細(xì)胞工程教學(xué)大綱-生物技術(shù)專業(yè) 教學(xué)大綱

《細(xì)胞工程》教學(xué)大綱課程編碼1151752011356課程類別專業(yè)系列課程課程名稱細(xì)胞工程英文名稱CellEngineering學(xué)分2建議修讀學(xué)期6總學(xué)時(shí)數(shù)36其中：實(shí)踐學(xué)時(shí)0實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)0其他學(xué)時(shí)0課外學(xué)時(shí)0預(yù)修課程普通生物學(xué)；細(xì)胞生物學(xué)；分子生物學(xué)；植物生理學(xué)考核方式期末考試+小組討論+平時(shí)作業(yè)適用專業(yè)生物技術(shù)一、課程目標(biāo)通過本課程的理論教學(xué)，學(xué)生應(yīng)具備以下能力：1．通過對細(xì)胞工程的課程學(xué)習(xí)，掌握細(xì)胞工程的主要技術(shù)的原理和操作方法，掌握優(yōu)良動植物的人工系列、新品種培育、細(xì)胞工程生物制品及細(xì)胞療法與組織修復(fù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。（支撐畢業(yè)要求2知識整合）2．通過現(xiàn)代信息手段學(xué)習(xí)細(xì)胞工程的原理和技術(shù)，并能利用細(xì)胞工程的理論和技術(shù)來解釋相關(guān)的生命現(xiàn)象和解決實(shí)際生活中相關(guān)的問題。（支撐畢業(yè)要求5技術(shù)融合）3、了解現(xiàn)代細(xì)胞工程的發(fā)展趨勢，及時(shí)了解如動植物生物制藥、干細(xì)胞、組織工程、體細(xì)胞克隆等為代表的最前沿生物技術(shù)的最新研究進(jìn)展和動態(tài)，更新自身的知識體系。（支撐畢業(yè)要求7自主學(xué)習(xí)）二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)權(quán)重課程目標(biāo)2.知識整合2-1熟練掌握生物學(xué)、生物技術(shù)及其與其他相關(guān)學(xué)科的基本理論、基本知識和基本實(shí)驗(yàn)技能，具備一定的整合生物學(xué)專業(yè)理論知識和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐知識的能力。課程目標(biāo)14.技術(shù)融合4-2理解生物學(xué)、生物技術(shù)與其他學(xué)科及專業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)性，具備將相關(guān)研究方法應(yīng)用到生物技術(shù)相關(guān)的科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)開發(fā)的能力。課程目標(biāo)27.自主學(xué)習(xí)7-2主動及時(shí)了解生物技術(shù)以及相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)研究的新進(jìn)展和動態(tài)，進(jìn)行個(gè)人知識體系的更新。課程目標(biāo)3三、教學(xué)內(nèi)容、重難點(diǎn)和課時(shí)安排1．動物細(xì)胞工程的概論（支撐課程目標(biāo)1） 2學(xué)時(shí)1.1動物細(xì)胞工程的定義及特點(diǎn)（※）1.2動物細(xì)胞工程的主要研究內(nèi)容及應(yīng)用（※）1.3動物細(xì)胞工程發(fā)展的主要標(biāo)志性階段學(xué)習(xí)要求：掌握動物細(xì)胞工程的定義、特點(diǎn)及研究的主要內(nèi)容，熟悉動物細(xì)胞工程發(fā)展的歷程及應(yīng)用領(lǐng)域；了解細(xì)胞工程在生物技術(shù)中的地位及與相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系。2．動物細(xì)胞工程基礎(chǔ)（支撐課程目標(biāo)1，2） 2學(xué)時(shí)2.1生殖細(xì)胞與早期胚胎發(fā)育（※）2.2細(xì)胞培養(yǎng)的基本條件（實(shí)驗(yàn)室布局、主要設(shè)備、實(shí)驗(yàn)用品及空氣凈化條件）2.3動物細(xì)胞工程基本研究方法（無菌技術(shù)、顯微技術(shù)、細(xì)胞觀察與分析、細(xì)胞分離）（※）學(xué)習(xí)要求：結(jié)合自主復(fù)習(xí)細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)的知識，回顧與細(xì)胞工程相關(guān)的基本理論知識，掌握動物生殖細(xì)胞與早期胚胎發(fā)育的過程；熟悉實(shí)驗(yàn)室基本條件；重點(diǎn)掌握動物細(xì)胞工程的基本研究方法。