

②挂图或录像(有关草履虫的结构及其生活方面)。

学生：教材、笔记本。

教学过程

教师提问：前面我们学习过一种藻类植物小球藻，谁能给大家描述一下小球藻的形态。

学生回答：略。

教师导入：象这种整个身体是由一个细胞构成的生物，被称为单细胞生物。今天我请同学们观察实验台上放置的培养液，你知道里面培养的是哪种生物吗?

学生状态：观察、思考，引起了强烈的好奇心。

(还可利用学生自编的有关人得了某些单细胞生物寄生而引起疾病的小品，由问题该病的病因是什么?导入新课。)

教师启发：培养的也是单细胞生物的一种草履虫。这类生物的形态结构和生活方式是怎样的呢?下面请同学们利用已给的实验仪器(草履虫培养液、显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、放大镜、棉花纤维、细线、胶水)，以小组为单位，想办法设计实验：怎样才能观察到草履虫的外形和运动。

学生活动：讨论、交流、实验、观察。

教师引导：老师观察到每组同学都操作地非常认真、仔细。有的组实验很成功，有的组也出现了一些问题，下面同学们之间互相交流一下。交流的时候，可以说一说你们组是怎样做的实验?在实验过程中出现了什么问题，你们又是怎样解决的或请教其他组同学帮助想办法解决问题。

学生活动：互相交流、吸取教训、学习经验。

学生总结：草履虫的外形像一只倒转的草鞋，它是翻转着向前运动的，由此，可证明草履虫是生物。

教师提问：同学们刚接触这门学科时，我们共同分析了判断生物的基本标准是什么?下面请同学们再谈一谈。

学生回答：略。

教师设疑：其中判断标准之一是生物能对外界的刺激做出反应，草履虫对外界的刺激有反应吗?

学生状态：思考。

教师引导：同学们按照科学探究的步骤，结合技能卡和小词典，以小组为单位，合作探究、解决此问题。

学生表现：自学、合作探究、解决问题。

教师引导：看到绝大多数的同学实验操作已基本完成了，下面请小组代表总结一下你们组探究后得出的结论，以及实验设计的思路和方法。

学生活动：互相交流、作出评价。

学生总结：草履虫能够对外界刺激作出反应，并且趋向有利刺激，逃避有害刺激，由此，可以证明草履虫是生物。

教师承转：同学总结得非常好!通过以上探究活动，同学们从草履虫的运动和对外界刺激的反应情况，判断出它是生物。那么，你们认为草履虫的身体是由一个细胞构成的吗?

(可能有的小组由于草履虫运动速度过快而没有观察到结果，此时，教师要鼓励学生大胆尝试：可以通过采取哪些措施来限制草履虫的运动速度。组织活动并适时给予鼓励性评价。组织交流，重点是交流采取哪些措施来限制草履虫的运动速度。组织学生交流，教师对有特色的设计方案要给予肯定性评价，让学生进一步掌握科学探究的一般方法。)

学生表现：各抒己见、畅所欲言。

教师引导：究竟哪一位同学的说法有道理呢?下面请同学们看一段录像。要求：总结从录像中获取的信息，然后，通过从中获取的信息，进一步判断草履虫的身体是否由一个细胞构成。

(放映草履虫的结构及其生活的录像。)

学生活动：仔细观看、总结信息、作出判断。

学生总结：草履虫的身体里有细胞膜、细胞质、细胞核等结构，也就是一个细胞的结构，所以说草履虫的身体是由一个细胞构成的。另外，它可以通过身体上的表膜、收集管、伸缩泡、口沟、食物泡、胞肛等结构帮助它来完成生命活动。

教师讲授：所以，我们把这种只由一个细胞构成的生物称为单细胞生物。其中，由一个细胞构成的动物体叫做单细胞动物，例：草履虫;由一个细胞构成的植物体叫做单细胞植物，例：小球藻。

教师承转：其实，像这样的单细胞生物在生物圈中还有很多，并且与人类的生活、生产关系非常密切，你可以通过哪些途径来获取这方面的知识?

学生回答：可以通过书籍、报刊、杂志、上网。

教师评价：很好，同学们知道通过多种途径查找资料。希望同学们课下能够通过以上途径，亲自查找资料，以小组为单位设计手抄报(或电脑打印)在班内展示。

教师引导：在这节课上，你有哪些收获?

学生：积极发言。

板书设计：

与人类的关系

单细胞生物体

草履虫

单细胞 生物

练习巩固：略。

《单细胞生物》教案 第6篇

教学目标

知识目标

1、探究单细胞生物的结构和生活。

2、概述单细胞生物与人类的关系。

能力目标

1、通过对草履虫的观察学习，进一步强化显微镜的操作技能。

2、通过对单细胞生物与人类的关系的学习加强学生的语言表达能力和扩散思维能力。

情感目标

通过对单细胞生物的结构和生活以及与人类的关系的学习培养学生树立细胞构成生物体的观点。

教学重点

1、单细胞生物的结构和生活。

2、进一步强化显微镜操作技能。

教学难点

培养学生树立细胞构成生物体的观点。

教学方法

启发式、实验探究法。

教具准备

1、教师准备：（1）草履虫的培养液、显微镜等。

（2）多种单细胞动物的结构及生活的多媒体片段。

（3）有关单细胞动物与人类关系的多媒体录像。

2、学生准备：到附近的小河、池塘或长时间没换水的鱼缸中采集水样。

课时安排

1课时

教学过程

［导入新课］

教师活动：用问答式教学方法让学生意识到微生物的存在。具体活动如下：

在我们生存的生物界中生存着数以万计的生物，我们平常所见到的生物大都形态较大，身体结构可分为不同的结构层次。这些生物体都是由许多细胞所构成的，它们占据了生物圈中生物种类的大多数。那么，我们所见过的生物中个体最小的动物是什么呢？（学生举例回答，教师作适当的鼓励评价）。还有比我们刚才所说的动物更小的动物吗？如果有的话，它们在哪儿呢？结构又怎样呢？好了，带着这些问题我们来做一个小实验。

