《細(xì)胞工程課程標(biāo)準(zhǔn)》課程教學(xué)大綱

1、細(xì)胞工程課程標(biāo)準(zhǔn)1.細(xì)胞工程課程基本信息課程編號(hào)14113506課程名稱(chēng)細(xì)胞工程考試/考查考試總學(xué)時(shí)數(shù)64實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)24學(xué)分?jǐn)?shù)4課程性質(zhì)專(zhuān)業(yè)方向必修課適用專(zhuān)業(yè)生物工程承擔(dān)單位生物工程系第一部分 前言一、課程性質(zhì)及設(shè)置目的1.課程性質(zhì)和定位細(xì)胞工程屬于生物學(xué)一級(jí)學(xué)科下的細(xì)胞生物學(xué)二級(jí)學(xué)科，在生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃中屬于專(zhuān)業(yè)模塊課程，是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)系列課程之一。細(xì)胞工程是生物工程專(zhuān)業(yè)必修課程。通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生系統(tǒng)的掌握細(xì)胞工程各項(xiàng)技術(shù)原理及其體外細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和方法。前后續(xù)課程的安排細(xì)胞工程課程安排在生物工程專(zhuān)業(yè)的第五學(xué)期?？傉n時(shí)為64學(xué)時(shí)，其中理論40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)24學(xué)時(shí)。課程框架及學(xué)時(shí)分配如下表所示：序

2、號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)學(xué) 時(shí) 數(shù)理論實(shí)踐合計(jì)備注1緒論22細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)室設(shè)置423細(xì)胞工程基本原理和技術(shù)基礎(chǔ)424植物快速繁殖技術(shù)48 5植物的細(xì)胞培養(yǎng)及次生代謝生產(chǎn)426原生質(zhì)體及細(xì)胞懸浮培養(yǎng)67種質(zhì)的超低溫保存28動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需的基本條件239動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)4310動(dòng)物細(xì)胞的大規(guī)模離體培養(yǎng)技術(shù)2411動(dòng)物細(xì)胞融合和雜交瘤技術(shù)212細(xì)胞重組及動(dòng)物克隆技術(shù)213干細(xì)胞技術(shù)2合 計(jì)4024理論與實(shí)踐比5：3二、課程設(shè)計(jì)思路1.總體思路細(xì)胞工程是一門(mén)以細(xì)胞生物學(xué)為基礎(chǔ)理論，在組織、細(xì)胞和分子水平上，運(yùn)用工程學(xué)原理，有目的的改造生物學(xué)性狀，生產(chǎn)生物產(chǎn)品的應(yīng)用學(xué)科。在生命科學(xué)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品、養(yǎng)殖業(yè)、生物資

3、源與環(huán)境保護(hù)、新物種構(gòu)建和能源等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。細(xì)胞工程是生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才整體知識(shí)結(jié)構(gòu)及能力培養(yǎng)的重要組成部分，在生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)方案中占據(jù)重要地位，針對(duì)我院生物工程專(zhuān)業(yè)三年級(jí)的學(xué)生開(kāi)設(shè)。學(xué)生已有生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等生物科學(xué)理論基礎(chǔ)，而細(xì)胞工程可以為發(fā)酵工程提供遺傳改良的細(xì)胞，為基因工程產(chǎn)品生產(chǎn)提供重組的動(dòng)植物細(xì)胞，為酶工程、蛋白質(zhì)工程提供蛋白原料，因此，細(xì)胞工程與基因工程、發(fā)酵工程、酶工程等課程關(guān)系密切。通過(guò)本課程的教與學(xué)，使細(xì)胞工程的理論與現(xiàn)代生物技術(shù)實(shí)踐相結(jié)合，不僅使學(xué)生掌握細(xì)胞工程的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，還能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力及

4、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，提高學(xué)生的生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，為將來(lái)從事生物技術(shù)研究及相關(guān)工作奠定良好的基礎(chǔ)。2.教學(xué)內(nèi)容組織方式細(xì)胞工程課程要求學(xué)生通過(guò)課堂講授、課堂討論以及課內(nèi)實(shí)驗(yàn)等，具體掌握和應(yīng)用細(xì)胞工程相關(guān)技術(shù)，達(dá)到學(xué)生能力培養(yǎng)的目標(biāo)，并能樹(shù)立科學(xué)與技術(shù)互動(dòng)的觀(guān)念，理解各種技術(shù)能解決的生產(chǎn)實(shí)踐問(wèn)題以及面臨的挑戰(zhàn)，尤其是其中一些具有爭(zhēng)議性的技術(shù)問(wèn)題，例如克隆動(dòng)物在技術(shù)上和倫理上的問(wèn)題，了解未來(lái)可能會(huì)對(duì)人類(lèi)生活產(chǎn)生重大影響的細(xì)胞工程技術(shù)的優(yōu)、缺點(diǎn)。本課程重視學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的拓展，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用細(xì)胞工程技術(shù)解決生產(chǎn)實(shí)踐問(wèn)題的能力，以及初步設(shè)計(jì)具體課題技術(shù)路線(xiàn)的能力，促進(jìn)學(xué)生專(zhuān)業(yè)能力的發(fā)展，提高學(xué)生的實(shí)踐和探究能力

5、。課程以學(xué)生為主體，根據(jù)學(xué)生個(gè)體的專(zhuān)業(yè)背景和接受能力，采用課堂講述法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)法等多種教學(xué)方式引導(dǎo)學(xué)生了解細(xì)胞工程的課程特點(diǎn)，使學(xué)生掌握該課程的學(xué)習(xí)方法，并為學(xué)生今后參加社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐等養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。3.教學(xué)方法設(shè)計(jì)細(xì)胞工程課程的學(xué)習(xí)應(yīng)以人為本，引導(dǎo)“研究型”學(xué)習(xí)。通過(guò)學(xué)習(xí)細(xì)胞工程這門(mén)課，使學(xué)生系統(tǒng)的掌握細(xì)胞工程技術(shù)原理及其體外細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。因此在細(xì)胞工程理論課的教學(xué)中主要有引導(dǎo)式、啟發(fā)式、比較式等教學(xué)方法，結(jié)合專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)、就業(yè)的需要，選擇課程內(nèi)容，除此之外教師引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，講新課前留預(yù)習(xí)提綱、習(xí)題，要求學(xué)生上課前要完成，老師檢查預(yù)習(xí)情況；新的課程講解

6、結(jié)束，老師要通過(guò)提問(wèn)、作業(yè)、做練習(xí)題、小測(cè)驗(yàn)等驗(yàn)證學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，教師要相應(yīng)調(diào)整講課形式，幫助學(xué)生將未理解的知識(shí)消化。在實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)中，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)主要是圍繞體外細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。在教學(xué)中體現(xiàn)理論、實(shí)訓(xùn)一體化，本著“理論夠用，突出技能”的原則，以基礎(chǔ)知識(shí)為主體，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生的實(shí)踐技能和創(chuàng)業(yè)精神的培養(yǎng)，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法主要是講授、演示、學(xué)生操作，充分發(fā)揮現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)條件使每個(gè)學(xué)生都能掌握細(xì)胞培養(yǎng)的實(shí)訓(xùn)技能。4.考核評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)課程的考核目標(biāo)重在使學(xué)生理解細(xì)胞工程的各種技術(shù)的基本原理，技術(shù)路線(xiàn)和方法，并在掌握基本知識(shí)的前提下，能針對(duì)具體課題的技術(shù)路線(xiàn)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。因此，本課程的考

7、核不僅注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的評(píng)價(jià)也強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)，考核應(yīng)能促進(jìn)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的形成與發(fā)展。考核指標(biāo)應(yīng)是多元的，主要包括三部分內(nèi)容，既要考核學(xué)生掌握課堂重要內(nèi)容、知識(shí)點(diǎn)以及利用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；還要結(jié)合課內(nèi)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)果分析討論來(lái)指導(dǎo)、考核學(xué)生；同時(shí)結(jié)合重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容布置課外閱讀文獻(xiàn)和大作業(yè)，讓學(xué)生自己查閱整理文獻(xiàn)、分析討論相關(guān)問(wèn)題，鍛煉小型綜述論文的撰寫(xiě)能力，以此調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與的積極性，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。第二部分 課程目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)（1）掌握植物組織培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交技術(shù)及其應(yīng)用。（2）掌握動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和體細(xì)胞核移植技術(shù)及其應(yīng)用。（3）掌握植物細(xì)胞與

8、組織培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物的生物制藥技術(shù)的相關(guān)原理、方法、工藝與調(diào)控技術(shù)。（4）掌握動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)生成藥用產(chǎn)品的相關(guān)原理、方法、工藝與調(diào)控技術(shù)。（5）了解細(xì)胞工程的特點(diǎn)及其與現(xiàn)代生物技術(shù)、相關(guān)學(xué)科的關(guān)系。（6）了解國(guó)內(nèi)外細(xì)胞工程的新進(jìn)展。二、技能目標(biāo)（1）進(jìn)行植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。（2）運(yùn)用細(xì)胞生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，分析細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)。（3）針對(duì)具體細(xì)胞工程課題進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)。（4）搜集有關(guān)細(xì)胞工程研究進(jìn)展和應(yīng)用方面的資料，進(jìn)行整理、分析和交流，撰寫(xiě)專(zhuān)題綜述報(bào)告。（5）面對(duì)來(lái)自媒體和他人關(guān)于細(xì)胞工程技術(shù)安全性和倫理問(wèn)題的不同觀(guān)點(diǎn)，能夠運(yùn)用已有的知識(shí)進(jìn)行辨析，初步形成客觀(guān)的、科

9、學(xué)的評(píng)價(jià)。三、素質(zhì)目標(biāo)（1）體驗(yàn)植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。（2）討論細(xì)胞工程技術(shù)的社會(huì)意義。（3）認(rèn)同細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)理論研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)之間的關(guān)系。（4）關(guān)注細(xì)胞工程的發(fā)展和應(yīng)用前景。（5）關(guān)注細(xì)胞工程技術(shù)的安全性問(wèn)題，認(rèn)識(shí)到每一項(xiàng)生物技術(shù)的發(fā)展都有可能帶來(lái)安全性和倫理問(wèn)題。（6）養(yǎng)成學(xué)生參與社會(huì)問(wèn)題討論的意識(shí)，并能以理性的、積極的態(tài)度關(guān)注問(wèn)題的解決通過(guò)科技手段的進(jìn)步、社會(huì)規(guī)范的建立等途徑“趨利避害”。（7）培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，具備團(tuán)隊(duì)精神和合作交流意識(shí)，并指導(dǎo)自己的日常生活與行動(dòng)。第三部分 教學(xué)內(nèi)容與要求一、理論課課程內(nèi)容劃分為三級(jí)，即基礎(chǔ)性?xún)?nèi)容、提高性?xún)?nèi)容、拓展性?xún)?nèi)容。基礎(chǔ)性?xún)?nèi)容構(gòu)

10、成課程的主體框架，是教師必須講授和學(xué)生必須掌握的內(nèi)容；提高性?xún)?nèi)容和拓展性?xún)?nèi)容是基礎(chǔ)性?xún)?nèi)容在一定程度上的延伸和豐富，教師可根據(jù)實(shí)際情況選講或?qū)ｎ}講座】理論課程由細(xì)胞工程基礎(chǔ)、人工繁殖、新品種培育、生物制品生產(chǎn)、干細(xì)胞與組織工程5個(gè)單元組成。知識(shí)單元基礎(chǔ)性?xún)?nèi)容提高性?xún)?nèi)容拓展性?xún)?nèi)容能力培養(yǎng)目標(biāo)第一單元細(xì)胞工程基礎(chǔ)細(xì)胞工程的定義、細(xì)胞工程的應(yīng)用細(xì)胞工程的歷史細(xì)胞工程與其他學(xué)科、技術(shù)的關(guān)系能夠分析細(xì)胞工程的應(yīng)用前景第二單元人工繁殖植物組織培養(yǎng)再生植株、人工種子技術(shù)、體外受精動(dòng)物人工繁殖技術(shù)、細(xì)胞核移植動(dòng)物人工繁殖技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程、植物組織培養(yǎng)的實(shí)際應(yīng)用、激素在植物再生中的作用、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)

11、技術(shù)的發(fā)展歷程植物組織培養(yǎng)技術(shù)在節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境等方面的重要意義，體細(xì)胞核移植技術(shù)在研究和應(yīng)用中存在的問(wèn)題把握植物組織培養(yǎng)再生植株過(guò)程，掌握動(dòng)物人工繁殖的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用第三單元新品種培育細(xì)胞融合與篩選技術(shù)、體細(xì)胞雜交、多倍體與單倍體育種技術(shù)原生質(zhì)體誘變育種、已成功的動(dòng)物細(xì)胞融合實(shí)例闡示細(xì)胞融合的理論基礎(chǔ)和方法、掌握細(xì)胞融合技術(shù)的應(yīng)用第四單元生物制品生產(chǎn)植物細(xì)胞培養(yǎng)特點(diǎn)、植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、植物細(xì)胞培養(yǎng)制備代謝產(chǎn)物、生物反應(yīng)器與調(diào)控技術(shù)、植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)特點(diǎn)、動(dòng)物細(xì)胞的體外培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞生物制藥光生物反應(yīng)器、動(dòng)物細(xì)胞生物制藥的應(yīng)用工廠(chǎng)化生產(chǎn)人參皂甙的基本過(guò)程、雜交

12、瘤技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體掌握植物、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)藥用產(chǎn)品的原理、方法、工藝與調(diào)控第五單元干細(xì)胞與組織工程胚胎干細(xì)胞與成體干細(xì)胞的分離和培養(yǎng)技術(shù)、組織工程三要素干細(xì)胞特點(diǎn)、組織工程特點(diǎn)、細(xì)胞療法、人工器官干細(xì)胞研究最新進(jìn)展、組織工程研究最新進(jìn)展掌握干細(xì)胞和組織工程特點(diǎn)及其應(yīng)用（二）實(shí)驗(yàn)課課程目標(biāo)：以提高綜合素質(zhì)與能力為目標(biāo)，使學(xué)生將所學(xué)習(xí)的細(xì)胞工程原理與技術(shù)應(yīng)用到解決具體問(wèn)題中去，鍛煉學(xué)生思考問(wèn)題、動(dòng)手解決問(wèn)題的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。必修實(shí)驗(yàn)是緊密結(jié)合理論教學(xué)開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，屬于基礎(chǔ)性?xún)?nèi)容，是教師必須講授和學(xué)生必須掌握并實(shí)際操作的內(nèi)容。此外，還可探索嘗試學(xué)生申請(qǐng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以及學(xué)生自主的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

13、模式。教師可根據(jù)實(shí)際情況選做或?qū)ｍ?xiàng)研究實(shí)驗(yàn)課程由細(xì)胞工程基本技術(shù)、植物組織培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)3個(gè)單元組成。實(shí)驗(yàn)單元必修實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)目標(biāo)第一單元細(xì)胞工程基本技術(shù)實(shí)驗(yàn)器材的清洗和消毒獨(dú)立完成操作，進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)第二單元植物組織培養(yǎng)植物培養(yǎng)基的配置與滅菌獨(dú)立完成操作，進(jìn)行總結(jié)接種與愈傷組織誘導(dǎo)分化合作完成操作，客觀(guān)地觀(guān)察和描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象第三單元?jiǎng)游锛?xì)胞實(shí)驗(yàn)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的配制與滅菌獨(dú)立完成操作，辯析與植物細(xì)胞培養(yǎng)液的區(qū)別動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)獨(dú)立完成細(xì)胞傳代，了解細(xì)胞凍存與復(fù)蘇步驟動(dòng)物細(xì)胞改造與鑒定合作完成操作，客觀(guān)地觀(guān)察和描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析問(wèn)題、闡明與研究該問(wèn)題相關(guān)的知識(shí)第四部分 課程實(shí)施及建議一、教材選

14、用與編寫(xiě)建議1.教材選用建議建議使用的教材是由高等教育出版社出版2008年李志勇編著的細(xì)胞工程學(xué)（第二版）。該教材入選“十一五”國(guó)家規(guī)劃教材，已連續(xù)印刷2次，發(fā)行近萬(wàn)冊(cè)，是高等教育出版社第一部全面系統(tǒng)的高校細(xì)胞工程教材。由李志勇編著出版的第一版教材被復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)等百余家高校選用作為教材或教學(xué)參考書(shū)，其中多家以該教材建設(shè)精品課程。選用高校涉及綜合性、理工科、醫(yī)藥類(lèi)、師范類(lèi)、農(nóng)林類(lèi)、海洋科學(xué)等高校，具有非常廣泛的適用范圍。現(xiàn)在正在使用的教材是李志勇編著的細(xì)胞工程學(xué)（第二版）。2.推薦教材（1）李志勇編著，細(xì)胞工程，北京：科學(xué)出版社，2003年版。（2）Zhong, J.J. e

15、d. Plant Cells. in: Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology (Managing Editor: Scheper, T.). Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 2001（3）謝從華等編著，植物細(xì)胞工程，北京：高等教育出版社，2004年版。（4）徐永華編著，動(dòng)物細(xì)胞工程，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002年版。（5）王蒂主編，細(xì)胞工程學(xué)，北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003年版。（6）安利國(guó)主編，細(xì)胞工程，科學(xué)出版社，2004年版。 （7）周維燕主編，植物細(xì)胞工程原理與技術(shù)，

16、北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2001年版。（8）陳志南主編，細(xì)胞工程，北京：科學(xué)出版社，2005年版。教學(xué)法方法建議1、教學(xué)組織與形式為達(dá)到細(xì)胞工程課程的總目標(biāo)，建議課程采取理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)形式進(jìn)行組織教學(xué)。理論教學(xué)采取課堂講授、課堂討論、課外擴(kuò)展學(xué)習(xí)相結(jié)合的“研究型”教學(xué)，并且，在課程的教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行必要的輔導(dǎo)答疑。實(shí)驗(yàn)教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生自行設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)方案，鼓勵(lì)創(chuàng)新，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力、集中和開(kāi)放式相結(jié)合（除傳統(tǒng)的集中式教學(xué)方式外，探索學(xué)生為主體的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式）、科研和教學(xué)相結(jié)合（鼓勵(lì)學(xué)生課外參加教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員及相關(guān)教師的科研項(xiàng)目）的形式組織教學(xué)。2、教學(xué)方法與手段嘗試“研究型”教學(xué)方法，在講解主要的基本原理、技術(shù)方法基礎(chǔ)上，結(jié)合關(guān)鍵問(wèn)題和實(shí)際應(yīng)用舉例，進(jìn)行課堂討論和講解，指定文獻(xiàn)供學(xué)生課后自學(xué)，通過(guò)布置大作業(yè)鍛煉學(xué)生整理資料、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。教學(xué)手段上，盡量采用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，每節(jié)課都采用多媒體教學(xué)，并輔助以板書(shū)、視頻等。盡可能全程錄像，供網(wǎng)上學(xué)習(xí)。開(kāi)設(shè)“細(xì)胞工程”課程網(wǎng)站，提供PPT教案、教學(xué)錄像以及其他擴(kuò)展性學(xué)習(xí)的教學(xué)資料，實(shí)現(xiàn)