浅谈在生物学实验教学中的几点做法

在准备和实施高中生物学实验教学时遇到一些具体问题,为解决这些问题,尝试对一些实验步骤及材料进行改进,取得了较好的教学效果。     

染色体乘客复合体对细胞有丝分裂的调控作用

染色体乘客复合体(CPC)是近年来处于细胞有丝分裂调控研究热点的一组蛋白分子,主要由Aurora B激酶、着丝粒中心蛋白(INCENP)、Survivin及Borealin/DasarB等蛋白分子组成。研究证实CPC在有丝分裂过程中扮演了重要的角色,涉及纺锤体形成、染色体排列、姊妹染色单体分离、纺锤体检查点信号及胞质分裂等多种重要功能的调节。本文重点阐述了CPC各组成蛋白功能特点、相互作用及对纺锤体检查点蛋白和微管蛋白的调节等方面的最新研究进展,同时阐明CPC组成蛋白作为抗癌药物研制靶标的潜在应用价值。     

癌症高表达蛋白——Hecl在纺锤体组装检查点中的作用

细胞增殖依赖于细胞分裂前染色体的复制及随后的姐妹染色单体分离到达两极。纺锤体组装检查点具有确保染色体信息传递保真性的作用,检查点的缺失可能导致染色体的分离异常和肿瘤形成。癌症高表达蛋白(Hecl)通过与调控G2／M期的蛋白间的相互作用而在染色体的分离中发挥重要作用。Hecl与Nuf2的复合物,在G2／M期与动粒相结合,Hecl的缺失将导致严重的染色体分离错误。Hecl具有召集Mpsl和Mad1／Mad2复合物结合到动粒上的作用,这种结合可以激活纺锤体组装检查点途径中非常重要的APC^cdc20途径。但是Hecl、Mpsl、Madl三者之间的相互作用仍未明了。Hecl还可以通过与26S蛋白酶复合物的不同亚基结合调控其功能。Hecl是一种丝氨酸磷酸化蛋白,其磷酸化是由Nek2在G2／M期完成的。     

基于地理信息系统的稻纵卷叶螟的灾变动态显示系统

害虫所处的环境是很复杂的 ,受土壤、作物种植格局、地理、气象等诸多因素的影响。而在处理多因素、复杂的时空动态方面 ,传统手段显得很不适应 ,甚至无能为力。随着计算机技术的发展 ,近年来兴起的地理信息系统 ( ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ ,ＧＩＳ)为我们研究害虫管理和监测开辟了新的途径。在国外 ,ＧＩＳ已成功应用于害虫适宜生境的风险评估、害虫空间分布的动态监测以及发生趋势预测等方面[1,2 ] 。国内利用ＧＩＳ也进行了多方面的研究 :南京农业大学植保系利用ＧＩＳ研究了褐飞虱的动态变化 ,证实了该虫在我国东部因季风环流而作南北往返迁飞的学说[3] ;中国林业科学院将ＧＩＳ与遥感结合 ,研究了松毛虫的监测系统[4 ] ;中国科学院动物研究所利用ＧＩＳ对生物多样性进行了研究[5] 。稻纵卷叶螟是一种远距离、季节性迁飞的害虫。每年 5月份自中南半岛迁入我国大陆后 ,在我国各地自南向北经 3～ 4个世代的逐代繁殖为害和北迁后 ,又于 8月下旬开始向南回迁 ,直至 11月份完全迁出我国大陆[6,7] 。这种季节性时空变化过程的规律 ,对某一地区该虫的灾变危害至关重要 ,生产上也急需一种图文并茂的...     

典型细胞集中营

细胞的结构和功能、细胞增殖等内容一直是高考的重点,而细胞分化、细胞全能性等与细胞工程有关的内容又是高考的热点。因此,在复习备考时学生要牢固把握这部分内容的基础知识,如：动、植物各自细胞的亚显微结构及区别,各种细胞器的结构和功能特点,真、原核细胞结构的比较,细胞有丝分裂过程及各时期特点等。     

有丝分裂激酶Aurora B的研究进展

真核生物细胞通过有丝分裂将遗传物质均等地分配到两个子细胞中,从而维持基因组的稳定性。有丝分裂的每一环节都需要精准而细致的调控,这依赖于一系列调节机制,尤其需要多个相关激酶的共同协调。Aurora B是一个关键的有丝分裂调控激酶,伴随有丝分裂的进行,其先后在染色体臂、内着丝粒、中央纺锤体、中体上动态分布。与其高度时空动态性相一致的是,Aurora B在有丝分裂的多个环节,如姐妹染色体粘连、动粒微管连接、纺锤体检验点和胞质分裂过程中都发挥着一系列重要功能。本文将概述近年来Aurora B激酶功能与调控方面的研究进展。     

