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细胞核移植
动物细胞融合
单克隆抗体的制备
其中动物细胞的培养,是动物细胞工程的基础,
也即动物细胞培养是细胞核移植,动物细胞培养,单克隆抗体的制备的基础。
动物细胞培养
1.
概念:就是从动物机体中取出相关组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
2.
原理:细胞增殖
3.
动物细胞培养过程
动物组织块
剪碎组织
用胰蛋白酶处理
分散成单个细胞
制成细胞悬液
原代培养
原代培养
4.
细胞贴壁:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,(单层)
要求:培养瓶(皿)内表面光滑无毒易于贴附。
接触抑制:细胞在贴壁生长过程中,随着有丝分裂,数量不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
原代培养:动物组织消化后的初次培养称为原代培养。
特点:10代以内,能保持正常的二倍体核型。
目前使用或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内,以保持细胞正常的二倍体核型。
传代培养:原代培养接触抑制时用胰蛋白酶处理后的分瓶培养称之为传代培养。
细胞株:10-50代,遗传物质没有发生改变
细胞系:50代后,遗传物质发生改变
5.
细胞培养条件
(1)
无菌,无毒
无菌:添加抗生素
无毒:定期更换培养,以便清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(2)
营养
糖,促生长因子,无机盐,氨基酸,血清,血浆,微量元素
加入血清,血浆的目的:血清,血浆可以补充培养基中缺乏的物质。
(3)
温度,pH
温度:36.5+0.5
pH:7.2-74
(4)
气体环境
95%空气加5%CO2
O2是细胞代谢所必须的
CO2主要作用是维持培养液pH
6.
动物细胞培养与植物组织培养的培养基相比其特点是:
动物细胞培养:液体培养基,含有血清和血浆
植物细胞培养:固体培养基,含有植物激素
动物细胞核移植技术与克隆动物
1.概念:将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成新的个体。
核移植的方法得到的动物称为克隆动物
原理:动物细胞核具有全能性
2.核移植分类
胚胎细胞核移植:细胞分化程度低,恢复全能性容易
体细胞核移植:细胞分化程度高,恢复全能性不容易
3.体细胞核移植过程
(1)供体细胞:10代以内细胞:
原因:10代以内细胞一般能保持正常的二倍体核型
(2)受体细胞:减数第二次分裂中期去核卵母细胞
卵母细胞作为受体细胞的原因:
体积大,易操作
含有激发细胞核全能性的物质
去核的原因:使后代的性状主要由供体细胞核决定
去核的方法:显微操作
(3)激活细胞的方法:电脉冲,钙离子载体,乙醇,蛋白酶合成抑制剂
(4)获得克隆动物与供核动物性状不完全相同的原因:
可能发生基因突变
性状是由基因和环境共同作用的结果
克隆动物大部分DNA来自供体细胞的细胞核,但其核外线粒体中DNA来自受体细胞
动物细胞融合
1.动物细胞融合:是两个或多个细胞结合形成一个细胞的过程,也称细胞杂交。
杂交细胞:融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。
动物细胞融合的原理:细胞膜的流动性
2.动物细胞融合诱导方法
(1)物理法:离心,振动,电激
(2)化学法:聚乙二醇(PEG)
(3)生物法:灭活的病毒(动物细胞融合特有的方法)
3.注意
(1)细胞融合的过程包括细胞膜的融合、细胞质融合和细胞核融合。
(2)在细胞膜融合中体现出细胞膜具有流动性。
(3)其中细胞膜的融合是细胞融合的先导,没有细胞膜的融合就不会有细胞质和细胞得到融合。
(4)动物细胞融合的实质及结束的标志都是细胞核的融合。
4.优点与应用
(1)优点;突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能。
应用
(1)细胞融合技术是研究细胞遗传,细胞免疫,肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。
利用细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术,为制造单克隆抗体开辟了新途径。
单克隆抗体
1.传统抗体的获得:
(1)方法:
①向动物体内反复注射某种抗原,使动物产生抗体;
②从动物血清中分离所需抗体。
(2)缺陷:产量低、纯度低、特异性差。
2.比较制备单克隆抗体中的几种细胞:
B淋巴细胞:能产生单一抗体,但不能无限增殖
骨髓瘤细胞:能无限增殖,但不能产生抗体
杂交瘤细胞:既能产生专一抗体,又能无限增殖
3.制备单克隆抗体需要的技术手段:动物细胞融合和动物细胞培养
原理:细胞膜的流动性和细胞增殖
4.单克隆抗体的制备
(1)免疫处理:提供B淋巴细胞的动物必须先经过免疫处理,否则不会产生特异性抗体。
(2)诱导融合的方法:
物理法:离心,振动,离心
化学法:聚乙二醇(PEG)
生物法:灭活的病毒(动物细胞融合特有的方法)
5.仅考虑两两融合的情况,形成的杂交细胞有三种
B淋巴细胞和B淋巴细胞融合的细胞
骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合的细胞
杂交瘤细胞
6.杂交瘤细胞的特点:既能迅速大量增殖,又能产生某种特异性抗体
7.两次筛选的目的:第一次筛选的目的:筛选出杂交瘤细胞
第二次筛选的目的:筛选出产生特定抗体杂交瘤细胞
8.获取单克隆抗体的场所
(1)若在培养基中进行杂交瘤细胞培养,则培养液中提取
(2)若在小鼠和其他动物的腹腔中进行培养,则从腹水中提取。
腹腔培养:易于控制培养条件,成本低,但规模小,产量低
体外培养:规模大,产量高,但不易于控制培养条件,成本相对较高
9.杂交瘤细胞的特点:既能迅速大量繁殖,又能产生专一抗体
单克隆抗体的优点:特异性强,灵敏性高,可大量制备
合理设计一系列与动物细胞工程内容相关的小问题,将其有序连接成“问题串”,并且在课堂教学过程中得到有效的利用,是促成课堂有效教学的一个有利手段。例如,在学习动物细胞培养之前,可以设计问题导入,也可以用这些问题总结收尾,加以巩固,此部分知识,我是这样进行问题设计的。