［讲授新课］

学生活动：将自己准备的水样做成临时标本在显微镜下观察。同组之间互相讨论所观察到的现象。教师作适当指导。

教师活动：其实，在生物圈中还存在着许多很难用肉眼直接观察到的生物，它们的身体只有一个细胞所构成，（同时演示多种单细胞生物结构与生活的多媒体）我们把它们称为单细胞生物。

板书：单细胞生物

接下来，我们以草履虫为例来具体探讨一下单细胞生物的形态结构，以及它们是怎样生活的。

学生活动：把草履虫培养液滴在载玻片上按实验步骤对草履虫进行观察它的形态结构、生活方式以及运动方式，观察时，可参照教材中的示意图。观察完后讨论草履虫是否为单细胞生物，它的生活如何，发表自己的看法。教师作鼓励评价。

教师活动：通过实验观察，我们知道草履虫是一种由一个细胞所构成的生物，它可以进行与多细胞动物相同的生命活动，比如：运动靠纤毛来进行，取食及消化由口沟、食物泡来完成。呼吸通过表膜、排泄由伸缩泡及胞肛完成。这一切显示：草履虫这一个细胞相当于一个多细胞动物的生物体。那么，我们为什么要来专门研究这么一个小小的单细胞生物呢？请大家阅读教材的最后一段内容。

学生活动：阅读教材最后一段，讨论交流并归纳总结草履虫与人类的关系。

教师活动：单细胞动物个体虽小，但其所起的作用非常大，可以直接或间接地影响到人类的生产和生活。所以我们必须了解单细胞动物的特征以此来更好地为人类服务。

课堂小结

单细胞生物介绍 第7篇

1．描述单细胞生物的形态结构和生命活动的特点。

2．举例说出单细胞生物对外界刺激能产生反应。

3．培养学生收集信息、处理信息、发现问题和解决问题的能力。

4．培养学生的科学探究精神。

5．培养学生关爱生物，关爱生命的情感。

教学重点和难点：

1．草履虫的形态、结构和生理功能。

2．探究草履虫对外界刺激的反应。

教学过程：

导入新课：恐龙拥有庞大的身躯，在历史上曾显赫一时，而今天却化为乌有，只有它们的化石在向人们诉说它们辉煌的历史；小小的单细胞生物，尽管形态、结构简单，却历经沧桑，繁衍生息到了今天，你想了解它们的形态结构和生理功能吗？（导入设疑让学生对单细胞生物的知识产生浓厚的兴趣。）

教师引导学生阅读课文、思考问题：草履虫的生活环境是怎样的？

学生分组相互讨论，回答问题：草履虫生活在有机质丰富、水流平缓的池塘和污水沟中。

教师提供下面一段材料，供学生阅读思考：一个草履虫每小时大约能够形成60个食物泡，每个食物泡中大约含有30个细菌，因此，草履虫一天大约可以吃掉4.3万个细菌。

（1）．草履虫的主要食物是什么？

（2）。草履虫对污水处理有何作用？

学生阅读资料，思考回答：

（1）。草履虫的主要食物是细菌和单细胞藻类。

（2）。净化作用。

教师出示草履虫模型，让学生观察，并思考下列问题：

（1）。草履虫的形态是怎样的？

学生观察模型，相互讨论，回答问题：

（1）。草履虫像倒转的草鞋底。

教师：你能分辨出草履虫的前端和后端吗？

学生：能，钝圆的一端是它的前端，较尖的一端是它的后端。

教师：草履虫的表膜有何功能？

学生：具有呼吸和排泄功能。

教师：你能结合模型，模拟草履虫的运动方式是怎样的吗？

让一名学生走上讲台，拿着草履虫模型，一边旋转，一边前进。其他学生观看，指出不当之出。

教师多媒体演示草履虫运动及内部结构的课件，引导学生观察思考：

（1）草履虫由外到内包括哪几部分？体内还有哪些结构？

（2）仔细观察草履虫结构图，体内食物泡是否只有一个？食物泡有何功能？

（3）伸缩泡在体内的分布情况怎样？你能找出它们的收缩与舒张有什么关系吗？有何功能？

学生观察草履虫的运动，结合课本阅读，小组相互讨论，回答问题：

（1）观察得出包括细胞膜（表膜）、细胞质、和细胞核；体内有食物泡和伸缩泡等结构。

（2）观察图示，阅读课本，得出：食物泡在体内有多个；可消化食物、吸收营养物质。

（3）认真思考后回答：伸缩泡在体内的前端和后端各有一个；它们交替收缩、舒张；具有排泄废物的功能。

教师指导学生按照科学探究的一般步骤，探究草履虫对外界刺激的反应：

（1）针对本次探究实验的目的，你提出了怎样的问题？

（2）引导学生作出假设。

学生小组相互讨论、回答相关问题：

（1）草履虫对外界刺激有何反应？

（2）假设草履虫对外界刺激能趋向有利刺激，而避开不利刺激。

教师指导学生设计实验方案并实验。学生实验小组设置不同的实验方案。各小组根据实验过程，分析得出实验结论：草履虫能趋向有利刺激，避开不利刺激，以适应环境。

单细胞生物介绍 第8篇

1 材料与方法

1.1 主要材料与设备

新西兰兔由武汉大学实验动物中心提供;主要试剂有:PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物(购于BASF公司),小鼠抗兔细胞角蛋白单克隆抗体(AE1/AE3)(购于Santa Cruz公司),FITC标记羊抗小鼠单抗隆抗体(购于Abcam公司),磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffered saline,PBS),甲醇、丙酮、戊二醛,DMEM F12培养基,Dispase酶,Ⅱ型胶原酶,胎牛血清(fatal bovine serum,FBS),二甲基亚砜(DMSO)、MTT均购于Sigma公司。相差倒置显微镜(日本OLYM-PUS),恒温培养箱(日本Napco公司),超净操作工作台(北京半导体设备一厂),扫描电子显微镜(日本SANYO)。

