细胞分化教学设计

2024-09-18 版权声明 我要投稿

细胞分化教学设计(精选10篇)

细胞分化教学设计 篇1

细胞分化这节内容看似很简单,但在实际教学中发现大部分学生都很茫然,学起来还相当困难。学生难以接受的原因是,学生缺乏理解相关概念的背景知识。主要包括:

1.头脑中没有动物个体发育的概念,无法理解细胞分化的特征;

2.没有基因和基因表达的概念,所以难以理解细胞分化的原因;

3.因为缺乏植物组织培养有关的理论知识,导致学生对这个过程模糊不清。

尤其是对细胞分化的概念、细胞的全能性的概念感觉非常抽象,难以理解,因此在学习细胞分化时,教师首先应该联系初中学习过得有关组织、器官、系统的知识;联系不同组织中的细胞形态、结构和功能的特点,从个体发育过程中各自制、器官、系统建成的角度来理解细胞分化的重要意义。所以要想让学生真正理解本节内容,应在学习新内容前给学生适当做一些铺垫。

在新课导入时,先演示各种血细胞的形态结构,再引导学生思考:构成人体的.的血细胞细胞是一样的吗?由这个问题引出:组成人体的血细胞是不相同的。再结合不同的血细胞都来源于一种细胞----造血干细胞;造血干细胞进行什么细胞分裂方式?自然而然有的学生就有个疑问:为什么来源相同的细胞,它们为何不同?各组织、器官的功能不同是什么导致的?

这就需要引导学生理解细胞分化的重要意义,在教学时可引导学生探讨以下问题来帮助学生理解:

1.细胞分化在生物界是普遍存在的吗?

2.细胞分化的过程是怎么决定的?

3.细胞分化对生物有什么意义?

通过以上问题来组织学生总结细胞分化的概念。学生理解细胞分化的概念后,再结合实例简单说明细胞分化的特点。最后通过课件举例说明细胞分化与个体发育的关系,通过比喻引导学生理解细胞分化与生理活动的效率之间的关系:一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞(受精卵),细胞的分裂只能繁殖出许多相同的细胞,只有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体,并发育成成体,细胞分化是生物个体发育的基础。

细胞的全能性是教学的难点,借助课件和问题串,通过植物组织培养,引导学生理解细胞全能性及其原因,举例说明细胞全能性特点。再从细胞有丝分裂结果,染色体和DNA数目不变来分析:由于体细胞一般是受精卵通过有丝分裂繁殖而来的,已经分化的细胞都有一套和受精卵相同的染色体,携带具有本物种特征的DNA分子。因此,分化的细胞仍具有发育成完整新个体的潜能。在合适的条件下,有些分化的细胞具有恢复分裂、重新分化发育成完整新个体的能力。

在本节课的课堂教学中,要以问题为核心,围绕问题展开讨论、探究、阅读、讲解、点拨,然后再激发出新的问题,要给学生留有空间,使教师、学生在课堂上有自主探究、自由发挥的机会。要对不同层次的问题、知识采取不同的学习方式:

1.对学生已了解的基础知识,教师在课堂上不需讲解,可通过采取抢答的形式,让学生解答,并相互矫正。

2.对学生未学过但较简单的知识,教师可采取自主学习的方式,引导学生通过观察、自学、归纳总结出问题的知识结论,让学生在自主学习解决简单问题的过程中掌握学习方法,提升自学能力,提高观察能力、学会探究、学会思考、学会归纳知识。

3.对学生未知且比较抽象难理解的内容,教师要充分利用好备课中预设的探索情景,通过引导学生思考,让学生提出问题,然后以小组为单位带着问题学习。教师应充分调动学生,让学生在探究过程中经过小组讨论、合作交流中掌握知识。教师要重视对学生思维能力的培养和训练。引导学生积极思考问题、认真探索问题、主动回答问题、积极发表自己的见解。也可随时提出质疑性的问题或不明白的问题,可先由同学帮助解决,体现“生生互动”教学策略,仍不能解决的问题再由教师点拨精讲,使抽象问题化难为易,化繁为简,化整为零,最终使难点问题得到化解。

细胞分化教学设计 篇2

1. 教材分析

《细胞分化》是在细胞结构、功能、增殖的基础上, 向学生展示现代细胞生物学的重要研究方向——细胞分化、细胞全能性、干细胞。细胞分化是核心内容, 而细胞全能性、干细胞的研究是对细胞分化进一步的拓展。该节内容是学习遗传、变异的基础, 又是克隆技术和胚胎工程的理论基础, 因此学好这节知识是必要的。

2. 学情分析

高中阶段的学生已具备了一定的抽象思维和综合思维能力, 但将抽象知识具体化、形象化的能力还不够。由于此部分知识比较抽象, 教师需要由浅入深, 从学生生活常见实例展开教学活动。同时, 不同学生的心理特征存在个体差异, 对新鲜知识接收与认知程度不一, 教学中更要注意从学生的实际出发, 抓住学生的认知特点, 采用恰当的教学策略, 使新知识有效整合到学生原有认知中, 丰富和发展原有知识体系, 建构起新的知识、能力、价值观联系。

3. 教学条件分析

借助多媒体设备和自备教具 (如硬纸片制作模型等) 进行教学。

4. 教学重点和难点

(1) 教学重点:细胞分化的概念和意义;细胞全能性的概念。

(2) 教学难点:细胞全能性的概念及其实例;细胞具有全能性的原因。

二、教学目标

1. 知识目标

(1) 举例说明细胞分化的概念和生物学意义。

(2) 举例说明细胞的全能性理论在科学实践中的应用, 说出细胞全能性的实质及动植物细胞全能性的不同点。

2. 能力目标

(1) 在教师的引导下, 师生共同探究, 培养学生分析、归纳的思维能力, 提高学生的科学探究和生物学素养。

(2) 通过学生分角色探究细胞全能性的相关知识, 培养学生的自主学习能力及分工合作的协调能力。

(3) 指导学生通过公共信息资源收集有关干细胞的相关资料, 使学生学会鉴别、选择、运用和分享信息, 形成评估有关信息科学性的意识和能力, 并尝试制作多媒体课件展示。

3. 情感态度与价值观

(1) 通过细胞分化和全能性问题的分析, 逐步树立科学的世界观。

(2) 通过分角色探究细胞全能性的知识, 体会老师备课的心情, 尊重教师的劳动成果。

(3) 通过有关干细胞的资料搜集, 养成关注科学发展、关注生命健康, 激发社会责任感和使命感。

三、教学策略与手段

本节课的授课形式以学习分析正确例证为主, 做好相关资料的查询和课件、模型的制作。教师主要起引导和提示作用, 以讲解、讨论、结合直观资料进行启发式教学。创设问题情境, 激发学生的认识兴趣和求知欲;使学习材料与社会生活相联系, 增强学生对获得有用的知识本身发生兴趣;进行正确的评价和适当的表扬, 以巩固和发展学生正确的学习动机。

