生物顯微研究技術(shù)原理教學(xué)大綱

1、生物顯微研究技術(shù)原理教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱：生物顯微研究技術(shù)原理（Technical Principles of the Microscopic Research for Biology）課程號(hào)（代碼）：501192020課程類別：選修課 學(xué)時(shí)：32 學(xué)分：2二、教學(xué)目的及要求本課程是一門兼具知識(shí)拓展和專業(yè)技能鋪墊功能的公選課程。學(xué)習(xí)這門課程的目的是較全面地認(rèn)識(shí)觀察微觀世界的方法及其科學(xué)原理。課程教學(xué)中要求學(xué)生掌握顯微研究技術(shù)相關(guān)的基本知識(shí)、技術(shù)原理和顯微圖像的分析方法，并了解該領(lǐng)域的進(jìn)展動(dòng)態(tài)和應(yīng)用實(shí)例。三、教學(xué)內(nèi)容（中、英文）1. 生物顯微技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用（Progress and

2、 application of the biological microscopic techniques）掌握（Master）：（1） 微觀世界的尺寸概念（The concept of sizes of the microscopic world）；（2） 顯微鏡和顯微標(biāo)本制作技術(shù)的演進(jìn)過程（Evolution of the microscope and microscopic specimen producing techniques）；了解（Know）：（1） 生物顯微研究的主要內(nèi)容（The main contents of the study of biological microsc

3、opy）；（2） 生物顯微研究技術(shù)的用途（The use of biological microscopic research）；（3） 顯微觀察的限制條件和影響因素（Restrictions and factors for microscopic observation）；（4） 顯微形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的配置和運(yùn)行（Configure and run of microscopy Laboratory）；（5） 主要的研究設(shè)備（Major research equipment）。2. 光學(xué)顯微鏡的類型及工作原理（The Types and working mechanisms of optical

4、microscopes）掌握（Master）：（1） 光學(xué)顯微鏡的常見類型（Common types of optical microscopes）；（2） 普通生物顯微鏡的構(gòu)造和成像原理（Structure and principles of imaging of biological microscope）；熟悉（Familiar）：（1） 各類型顯微鏡的用途（The use of various types of microscopes）；（2） 顯微鏡日常維護(hù)方法（Routine maintenance of microscope）；了解（Know）：（1） 各類顯微鏡光源的性質(zhì)和優(yōu)缺

5、點(diǎn)（The nature, advantages and disadvantages of various types of light source）；（2） 相差顯微鏡的工作原理（Working mechanism of the phase contrast microscopy）；（3） 偏光鏡工作原理（Working mechanism of the polarizing microscope）；（4） 共聚焦顯微鏡工作原理（Working mechanism of the confocal microscope）。3. 光鏡成像的偽差和分辨率（Artifacts and resolu

6、tion）掌握（Master）：（1） 物鏡消除偽差的類型（The type of lens to eliminate artifacts）；（2） 成像分辨率的影響因素（Factors affecting the imaging resolution）；了解（Know）：（1） 球面相差和色相差產(chǎn)生的原因（Causes of spherical and chromatic aberration）；（2） 物鏡內(nèi)部結(jié)構(gòu)（The internal structure of the objective lens）；（3） 超高分辨率的實(shí)現(xiàn)途徑（Ultra-high-resolution imple

7、mentation）。4. 生物顯微切片標(biāo)本的制作原理（Principle of microscopic section making in biology）掌握（Master）：（1） 化學(xué)固定的原理和固定劑的類型（Chemical fixation mechanism and types）；（2） 石蠟制片的原理和過程（Paraffin sectioning）；（3） 生物染色的一般原理（General principles of biological staining）；了解（Know）：（1） 常用混合固定劑的配方及其應(yīng)用條件（commonly used mixed fixative

8、formula and application）；（2） 灌注固定操作方法（Operation on perfusion fixation）；（3） 各類脫水劑的性能（Properties of various dehydrating agent）；（4） 特殊制片法（special section making）；（5） 特殊染色法原理與一般流程（special staining principles and the general procedure）；（6） 顯微制片的自動(dòng)化設(shè)備（Automation equipment for microscopic section making）。5

9、. 常規(guī)蘇木素-伊紅染色制片法（Routine H-E section making）掌握（Master）：（1）H-E染色法的基本原理和技術(shù)流程（H-E staining the principle and procedure）；（2）標(biāo)本的二維斷面和三維空間結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系（Relationship of the 2D section and the real 3D structure）；了解（Know）：（1） 蘇木素染色的影響因素（Factors that influence hematoxylin staining）；（2） 提高H-E染色美觀性的方法（Methods improvin

