免疫学与遗传学范例6篇

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免疫学与遗传学范文1

以问题为导向的教学方法(problem-based learning,PBL),是基于现实世界的以学生为中心的教育方式,1969年由美国的神经病学教授Barrows在加拿大的麦克马斯大学首创,目前已成为国际上较流行的一种教学方法。以此类教学法出名的包括荷兰顶级大学马斯特里赫大学等世界著名院校。PBL将学习与更大的任务或问题挂钩,使学习者投入于问题中;它设计真实性任务,强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中,通过学习者的自主探究和合作来解决问题,从而学习隐含在问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力。

对于医学而言,医学免疫学是一门极其重要的课程,具有较强的理论性和逻辑性,其中还涉及到较多的专业术语、缩略语等,这些专业的名词在日常生活中并不常见,学生往往难以记忆和理解[1]。因此,对于医学免疫学课程的教学中,最为重要的是学生积极性的调动,并将抽象的理论知识系统化、简单化,为了进一步研究该课程的有效教学方法,本次研究以我校临床医学专业2014级的两个班级作为研究对象,将其作为对照班与实验班,应用不同的方法进行教学,现将研究做如下报道:

一、对象与方法

1.研究对象

在我校2014级临床医学专业中选择两个班作为研究对象,为方便对比和研究,其中一个班作为对照班,共60名学生,采用传统教学法进行教学;另一个班作为实验班,共61名学生,采用PBL教学方法进行教学。本次研究所选的两个班学生教学内容、学时、学习要求均以卫生部“十二五”规划教材为主,研究前对两个班学生的学习成绩、案例分析能力等进行比较,两者之间没有明显差异,不具有统计学意义(P>0.05),具有比较研究的意义。

2.教学方法

应用PBL教学法对实验班进行教学,具体如下:(1)在实施PBL教学法前,应用传统教学法组织学生对教材进行自主学习,掌握免疫学的基本概念与原理,让学生具备一定的基础知识,以方便PBL教学活动的开展。(2)教师对教案进行编写,设定出相应的问题,制定出可行的教学计划。(3)对学生进行分组,将学生分成6个小组,每组10人左右,选出组长。随后,教师将提前设定好的问题发给各个小组,要求学生自主查询资料、讨论问题,得出相应的结论。(4)组织各个小组对讨论结果进行汇报,对学生进行引导,让学生以问题为基础,汇报讨论的结果,并组织各个小组之间互相交流。(5)教师进行点评与总结,对重点进行强调,对不足之处进行补充,以加深学生对知识的印象,提高教学的有效性。

对照班应用的教学法为传统教学法,以本校制定的人才培养目标、教学大纲为依据,给学生讲解医学免疫学的理论知识,必要时辅以一定的案例分析,教学时间与实验班一致。

3.观察指标

(1)以医学免疫教学大纲要求掌握的知识点为主,给学生设计理论、实践考试试卷,组织学生考试,试卷满分均为100分,对两个成绩进行比较。(2)自设问卷调查表,调查实验班学生对PBL教学法的认同度。

4.数据处理

通过SPSS19.0统计学软件分析以及处理本组研究数据,通过(±s)代表计量资料,通过卡方检验组间计数资料的对比,计量资料比较采用t检验,组间数据对比差异明显,具备统计学意义以P

二、结果

1.比较两个班成绩

完成教学后,对两个班进行考核,实验班的理论成绩及实践成绩均比对照班高,差异存在统计方面的意义(P

2.分析实验班对PBL的认同度

对实验班学生进行问卷调查,实验班大部分学生认为TBL教学法能够提高医学免疫学的教学质量,对PBL的认同度比较高。实验班学生认为PBL教学法,不但能够让学生自主参与到学习过程中,加深对知识的印象,而且能够培养学生的综合素质。

三、讨论

免疫学与遗传学范文2

关键词:噬菌体展示抗体; 相思子毒素; 电化学发光; 免疫传感器

1 引 言

电化学发光(Electrochemiluminescence,ECL)免疫传感器检测蛋白类生物大分子多是以传感器表面固定抗体为捕获探针,以发光标记物如联吡啶钌[Ru(bpy)2+3]标记抗体为发光探针,在靶标存在的情况下,形成“捕获探针-靶标-发光探针”复合物,在电极表面发生ECL反应,以此测定靶标浓度[1~5]。抗体活性以及标记物的量将直接影响检测的灵敏度。对于传统抗体,分子表面可供标记的基团有限,而且多位点标记也可能影响其结合活性,这限制了灵敏度的进一步提高。

噬菌体展示抗体是通过噬菌体展示技术获得的一种可溶性抗体片段或是表面展示有抗体片段的噬菌体[6],对于后者,其表面除了展示的抗体片段外就是大量的衣壳蛋白。以展示有单链抗体(Single chain variable fragments,scFv)的M13噬菌体为例,M13为丝状,长约900 nm,宽约8 nm,衣壳约由2800拷贝的5 kDa的主要衣壳蛋白pⅧ组成[7],scFv融合表达在位于一端的约5拷贝的次要衣壳蛋白pⅢ中的1个拷贝上。若进行标记,会有更多的标记物连接在数量庞大的衣壳蛋白上[8],展示抗体仅仅是“躲在”一端的一个小角落里,从而被标记上较少的标记物,可最大限度避免多位点标记造成的活性降低或消失。因此,噬菌体展示抗体做标记探针能大大增加标记物数量,而又最小程度影响结合活性,从而起到放大信号作用。

本研究以剧毒生物毒素相思子毒素(Abrin)为检测目标,以Abrin多克隆抗体(多抗)包被的磁微球为捕获探针,以Ru(bpy)2+3标记的Abrin噬菌体展示抗体为发光探针,将磁性微球分离富集与噬菌体展示抗体大量负载发光标记物放大ECL信号相结合,建立了一种检测Abrin的新方法,有效放大了检测信号,提高了检测灵敏度。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

磁免疫电化学发光传感检测平台(本实验室与西安瑞迈分析仪器有限责任公司联合研制),MPI-E型电化学发光检测仪(西安瑞迈分析仪器有限责任公司);BIOMATE 3S紫外可见分光光度计(美国赛默飞世尔科技);HS-3垂直混合器(宁波新芝生物科技股份有限责任公司);磁分离架(美国Promega公司)。

三联吡啶钌N-羟基琥珀酰亚胺酯(Ru(bpy)2+3-NHS ester,美国Sigma公司),活化生物素(Biotin-NHS ester,美国Sigma公司);链亲和素包被磁微球(New England BioLabs公司,直径2.0 μm),Abrin、Abrin多抗、Abrin单抗、Abrin噬菌体展示抗体、蓖麻毒素(Ricin)、葡萄球菌肠毒素B(SEB,本实验室);发光检测液与CleanCell清洗液(北京百隆腾科技发展有限公司);牛血清白蛋白(BSA,上海国药集团有限公司);磷酸盐缓冲溶液(PBS)用0.1 mol/L Na2HPO4,0.1 mol/L KH2PO4和0.1 mol/L KCl配制而成;实验用水均为去离子水,其它所用化学品和试剂均为分析纯。

2.2.2 捕获探针制备 (1)Abrin多抗生物素化 用1 mL DMSO 溶解活化生物素1 mg,向1 mL Abrin多抗溶液(1 mg/mL)中加入120 μL 活化生物素溶液(即含活化生物素 120 μg);在室温下持续搅拌,保温2~4 h;加入9.6 μL 1 mol/L NH4Cl(每25 μg 活化生物素加1 μL),在室温下搅拌10 min;超滤除去未结合的活化生物素,以PBS重悬至1 mL。(2)磁微球捕获探针构建 将生物素化的abrin多抗 20 μL加入1 mL(1 g/L)亲和素包被的磁微球中,室温振荡孵育1 h,置于磁分离架上用PBST(含0.15% Tween-20的PBS)清洗两次,PBS清洗两次除去未结合的Abrin多抗,余下结合了Abrin多抗的磁微球,加PBS重悬至1 mL, 4 ℃保存备用。

2.2.3 ECL检测 将Abrin多抗包被的磁微球50 μL与50 μL样品混合, 室温振荡孵育15 min,置于磁分离架上用PBS清洗两次,再加入50μL 标记探针混合后室温振荡孵育1 h,结合磁分离用PBS清洗两次,用发光检测液重悬后加入检测池,磁微球复合物磁铁作用下沉积在工作电极表面,在给定工作电极与参比电极之间恒定电压1.4 V下,标记在噬菌体上的Ru(bpy)2+3就和发光检测液中的三丙胺(TPA)发生ECL反应,光信号由光电倍增管(PMT)检测。整个检测过程如图1所示。ECL反应结束后,将磁铁位置移至离电极最远处,先用去离子水、CleanCell清洗液结合电化学阶跃脉冲清洗检测池与电极,再用去离子水和ProCell发光检测液冲洗,直至ECL值恢复至基线水平(空白信号)后进行下一轮检测。

3 结果与讨论

3.1 发光探针性质

3.1.1 发光探针紫外-可见光谱 如图2所示,Abrin噬菌体展示抗体经标记后其紫外-可见光谱发生改变,a为abrin噬菌体展示抗体光谱图,在269 nm处有一个特征吸收峰,因为噬菌体颗粒为衣壳蛋白内包裹着核酸,269 nm处反映的是DNA的吸收峰;b为标记物Ru(bpy)2+3-NHS ester的图谱,联吡啶钌在220~600 nm之间有3个特征吸收峰,其中可见光457 nm处的吸收对应于金属Ru到bpy配体dππ*电荷跃迁, 紫外区287 nm处的吸收是以配体为中心的ππ*跃迁,紫外区的另一个吸收峰在245 nm处,也是金属Ru到bpy配体的dππ*电荷跃迁[11]; c为Ru(bpy)2+3标记Abrin噬菌体展示抗体的光谱图,位于285 nm吸收峰应对应于联吡啶钌287 nm的吸收峰,254 nm处吸收应对应于联吡啶钌245 nm处的吸收,稍红移,457 nm处为联吡啶钌的特征吸收,这表明Ru(bpy)2+3-NHS ester已经标记到噬菌体展示抗体上。

3.2 孵育时间的确定

因Abrin单链抗体展示于M13噬菌体表面,且M13较大,且为长丝状,其运动相对抗体来说非常缓慢,又因scFv位于一端,这降低了M13与Abrin接触的几率,有必要对孵育时间进行考察。Abrin浓度为50 μg/L时,在加入Ru(bpy)2+3标记的Abrin噬菌体展示抗体后分别孵育10, 20, 30, 40, 50, 60, 70和80 min,随孵育时间增加,电化学发光强度的变化见图4。孵育时间小于60 min时,随孵育时间增加发光强度逐渐增强;孵育时间大于60 min时,发光强度趋于平稳。说明室温下的M13参与的结合反应在60 min后基本达到饱和。因此,加入标记探针后孵育时间定位 60 min。

免疫学与遗传学范文3

关键词: 白细胞 血型 抗原 造血干细胞

白细胞抗原(Human Lecucyte Antigen,HLA),俗称白细胞血型,一般是相对于红细胞血型而言。通常输血时红细胞血型(ABO血型和Rh血型)吻合就可以了,但对于骨髓移植、造血干细胞及器官移植,必须白细胞血型吻合。[1]

与红细胞血型相比,人们对白细胞血型的了解较晚。20世纪50年代,美国免疫学家斯奈尔发现了组织相容性。1958年法国免疫学家多塞在人体内发现了主要组织相容性复合体――人体第一个白细胞抗原Mac,即人体白细胞血型,这标志着HLA研究的开始。[2,3]从1958年到1999年的人类基因组计划,HLA的研究经历了一个漫长的过程。

目前,在分子水平上已完成HLA序列的测定,并对其基因表达产物在机体内的作用形式及过程进行了深入的研究。作为个体组织细胞的遗传标志,HLA不仅在抗原识别、递呈,免疫应答与调控等方面起着非常重要的作用,而且由于HLA不同基因座之间连锁不平衡而产生高度的遗传多态性。[4]据悉,目前国际上已发现HLA等位基因2500余个。新HLA等位基因的发现不但可以在器官、骨髓移植方面帮助患者找到更适宜的供体,减少排斥反应的发生,提高移植成功率,而且将有助于阐明某些疾病的发病机制,并在此基础上制订全新的防治措施。[5]该研究对白细胞血型的进行了综述,旨在为白细胞血型研究提供一些理论依据和为器官移植提供理论支撑。

1. 白细胞血型

MHC是表达于脊椎动物有核细胞表面的一类高度多态、紧密连锁的基因群,因其编码的蛋白质产物(主要组织相容性抗原)在组织相容性的决定中起主要作用而得名。小鼠的MHC称为H-2系统,人的MHC存在于白细胞表面,含量最多,采集外周血白细胞检验,称之为人类白细胞抗原系统(HLA系统)。它是人类基因组中最复杂、多态性最高的遗传体系,其主要功能为参与自我识别、调节免疫反应和对异体移植的排斥作用。

HLA系统位于人类第6染色体短臂(6p21.31),全长3600kb,包含128个功能基因和96个假基因,等位基因总数超过500多个。HLA复合体代表一组密切连锁的基因群,所有基因均为共显性。HLA作为人类白细胞抗原中最重要的一类,是人类主要组织相容性抗原,在白细胞上表达最强。HLA抗原是一种糖蛋白(含糖为9%),由4条肽链组成(含2条轻链和2条重链),重链上连接2条糖链。HLA分子部分镶嵌在细胞膜的双脂层中,其插入膜的部分相当于免疫球蛋白IgG的Fc区段,轻链为β-微球蛋白。由于分子结构上的相似,故HLA与免疫防御系统密切相关。[6,7]

2. 命名与分类

第十届国际组织相容性讨论会通过了HLA的命名标准,HLA命名一般以大写字母A、B、C等表示HLA遗传区域中的座

位。HLA抗原特异性用数字表示。HLA-C抗原特异性以Cw为字首命名。HLA基因命名一般以4位数字表示,其中前2位数字表示对应最相近的HLA抗原特异性,后2位数字则用于表示亚型的等位基因。如果出现第五位数字,则代表“沉默取代”。第6、7位数字代表相应的启动子(包含内含子或侧翼区等)序列的多态性。末尾加英文字母N表示无效等位基因或不表达基因。在不能区分等位基因时,可允许取最前面的2位或4位数字表示该HLA的特异性。

现已发现的HLA抗原体可分为A、B、C、D和DR等5个系列。每一个人都带有每个系列上的两个抗原。根据结构和分布特征,HLA可分为两类:即I类抗原和Ⅱ类抗原。HLA-A、B、C属I类抗原,分子量为56000,由一条重肽链和一条轻肽链所组成,分为多肽结合区、免疫球蛋白样区、跨膜区和胞内区,其抗原特异性是由重肽链上氨基酸列所决定的。它们除分布于白细胞和血小板,还广泛分布在各种正常组织器官和肿瘤组织的有核细胞膜。其余的HLA抗原即D、DR、DP和DQ属于Ⅱ类抗原,由α链和β链组成的异源二聚体,同样分四个区。分子量为63000,它们只分布在B细胞、巨噬细胞、单核细胞和内皮细胞。[8,9]

3. 白细胞血型的应用

3.1器官移植的组织配型

器官移植时要先测定供体和受体两方面的组织型别,只有型别相近的个体间才能达到成功的移植。HLA测定是最简便和实用的组织配型方法。

3.2亲子鉴定

HLA受遗传规律的控制,决定HLA型的基因在第6对染色体上。每个人分别可从父母获得一套染色体,所以可以同时查出A、B、C、D和DR5个系列中的5~10种白细胞型,因此表现出来的白细胞型有上亿种之多。在无血缘关系的人之间找出两个HLA相同是很困难的,但同胞之间则有1/4的几率。因此,在做亲子鉴定时,HLA测定是最有力的工具。

3.3输血

为了有效使用血液,现在提倡成分输血疗法。HLA同型输血,可大大提高疗效。因此血站应建立供血者的HLA信息系统,以便于查询应用。

3.4人类学研究

各种HLA出现的频率具有明显的种族差异。例如高加索人种中,LA-A-A30和B42抗原的出现频率比较低。因此,HLA系统是人类学研究的一个重要指标。

3.5疾病诊断

HLA与不少疾病相关联,具有某种HLA抗原的个体患某种疾病的比率较其他人要高。例如,HLA-A2抗原阳性者患先天性心脏病的比率较高。[10]

现如今,随着我国综合国力的增强及医学分子生物学技术的广泛应用,专家们正在建设和发展中国造血干细胞捐献志愿者资料库,这为我国人群HLA遗传学研究提供了绝佳的良机,也为免疫遗传学研究的搭建了很好的平台。研究成果的应用,除促进输血医学的发展外,同时也为临床医学、遗传学、麻醉学、病理学、法医学、人类学、犯罪学等学科的发展,作出了重大贡献。

参考文献:

[1]丁振若,于文彬,苏明权等.现代检验医学[M].北京:人民军医出版社,2007.

[2]杨锋.扑朔迷离的白细胞血型[J].健康,2000.1:36.

[3]勇.马学严.实用血液免疫学血型理论和实验技术[M].京:科学出版社,2006.

[4]刘越,米佳,黄耀江.人类白细胞抗原基因研究进展[J].生物学教学.2007.32(11):2-4.

[5]刘道安.天津发现人类白细胞抗原新等位基因.中国医学论坛报.2007.3.

[6]陈慰峰.医学免疫学(第四版)[M].北京:人民卫生出版社,2007.

[7]何维.医学免疫学[M].北京:人民卫生出版社,2006.

[8]郑文芝. 临床基础检验学[M].北京:人民军医出版社,2006.

免疫学与遗传学范文4

关键词: 免疫学 科学史 课堂教学

早在2002年第173次全国香山科学会议,我国科学家就得出结论:免疫学是生命科学和医学的前沿学科,其发展水映一个国家的综合科学实力[1]。因此,对于未来生命科学、医学、药学等专业的人才培养,免疫学教学的重要性不言而喻。免疫学具有理论性强、概括性强、实践性强等特点,并且涉及分子生物学、生物化学、微生物学、细胞生物学等诸多前沿科学,是历届学生反映较难学的课程之一。在免疫学理论教学中渗透科学史教育不失为非常有效的一种教学方式,下面笔者结合近五年多的教学实践和尝试加以分析。

1.自然科学专业本科教学中科学史教育的重要性

我国自高中起实施文理分科教育,导致的后果是:文科的学生不了解一些基本的自然科学知识,如不知道光年是长度单位;理科的学生不知道一些简单的人文常识,如不知道澳大利亚位于南半球等。为了有效弥补自然科学类专业本科学生人文素质的不足,在专业课中有机进行科学史教育不失为一种有效的途径[2]。美国科学史专家乔治・萨顿说:“科学史是自然科学与人文学科之间的桥梁,它能够帮助学生获得自然科学的整体形象、人性的形象,从而全面理解科学与人文的关系。”同时,随着人类文明的进步,人们意识到飞速发展的科学技术创造了巨大的物质财富,但并没有给人类带来真正的幸福感和安定感,反而使人类面临更多、更复杂的精神问题。现代科学已不再是一种单纯的科学理论和技术体系,反而包含许多社会、历史、文化等因素。这些都在客观上要求科学教育和人文教育的融合[3],[4]。另外,自然科学的绝大多数理论都经历过或是严谨或是巧妙,甚至是传奇的研究,这些属于科学史的范畴。法国数学家亨利・庞加莱说:“如果我们想要预见数学的将来,适当的途径是研究这门科学的历史和现状。”从这个意义上说,要合理预测每门学科的未来发展方向,就必须了解它的过去和现在。所以,对于科学史的了解,不仅有利于学生学习学科课程理论知识,而且有利于培养学生探索未知世界的兴趣[3]。

2.科学史在免疫学中的重要地位

截至目前,有18项免疫学研究成果,共计32位免疫学家获得诺贝尔生理学和医学奖,这还不包括与免疫学相关的其他医学研究成果[5]。这些科学家的生平事迹和研究过程几乎就是一部免疫学的发展史。其次,每个特定时期免疫学的基本技术手段,如沉淀反应、单克隆抗体技术、酶联免疫吸附技术、免疫印迹技术等的发明,立刻成为当时医学和生命科学研究中不可缺少的技术手段。从这个意义上说,免疫学科学史不仅是免疫学本身的科学史,在很大程度上还代表了医学和生命科学的发展史[1]。最后,人类不断战胜疾病的历史,也是一部免疫学发展简史,尤其是现代免疫学的飞速发展,为疾病的预防、诊断和治疗提供了强有力的理论支撑和技术手段[6]。

3.免疫学教学中科学史教育的重要作用

3.1正确理解科学家,塑造精神榜样。

美国行为经济学家丹・艾瑞里在著作《怪诞行为学》中对教育有过这么一段精辟的论述:“孩子们会对很多事情激动不已(如棒球),我们的大学作为社会团体要使他们像现在熟悉棒球明星一样熟悉诺贝尔奖获得者,我并不是说点燃对教育的激情是轻而易举的,可是,如果我们把这件事做好了,其价值将是巨大的。”作出奠基性贡献的免疫学家都具有非凡的个人魅力。这一点在早期科学家身上得以体现,譬如巴斯德,既是立体化学的奠基人,又是微生物学的鼻祖,还是现代免疫学的创始人,更是疫苗学的创始人。又如1960年诺贝尔奖获得者梅达沃是移植免疫学的创始人,开创了临床器官移植的新领域。同时,他在音乐、歌剧、哲学及科学文化传播方面的活动,使他的影响远远超出生物医学范围。随着目前大学生精神家园的缺失,科学家的榜样作用不可替代。

3.2感悟科学发现的巧妙,培养学生学习兴趣。

科学发现是某一阶段的历史产物,但是,科学家的巧妙设计与探索会加速科学发现进程,在教学过程中引入巧妙的科学发现,会让学生产生更浓厚的学习兴趣。比如,人们一直想搞清楚移植排斥反应的本质,但是却不知道如何入手。美国遗传学家斯内尔变换思维,把移植排斥反应当做遗传性状来研究,最后通过遗传学方法发现主要组织相容性复合体。而法国科学家多赛则另辟蹊径,他以大多数临床医生不重视的人类输血过程中受体血液中产生的抗体为突破口,找到了人类白细胞抗原。这些科学家的天才思维和巧妙发现等事实的讲解,在培养学生学习兴趣的同时,也让神秘的科学研究通俗化。

3.3培养学生的人文精神。

目前,很多大学生并非缺乏工具性的专业知识与技能,而是人文精神一定程度上的失落严重制约个体的成长。人文精神和科学精神如同“车之两轮,鸟之两翼”,二者相辅相成,缺一不可。在免疫学发展中,有着许多医学工作者救死扶伤,甚至舍己救人的故事。在免疫学教学中,可应用这些事例影响学生,提高学生的人文素质。例如,天花疫苗发明者琴纳在女儿身上试种牛痘疫苗。为了研制预防乙肝,美国科学家布隆伯格不远万里,深入澳大利亚乙肝患者中。SARS期间的抗感染免疫中,医护人员在抗击“非典”时冒着被传染的生命危险而不辞劳苦地工作甚至牺牲的典型事例。

4.如何做好免疫学教学中的科学史教育

4.1有机插入。

除了绪论中的免疫学发展简史可以以科学史为主讲解外,其他章节的教学只能有机插入,避免生搬硬套。如抗体结构这一部分内容,是免疫学的重难点内容,内容极其枯燥、晦涩、难懂。如果结合三位科学家对抗体的发现、结构解析和酶解片段的研究故事作为导言,引入相应理论进行讲解,就会使这部分枯燥的内容生动有趣,并且不再是单独的知识点堆积,而是前后联系的有机整体。

4.2避免喧宾夺主。

如果把免疫学课堂内容作为主料,那么科学史教育只能是佐料,不能占用过多时间。如ABO血性抗原的发现,放射性免疫的发明,干扰素的发现,toll样受体的研究,树突状细胞的研究等重要内容,可以适当放一些纪录片短视频,教师不过多叙述。这样既能增加科学史内容,又不会占用过多时间,还能提高学生的课堂专注力。

4.3课外小论文。

科学史教育是个庞大的系统工程,仅仅靠有限的课堂穿插是远远不够的。布置一些课外论文,可以达到事半功倍的效果。如体液免疫和细胞免疫的历史争论,胸腺发现的优先权之争,发现艾滋病毒的造假事件,对牛痘发明者琴纳的历史评价等有趣的论题,都可以作为学生的课外小论文。

总之,免疫学教学中渗透科学史教育是一项艰苦的任务,同时也是一项有意义的工作,无论是在提高课堂教学效率,培养学习兴趣,还是在培养学生人文素质和健全人格方面,都有显著的效果。

参考文献:

[1]陈慰峰.免疫学在生命科学和医学发展中的作用――记第173次香山科学会议[J].上海免疫学杂志,2002,22:73-78.

[2]李涛,肖恩玉,李志勇.论大学的科学史教育[J].河北大学成人教育学院学报,2012,14:113-117.

[3]马元方,王泽兵.论自然科学与人文科学的和谐发展[J].四川师范大学学报(社会科学版),2009,36:30-35.

[4]陈华群.浅论大学生命科学教育中科学史教育的意义[J].吉林教育,2011,11:7-8.

免疫学与遗传学范文5

主要组织相容性复合体(mhc)是染色体上的一群紧密连锁的基因群,可作为一个遗传单位/单倍型而遗传,属共显性等位基因[1]。人类的mhc称人类白细胞抗原(hla)系统,位于人的第6对染色体短臂上。hla?dr、dq抗原是异基因移植免疫反应中最重要的抗原之一,决定其特异性的主要编码基因drb1、dqb1具有高度多态性,其对hla与疾病相关性及人类遗传学等研究均具有重要意义[2]。近年来,国外已经对不同人种和民族的hla分布情况作了大量的调查研究,我国对不同地区汉族群体hla遗传学的研究也在不断地深入,同时对少数民族的hla dna多态性的研究报道也逐渐增多,但尚未见昆明地区白族hla?drb1、dqb1等位基因多态性研究报道[3?12]。本研究应用pcr?ssp技术对昆明地区70名白族儿童hla?drb1、dqb1等位基因进行检测分析,旨在探讨昆明白族人群hla?drb1、dqb1等位基因频率分布,从而提供遗传学方面的数据。

1 材料与方法

1.1 样本来源

2003年7月于昆明市某民族小学,抽取无血缘关系的70名年龄在6~12岁的白族儿童为研究对象,每人抽取静脉血2 ml,edta抗凝初步处理后置于-70℃冰箱保存,男女比为1∶1。

1.2 实验方法

1.2.1 基因组dna制备

采用血液基因组dna提取试剂盒(美国promega公司生产,批号:204337)在常温下快速提取儿童血液基因组dna。

1.2.2 hla?drb1、dqb1位点基因分型

采用dna分型试剂盒(美国pel?freeze clinical systems公司) (pcr?ssp)扩增hla?drb1、dqb1 dna片段,pcr反应体系、循环条件、操作方法及结果读判均按所附说明,读板纸为该试剂盒所附。

1.3 统计分析

用直接计算法统计hla?drb1、dqb1各等位基因的基因频率,样本分布经hardy?weinberg平衡检验。

2 结果

在本研究中,70名昆明白族儿童hla?drb1位点上共检出等位基因15个,见表1,其中drb1*0801及*0401、*1201基因频率最高,分别为20.7%、16.4%,而drb1*0101、*0103、*0307、*1001基因频率最低,各自仅占0.7%。表1 昆明白族儿童 hla?drb1等位基因的频率分布(略)

dqb1位点共检出等位基因7个,见表2,其等位基因频率由高到低依次为dqb1*0301、dqb1*06、dqb1*05、dqb1*04、dqb1*0303、dqb1*0302、dqb1*0201,其中dqb1*0301、*0601基因频率最高,分别为23%、21%,而*0201/02、*0302基因频率最低,各自占4%、6.4%。表2 昆明白族儿童hla?dqb1等位基因的频率分布(略)

3 讨论

白族是56个民族中历史较悠久的少数民族之一, 历史上白族经历了复杂的民族融合、变迁,它源于古代的氐羌族群的一支分支,在唐宋时期白族才逐渐形成。它有自己的语言,属汉藏语系藏缅语族白语支。汉晋时期的棘人是白族的直接祖源,唐宋时期的白蛮是其前身。唐宋是白族形成的重要时期,这个期间白族与中原地区互通有无,交往密切,在许多方面受到了汉族的影响,促进了本民族的发展,还同化了一部分迁移来的汉族。

3.1 昆明白族儿童hla?drb1基因频率与其它少数民族的比较

首次对昆明白族儿童hla?drb1等位基因分型,观察到昆明白族人群在hla?drb1位点上共检出15种等位基因,最常见的等位基因是*0801,高频等位基因是*0401、*1201、*0901,这几种等位基因共占可检出等位基因的62.8%,而*0101、*0103、*1001等位基因较少见;与其它民族比较,壮族中最常见的等位基因为*1501,高频等位基因是*1601、*1401、*0901,低频等位基因是*0701、*1306、*0801,这几种等位基因共占可检出等位基因的59.5%[11];纳西族中最常见的等位基因为*1201,高频等位基因是*0803、*0901、*1404,低频等位基因是*0305、*0438、*1123,这几种等位基因共占可检出等位基因的50.3%[7]。可以看出各少数民族hla?drb1基因位点分布存在一定的共同点,但也存在一定的差异性,表现各自独特的hla遗传特征。

3.2 昆明白族儿童hla?dqb1基因频率与其它少数民族的比较

昆明白族hla?dqb1基因位点上共检出7种等位基因,白族最常见的等位基因是*0301,高频等位基因是*0601、*0501的基因频率较高,而*0201、*0302、*0401等位基因较少见;纳西族中最常见的等位基因为*0301,高频等位基因是*0502、*0503、*1404[7];京族中最常见的等位基因为*0301,高频等位基因是*0502、*0201、*0501[12]。可以看出*0301是各少数民族的最常见的等位基因,其它基因上分布顺序也存在差异性。

【参考文献】

1 章晓鹰,陈建杰,张 珏. hla基因多态性与临床疾病易感性的研究 [j]. 国外医学.临床生物化学与检验学分册,2004;25(4):313?315.

2 桂 姣,尚英彬,耿 龙 et al.沈阳地区汉族人群hla?drb1的pcr?sbt分型研究 [j].中华微生物学和免疫学杂志,2004;24(2):111.

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7 fu y, liu z, lin j et al. hla?drb1, dqb1 and dpb1 polymorphism in the naxi ethnic group of south?western china [j] .tissue antigens, 2003;61(2):179?183.

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9 贾宗剑,付永贵,潘德京 et al.云南澜沧拉枯族hla?drb1基因多态性研究 [j].遗传,2002;24(2):131?136.

10 生,黄永坤,郝 萍 et al.昆明彝族人群hla?drb1、dqb1基因多态性 [j].中华医学遗传学杂志,2004;21(5):522?523.

免疫学与遗传学范文6

进展突出表现在:(1)一大批生物基因组测序,2003年完成的人类基因组计划之后,其他4000多种生物的基因组作图和测序也陆续完成。形成了结构基因组学、功能基因组学、比较基因组学、转录组学、蛋白质组学、表型组学和代谢组学、RNA组学等新兴领域。(2)生物信息学迅速发展。(3)发育生物学研究不断深入。发育生物学一直是生命科学中的前沿学科之一。(4)干细胞研究的快速发展。干细胞具有在体外大量增殖和分化为多种细胞的潜能,目前干细胞的定向分化、自我更新的可塑性等是重要的基础研究。(5)小分子RNA的发现和对其功能研究是近10年来分子生物学领域最突出的热点之一。(6)从研究神经网络的结构和神经信息处理机制入手。(7)全球变化、生物多样性和生态系统可持续发展成为宏观生物学研究的热点和前沿问题之一。(8)生命科学基础研究已成为农业科技创新的源头动力,动植物育种进入一个崭新的时期。(9)生物科学与其他学科的交叉和渗透更加广泛与深入。

高校生命科学课程改革发展趋势

(一)课程、教材内容的更新和现代化

1.课程、教材内容的更新和现代化

课程改革的实质是课程的现代化。我们要根据现代生命科学发展趋势、前沿、热点,实现生命科学课程、教材内容与结构的更新和现代化,不断容纳生命科学的前沿与新兴领域,更加侧重前沿,更加侧重基础,尤其是学科发展的前沿以及对学科的发展具有重要作用的领域。新的前沿领域或新的学科生长点,要坚持反映现代、融入前沿的原则,课程内容更新、更现代化主要是通过教材更新来实现的,所以我们要把编制新教材(或外文原版)放在核心位置,创新现代化的课程、教材新内容和新体系。北京大学生命科学院完成编写了高水平的《生物化学》《分子生物学》《细胞生物学》《遗传学》《植物生理学》《动物生物学》《植物生物学》等教材,其中《生物化学》《细胞生物学》《植物生理学》当时被列入国家教委生物学科重点教材,另编写有国家级生物学教材3种,规划编写45本教材。清华大学将培养学生影响最大、最重要的课程纳入精品课建设计划,2005年就已立项建设精品课共105项。

2.课程内容国际化

积极开展国际合作与交流。在生命科学的前沿、新兴领域、生物多样性以及生态学与国际组织开展农业科学合作研究[1]。清华大学为使教学内容与国际先进水平接轨,教学内容处于国际先进水平,早在2000年以前,生物化学课程选定A.L.Leeehnig的Principle-ofBiochemistry作为基本教材,这门课程的教材与课堂板书全部采用英文。其他的几门必修骨干课和部分选修课也采用了国际上最新的教材作为参考书并随时更新。清华大学大四开设高水平的选修课10门:生物工程导论、基因分子生物学、膜生物学、分子酶学、神经生物学、分子免疫学、发育生物学等。以下是北京大学生命科学学院大三、大四现在开设的课程,体现了课程的专业性和现代化。

大三:生物化学(下),生物化学实验,基础分子生物学,基础分子生物学实验,微生物学,微生物学实验,普通生态学,细胞生物学,细胞生物学实验,遗传学,遗传学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告。大四:生物技术制药基础,现代生物技术导论,生物学综合实验。还开设选修课为:生理学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告,生物技术制药基础,现代生物技术导论。

(二)基础科学知识居重要地位

基础科学的知识在科学和技术的发展中起着很重要的作用。我国“863”计划的八个领域,大都是从基础科学实验室里发展起来的,上世纪50年代初的遗传密码研究出来了,分子生物学研究出来了,遗传工程研究出来了,这些都是在原子、分子的结构研究得比较清楚的基础上,掌握了规律。我们必须加强基础、素质教育。使学生掌握具有普遍意义的科学思维方法,提高他们的综合素质。北京大学始终把加强基础课程建设作为教学改革的重点,把学科体系中处于基础地位的重要专业必修课定为主干基础课。课程改革要加强增大基础课的比例和教育。各高校主要采取大一、大二加强基础科学知识的教育:开设公共必修基础课、理科必修基础课、专业必修基础课。

(1)早在九五期间,北京大学生命科学学院开设了8门专业基础课:生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、植物生物学、动物生物学、植物生理学、基础分子生物学。并确立了15门核心课程,要求学生用两年时间完成这些课程的学习。(2)清华大学生命科学学院则是在低段开设专业基础必修骨干课程7门:普通生物学、生物化学、细胞生物学、微生物学、分子生物学、生理学、生物物理学。开设基地班重点建设课程:生物化学、生物化学实验。(3)经十多年的发展、改革与创新,北京大学生命科学学院的课程在大一、大二更加强化了课程的基础性。大一开设:高等数学(一、二),普通化学,普通化学实验,植物生物学,植物生物学实验,物理学(一),分析化学,分析化学实验,动物生物学,动物生物学实验,生物学野外实习。大二开设:物理学(二),有机化学,有机化学实验,物理化学,物理化学实验,计算概论及上机,算法与数据结构及上机,普通物理实验,生物化学(上),生理学,生理学实验,生物统计学。

(三)课程、教材综合交叉

科学发展一方面不断分化和更加专门化,分支学科层出不穷,又高度交叉综合,以高度综合为主的整体化趋势。许多高科技的研究开发,需要多方面的综合知识才能突破而出成果。

1.学科之间交叉融合和渗透

前沿科技领域呈现群体突破的态势,导致新学科诞生。生命科学多学科交叉的研究、多学科的交叉与融合,新的交叉、边缘学科的兴起和发展。这些科学往往代表了生命科学研究的前沿和热点。

2.多种方法、思维研究

自然科学学科间的交叉渗透促进了生命科学的发展,生命的现象与规律是多维的、复杂的,仅靠现有的生命科学的知识与方法来开展研究,很难系统地、全面地、准确地揭示真正的生命本质。因此,未来生命科学要将手段、技术和方法的创新纳入重要的领域,予以优先发展,大力提倡学科交叉,用其他学科的理论思考生命活动的规律,鼓励发展原创性方法和技术。主要涉及的学科如认知科学、心理学、生物力学、组织工程学等。要注意不同学科的思想、方法的碰撞与融合。

3.课程和教材交叉融合和渗透

我们必须根据生命科学综合交叉化趋势,创新交叉综合的科学知识、课程和教材,不仅在学科内、还要在学科间构建相互交叉融合、相互联系渗透、综合的课程。如北京大学生命科学学院,原来设置的植物学,由植物分类、形态、生理、生态的知识联系起来,综合重新编制改为植物生物学;同样动物学也改动物生物学;北京大学生命科学学院“生物基地班”将生物化学中信息及调控部分放入分子生物学,将内容扩展后开设了基础分子生物学。

(四)课程、教材、教学计划多元化

各高校生命科学院可根据自己的具体情况科学的、灵活的设置课程。1.必修计划大一、大二开设公共必修基础课、理科必修基础课、专业必修基础课。例如:北京大学生命科学院现在本科四年开设的课程:(1)基础课大一、大二开设公共必修基础课,理科必修基础课和专业必修基础课。

大一:高等数学(一、二),普通化学,普通化学实验,植物生物学,植物生物学实验,物理学(一),分析化学,分析化学实验,动物生物学,动物生物学实验,生物学野外实习。

大二:物理学(二),有机化学,有机化学实验,物理化学,物理化学实验,计算概论及上机,算法与数据结构及上机,普通物理实验,生物化学(上),生理学,生理学实验,生物统计学。(2)专业课大三、大四开设必修专业课。

大三:生物化学(下),生物化学实验,基础分子生物学,基础分子生物学实验,微生物学,微生物学实验,普通生态学,细胞生物学,细胞生物学实验,遗传学,遗传学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告。大四:生物技术制药基础,现代生物技术导论,生物学综合实验。2.选修计划低段开设通识选修课。

北京大学对必修课作了一定的压缩。增大选修课的比例。许多高校突破专业选修课的范围,开设跨学科、跨年级、跨系别的选修课程。大三普遍增大专业任选修课的比例。大四还开设选修课:生理学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告,生物技术制药基础,现代生物技术导论。3.特色优势计划教材多样化、教学方法多样化、教学模式多样化等。

(五)课程、教材知识应用性

进入知识经济时代,必修课和选修课的教学中,尤其是选修课中我们要渗入高科技的教育和研究。

(六)课程、教材个性化

北京大学实行灵活的自由选课制度和转系、转专业制度。谋求学力水准、速度的个别化,尤其电脑、网络的运用,学分制及教学计划的多样化,加大选修课比重,增大了课程的灵活化、弹性化,发展、培养学生的自学能力,发展个性。还有科学与人文整合的趋势,课程设置在价值体系上的整体融合趋势。

确立课程、教学内容和结构编制原则、教学培养模式

理科本科学制四年,要着力加强素质教育。许多大学本科教育修订了新的教学计划,要坚持培养知识面宽,基础扎实,能力强,素质高的专门人才的专业口径要进一步拓宽,专业目录中的专业种数要进一步精简。

(1)北京大学提出了“加强基础,淡化专业,因材施教,分流培养”的16字教学改革方针。专业基础和通识教育并重。要按科学性原则、高校生命科学课程发展趋势及生命科学、科学技术发展趋势改革,科学创新高校现代生命科学课程。即要按专业基础和通识教育并重;课程、教材要融入、体现先进的内容和结构,现代教学方法、教材的可读性,即反应现代,融入前沿的课程现代化原则;“综合交叉”的知识结构即综合化原则;课程多样化原则;应用化原则;增加选修课比例,增大课程的灵活性、弹性化原则;“因材施教,分流培养”

即个性化原则;还要求课程设置在价值体系上的整体融合;科学与人文的结合;重视思想性;实践性,加强动手能力、科研能力的能力培养原则。我们本科阶段的课程、教材、教师要注意在系统和重点的基础上划分授课范围,减少重叠内容,特别就课程间教学内容的重复问题和衔接问题。

(2)教学模式多样化。本科教育,要确立“课堂教学、学术活动、科学实验”为主体的教学模式,融课堂教学、实践教学、科学研究为一体,把义务教育与素质教育相结合,知识传授与能力培养相融合。

教学模式多样化:有条件的学校,学生进校就定向,确定直读硕士、直读博士人选;实行联合培养,跨学校、中国科学院、外国大学交流培养等办学制度

。北京大学全面推行双学位和辅修制度,还设立“暑期学校”(小学期)