一、动物细胞培养和核移植技术问题设计
双层膜细胞器有两种:线粒体和叶绿体。二者虽然都是双层膜细胞器,但是形态、化学组成和功能有很大的区别。在讲新课之前,先将学生通过自主学习完成的重点学习内容通过PPT呈现给他们:线粒体和叶绿体的共同点;线粒体和叶绿体的各自特点:从分布、形态、结构(扩大反应面积)、组成成分、功能等方面阐述。学生在教师指导下完成自主学习,并且按照分组讨论完成导学案上的基础知识梳理;同时教师巡视各学习小组,更进一步地掌握各小组的学情,了解学生对线粒体和叶绿体知识的掌握情况,为下一阶段的讲解作准备。学生完成自主学习后,我习惯先检查学生的学习成果,采取小组竞赛等形式促进学生进行自主学习成果展示。但是学生总结不能代替教师的讲解,教师还应在学生总结的基础之上进一步对知识点进行总结和提取。
二、单层膜细胞器
在高中教材中,细胞里的单层膜细胞器有四种,分别是内质网、高尔基体、液泡和溶酶体。由于内容相对上部分较为简单,我直接在投影仪上投出表格,让学生按照表格的内容要求,自主完成基础知识的学习和较难问题的总结。
(1)内质网。很多学生对内质网的功能会产生混淆,认为粗面内质网是合成蛋白质的场所。这时候,教师就应该明确指出,粗面内质网并不是单一的细胞器,而是由于核糖体附着在内质网上而形成的,实质是核糖体和内质网结合后形成的特殊结构。在粗面内质网上的核糖体合成蛋白质,内质网的任务就是蛋白质的加工和运输。高中生物考试中关于粗面内质网的考查较多,具体例题我们将会在后面的核糖体部分进行讨论。
(2)高尔基体。高尔基体的形态和功能相对于内质网要简单,但是教师要指明高尔基体有其独特之处———在动植物细胞内的功能不一样。动物细胞中,高尔基体负责蛋白质的加工和分泌;植物细胞中,高尔基体只负责细胞壁的形成。
(3)溶酶体。只需要在学生完成自习之后简单地向学生介绍:溶酶体是从高尔基体上脱落的部分,内部含有水解酶,和细胞的程序性死亡有关。
(4)液泡。液泡是植物标志性的细胞器之一,在高中生物教学中,液泡可以作为判断是否是植物细胞的依据。教师也要让学生明白:只有在成熟的植物细胞内才有明显的中央液泡。液泡在植物细胞中是比较重要的细胞器,对维持细胞渗透势和促进植物细胞吸水有重要意义。此外,还有可能会结合中心体考查学生对细胞类型的判断,这部分实例将结合中心体部分进行探讨。
三、无膜细胞器
在高中生物中,涉及的无膜细胞器只有核糖体和中心体。
(1)核糖体是学生接触到的第一个细胞器,也是唯一一种存在于所有细胞内的细胞器。但是在真核生中,核糖体和内质网会组合成为粗面内质网,在这个时候学生就会对核糖体和内质网的功能产生混淆。例如,当粗面内质网上的核糖体大量脱落,会造成什么影响?遇到这种复合式的问题,就需要学生较为全面细致地掌握游离核糖体、附着核糖体和粗面内质网的相关知识点。经过精确的讲解,学生很轻松就可以搞清楚,由于核糖体是蛋白质组装车间,所以粗面内质网的核糖体大量脱落会导致分泌蛋白的合成受到影响。
(2)中心体是一个比较特殊的细胞器,分布于动物和低等植物细胞内,这一点容易让学生在学习时出现知识点的混淆。线粒体的结构和形态比较特殊,易于识记,也便于在识图题中辨认出来。动物细胞内的中心体和动物细胞的有丝分裂有关。所以,对中心体的考查也就集中体现在其结构、分布细胞的考查和动物细胞有丝分裂中星射线形成等方面。相对于其他细胞器,中心体的考查点以记忆和应用为主。例如,在一张细胞显微结构图中,同时出现细胞壁、液泡和中心体,很多学生在判断该细胞属于动物细胞还是植物细胞时会出现争议。我认为,学生对刚刚学习的知识点掌握不够深刻,因此才出现争论,这样的争论可以让师生及时发现教学过程中出现的理解偏差,及时指出和纠正,让学生最终形成正确的知识体系。
1.1生物(细胞)结构类(表1)
1.2生物分类类(表2)
1.3基本概念类(表3)
1.4细胞代谢类(表4)
1.5基本规律类(表5)
1.6研究方法类(表6)
2.以特殊性为命题背景的试题举隅
[例1](2012年上海高考卷)由细胞形态判断,下列细胞中最可能连续分裂的是( )
解析:A为,C为肌细胞,D为神经细胞,皆为高度分化的细胞,不具备分裂能力。
答案:B。
点评:本题专门选取了高中生物中常见的各种特殊形态的细胞,考查学生对不同细胞形态特征的识别与分化程度的判断。由于本题答案的选择完全取决于细胞形态的观察和识别,无疑,这种求异的高考导向对教师的教与学生的学有现实的指导意义。
[例2](2012年安徽高考卷)图1为细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在( )
A.真核细胞内,一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链
B.原核细胞内,转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链
C.原核细胞内,转录还未结束便启动遗传信息的翻译
D.真核细胞内,转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译
解析:由图可知:基因的转录还未结束翻译已经开始,符合原核细胞基因表达的特点。真核细胞由于核膜的存在,转录和翻译在时间和空间上是分开的,所以A、D项错误,翻译时核糖体在mRNA上移动,B项错误。
答案:C。
点评:以基因表达的过程为考点,考查学生识图、析图能力在高考试题中并不少见。但本题正是根据“基因的转录还未结束翻译已经开始”这一特殊性判断主体细胞为原核细胞。由于学生对真核细胞的基因表达方式掌握较为熟悉,因而考查原核细胞的基因表达在近几年高考中已多次涉及,值得注意。
[例3](2011年天津高考卷)下列有关酶的叙述正确的是( )
A.酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸
B.酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率
C.在动物细胞培养中,胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞
D.DNA连接酶可连接DNA双链的氢键,使双链延伸
解析:突破关键点是要准确认识酶的化学成分一般为蛋白质,少数为RNA,后者基本组成单位为核糖核苷酸,据此可将A选项直接排除。
答案:C。