1.2 方法

1.2.1 兔膀胱移行上皮细胞的原代培养及鉴定

选用4周龄新西兰兔,雌雄不限,体重2.0～2.5 kg,空气栓塞处死后,无菌条件下取膀胱前壁组织(2 cm×2 cm),小心分离膀胱黏膜与肌层,将黏膜层组织迅速置入含庆大霉素(20μg/mL)的PBS中浸泡并漂洗3次。将黏膜组织剪碎成1 mm2大小的组织块,转入新鲜配制的Dispase酶消化液中,于4℃下消化18 h后再用PBS洗涤1次,用不锈钢网滤去组织残块,收集细胞悬液于混合消化液(0.02%EDTA+0.25%胰酶)中。37℃振荡消化10 min,每2分钟吹打1次,直至成为单细胞悬液,加入FBS终止消化,PBS洗涤3遍,离心8 min(1000 r/min),弃上清,用培养液吹打混匀,再将细胞接种到含10%FBS的DMEM-F12培养基中,置37℃恒温、5%CO2饱和湿度孵箱内常规培养。

将上述培养的细胞传2～4代后接种于盖玻片上再培养2 d,待细胞完全贴壁后,以PBS液冲洗,甲醇、丙酮固定10 min,以小鼠抗兔细胞角蛋白单克隆抗体(AE1/AE3)为一抗,以FITC标记羊抗小鼠单抗隆抗体为二抗,孵育、中性树胶封片,于490 nm的蓝色荧光倒置显微镜下观察。以PBS代替一抗作为空白对照。

1.2.2 ECM/TSH复合支架的构建

参考本小组前期研究[3]的方法制备TSH,使用前紫外线照射30 min备用。参照Yang等[4]报道的方法制备ECM,将成品分成32块(1 cm×1 cm),经冷冻干燥后,环氧乙烷消毒,干燥保存于4℃。在低温(4℃)真空环境下,将16块制备的ECM浸入TSH溶液中1 h,取出后经低温冷冻干燥机冻干,分装密封,经环氧乙烷消毒,常温干燥保存备用。

1.2.3 细胞相容性

实验分为四组,每组16孔,A组:ECM/TSH复合支架种植膀胱上皮细胞组;B组:单纯ECM种植膀胱上皮细胞组;C组:单纯培养膀胱上皮细胞组;D组:无细胞培养液组。种植细胞前先用培养液将支架材料预湿,取第3代膀胱上皮细胞悬液(浓度1×105/mL)50 L缓慢接种于材料上,4 h后再加入DMEM F12培养基(含FBS),置37℃恒温、5%CO2饱和湿度孵箱内培养,2 d后换液,倒置相差显微镜下观察细胞黏附、生长情况。

1.2.4 膀胱上皮细胞生长情况扫描电镜观察

膀胱上皮细胞与支架材料复合培养48 h后,A、B组各取一块材料/细胞复合物,经过PBS漂洗3次,3%戊二醛、2%的四氧化锇双重固定、脱水、醋酸异戊酯置换、干燥、喷金,扫描电镜观察。

1.2.5 细胞活力检测

膀胱上皮细胞接种后,分别于1、3、5和7 d每个时间点各取4孔,分别加入MTT(5 mg/mL),酶反应4 h,弃上清,加入150μL DMSO,震荡10 min,在酶联免疫检测仪上选择490 nm波长读取吸光度(OD)值(A),计算细胞相对增值率(relative growth rate,RGR):RGR=[实验组(A组)A值-空白组(D组)A值]/[阴性对照组(C组)A值-空白组(D组)A值]×100%。

1.2.6 细胞计数

每5、10天从A、B两组中各取一块支架材料,用PBS清洗,去除未附着的细胞,再用0.25%胰酶消化,血球计数板进行细胞计数,观察细胞黏附数量及增殖情况。

1.3 统计学方法

采用统计软件SPSS 13.0对实验数据进行分析,计量资料数据以均数±标准差表示,组间比较采用单因素方差分析,两两比较采用LSD-t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 原代培养细胞形态

细胞接种时呈圆形,大小均一,轮廓清晰,胞浆透亮。接种24 h后,可见细胞贴壁生长,细胞密集生长区域可见细胞伸展后相互连接呈簇状,呈散在的簇片状分布,细胞间连接紧密,形态呈典型的“铺路石样”表现,符合上皮细胞特征。3 d后细胞进入对数生长期,7 d可连接成片,长满整个培养瓶底部。

免疫荧光检测,各代培养细胞角蛋白免疫荧光均为阳性,在蓝色荧光的照射下激发出绿色荧光,阳性率约99%。而空白对照组未激发出绿色荧光(图1),培养(12 h)的膀胱黏膜上皮细胞发出绿色荧光,细胞排列呈典型的“铺路石样”表现。

2.2 组织学检查

2.2.1 种植细胞前后的复合支架材料

倒置相差显微镜下观察:ECM为网状结构,HE染色后可见红染的胶原纤维规则排布,纤维较细,网孔较大,未见到细胞碎片;复合TSH后胶原直径变粗,网孔孔径变小。种植膀胱上皮细胞后4 h,光镜下可见细胞紧密黏附于材料表面,少数散落到培养瓶底贴壁生长。加入培养基10 h,可见细胞已伸展,有多个突起。培养3 d时,黏附于材料的细胞数量增加,细胞增殖明显。

2.2.2 扫描电镜观察

种植细胞前复合支架材料于扫描电镜下观察可见基质材料由许多连接成网状的纤维组成,纤维间呈现1～8μm的微孔,凝胶分子覆盖其上,没有发现细胞碎片。种植后可见发育良好的细胞和细胞群黏附于材料上,伪足沿纤维伸展,附着较牢固,细胞间连接紧密,有的可见到ECM的分泌(图2),可见ECM复合TSH后,胶原直径变粗,交织成网。发育良好的细胞黏附于材料上,开始沿纤维伸展伪足,表面可见到ECM的分泌。