3．動物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)與生物制藥（支撐課程目標(biāo)1，2） 4學(xué)時(shí)3.1動物細(xì)胞體外培養(yǎng)的特點(diǎn)（生長特點(diǎn)、遺傳學(xué)特征、代謝調(diào)節(jié)、影響因素等）3.2動物細(xì)胞的培養(yǎng)工程與生物反應(yīng)器（培養(yǎng)模式、培養(yǎng)工藝、生物反應(yīng)器）（※）3.3動物細(xì)胞培養(yǎng)生物制藥（疫苗、基因工程藥物、抗體藥物、蛋白藥物等）學(xué)習(xí)要求：了解體外培養(yǎng)的動物細(xì)胞體外培養(yǎng)的特點(diǎn)（生長特點(diǎn)、遺傳學(xué)特征、代謝調(diào)節(jié)、影響因素等）；掌握動物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)的培養(yǎng)模式、培養(yǎng)工藝及常用的生物反應(yīng)器類型。熟悉動物細(xì)胞培養(yǎng)在生物制藥（疫苗、基因工程藥物、抗體藥物、蛋白藥物等）等領(lǐng)域的應(yīng)用。4．細(xì)胞融合與單克隆抗體（支撐課程目標(biāo)1，2） 4學(xué)時(shí)4.1動物細(xì)胞融合的生物學(xué)基礎(chǔ)與分子機(jī)制（※）4.2動物細(xì)胞融合技術(shù)（生物法、化學(xué)法、物理法、新方法）（※）4.3動物細(xì)胞融合技術(shù)的應(yīng)用4.4單克隆抗體原理、制備流程（※）4.5新型單克隆抗體制備技術(shù)4.6單克隆抗體的應(yīng)用（醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、農(nóng)牧業(yè)、食品安全、疾病治療）學(xué)習(xí)要求：了解細(xì)胞融合的生物學(xué)基礎(chǔ)與分子機(jī)制及應(yīng)用；掌握細(xì)胞融合技術(shù)的方法、原理及應(yīng)用、重點(diǎn)掌握單克隆抗體的原理、制備流程及其應(yīng)用。了解新型單克隆抗體技術(shù)。5．干細(xì)胞與組織工程（支撐課程目標(biāo)1，2，3） 4學(xué)時(shí)5.1干細(xì)胞的生物學(xué)特性5.2胚胎干細(xì)胞的建系和鑒定5.3成體干細(xì)胞及其應(yīng)用（※）5.4誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（IPS）（※）5.5組織工程5.6組織工程基本要素（種子細(xì)胞、支架材料和細(xì)胞因子）（※）5.7組織工程的技術(shù)路線與方法5.8組織工程產(chǎn)品（皮膚、骨骼、肌腱、血管）學(xué)習(xí)要求：結(jié)合自主復(fù)習(xí)細(xì)胞生物學(xué)關(guān)于干細(xì)胞的知識，理解干細(xì)胞相關(guān)的基本概念，熟悉掌握胚胎干細(xì)胞系體外培養(yǎng)的關(guān)鍵技術(shù)；重點(diǎn)掌握成體干細(xì)胞研究和應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)及在臨床醫(yī)學(xué)上應(yīng)用進(jìn)展；掌握IPS的定義及研究意義；重點(diǎn)掌握組織工程的定義、基本要求（種子細(xì)胞、支架材料和細(xì)胞因子）、熟悉組織工程的技術(shù)路線，了解目前主要的組織工程產(chǎn)品。6．基因打靶與轉(zhuǎn)基因動物（支撐課程目標(biāo)1，2） 2學(xué)時(shí)6.1基因打靶概念及操作流程6.2轉(zhuǎn)基因動物細(xì)胞生物反應(yīng)器（※）6.3轉(zhuǎn)基因動物生物反應(yīng)器學(xué)習(xí)要求：了解基因打靶的發(fā)展歷史，掌握基因打靶概念及操作流程，正負(fù)篩選法的基本原理。掌握轉(zhuǎn)基因動物的制備方法；理解掌握轉(zhuǎn)基因動物生物反應(yīng)器的制備原理及流程；了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)存在的問題與最新研究進(jìn)展。7．動物染色體工程（支撐課程目標(biāo)1，2） 2學(xué)時(shí)7.1多倍染色體技術(shù)（※）7.2雌雄核技術(shù)7.3染色體轉(zhuǎn)移技術(shù)7.4人工染色體技術(shù)學(xué)習(xí)要求：掌握動物染色體倍性改造的原理；掌握動物染色體結(jié)構(gòu)改造的原理，重點(diǎn)掌握人工染色體的概念及主要的人工染色體。熟悉動物染色體工程研究的主要內(nèi)容；動物染色體加倍技術(shù)分類、特點(diǎn)及適用對象。8．動物生殖細(xì)胞工程（支撐課程目標(biāo)1，2） 2學(xué)時(shí)8.1精子和卵子的獲取8.2X、Y精子的分離83體外受精技術(shù)及其應(yīng)用（試管嬰兒）（※）8.4顯微受精技術(shù)8.5精子和卵子的冷凍保存學(xué)習(xí)要求：了解精子和卵子的獲取方法，X、Y精子的分離的方法及現(xiàn)實(shí)意義；重點(diǎn)掌握體外受精技術(shù)基本過程及其應(yīng)用（試管嬰兒）。掌握顯微受精基本原理、方法及影響因素，熟悉精子和卵子的冷凍保存。9．動物胚胎工程（支撐課程目標(biāo)1，2，3） 2學(xué)時(shí)9.1胚胎移植技術(shù)（※）9.2胚胎分割9.3嵌合體技術(shù)9.4早期胚胎性別控制與鑒定9.5動物克隆技術(shù)的原理（※）9.6克隆動物的制備（※）學(xué)習(xí)要求：掌握動物胚胎移植的概念、原理和技術(shù)程序；熟悉動物胚胎分割技術(shù)的概念、原理、主要方法及影響因素；熟悉動物嵌合體的概念、制作方法及主要用途；了解動物早期動物性別鑒別的概念、意義及其方法；重點(diǎn)掌握細(xì)胞核移植和動物克隆的主要操作程序。了解動物克隆所帶來的社會影響。10．植物組織與器官培養(yǎng)（支撐課程目標(biāo)1，2）（※） 4學(xué)時(shí)10.1定義與基本原理10.2植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用10.3植物組織培養(yǎng)中快繁技術(shù)10.4人工種子10.5植物組織與器官的生物反應(yīng)器培養(yǎng)10.6植物組織與器官培養(yǎng)存在的問題學(xué)習(xí)要求：了解植物的組織和器官培養(yǎng)的概念及基本原理，理解植物細(xì)胞分化與形態(tài)建成的過程?；趲追N模式植物，熟悉常規(guī)植物組培的操作步驟，并掌握植物組織與器官培養(yǎng)的應(yīng)用前景。11．植物細(xì)胞培養(yǎng)（支撐課程目標(biāo)1，2） 4學(xué)時(shí)11.1植物細(xì)胞培養(yǎng)的方法11.2植物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基11.3植物單細(xì)胞培養(yǎng)（※）11.4植物細(xì)胞培養(yǎng)的意義的應(yīng)用舉例11.5植物細(xì)胞的生物反應(yīng)器大規(guī)模培養(yǎng)11.6植物細(xì)胞兩相培養(yǎng)技術(shù)11.7植物細(xì)胞的生物反應(yīng)器固定化培養(yǎng)11.8植物細(xì)胞培養(yǎng)存在的問題與發(fā)展趨勢學(xué)習(xí)要求：了解植物細(xì)胞培養(yǎng)（包含植物單細(xì)胞培養(yǎng)）的具體操作流程，理解植物細(xì)胞培養(yǎng)的意義與應(yīng)用價(jià)值。了解植物細(xì)胞培養(yǎng)的生物反應(yīng)器培養(yǎng)技術(shù)的原理及方法，掌握現(xiàn)有植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)中存在的問題及未來發(fā)展趨勢。12．植物轉(zhuǎn)基因（支撐課程目標(biāo)2，3） 4學(xué)時(shí)12.1植物組織和細(xì)胞培養(yǎng)在植物轉(zhuǎn)基因中的應(yīng)用（※）12.2植物生物反應(yīng)器12.3轉(zhuǎn)基因植物的潛在風(fēng)險(xiǎn)和應(yīng)對措施學(xué)習(xí)要求：了解植物組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)在植物轉(zhuǎn)基因過程中的重要性，熟悉植物轉(zhuǎn)基因及基因編輯技術(shù)的原理及操作流程，理解轉(zhuǎn)基因植物的潛在風(fēng)險(xiǎn)，并樹立正確的轉(zhuǎn)基因在植物或作物中的應(yīng)用觀念。四、課程教學(xué)方法1、教學(xué)方式：本課程主要采用線上和線下相結(jié)合的教學(xué)方法。2、教學(xué)手段：（1）線上教學(xué)主要是通過BB網(wǎng)絡(luò)平臺課前布置下次課的授課內(nèi)容，督促學(xué)生提前預(yù)習(xí)。課后可通過BB網(wǎng)絡(luò)平臺對學(xué)習(xí)的課程進(jìn)行討論，在BB網(wǎng)絡(luò)平臺提供一些小視頻、圖片等學(xué)習(xí)材料，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使老師和學(xué)生保持良好的溝通交流。并隨時(shí)布置作業(yè)，來檢查學(xué)生對知識的掌握情況。（2）線下教學(xué)主要采用課堂教學(xué)的模式，教師通過PPT課件和動畫等多媒體手段講授知識，通過提問和小組討論的方式和學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場的交流和互動。并隨堂布置一些思考題，以便學(xué)生更好地掌握課堂內(nèi)容。五、實(shí)踐教學(xué)安排本門課程為專業(yè)系列課程的理論課，沒有實(shí)驗(yàn)教學(xué)的安排。本課程通過Bb平臺設(shè)置小組討論的學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)生以小組為單位，針對課程相關(guān)的某個(gè)國際熱點(diǎn)和前沿的分子生物學(xué)理論或技術(shù)問題，針對其發(fā)生發(fā)展、主要內(nèi)容及展望進(jìn)行概括綜述，并在Bb平臺的討論區(qū)發(fā)表。各組之間對內(nèi)容進(jìn)行討論和評價(jià)。討論內(nèi)容的質(zhì)量以及參與程度，將作為小組討論的考核依據(jù)。六、課程教學(xué)評價(jià)課程教學(xué)目標(biāo)考核內(nèi)容實(shí)施方式課程目標(biāo)1通過對細(xì)胞工程的課程學(xué)習(xí)，掌握細(xì)胞工程的主要技術(shù)的原理和操作方法，掌握優(yōu)良動植物的人工系列、新品種培育、細(xì)胞工程生物制品及細(xì)胞療法與組織修復(fù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。1、對細(xì)胞工程的一些基本概念有所了解。2、掌握細(xì)胞工程的基礎(chǔ)理論3、掌握細(xì)胞工程所涉及的主要技術(shù)的原理及基本步驟。4、了解細(xì)胞工程技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用。Bb平臺小組討論期末考試課程目標(biāo)2通過現(xiàn)代信息手段學(xué)習(xí)細(xì)胞工程的原理和技術(shù)，并能利用細(xì)胞工程的理論和技術(shù)來解釋相關(guān)的生命現(xiàn)象和解決實(shí)際生活中相關(guān)的問題。1、熟悉細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合、體外受精、細(xì)胞核移植、轉(zhuǎn)基因等細(xì)胞工程常用技術(shù)。2、掌握細(xì)胞工程技術(shù)在生物制品、動物植物快速繁殖、新品種培育、細(xì)胞治療和組織修復(fù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。平時(shí)作業(yè)（1）Bb平臺小組討論期末考試課程目標(biāo)3了解現(xiàn)代細(xì)胞工程的發(fā)展趨勢，及時(shí)了解如動植物生物制藥、干細(xì)胞、組織工程、體細(xì)胞克隆等為代表的最前沿生物技術(shù)的最新研究進(jìn)展和動態(tài)，更新自身的知識體系。1、了解動植物細(xì)胞生物制藥、體細(xì)胞克隆、干細(xì)胞、組織工程等前沿技術(shù)的最新研究進(jìn)展和動態(tài)。2、了解干細(xì)胞在細(xì)胞療法、組織再生及基因治療等領(lǐng)域的發(fā)展?jié)摿?。平時(shí)作業(yè)（2）Bb平臺小組討論期末考試七、成績評定方法1、成績評定方式學(xué)生的成績由期末考試（70%）；Bb平臺小組討論（1次）：10%；平時(shí)作業(yè)（2次）：20%；平時(shí)作業(yè)：共布置2次平時(shí)作業(yè)（動植物各1次），作業(yè)為小的綜述性論文，開放式題目，主要針對《細(xì)胞工程》目前研究熱點(diǎn)或前沿的技術(shù)為主，評價(jià)依據(jù)：主要根據(jù)內(nèi)容的前沿性、系統(tǒng)性、實(shí)用性等評定。小組討論：在Bb平臺上布置1次以小組為單位的討論，討論內(nèi)容的質(zhì)量占該部分成績的60%，討論的參與程度占40%。2、課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)方式【請?jiān)谙卤碇姓f明各課程目標(biāo)采用的評定方式，每個(gè)課程目標(biāo)下，各評定方式的權(quán)重之和應(yīng)為100%】課程教學(xué)目標(biāo)期末考試小組討論平時(shí)作業(yè)2分值權(quán)重分值權(quán)重分值權(quán)重課程目標(biāo)18080%2020%00課程目標(biāo)22020%3030%5050%課程目標(biāo)3005050%5050%課程目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算方法：1、課程分目標(biāo)達(dá)成度=課程分目標(biāo)下各評定方式的“學(xué)生平均成績/分值*權(quán)重”之和。2、整體課程目標(biāo)達(dá)成度：各課程分目標(biāo)達(dá)成度的最小值。八、課程學(xué)習(xí)資源1、選用教材教材名稱編者出版社出版時(shí)間是否馬工程教材備注細(xì)胞工程李志勇高等教育出版社2018年否2、主要參考書目（1）鄧寧主編《動物細(xì)胞工程》2014年科學(xué)出版社（2）潘瑞熾主編《植物細(xì)胞工程》2010年廣東高等教育出版社3、其它學(xué)習(xí)資源（1）BB網(wǎng)絡(luò)平臺（2）線上精品課：/sCourse/course_2946.html細(xì)胞工程（國家級資源共享課）上海交通大學(xué)李志勇中國大學(xué)精品開放課程/course/JNU-1207122805#/info動物細(xì)胞工程暨南大學(xué)鄧寧中國大學(xué)慕課MOOC/sCourse/course_2734.html細(xì)胞工程學(xué)（（國家級資源共享課）華中科技大學(xué)柳俊中國大學(xué)精品開放課程九、課程學(xué)習(xí)建議（一）自主學(xué)習(xí)：1、建議學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)、圖書館自主查閱課程中涉及的學(xué)習(xí)資源，針對不同的討論主題，自主課下學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮自身的學(xué)習(xí)能動性。2、建議課后及時(shí)登錄Bb平臺，認(rèn)真參與小組討論，培養(yǎng)自身提出問題、分析問題和解決問題的科學(xué)探究以及創(chuàng)新能力。（二）研究性學(xué)習(xí)學(xué)生可以對感興趣的某一前沿主題或應(yīng)用案例，查閱相關(guān)的研究文獻(xiàn)資料，并將其整理讀書報(bào)告等形式，形成研究性學(xué)習(xí)論文，提高自身分析及解決問題的能力。十、評分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)90-10080-8970-7960-690-59優(yōu)良中及格不及格課程目標(biāo)1通過對細(xì)胞工程的課程學(xué)習(xí)，掌握細(xì)胞工程的主要技術(shù)的原理和操作方法，掌握優(yōu)良動植物的人工系列、新品種培育、細(xì)胞工程生物制品及細(xì)胞療法與組織修復(fù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。能夠扎實(shí)掌握細(xì)胞工程的主要技術(shù)的原理和操作方法，掌握優(yōu)良動植物的人工系列、新品種培育、細(xì)胞工程生物制品及細(xì)胞療法與組織修復(fù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。能夠較好掌握細(xì)胞工程的主要技術(shù)的原理和操作方法，掌握優(yōu)良動植物的人工系列、新品種培育、細(xì)胞工程生物制品及細(xì)胞療法與組織修復(fù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。能夠掌握細(xì)胞工程的主要技術(shù)的原理和操作方法，掌握優(yōu)良動植物的人工系列、新品種培育、細(xì)胞工程生物制品及細(xì)胞療法與組織修復(fù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。能夠基本掌握細(xì)胞工程的主要技術(shù)的原理和操作方法，掌握優(yōu)良動植物的人工系列、新品種培育、細(xì)胞工程生物制品及細(xì)胞療法與組織修復(fù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。未能掌握細(xì)胞工程的主要技術(shù)的原理和操作方法，掌握優(yōu)良動植物的人工系列、新品種培育、細(xì)胞工程生物制品及細(xì)胞療法與組織修復(fù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。課程目標(biāo)2通過現(xiàn)代信息手段學(xué)習(xí)細(xì)胞工程的原理和技術(shù)，并能利用細(xì)胞工程的理論和技術(shù)來解釋相關(guān)的生命現(xiàn)象和解決實(shí)際生活中相關(guān)的問題。能夠熟練通過現(xiàn)代信息手段學(xué)習(xí)細(xì)胞工程的原理和技術(shù)，并能利用細(xì)胞工程的理論和技術(shù)來解釋相關(guān)的生命現(xiàn)象和解決實(shí)際生活中相關(guān)的問題。能夠較為通過現(xiàn)代信息手段學(xué)習(xí)細(xì)胞工程的原理和技術(shù)，并能利用細(xì)胞工程的理論和技術(shù)來解釋相關(guān)