点评:题干中B、D选项相对明确,易判断。命题时,本题的瓶颈就设置在A选项,亦即酶的成分的特殊性上。在高考单项选择题的命题中,用大家相对熟悉的普遍性问题作铺垫,把试题的关键点设置在特殊性上,常受命题者青睐。
[例4](2012年长沙中学竞赛题)关于洋葱根尖细胞结构和功能的叙述,不正确的是( )
A.核糖体是蛋白质合成的场所
B.细胞核中的染色体和细胞质中的叶绿体、线粒体是基因的载体
C.有的细胞具有大液泡,与水分吸收息息相关
D.分生区细胞有丝分裂的末期,细胞中高尔基体的活动较活跃
(一)要求学生比较系统地掌握关于细胞、生物的新陈代谢、生物的生殖和发育、生命活动的调节、遗传和变异等方面的基础知识,以及这些知识在农业、医药、工业、国防上的应用。
(二)通过生物学基础知识的学习,使学生受到辩证唯物主义和爱国主义思想的教育。
(三)要求学生掌握使用高倍显微镜,做简单的生理实验等的基本技能。
(四)培养学生自学生物学知识的能力,观察动植物的生活习性、形态结构、生殖发育的能力,分析和解释一些生物现象的初步能力。
二、确定教学内容的原则
(一)从学生今后进一步学习和参加社会主义现代化建设的需要出发,认真选取生物学基础知识:选取生物的结构和生理的知识。结构知识是理解生理知识的基础。生理知识是阐明生物的新陈代谢,生长、发育和生殖等的基础知识。因此,必须重视选取形态结构和生理的知识。
(二)选取生物学基础知识,必须做到理论密切联系实际。
1.选取生物学基础知识,要密切联系工农业生产实际。生物学是农业、畜牧业和医学等方面实践的理论基础,通过学习生物学知识,要使学生知道生物与生产的关系十分密切,应该利用和改造有益的生物,防除有害的生物。
2.要密切联系各地的自然实际。由于我国幅员广大,各地的生物种类有很大差别。因此,所选取的植物和动物,既要重视其典型性,又必须尽可能是各地比较常见的,以便学生可以直接观察到这些动植物和了解这些动植物的生活规律。
3.选取的生物学基础知识,要密切联系学生的日常生活实际,使学生加深对生物学知识的理解,同时更加深刻地认识学习生物学的意义。
(三)适当选取反映现代生物科学水平的生物学基础知识。
现代生物科学发展很快,生物课必须重视用现代生物科学的观点来阐述教学内容,并且适当地增加反映现代生物科学水平的知识内容,使学生对生物科学发展的现状有个初步的认识,为他们进一步学习现代生物科学知识和参加工农业生产打下必要的基础。
三、班级现状分析
本学期我任教高二(2)、(3)、(4)三个班级,三个班级人数分别为:46、45、46人,虽然通过班主任,我对个班的现状有了一点了解,但由于生物是从高二开始的起始课程,所以具体情况还不能下定论。
四、教学进度安排
高中阶段学习的生物学知识,是在初中生物教学内容的基础上进行的,学习生物的基本特征,侧重于生命活动的共同规律的内容。主要包括细胞、新陈代谢及其调节、生殖和发育、遗传和变异的知识。初中和高中两个阶段所学的生物学基础知识,既有所分工、又互相衔接,高中生物学是初中生物学知识的综合、概括和提高。
高中二年级开设的生物必修课(第一学期),每周2课时,共计34课时。讲述细胞、生物的新陈代谢、生物的生殖和发育、生命活动的调节、遗传和变异等生物学基础知识。
五、教学内容及其课时安排
高中生物必修课教学进度
单元
知 识
学生实验
课时
要 点
教学要求
项 目
绪论
生物的基本特征
生物科学的新进展
高中生物课学习的要求和方法
b
a
a
2
生命的物质基础
组成生物体的化学元素
组成生物体的化合物
b
c
实验:显微镜的结构和使用;生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定。
2+1+1
生命的基本单位-细胞
细胞主要的亚显微结构和功能
细胞周期
细胞分裂
b
c
a
实验:
1.颤藻和水绵细胞的比较观察
2.植物细胞的有丝分裂。
生物的新陈代谢
光合作用的发现,光合作用及其重要意义
根对水分的吸收和利用
植物的矿质营养
动物的营养
呼吸作用
a
b
b
b
b
实验:
1.叶绿体色素的提取和分离
2.植物细胞的质壁分离与复原。
2+5
应激性和生命活动的调节
植物生命活动的调节
高等动物的激素调节
高等动物的神经调节
a
a
b
1+1+2
生殖和发育
减数分裂和配子的形成
a
2
具体教学内容如下:
绪 论
生物的基本特征(细胞结构,新陈代谢,生长现象,应激性,生殖和发育,遗传和变异,生物与环境的相互影响)的概述。
生物学的研究对象和发展方向。学习生物学的重要意义。
说明:生物学的研究对象和发展方向,只要求学生作一般了解。
一、细胞
细胞的发现。细胞学说。原生质的概念。
细胞的化学成分:水,无机盐,糖类, 脂类,蛋白质,核酸;上述物质特别是蛋白质和核酸的重要作用,构成细胞的化学元素。
细胞的结构和功能:原核细胞和真核细胞的区别。真核细胞的亚显微结构——细胞膜,细胞质(其中含有线粒体、质体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体等细胞器),细胞核(核膜、核仁、核液和染色质)。细胞各个组成部分的功能。一个细胞是一个有机的统一整体。细胞的分裂:无丝分裂。有丝分裂——细胞周期;细胞的分裂期分为前期、中期、后期、末期,各个分裂期的细胞核结构变化的特点。动物细胞和植物细胞的有丝分裂过程的异同。有丝分裂的重要意义。减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。
〔实验〕用高倍显微镜观察植物细胞的有丝分裂,初步学会使用高倍显微镜。
说明:在《细胞》中,以下内容只要求学生作一般了解。
1.细胞的发现,细胞学说,原生质的概念。
2.内质网、核糖体、高尔基体、中心体等细胞器。一个细胞是一个有机的统一整体。
3.无丝分裂。减数分裂是一种特殊方式有有丝分裂。
二、生物的新陈代谢
新陈代谢的概念。同化作用和异化作用的概念。
绿色植物的新陈代谢:水分代谢——细胞在形成液泡以前靠吸胀作用吸水;细胞在形成液泡以后主要靠渗透吸水。渗透吸水的原理。渗透作用的概念。质壁分离和质壁分离复原。水分散失的方式和意义。
矿质代谢——植物需要的元素(大量元素和微量元素)。根吸收矿质元素的过程——交换吸附。植物对离子的选择吸收。矿质元素的利用。
光合作用——光合作用的重要意义。高等植物叶绿体中的色素及其作用。光合作用的过程(光反应,暗反应)。atp(三磷酸腺苷)的简式,atp与adp(二磷酸腺苷)的相互转变。