四、教学过程

五、作业设计 (略)

点评:《细胞分化》教学设计的主要特色是根据学情, 采用恰当的教学策略 (主要以启发式教学模式) , 在各个教学环节中, 设计了一系列的问题串, 通过层层设问, 引导学生进行深入的思考和分析, 既激发学生学习兴趣和求知欲望, 又能使新知识有效整合到学生原有认知中, 逐个达成教学目标, 充分体现了教师为主导、学生为主体的新课程理念。

在对“细胞分化”和“细胞全能性”两个重点内容的教学处理时, 选择了清晰的逻辑化方法, 持续保持了学生学习的热情, 有效地帮助学生构建概念。例如, 对细胞分化的概念、实质、特点、意义和细胞全能性的概念、实现条件、原因等, 以层次性的问题串, 使学生的思维逐步深入, 加上教师的恰当解析, 有效地帮助学生构建起新的知识链条和框架。同时, 在教学中借助自制教具 (人体发育阶段示意图) , 有效地突出重点, 突破难点和疑点。

在“干细胞”教学时, 利用植物细胞和动物细胞全能性差异之不同自然引出“干细胞”的内容, 并对学生课前收集有关“干细胞”的相关资料, 引导学生进行整合和分析, 使学生学会鉴别、选择、运用和分享信息, 形成评估有关信息科学性的意识和能力。

“细胞的分化”的教学设计 篇3

(1)说出细胞的分化与生物发育的关系,能说明细胞的分化。

(2)举例说明细胞分化的全能性及其在科学研究中的应用。

(3)搜集和分析有关干细胞研究进展与人类健康的资料,关注当今世界面临的人类健康问题。

2.教学重点

(1)细胞分化的概念和意义。

(2)细胞全能性的概念。

3.教学难点

(1)细胞分化的概念。

(2)细胞全能性的概念及实例。

4.教学流程

新课导入:

师:(利用电脑多媒体课件,真实生动的展示一个宝宝)同学们齐声读一下这个天使宝宝的疑问?

生:咦……我是怎么来的呢?(学生读的时候,充满了好奇与欣喜,旨在激发学生强烈的求知欲)

师:多媒体展示受精卵发育成一个完整胎儿的过程,最后再次展示刚刚天使宝宝,旁边附有一句话:“哦,我是这样来的!”

师:其实个体发育的整个过程是非常复杂的(展示从受精卵经过细胞分裂和分化形成体内各种各样的细胞的图)。

新课教学:

(1)细胞分化的概念及实质的学习。

①细胞分化的概念。

师:展示胎儿发育的部分过程图,学生讨论、交流依次解决下列一系列的问题。

个体发育的起点是什么?一个受精卵是如何形成如此多相同细胞的?这些细胞的遗传物质相同吗?为什么?由这一团完全相同的细胞形成各种不同的细胞、组织经过了什么过程?

师:通过讨论,同学们已经知道这些细胞都是受精卵增殖产生的后代,形成这些不同细胞的过程就是细胞分化。

教师展示红细胞和肌肉细胞的放大图片,提出问题:

同学们能否根据已学的知识分析这两种细胞在形态、结构和生理功能上有哪些差异?学生讨论、交流、总结。

师:通过讨论,我们知道了这些细胞在形态、结构和生理功能上存在着差异,但不管是红细胞还是肌肉细胞,它们最初都是由同一种细胞(受精卵)经过细胞分化而来的。同学们能否尝试说出什么是细胞分化呢?

师生共同归纳,提炼出细胞分化的概念。

②细胞分化的实质的学习。

师:就一个个体来说各种细胞应该具有相同的遗传信息。为什么它们的细胞形态,结构和功能却有很大的差异呢?(多媒体展示相关内容:红细胞中与血红蛋白有关的基因处于开启状态,所以合成了血红蛋白,在肌肉细胞中,合成肌动蛋白有关的基因也处于活跃的状态,所以合成了肌动蛋白)

学生分小组讨论、解决以下问题:

蛋白质的合成与基因的活动状态有关,红细胞中存在与血红蛋白合成有关的基因,那么有没有与肌动蛋白合成有关的基因呢?既然红细胞和肌肉细胞中都有这两种基因,为什么特定的细胞只能合成特定的蛋白质呢?同学们能否尝试着解释为什么在红细胞中没有合成肌动蛋白?在肌细胞中又没有合成血红蛋白?同学们能否归纳出细胞分化的实质是什么?(此处如此处理的理由旨在让学生在解决问题的过程中慢慢领悟在体细胞中存在着许多基因,但基因不一定都处于活跃状态,从而为学生理解细胞分化的实质:基因的选择性表达打下基础)

(2)细胞分化的特点及意义的学习。

①细胞分化的特点。

师:同学们能否通过分析下面两个资料,归纳出细胞分化的特点?

资料一:黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素;离体培养的上皮细胞始终保持为上皮细胞,而不会变成其他类型的细胞。

资料二:受精卵→胎儿→成年人→老年人。细胞分化发生在整个生命进程中,但在胚胎发育时期达到最大。

资料一、二说明细胞分化具有哪些特点?

②细胞分化的意义。

师:同学们想一想,现代社会中有多少种职业?如果没有职业分工,社会的运转状况会是怎样?你个人的生活会与现在有什么不同?

(设计意图:旨在强烈激发学生的积极参与课堂的兴趣,借助学生的想像空间让他们类推:若没有细胞分化,生物将不能完成正常的生命活动,为细胞分化意义的学习奠定基础)

师:那么大家现在可以做这样的一种猜想:假如没有细胞分化,人的身体会是什么样的?如果没有细胞分化个体能否形成各种组织器官?人体能否正常发育?细胞分化有什么意义?

(3)细胞的全能性及其应用的学习。

教师要求学生阅读教科书119页斯图尔德的胡萝卜组织培养图及相关内容讨论、交流(设计意图:培养学生识图、读图,提取信息、交流信息的能力)。

能否结合书本尝试说出实验的流程?斯图尔德这个实验了说明什么?已经分化的细胞的“潜能”在怎样的特定的条件下才能够将全能性发挥出来呢?

展示一张拍摄于峨眉山的珙桐照片,并介绍:珙桐是一千万年前留下来的孑遗植物,人称“植物活化石”,是我国的珍稀植物。如果科研部门想拯救这种珍稀的珙桐,科研人员应该怎么办呢?

学生进行小组讨论,然后代表汇报讨论结果(旨在通过具体情境问题的解决,让学生真正领会细胞全能性的运用)。

教师用多媒体演示多利的诞生过程:为什么不直接将动物乳腺细胞进行培养呢?多莉羊的诞生说明了什么?

师:从多利羊的诞生我们已经了解高度分化的动物细胞一般不能直接形成一个完整的动物体的原因之一。在动物和人体内有没有具有分裂和分化能力的细胞呢?教师展示齐鲁晚报上的一则新闻:一台湾同胞身患白血病,在世界各地骨髓中未找到合适的骨髓提供者,青岛市民听到这个消息纷纷参与造血干细胞采样,希望能为台湾同胞尽一份微薄之力。通过阅读资料你能说说为什么骨髓移植能治疗白血病呢?为什么目前人们这么惧怕白血病呢?

师:有没有比较好的途径来解决呢?展示资料:储存脐血,收获健康(脐带血是胎儿娩出、脐带结扎并离断后残留在胎盘和脐带中的血液,通常是废弃不用的。研究发现,脐带血中含有可以重建人体造血和免疫系统的造血干细胞,可用于造血干细胞移植,治疗多种疾病。目前,脐带血主要用于治疗血液方面的疾病,尤其是对白血病、地中海贫血等有较大的作用)。为什么说储存脐血就能收获健康呢?(旨在计学生深刻体会生物知识与生活密切相关)

师:干细胞的研究还有哪些方面呢?请同学们课后收集有关干细胞的资料。

教师提供中国干细胞治疗网的网址(http//www.stemcell.com.cn/gxb/index_html)。

5.教学反思

教学过程中教师以一系列的由易到难、由浅入深的问题为主线将整节课串连,紧扣学生的认知特点,让学生在解决一系列问题的过程中了解细胞的分化与生物发育的关系以及细胞分化的全能性及其在科学研究中的应用。在师生共同解决问题的过程中培养学生分析比较的能力、灵活运用知识的能力。整堂课的思路非常清晰,学生对细胞分化的概念、意义、特点、实质以及对细胞的全能性有了较为全面的了解。在整节内容的教学过程中,笔者特别注重将学生的学习与生活联系起来,目的想让学生明白生物知识与生活息息相关,使学生领悟科研工作的重要品质之一:关注细节,注重积累,积极思考。

如在进行细胞分化的概念和实质教学时,笔者先通过展示红细胞和肌肉细胞的放大图片,让学生结合一系列的问题根据已学的知识讨论交流,共同归纳、提炼出细胞分化的概念和实质。再引导学生结合书本,发挥想像:假如没有细胞分化,人会是什么样的?这样激发了学生积极参与课堂的兴趣,并借助学生的想像空间让他们类推出:若没有细胞分化,生物将不能完成正常的生命活动。

再如在细胞的全能性的教学,首先让学生结合书本自学讨论,尝试说出斯图尔德的实验的流程,旨在培养学生识图、读图、提取信息、交流信息的能力。然后展示珙桐照片,让学生思考:如果科研部门想拯救这种珍稀的珙桐,科研人员应该怎么办呢?这样让学生真正领会细胞全能性的运用。

细胞分化教学设计 篇4

专家点评

本节课是一节关于细胞分裂分化的新授课,从整体上较好的体现了新课程改革的教学理念。

首先,注重课程资源开发,资源利用合理有效。如在学习细胞分裂时,不仅通过挂图展示,帮助学生形象地认识分裂的过程,而且指导学生观察洋葱根尖细胞有丝分裂永久装片,从实物的角度帮助学生更好的理解知识。这样,就很好地体现了新课程改革的目的,既要善于钻研教材,又要注意摆脱应试观念的束缚,不做教材的奴隶。

其次,改变传统的说教式的教学方式,倡导学生的自主探索的学习模式。如在处理细胞分裂的概念及特征这个知识点上,教师让学生自己对比总结:分裂产生的新细胞与原细胞的是什么关系?新生细胞与母细胞有什么区别?学生通过自由讨论,说出自己的想法,最后老师进行归纳总结,如此,学生会更有效的学习知识。

细胞分化 教案 篇5

一、教材分析

学生已学了细胞分裂,细胞大小与物质运输的关系,这是分化的基础,而分化,又是个体发育的基础,以及后面学习细胞癌变,以及遗传部分的性状表达,都跟细胞分化有着密切的关系。

二、教学重难点

1.教学重点

(1)细胞分化的概念和意义。

(2)细胞全能性的概念。

2.教学难点

细胞全能性的概念及实例。

三、教学目标

1.说出细胞的分化的定义。

2.举例说明细胞的全能性。

四、学情分析

在初中阶段,学生已学习过有关组织、器官、系统的知识;对于细胞的分化的例子有一些感性的认识,从而比较好理解细胞分化对于各种组织、器官、系统的建成的重要意义。

五、教学方法:

1、学案导学法

2、讲述法

六、教学过程

(一)、预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)、情景导入、展示目标。问题探讨中白血病患儿,问题:1)为什么健康的人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少?

2)骨髓与血细胞的形成有什么关系?

(三)合作探究、精讲点拨。多细胞生物体从小长大,不仅仅数量的增加,还有细胞在结构及功能上的分化。即使在成熟的个体中,仍有一些细胞具有差生不同种类的新细胞的能力。

1、细胞分化概念 学生观察图

老师问:如果没有细胞分化,结果是怎么样的?

分化的意义:一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞(受精卵),细胞的分裂只能繁殖出许多相同的细胞,只有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体,并发育成成体,细胞分化是生物个体发育的基础。

细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。

2、细胞分化的实质:

老师问:一个人体全身的遗传物质一样吗?为什么?

不同的细胞有一样的遗传物质,为什么会形态、结构、功能却有很大差异? 早期的胚胎细胞,已经分化发育成各种组织细胞,如果给它一定的条件,这些高度分化的细胞,还能再分化成其他的细胞吗?引出细胞的全能性问题。

3、细胞的全能性

已分化的细胞,仍然肯有发育成完整个体的潜能。老师问:高度分化的动物体细胞的细胞具有全能性吗? 动物实验说明:高度分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。老师问:分化的细胞,为什么会有全能性? 为什么动物只有细胞核有全能性?

(四)反思总结,当堂检测

六、板书设计

细胞分化

一、细胞分化及其的意义

二、细胞的全能性

七、教学反思

本课的设计采用了课前下发预习学案,学生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等,最后进行当堂检测,课后进行延伸拓展,以达到提高课堂效率的目的。

《细胞分化形成组织》教案 篇6

【教材分析】

本节内容是在学生学习了细胞的分裂和生长的基础上,向学生介绍细胞经细胞分化形成组织、以及植物的主要组织和人体的几种基本组织。本节内容又是学习“第三节 多细胞生物体”的基础。本节的重点是要讲清组织概念,这个概念需要利用一些具体材料,才能使学生理解。在学过细胞以后,可以说学生具备了一些关于组织概念的基础知识,但是还不够,所以,让学生真正理解什么是组织,又是具体教学过程中的难点。因此,在教学过程中可引导学生利用具体材料,(如,菠菜叶)设计实验,通过观察、比较菠菜叶不同部位及同一部位细胞的形态、结构特点,从而使学生真正理解组织的概念。在实验过程中,不仅可以培养观察能力、实验操作能力及分析问题、解决问题的能力,还可以养成严谨治学的科学态度。【学情分析】

学生会对细胞分化形成组织难以理解,因这是一个微观的动态过程,学生由于缺乏感性认识,认识起来有一定的困难。【设计理念】

教育的本质是培养人,而人是自觉的,能动的主体。在学习的过程中,学生作为主体,对自己学习对象的选择、目标的制定、过程的把握具有能动性。唯有如此,才能在学习过程中,主动地去观察、研究、独立的思、探究,将所有知识内化为自己的精神财富。

本节以上述教学理论为指导,采用探究式教学法,从探究菠菜叶各部分细胞的形态、结构入手,通过实验、观察、思维、分析、推理得出结论。【教学目标】

1.理解细胞分化的概念。

2.概述生物体的各种组织是由细胞分裂、分化形成的.3.识别植物的几种主要组织;识别人体的几种基本组织。4.了解植物组织培养技术。

5.模仿制作菠菜叶各组织的临时装片,使用显微镜观察生物各组织的临时装片。6.关注细胞生物学的发展以及对人类生活的影响。

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【课时安排】 1课时 【教学准备】

教师:显微镜、菠菜叶、载玻片、盖玻片、吸水纸、纱布、镊子、清水、解剖针。叶片的永久横切片,叶片结构挂图或叶片的立体结构模型。

学生:预习,自愿准备感兴趣、可观察的植物材料,如:成熟的番茄、洋葱等。【教学过程】

教师提问:生物体为什么会由小长大呢? 学生回答:是细胞分裂和细胞生长的缘故。教师提问:细胞分裂和细胞生长的特点是什么? 学生回答:略。

一、植物细胞分化过程

教师导入:前面,同学们利用显微镜观察了菠菜叶的表皮细胞,看到了菠菜叶表皮细胞的真“面目”,当时,你也许会问:菠菜叶的其它部位与表皮细胞的“面目”一样吗?

学生状态:产生强烈的探究欲望。

教师引导:〈方案一〉下面请同学们结合学习和生活经验,利用瓷盘中的材料和实验器材,小组讨论、设计合理方案,观察并比较菠菜叶不同部位(表皮、叶肉、叶脉)细胞的形态、结构。

〈方案二〉直接观察叶片的永久切片或叶片的立体结构模型或挂图。

学生活动:〈方案一〉积极思考、讨论、小组合作制作菠菜叶各部位的临时装片、观察。

〈方案二〉仔细观察、比较。

学生总结:不同部位的细胞形态、结构是不一样的。

教师引导:请同学们进一步仔细观察、描述组成同一部位细胞的形态结构特点,试根据各部分的特点,推测其功能。学生活动:观察、分析、猜测、总结。

教师设疑:为什么会出现上述情况呢?请同学们快速阅读教材31页找出原因。

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学生活动:自学、阅读教材。学生回答:是细胞分化的结果。

教师提问:经过细胞分化形成的结构叫什么? 学生回答:组织。

教师板书:细胞分化形成组织

教师引导:试根据观察到的结果总结组织的概念。学生活动:归纳、总结。

教师引导:如果让你按照菠菜叶各部分的功能给各组织“起名字”的话,表皮、叶肉、叶脉分别属于那种组织呢? 学生:积极发言。

师生达成共识:分别属于保护组织、营养组织、输导组织。

教师讲授:课件展示叶芽的细胞分化过程。指出生长点细胞都具有很强的分裂增生能力,属于分生组织。由生长点分裂出来的细胞最初是相同的,在生物体的生长发育过程中,其中大多数细胞发生了变化,形成了多种多样不同的细胞群,也就是经过了细胞分化。经过细胞分化后逐渐形成了各种组织。教师提问:通过以上探究活动,你认识了植物的哪些组织? 学生活动:回忆、总结。教师板书:植物体的几种主要组织

教师引导:下面,同学们可以拿出自己带来的材料,试从材料上找出这些组织。

二、动物细胞分化过程

教师承转:通过前面的学习,大家知道了植物体在生长发育的过程中要经过细胞分化,形成各种组织。请同学们结合生活经验,试分析动物在生长发育的过程中,是否会经过细胞分化,形成各种组织呢? 学生活动:根据生活经验分析、回答。

教师引导:下面请同学们一块来看一下动物(以人为例)细胞分化过程。(大屏幕动态展示或课本彩图或利用显微镜观察人体的四种基本组织的永久装片标本)(要求)观察过程中,思考以下问题: 1.受精卵最初分裂产生的细胞具有什么特征?

2.在后来的生长发育过程中,细胞发生了什么变化?这个变化说明了什么?

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3.简单描述人体各种组织的特点。然后小组讨论。

学生活动:观察、思考、讨论、交流。

(给予鼓励性评价,激励学生积极思维。条件较差的学校可教师板图或使用挂图。组织实验、观察、分析活动,适时评价。对正确回答给予肯定性评价,其他给予鼓励性评价。有条件的学校可直接指导学生上网查找相关资料。引导学生联系自身、提出问题,创设学习情境。)

教师提问:通过以上观察,你认为人体具有哪些基本组织? 学生状态:回忆、思考、总结。教师板书:人体的几种基本组织

三、组织培养技术

教师承转:目前,生物技术正在世界突飞猛进地发展,作为生物技术有力手段的组织培养也日益受到重视,你听说过组织培养技术的应用吗? 学生活动:畅所欲言。

教师提问:看来同学们的知识面很广,那么,你知道组织培养技术依据的原理是什么吗? 学生回答:略。

教师小结:是依据细胞的全能性。同学们可结合教材了解一下什么是细胞的全能性。课下,有兴趣的同学可通过上网查资料,了解有关植物培养技术方面的发展情况。

最后,总结今天学习的知识。

细胞分化教学设计 篇7

关键词:诱导分化,人羊膜上皮细胞,腺泡细胞

放射性口干症是头颈癌放疗的常见并发症,可导致唾液腺分泌功能的减弱或丧失,引起口干、继发龋、长期慢性黏膜炎症、吞咽困难以及营养不良等症状[1]。本课题采用双室共培养系统,将人羊膜上皮细胞(human amniotic epithelial cells,hAECs)与SD大鼠下颌下腺腺泡细胞(submandibular gland acinar cells, SMGCs)进行体外共培养,研究hAECs的诱导分化,为唾液腺功能障碍性疾病的干细胞治疗寻找细胞来源。

1 材料和方法

1.1 材料

无菌采集经产妇本人知情同意的健康足月剖宫产胎盘; 8 d龄SD大鼠;DMEM/F12培养基、LG- DMEM培养基、胎牛血清(FBS)(Gibco,美国),表皮生长因子(EGF),Transwell (Corning Inc, cat NO.3450),小鼠抗大鼠角蛋白单克隆抗体(keratin19 Ab- 1) (NeoMarkers),小鼠抗人CK19单克隆抗体(Gene Tech,China),小鼠抗人淀粉酶单克隆抗体(Amylase- G10)(Santa Cruz,USA),两步法抗小鼠或兔通用型免疫组化试剂盒(Dako Cytomation),Total RNA提取试剂盒、SYBR Primescipt RT- PCR Kit(宝生物工程有限公司)。

1.2 SD大鼠下颌下腺细胞的分离、培养[2,3,4]、鉴定

取8 d龄SD大鼠原代培养SMGCs,常规传代、鉴定。取第2代生长状态良好的SMGCs用于下一步共培养实验。

1.3 人羊膜上皮细胞的分离、培养[5,6]、鉴定

机械法剥离胎盘上的羊膜组织,清除表面的血迹,0.05%的胰蛋白酶-0.02% EDTA- 2Na 37 ℃消化3 次,每次30 min。加血清终止胰酶反应,合并3 次收集的细胞悬液筛网(200 目)过滤后低速离心,弃上清,收获细胞沉淀即为hAECs。上述分离的hAECs加入培养基(LG- DMEM, 10% FBS, 2 mmol/L L- 谷氨酰胺,10 ng/ml EGF,100 U/ml青霉素,0.1 mg/ml链霉素),按5×105/cm2的细胞密度接种,置于37 ℃、5%CO2、饱和湿度条件下培养,及时传代。免疫荧光法检测后取第2代状态良好的hAECs用于下一步共培养实验。

1.4 人羊膜上皮细胞与大鼠下颌下腺细胞的共培养

选用微孔膜孔径为0.4 μm的6 孔Transwell培养板(图 1),每板4 孔为实验组,其余2 孔为对照组。首先将第2代的hAECs以2×104 /孔接种于Transwell下层,贴壁24 h 后,将SMGCs以8×104 /孔接种于Transwell上层的生物膜上,共培养采用腺细胞专用培养基(DMEM/F12, 10% FBS,2 mmol/L- 谷氨酰胺,10 ng/ml EGF, 100 U/ml青霉素,0.1 mg/ml链霉素)。对照组上下2 层均为hAECs。上下2 种细胞间不能接触,但共用培养基,分泌的细胞因子可相互影响。37 ℃、 5%CO2、 饱和湿度条件下培养,每隔3 d换液1 次。

1.5 共培养系统的评价

1.5.1 共培养前后的形态学观察

共培养开始后,于倒置显微镜下观察细胞的形态变化。

1.5.2 免疫细胞化学检测

分别于共培养后1、2周,按照试剂盒说明书进行各组细胞的抗淀粉酶免疫细胞化学检测。

1.5.3 实时荧光定量RT-

PCR检测 按试剂盒说明书提取共培养1、2 周的人羊膜上皮细胞总RNA。按逆转录试剂盒说明书合成cDNA。α- 淀粉酶引物序列由上海捷瑞生物工程有限公司设计合成,上游引物:5'- CATAAGGATGAGCAAGCATAAATC- 3',下游引物:5'- TCGCAAGTGGAATGGAGAG- 3', 扩增产物大小203 bp;内参GAPDH的引物序列由TaKaRa生物公司设计合成,上游引物:5'- GCACCGTCAAGGCTGAGAAC- 3', 下游引物:5'- TGGTGAAGACGCCAGTGG- 3',扩增产物大小138bp。反应体系如下:SYBR Premix Ex Taq TM (2×)10 μl,上游引物F (10 μmol/L) 1 μl,下游引物R (10 μmol/L) 1 μl,cDNA 2 μl,ddH2O 6 μl。反应条件为: 95 ℃ 10 s预变性,然后95 ℃ 5 s, 60.2 ℃ 20 s重复40 个循环, 55 ℃ 10 s 84 个循环。反应结束仪器自动生成CT值及熔解曲线图。每个样本设4 个重复管。将PCR 产物作熔解曲线分析,并进行1%琼脂糖凝胶电泳,确定产物特异性。

1.6 统计学处理

使用SPSS 13.0 软件,采用单因素方差分析,数据用undefined表示,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 SD大鼠下颌下腺细胞的鉴定

2.1.1 SD大鼠下颌下腺细胞形态学特征

原代培养第5天可见组织块周围有典型的上皮细胞游出,第8天细胞较多,显微镜下观察呈圆形或椭圆形,鹅卵石样排列(图 2A)。

2.1.2 SD大鼠下颌下腺细胞免疫学表型

免疫细胞化学结果显示,第2代SD大鼠SMGCs表达CK19(图 2B)、α- 淀粉酶(图 2C),不表达波形蛋白。

2.2 人羊膜上皮细胞的鉴定

2.2.1 人羊膜上皮细胞形态学特征

hAECs原代培养48 h后,有少量细胞贴壁,第3天以后贴壁细胞数量迅速增多,形态多为卵圆形和三角形,传代培养的hAECs形态变化不大,呈铺路石样排列(图 3A)。

2.2.2 人羊膜上皮细胞免疫学表型

免疫荧光染色结果显示,第2代的hAECs表达CK19(图 3B),不表达波形蛋白(图 3C),对照组结果阴性。

2.3 共培养系统的评价

2.3.1 共培养后的人羊膜上皮细胞形态学特征

共培养后显微镜下观察显示hAECs胞质中分泌颗粒逐渐增多,而对照组未见明显变化(图 4)。

2.3.2 共培养前后人羊膜上皮细胞α-

淀粉酶表达 免疫细胞化学结果显示,共培养前后hAECs均表达α- 淀粉酶,共培养后胞质中α- 淀粉酶阳性信号表达增强(图 5A、B),对照组未见明显变化,用PBS替代一抗的对照组未见阳性信号(图 5C)。

2.3.3 共培养前后hAECs中α-

淀粉酶mRNA表达量 共培养前后hAECs中α- 淀粉酶基因和内参基因GAPDH的mRNA表达均以CT值表示,各组α- 淀粉酶基因的mRNA相对表达量为2^- △△CT。单因素方差分析结果显示:共培养1、 2 周后hAECs中α- 淀粉酶mRNA相对表达量均高于共培养前,其表达量分别增加至共培养前的3.38 倍、6.60 倍(P<0.05)(图 6)。

3 讨 论

唾液腺功能障碍性疾病是口腔颌面部的多发病,目前临床上对这类疾病还缺乏有效的治疗方法。近年来,随着人们对干细胞增殖及分化过程、机制的认识和研究的不断深入,干细胞可能会在涎腺组织工程方面有较大的应用前景。有学者将SD大鼠的骨髓间充质干细胞与SMGCs 共培养,成功将骨髓间充质干细胞诱导分化为表达淀粉酶的细胞,初步具备了唾液腺腺泡细胞的功能[3,7]。但其不易获取和数量有限,难以满足临床需要。

A: 共培养前; B: 共培养2 周; C: 对照组

A: Before co- culture; B: Co- culture for 2 weeks; C: Control group

本实验通过有效分离、培养获得较高纯度的人羊膜上皮细胞及SD大鼠下颌下腺细胞。人羊膜细胞是一种具有多分化潜能的干细胞,具有胚胎干细胞的表型特征,具有干细胞可塑性,在特定的体外诱导培养条件下,可分化成来自3 个胚层的所有细胞,包括神经细胞、心肌细胞、成骨和软骨细胞、胰腺细胞等[8,9]。最近,国外报道hAECs在体外诱导培养条件下可分化为肝细胞样细胞。涎腺与肝脏、胰腺一样,均来自于内胚层,其发育过程与形态功能均有相似:从结构的角度来看,涎腺组织也由腺泡细胞和导管上皮细胞组成,与胰腺组织相类似;从功能上说,涎腺组织与胰腺组织一样分泌淀粉酶到消化道,具有相同的外分泌系统。本文对其分化为唾液腺腺泡样细胞的可能性进行了初步探索。

在分离hAECs过程中胰蛋白酶浓度以0.05%为宜,过高或过低均会导致消化分离过度或不足,造成目标细胞活力减弱,纯度下降;低速旋转消化是必要的环节,否则分离效果差;EGF对hAECs的生长增殖是必需的,本实验中加有EGF,原代或传代的hAECs均快速增殖,并形成铺路石样的上皮细胞层[8]。涎腺细胞是高度分化的上皮细胞,在体外培养条件下保持其功能并进行传代培养非常困难[7]。因为表皮生长因子有助于涎腺上皮的增殖,本实验在培养基中加入表皮生长因子,使得体外培养的SMGCs 一直具有良好的形态。选第2代的hAECs及SMGCs进行下一步共培养,是因为传至2~4 代的上皮细胞增殖速率较快,活力较好,适宜作诱导分化实验。实验中尝试应用更加类似人体微环境的Transwell装置将二者进行共培养,诱导人羊膜上皮细胞向腺泡样细胞分化。结果显示,随着诱导时间的增加,共培养1、2 周时α- 淀粉酶mRNA表达量分别为共培养前的3.38 倍和6.6 倍。而对照组均未见明显变化。本研究中hAECs和SD大鼠SMGCs 共培养所使用的培养基为适合腺细胞生长的专用培养基,对照组细胞使用该培养基则未发现明显的变化。说明并非培养基导致了hAECs的转化,很可能是共培养过程中SD大鼠下颌下腺细胞分泌了一些诱导人羊膜上皮细胞分化的物质,其提供的微环境对人羊膜上皮细胞分化具有促进作用。对进一步优化唾液腺腺泡样细胞诱导方案具有重要意义,并为相关实验提供了一个可供选择的诱导方案。

我们的研究结果证明hAECs具有向腺泡样细胞分化的潜能,这说明人羊膜细胞可能成为唾液腺功能障碍性疾病细胞治疗的理想干细胞来源。

参考文献

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[8]Miki T,Lehmann T,Cai H,et al.Stem cell characteristicsof amniotic epithelial cells[J].Stem Cells,2005,23(10):1549-1559.

细胞分化教学设计 篇8

作者:许智宏、种康主编 出版日期:2014年11月 出版社:科学出版社 定价:158元

内容简介:本书以国家自然科学基金委员会“植物细胞分化与器官发生”创新群体成员的研究成果和研究方向为主线,围绕细胞分裂和分化、器官发生和发育这些基本科学问题,介绍了从分生组织到器官形成的分子机制。本书在相关领域研究进展的背景下,突出各位作者的研究特色,纵论动态,力图做成图文并茂、简明扼要、通俗易懂的学术专著。

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作者:沈涛 出版日期:2015年6月 出版社:中国少年儿童新闻出版总社 定价:18元

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书名:《大国方略——走向世界之路》

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书名:《你的第一本跑步入门书》

作者:休闲体育推广项目组 出版日期:2015年7月 出版社:龙门书局 定价:38元

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高中生物细胞的分化教案 篇9

好,我们说细胞的分化会不会不会出现错误呢?细胞一直是正确的分化呢?

【学生】不是不是,有癌细胞。

【教师】看来同学们都有进行预习了,对,细胞分化的时候可能会受到一些致癌因素的影响,导致细胞发生异常分化,也就产生了我们所说的癌细胞。

生物体的正常发育,是细胞在分化过程受到高度精巧的严格控制下发生的。一旦失去控制,细胞分化就会发生异常。细胞的癌变就可看作是细胞异常分化的结果。在正常情况下,细胞分化是不可逆的,在某些致癌因素的作用下,有的细胞会变得不受控制而无限增殖,这种细胞就称为癌细胞。癌细胞在体内呢具有着很强大的特性。首先就是癌细胞有一个最重要的特性就是无限增殖。人的细胞一般只能分裂50-60次,可是癌细胞的分裂次数是无限的。同学们可以这个癌细胞,我们把它叫做海拉,那么为什么叫做海拉细胞呢?

【学生】因为是从海拉这个人身上提取出来的。

【教师】是的,这个癌细胞是从一个非洲女子海拉的子宫颈癌组织中分离出来的。这种细胞在体外培养,能够一代一代地传下去,存活至今。同学们看这幅图,还有这个,都是海拉细胞。但是我们说这种细胞的染色体已经不正常了,已经不是原来的细胞了。

好,同学们我们再看下癌细胞的另外一个特性,就是可以在体内转移。正常细胞表面有一种黏连蛋白,使细胞与细胞之间彼此粘连,不能自由移动。但是癌细胞表面这种蛋白质很少或缺失,所以癌细胞容易在组织间转移。那么,我们现在来总结下关于癌细胞的特性,我们说癌细胞为什么能这么厉害,能引发这么严重的疾病呢?第一,它可能进行无限增殖,这样就可以解释为什么有段一时间癌症病人感觉某个部位特别肿胀。第二,癌细胞可以在体内无限增殖,所以我们说如果在癌症晚期的话,其实我们的身体的大部分部位都会有癌细胞,癌症晚期的病人就无法恢复健康了。因此对于癌症我们要提早发现提早治疗,定期体检就显得至关重要了。那么我们人总不可能无缘无故得癌症对吧。

【学生】对..

【教师】正常细胞发生突变而成为癌细胞的过程称为癌变。引起癌变的因素称为致癌因素。那么同学们想想看,有什么因素能导致癌变?

【学生】各种射线,重金属等等

【教师】回答的不错,看来同学们都有进行预习,致癌的因素有很多,如各种射线,还有像这样的无机或者有机化合物,吸烟时排出的气体里面就有很多致癌的物质,当然也包括许多种的病毒等等。有兴趣的同学们也可以自己上网找找有关这方面的资料。

好,我们把受精卵具有分化出各种细胞的潜能叫做细胞的全能性。人和高等动物的受精卵第1-2次分裂所形成的2-4个细胞,仍具备这种全能性。也就是说,这2-4个细胞都是可以形成一个个体的,但是进一步分裂产生的细胞就逐渐失去了这种特性,不能发育成完整的个体,只能发育成为特定的组织。好,同学们可以看这个实验,实验的内容是把蝌蚪的肠细胞中的细胞核取出来,移植禁蛙卵的细胞质中,也就是说进行了核移植,这和我们很早学过的变形虫的核移植的原理是一样的。不过接下来的过程可不一样,接下来我们怎么做呢?我们把这个重组过的细胞放在适宜的条件下进行培养,发现这个重组细胞先分裂成2个细胞,再变成4个一直进行分裂,最后形成了蝌蚪,这个呢是克隆动物的第一个实验,也恰恰说明了细胞核是具有全能性的。这里我们就要注意到是动物细胞的细胞核具有全能性,而高度分化的动物细胞是不会生长发育成一个整体的,其细胞在生长发育过程中受到某些限制因此不能发育成一个完整的个体。

那么我们说,植物细胞是不是也是这样的呢?

【学生】不是,植物细胞可以发育成一个完整的个体。

【教师】同学们都预习的不错嘛,对的,植物细胞和动物细胞不同,高度分化的组织细胞仍具有发育成完整植株的能力,也就是说具有全能性的。早在20世纪50年代初期,美国科学家发现将胡萝卜根中的细胞取出,放在培养基中培养,单个的细胞就会分裂并分化,最后形成植株。同学们可以看下书本115的图,也可以看老师的PPT,具体来看下怎么做这个实验以及每个过程它的名字是什么。我们把分离出来的单个细胞叫做离体的细胞,离体的细胞经过脱分化,同学们记住,是经历过脱分化分裂成多个细胞,我们把这些细胞叫做愈伤组织。同学们注意了,是叫做愈伤组织。愈伤组织是具有一定的分裂能力的,它能分化形成胚状体,分化成跟茎和叶,而这个过程呢我们叫做再分化,然后形成试管植株,试管植株在适宜的条件下就能形成一个完整的胡萝卜植株啦。那我们说这个实验它证明了什么结论呢?

细胞分化教学设计 篇10

【摘要】 目的:观察蒿芩清胆加减方含药血清对Lewis肺癌细胞的分化诱导作用,并初步探索其作用机制。方法:蒿芩清胆加减方含药血清,体外培养Lewis肺癌细胞,通过不同浓度血清作用于细胞进行干预.观察给药后细胞形态学变化。用MTT抑瘤实验,琥珀酸脱氢酶(SDH),乳酸脱氢酶(LDH)的测定,细胞周期的测定,观察细胞分化的情况。结果:光镜下血清组培养瓶中贴壁细胞数量呈减少趋势,以高剂量组细胞形态和数量改变趋势明显。MTT比色法显示含药血清浓度越高,抑制作用越强.SDH活性显示蒿芩清胆加减方血清组系使Lewis肺癌细胞内的SDH活性明显上升,并以高剂量组作用最为明显。LDH活性显示蒿芩清胆加减方血清高剂量组降低细胞内LDH活性最明显。结论:蒿芩清胆加减方含药血清作用于Lewis肺癌细胞株后,细胞具有向正常细胞生理状态分化成熟的趋势。

【关键词】蒿芩清胆加减方;Lewis肺癌细胞;分化诱导;含药血清

【中图分类号】 R285.5【文献标识码】 A【文章编号】 1005-1074(2009)04-0002-02

蒿芩清胆汤出自《重订通俗伤寒论》,由青蒿脑、淡竹茹、仙半夏、赤茯苓、青子芩、生枳壳、陈广皮和碧玉散组成。目前对该方抗肿瘤研究不多,黄秀深教授经过长期临床用药发现,该方在与人参,苦参等益气扶正,清热解毒的中药加减化裁后,对肺癌,肝癌等各种恶性癌症有较好的治疗效果。为了解其作用机制,本次实验以诱导Lewis肺癌细胞分化进行研究。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验细胞株 Lewis肺癌细胞株由成都中医药大学病理实验室提供。

1.1.2 实验动物与药品 健康SD大鼠,体重200~220g,雌雄各半,由成都中医药大学实验动物中心提供,合格证号:川实动管97(质8)号。蒿芩清胆加减方各中药均购于北京同仁堂成都分店。按常规煎煮法制成每1ml蒿芩清胆加减方含1g生药浓度药液;RPMI1640培养基,GIBCO公司;硝基四唑氮蓝(MTT),Sigma公司;琥珀酸脱氢酶(SDH)测试盒,乳酸脱氢酶(LDH)测试盒,考马斯亮兰测定试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1.1.3 给药 将SD大鼠随机分为蒿芩清胆加减方大中小剂量3个组和生理盐水对照组,每组12只.依据文献[1],蒿芩清胆加减方按临床成人(60kg)每天服用生药10倍给SD大鼠灌胃,即每天给药剂量=人每天治疗剂量×动物等效剂量系数×10倍。每只每次给药2ml(每1ml水煎液含1g生药),每日2次,连续3d,生理盐水对照组给以同剂量的生理盐水。

1.1.4 血清的制备 末次灌胃前禁食12h.末次灌胃后1h,股动脉采血,静置2h,3000r/min离心15min,分离血清,经56℃,30min灭活处理后,用0.45um微孔滤膜过滤除菌,置-20℃保存备用。

1.1.5 血清分组 实验共分为5组.将蒿芩清胆加减方含药血清分为小(5%)、中(10%)、大(15%)3组;生理盐水血清组及空白对照组。

1.2 实验方法

1.2.1 细胞形态学光镜观察 取对数生长期细胞,以0.5×105个细胞/孔接种于6孔板,分组加药,培养6d,常规Wright-Giemsa染色;油镜下计200个细胞,观察其分化成熟度。

1.2.2 MTT抑瘤实验 取对数生长期细胞按2×103/ml接种于96孔培养板中,每组复设6个平行孔,每孔体积200ul,培养24h后给药组依次加入小(5%)、中(10%)、大(15%)含药血清,生理盐水组加等量生理盐水血清,空白对照组加等体积无血清RPMI1640培养基,培养48h,加MTT溶液,继续培养4 h后小心吸取培养液,以200ulDMSO溶解结晶,振荡10min后上酶标仪于波长490nm处测每孔的光吸收值(A),并求出生长抑制率。

1.2.3 乳酸脱氢酶(LDH)的测定 取在对数生长期的Lewis肺癌细胞,分组加药,培养6d后收集细胞,匀浆机破碎,在波长440nm处测每孔的吸光度,按试剂盒说明操作,按公式计算细胞内乳酸脱氢酶活力。

1.2.4 琥珀酸脱氢酶(SDH)的测定 方法同上,在波长600nm处测每孔的吸光度,按试剂盒说明操作,按公式计算细胞内琥珀酸脱氢酶活力。

1.2.5 流式细胞仪检测细胞周期的变化 以1×105个细胞/孔接种于6孔板中,药物处理细胞方法同上,细胞培养6d后,收集细胞(细胞数>106个),用流式细胞仪分析。

1.2.6 统计学分析 所有实验均重复3次.结果采用SPSS12.0统计软件处理,组间计量资料采用单因素方差分析,计数资料采用卡方检验,显著性为P<0.05。

2 结果

2.1 光镜形态学观察 在倒置显微镜观察下,空白对照组及生理盐水血清组:Lewis肺癌细胞贴壁生长良好,细胞形态无明显改变。蒿芩清胆加减方血清组培养瓶中贴壁细胞数量呈减少趋势,其中以高剂量组细胞形态和数量改变趋势明显,处理组部分细胞脱落,贴壁细胞浆内颗粒多,细胞界限不清,呈单层细胞,不重叠,染色后,细胞着色较一致,细胞呈多边形,大小较一致,核仁减少,胞质增加,核质比例明显下降,油镜下200个细胞算多核仁数为:含药血清高剂量组为9.1%,中剂量组14.8%,低剂量组26.2%,生理盐水血清组为37.0%,空白组40.1%。

2.2 MTT抑瘤率观察 蒿芩清胆加减方对Lewis肺癌细胞有抑制作用,含药血清浓度越高,抑制作用越强,以高剂量组作用最强,中剂量组次之,具有统计学意义。见表1。

2.3 蒿芩清胆加减方对Lewis肺癌细胞SDH活性的影响 见表2。

2.4 蒿芩清胆加减方对Lewis肺癌细胞LDH活性的影响 见表3。

2.5 流式细胞仪分析细胞周期 见表4。

3 讨论

肿瘤细胞的诱导分化,是指在分化诱导剂的作用下,恶性肿瘤细胞的形态,生化等方面的诸多标志向正常细胞的方向演化,甚至于完全转化为正常细胞.作为分化诱导剂,中药具有毒副作用较小的优点.但当前对中药分化诱导研究较少,且多为单味中药研究.中药复方在预防肿瘤发生、抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡、抗肿瘤免疫调节以及抑制肿瘤的复发与转移等方面的研究已经取得了相当的进展,但目前对中药复方诱导肿瘤细胞分化的研究并不多。对于蒿芩清胆汤抗肿瘤研究,特别是对其诱导肿瘤细胞分化的作用还没有开展实质性的研究,导师黄秀深教授根据长期临床工作发现本方在加减化裁后对肺癌,肝癌等均有较好疗效,因此本实验选择蒿芩清胆加减方分化诱导Lewis肺癌细胞作为研究。

形态学上的分化成熟是表明恶性肿瘤细胞分化的标志,肿瘤细胞的形态与其相应正常细胞存在较大差别,诱导分化后的肿瘤细胞丧失其恶性形态与超微结构特征,向同组织来源的正常细胞形态与超微结构转变,因此考察与鉴定诱导分化处理前后肿瘤细胞形态与超微结构特征的变化,历来都是评价外源性物质对肿瘤细胞是否分化的一个重要判断依据。本次试验显示,给药后蒿芩清胆加减方组细胞排列疏松,且较对照组收缩变圆;呈单层细胞,不重叠;染色后,细胞着色较一致,细胞呈多边形,大小较一致;胞质增加,核质比例明显下降。由此可知蒿芩清胆加减方含药血清有诱导Lewis肺癌细胞向成熟细胞分化的作用。

乳酸脱氢酶(LDH)和琥珀酸脱氢酶(SDH)均是细胞内代谢标志酶,前者与细胞分化程度呈负相关,后者则与细胞分化程度呈正相关[2]。蒿芩清胆加减方含药血清使Lewis肺癌细胞的SDH的活性明显增强,LDH活性明显减弱,说明蒿芩清胆加减方能有效使Lewis肺癌细胞异常的无氧酵解得到抑制,恢复有氧代谢,从而向正常细胞分化。

许多诱导分化实验中出现了细胞周期停滞的现象,表明细胞周期阻抑是诱导肿瘤细胞分化的一个重要特征[3]。大量研究已经证实肿瘤细胞的细胞周期动力学特点主要是细胞群主体部分分布于DNA合成的活跃的S期,而分化细胞群主体分布于DNA合成静止的G0/G1期。蒿芩清胆加减方含药血清作用于Lewis肺癌细胞后,细胞周期呈现阻滞于G0/G1期,S期细胞数减少,这与多数肿瘤分化诱导剂作用后细胞周期的改变一致[4]。推测蒿芩清胆加减方是通过调节细胞周期,达到分化诱导肿瘤细胞的作用。但蒿芩清胆加减方含药血清是通过什么机制来调节细胞周期?是否是通过抑制CDK或(并)Cyclin的活性,引起Rb蛋白的去磷酸化;或(并)增强了CKI的活性,最终导致肿瘤细胞阻断在G0/G1期、减少S期细胞还需要进一步深入研究。

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