2.2.3 细胞活力测定

膀胱上皮细胞在单纯ECM上黏附性良好,黏附率为83.5%(24 h ODB组/ODC组),复合了TSH后的ECM表面黏附能力较之增强,黏附率为92.3%(24 h ODA组/ODC组)。从表1中数据可以得出A、C两组的细胞数量高于B组(P=0.004),而且,A、C两组间细胞黏附数量的差异亦有统计学意义(P=0.027),三组的细胞倍增时间均为3 d。7 d时,A组细胞数量明显高于B、C组,组间差异有高度统计学意义(P=0.006),B、C组间P=0.041。

3 讨论

组织工程学是综合应用工程学和细胞生物学的原理,将体外培养扩增后的种子细胞与可降解的生物支架材料相复合,再将其回植体内缺损部位,从而再生成具有正常结构和功能的组织,达到真正意义上的生物学修复[5,6]。材料的生物相容性检测是该领域不可缺少的重要组成部分,理想的组织工程支架材料应当具有良好的细胞相容性、能够促进细胞增殖和组织形态的形成,为此本小组做了系列研究[7,8]。

与笔者前期研究结果相似,本实验中ECM/TSH复合材料比单纯ECM,纤维直径变粗,网孔孔径变小,与接种细胞的接触面积增大。经TSH修饰以后的ECM对细胞表现出更强的黏附性,为细胞的附着、生长、增殖提供了良好的微环境。超微结构观察显示,植入的膀胱上皮细胞能够紧密地附着于ECM胶原纤维之上,细胞之间形成紧密联结,周围可观察到ECM的分泌。MTT检测结果表明膀胱上皮细胞易于在ECM/TSH复合支架材料上生长,增殖情况较好,符合膀胱黏膜上皮细胞的生长规律,细胞未见凋亡和分化,实验结果提示ECM/TSH复合支架材料与膀胱黏膜上皮细胞具有良好的生物相容性,为下一步应用于体内研究提供了实验依据。

参考文献

[1]Feng C,Xu YM,Fu Q,et al.Evaluation of the biocompatibility andmechanical properties of naturally derived and synthetic scaffolds forurethral reconstruction[J].J Biomed Mater Res A,2010,94(1):317-325.

[2]Chiappetta DA,Sosnik A.Poly(ethylene oxide)-poly(propyleneoxide)block copolymer micelles as drug delivery agents:improvedhydrosolubility,stability and bioavailability ofdrugs[J].Eur J PharmBiopharm,2007,66(3):303-317.

[3]Yao Y,Yang SX,Zhang C,et al.Biocompatibility of compounds ofextracellular matrix and thermally reversible hydrogel[J].Journal ofWuhan University of Technology Material Science Edition,2007,22(3):439-442.

[4]Yang SX,Yao Y,Hu YF,et al.Reconstruction of rabbit urethra us-ing urethral extracellular matrix[J].Chin Med J(Engl),2004,117(12):1786-1790.

[5]Engelhardt EM,Micol LA,Houis S,et al.A collagen-poly(lacticacid-co-varepsilon-caprolactone)hybrid scaffold for bladder tissueregeneration[J].Biomaterials,2011,32(16):3969-3976.

[6]Falke G,Caffaratti J,Atala A.Tissue engineering of the bladder[J].World J Urol,2000,18(1):36-43.

[7]Yang SX,Shen FJ,Hu YF,et al.Experimental bladder defect inrabbit repaired with homologous bladderextracellular matrix graft[J].Chin Med J(Engl),2005,118(11):957-960.

单细胞生物介绍 第9篇

《单细胞生物》教学反思 第10篇

环节点评：

第一主题以探究草履虫的外形和运动为起点，调动了学生对单细胞生物的研究热情。在这一环节中，同学们不但观察了草履虫的独特外形，还发现了草履虫大多时候都是身体旋转前进，凹陷的口沟迎向水流，只有在遇到障碍物的时候才会后退，调整方向后再次前进。为了能清楚的看到草履虫，实验中我们用到了棉花纤维。棉花纤维的用量很关键，太多了会影响视野，草履虫在棉花纤维间若隐若现;太少了又难以起到阻碍作用。有学生发现如果取到的草履虫培养液恰巧存在有机物团的话，就会吸引很多草履虫前来取食，这样即使不放棉花纤维，草履虫也会“乖乖”聚集在一团，很容易观察研究。个别学生甚至还利用照相机等器材拍到了草履虫的活动情景。所以在后续班级的实验中，我改变了取表层培养液的方法，而是将培养液摇晃均匀，这样在取培养液的时候也能取到底部的沉积物，便于学生在观察时能看到取食中的草履虫，大大提高了实验效果。

在分析单细胞生物特点时，学生对于生物类群的认知已达到三界分类(植物、动物、菌类)的水准，但具体哪些形态结构特点属于植物，哪些是动物，哪些是菌类则仍停留在感性认识，并不系统和准确，所以本节课中有必要明确一下生物的形态结构分类标准(具体内容见教学设计)，帮助学生体会各种类别生物在细胞层次上的不同和由此决定的基本生活方式的差异，从而发现单细胞生物在结构和生活方式上的多样性，并以此为基础，在程度较高的班级引出五界分类，提高认知程度，是一次积极有效的尝试。

第二主题单细胞生物在生物圈中的作用以学生为主体进行。在课前查阅单细胞生物的相关资料的基础上，学生已经对很多种类的单细胞生物的生活环境和生活方式有所了解，所以这部分是对资料的抽提和升华，从生物的结构特点和生活方式推导出它们在生物圈中的作用。各班学生中均有人能指出单细胞生物中既有衣藻这样的生产者，也有草履虫这样的消费者，亦有酵母菌这样的分解者;既能起着积极作用，也能酿成生态灾难(赤潮等)。在不强调与人类关系的前提下，同学们更能全面的分析单细胞生物的生态作用。