呼吸作用——呼吸作用与光合作用的本质区别。呼吸作用的生理意义。呼吸作用的过程(有氧呼吸和无氧呼吸的过程)。有氧呼吸的过程与无氧呼吸的过程的异同。
动物的新陈代谢:体内细胞的物质交换——单细胞动物与外界环境直接进行物质交换;多细胞动物(如哺乳动物)的体内细胞通过内环境与外界环境间接进行物质交换。
物质代谢——食物的消化(单细胞动物、低等的多细胞动物、高等的多细胞动物消化食物的特点。哺乳动物的消化过程概述)。营养物质的吸收(小肠在形态结构上适于吸收的特点,营养物质的吸收过程)。物质代谢的过程(糖类代谢、蛋白质代谢的过程概述)。
能量代谢——气体交换(单细胞动物和多细胞高等动物进行气体交换的特点)。能量的释放、转移和利用。高等动物在缺氧状态下通过无氧呼吸获得能量。
新陈代谢的基本类型:同化作用的两种不同类型(自养型、异养型的概念和特点)。异化作用的两种不同类型(需氧型、厌氧型的概念和特点)。
〔实验〕(1)观察植物细胞的质壁分离和复原。
(2)观察根对矿质元素离子的交换吸附现象。
(3)叶绿体中色素的提取和分离。
说明:1.在《生物的新陈代谢》中,以下内容只要求学生作一般了解。
(1)细胞在形成液泡以前靠吸胀作用吸水。渗透吸水的原理。*渗透作用的概念。
(2)根吸收矿质元素的过程——交换吸附。
*(3)植物对离子的选择吸收。
(4)呼吸作用的过程(有氧呼吸和无氧呼吸的过程)。有氧呼吸的过程与无氧呼吸的过程的异同。
(5)单细胞动物与外界环境直接进行物质交换。
(6)单细胞动物、低等的多细胞动物、高等的多细胞动物消化食物的特点。
三、生命活动的调节(4∶0)
植物生命活动的调节:生长素的发现。植物的向光性和向光性形成的原因。生长素的生理作用及其在实践上的意义。
动物生命活动的调节:高等动物的激素调节(甲状腺激素、性激素、生长激素的分泌部位和生理作用)。昆虫的激素调节(内激素、外激素的分泌部位和生理作用,昆虫激素在生产上的应用)。神经调节(神经系统的调节功能)。≤第一范文 网整理该文章,版权归原作者、原出处所有≥
说明:在《生命活动的调节》中,以下内容只要求学生作一般了解。
*1.生长素的发现。
*2.昆虫的激素调节。
四、生物的生殖和发育(9∶0)
生物的生殖。生殖的概念。
生殖的种类:无性生殖(分裂生殖,孢子生殖,出芽生殖,营养生殖);有性生殖(配子生殖中的卵式生殖)。这些生殖方式的特点和概念。
减数分裂与有性生殖细胞的成熟:减数分裂的概念和意义。的形成过程。卵细胞的形成过程。受精作用的概念和意义。
生物的发育。发育的概念。
植物的个体发育(以荠菜为例):胚的发育过程,胚乳的发育过程。
动物的个体发育(以蛙为例):胚的发育过程(包括卵裂、囊胚、原肠胚各期),各种组织、器官和系统的形成。胚后发育。胚的发育与环境的关系。
说明:在《生物的生殖和发育》中,以下内容只要求学生作一般了解。
*1.生殖的种类。
*2.无性生殖和有性生殖方式的特点和概念。
*3.植物的个体发育(以荠菜为例)。
1.在高中二年级学习高中生物知识的基础上,以下内容要求掌握:
(一)生命的基础
细胞的化学成分——水,无机盐,糖类,脂类,蛋白质,核酸;上述物质特别是蛋白质和核酸的重要作用,构成细胞的化学元素。
原核细胞和真核细胞的区别。真核细胞的亚显微结构——细胞膜,细胞质(其中含有线粒体、质体),细胞核(核膜、核仁、核液和染色质)。细胞各个组成部分的功能。
有丝分裂——细胞周期;细胞的分裂期分为前期、中期、后期、末期,各个分裂期的细胞核结构变化的特点。动物细胞和植物细胞的有丝分裂过程的异同。有丝分裂的重要意义。
2.在高中二年级生物课中作为一般了解的以下教学内容,要求达到掌握:
内质网、核糖体、高尔基体、中心体等细胞器。一个细胞是一个有机的统一整体。
无丝分裂。减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。
3.〔实验〕用高倍显微镜观察植物细胞的有丝分裂,学会使用高倍显微镜。
(二)生物的新陈代谢(5∶2)
1.在高中二年级学习高中生物知识的基础上,以下内容要求掌握:
新陈代谢的概念。同化作用和异化作用的概念。
细胞在形成液泡以后主要靠渗透吸水。质壁分离和质壁分离复原。水分散失的方式和意义。植物需要的元素(大量元素和微量元素)。矿质元素的利用。
光合作用的重要意义。高等植物叶绿体中的色素及其作用。光合作用的过程(光反应、暗反应)。atp(三磷酸腺苷)的简式,atp与adp(二磷酸腺苷)的相互转变。
呼吸作用与光合作用的本质区别。呼吸作用的生理意义。
多细胞动物(如哺乳动物)的体内细胞通过内环境与外界环境间接进行物质交换。
哺乳动物的消化过程概述。营养物质的吸收(小肠在形态结构上适于吸收的特点,营养物质的吸收过程)。物质代谢的过程(糖类代谢、蛋白质代谢的过程概述)。
气体交换(单细胞动物和多细胞高等动物进行气体交换的特点)。能量的释放、转移和利用。高等动物在缺氧状态下通过无氧呼吸获得能量。
3.在高中二年级生物课中作为一般了解的以下教学内容,要求达到掌握:
细胞在形成液泡以前靠吸胀作用吸水。渗透吸水的原理。
根吸收矿质元素的过程——交换吸附。
呼吸作用的过程(有氧呼吸和无氧呼吸的过程)。有氧呼吸的过程与无氧呼吸的过程的异同。单细胞动物与外界环境直接进行物质交换。
单细胞动物、低等的多细胞动物、高等的多细胞动物消化食物的特点。
4.〔实验〕(1)观察植物细胞的质壁分离和复原。
(2)观察根对矿质元素离子的交换吸附现象。
(3)叶绿体中色素的提取和分离。
(三)生命活动的调节(2∶0)
在高中二年级学习高中生物知识的基础上,以下内容要求掌握:
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
“单细胞生物”一节是人教版新版初中《生物学》七年级上册第二单元第二章第四节的内容。本节教学的重要概念为“单细胞生物”,学生学起来感到抽象、空洞、难学。笔者以草履虫为例,采用多种策略,证明单细胞生物具有细胞结构并能够独立完成生命活动,将学生从生物体的宏观世界引入微观世界,去探索肉眼很难看见的单细胞生物。
1 简笔画呈现前概念策略,导入新课
教材在第二单元第一章已经阐述过动植物细胞的结构,这部分知识是学生的前概念。教师复习动、植物体的结构层次,再次强调生物体结构和功能的基本单位是细胞,动植物体都是有大量细胞经过分裂分化而形成的,和学生一起回忆动、植物细胞的结构并画简笔画示意图(图1、2)。
2 科学史教学策略,初建“单细胞生物”概念
教师抛出问题,引发思考:“是不是所有的生物都是我们肉眼可见的呢?”
