功能材料專業(yè)《細(xì)胞生物學(xué)》課程教學(xué)大綱

【細(xì)胞生物學(xué)】【CellBiology】一．基本信息（必填項(xiàng)）課程代碼：【103931】課程學(xué)分/學(xué)時(shí)：【3/48】面向?qū)I(yè)：【功能材料（生物材料方向）】課程性質(zhì)：【學(xué)科基礎(chǔ)指定選修課】開課院系：生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院使用教材：主教材【細(xì)胞生物學(xué)（第5版），翟中和，王喜忠，丁明孝，高等教育出版社;2020.5】輔助教材【細(xì)胞生物學(xué)（第2版），王金發(fā)，科學(xué)出版社；2020.7】先修課程：【無】并修課程：【生物化學(xué)100712（3）】后續(xù)課程：【組織工程與再生醫(yī)學(xué)104001（2）】二．課程目標(biāo)（必填項(xiàng)）本課程是功能材料（生物材料方向）專業(yè)三年級(jí)學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)課?！都?xì)胞生物學(xué)》課程是功能材料（生物材料方向）專業(yè)的基礎(chǔ)理論課。通過細(xì)胞生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、細(xì)胞生命活動(dòng)規(guī)律的基本知識(shí)，了解細(xì)胞生物學(xué)的研究方法和手段，為開展功能材料（生物材料方向）領(lǐng)域的相關(guān)問題的實(shí)驗(yàn)研究奠定基礎(chǔ)。通過開展不同類型的小組活動(dòng)，使學(xué)生形成科學(xué)思維能力、表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力。同時(shí)，結(jié)合科學(xué)案例、社會(huì)熱點(diǎn)問題討論使學(xué)生具有正確的生命倫理觀和價(jià)值觀。課程目標(biāo)1（知識(shí)目標(biāo)）：掌握細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與功能（從細(xì)胞核到細(xì)胞膜，包括各類細(xì)胞器），能夠?qū)我患?xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行解釋，又能夠具有整體思維，認(rèn)識(shí)到各細(xì)胞器在細(xì)胞生命活動(dòng)中的重要性。掌握細(xì)胞生命活動(dòng)的基本規(guī)律（信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞周期、分裂與分化、衰老與死亡）。課程目標(biāo)2（能力目標(biāo)）：掌握細(xì)胞生物學(xué)常用的專業(yè)詞匯，并能通過查閱文獻(xiàn)的方式，了解細(xì)胞生物學(xué)的新技術(shù)、新方法及新問題，使學(xué)生具有思辨能力和持續(xù)學(xué)習(xí)能力。通過課堂活動(dòng)開展增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通表達(dá)能力。課程目標(biāo)3（素質(zhì)目標(biāo)）：對(duì)細(xì)胞生物學(xué)現(xiàn)象能夠正確解釋和分析，并在分析過程中形成正確的生命倫理觀和價(jià)值觀。具備正確的科學(xué)思維方式和研究邏輯，具有持續(xù)的創(chuàng)新動(dòng)力和實(shí)踐能力。三．課程目標(biāo)和畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系和支撐矩陣表1課程目標(biāo)和畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系和支撐矩陣畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)及其支撐強(qiáng)度系數(shù)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3支撐強(qiáng)度11.2具有應(yīng)用工程基礎(chǔ)和功能材料專業(yè)知識(shí)等進(jìn)行工程數(shù)據(jù)獲取和分析的能力√√√H77.1理解功能材料領(lǐng)域相關(guān)工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境的影響，能夠在功能材料工程實(shí)踐中考慮環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展要求√√M四．課程內(nèi)容（必填項(xiàng)）（一）教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)關(guān)系圖細(xì)胞生物學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容整體可以分為四大部分：基礎(chǔ)知識(shí)，細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能，細(xì)胞的重大生命活動(dòng)和細(xì)胞的社會(huì)聯(lián)系。四大部分緊密相關(guān)，又相對(duì)獨(dú)立，講述過程中需要關(guān)注細(xì)胞的整體，不能局限于單個(gè)結(jié)構(gòu)；既要考慮單個(gè)細(xì)胞的從生到死，又要關(guān)注細(xì)胞的社會(huì)性質(zhì)，幫助學(xué)生建立細(xì)胞的整體認(rèn)識(shí)。（二）課程內(nèi)容表2教學(xué)內(nèi)容及對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)課程內(nèi)容對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)學(xué)生學(xué)習(xí)成果學(xué)時(shí)安排第一章緒論細(xì)胞學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)思政內(nèi)容：細(xì)胞學(xué)說-平等（人文情懷與責(zé)任）1了解細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史及其研究現(xiàn)狀。著重掌握細(xì)胞學(xué)說的建立及其重要意義，重點(diǎn)介紹當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。3細(xì)胞的同一性與多樣性思政內(nèi)容：從病毒看疫情防控（人文情懷與責(zé)任）掌握真核細(xì)胞、原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特征及進(jìn)化上的關(guān)系；病毒與宿主細(xì)胞相互作用的分子機(jī)制；細(xì)胞生命活動(dòng)的基本含義。原核細(xì)胞的兩個(gè)重要代表：細(xì)菌與藍(lán)藻的基本特征第二章細(xì)胞生物學(xué)研究方法顯微鏡技術(shù)1，2掌握細(xì)胞生物學(xué)的研究方向和原理，重點(diǎn)掌握以下技術(shù)：A普通顯微鏡成像原理及基本術(shù)語。B激光共聚焦掃描顯微鏡技術(shù)原理與優(yōu)勢(shì)C冷凍蝕刻技術(shù)原理D普通顯微鏡，熒光顯微鏡、電子顯微鏡和掃描隧道顯微鏡成像原理的差別。E免疫熒光技術(shù)，免疫電鏡技術(shù)和原位雜交技術(shù)F流式細(xì)胞儀的基本原理G結(jié)合典型實(shí)例了解細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，細(xì)胞融合與細(xì)胞雜交技術(shù)，單克隆抗體技術(shù)，細(xì)胞拆合與顯微操作技術(shù)。H熒光漂白、酵母雙雜交，熒光能量共振轉(zhuǎn)移技術(shù)。4細(xì)胞組分分析方法細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞工程細(xì)胞動(dòng)態(tài)變化能力培養(yǎng)：文獻(xiàn)查閱與科學(xué)思維能力模式生物與功能基因組（課堂活動(dòng)）能力培養(yǎng)：合作與表達(dá)通過分組活動(dòng)，完成學(xué)習(xí)成果展示1第三章細(xì)胞質(zhì)膜質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型與基本成分思政內(nèi)容：“膽固醇”的好與壞。（科學(xué)思維與創(chuàng)新-事物的兩面性）1,2,3掌握生物膜的結(jié)構(gòu)模型、組成與功能等基本知識(shí)。細(xì)胞膜與細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu)：細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型，組成成分，生理生化基本特性，膜的主要生物功能，以及膜骨架的結(jié)構(gòu)與功能。2質(zhì)膜的基本特征和功能質(zhì)膜的相關(guān)結(jié)構(gòu)（課堂活動(dòng)）通過分組活動(dòng)，完成學(xué)習(xí)成果展示1第四章物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸小分子及離子的跨膜運(yùn)輸思政內(nèi)容：葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)（科學(xué)思想與創(chuàng)新-傳承與創(chuàng)新關(guān)系）1,2,3掌握物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)牟煌绞胶蜕飳W(xué)意義，以及參與運(yùn)輸活動(dòng)的蛋白分子之間相互作用的模式。重點(diǎn)掌握物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)娜N主要方式的運(yùn)輸方向、跨膜動(dòng)力、能量消耗等特征以及典型跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)例。