探究性：

1、自主探究

本节教学中，我们做了几点尝试，如单细胞生物的相关资料在课前准备环节完成，既能产生相关思考，又能为课堂上留下更多的交流讨论时间;教材观察草履虫实验要求加棉花，这节课则则由学生自己决定是否使用;允许学生使用照相机等电子器材，留下自己认为有可取点的照片及视频资料，第二课时在班级中分享，温故知新。

2、模拟探究

《单细胞的生物》说课稿 第11篇

二、草履虫对环境变化的反应

有利刺激趋向

第一节 单细胞生物 教案 第12篇

生物体的组成 第一节

单细胞生物

一、教学目标

（一）知识与技能：

1.使学生识记草履虫的形态结构和生理特点。

2.描述单细胞生物的形态结构形态结构和生命活动特征。

（二）方法与过程：

首先采用设问法法，提出自然界有没有单细胞生物，之后通过视频确定自然界确实存在单细胞生物，介绍单细胞生物的种类，然后学生以草履虫为例自学、讨论完成其结构与功能。

（三）情感态度与价值观：

1.通过学习单细胞生物的特征，向学生渗透进化论的观点。

2.通过观察实验、讨论与自学，培养学生分析能力以及对信息的整合能力。

二、教学重点、难点

（一）教学重点：

1.描述单细胞生物的形态结构特点。2.描述单细胞生物的生命活动特点。

（二）教学难点：

1.草履虫的呼吸、营养、排泄。2.举例说明草履虫对刺激的反应。

三、教学时数 1课时。

四、教学方法、学法指导

方法：讲授法、五步三查法、讨论法等。学法：讨论法、自学、对学、群学、观察法等。

五、教学用具 多媒体、黑板等。

六、教学过程

（一）复习提问：

1.生物体生长现象与什么有关？ 2.描述细胞分裂的过程？

3.概述动植物细胞的分化过程以及组织的概念？

（二）新课导入：

通过上节课的学习我们可以看出，生物体要想完成各项生命活动必须无数个细胞的分工协调。那么在我们自然界中有没有一种生物，它本身只是一个细胞，却能完成各种生命活动呢？

学生猜测。

（三）新授课：

教师讲解：同学们通过阅读《形形色色的单细胞生物》，我们身边有许许多多的单细胞生物。

出示：单细胞生物的图片——酵母菌、眼虫、变形虫、衣藻、小瓜虫、喇叭虫、有孔虫、带藻、甲藻。

提出问题：单细胞生物仅由一个细胞构成，但它们却能独立地完成各项生命活动，它们是怎么完成的呢？我们今天就以草履虫为代表来进行探讨。

教师展示草履虫的结构示意图，学生自学： 1.草履虫的生活环境和形态； 2.草履虫的结构与功能； 3.草履虫的运动方式； 4.草履虫的食物和作用； 5.草履虫的生殖方式。

自学完之后，小组内讨论，展示自己小组的成果。并将不会的问题提出来。

教师引导学生总结出：

具有动物细胞的基本结构：细胞膜（表膜）、细胞质和细胞核。

生命活动：

纤毛——运动（草履虫依靠表膜上纤毛的摆在水中旋转前进）。

表膜——呼吸和排泄的功能。

食物泡——消化食物和吸收营养的功能。伸缩泡——排泄废物的功能。生殖方式——分裂生殖

生活环境：草履虫生活在有机质丰富、水流平缓的池塘和污水沟中。主要食物是细菌和单细胞藻类。一个草履虫每天大约能吃掉4.3万个细菌，因而对污水有一定的净化作用。形态结构：体长大约不到一粒芝麻的1/10，只能用显微镜观察到。形状像倒转的草鞋底，全身布满了纤毛。

教师播放草履虫运动视频。

教师讲述：草履虫和多细胞动物一样，也能对外界环境的变化作出适当的反应，它也会趋利避害。

教师PPT展示，介绍实验的步骤以及结果。

提问：那么它是通过神经系统的吗？这种适应能力对其生活有什么意义？

学生讨论完成学习任务二。

教师提问：单细胞生物已经学完，那么同学们思考：单细胞生物与人类的关系是什么？

学生辩论完成学生任务三。

教师引导学生得出：单细胞生物即对人有有有力的一面，又有有害的一面。

学生检测自己的预习结果。

（四）课堂小结：

单细胞生物结构微小，只由一个细胞构成，却能独立地完成运动、呼吸、营养、排泄、生殖等生命活动，并且能趋利避害，适应环境。

自然界存在许多单细胞生物，它们虽结构微小，却直接或间接地与人类有密切的关系。有些对人类有利。如草履虫，能吞食细菌，使污水净化；眼虫，是监测环境污染的指示动物。有些对人类有害，如小瓜虫，使鱼得小瓜虫病，影响渔业生产。

七、课堂作业

课本P54的自我测评。

八、课后作业

完成本节的配套练习。

九、板书设计

第一节 单细胞生物

一、草履虫的形态结构和生命活动特点 纤毛 运动 收集管、伸缩泡 排泄 口沟、食物泡 营养 表膜 呼吸 细胞核（大、小）生殖

细胞质 进行生命活动的场所

二、草履虫对环境变化的反应

三、单细胞生物与人类的关系

家蚕血细胞系生物学特性探讨 第13篇

家蚕核型多角体病毒 (Bombyx mori Nuclear Polyhedrosis Virus, Bm NPV) 属于杆状病毒科A亚组, 为家蚕脓病的病原体, 可通过食下和体壁穿刺两种途径传染。人们一方面致力于家蚕病毒病的防治以减少经济损失, 另一方面利用家蚕核型多角体病毒 (Bm NPV) 作为外源基因载体在家蚕幼虫表达外源基因, 生产出具价格昂贵的基因工程产物;家蚕微粒子孢子是另一种重要的家蚕病原微生物, 目前已有大量的研究报道, 其中包括防治生物学、组织病理、生活史周期、流行病学、胚胎传染、分子生物学等方面的研究。本文通过家蚕核型多角体病毒感染家蚕细胞系的光学显微镜、电子电镜观察, 研究家蚕核型多角体病毒入侵家蚕血细胞系的免疫作用中的生物学变化规律;旨在从蚕血细胞系生物学角度阐述家蚕微粒子侵染的生物学性质, 识别出家蚕微粒子孢子入侵家蚕血细胞系时发生的生物学变化规律, 从而更加清楚地认识蚕血细胞系的生物学特性。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验动物:

家蚕7532原种, 核型多角体病毒和家蚕微粒子孢子核型多角体病毒和家蚕微粒子孢子由华南农业大学蚕丝科学系提供。

1.1.2 试剂和仪器:

细胞培养基TC-199, Carnoy固定剂 (三氯甲烷:无水酒精:冰乙酸3:6:1) , Schiff试剂, 秋水仙素 (北京鼎国生物技术公司) , 95%酒精, 70%酒精, 5%三氯醋酸, 1mol/L盐酸, 浓亚硫酸水 (临用前配制) 。超净工作台 (苏州华科净化设备有限公司) 、光照培养箱 (LRH-250-G型, 广东省医疗器械厂) , 倒置显微镜 (LEICA DMIRB型, 德国) , 计数板。电子显微镜制作药品和电子显微镜照片由华南农业大学测试中心提供。

1.2 实验方法

1.2.1 蚕血细胞的收集与体外培养

取5龄健康家蚕幼虫20头于无菌室用75%的酒精进行蚕体表面消毒5min, 然后用无菌水冲洗干净, 置于灭菌后烘干的吸水纸上吸干水分;用无菌的剪刀剪破蚕体的尾角, 血液直接滴至无菌1.5m L离心管中, 收集完毕后于3000rmp/min离心5min收集沉淀, 用培养液漂洗1次, 离心并弃去上清液, 用培养液轻柔振荡使细胞悬浮于1.5ml TC-199培养液的培养瓶中, 置生化培养箱中25℃恒温静止培养。用Leica倒置显微镜下观察细胞生长情况, 并视生长情况每次换1/3培养液进行培养和继代。

1.2.2 家蚕血细胞的分类观察、在体外培养过程中的变化

取实验用的培养物放置于Leica倒置显微镜下连续观察1个月, 记录下细胞的类型、细胞的生长数量、细胞的形态变化等生物学特性。

1.2.3 体外培养蚕血细胞染色体变化

为了确保蚕血细胞在培养过程中与活体内蚕血细胞的一致性, 取培养1周后和经过20代培养后的蚕血细胞 (即实验用蚕血细胞) , 加入1mg/m L秋水仙素充分混匀细胞;然后置于25℃的恒温培养箱静止培养4天。收集的蚕血细胞置于载玻片上, 晾干后用Carnoy’s固定剂固定30min。观察其细胞有丝分裂情况并依此判别体外培养的蚕血细胞是否发生变化。将待观察样品置于显微镜下观察, 拍照并记录数据。

1.2.4 正常细胞染色体加倍的透射电子显微镜样品制片

取3.0mL正常的蚕血细胞 (4.5105) 置于25℃的培养箱中静止培养约1周后取出, 分别加入1.5mL离心管中, 3000r/min离心5min, 弃上清, 加入1mg∕m L秋水仙素, 制备其投射电子显微镜样品并记录相应的观察结果、拍照。

1.2.5 家蚕蚕血细胞吞噬能力的检验

取静止培养一段时间 (约1周左右) 后的蚕血细胞培养瓶4瓶 (1.5mL/瓶) 放置于超净工作台上, 分别向其中加入灭菌后的葡聚糖颗粒Sepharose FF、CF和纤维素Sephadex G25、G10四种异物, 25℃培养箱中静止培养, 置于Leica倒置显微镜 (1040) 下观察、拍照并记录下对应的标号。连续拍摄和观察1个月。

1.2.6 微粒子孢子感染家蚕血细胞的光学显微镜观察

取1.5mL的正常蚕培养血细胞一瓶, 向其中加入1滴微粒子孢子 (2.1106个/mL) 于25℃恒温生化培养瓶中, 并于加进病原后每24h放置于Leica倒置观察结果。

1.2.7 BmNPV感染家蚕血细胞的Le-ica倒置显微镜观察

经微粒子孢子感染家蚕血细胞的方法相同处理 (加入Bm NPV 3.5107个/mL于正常蚕血培养瓶1.5mL/瓶中) 后, 放回培养箱中恒温静止培养。

1.2.8 BmNPV感染的蚕血细胞透射电子显微镜样品制片

取3mL正常蚕血细胞加入BmNPV 1滴 (3.5107个/cm2) 24小时后, 于3000r/min离心5min, 弃去上清液并收集沉淀, 加入1m L10mmol/L pH7.2的磷酸钠缓冲液重悬并转移到1.5m L微型离心管中, 3000r/min离心10min, 去尽上清, 用10mmol/L pH7.2的磷酸钠缓冲液洗3次, 然后再用2.5%戊二醛于4℃的冰箱中固定过夜。混合液于3000r/min离心10min, 去上清, 加入冷却到约37℃的2.5%琼脂4-5滴, 用灭菌牙签搅成4到5块, 冷凝后取出, 刀片切成2mm4mm大小的琼脂块, 侧面竖起滴加琼脂, 冷凝后按原来大小和形状切成小块, 翻过后滴加琼脂、切块。挑取包有处理后的蚕血细胞的琼脂块放入已灭菌的电镜用品瓶中, 加2.5%戊二醛固定液2m L固定 (4℃) 。

将过固定液后的蚕血细胞取出后按照透射电镜样品制备方法, 制好的样本置于投射电镜下观察并记录结果、拍照 (由华南农业大学测试中心完成) 。

2 结果与分析

2.1 家蚕血细胞的分类观察、在体外培养过程中的变化

目前普遍认为家蚕血液中存在原白血球、浆细胞、颗粒细胞、小球细胞、拟绛色细胞5种血细胞。

接种10min后, 细胞开始贴壁, 但未开始伸展, 且可以分辨血细胞的种类;接种3天后, 细胞开始分化, 小球细胞和颗粒细胞破碎, 原白血球仍然形态完整, 立体感强, 细胞生长良好;拟绛色细胞和浆细胞空泡化。接种15天后, 出现繁殖旺盛的细胞群体, 细胞呈圆球形, 体积较大, 清晰可见。接种3个月左右后, 前面出现的圆球形繁殖体逐渐衰退, 同时又出现了另外一种梭形的繁殖体, 细胞体积较小, 约为前面出现的圆球形细胞的1/3, 核在高倍镜下清晰可见。接种6月后, 家蚕血细胞形成网状组织。接种6月后, 圆球形细胞空泡化, 最后死亡。以上结果说明即使在换培养液的情况下, 蚕血细胞培养时间过长会导致蚕血细胞发生变形、分化、死亡等变化, 为保证蚕血细胞与蚕体内的活体细胞具有相同特性, 蚕血细胞体外培养时间不能太长, 因此蚕血细胞在蚕体内的理化性质必须在体外培养细胞生长的安全期内。

3.2 体外培养蚕血细胞染色体变化

体外培养1周后的蚕血细胞有丝分裂过程经过一段时间的观察, 发现在体外培养条件下, 蚕血细胞也能够进行完整的分裂。蚕血细胞在体外培养时间短的情况下, 蚕血细胞染色体基本没发生明显变化, 细胞基本维持其原来的水平。传代20次后的蚕血细胞:由于该蚕血细胞培养时间长, 显微镜下观察显示该类细胞在有丝分裂过程中出现染色体复制异常的情况, 说明该类蚕血细胞已发生变化 (图2) 。

3.3 正常细胞染色体加倍的透射电子显微镜样品制片

采用培养1周左右的蚕血细胞与健康蚕血细胞对比, 二者无明显差异;经体外培养20代的蚕血细胞在光学显微镜下与正常蚕体的血细胞有明显的差异, 因此在体外培养的蚕血细胞安全期内, 二者无明显差异。但蚕血细胞培养时间过长会导致蚕血细胞在培养过程中有染色体变异现象。

3.4 家蚕蚕血细胞吞噬能力的检验

3.4.1 蚕血细胞对DEAE纤维素的吞噬、包裹作用

蚕血细胞经过换液后, 培养瓶中的蚕血细胞具有正常的吞噬, 包裹等生物学活性。从图2可以看出蚕血细胞在吞噬较大的条形异物时, 大量的蚕血细胞首先聚集在较小异物或者异物大量集中的某部分, 然后蚕血细胞开始包裹异物并不断生长, 待蚕血细胞生长、繁殖到一定程度后, 蚕血细胞再向异物两端发展直至完全包裹异物。其次才是较单独分布在培养瓶中的异物或者较粗大的异物的开始包裹。结论认为条形异物加入培养瓶24h后, 开始观察到蚕血细胞包围异物, 5天后条形异物的较小部分或者其密集部位明显被蚕血细胞吞噬。

3.4.2 蚕血细胞对葡聚糖凝胶Sepharose颗粒的吸附作用

葡聚糖凝胶Sepharose颗粒呈圆形, 加入培养瓶24h后, 开始观察到蚕血细胞聚集在Sepharose颗粒密集部位的间隙之间并开始看见蚕血细胞包埋、吞噬异物, 48h后Sepharose颗粒密集部位之间间隙明显被蚕血细胞吸附和聚集 (图3A-B) 。细胞团向周围蔓延直至完全包裹邻近的细胞, 以此向其它细胞延伸。

3.5 微孢子感染家蚕血细胞的显微镜观察

在倒置显微镜下看到加入的微粒子孢子并无明显变化, 48h后观察, 除只有极个别入侵在蚕血细胞中, 其它加入的微粒子孢子亦并无明显变化。直至第三天后, 发现有少许微粒子孢子出现在蚕血细胞中, 但微粒子孢子并未发芽。接种一周后, 微粒子孢子有近一半被蚕血细胞吞噬。经过连续1个月的观察, 只观察到培养瓶中的微孢子虫极个别出现微孢子虫发芽、生长繁殖的现象。

微孢子虫在体外培养的蚕血细胞中未发芽, 因此, 通过直接入侵体外培养的蚕血细胞进行增长、繁殖的可能性不大;已知微粒子孢子能通过活体血细胞的主动吞噬、包裹作用而在蚕血中繁殖, 进而入侵蚕体其它部位。所以经体外培养的蚕血细胞与活体的蚕血细胞之间存在某种或者某部分决定蚕血细胞活性成分上的区别;同时另一方面也说明, 单个微粒子孢子直接入侵活体蚕体血液中而在其蚕血中发芽、繁殖, 进而入侵其它蚕体健康部位的可能性很小。活体蚕血液遭到微粒子孢子的入侵只能是微粒子先入侵蚕体的其它部位, 蚕体血液防御能力减弱, 此时微粒子孢子方可通过蚕血细胞运输感染其它健康部位, 在蚕血细胞防御功能下降的情况时, 才能在蚕血细胞中繁殖。

3.6 BmNPV感染家蚕血细胞Leica倒置显微镜观察

光镜观察表明未接种BmNPV病毒前, 细胞无明显的病变症状, 细胞形态、生长速度正常。经24h静止培养后, 光学显微镜下显示, 加入Bm NPV的蚕血细胞其受感染的细胞表面粗糙, 细胞核膨大, 核质比例失调, 部分细胞中出现典型折光率很强BmNPV多角体, 个别细胞中可达4个;细胞似乎停止分裂并且由贴壁生长转变为悬浮生长。48h后, 受侵染面积较24h前的扩大一倍多, 培养瓶中BmNPV多角体的数量和包裹有BmNPV多角体的蚕血细胞也较开始加入的多, 表明BmN-PV从原点向其他地方增殖、复制扩散。4天后, 瓶内的BmNPV多角体扩散至全瓶, 同时可见BmNPV多角体几乎感染了全部蚕血细胞并充满了培养瓶底的绝大部分, 个别蚕血细胞出现裂解的现象, 实验重复性好。BmNPV滴入培养瓶后, 病毒增殖速度很快 (1滴病毒24h可以基本感染1.5m L全瓶蚕血) 。说明Bm NPV经蚕儿血液传染蚕体的途径为Bm NPV感染蚕体最捷径的途径。

3.7 BmNPV感染蚕血细胞的透射电子显微镜观察

从电子显微镜照片观察到, 受感染蚕血细胞的核中形成电子密度极高的近圆形或不规则形的病毒和一部分低密度的近圆形多角体发生基质核, 病毒粒子已经包裹于Bm NPV多角体内, 此时核仁已消失, 细胞核扩展但核膜保持完整, 并能清晰地显示出双核膜结构 (图4和图5) 。病毒发生基质是Bm NPV在细胞中增殖早期的形态学标志, 它主要由核酸与蛋白质构成, 核衣壳及病毒粒子由此装配而成。病毒粒子形成后, 多角体蛋白浓缩成多角体。图中亦可以看到许多病毒已获得囊膜并呈蜂窝状排列。从图中可以看出病毒增殖已经入后期阶段, 受感染细胞核中充满多角体与尚未包裹的病毒粒子, 包裹在多角体中的病毒粒子一般为多粒子包埋型, 亦有单粒子包埋型。除细胞核以外, 感染后期其它细胞器中也充满了病毒粒子 (图4) 。

3 讨论

3.1 家蚕血细胞的分类观察、在体外培养过程中的变化

由于家蚕蚕血细胞在体外培养的过程中, 会发生退化、消亡等现象, 但只要在蚕血细胞培养的安全期内 (半个月左右时间) 作为家蚕体内蚕血替代品使用, 它具有与家蚕体内蚕血一样的生物学特征、功能。但随培养时间的延长, 培养的蚕血中的不同细胞会发生不同程度、速度退化, 消亡。但各种蚕血细胞中, 原血球细胞在体外培养生长最好。

3.2 家蚕蚕血细胞吞噬能力的检验

由以上测试结果, 无论是体外培养的蚕血细胞吞噬条形异物还是圆形异物, 试验用的蚕血细胞具有家蚕蚕体内正常蚕血细胞的生物学吞噬异物的能力, 但体外培养的蚕血细胞吞噬异物的时间较活体蚕血细胞吞噬异物的时间明显延长, 可以推测二者之间的差别是由于体外培养的蚕血培养液中缺少促进蚕血细胞发挥吞噬作用的“催化剂”。

3.3 家蚕血细胞的感染实验

经粗步提取、纯化的微孢子侵入体外安全期培养的蚕血情况下, 除去蚕血细胞正常吞噬的少部分微孢子, 微孢子在蚕血中被吞噬频率并不大, 而且在被吞噬入蚕血细胞的微孢子中, 通过被蚕血吞噬而微孢子在蚕血细胞中发芽、增殖, 进而感染其它的体外蚕血细胞的概率非常小。

但事实上家蚕在感染微粒子虫后, 正是通过其血液运输感染蚕体全身。经解剖蚕体知在家蚕感染微粒子孢子早、中期, 微粒子孢子不太可能在蚕体血液中发芽、繁殖, 只有在晚后期蚕体血液防御功能遭到损坏后, 微粒子孢子方可能在蚕血中发芽、繁殖。

多细胞生物吞噬的调节机制 第14篇

关键词：秀丽线虫 细胞自噬 细胞凋亡 衰老 质谱

Mechanism of Autophagy in Multicellular Organism

Zhang Hong

（National Institute of Biological Sciences， Beijing）

Abstract：We used C. elegans as a multicellular genetic model system to investigate molecular mechanisms of autophagy， apoptosis and aging. The project aimed to address the following questions： the molecular machinery of the evolutionarily conserved autophagy-lysosome pathway， the phagocytosis pathway and also how these processes affect the aging process during animal development. The research includes the following aspects： First， we established C. elegans as a multicellular genetic model to delineate the autophagic machinery by demonstrating that a variety of protein aggregates are selectively removed by autophagy during embryogenesis. We also investigated the physiological function of these metazoan-specific autophagy genes in mice. Second， we studied the phagocytic removal of apoptotic cells， which is an integral part of the cell death program and an important event in tissue remodeling， suppression of inflammation and regulation of the immune response. We have identified six novel regulators and revealed mechanisms through which they regulate various aspects of cell corpse removal. Among these newly identified regulators， TTR-52 and NRF-5 are extracellular lipid-binding/transfer proteins that mediate recognition of cell corpses. Third， we investigated the role of mitochondria in aging process. Using metabolic labeling with the stable heavy isotope 15N and quantitative mass spectrometry （MS）， we find that proteins up-regulated in daf-2 are highly enriched for those functioning in fatty acid metabolism， glyoxylate cycle， amino acid metabolism， or ROS metabolism. Fourth， we set up a high resolution biological mass spectrometer. According to the research directions proposed by the grant， we developed a variety of mass spectrometry based proteomics techniques. Through biological mass spectrometry， we identified multiple phosphorylation sites on proteins that help initiate autophagy in mammalian cells. Besides the field of autophagy， we also applied the biological mass spectrometric techniques in a variety of important biological fields including necrosis and aging， contributing greatly to the advancement of these fields. Our studies help us to understand the molecular autophagic pathway and also the physiological function in multicellular organisms and also how the autophagy-lysosomal pathway interacts with the endosomal-lysosomal pathway.

Key Words：C. elegans； Autophagy； Apoptosis； Aging； Mass