投影科学史资料:著名的显微学家列文・虎克在其1676年10月9日的一封信中写道:“它们小得不可思议;如此之小,在我看来,我判断,即使把100个这些小动物撑开摆在一起,也不会超过一颗粗沙子的长度;如果这是真的,那么100万个这些活物也不够一颗粗沙粒的体积。”这些如此之小的生物,是列文・虎克利用显微镜观察一滴水中看到的,他描述说:“他们看上去就像一个点。”
引导学生分析得出结论:生物圈中还有不少是肉眼很难看见的生物,它们的身体只有一个细胞构成,称这些生物为“单细胞生物”。在此,引出新课的课题“单细胞生物”,使学生建构起“单细胞生物”是“很小的”概念特征的基本印象。
3 形象思维策略,认识各种“单细胞生物”
本课教学内容针对的对象是七年级的学生,由于年纪小,大脑兴奋中心容易疲劳,注意力集中时间较短,需要教师利用视觉促进接受生物形象信号,在大脑中形成感知表象。
教师指导学生阅读课本“想一想,议一议”栏目,用PPT补充展示形态各异的“单细胞生物”图片,如杆状的大肠杆菌、发酵用的酵母菌、会变形的变形虫、像太阳的太阳虫、喇叭虫、钟虫、衣藻和像草鞋的草履虫,并讲授它们与人类的关系,让学生知道生物圈中存在着千姿百态、功能各异的“单细胞生物”。教师利用丰富的感知表象,建立学生的形象思维,使他们对“单细胞生物”的概念有更丰富的认识。
4 自主学习和图形对比策略,建构“单细胞”概念
学生带着“草履虫是否有细胞的基本结构”这一问题,自主学习教材中的“草履虫结构示意图”(此时教师简笔画“草履虫结构示意图”),结合动植物细胞的结构示意图找出草履虫作为细胞的基本结构(图3),即草履虫具有表膜、大核和小核、细胞质,教师在黑板上,把“草履虫结构示意图”这3个结构名称,用红色线条与左侧“动物细胞示意图”的细胞膜、细胞质、细胞核相连接,从而证明草履虫具有细胞结构,为学生建构起“草履虫”是“单细胞”的概念,即单细胞生物具有类似于细胞膜、细胞质和细胞核的细胞结构。
5 实验竞赛与激励评价策略,直观感受“草履虫的形态和运动”
七年级学生的思维比较活跃,具有一定的观察能力、显微镜操作能力、分析问题能力,也愿意动手进行实验操作,有热情。老师可采用演示实验法和探究性实验的教学策略,“观察草履虫的形态和运动”,从静态到动态,认识草履虫这种单细胞生物。在学生清点材料用具的基础上,教师演示具体的实验步骤,强调临时装片制作和显微镜使用的注意事项:
(1) 由于草履虫需要氧气进行呼吸,多聚集在培养液表层,为此从草履虫培养液的表层吸一滴培养液。
(2) 用放大镜观察草履虫培养液时,放大镜需与观察物体平行放置。
(3) 取几丝棉花纤维,成“井”字形放于临时装片上,可将草履虫围在一个狭小的空间中,利于观察。
(4) 显微镜的基本操作步骤的注意事项:取镜和安放;对光:通过目镜,可以看到白亮的视野;观察:转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降,直到物镜接近玻片标本为止(眼睛看着物镜,以免物镜碰到玻片标本),再左眼向目镜内看,同时反方向转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升,直到看清物像为止;整理实验台。
实验员教师已采集到草履虫并在实验室进行培养,但受课程时间限制,不能在课堂上观察到草履虫全部的生命活动,因此学生和教师搜集了相关草履虫生命活动视频辅助教学。教师播放“观察草履虫的运动视频”,展示在显微镜下观察到的草履虫运动状态。整个实验采取竞赛的方式进行,即对实验操作和观察结果做得又快又好的学生给予平时分加分表扬,并请这部分学生帮助检查和指导周围的同学。这样的教学可以较好保证全体学生实验操作能力的习得,保持实验课堂的高效性,避免出现课堂混乱的局面。
通过对单细胞生物生命活动的观察,学生不断体会和品尝到“发现”和“克服困难解决问题获得成功”后的喜悦,有助于学生亲身体验“一些生物由单细胞构成”这一重要概念。教师在组织学生进行这些科学探究活动的同时,自然而然地渗透了科学的态度与世界观的教育。
6 合作学习和简笔画板书策略,建构完整“单细胞生物”概念
以合作学习小组为单位,学生再次观察教材中“草履虫的结构示意图”,以小组竞赛计分的方式,请学生将黑板中草履虫各部分结构的名称补充完整(图4)。同时,视频展示“草履虫的结构”,加深学生对草履虫结构各部分结构功能的认识。
教材在第一单元第一章已经阐述过生物体的基本特征,这部分知识也是学生的前概念。教师引导学生回忆生物的六大基本特征,请学生以合作小组为单位,采用抢答的方式,快速地将草履虫的各部分结构与生物的六大基本特征相对应,并在黑板上标注出(图5)。
但是,此时,学生发现,根据草履虫的结构无法与生物具有应激性、生长和繁殖以及遗传和变异这三个特征建立联系,引发了学生强烈的好奇心。在此基础上,教师播放“草履虫对外界刺激的反应”和“草履虫的分裂生殖”视频,从而让学生理解,草履虫具有完整的六个生物基本特征,且草履虫仅有一个细胞构成。在此,学生理解草履虫为单细胞生物,简笔画与板书结合,建构了“单细胞生物”的概念,即单细胞生物除具有细胞结构外,还具有生物的六个基本特征(图6)。
之前学生对单细胞生物如何生活以及其具体结构还缺乏系统的认识,教师在设计教学过程中抓住这些特点,设计学生活动,满足学生作为学习者的需要、探究的需要、获得新的体验的需要、获得认可与欣赏的需要。
7 课前资料收集策略,了解单细胞生物与人类的关系
学生课前收集的资料,采用小组交流的方式,同时引导学生通过自主学习,阅读教材中有关单细胞生物与人类关系的模块,了解单细胞生物与人类的关系。教师展示“厦门市杏林区新阳大桥沿杏滨路往集美方向出现长约3 km的红色海域“图片,以生活实际为例,讲解赤潮及其危害,并提供有关赤潮和海洋生命大发展的相关网址,供学生课后视野拓展所用。
点评:以草履虫为例,证明单细胞生物具有细胞结构和生物的基本特征是本节的难点。首先,采用传统的课堂板书结合学生自主学习的方式,将动植物细胞的结构与草履虫的结构进行比较,证明草履虫具有细胞结构,建立“单细胞”的概念;其次,采用实验法结合视频的形式突破草履虫具有生物的基本特征,从而证明了草履虫是单细胞生物,进行概念传递,建立起由“单细胞”到“单细胞生物”的概念。
由于本节课仅为1个课时,且包含了“观察草履虫”的实验,同时需要阐述草履虫具有细胞结构、具有生物的六个基本特征,为此,笔者根据新版教材,开展了“观察草履虫”的实验,让学生直观地感受草履虫的形态和运动方式,帮助学生建立相对抽象的概念,大胆的删除了以往教材中探究草履虫应激性的实验,代之以视频播放的方式进行,这不但没有减少本节课探究的意味,也符合课时安排。
参考文献:
高中生物选修教材中动物细胞工程的知识与现代生物科技及医学实践联系的比较紧密,成为高考的热点.在高考复习时,笔者做了如下探索:
一、画出知识流程图
在复习动物细胞工程时,要区别于新授课,教师可以让学生寻找知识之间的线索,通过流程图将知识串联起来.该教学活动不仅有助于学生构建知识网络,提高知识的记忆效果,也能提高学生的自主学习能力.
