生物細(xì)胞分析8篇

時間:2024-03-13 14:36:56

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生物細(xì)胞分析

篇1

【關(guān)鍵詞】紅細(xì)胞 生物教學(xué)

細(xì)胞又稱紅血球或紅血細(xì)胞,是血液中最多的一種血細(xì)胞。紅細(xì)胞分為兩類,一是哺乳動物的紅細(xì)胞;另一類是非哺乳動物(鳥類、兩棲類、魚類)的紅細(xì)胞。下面著重介紹與這兩個方面相關(guān)的知識內(nèi)容。

1.哺乳動物的紅細(xì)胞

1.1 基因突變的實例。正常人的紅細(xì)胞呈雙凹圓餅狀,中央較薄,周緣較厚,而鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞卻是彎曲的鐮刀狀,這種細(xì)胞形狀上的改變用光學(xué)顯微鏡是可以觀察到。究其原因,鐮刀型細(xì)胞貧血癥屬于基因突變的結(jié)果。而基因突變是染色體的某一位點上基因的改變,這種改變在光學(xué)顯微鏡下是無法直接觀察到的。所以講到基因突變就經(jīng)常提及鐮刀型細(xì)胞貧血癥。

1.2 制備細(xì)胞膜。哺乳動物成熟的紅細(xì)胞,它沒有細(xì)胞核和眾多的具膜細(xì)胞器,即除細(xì)胞膜外無其他的膜結(jié)構(gòu),因此可以獲得較純凈的細(xì)胞膜,加之取材方便。故在 “體驗制備細(xì)胞膜的方法” 實驗中,被認(rèn)為是最理想的材料。

1.3 研究動物細(xì)胞的吸水和失水。正常狀態(tài)下紅細(xì)胞內(nèi)的滲透壓與血漿滲透壓大致相等,這對保持紅細(xì)胞的形態(tài)甚為重要。加之動物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁,將紅細(xì)胞置于等滲溶液(NaCl/0.9%)中,它能保持正常的大小和形態(tài);將紅細(xì)胞放在低滲溶液中,水分將進入細(xì)胞,紅細(xì)胞容易吸水膨脹變成球形,可至膨脹而破裂;相反,將紅細(xì)胞放在高濃度溶液中,水分將逸出細(xì)胞外,紅細(xì)胞將因失水而皺縮。這些變化在光學(xué)顯微鏡都很容易觀察到。所以,它又是研究“動物細(xì)胞的吸水和失水”的好材料。

1.4 真核細(xì)胞并非都有細(xì)胞核。真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的區(qū)別就是前者有真正的細(xì)胞核,但并不是所有的真核細(xì)胞都有細(xì)胞核。如哺乳動物成熟的紅細(xì)胞就無核,這樣一來,就成了除哺乳動物成熟的紅細(xì)胞等少數(shù)細(xì)胞以外,真核細(xì)胞都有細(xì)胞核。

1.5 細(xì)胞只有保持完整性才能完成各項生命活動。哺乳動物成熟的紅細(xì)胞無核,所以一般不能存活多久,即壽命都很短。紅細(xì)胞與健康紅細(xì)胞平均壽命為120天,每天都有一定數(shù)量的紅細(xì)胞進行更新。原因是細(xì)胞的各個部分不是彼此孤立的,而是互相緊密聯(lián)系、協(xié)調(diào)一致的,細(xì)胞只有保持完整性,才能夠正常地完成各項生命活動。這也有力地說明細(xì)胞完整性的重要意義。

1.6 體細(xì)胞并非都存在等位基因。哺乳動物成熟的紅細(xì)胞無核,故不含DNA(DNA主要存在細(xì)胞核中),進而也不存在染色體,當(dāng)然也就不存在等位基因。

1.7 故衰老的紅細(xì)胞沒有核體積變化。衰老的細(xì)胞,細(xì)胞核的體積增大,核膜內(nèi)折,染色質(zhì)收縮、染色加深。哺乳動物成熟的紅細(xì)胞無核,故衰老的紅細(xì)胞沒有核體積變化這個特征。

1.8 人體的細(xì)胞并非都進行有氧呼吸的。哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中沒有線粒體,也就是說沒有有氧呼吸的場所,所以只能進行無氧呼吸。這也說明人體的細(xì)胞并不都是進行有氧呼吸的。

1.9 紅細(xì)胞跨膜運輸?shù)姆绞健2溉閯游锍墒旒t細(xì)胞內(nèi)無線粒體,通過無氧呼吸釋放能量,因能量的利用效率較低,所以葡萄糖進入紅細(xì)胞為協(xié)助擴散;而其他細(xì)胞有線粒體能進行有氧呼吸,能量的利用效率較高,故葡萄糖進入其他細(xì)胞則為主動運輸。

1.10 提取血紅蛋白。血液由血漿和各種血細(xì)胞組成,其中紅細(xì)胞最多。在紅細(xì)胞的組成中,除水分以為,約90%是血紅蛋白。故用哺乳動物成熟的紅細(xì)胞提取血紅蛋白。

1.11 血紅蛋白和血漿蛋白。紅細(xì)胞的主要功能是運輸O2和CO2,此外還在酸堿平衡中起一定的緩沖作用。這兩項功能都是通過紅細(xì)胞中的血紅蛋白來實現(xiàn)的。如果紅細(xì)胞破裂,血紅蛋白釋放出來,溶解于血漿中,即喪失上述功能。血紅蛋白是紅細(xì)胞內(nèi)部的成分,不在細(xì)胞外液(相對人體外部環(huán)境來說,又稱為內(nèi)環(huán)境),即血紅蛋白不屬于人體內(nèi)環(huán)境組成成分;血漿是血細(xì)胞直接生活的環(huán)境,血漿中的蛋白質(zhì)稱血漿蛋白,它屬于人體內(nèi)環(huán)境組成成分。

2.非哺乳動物的紅細(xì)胞

2.1 無絲分裂。無絲分裂是最早發(fā)現(xiàn)的一種細(xì)胞的分裂方式,早在1841年就在雞胚的的血細(xì)胞中看到了。因為在分裂開過程中核膜、核仁不消失,無染色體和紡錘絲的變化,所以叫無絲分裂,它是真核細(xì)胞的一種分裂方式,如蛙的紅細(xì)胞分裂方式就是這樣。

2.2 提取DNA。非哺乳動物的紅細(xì)胞仍然有核,含DNA。對雞血細(xì)胞來說是一種低滲液體,水分子可以大量進入血細(xì)胞,使血細(xì)胞脹裂,同時用玻璃棒攪拌,就加速了雞血細(xì)胞的破裂,從而釋放DNA,過濾后收取濾液即可。

篇2

關(guān)鍵詞:地福來生物細(xì)胞肥;示范;增產(chǎn)效果分析

中圖分類號 S14 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731(2013)24-71-02

生物肥料是作物用肥的發(fā)展方向。根據(jù)產(chǎn)品介紹,“地福來”活性細(xì)胞肥,利用生物固氮,能為農(nóng)作物的整個生長周期提供所需的30%~50%的氮肥,即節(jié)約30%~50%的氮肥用量,作物施用這種“細(xì)胞肥”后,不僅能增加作物產(chǎn)量、縮短生長周期、提高品質(zhì)、減少化肥使用量、改良土壤,而且能夠增強作物抗逆性、抗病蟲害的能力。所以,2013年筆者在樅陽縣布置了3個水稻示范點。具體如下:

1 樅陽縣浮山示范點示范情況

1.1 示范目的 本次示范目的是在同等的施肥管理水平下,增加水稻產(chǎn)量。

1.2 示范地點 樅陽縣浮山鄉(xiāng)。

1.3 示范方法 對比法。

1.4 示范情況 栽培方式:育苗移栽;品種:優(yōu)Ⅰ402;用種量:2kg/667m2;4月5日播種,5月4日移栽,5月13日除草。分別于4月28日防治灰飛虱、稻薊馬;5月21日防治稻薊馬;6月20日防治稻苞蟲,紋枯病。

表1 浮山地福來生物細(xì)胞肥水稻施用示范基本情況

[示范品種\&栽培方式\&施用時間

(月/日)\&用肥量

(mL/667m2)\&施肥方式\&優(yōu)Ⅰ402\&秧田\&4/18\&200\&噴霧\&優(yōu)Ⅰ402\&育苗移栽\&5/24\&200\&噴霧\&]

6月24日,示范田早稻正處抽孕穗期,平均莖蘗15.6個,對照平均莖蘗13.6個。預(yù)計抽穗比對照早7d左右。

1.5 7月22日,對浮山示范點進行測產(chǎn),結(jié)果如表2:

從表2可以看出,主要表現(xiàn)地福來大田專用肥示范田比對照田有效穗數(shù)多3.16萬/667m2,由于分蘗穗多,示范田平均穗粒數(shù)、結(jié)實率比對照田略低,經(jīng)計算產(chǎn)量結(jié)果得出,浮山點地福來大田專用肥示范田比對照田增產(chǎn)57.51kg/667m2。

表2 浮山示范點理論產(chǎn)量構(gòu)成與產(chǎn)量

[處理\&穗數(shù)(萬/667m2)\&每穗粒數(shù)\&結(jié)實率(%)\&千粒重

(g)\&理論產(chǎn)量

(kg/667m2)\&實際產(chǎn)量

(kg/667m2)\&總粒數(shù)\&實粒數(shù)\&專用肥\&17.35\&117.86\&106.81\&90.6\&25\&463.29\&393.8\&對照\&14.19\&118.06\&111.5\&94.4\&25\&395.64\&336.29\&]

2 陳瑤湖示范點示范情況

2.1 示范目的 本次示范目的是在同等管理水平,施用地福來大田專用肥的示范田比對照田每667m2減少5kg氮、磷、鉀含量18%的復(fù)合肥的條件下,分析增產(chǎn)效果。