3ATP驅(qū)動(dòng)泵與主動(dòng)運(yùn)輸胞吞與胞吐第五章細(xì)胞基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)、蛋白質(zhì)分選與膜泡運(yùn)輸細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的涵義與功能1,2,3掌握細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的組成、特點(diǎn)與主要功能，細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)的組成、動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)特征與功能。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與兩種基本類型：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的成分與結(jié)構(gòu)特征，分別參與的重大生命活動(dòng)。高爾基體的標(biāo)志反應(yīng)、結(jié)構(gòu)特征及其主要功能，有關(guān)高爾基體發(fā)生的幾個(gè)問題。溶酶體與過氧化物酶體的異同比較：組成成分、膜結(jié)構(gòu)特征、生理功能及發(fā)生過程。4細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能思政內(nèi)容：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體（人文情懷與責(zé)任：分工與合作）細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)分選的基本途徑（共轉(zhuǎn)移與后轉(zhuǎn)移）與四種基本類型。分泌蛋白合成的模型：信號(hào)假說。胞內(nèi)膜泡運(yùn)輸?shù)姆较蚣跋嚓P(guān)蛋白。細(xì)胞內(nèi)的膜泡運(yùn)輸思政內(nèi)容：細(xì)胞內(nèi)的“物流系統(tǒng)”（人文情懷與責(zé)任：局部與整體，價(jià)值實(shí)現(xiàn)）第六章細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換-線粒體和葉綠體線粒體與氧化磷酸化思政內(nèi)容：“認(rèn)識(shí)線粒體”（科學(xué)思想與創(chuàng)新-事物的多樣性）1,2,3掌握真核細(xì)胞內(nèi)兩種重要的產(chǎn)能細(xì)胞器——線粒體和葉綠體的基本結(jié)構(gòu)特征與功能機(jī)制。A線粒體的結(jié)構(gòu)與特征，相關(guān)疾病及其主要功能：氧化磷酸化的分子基礎(chǔ)、偶聯(lián)機(jī)制（化學(xué)滲透假說）和ATP合成酶的作用機(jī)制（結(jié)合變化機(jī)制）。B葉綠體的形態(tài)結(jié)構(gòu)，化學(xué)組成及其主要功能：光合作用的反應(yīng)過程（光反應(yīng)和暗反應(yīng)）。4葉綠體與光合作用線粒體和葉綠體是半自主性細(xì)胞器（課堂活動(dòng)）通過分組活動(dòng)，完成學(xué)習(xí)成果展示1第七章細(xì)胞骨架微絲1,2,3掌握各種細(xì)胞骨架的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)和功能特征。細(xì)胞骨架的廣義涵義（包括細(xì)胞質(zhì)骨架、細(xì)胞核骨架、細(xì)胞膜骨架和細(xì)胞外基質(zhì)）和狹義涵義（僅指細(xì)胞質(zhì)骨架）。細(xì)胞質(zhì)骨架三大成分：微絲，微管與中間纖維的結(jié)構(gòu)與功能2微管中間絲細(xì)胞運(yùn)動(dòng)（課堂活動(dòng)）思政內(nèi)容：細(xì)胞的動(dòng)與靜（科學(xué)思想與創(chuàng)新-事物的對(duì)立與統(tǒng)一）通過分組活動(dòng)，完成學(xué)習(xí)成果展示。1第八章細(xì)胞核與染色體核被膜與核孔復(fù)合體1,2,3掌握細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)組成及其生理功能。A核被膜的組成，周期性解體與重建。核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)模型（核質(zhì)面與胞質(zhì)面的不對(duì)稱性分布）與功能（雙向選擇性親水通道）。B染色質(zhì)的概念、功能和結(jié)構(gòu)模式；C常染色質(zhì)與異染色質(zhì)的定義與劃分?；钚匀旧|(zhì)與非活性染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)與基因轉(zhuǎn)錄特征。D染色體的概念與中期染色體的主要結(jié)構(gòu)；染色體DNA的三種功能元件；核型的涵義與染色體顯帶技術(shù)；特殊發(fā)育階段的兩類巨大染色體：多線染色體和燈刷染色體的超微結(jié)構(gòu)與基因轉(zhuǎn)錄活性。E核仁的超微結(jié)構(gòu)：纖維中心（FC）、致密纖維組分（DFC）和顆粒組分（GC）各自的特征及核仁的主要功能、核仁的周期。核基質(zhì)與核體的基本概念。3染色質(zhì)與基因活化思政內(nèi)容：細(xì)胞核中的蛋白質(zhì)修飾（科學(xué)思想與創(chuàng)新-量變與質(zhì)變）染色體核仁與核體第九章核糖體核糖體的類型與結(jié)構(gòu)1,2核糖體的結(jié)構(gòu)特征、類型和功能。核糖體在蛋白質(zhì)的生物合成中的重要作用及核糖體本質(zhì)是核酶的特點(diǎn)。理解核糖體的組裝是一個(gè)自我裝配的過程。1核糖體功能第十章細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞通信與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)1,2,3掌握細(xì)胞通訊的基本概念和基本作用方式，細(xì)胞識(shí)別和細(xì)胞信號(hào)通路的基本概念，細(xì)胞信號(hào)分子的分類，第二信使與分子開關(guān)的概念與生理功能。細(xì)胞受體的分類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及作用機(jī)理；細(xì)胞表面受體三大家族：離子通道偶聯(lián)的受體、G-蛋白偶聯(lián)的受體和與酶連接的受體各自參與的信號(hào)通路一般特征。4G蛋白偶聯(lián)受體及其相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)的整合與控制思政內(nèi)容：從炎癥看細(xì)胞的信號(hào)通路的特征（科學(xué)思想與創(chuàng)新-事物的聯(lián)系與制約）其他細(xì)胞表面受體及其相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（課堂活動(dòng)）通過分組活動(dòng)，完成學(xué)習(xí)成果展示1第十一章細(xì)胞周期及其調(diào)控細(xì)胞周期1,2,3細(xì)胞周期的定義、特點(diǎn)及其主要事件。了解細(xì)胞周期長(zhǎng)短的測(cè)定方法和細(xì)胞周期同步化的方法。掌握有絲分裂與減速分裂（一期前期）各時(shí)期的特征及亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化。掌握細(xì)胞周期的動(dòng)態(tài)過程及其調(diào)控的分子機(jī)制，細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)的定義及蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)調(diào)控方式。4細(xì)胞分裂細(xì)胞周期調(diào)控癌細(xì)胞（課堂活動(dòng)）思政內(nèi)容：癌癥是什么？（生命倫理與法律：珍惜生命）通過分組活動(dòng)，完成學(xué)習(xí)成果展示。掌握癌細(xì)胞的基本特征，癌基因與抑癌基因，腫瘤發(fā)生的起因與過程。1第十二章細(xì)胞分化與干細(xì)胞細(xì)胞分化與干細(xì)胞思政內(nèi)容：克隆猴與基因編輯嬰兒（生命倫理與法律：尊重生命，遵守法律）1,2,3掌握基因差異表達(dá)與細(xì)胞分化。細(xì)胞分化的基本概念（管家基因，組織特異性基因）和實(shí)質(zhì)，影響和調(diào)節(jié)因素及與發(fā)育過程的關(guān)系。掌握干細(xì)胞的基本定義及分類。了解誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的幾種方法。2干細(xì)胞的應(yīng)用（課堂活動(dòng)）通過分組活動(dòng)，完成學(xué)習(xí)成果展示。1第十三章細(xì)胞衰老與程序性死亡細(xì)胞衰老思政內(nèi)容：衰老可以延緩么？（生命倫理與法律：珍惜生命）1,2,3了解細(xì)胞衰老的典型特征、衰老檢測(cè)的方法及衰老學(xué)說；重點(diǎn)掌握細(xì)胞復(fù)制衰老機(jī)理。了解細(xì)胞程序性死亡的種類及意義。重點(diǎn)掌握細(xì)胞凋亡的概念、意義、過程；凋亡小體；caspase家族與凋亡。3細(xì)胞程序性死亡思政內(nèi)容：凋亡的A面與B面（科學(xué)思想與創(chuàng)新-事物兩面性）第十四章細(xì)胞的社會(huì)聯(lián)系細(xì)胞連接思政內(nèi)容：細(xì)胞間聯(lián)系的模式（人文情懷與責(zé)任：人的社會(huì)性）1,2,3掌握3種細(xì)胞連接的基本概念及其重要功能以及細(xì)胞黏著的分子機(jī)制，胞外基質(zhì)的組成及其重要功能。了解細(xì)胞外被的基本概念，植物細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和功能。2細(xì)胞黏著及其分子基礎(chǔ)細(xì)胞外基質(zhì)（三）課程基本要求通過對(duì)該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握和了解包括細(xì)胞膜、各細(xì)胞器、細(xì)胞骨架、遺傳物質(zhì)、細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化、細(xì)胞衰老、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等細(xì)胞學(xué)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度、不同的知識(shí)層面來認(rèn)識(shí)生命及生命的復(fù)雜性。（四）教學(xué)進(jìn)度與學(xué)時(shí)分配表3教學(xué)進(jìn)度與學(xué)時(shí)分配課程內(nèi)容講課討論線上上機(jī)合計(jì)第一章緒論33第二章細(xì)胞生物學(xué)研究方法415第三章細(xì)胞質(zhì)膜213第四章物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸33第五章細(xì)胞基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)、蛋白質(zhì)分選與膜泡運(yùn)輸44第六章細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換-線粒體和葉綠體415第七章細(xì)胞骨架213第八章細(xì)胞核與染色質(zhì)33第九章核糖體11第十章細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)415第十一章細(xì)胞周期及其調(diào)控415第十二章細(xì)胞分化與干細(xì)胞213第十三章細(xì)胞衰老與程序性死亡33第十四章細(xì)胞的社會(huì)聯(lián)系224170048五．課內(nèi)實(shí)驗(yàn)名稱及基本要求無六．作業(yè)、考核方式和成績(jī)?cè)u(píng)定（必填項(xiàng)）表4課程成績(jī)構(gòu)成表課程目標(biāo)考核內(nèi)容課程目標(biāo)在各考核方式中的比例課程目標(biāo)占總成績(jī)的比例課堂活動(dòng)課后作業(yè)單元測(cè)試期末考試100%100%100%100%100%課程目標(biāo)1知識(shí)目標(biāo)掌握細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與功能（從細(xì)胞核到細(xì)胞膜，包括各類細(xì)胞器），能夠?qū)我患?xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行解釋，又能夠具有整體思維，認(rèn)識(shí)到各細(xì)胞器在細(xì)胞生命活動(dòng)中的重要性。掌握細(xì)胞生命活動(dòng)的基本規(guī)律（信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞周期、分裂與分化、衰老與死亡），20%40%40%30%30%課程目標(biāo)2能力目標(biāo)掌握細(xì)胞生物學(xué)常用的專業(yè)詞匯，并能通過查閱文獻(xiàn)的方式，了解細(xì)胞生物學(xué)的新技術(shù)、新方法及新問題，使學(xué)生具有思辨能力和持續(xù)學(xué)習(xí)能力。通過課堂活動(dòng)開展增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通表達(dá)能力。40%40%30%40%40%課程目標(biāo)3素質(zhì)目標(biāo)對(duì)細(xì)胞生物學(xué)現(xiàn)象能夠正確解釋和分析，并在分析過程中形成正確的生命倫理觀和價(jià)值觀。具備正確的科學(xué)思維方式、具有創(chuàng)新動(dòng)力和實(shí)踐能力。40%20%30%30%30%考核方式占總成績(jī)的比例15%15%10%60%100%課堂活動(dòng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：課堂活動(dòng)參與度（占總課堂活動(dòng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)40%）課堂活動(dòng)含線上討論、課堂問答等活動(dòng)的參與情況，由學(xué)習(xí)通網(wǎng)站完成并統(tǒng)計(jì)參與度。分組活動(dòng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（占總課堂活動(dòng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)60%）在討論課時(shí)中，以專題為核心，進(jìn)行討論，記錄同學(xué)課堂回答，小組討論的結(jié)果與同學(xué)個(gè)人討論表現(xiàn)滿分為100分，60分及以上為及格；小組討論結(jié)果由小組代表回答表現(xiàn)為準(zhǔn)，最終組內(nèi)得分為小組代表得分，滿分為100分，60分及以上為及格。如小組中有缺席同學(xué)，則該次討論課中，缺席同學(xué)不得分。表5分組活動(dòng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)91-10075-9060-741-590評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)論述清楚，結(jié)論準(zhǔn)確，能夠結(jié)合文獻(xiàn)提出自己的觀點(diǎn)。對(duì)問題能夠進(jìn)行較為詳盡的解釋，結(jié)論基本正確。論述簡(jiǎn)單，結(jié)論不完整。僅有結(jié)論，不能對(duì)問題進(jìn)行分析。未能出席課堂討論。課后作業(yè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)在學(xué)習(xí)通