例题1请学生将动物细胞工程的知识构建成流程图(如图1):
阅读选修3教材上动物细胞工程的内容,学生完成以上的知识流程图.由于学生对知识掌握的程度差异,导致整理的知识流程图存在差异.如果再经过小组内或小组间的讨论学习,会形成更全面的知识流程图.在知识整理时,由于难度系数不大,每位学生均能很乐意参与该学习活动,提高学生学习选修教材的兴趣,但是,该教学活动只能有助于学生记住知识,运用知识的能力得不到很好的锻炼.
二、设置新情境复习知识
在课堂训练时,教师可以从高考试题中或生物教学期刊中选取信息材料,从而为学生创设新的知识情境,并要求学生运用知识解释新情境下的问题,这样可以检测复习课的学习效果.
例题2(2007年上海高考试题)图2表示用生物工程制备人抗A抗体的过程,请回答下列问题.
(1)人的红细胞膜表面被称为凝集原的特异;从免疫学角度看,这种凝集原是.
(2)图2中细胞1是小鼠w内注入人A型血红细胞后而获得的细胞,这种细胞具有产生的特点,但难以在体外培养.甲培养皿中培养的细胞2,是从患骨髓瘤的小鼠体内获取的骨髓瘤细胞,这种细胞在体外培养时能,但不会产生抗体.
(3)为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点,经特殊处理,在促细胞融合因子的作用下,使两种细胞发生融合,形成图中的细胞3,这种细胞称为.把它在乙培养皿中进行培养,则能产生大量的细胞群,这种方法称为.
(4)过程①的主要目的是.通过过程②或③的培养方法能产生大量抗体.
解析
(1)红细胞膜表面的凝集原是糖蛋白,在人体免疫学中称为抗原.(2)注入人A型血红细胞后,机体会产生免疫的B淋巴细胞,能产生单一的特异性抗体.骨髓瘤细胞,这种细胞在体外培养时能快速大量增殖.(3)两种细胞发生融合,形成图中的细胞3是杂交瘤细胞;能产生大量的细胞群的方法称为单克隆.(4)过程①的主要目的是筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞;过程②或③的培养方法能产生大量抗A单克隆抗体.
参考答案
(1)糖蛋白抗原
(2)免疫B淋巴单一的抗A抗体(或单一的特异性抗体)快速大量增殖
(3)杂交瘤细胞单克隆
(4)筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞抗A单克隆
教师创设新情境,学生回忆教材中的知识,提高学生运用生物专业术语解释生物学现象的能力的同时,在情境下思考和解决问题,有利于提高学生学习兴趣.该教学活动涉及到免疫学和动物细胞工程相关内容,加强教材中前后知识的联系,有利于学生形成知识网络.
三、建立微专题
在复习选修教材时,如果教师的眼光仅局限在选修教材,会局限学生的思维.如果将选修教材中的知识与必修教材中的内容联系起来,以其中一个知识为点,形成小专题,不仅利于学生巩固知识,也能有助于学生串联知识,构建知识网络.
例题3请学生查阅教材,对比各种培养基的使用,完成下面问题:
(1)培养某植株苗,配制的培养基,水中加入,该培养基为什么不灭菌?
(2)培养植物细胞,培养基中加入水、无机盐、蔗糖、琼脂,还要加入,促进分化,该培养基采用法灭菌.
(3)培养动物细胞,培养基中加入水、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子,还要加入和.正常动物细胞培养到50代左右,绝大多数细胞出现体积变小,核体积增大,还有特征,有少量的细胞增殖速度加快,形态发生改变,为什么?
(4)若将培养酵母菌的培养基改成培养小球藻,培养基中成分组成无需加入;某同学在研究酵母菌的数量变化特征时,每天定时取样研究酵母菌变化,可惜未做记号,导致数据混乱,请你帮助正确排序:
①162个,PH为6.8;②305个,PH为5.7;③402个,PH为6.5;④809个,PH为5.9;⑤1204个,PH为6.1;⑥902个,PH为6.3
解析
(1)由于培养一颗完整的植株,植物的根要从培养基中吸取水和各种矿质元素,不吸收有机大分子物质;在该培养基中,植株的竞争力往往大于微生物,所以无需灭菌处理.
(2)培养植物细胞时,需加入一定比例的生长素和细胞分裂素,诱导愈伤组织分化成根和芽;一般采用高压蒸汽灭菌法对培养基灭菌.
(3)培养动物细胞时,需加入动物血清和抗生素,细胞培养到50代左右,绝大数细胞出现细胞衰老,特征:细胞代谢速率减慢、酶的活性降低、色素积累、呼吸速率减慢、核膜内折、染色质收缩、细胞膜的通透性改变;50代之后增殖速度加快的少量细胞,可能是癌细胞.