棉铃虫发生与北太平洋海温的遥相关 及其长期灾变预警

本文分析了山东郓城26年（1974～1999）、德州22年（1978～1999）和江苏丰县20年（1980～1999）棉铃虫百株累计卵量与北太平洋海温的遥相关关系及其时空动态规律,并选出相关显著程度P<0.05概率水平、空间分布范围较大、持续时间较长而稳定的组合作为关键预测因子组建了郓城、德州棉铃虫三代卵,丰县棉铃虫二代卵的预测模型,并筛选出最优长期灾变预警模型。结果表明：① 北太平洋海温场与棉铃虫种群数量消长存在显著或极显著的遥相关区域,其位置及范围随时间变化,但存在若干呈现出空间稳定性和时间持续性的大面积相关显著区域。② 郓城棉铃虫三代卵量和丰县棉铃虫二代卵量与北太平洋海温场的相关区分布形式很相似,与前两年1月份北太平洋月平均海温场存在大片相关显著的区域（35°～ 55°N,135°E～135°W）,持续时间达4个月之久;而德州棉铃虫三代卵量与前两年7～9月份北太平洋低纬度海温有大范围相关显著区（1°～17°N,165°E～120°W）。 ③ 用前两年1～11月份北太平洋海温场相关显著区内各格点的月平均海温距平的平均值做因子建立了棉铃虫长期灾变预警模型,预测检验结果表明：郓城棉铃虫三代卵6年（1994～1999）中报准5年,丰县棉铃虫二代卵5年（1995～1999）中报准3年,德州棉铃虫三代卵5年（1995～1999）全部符合。据此可提前20～27个月做棉铃虫的长期灾变预警。     

关于有丝分裂的探究性实验设计

有丝分裂实验是高中生物学课程中的经典实验, 不同版本的教材都安排有“观察植物细胞有丝分裂”的验证性实验。从学生参与探究的程度和探究活动的难易上看,该实验属于“零级水平探究”,即活动的各个步骤在实验之前均由教材呈现给学生,学生只要依步进行即可。如果在此基础上,挖掘一些适合学生的探究性课题,不仅可以训练学生的实验技能而且也可以提升探究活动的层次,培养学生探究性学习的能力。那么围绕有丝分裂的探究性实验该如何设计呢?下面将从几个方面加以阐述。     

影响动物细胞有丝分裂方向的因素应力纤维在纺锤体定位中的作用

细胞的有丝分裂与细胞的增殖、分化及胚胎发育、组织器官形成、损伤组织的修复和疾病的发生有关.各种物理因素、细胞所处的微环境(包括细胞外基质、细胞粘附)等,以及胞内的多种信号因子均能对细胞的有丝分裂方向产生影响.大量文献表明,应力纤维的排列为有丝分裂中心粒分离和定位提供轨道,最终影响纺锤体和有丝分裂的定向.本实验室的micro-pattern和静态单轴拉伸应变实验进一步提示了应力纤维的排布方式是影响有丝分裂方向的重要因素.本文围绕着应力纤维的排布对有丝分裂方向的影响这一研究观点,综述分析了整合素介导的细胞外粘附-黏着斑的组装-应力纤维的排布-有丝分裂纺锤体定向等一系列影响贴壁哺乳动物细胞有丝分裂定向的过程.并根据酵母模型,对哺乳动物细胞有丝分裂定向过程的分子机制进行了介绍;在该过程中肌球蛋白、动力蛋白和kar9等蛋白质起到重要作用.     

Bora在细胞功能调控中的作用和机制研究进展

Aurora蛋白激酶A及Polo样蛋白激酶1（PLK在）作为重要的细胞周期调节蛋白可参与调控纺锤体组装、有丝分裂等细胞进程,但其激活机制及在有丝分裂中的作用机制仍然不是很清楚。Bora作为Aurora蛋白激酶A的结合蛋白,在果蝇和脊椎动物中功能高度保守,其主要通过结合Aurora蛋白激酶A从而调节Aurora蛋白激酶A的活性、促进PLK1的磷酸化、调节纺锤体的组装以及调控细胞周期进程等。随着对Bora研究的深入,人们对AuroraA和PLK1的激活机制以及Bora、Aurora蛋白激酶A、PLK1三者对细胞的调控也有了进一步的认识。主要综述Bora在细胞功能调控中的作用和研究机制。