2.2 示范地點 樅陽縣陳瑤湖鄉(xiāng)

2.3 示范方法 同一田塊,共0.533hm2,一分為二,示范田、對照田各0.266hm2。進水口為對照田,出水口為示范田。

2.4 示范情況 栽培方式為點播;品種早稻嘉興8號;用種量7.5kg/667m2;4月18日撒播。

除草時間:4月25日用36%直播凈45~60g/667m2兌水45~60kg均勻細(xì)致噴霧。藥后7d內(nèi)保持畦面濕潤狀態(tài)。

5月21日,秧齡33d進行秧苗素質(zhì)考察,地福來大田專用肥示范田秧苗比對照株高高8.3cm,平均分蘗數(shù)多0.4個,綠葉數(shù)、白根數(shù)等都有優(yōu)勢。具體情況如表4。

表3 陳瑤湖地福來生物細(xì)胞肥水稻施用示范基本情況

[處理\& 施肥一 \& 施肥二 \& 施肥三 \&種類\&數(shù)量

(mL/667m2)\&施肥時間\&種類\&數(shù)量

(kg/667m2)\&施肥時間\&種類\&數(shù)量

(kg/667m2)\&施肥時間\&地福來示范田\&地福來專用肥\&200\&5月2日\&46%尿素\&15\&5月16日\&48%復(fù)合肥\&20\&5月21日\&對照田\&空白\&0\&5月2日\&46%尿素\&15\&5月16日\&48%復(fù)合肥\&25\&5月21日\&]

表4 5月21日秧苗素質(zhì)考察記載

[處理\&綠葉數(shù)

(片)\&株高

(cm)\&根數(shù)(個)\&分蘗數(shù)

(個)\&總根數(shù)

(個)\&白根數(shù)

(個)\&白根率

(%)\&地福來

專用肥\&4~4.5\&30.61\&22.1\&10.4\&47.06\&1.5\&對照\&4~5\&22.31\&17.7\&6.8\&38.42\&1.1\&]

2.5 產(chǎn)量結(jié)果分析 7月14日,對陳瑤湖周真信早稻示范田進行測產(chǎn),從表5可以看出,地福來大田專用肥示范田比對照田667m2有效穗數(shù)多3.34萬穗,平均穗粒數(shù)、結(jié)實率比對照略低,經(jīng)計算得出,地福來大田專用肥陳瑤湖示范田比對照田增產(chǎn)31.47kg/667m2。

表5 陳瑤湖點理論產(chǎn)量構(gòu)成與實際產(chǎn)量

[處理\&667m2

穗數(shù)(萬)\&每穗粒數(shù)\&結(jié)實率(%)\&千粒重

(g)\&理論產(chǎn)量

(kg/667m2)\&實際產(chǎn)量

(kg/667m2)\&總粒數(shù)\&實粒數(shù)\&地福來

專用肥\&22.67\&93.72\&84.97\&90.65\&25\&481.52\&409.29\&對照\&19.33\&102.5\&91.96\&89.72\&25\&444.50\&377.82\&]

3 項鋪鎮(zhèn)唐山圩示范點情況

3.1 示范目的 本次示范目的是在同等的施肥管理水平下,以增加產(chǎn)量為目的。

3.2 示范地點 項鋪鎮(zhèn)唐山圩周學(xué)斌示范田

3.3 示范方法 同一田塊,共計0.667hm2,示范田0.333hm2、對照田0.333hm2。進水口為對照田,出水口為示范田。

3.4 示范情況記載 栽培方式為機插秧;品種為單季糯稻品種:太湖糯。6月24日機插秧,秧齡20d。6月25日開始下大雨,秧苗水淹3d以上,7月9日秧苗補棵結(jié)束。9月5日進入孕穗期。9月9日田間觀察,分蘗數(shù)無差別。

施肥情況:(第一次)6月中旬,施基肥17%復(fù)合肥20kg/667m2。機插秧苗后7d即7月4日追施尿素7.5kg/667m2。退水后(第二次)追施12.5kg/667m2尿素。返青后(第三次)追施10kg/667m2尿素,18%復(fù)合肥15kg/667m2。7月30日,示范田施用地福來大田專用肥200mL/667m2(1瓶),對照田未施用。9月4日,追施(穗肥)BB肥12.5kg/667m2。整個生育期共施用3次葉面肥(7月22日、8月10日、9月30日)。

3.5 產(chǎn)量結(jié)果分析 10月6日,對唐山圩示范田進行測產(chǎn),結(jié)果如表6。當(dāng)時示范田內(nèi)水稻正值灌漿期,所以只測667m2有效穗和每穗總粒數(shù)。結(jié)實率統(tǒng)一按90%計算。從苗情長勢分析,預(yù)計示范田比對照田成熟期早5~6d。

表6 唐山圩點理論產(chǎn)量構(gòu)成與實際產(chǎn)量

[處理\&穗數(shù)(萬/667m2)\&每穗粒數(shù)\&結(jié)實率(%)\&千粒重

(g)\&理論

產(chǎn)量

(kg/667m2)\&實際

產(chǎn)量

(kg/667m2)\&總粒數(shù)\&實粒數(shù)\&地福來

專用肥\&19.93\&115.7\&104\&90\&27\&542.62\&462.2\&對照\&19.83\&94.71\&85.24\&90\&27\&456.38\&387.9\&]

4 結(jié)論

篇3

在首都醫(yī)科大學(xué)“以學(xué)生學(xué)習(xí)成長為核心”的第四輪教育教學(xué)改革中,利用學(xué)校現(xiàn)有的BB平臺,在細(xì)胞生物學(xué)課程中引入了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,開創(chuàng)性地進行了教學(xué)改革的有益嘗試。

1.1教學(xué)分析

教學(xué)分析包括教學(xué)內(nèi)容分析和學(xué)習(xí)者分析。細(xì)胞生物學(xué)理論知識多,比較枯燥抽象,學(xué)生學(xué)習(xí)起來覺得難理解和掌握。因此在此基礎(chǔ)上我們對知識點進行梳理和分析,根據(jù)每個知識點制作短小視頻,每個視頻時間為10分鐘左右,視頻里除了針對各個知識點講解的錄像外,還制作了動畫,如細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合、細(xì)胞轉(zhuǎn)染等動畫,用動畫演示了整個實驗過程,深受學(xué)生的歡迎。

1.2創(chuàng)建自主學(xué)習(xí)環(huán)境,支持學(xué)生課下學(xué)習(xí)

翻轉(zhuǎn)課堂中學(xué)生獲取新知識的主要渠道是課下的自主學(xué)習(xí)過程,因此有必要創(chuàng)建自主學(xué)習(xí)的環(huán)境,幫助學(xué)生順利完成課下的“知識獲取”。(1)教師設(shè)計制作教學(xué)視頻,學(xué)生只要有智能手機接入互聯(lián)網(wǎng),就可以根據(jù)自己的需要,實時掃描二維碼觀看相關(guān)教學(xué)視頻,從而隨時隨地利用碎片時間來學(xué)習(xí),實現(xiàn)指尖上的移動學(xué)習(xí)。(2)支持學(xué)生的協(xié)作學(xué)習(xí),學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)交流平臺與教師、同伴隨時展開討論。

1.3課前學(xué)習(xí)效果評價設(shè)計

教師以教學(xué)目標(biāo)為依據(jù)設(shè)計一些題目,供學(xué)生在學(xué)習(xí)視頻后完成,并運用有效的技術(shù)手段對學(xué)生的學(xué)習(xí)活動過程及結(jié)果進行測量,給予評價,以檢測其對知識的掌握程度。

1.4課中實施

在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式中,由于課前經(jīng)過深度預(yù)習(xí),學(xué)生對要學(xué)習(xí)的知識有了一定的理解和掌握,因此在課堂上教師可以實行項目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動措施,讓每一位學(xué)生都參與到項目中,在項目進展中遇到問題時,組內(nèi)協(xié)作解決或咨詢教師。如在微管組裝中,讓學(xué)生選擇微管組裝所需的材料和條件,教師巡視,對有問題的小組和學(xué)生及時給予指導(dǎo)。這種教學(xué)模式優(yōu)化了課堂結(jié)構(gòu),在學(xué)生主動建構(gòu)知識的過程中將課堂上的互動引向更深層次,讓學(xué)生動起來、讓課堂活起來,實現(xiàn)了知識的應(yīng)用創(chuàng)新。

1.5學(xué)習(xí)成果交流展示

在BB平臺上,教師將課堂中觀察到的問題進行梳理,將在課堂中動態(tài)性生成的資源和學(xué)生的作品收集整理后與學(xué)生分享,這些內(nèi)容能被長期保存,在學(xué)生遇到問題時可隨時查閱。另外,因病或參加其他活動缺席的學(xué)生可以利用這些資源來補課,學(xué)習(xí)困難的學(xué)生也可通過教師提供的資源進行補救性學(xué)習(xí)。同時,設(shè)立學(xué)習(xí)成果交流展示區(qū),學(xué)生將自己的探究結(jié)果以及在探究過程中的心得與同班同學(xué)進行交流,實現(xiàn)思想的碰撞。

2研究意義

通過翻轉(zhuǎn)課堂可以實現(xiàn)知識傳授和知識內(nèi)化過程的顛倒安排,使學(xué)生成為學(xué)習(xí)過程的主體,促進學(xué)生自學(xué)能力的提高,使學(xué)生自己掌控學(xué)習(xí)的進度和速度,并尋求教師的個性化指導(dǎo)。翻轉(zhuǎn)課堂所倡導(dǎo)的“以信息技術(shù)帶動教學(xué)結(jié)構(gòu)變革和學(xué)生個性化全面發(fā)展”與新課程改革的核心理念“一切為了每一位學(xué)生發(fā)展”的要義相契合。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)實踐已在國內(nèi)外多個地區(qū)取得極大的成功,促進了教育信息化的發(fā)展。在深化教育教學(xué)改革和全面推進教育國際化的過程中,以培養(yǎng)大學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力為目標(biāo),積極探索培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的途徑和方法已成為當(dāng)前高等教育改革與發(fā)展的主題。首都醫(yī)科大學(xué)啟動了第四輪教育教學(xué)改革,其主題是“以學(xué)生學(xué)習(xí)成長為核心,以提升教育教學(xué)質(zhì)量水平為目標(biāo),以內(nèi)涵發(fā)展為基礎(chǔ),推進我校人才培養(yǎng)綜合改革”。翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新興的教學(xué)模式,顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)過程,它將知識傳遞過程放在課堂外,學(xué)生借助于教師制作的教學(xué)視頻和開放的網(wǎng)絡(luò)資源自主完成知識的建構(gòu),而課堂則成為他們完成作業(yè)、探討問題或得到個性化指導(dǎo)的地方。因此,在翻轉(zhuǎn)課堂中,學(xué)生成為整個教與學(xué)過程中的主體,所有的知識都需要學(xué)生在自主學(xué)習(xí)和動手的過程中掌握。通過翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)設(shè)計與應(yīng)用,圍繞教學(xué)改革精神,創(chuàng)造學(xué)生自主學(xué)習(xí)的良好氛圍,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升。

3需要注意的問題

通過翻轉(zhuǎn)課堂的實踐發(fā)現(xiàn),在實施過程中要注意以下一些問題。

(1)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)視頻是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要資源,教學(xué)視頻的制作需要教師從視頻的內(nèi)容、視頻的設(shè)計形式、視頻的長短、視頻的吸引力等方面思考,這要求教師認(rèn)真研究教學(xué)內(nèi)容,更要求教師具有現(xiàn)代信息技術(shù)知識和信息技術(shù)素養(yǎng)。

(2)翻轉(zhuǎn)課堂需要學(xué)生在課外學(xué)習(xí),積極參與課堂活動,學(xué)生的自覺性和學(xué)習(xí)能力是實施翻轉(zhuǎn)課堂的基礎(chǔ)。因此,針對一些學(xué)習(xí)意志力較差、學(xué)習(xí)能力不強的學(xué)生,還需要教師的引導(dǎo)和幫助,以培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力。

篇4

作者:袁源 王媛麗 楊樹源 韓忠朝 張曉輝

[摘要]目的 探討人臍帶間質(zhì)干細(xì)胞(MSC)的分離、純化、擴增方法,研究其基本生物學(xué)特性。方法 無菌條件下收集剖宮產(chǎn)新生兒臍帶,分別用組織塊貼壁法和酶消化法獲取臍帶間質(zhì)干細(xì)胞,進行原代培養(yǎng)。應(yīng)用DMEM/F12培養(yǎng)液進行純化和擴增培養(yǎng)。用流式細(xì)胞儀檢測MSC的細(xì)胞表面標(biāo)志。繪制細(xì)胞生長曲線并測定細(xì)胞周期。結(jié)果 兩種分離方法均可獲得MSC,原代培養(yǎng)12~14 d后可達(dá)90%融合,細(xì)胞可傳代20代以上。流式細(xì)胞儀檢測結(jié)果顯示,臍帶MSC強表達(dá)CD13、CD29、CD44、CD105,弱表達(dá)CD106,不表達(dá)CD34、CD11a、CD14、CD31、CD45。結(jié)論 臍帶MSC在體外有較強的增殖能力,可作為組織工程的種子細(xì)胞。

[關(guān)鍵詞] 臍帶;間質(zhì)干細(xì)胞;生物學(xué);細(xì)胞分離

[ABSTRACT]ObjectiveTo explore the isolation, purification and expansion method of human umbilical cord derived mes-enchymal stem cells (UCMSC). MethodsThe umbilical cords from cesarean newborns were collected in sterile condition. Me- senchymal stem cells were obtained by enzyme digest method and cultured in DMEM/F12 medium. Surface antigens of UCMSC were detected by FACS. The cell growth curve and cell cycle of UCMSC were analyzed. ResultsMSCs could be obtained by both of the two methods. After 12-14 days of primary culture, isolated MSCs reached 90% confluence and the cells could expand at least 20 passages. FACS analysis showed that UCMSCs were positive for CD13, CD29, CD44, and CD105 and negative for CD106, CD34, CD11a, CD14, CD31, and CD45. ConclusionUmbilical cord derived MSCs has strong proliferation capacity, which can be used as the seed cells for tissue engineering.

[KEY WORDS]umbilical cord; mesenchymal stem cell; biology;cell separation

間質(zhì)干細(xì)胞(MSC)是最早由FRIEDENSTEIN發(fā)現(xiàn),存在于骨髓中的一類成體干細(xì)胞,可在體外培養(yǎng)擴增,并能在特定條件下分化為成骨細(xì)胞、成軟骨細(xì)胞、肌肉細(xì)胞、脂肪細(xì)胞,是細(xì)胞工程重要的種子細(xì)胞之一[1]。近年來,國內(nèi)外多個實驗組報道了骨髓MSC(BMMSC)體外特定條件下能轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元樣細(xì)胞,使BMMSC受到了越來越多的關(guān)注[2]。但在臨床上,骨髓取材較困難,供體有限,隨年齡增長BMMSC增殖能力、多向分化能力下降,且有病毒污染的可能[3]。這些限制了BMMSC的進一步臨床應(yīng)用。尋找其他來源的MSC成為近年來的研究熱點。新近有研究報道MSC不僅存在于骨髓,還存在于外周血,尤其是臍帶血,更有研究報道從胎兒肝臟、肺臟、腎臟等部位提取到了MSC[4],表明MSC 不僅存在于血液系統(tǒng),也存在于實質(zhì)組織內(nèi)。但臍帶血MSC含量稀少,分離極其困難,胎兒MSC的應(yīng)用則受到倫理學(xué)的限制。臍帶血及胎兒內(nèi)臟均存在MSC,臍帶作為新生兒的一部分并且是分娩廢棄物,其中是否也含有并能否提取到足量的MSC引起本研究室的關(guān)注。本文擬探討從臍帶獲取MSC的方法及其基本生物學(xué)特性。

1 材料和方法

1.1 材料 臍帶組織取自天津市中心婦產(chǎn)醫(yī)院剖宮產(chǎn)足月新生兒,均經(jīng)父母授權(quán)同意。主要試劑和誘導(dǎo)劑:DMEM/F12培養(yǎng)液(Hyclone公司)、胎牛血清(Fe-talbovineserum,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院血液病研究所)、碘化丙啶(BD公司)、膠原酶Ⅳ(Sigma公司)、BrdU(Sigma公司)、兔抗人BrdU抗體(北京中杉生物技術(shù)公司)、SP試劑盒(北京中杉生物技術(shù)公司)、流式抗體(除FITC-CD105購自Ancell公司,其余均購自美國BD公司)。RT-PCR試劑購自Invitro-gen公司,引物由上海博亞生物公司合成。

1.2 臍帶MSC的分離 采用了兩種臍帶MSC的分離方法,分別是組織塊貼壁法和膠原酶消化法。

1.2.1組織塊貼壁法 將臍帶從手術(shù)臺上取下,無菌條件下浸入DMEM/F12培養(yǎng)液中,4 ℃保存,超凈臺內(nèi)取出臍帶,PBS沖洗,沖去臍靜脈及動脈內(nèi)的殘存血。將臍帶剪碎至1 mm3 大小組織塊。組織塊接種于含DMEM/F12培養(yǎng)液(含體積分?jǐn)?shù)為0.1的FBS,25 mmol/L谷氨酰胺,105U/L青霉素,100 mg/L鏈霉素)50 mL的塑料培養(yǎng)皿中,放置于37 ℃、體積分?jǐn)?shù)0.05的CO2 飽和濕度的孵箱內(nèi)培養(yǎng)。1周后,去掉組織塊更換培養(yǎng)液。以后每 3 d 換液1次。細(xì)胞長到80%融合時,用2.5 g/L胰蛋白酶和0.2 g/L的EDTA混合液消化(在顯微鏡下控制消化時間),以8.0×103 /cm2 的密度接種于傳代培養(yǎng)瓶(T-25)中進行擴增培養(yǎng)。

1.2.2膠原酶消化法 開始同組織塊貼壁法,臍帶剪碎至1 mm3 大小組織塊后轉(zhuǎn)移至1 g/L膠原酶Ⅳ中,37 ℃持續(xù)攪拌消化30 min,隨即用1 g/L胰酶37 ℃持續(xù)攪拌消化30 min。細(xì)胞篩過濾,濾液離心,PBS洗2次。以1.0×106 /cm2 的密度接種于含DMEM/F12培養(yǎng)液(含體積分?jǐn)?shù)為0.1的FBS,25 mmol/L谷氨酰胺,105U/L青霉素, 100 mg/ L鏈霉素)的T-25塑料培養(yǎng)瓶中。3~4 d后更換培養(yǎng)液,去掉未貼壁細(xì)胞。以后每3 d換液1次,至細(xì)胞融合傳代。

1.3 細(xì)胞表面分子標(biāo)志檢測 分別取第3、5、10代的臍帶MSC,去掉培養(yǎng)液,PBS洗2次,用2.5 g/L胰蛋白酶消化,PBS洗滌后制成濃度為3.0×109 /L的單細(xì)胞懸液,每個Ep-pendof管加100 μL細(xì)胞懸液,共12個管。1號和2號管為陰性對照,分別加入5 μL抗鼠的IgG1-FITC和IgG1-PE單克隆抗體(單抗);其余10管分別加入抗人的CD13-PE、CD14-FITC、CD31-PE、CD34-PE、CD45-PE、CD11a-PE、CD29-PE、CD105-FITC、CD106-PE以及Cy-chrome-HLA-DR單抗各 5 μL 。4 ℃孵育30 min,流式細(xì)胞儀檢測。

1.4 細(xì)胞增殖能力測定

1.4.1細(xì)胞生長曲線 分別取原代及第2、6、12代臍帶MSC,調(diào)整細(xì)胞密度至4×107 /L,接種至24孔板。第2天起每天取3孔進行細(xì)胞計數(shù),取平均值。連續(xù)測8 d,繪制細(xì)胞生長曲線。

1.4.2BrdU摻入實驗 BrdU可以隨細(xì)胞分裂在S期進入細(xì)胞核DNA,并標(biāo)記細(xì)胞,可以將其作為判斷細(xì)胞增殖能力的指標(biāo)。細(xì)胞傳代后,將BrdU以 200 μmol/ L加入培養(yǎng)液。48 h后,行BrdU免疫組化染色檢測其標(biāo)記率。

1.5 克隆形成能力的測定 取培養(yǎng)的第2代臍帶MSC制成細(xì)胞懸液,計數(shù)后吸取適量接種于6孔板,調(diào)整孔內(nèi)細(xì)胞密度為10/mm2 ,3 d換液1次,7 d后取出6孔板,PBS洗滌后用姬母薩染液染色,計數(shù)孔中的集落數(shù),計數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為50個細(xì)胞以上者計為1個集落。

1.6 RT-PCR檢測 分別取3×106 個第3代UCMSC,以Trizol提取總RNA,逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,反應(yīng)體系含2 μg總RNA,25 mg/L隨機引物,0.5 mmol/L dNTP, 1.5 mmol/L MgCl 2 ,10 mmol/L DTT,1×buffer和2 μL M-MLV。PCR法檢測OCT-4 mRNA表達(dá)。引物序列Primer 1: 5′-GAGTCCCAGGA-CATCAAAGC-3′,Primer 2: 5′-CTTCCTCCAC-CCACTTCTGC-3′。PCR產(chǎn)物序列長度228bp。PCR反應(yīng)條件為94 ℃ 45 s,58 ℃ 1 min,72 ℃ 45 s ,共30個循環(huán)。

1.7 細(xì)胞周期測定 分別取第3代及第8代臍帶MSC,消化后離心,PBS洗滌2次。50 mg/L碘化丙啶標(biāo)記細(xì)胞, 100 mg/L 的RNA酶處理。行流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞周期。

1.8 透射電鏡觀察臍帶MSC的形態(tài)和超微結(jié)構(gòu) 將生長良好的第3代臍帶MSC用2.5 g/L胰酶消化后,PBS清洗,2000 r/min離心10 min,以體積分?jǐn)?shù)為0.02的戊二醛固定,透射電鏡下觀察。

2 結(jié)果

2.1 臍帶MSC的分離、純化及擴增 用組織塊貼壁法分離臍帶MSC,1周后于組織塊間隙已可見散在分布的長條索狀紡錘形細(xì)胞(圖1)。此時,去掉組織塊,更換培養(yǎng)液。倒置顯微鏡下可見幾個或十幾個散在分布、貼壁生長的細(xì)胞集落。每個集落細(xì)胞數(shù)從十幾到幾十個不等,細(xì)胞形態(tài)與骨髓來源MSC相似,多為兩個突起的長梭形或扁平形的成纖維樣細(xì)胞,少量為多突起的星形樣細(xì)胞。細(xì)胞折光度好,核仁明顯,胞體較骨髓MSC稍寬 大。2周后,每個細(xì)胞集落細(xì)胞數(shù)達(dá)到上百個或數(shù)百個。細(xì)胞形態(tài)漸變?yōu)榫坏募忓N形。3周左右細(xì)胞達(dá)到80%融合。此時以2.5 g/L胰酶消化,按 1∶ 3的比例傳代。傳代后的細(xì)胞約每3 d即可達(dá)到90%~95%融合,需再次傳代或凍存。用膠原酶消化法分離臍帶MSC,第2天即看見有少量形態(tài)各異的貼壁細(xì)胞,散在分布(圖2)。1周左右時,貼壁細(xì)胞形成集落,占優(yōu)勢的是成纖維樣細(xì)胞,此外還可見少量鵝卵石樣細(xì)胞組成的集落,考慮為臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞。成纖維樣細(xì)胞增殖能力旺盛,至2周左右可達(dá)到80%融合,臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞生長則受到明顯抑制。2.5 g/L胰酶消化,傳代后可得到純化的成纖維樣細(xì)胞(圖3)。傳代后的細(xì)胞形態(tài)無明顯變化,性質(zhì)穩(wěn)定。每根臍帶經(jīng)2周左右原代培養(yǎng)結(jié)束時可獲得6.5×105 個細(xì)胞,至少能體外培養(yǎng)4個月,傳20代以上,擴增3×109 倍。

2.2 免疫表型測定 分別對第3、5、10代臍帶MSC行FACS檢測。結(jié)果表明各代間免疫表型無明顯差異,均強烈表達(dá)CD13、CD29、CD105、CD44,弱表達(dá)CD106,不表達(dá)CD14、CD34、CD11a、CD31、CD45。

2.3 增殖能力及細(xì)胞周期檢測 本實驗選擇原代培養(yǎng)及第2、6、12代臍帶MSC的生長曲線進行觀察比較,發(fā)現(xiàn)不同代數(shù)細(xì)胞具有以下共同特征:培養(yǎng)潛伏期12~24 h,2 d后進入對數(shù)生長期,對數(shù)增殖期持續(xù)4~5 d,7~8 d后長滿瓶底,進入細(xì)胞生長平臺期,生長停止,12代以內(nèi)各代間增殖能力無明顯差別(圖4)。取對數(shù)生長期,按照以下公式計算細(xì)胞倍增時間:DT= t ×log2/(logNt-logN0 )。結(jié)果表明,第2、6、12代MSC倍增時間分別為33.1、34.4、34.6 h。在BrdU摻入實驗中,80%~90%細(xì)胞BrdU表達(dá)陽性,表明細(xì)胞有絲分裂旺盛,增殖能力強。流式細(xì)胞儀進行細(xì)胞周期檢測表明,第3代和第8代臍帶MSC細(xì)胞周期比較無明顯差別,均為有80%~90%細(xì)胞處于G0 ~G1 期,表明細(xì)胞增殖活躍。該結(jié)果與骨髓及臍血MSC結(jié)果一致。

2.4 臍帶MSC克隆形成能力測定 低密度接種到6孔板后,臍帶MSC可形成散在分布的克隆,克隆大小形態(tài)各不相同。按以下公式計算克隆形成率,克隆形成率=平均克隆數(shù)/種入的單個細(xì)胞數(shù)×100%。本文結(jié)果表明,第2代臍帶MSC克隆形成率為21.25%。2.5 RT-PCR檢測結(jié)果臍帶MSC的OCT-4 mRNA表達(dá)陽性(圖5)。2.6 超微結(jié)構(gòu)觀察 透射電鏡觀察顯示臍帶MSC核大,不規(guī)則,核仁明顯,常染色質(zhì)多,異染色質(zhì)少;胞漿少,有少量細(xì)胞器,以粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體為主,胞漿內(nèi)有較多游離核糖體(圖6)。

3 討論

干細(xì)胞是指一類具有多向分化潛能和自我更新能力的細(xì)胞。依據(jù)其來源可分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞是全能干細(xì)胞,理論上能分化為各種成體細(xì)胞,但其研究受到倫理學(xué)及法理的限制,且因胚胎干細(xì)胞的原始特性,其存在潛在致瘤性的危險。近期研究表明,部分成體干細(xì)胞也具有跨系甚至跨胚層分化能力。如神經(jīng)干細(xì)胞可轉(zhuǎn)化為造血干細(xì)胞,骨髓基質(zhì)細(xì)胞分化為神經(jīng)樣細(xì)胞[5,6]。這些研究為成體干細(xì)胞的細(xì)胞替代治療及組織工程研究打下了基礎(chǔ)。近年來,MSC的概念越來越引起人們的重視。MSC最初是特指骨髓基質(zhì)細(xì)胞,后來研究發(fā)現(xiàn),在胎兒肝臟、肺臟、心臟等實質(zhì)臟器及臍帶血中均提取到了與骨髓基質(zhì)細(xì)胞生物學(xué)特性相似、免疫表型相同的干細(xì)胞。因此將間質(zhì)組織來源的與骨髓MSC生物學(xué)性狀相似,具有多向分化潛能的細(xì)胞統(tǒng)稱為間質(zhì)干細(xì)胞[7]。MSC因其擴增迅速,免疫原性低,易于轉(zhuǎn)染外源基因等優(yōu)點使其成為組織工程最理想的種子細(xì)胞。本研究在臍帶中提取到的細(xì)胞增殖能力強,形態(tài)及生理學(xué)特征與骨髓MSC相似。RT-PCR檢測示OCT-4 mRNA表達(dá)陽性,OCT-4是胚胎干細(xì)胞特異性基因,對維持干細(xì)胞未分化狀態(tài)具有重要作用[8],表明臍帶MSC具有干細(xì)胞特性。流式細(xì)胞檢測結(jié)果顯示,臍帶MSC強烈表達(dá)CD13、CD29、CD105、CD44,弱表達(dá)CD106,不表達(dá)CD14、CD34、CD11a、CD31、CD45。CD29屬于整合素家族,CD105是間充質(zhì)相關(guān)抗原,CD14是單核巨噬細(xì)胞表面標(biāo)志,CD11a是淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原1α鏈,CD34和CD45是造血干細(xì)胞陽性標(biāo)記,CD31是內(nèi)皮細(xì)胞特異性抗原標(biāo)記。本實驗結(jié)果表明,臍帶MSC表達(dá)間充質(zhì)細(xì)胞特異性抗原標(biāo)志而不表達(dá)造血干細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞特異性抗原。這與骨髓、臍血、胎肺等其他組織來源的MSC流式細(xì)胞檢測結(jié)果一致。目前尚未明確間質(zhì)干細(xì)胞的特異性抗原標(biāo)志,通常以細(xì)胞形態(tài)、流式細(xì)胞檢測結(jié)果、多向分化潛能作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。我們據(jù)此認(rèn)為臍帶分離到的貼壁細(xì)胞也屬于MSC,表明除骨髓、胎兒臟器外,MSC還存在于新生兒臍帶組織。臍帶中分離出MSC的重要意義在于,臍帶作為分娩廢棄物,來源廣泛,取材方便,不受任何倫理及法理的限制。而本研究建立的分離培養(yǎng)方法更能高效、快速、大量地擴增MSC,這又是臍血源性干細(xì)胞所不能比擬的。已有研究證實,在臍帶的連接組織Whartonjel-ly中分離出的細(xì)胞在特定條件下能分化為軟骨細(xì)胞或神經(jīng)樣細(xì)胞,并表達(dá)神經(jīng)烯醇化酶(NSE)等神經(jīng)元特異性抗原。表明臍帶來源的干細(xì)胞具有多向分化潛能,可以作為細(xì)胞替代治療的種子細(xì)胞。本實驗建立了相對成熟、穩(wěn)定的體外分離培養(yǎng)、擴增臍帶MSC的方法,有助于獲得大量的MSC作為進行細(xì)胞治療、基因治療的靶細(xì)胞,以及組織工程研究的種子細(xì)胞,并為MSC最終應(yīng)用于臨床治療奠定了理論基礎(chǔ)。