(4)小球藻是自养型的生物,在培养基中不加入糖类等有机物和琼脂,酵母菌培养过程中,数量先增加,数量稳定,最后减少,酵母菌的呼吸作用产生二氧化碳,导致PH值一直在下降,①、③、⑥、⑤、④、②
参考答案
(1)水和各种矿质元素;植株的竞争力往往大于微生物,所以无需灭菌处理.(2)加入一定比例的生长素和细胞分裂素;根和芽;高压蒸汽灭菌法.
在该部分内容中,教材插图包括有丝分裂的细胞周期、植物细胞有丝分裂的显微照片、植物细胞有丝分裂模式图、染色体与姐妹染色单体以及动物细胞有丝分裂显微照片和动物细胞有丝分裂模式图。既包括照片显示的实物影像也有部分是模式图。在教学过程中,我采用了以下方法指导学生对教材中的插图进行了加工和运用。
一、看图
由于学生受年龄、学习经历等限制,其注意力往往会图无关部分所吸引,分不出主次轻重。因此,在组织学生观察插图前,教师一定要提出明确的观察目的,让学生把注意力集中到观察对象的主要方面,以达到辅助学生理解和学习新的知识内容的目的。
例如在观察植物细胞有丝分裂显微照片和动物细胞有丝分裂显微照片时,图片中含有的内容多而且复杂。图片中不但包含了细胞中的部分结构,也包括了细胞核的变化、细胞中染色体的行为特征、细胞膜的变化。有些是学生必须掌握的内容,就必须让学生多观察。而图中的染色体条数、纺锤体等,只需提醒学生注意与模式图中的相关内容进行比较即可,不需作过多的解释。只有这样才能有的放矢地观察。
为了使观察能够全面有序而且重点突出,教师指导学生按正确的观察顺序,有次序有系统地进行观察。例如植物细胞有丝分裂模式图,应按照从左到右,即按照时间发展的顺序进行观察,先观察分裂间期,再观察分裂期的各个时期,重点观察分裂期各时期染色体行为的变化。
二、析图
析图就是引导学生解剖知识的重点和难点,帮助学生认识相关知识与图中相关部分的关系,从而从不同侧面、不同角度掌握生物体的结构、生理等方面知识,以达到真正的“识图”。
例如在分析植物细胞有丝分裂模式图时,首先引导学生观察细胞分裂的间期和分裂期的各个时期的染色体数目、行为特征等,然后由学生自行分析在整个过程中细胞中、细胞核中发生了何种变化,以及每一个时期染色体的数目和形态、位置等特点,从而总结出植物细胞有丝分裂的各个时期的特点。在学生分析插图时,应注意引导学生利用已有的知识,帮助他们认识图中的关键信息。
三、说图
对于一些简单的、学生容易理解的插图,可以要求学生对观察分析的结果直接用口头语言表达出来。如有丝分裂细胞周期的示意图,可引导学生在观察、分析插图的基础上,用简练的语言对细胞周期的组成和特点进行描述。学生应能根据细胞周期的概念,描述出细胞周期的起点、结束点和间期较长、分裂期较短等特点。
又如在学习染色体与姐妹染色单体一图时,则应引导学生关注染色体是由两条染色单体构成的,并且由一个共同的着丝点连接。同时,应让学生明确,这两条染色单体是由同一条染色体复制而来的,而不应过分关注这两条染色单体到底是交叉连接的还是平行连接的。
这样,通过说图,培养了学生观察能力、思维能力和语言表达能力等素养。
四、画图
细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,在一定的条件下,能表现出胚细胞中每个基因的潜在能力,具有发育成一个完整个体的潜能。从理论上讲,生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质(全部基因),每一个活细胞都应该具有全能性。
二、细胞全能性的体现
(一)植物细胞全能性的体现
1.体细胞的全能性
1958年美国科学家斯图沃德(Steward)在人工条件下用胡萝卜根部的细胞培养出了新植物,证明了植物体细胞的全能性。这一事实说明高度分化的植物细胞仍保持着全能性。在农业实践中广泛应用的营养体繁殖法就是利用了植物的这个特性。
2.花粉粒的全能性
应用植物的组织培养技术,把发育到一定阶段的花粉粒,通过无菌操作技术,接种在人工培养基上,以改变花粉粒的发育程度。通过培养使它离开正常的发育途径(即形成成熟花粉,最后产生的途径),经诱导而脱分化,恢复其潜在的全能性,使其转变为分生细胞,进一步长成单倍体。
3.卵细胞的全能性
在自然界中就有一些植物是单倍体。例如,藻类植物的菌丝体时期;苔藓植物配子体世代的植物体;自然条件下,玉米、普通小麦、水稻、烟草等作物中,偶尔也会出现单倍体植物等,这些都是由未受精的卵细胞直接发育而成的。
4.受精卵的全能性
受精卵虽然是未经分裂和分化的细胞,但它是个体发育的起点,在自然条件下,受精卵能够分化出各种细胞、组织,形成一个完整的个体,所以把受精卵的分化潜能称为全能性,受精卵是具有最高全能性的细胞。
(二)动物细胞全能性的体现
在植物细胞的全能性得到证实后,人们自然而然的想到了动物细胞的全能性。1997年克隆羊多莉的出现标志着动物细胞全能性的突破。全能性在动物方面的体现不如植物那样的普通和明显。高度分化的动物细胞,它的全能性受到限制。全能性在动物细胞中的体现有:
1.卵细胞的全能性
如工蜂、雄蚁、夏季孤雌生殖的蚜虫等,都是由未受精的卵细胞发育而成的个体,都属于单倍体。还有鱼类和两栖类单性生殖的事实,即一个未受精的卵细胞可以在人工刺激下发育为一个个体,足以证明卵细胞全能性的存在。
2.受精卵的全能性
动物的受精卵也是个体发育的起点,在自然条件下,通过细胞的分裂和分化形成完整的个体,所以也是具有最高全能性的细胞。
3.胚胎干细胞的全能性
胚胎干细胞是在人体胚胎发育早期——囊胚(受精后约5~7天)中未分化的细胞。它具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力,可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型,从而可以进一步形成机体的任何组织或器官,具有形成完整个体的分化潜能。胚胎干细胞是具有全能性的细胞。一般情况下,在整个发育过程中,细胞分化潜能逐渐受到限制而变窄,即由全能性细胞转化为多能和单能干细胞,而失去发育成完整个体的能力。