10、g the staining）；（3） H-E染色圖像的解讀和應(yīng)用（The reading and application of H-E staining images）；（4） 人工假象識(shí)別（Artifact recognition）。6. 生物分子原位檢測(cè)技術(shù)（In situ detection of bio-molecules）掌握（Master）：（1） 組織化學(xué)的原理和分類（Principles and types of histochemistry）；（2） 免疫組織化學(xué)的原理（The principle of immunohistochemistry）；了解（Know）：（1）

11、常用的常規(guī)組織化學(xué)反應(yīng)（Commonly used routine histochemistry）；（2） 酶組織化學(xué)原理（Principles of the enzyme histochemistry）；（3） 原位雜交組織化學(xué)原理（The principle of in situ hybridization histochemistry）。7. 活細(xì)胞體外觀察和分析（Observation and analysis of living cells in vitro）掌握（Master）：（1） 體外培養(yǎng)細(xì)胞的形態(tài)學(xué)特點(diǎn)和類型（Morphological characteristics of

12、 cultured cells）；了解（Know）：（1） 體外培養(yǎng)技術(shù)的用途（Application of in vitro culture）；（2） 細(xì)胞生存和生長的必要條件（Necessary conditions for the survive and growth of the cell）；（3） 無菌術(shù)的原理和操作（Principles and operation on the aseptic technique）；（4） 活細(xì)胞成像（Live cell imaging）。8. 熒光顯微技術(shù)（Fluorescence microscopy）掌握（Master）：（1） 熒光顯微觀察

13、的優(yōu)點(diǎn)和用途（Advantages and uses of the fluorescence microscopy）；了解（Know）：（1） 熒光成像原理（Fluorescence imaging principle）；（2） 常用熒光化學(xué)基團(tuán)的特點(diǎn)（Features of common fluorescent chemical groups）；（3） 分子相互作用的熒光檢測(cè)（Fluorescence detection of molecular interactions）；（4） 熒光顯微鏡構(gòu)造和操作（The construction and operation of the fluore

14、scence microscope）；（5） 量子點(diǎn)（Quantum dots）。9. 特殊顯微標(biāo)本制作技術(shù)（Special techniques for microscopic specimen）了解（Know）：（1） 各類特殊標(biāo)本制作方法的用途（Uses of various special specimens）；（2） 涂片法操作（Operation of smear）；（3） 脈管灌注染色（Vascular perfusion staining）；（4） 活體染色（In vivo staining）；（5） 磨片法（The grinding method）；（6） 透明標(biāo)本制作技術(shù)（

15、Transparent specimen making）；（7） 陣列切片技術(shù)（Techniques on tissue array）。10. 電子顯微鏡原理和標(biāo)本制作（Electron microscopy principles and specimen preparation）掌握（Master）：（1） 電子顯微鏡圖像的識(shí)讀和分析（Reading and analysis of electron microscopic images）；（2） 透射電鏡與常規(guī)光鏡標(biāo)本制作技術(shù)的主要差別（Differences between the specimen techniques of TEM a

16、nd optic microscopy）；了解（Know）：（1） 透射和掃描電鏡成像原理（Mechanisms of TEM and SEM）；（2） 常用其他超微結(jié)構(gòu)觀察技術(shù)的成像原理（Mechanisms of the other imaging for ultrastructure observation）；（3） 電鏡水平的分子原位檢測(cè)技術(shù)（In situ molecular detection with EM）。11. 顯微研究應(yīng)用實(shí)例（Microscopy Research Applications）了解（Know）：（1） 植物體外培養(yǎng)無性繁殖技術(shù)（Plant in vitro

17、 vegetative propagation techniques）；（2） 細(xì)胞基因改造和異體移植技術(shù)的原理（The transformation of cellular genes for the allograft）；（3） 臨床病理檢驗(yàn)流程（Procedures of clinical pathological detection）；（4） 神經(jīng)束路追蹤技術(shù)（Nerve tract tracing techniques）；（5） 細(xì)菌觀察的常用方法（Commonly used methods for bacteria observation）。12. 顯微圖像分析和處理（Image

18、analysis and modification）掌握（Master）：（1） 顯微形態(tài)學(xué)規(guī)范的描述和報(bào)告的方法（How to describe and report the microscopic structure）；（2） 顯微圖像尺度測(cè)定和定量分析的原理（How to detect the scale and perform a quantitative analysis）；了解（Know）：（1） 圖像分析軟件及其操作（Operating the image process softwares）；（2） 形態(tài)學(xué)套色模式圖繪制方法（Drawing model images of morphology）；（3） 虛擬切片技術(shù)原理（Technical principles of the virtual section）；（4） 基于切片的三維重建技術(shù)原理（Principles of section-based 3D reconstruction）。四、教材/參考資料 暫定教材（Teaching materials）： 生物顯微技術(shù)