(本文圖1~6見封二)(略)

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篇5

【關(guān)鍵詞】血細(xì)胞分離機;腫瘤生物治療;外周血采集;報警分析及處理

【中圖分類號】R73 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1004-7484(2013)11-0618-02

腫瘤生物治療技術(shù)(又稱自體免疫細(xì)胞治療技術(shù))是指從機體自身外周血中分離的單核細(xì)胞,在經(jīng)過體外激活和擴張后回輸患者體內(nèi),可直接殺傷腫瘤細(xì)胞或病毒感染細(xì)胞,起到調(diào)節(jié)和增強機體免疫功能、防治腫瘤轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)以及提高患者生活質(zhì)量、延長生存期等。運用血細(xì)胞分離機進行外周血采集時常會遇上一些報警故障。為探討各常見報警發(fā)生的原因,尋求其預(yù)防、處理的方法,本文對我院自2009年至今進行的2103例腫瘤生物治療患者外周血采集進行研究。現(xiàn)將在采集過程中常見的報警原因分析及處理簡述如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2103例腫瘤生物治療患者中:肺癌491例,肝癌432例,乳腺癌228例,黑色素瘤437例,腸道惡性腫瘤313例,其他惡性腫瘤202例。處理血量(1600~2500)ml;采集時間(50~90)min;每例采集次數(shù)1次。

1.2 外周血采集方法 應(yīng)用COM.TEC血細(xì)胞分離機,選擇程序8-干細(xì)胞采集程序進行采集。穿刺兩條血管(一般為兩條普通大靜脈)作血管通路;血流量30ml/分~50 ml/分,總共處理3個~5個循環(huán)血量(成人一般為1600ml~25 00ml)。全程采用ACD-A抗凝劑抗凝,全血與抗凝劑的比例為8∶1~10∶1。采集過程常規(guī)口服或靜脈推注10%葡萄糖酸鈣3支~5支預(yù)防低鈣血癥,采集全程心電監(jiān)護。

1.3 研究方法 觀察每次血細(xì)胞采集出現(xiàn)的報警,并對其發(fā)生可能原因進行分析,作出預(yù)防、處理的方法。

2 結(jié)果

血細(xì)胞分離機在采集腫瘤生物治療患者外周血中經(jīng)常會出現(xiàn)報警,但絕大多數(shù)可由有經(jīng)驗的操作人員自行排除,不影響采集的效果。

3 討論

血細(xì)胞分離機在采集中常見的報警有:進血管路壓力太低、回輸管路壓力過高、抗凝劑太低、無置換液、空氣探測器報警、離心機內(nèi)滲液、溶血等,其中前5類報警最常見,與文獻報道的相似[1]。各常見的報警發(fā)生的可能原因及預(yù)防處理措施簡述如下。

3.1 進血管路壓力過低(Alarm Inlet Pressure too low)

3.1.1 可能原因 患者本身的血管細(xì)小,尤其是長期化療、血管破壞嚴(yán)重者;穿刺針刺破血管,引起穿刺部位血腫形成;患者情緒緊張、寒冷、疼痛的刺激或枸櫞酸鹽中毒引起血管痙攣;分離管道扭曲、折疊;靜脈插管血栓形成造成管腔堵塞,或靜脈插管位置改變致出血孔緊貼血管壁;鹽水管路連接錯誤或夾子處關(guān)閉狀態(tài)。

3.1.2 預(yù)防及處理 檢查并去除原因。選擇粗大血管,提高穿刺成功率;采集前做好解釋工作,消除患者恐懼心理;注意保暖,蓋好被子,寒冷季節(jié)可開放暖氣等措施預(yù)防血管痙攣;采集中密切觀察穿刺部位有無腫脹,管道有無扭曲、折疊等;采集前及采集過程定期予口服或靜脈推注10%葡萄糖酸鈣可預(yù)防及糾正枸櫞酸鹽中毒[2];讓患者反復(fù)握緊松開壓力球,并在上臂綁上彈力帶。必要時可將出入路進行交換。

3.2 回輸管路壓力過高 (Alarm Reture Pressure too high)

3.2.1 可能原因 返血管路折疊、扭曲;返血管路側(cè)穿刺針頭堵塞;返血管路側(cè)靜脈滲漏引起局部血腫;回路閥關(guān)閉;管道安裝不正確。

3.2.2 預(yù)防及處理 檢查并去除原因。調(diào)整穿刺針位置或重新穿刺;檢查管路和回路閥的位置,及時發(fā)現(xiàn)和糾正回血線路管道扭曲和回路閥關(guān)閉等原因造成的回血壓力高報警。

3.3 抗凝劑太低(Alarm ACD too low)

3.3.1 可能原因 抗凝劑袋已空、抗凝泵管線從泵中脫出或未將滴壺放入滴數(shù)感應(yīng)器中、抗凝泵管線在抗凝劑泵之前發(fā)生漏液、抗凝劑管路上的夾子關(guān)閉、抗凝劑液面過高、滴數(shù)感應(yīng)器被遮住或太臟。

3.3.2 預(yù)防及處理 更換抗凝劑、檢查抗凝劑針接頭、裝好滴壺、打開抗凝劑管路夾子及降低抗凝劑液面(1cm以下)。

3.4 無置換液(Alarm No-replacement-fluid)

3.4.1 可能原因 置換液探測器中是空管;探測器中有氣泡或泡沫阻斷信號。

3.4.2 預(yù)防及處理 更換置換液,先將管路從探測器中取出,按開始(START)鍵,待該管路重新充滿后再放回探測器中;排除氣泡,再將置換液管路重新裝入到探測器中。

3.5 空氣探測器報警(Alarm Air Detector)

3.5.1 可能原因 回流滴量腔中的液面水平下降過多,滴量腔管壁上有氣泡或滴量腔與感應(yīng)器的接觸不良;空氣探測儀功能不良。

3.5.2 預(yù)防及處理 檢查并去除原因。按下排氣鍵(Deaerate)將滴量腔徹底充滿;敲打滴量腔除掉氣泡;清潔感應(yīng)器。重新安裝進口空氣探測室,確認(rèn)它與傳感器接觸良好。

3.6 離心機內(nèi)滲漏(Alarm Leakage in Centrifuge)

3.6.1 可能原因 離心機離心腔內(nèi)的耗材發(fā)生泄漏;外面的液體流進離心室。

3.6.2 預(yù)防及處理 必須更換新的耗材,并將離心腔和分離盤充分擦干;確保沒有液體從外面流進離心室中。

3.7 溶血(Alarm Hemolysis)

3.7.1 可能原因 血漿相對透明,不過其顏色已經(jīng)變成橙色或紅色(可能發(fā)生溶血);血漿管路中有較多的紅細(xì)胞、氣泡、泡沫。

3.7.2 預(yù)防及處理 再不能除外溶血的情況下應(yīng)停止分離,更換耗材;將血漿管路從溶血監(jiān)測器上移開,重新開始分離,待血漿中無氣泡或清亮后立即重新安裝血漿管路。

參考文獻:

[1] 李愛萍;趙曉芳;白潔 血細(xì)胞分離機在機采血小板采集中常見報警故障[J];中國輸血雜志;2011年11期

[2] 金慧玉 低體重患兒外周造血干細(xì)胞采集過程的護理[J];護士進修雜志;2011年23期

篇6

關(guān)鍵詞:細(xì)胞生物學(xué);教學(xué)問題;改革;自主學(xué)習(xí)

一、分析教學(xué)存在的不足

(一)實驗教學(xué)安排的時間過少。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中細(xì)胞生物學(xué)主要強調(diào)理論教學(xué),很少結(jié)合實驗教學(xué),即使部分結(jié)合實驗教學(xué),但采用的方式過于死板,對學(xué)生來說理論教學(xué)是就是固定不變的,同時實驗操作與所觀察的實物又非常有限,導(dǎo)致很難將抽象的理論形象化,增大了對理論知識熟練掌握的難度。因此,如果能改變一下教學(xué)手段,如播放一些實驗操作的錄像,讓學(xué)生觀看一些具體的實物,播放一些flash動畫,讓學(xué)生對所學(xué)的知識形象化,最后讓學(xué)生在實際的實驗操作中加深印象,這樣就能使枯燥的理論知識更容易被理解和掌握。

(二)教材內(nèi)容的陳舊。細(xì)胞生物學(xué)是一門不斷發(fā)展,更新的學(xué)科。傳統(tǒng)的教學(xué)中使用的教材有些內(nèi)容過于繁雜,沒有突出重點內(nèi)容。而教師在授課過程中沒有及時更新,在講授基本知識時,傳輸給學(xué)生的只有書本知識。此外,不能適當(dāng)結(jié)合自己的科研進展,致使授課內(nèi)容缺乏先進性和啟發(fā)性,進而使學(xué)生們?nèi)狈εd趣聽課,課堂教學(xué)效率自然非常低。

(三)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力差,做不到課前預(yù)習(xí)課后復(fù)習(xí)。假使一切的外在條件都達(dá)到了,學(xué)生不去主動學(xué)習(xí),單靠老師課上幾十分鐘的教學(xué)還是不夠的。學(xué)生要提前預(yù)習(xí),在預(yù)習(xí)中將所遇到的問題帶到課堂上來,縮短老師課上的基礎(chǔ)教學(xué)時間,這樣學(xué)生所獲得的知識點和內(nèi)容肯定也就更多更廣。課后復(fù)習(xí),把所學(xué)的知識整理,歸納、總結(jié)。就算過去很久的時間,回頭看看筆記,也能回顧起曾經(jīng)學(xué)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容。

(四)缺少該學(xué)科的比賽。都說團結(jié)協(xié)作能創(chuàng)造新的天地。每位學(xué)生掌握的程度不一樣,或者說,每位教學(xué)老師所突出的領(lǐng)域不一樣,致使學(xué)生所拓展的內(nèi)容不一樣。所以,創(chuàng)辦該類型的比賽,讓學(xué)生之間交流,讓老師之間交流,指導(dǎo)老師去探索,去傳授,而比賽要求能讓學(xué)生去挖掘新天地。知識競賽換來的只會是對知識的了解,如果能通過實驗結(jié)合,讓他們自己去挖掘,也許是給學(xué)校帶來創(chuàng)造諾貝爾生物學(xué)獎的一線生機。

二、展望生物學(xué)未來的措施

(一)鼓勵學(xué)生適當(dāng)去實驗室做實驗,同時放映一些細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)錄像,讓學(xué)生輕松感性地學(xué)習(xí)。每門課都是坐在教室,聽課做筆記,學(xué)生多少有點想偷懶的心思。為了使課堂教學(xué)改革順利進行,可以引進教學(xué)錄像片,如顯微鏡的使用、腫瘤細(xì)胞發(fā)生,細(xì)胞的分化、細(xì)菌的分離與純化方法、細(xì)胞的生理化反應(yīng)、物質(zhì)的跨膜運輸?shù)取T谡麄€教學(xué)過程中,按照教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對象的特點選擇合理的文字、圖形、圖像、聲音等多媒體信息要素,并利用計算機技術(shù)對其進行輔助教學(xué),為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多樣化的課堂教學(xué)情境,把抽象性的、闡述性的教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的、生動形象的感性素材,通過增強和豐富教學(xué)過程的外部刺激,從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。在細(xì)胞生物學(xué)課程的講授過程中,需要采用大量的圖片、動畫、影片等,以多媒體課件的形式進行展示,再加上講述時進行生動的描述和設(shè)置一些啟發(fā)式的問題,能極大地激發(fā)學(xué)生的聽課興趣,產(chǎn)生很好的教學(xué)效果。

(二)教學(xué)與科研相結(jié)合。教材里的內(nèi)容是有限的,每位教師都不能單純地搞教學(xué)而脫離科學(xué)研究工作。只有長期參加科研實踐的教師,才能使所授課程的內(nèi)容更加具有前沿性、獨創(chuàng)性和啟發(fā)性。例如在介紹細(xì)胞分化時,將腫瘤細(xì)胞的研究進展及干細(xì)胞的分化聯(lián)系起來,在授課過程中插入細(xì)胞培養(yǎng)的方法、腫瘤細(xì)胞及干細(xì)胞的研究思路、實驗過程,以及最終獲得的實驗結(jié)果,將理論與實踐相結(jié)合起來,更加貼近實際,不僅通俗易懂,而且大大激發(fā)了學(xué)生聽課的興趣,同時也培養(yǎng)了學(xué)生解決實際問題的能力。

(三)引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的教學(xué)形式存在一些不足之處,如課堂上,教師只顧自己講,學(xué)生只顧聽,師生之間沒有情感交流,缺少互動,常此以往,學(xué)生容易覺得聽課乏味,從而失去聽課的興趣。相反,如果教師在準(zhǔn)備課程時,布置一些問題讓學(xué)生去思考,課堂上給予一定的時間和機會進行充分研討,甚至讓學(xué)生自己走上講臺去試講,去發(fā)表各自的觀點,鍛煉學(xué)生們的表達(dá)能力和獨立思考能力,讓學(xué)生們積極、認(rèn)真、充分地參與課堂教學(xué)過程。通過對學(xué)生課前預(yù)習(xí)的了解,掌握學(xué)生對新知識點的不足,對癥下藥,這樣既可以充分調(diào)動學(xué)生聽課的積極性,又可以提高老師講課的熱情,發(fā)揮老師的特長。

(四)榮譽能使人進步。創(chuàng)辦小規(guī)模的比賽,設(shè)立不同的獎項,學(xué)生之間存在競爭,適者生存,他們就會向更深層次的方向探索。再來大規(guī)模的比賽,既可以使來自不同地方的學(xué)生相互交流,發(fā)現(xiàn)不足,也可以促進教師之間科研的交流。不把教學(xué)當(dāng)成一項任務(wù),把它當(dāng)作是探索。這樣不僅使老師有興趣,學(xué)生也是興致勃勃。

三、結(jié)束語

細(xì)胞生物學(xué)是一門不斷發(fā)展,不斷更新的學(xué)科,當(dāng)今教學(xué)道路上,學(xué)生才是主體,教師在今后的教學(xué)上必須充分結(jié)合學(xué)生的興趣愛好去拓展,充分挖掘?qū)W生的潛能,變潛能為能力。只有不斷的發(fā)現(xiàn)問題與弊端,豐富教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)方法,才能找出適應(yīng)學(xué)生的教學(xué)方式,才能更好的傳輸知識,拓展學(xué)生的知識面,從而顯著提高教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果。

參考文獻: 

[1]楊琳,張武,阿周存,蘇錫鈞.《細(xì)胞生物學(xué)》實驗教學(xué)改革芻議[J].吉林農(nóng)業(yè),2017(16). 

[2]翟中和.我對寫《細(xì)胞生物學(xué)》教材的一些想法[J].高校生物學(xué)教學(xué)研究(電子版),2013(01). 

篇7

摘要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和考核方式等方面介紹了研究生細(xì)胞分子生物學(xué)課程的教學(xué)開展與體會,為適應(yīng)多研究方向的研究生培養(yǎng)要求、提高教學(xué)效果提供參考。

關(guān)鍵詞研究生;細(xì)胞分子生物學(xué);教學(xué);內(nèi)容;考核

揚州大學(xué)碩士研究生培養(yǎng)方案課程設(shè)置將細(xì)胞分子生物學(xué)作為生物學(xué)一級學(xué)科的學(xué)位課程,包含植物學(xué)、動物學(xué)、生理學(xué)、水生生物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)、生物物理學(xué)、生態(tài)學(xué)等11個生物學(xué)二級學(xué)科。揚州大學(xué)是江蘇省屬重點綜合性大學(xué),目前設(shè)有27個學(xué)院,11個生物學(xué)二級學(xué)科分散在生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、農(nóng)學(xué)院、獸醫(yī)學(xué)院、醫(yī)學(xué)院,各二級學(xué)科的研究方向也較廣泛,如何適應(yīng)這種多學(xué)院、多學(xué)科和多研究方向的碩士研究生培養(yǎng)要求,提高教學(xué)效果,揚州大學(xué)不斷進行嘗試、改革,構(gòu)建了適合各二級學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)要求的細(xì)胞分子生物學(xué)教學(xué)體系,現(xiàn)將這門課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和考核方式介紹如下。

1細(xì)胞分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容

細(xì)胞分子生物學(xué)是隨著細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)發(fā)展而興起的一門較新的學(xué)科,是一門在分子水平上研究基因?qū)?xì)胞活動調(diào)控以及各種細(xì)胞結(jié)構(gòu)的形成和功能執(zhí)行的科學(xué)[1]。對生物學(xué)專業(yè)的研究生來講,本科階段都學(xué)過細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)這2門課程,因此研究生所開設(shè)的細(xì)胞分子生物學(xué)課程體系應(yīng)該和本科生的課程體系有所區(qū)別。由于傳統(tǒng)的細(xì)胞分子生物學(xué)教材與細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)在內(nèi)容上有很多雷同,若采用這些教材,很容易使研究生對該門課程失去興趣。揚州大學(xué)將該門課程的教學(xué)內(nèi)容分為4個部分:細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞遺傳、細(xì)胞代謝與調(diào)控、細(xì)胞發(fā)育,該校沒有選擇任何固定教材,僅僅指定少數(shù)最新出版的教材作為參考書,如韓貽仁主編的分子細(xì)胞生物學(xué)[2]、Gerald Karp主編的Cell and Molecular Biology:Concepts and Experi-ments等[3]。

2細(xì)胞分子生物學(xué)的教學(xué)過程

揚州大學(xué)細(xì)胞分子生物學(xué)的授課對象差異比較大,學(xué)生的來源和專業(yè)背景也不同,在教學(xué)過程中,筆者嘗試使用開放式教師、開放式教學(xué)和開放式課堂的教學(xué)方法。

2.1開放式教師

以往的研究生課程都是由固定的教師一上到底,由于教師的精力有限,不可能對細(xì)胞生物學(xué)各個領(lǐng)域的前沿知識都熟悉。為了解決這一問題,揚州大學(xué)采用不固定教師上課的制度,跨學(xué)科跨學(xué)院請資深教師進行授課,確保學(xué)生能夠了解該領(lǐng)域的基本知識與前沿動態(tài)。設(shè)置的4個部分教學(xué)內(nèi)容中,每一部分由1~2位專業(yè)教師負(fù)責(zé)主講,教師可結(jié)合自己的專業(yè)背景,根據(jù)不同教學(xué)模塊,設(shè)置具體的教學(xué)內(nèi)容,不拘泥于任何教科書進行授課。有些教師的研究方向是植物,對植物細(xì)胞分子生物學(xué)的研究進展和前沿動態(tài)比較熟悉,講授植物細(xì)胞分子生物學(xué)可以做到深入淺出,而對動物細(xì)胞分子生物學(xué)的講授效果會比較差,因此主講教師可選擇來自植物、動物、微生物、病毒等研究方向的老師。對于學(xué)生,有些是來源于農(nóng)學(xué)院,其背景知識和興趣側(cè)重在植物方面,而有些來源于醫(yī)學(xué)院或獸醫(yī)學(xué)院,其背景知識和興趣側(cè)重在動物方面,這就要求選擇具有不同學(xué)科背景的教師。開展開放式的教學(xué)方式,滿足不同學(xué)生的要求。

2.2開放式教學(xué)

由于細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的前沿學(xué)科之一,因此在把握現(xiàn)有教材和參考資料的基礎(chǔ)上,教學(xué)過程中要結(jié)合實際將細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的新進展、新知識、新方法介紹給學(xué)生,拓寬學(xué)生知識的深度、廣度,培養(yǎng)其對未來工作的適應(yīng)能力。

在每一個教學(xué)模塊中,教師可通過不同的教學(xué)方式講解不同側(cè)重點的專題。如細(xì)胞結(jié)構(gòu)部分包括講了2個專題,一個是細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng):結(jié)構(gòu)、功能、蛋白質(zhì)分選和膜泡運輸,另一個是細(xì)胞骨架與細(xì)胞運動。內(nèi)膜系統(tǒng)一般是指內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞核、溶酶體和液泡(包括內(nèi)體和分泌泡)5類細(xì)胞器膜的總稱,而廣義的內(nèi)膜系統(tǒng)概念也包括線粒體、葉綠體、過氧化物酶體、細(xì)胞核等細(xì)胞內(nèi)所有細(xì)胞器膜的總稱。在本科細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)過程中,這些細(xì)胞器的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)生是分別獨立介紹。雖然這些細(xì)胞器具有各自獨立的結(jié)構(gòu)和功能[4],但它們又是密切相關(guān)的,尤其是它們的膜結(jié)構(gòu)是可以相互轉(zhuǎn)換的,轉(zhuǎn)換的機制則是通過蛋白質(zhì)分選和膜泡運輸來實現(xiàn)的。在講授內(nèi)膜系統(tǒng)時,可通過蛋白質(zhì)合成這條線將這些相關(guān)內(nèi)容串聯(lián)起來講述。由于核糖體在蛋白質(zhì)合成上與內(nèi)膜系統(tǒng)互為一體,因此將核糖體也加入進來,同時向上講可以提及細(xì)胞核中核糖體大小亞基及mRNA的合成,向下還可講述細(xì)胞膜上的蛋白功能,從而用蛋白質(zhì)合成一條線將細(xì)胞的三大結(jié)構(gòu)即細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核聯(lián)系了起來。同時,也啟迪研究生自己去找線索,找出一根主干,將盡可能多的內(nèi)容串起來。又如細(xì)胞骨架對于維持細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性以及在細(xì)胞運動、物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞和細(xì)胞分化分裂等一系列方面起重要作用,因此對細(xì)胞骨架的研究是近代生命科學(xué)中最活躍的研究領(lǐng)域之一,它的快速發(fā)展主要得益于大型分析儀器的應(yīng)用和實驗方法技術(shù)的改進。在這一部分內(nèi)容的教學(xué)中,可重點向?qū)W生講解細(xì)胞骨架的研究方法,包括每種方法的原理、基本過程和結(jié)果分析,以最新的國外權(quán)威期刊上發(fā)表的細(xì)胞骨架方面的論文為例,向?qū)W生介紹細(xì)胞骨架的研究是如何開展的。

2.3開放式課堂

研究生課堂和本科生課堂相比,講授內(nèi)容量非常大。筆者一般會在課后將課件提供給學(xué)生,使他們在課堂上不用花太多精力記筆記,而是將主要精力集中到聽課上,跟著教師的引導(dǎo)考慮問題,這樣使其思維保持很高的興奮度,且感到疲勞。在嚴(yán)格遵守課堂紀(jì)律的前提下,在上課時要盡量調(diào)動學(xué)生的積極性,以開拓學(xué)生的思維,培養(yǎng)創(chuàng)造性。課后要讓學(xué)生自己閱讀指定或推薦的原始文獻,或者讓他們自己到網(wǎng)上查閱自己感興趣的問題,以此可培養(yǎng)學(xué)生閱讀文獻、查找資料、進行科研的能力。

3細(xì)胞分子生物學(xué)的考核方式

作為生物學(xué)一級學(xué)科碩士研究生的學(xué)位課程,細(xì)胞分子生物學(xué)的考核以考試為主,考慮到研究生學(xué)習(xí)細(xì)胞分子生物學(xué)課的目的主要是為了提高學(xué)生利用學(xué)到的細(xì)胞生物學(xué)知識解決課題研究中的問題,實用性較強,因此筆者選用開卷考試的形式,所出的試題都是綜合性的分析題,在考場內(nèi)學(xué)生可以查閱任何參考資料,但參考資料中沒有現(xiàn)成的答案,促使學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,通過仔細(xì)分析才能得出答案。這種考核方式一方面提高了學(xué)生獨立思考問題和解決問題的能力,另一方面也使教師了解了學(xué)生對這門課程的掌握情況,檢驗教學(xué)質(zhì)量,很大程度上促進了以后教學(xué)的開展。

4參考文獻

[1] 王石平,金安江.分子細(xì)胞生物學(xué)研究性教學(xué)模式的改革實踐與思考[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版,2008(2):134-137.

[2] 韓貽仁.分子細(xì)胞生物學(xué)[M].2版.北京:科學(xué)出版社,2001.

篇8

關(guān)鍵詞: 植物保護 普通微生物學(xué) 課程分析

2012年,青島農(nóng)業(yè)大學(xué)被評選為山東省首批應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名校建設(shè)單位。我校的植物保護專業(yè)不僅是首批國家級特色專業(yè),而且是首批山東省應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名校工程重點建設(shè)專業(yè)之一。為了全面落實培養(yǎng)應(yīng)用型高級人才的培養(yǎng)目標(biāo),學(xué)校出臺了《青島農(nóng)業(yè)大學(xué)關(guān)于修訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案的指導(dǎo)意見》,新的專業(yè)人才培養(yǎng)方案重點強調(diào)應(yīng)用型導(dǎo)向、產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向、行業(yè)導(dǎo)向和專業(yè)導(dǎo)向,讓畢業(yè)生切實面向產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和專業(yè)生產(chǎn)一線需求。

植物保護專業(yè)是青島農(nóng)業(yè)大學(xué)的特色專業(yè),主要培養(yǎng)掌握植物病源生物的診斷和識別及綜合治理等植物保護學(xué)科的理論和專業(yè)知識,具有植物病源生物預(yù)測和綜合治理的基本技能,能勝任在科研院所、檢驗檢疫部門及相關(guān)公司從事基礎(chǔ)研究、產(chǎn)品開發(fā)、應(yīng)用推廣和經(jīng)營管理等工作的應(yīng)用型高級人才。2014年實施的植物保護專業(yè)人才培養(yǎng)方案中,規(guī)定了畢業(yè)生應(yīng)該具備五個方面的知識和能力,其中第一條就明確規(guī)定畢業(yè)生應(yīng)該掌握數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、植物學(xué)、植物生理學(xué)、普通遺傳學(xué)和普通微生物學(xué)等學(xué)科相關(guān)理論與知識。而且將普通微生物學(xué)位列植保專業(yè)十大專業(yè)核心課程之中。由此可見,普通微生物學(xué)對植保專業(yè)學(xué)生的重要性。主要因為微生物學(xué)是一門在分子、細(xì)胞或群體水平上研究微生物的形態(tài)構(gòu)造、生理代謝、遺傳變異、生態(tài)分布和分類進化等生命活動基本規(guī)律,并將其應(yīng)用于工業(yè)發(fā)酵、醫(yī)藥衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生物工程和環(huán)境保護等實踐領(lǐng)域的科學(xué),根本任務(wù)是發(fā)掘、利用、改善和保護有益微生物,控制、消滅或改造有害微生物,為人類社會進步服務(wù)[1]。

為了更好地培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的應(yīng)用型和創(chuàng)新型高級人才,本文對植物保護專業(yè)開設(shè)的普通微生物學(xué)這門課程進行了課程分析。

一、課程定位和性質(zhì)

在我校,普通微生物學(xué)主要是針對植物保護、農(nóng)學(xué)、植物科學(xué)與技術(shù)、種子科學(xué)與工程、煙草、園藝、茶學(xué)、環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境等專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門學(xué)科(專業(yè))基礎(chǔ)課程。通過該課程學(xué)習(xí),為學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程奠定堅實的微生物學(xué)基礎(chǔ)。

在植物保護專業(yè)課程體系中,普通微生物學(xué)安排在第四學(xué)期開課。相關(guān)先修課程包括高中時學(xué)習(xí)的《生物》,大學(xué)一年級已開設(shè)的《普通化學(xué)Ⅰ》、《有機化學(xué)Ⅲ》和《分析化學(xué)Ⅲ》。在第四學(xué)期同時開設(shè)的相關(guān)課程有《基礎(chǔ)生物化學(xué)》、《普通植物病理學(xué)》和《普通微生物學(xué)實驗》。通過高中《生物》學(xué)習(xí),同學(xué)們已經(jīng)具備分子與細(xì)胞、遺傳與進化、穩(wěn)態(tài)與環(huán)境等相關(guān)知識體系[2],對普通微生物學(xué)中關(guān)于微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、遺傳變異和微生物的生態(tài)等相關(guān)知識點的學(xué)習(xí)有所幫助。已修的化學(xué)課程為普通微生物課程中關(guān)于滲透壓、化學(xué)消毒劑、大量元素和微量元素等知識點的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。因此,普通微生物學(xué)中對于這些知識點的介紹可做相應(yīng)刪減。普通微生物學(xué)跟同時開設(shè)的《基礎(chǔ)生物化學(xué)》、《普通植物病理學(xué)》和《普通微生物學(xué)實驗》之間相關(guān)性更大。比如,《基礎(chǔ)生物化學(xué)》中關(guān)于代謝途徑的知識點是重點講解內(nèi)容[3],因此關(guān)于微生物代謝的知識點在普通微生物學(xué)課程中可以簡化講解。《普通植物病理學(xué)》中關(guān)于植物病原微生物的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生更深入地理解關(guān)于原核和真核微生物這部分的知識[4]。《普通微生物學(xué)實驗》是普通微生物學(xué)理論課的配套課程,通過實驗印證課堂內(nèi)容,加深對微生物的感性認(rèn)識和基礎(chǔ)理論知識及原理理解[5]。

普通微生物學(xué)的后續(xù)相關(guān)課程包括《普通遺傳學(xué)》、《農(nóng)業(yè)植物病理學(xué)Ⅰ》、《農(nóng)業(yè)植物病理學(xué)Ⅱ》、《植物化學(xué)保護Ⅰ》、《植物化學(xué)保護Ⅱ》、《普通植物病理學(xué)實習(xí)》和《植保專業(yè)科研訓(xùn)練與課程論文(設(shè)計)》等。扎實的微生物知識可以為后續(xù)理論或?qū)嵺`課程學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。同時,后續(xù)課程學(xué)習(xí)加深了學(xué)生對微生物知識點的理解和掌握。

二、教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法手段及考核方式選擇的基礎(chǔ)。為了更好地培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的應(yīng)用型和創(chuàng)新型高級人才,普通微生物學(xué)關(guān)于教學(xué)目標(biāo)的設(shè)置分為不同的目標(biāo)層次。首先,從知識目標(biāo)上,學(xué)生應(yīng)該從分子、細(xì)胞或群體水平上掌握微生物的細(xì)胞形態(tài)及構(gòu)造、類群、營養(yǎng)與代謝、生長及控制、遺傳和變異、生態(tài)分布、分類鑒定等基礎(chǔ)理論知識。掌握研究微生物的主要技術(shù)和方法。其次,從能力目標(biāo)層次上,要求學(xué)生利用微生物學(xué)的基礎(chǔ)理論知識和基本研究方法,分析和解決日常生活、生產(chǎn)實踐和科研中遇到的相關(guān)問題,具有良好的知識遷移能力。最后,在素質(zhì)目標(biāo)層次上,使學(xué)生在學(xué)習(xí)普通微生物學(xué)課程的過程中,培養(yǎng)獨立思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作與創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生不折不撓、愛崗敬業(yè)的職業(yè)道德素質(zhì)。

三、課程內(nèi)容設(shè)計

本課程將選用周德慶主編的微生物學(xué)教程(第3版)。本書被教育部列為“普通高等教育‘十一五’國家規(guī)劃教材”。本書是一本結(jié)構(gòu)嚴(yán)密、內(nèi)容豐富、知識新穎和可讀性強的基礎(chǔ)課啟蒙教材。本課程總計32學(xué)時,共2學(xué)分;每周2課時,每次2學(xué)時,歷時8周。根據(jù)植物保護專業(yè)的特點及學(xué)時安排,在課程內(nèi)容設(shè)置上對教材略作刪減和調(diào)整,比如,把教材關(guān)于傳染與免疫的內(nèi)容更換為微生物資源的開發(fā)與利用,介紹如何根據(jù)微生物的特點進行微生物資源的開發(fā)利用,以及微生物化肥和微生物農(nóng)藥等跟植物保護專業(yè)息息相關(guān)的知識。同時,在講解原核微生物、真核微生物及病毒等章節(jié)時,聯(lián)系實際、多舉例介紹該種微生物對植物的致病或保護作用。

總體上,本課程共計十章內(nèi)容,具體安排是:緒論(2學(xué)時);原核微生物的形態(tài)、構(gòu)造及功能(4學(xué)時);真核微生物的形態(tài)、構(gòu)造及功能(4學(xué)時);病毒和亞病毒因子(4學(xué)時);微生物營養(yǎng)和代謝(4學(xué)時);微生物的生長及其控制(2學(xué)時);微生物遺傳和變異(4學(xué)時);微生物生態(tài)(4學(xué)時);微生物的分類和鑒定(2學(xué)時);微生物資源開發(fā)與應(yīng)用(4學(xué)時)。

四、學(xué)情分析

植物保護專業(yè)人才培養(yǎng)方案(2014級實施)規(guī)定,學(xué)生在第四學(xué)期需要修滿21門課程,課內(nèi)學(xué)時數(shù)超過512個學(xué)時,平均周學(xué)時數(shù)為30.4個學(xué)時,因此學(xué)生學(xué)習(xí)壓力大,業(yè)余時間少。根據(jù)以往教學(xué)經(jīng)驗,本專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)微生物課程時,比較難掌握的內(nèi)容包括微生物營養(yǎng)類型、新陳代謝、遺傳與變異等。加之本課程教材內(nèi)容多,學(xué)時少,記憶型知識較多,教學(xué)內(nèi)容枯燥,晦澀。因此,學(xué)習(xí)本課程時,需要學(xué)生集中注意力,認(rèn)真聽課做筆記。但現(xiàn)代學(xué)生普遍對手機依賴性高,自控力較差,這就需要教師采用多種教學(xué)方法,抓住學(xué)生注意力,引導(dǎo)學(xué)生掌握知識。

五、教學(xué)方法與手段

跟植物和動物相比,微生物形態(tài)小,肉眼幾乎不可見,較為抽象。教師要采用多種教學(xué)方法,以抓住學(xué)生注意力為核心。

在課堂上,本門課程教學(xué)過程以PPT多媒體為主要載體,以講授為主,PPT的呈現(xiàn)形式應(yīng)該注重以下幾點:內(nèi)容條理清晰、重點突出;對知識點及時進行歸納、總結(jié);增加圖片、表格動畫等,減少文字,并且講解時做到先形象(圖片、流程圖、視頻動畫),后概念(文字);難點問題要結(jié)合板書講解。知識點講解要與日常生活、社會熱點結(jié)合,與教師自身經(jīng)歷、科研相結(jié)合,同時語言幽默生動,增強教學(xué)效果。每次上課,先以提問方式回顧上節(jié)課內(nèi)容,可以提高同學(xué)們的注意力,知識連貫性。課間放些微生物相關(guān)視頻、歌曲,提高學(xué)生興趣。

課堂外,要充分利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,在線答疑解惑。鼓勵學(xué)生參加學(xué)校組織的相關(guān)技能大賽或進入實驗室進行科研訓(xùn)練,提高動手能力的同時培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實的科研態(tài)度,為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才奠定良好基礎(chǔ)。

六、考核方式

本門課程考核方式為閉卷考試,成績分三部分:即卷面成績占70分,平時占20分,考勤成績占10分,滿分100分。試卷分基本題型、擴展題型和提高題型,要求試題內(nèi)容覆蓋整個課程,難易適中。考勤主要通過不定期點名、課前提問等方式檢查,要求學(xué)生不遲到,不無故缺席,提高學(xué)生課程參與度。平時成績主要包括課堂提問、檢查課堂筆記。

七、教學(xué)反饋與教學(xué)效果

教學(xué)效果的評價與反饋包括多種形式:首先,學(xué)校學(xué)院組織相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、督導(dǎo)或同行隨機聽課,在監(jiān)督的同時給出建設(shè)性意見并傳授教學(xué)經(jīng)驗;其次,對學(xué)生發(fā)放調(diào)查問卷,對教師的教學(xué)方法提意見、建議,教師快速、及時和高質(zhì)量地反饋;課程結(jié)束后,學(xué)生通過學(xué)校評教系統(tǒng)給教師上課情況和學(xué)生打分。考試結(jié)束后,教師根據(jù)學(xué)生卷面情況給出詳細(xì)的試卷分析,真正做到“以教評教”、“以學(xué)評教”相結(jié)合。

通過以上七個方面的課程分析,我們對植保專業(yè)的普通微生物學(xué)具體授課環(huán)節(jié)進行了調(diào)整和優(yōu)化,提高了教師的教學(xué)水平和同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣,從而為更好地培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的,具備較好普通微生物學(xué)綜合技能的應(yīng)用型和創(chuàng)新型植物保護專業(yè)人才奠定基礎(chǔ)。

參考文獻:

[1]周德慶.微生物學(xué)教程[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2]朱正威,趙占良.生物[M].北京:人民教育教育出版社,2007.

[3]朱新產(chǎn),高玲.基礎(chǔ)生物化學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2015.

[4]許志剛.普通植物病理學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2009.

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