4.体细胞核的全能性
高度特化的动物细胞,从整个细胞来说,它的细胞全能性受到限制。但是,它的细胞核仍然保持着全能性。动物细胞的全能性随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制,分化潜能变窄,这是指整体细胞而言。可是细胞核则不同,它含有保持物种遗传性所需的全套基因,而且并没有因细胞分化而丢失基因,因此高度分化的细胞的细胞核仍具有全能性。从细胞核移植实验、分子杂交实验和细胞杂交实验可以证实。
三、细胞全能性的原因
动、植物体细胞都是由受精卵的有丝分裂形成的,都含有发育成完整个体所必需的全部基因,都有一定的细胞质环境,理论上讲都应该具有全能性。但动、植物体内细胞并没有表现出全能性,这是因为它们在分化过程中基因在不同细胞里选择性表达的结果。由于基因的选择性表达,使动、植物细胞在分化过程中合成了某些特异蛋白质、各种酶和蛋白质激素等,形成了所在的具体器官或组织环境。在这种特定的情况下,这些细胞仅表现出一定的形态和局部功能而已。但这些细胞的遗传潜力并没有丧失,全部信息仍保留在每一个细胞的细胞核中。分化的细胞尽管具有全能性,但要表达必须在一定条件下离体培养。当其离开母体成为游离状态时,给予合适的营养和适宜的外界环境条件,使其激活、激化、分裂。这样,细胞又恢复了遗传的全能性,获得了类似受精卵的发育功能,从而发育成一个完整的生物体。
四、细胞全能性的大小
(一)受精卵>生殖细胞>体细胞,受精卵是具有最高全能性的细胞。
(二)分化程度低的细胞>分化程度高的细胞。
(三)植物的全能性更容易表现出来,只不过在茎尖,根尖等的细胞的全能性最好;动物细胞的细胞核具有全能性。
(四)幼嫩细胞>衰老细胞。
(五)分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞。
中图分类号:R734.2 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2014)07-143-001
肺癌是我国发病率最高的恶性肿瘤,其发病率和病死率均居全国首位,迫切期望人们突破传统思维,寻找新的治疗方法。因此,探索新的治疗方法可显著提高肺癌治疗水平。
人们期望分子靶向治疗能像现代战争中的巡航导弹,自动寻敌、精准定点杀灭癌细胞;或者像现代战争中精确钻地的炸弹,能定向阻断癌细胞增殖,转移信号传导,进而破坏癌细胞代谢[1]。近年来,肿瘤分子靶向治疗已经进入了一个全新的时代。这些领域包括具有靶向性的表皮生长因子受体(EGFR)抑制剂;针对某些特定细胞标志物的单克隆抗体;针对某些癌基因和肿瘤标记物的药物;抗肿瘤血管生成的药物及基因治疗等。本文就肺癌的分子靶向治疗药物的新进展进行综述。
一、靶向治疗概念
分子靶向治疗是治疗肺癌的新途径,分子靶向治疗是以肿瘤细胞具有的特异性(或相对特异)的分子为靶点,应用分子靶向药物特异性阻断该靶点的生物学功能,从分子水平来逆转肿瘤细胞的恶性生物学行为,从而达到抑制肿瘤生长,甚至肿瘤消退的目的。
靶向治疗可称为“有的放矢”的治疗,属于病理生理治疗。分为:器官靶向、细胞靶向和分子靶向。分子靶向是指在肿瘤细胞分子生物学的基础上,将肿瘤细胞膜上或细胞内特异性表达的结构分子作为靶点,使用某些能与这些靶分子特异结合的抗体、配体、基因等,封闭肿瘤发展过程中的关键受体,纠正其病理过程,从而达到直接治疗目的的一类疗法。
二、以EGFR为靶点的治疗[2]
1.易瑞沙(Gefitinib,Iressa,吉非替尼)是一种口服的小分子EGFR酪氨酸激酶抑制剂,首先被用于治疗晚期非小细胞肺癌 (NSCLC)。在影响缓解率和预后的因素中, 已肯定了女性、腺癌、无吸烟史,东方人种预后较好。
2.埃罗替尼(Erlotinib,Tarceva)是一种口服小分子EGFR酪氨酸激酶抑制剂。Ⅱ期临床实验结果报道, 埃罗替尼单药治疗晚期 NSCLC缓解率为10%~30%。
3.西妥昔单抗(Cetuximab,C225)是一种特异性阻断EGFR的IgG1单克隆抗体。
三、以VEGF为靶点的治疗[2]
贝伐单抗(Avastin,Bevacizumab) 是人源化抗VEGF单抗, 可以占据VEGF,使之不能与受体结合。血管生成在NSCLC的发生和发病中起着十分重要的作用,抑制新生血管的生成是NSCLC 靶向治疗的一个热点。Avastin的主要毒副反应是肺出血,咯血,主要发生在鳞癌、中央性病灶和有空洞病灶的患者。
四、多靶点联合治疗[3]
肺癌的发生发展过程涉及多基因、多环节、多步骤,癌细胞的信号传导调控网络系统错综复杂,肿瘤血管及淋巴管生成营养供给、癌细胞转移等过程及调控更是扑朔迷离。分子靶向治疗药物有效率大多仅在10%左右,因此多靶点联合治疗将成为未来的发展方向。
五、以Her22为靶点的治疗[2]
赫赛汀(Transtuzumab, Herceptin)是人源化的抗Her22单克隆抗体,与肿瘤细胞的Her22具有高度的亲和力,呈高度特异性结合。其作用机制是与肿瘤细胞的Her22特异性结合,阻断细胞内生长信号的传导,抑制肿瘤细胞的生长,并诱导体内NK细胞和巨噬细胞攻击肿瘤细胞。
六、基因治疗
肿瘤的基因治疗可简单概括为:将核苷酸转移到靶细胞中,以扰乱或纠正某些病理生理过程,或通过其他物质和手段,以纠正靶细胞中的基因或基因产物的异常表达。但癌基因异常是复杂而多途径的,需进一步完善基因治疗的技术水平及效果评价体系。
七、未来肺癌靶向治疗需解决的问题[1]
回顾肺癌靶向治疗的诸多进展,未来仍还有许多问题需要解决:
①靶向治疗药物如何才能只作用于肺癌肿瘤细胞靶点,而不作用于正常细胞的相同靶点?
②临床上如何通过检测一些指标了解靶向治疗药物对肺癌产生作用?
③怎样确定靶向治疗药物的最佳生物学剂量?我们有充分的理由相信,随着对人类基因组学中功能性基因组和支配肿瘤的基因组的深入了解,肺癌的治疗必将进入一个崭新的时代。
参考文献: