《細胞生物學》教學大綱

《細胞生物學》教學大綱課程編號：08200045英文名稱：CellBiology學分：2.5學時：總學時48學時，其中理論32學時，實踐16學時先修課程：動物生理學、生物化學、遺傳學、分子生物學課程類別：專業(yè)方向課程授課對象：科學教育專業(yè)生物方向?qū)W生教學單位：生命科學學院修讀學期：第6學期一、課程描述和教學目標細胞生物學是為科學教育專業(yè)開設(shè)的專業(yè)方向課程，它是現(xiàn)代生命科學中的一門重要基礎(chǔ)前沿學科，與農(nóng)業(yè)、醫(yī)學、生物高新技術(shù)的發(fā)展有密切的關(guān)系。本課程的教學內(nèi)容可以分成四大部分：細胞基本知識介紹、細胞的基本結(jié)構(gòu)與功能、細胞重大生命活動、細胞的社會聯(lián)系。通過本課程的學習，使學生了解和掌握真核細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能，并深入理解彼此之間的相關(guān)性和一致性；能夠從顯微水平、超微水平和分子水平等三個層次認識細胞生命活動的本質(zhì)和基本規(guī)律；了解細胞生物學研究領(lǐng)域的重點、熱點和未來發(fā)展趨勢；掌握研究細胞的基本思路和技術(shù)；引導(dǎo)學生構(gòu)建科學觀念，培養(yǎng)科學思維方式，掌握科學探究方法，樹立科學態(tài)度，提高學生對細胞生物學知識的應(yīng)用能力。課程教學目標如下：課程目標1在專業(yè)知識方面，能夠使學生了解細胞生物學的發(fā)展簡史，掌握細胞內(nèi)各種細胞器的結(jié)構(gòu)與功能及二者的統(tǒng)一；理解細胞生命活動的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)基礎(chǔ)；了解細胞生物學研究領(lǐng)域的重點、熱點和前沿領(lǐng)域。課程目標2在專業(yè)能力方面，能夠使學生掌握細胞生物學的基本研究思想和探究方法；具有一定的組織和協(xié)調(diào)能力，掌握團隊協(xié)作學習知識和技能的方法；理解批判性思維在細胞生物學研究中的重要性。課程目標3在綜合能力方面，能夠使學生理解和掌握科學學科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，并能將之有效地貫徹到自身學習和科研實踐中；具有獨立思考判斷并自主利用細胞生物學領(lǐng)域的知識，采用多種方案，分析和解決科學教學中所存在的問題的能力。二、課程對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系本課程教學目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系如表2-1所示。表2-1課程教學目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度（H、M、L）學科素養(yǎng)指標點3-1：理解自然科學知識體系，扎實掌握物質(zhì)科學、生命科學以及地球與宇宙科學等領(lǐng)域的基本概念和科學定律，理解科學探究的過程與方法，掌握模型建構(gòu)、歸納與演繹、分類、演化等科學思維方式。課程目標1課程目標2課程目標3H（高支撐）指標點3-2：掌握自然科學的基本實驗技能，具有較強的觀察和實驗動手能力、數(shù)據(jù)分析能力以及科學探究能力，具有實事求是的科學態(tài)度。課程目標2課程目標3M（中支撐）三、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配本課程總學時48學時，其中理論32學時，實踐16學時，課后自主學習不占學時。表3-1理論教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容、基本要求、課程目標與學時分配序號教學內(nèi)容基本要求支撐的課程目標學時1第一章緒論：細胞生物學研究的內(nèi)容與現(xiàn)狀；細胞學與細胞生物學的發(fā)展簡史。掌握細胞生物學概念及主要研究內(nèi)容，明確細胞生物學是現(xiàn)代生命科學的重要基礎(chǔ)學科，掌握細胞學與細胞生物學的發(fā)展簡史，細胞學說的建立及其所起的承前啟后的重要作用；了解當前細胞生物學主要發(fā)展方向和研究的熱點問題。課程目標122第二章細胞的統(tǒng)一性與多樣性：細胞的基本特征；原核細胞與古核細胞；真核細胞；非細胞形態(tài)的生命體-病毒。理解細胞是生命活動的基本單位及共性；掌握細胞的基本概念、細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系；掌握最小最簡單的細胞——支原體；掌握原核細胞（細菌和藍藻）和古核細胞（古細菌）；掌握真核細胞的基本結(jié)構(gòu)體系，以及真核細胞與原核細胞的比較；掌握病毒的基本知識（非細胞形態(tài)生命體）；了解病毒與細胞在起源和進化中的關(guān)系。課程目標10（自主學習）3第三章細胞生物學研究方法：細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察方法；細胞及其組分的分析方法；細胞培養(yǎng)與細胞工程；細胞及生物大分子的動態(tài)變化。掌握細胞的觀察技術(shù)，包括光學顯微鏡技術(shù)特點和生物學應(yīng)用（可用于觀察固定和染色后的細胞），電子顯微鏡（可用于觀察細胞膜和細胞器的細微結(jié)構(gòu)）的分辨率、基本結(jié)構(gòu)和分類，以及超薄切片技術(shù)；掌握細胞組分分離技術(shù)：用超速離心技術(shù)（差速離心，密度梯度離心）分離細胞器與生物大分子及其復(fù)合物；熟悉細胞內(nèi)核酸、蛋白質(zhì)、酶、糖類與脂質(zhì)等的顯示方法；熟悉特異蛋白抗原的定位與定性（免疫熒光，免疫電鏡）；了解細胞內(nèi)特異核酸序列的定位與定性；了解定量細胞化學分析技術(shù)；掌握細胞培養(yǎng)（原代細胞，繼代細胞，細胞株，細胞系）、細胞融合及單克隆抗體技術(shù)。課程目標2課程目標344第四章細胞質(zhì)膜：細胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型與基本成分；細胞質(zhì)膜的基本特征與功能。掌握細胞膜的結(jié)構(gòu)模型（流動鑲嵌模型），膜脂的類型和運動方式；掌握膜蛋白類型、主要結(jié)合方式，膜的性質(zhì)（流動性和不對稱性）；掌握細胞表面的常見特化結(jié)構(gòu)，了解膜骨架的基本結(jié)構(gòu)和功能。課程目標125第五章物質(zhì)的跨膜運輸：膜轉(zhuǎn)運蛋白與小分子物質(zhì)的跨膜運輸；ATP驅(qū)動泵與主動運輸；胞吞作用于胞吐作用。掌握物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆N類：被動運輸（基本概念，簡單擴散，協(xié)助擴散，載體蛋白，通道蛋白）和主動運輸（基本概念，ATP供能的主動運輸，鈉鉀泵，協(xié)同運輸）；掌握胞吞作用與胞吐作用（基本概念，胞飲作用，吞噬作用，受體介導(dǎo)的胞吞作用的主要過程）。課程目標1課程目標2課程目標326第六章線粒體與葉綠體：線粒體與氧化磷酸化；葉綠體與光合作用；線粒體和葉綠體的半自主性及其起源。掌握線粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能；掌握ATP酶的作用機制；了解線粒體與疾??；了解葉綠體的形態(tài)、大小和數(shù)目；了解葉綠體的結(jié)構(gòu)和化學組成；熟悉葉綠體的主要功能——光合作用；了解線粒體和葉綠體的DNA；了解線粒體和葉綠體的蛋白質(zhì)合成及運送與裝配線粒體和葉綠體蛋白質(zhì)的運送與裝配（導(dǎo)肽、線粒體蛋白的跨膜轉(zhuǎn)運過程）；掌握線粒體和葉綠體的起源（內(nèi)共生起源學說及主要證據(jù)）和增殖。課程目標1課程目標2課程目標30（自主學習）7第七章細胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)：細胞質(zhì)基質(zhì)及其功能；細胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能。掌握細胞質(zhì)基質(zhì)的含義、化學組分和功能；熟悉內(nèi)膜結(jié)構(gòu)、內(nèi)膜系統(tǒng)組成、內(nèi)膜的共同特征以及內(nèi)膜與質(zhì)膜間的區(qū)別；掌握內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、分類（粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）、分布及功能；掌握高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)及功能；熟悉溶酶體的結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生；了解過氧化物酶體的特征、功能及發(fā)生。課程目標1課程目標2課程目標348第八章蛋白質(zhì)分選與膜泡運輸：細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選；細胞內(nèi)膜泡運輸。掌握信號假說及蛋白質(zhì)分選轉(zhuǎn)運調(diào)的基本途徑與類型；了解膜泡運輸?shù)念愋秃吞攸c，掌握COPII和COPI包被膜泡的裝配與運輸。課程目標1課程目標2課程目標329第九章細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)：細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)概述；細胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號傳遞；G蛋白歐聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；酶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；其他細胞表面受體介導(dǎo)的信號通路。掌握細胞通訊與細胞識別（包括細胞通訊的概念，細胞通訊的方式；細胞識別的概念，信號分子，受體，配體，第二信使，信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)及特性）；掌握通過細胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號傳遞（類固醇激素等）；掌握細胞表面受體（GPCR和RTK）介導(dǎo)的信號跨膜傳遞（cAMP-PKA信號通路，RTK-Ras信號通路）。課程目標1課程目標2課程目標3210第十章細胞骨架：微絲與細胞運動；微管及其功能；中間絲。熟悉微絲裝配動態(tài)性和微絲結(jié)合蛋白類型與作用；掌握微絲功能與細胞運動間的關(guān)系；掌握肌肉收縮的分子機制；了解微管裝配動態(tài)性和微管結(jié)合蛋白、馬達蛋白；掌握微管的功能和微管與細胞、細胞器運動及定位間關(guān)系；掌握中間絲結(jié)構(gòu)及功能。課程目標1課程目標2課程目標3411第十一章細胞核與染色質(zhì)：核被膜；染色質(zhì)；染色質(zhì)的復(fù)制與表達；染色體；核仁與核體；核基質(zhì)。掌握細胞核的基本結(jié)構(gòu)和主要功能；掌握核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)和功能；掌握染色質(zhì)的概念及化學組成；掌握染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位——核小體；熟悉染色質(zhì)包裝的結(jié)構(gòu)模型；掌握常染色質(zhì)和異染色質(zhì)；掌握中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)；了解核型與染色體顯帶；了解巨大染色體的形成原因和作用；掌握核仁的超微結(jié)構(gòu)和功能；了解核仁的周期；了解活性染色質(zhì)的主要特征；了解染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因轉(zhuǎn)錄；了解核基質(zhì)和核體。課程目標1課程目標2課程目標3412第十二章核糖體：核糖體的類型與結(jié)構(gòu)；多核糖體與蛋白質(zhì)的合成。掌握核糖體的基本類型與成分；掌握核糖體的結(jié)構(gòu)；熟悉核糖體蛋白質(zhì)與rRNA的功能；了解多聚核糖體；了解蛋白質(zhì)的合成；了解RNA在生命起源中的地位。課程目標1課程目標20（自主學習）13第十三章細胞周期與細胞分裂：細胞周期；細胞分裂。掌握細胞周期的概念及細胞周期各時期的特點；掌握細胞周期同步化的方法；掌握細胞分裂的種類（有絲分裂和減數(shù)分裂）及各期的重要事件。課程目標1課程目標2課程目標3214第十四章細胞增殖調(diào)控與癌細胞：細胞增殖調(diào)控；癌細胞。掌握細胞周期的檢驗點和細胞增殖調(diào)控（MPF，CDK激酶，細胞周期運轉(zhuǎn)調(diào)控）；掌握癌細胞的基本特征；熟悉癌基因與抑癌基因和癌癥的關(guān)系；熟悉腫瘤的發(fā)生過程（是基因突變逐漸積累的結(jié)果）；掌握腫瘤干細胞概念。課程目標2課程目標3215第十五章細胞分化與胚胎發(fā)育：細胞分化；胚胎發(fā)育中的細胞分化。掌握細胞分化的基本概念以及去分化和再生；了解影響細胞分化的因素；熟悉掌握細胞全能性、干細胞的基本類型；掌握誘導(dǎo)多能干細胞的在理論和醫(yī)學實踐中的重要意義；了解細胞分化和胚胎發(fā)育。課程目標1課程目標2課程目標30（自主學習）16第十六章細胞死亡與細胞哀老：細胞死亡；細胞衰老。掌握細胞凋亡的概念及其生物學意義；掌握細胞凋亡的形態(tài)學和生物化學特征；了解細胞凋亡的分子機制及主要凋亡通路；了解植物細胞的凋亡；了解細胞凋亡與衰老間的關(guān)系；熟悉早期細胞衰老研究情況；掌握Hayflick界限；了解細胞在體內(nèi)條件下的衰老；掌握衰老細胞結(jié)構(gòu)的變化；熟悉細胞衰老的分子機制；熟悉氧化損傷和端粒學說。課程目標1課程目標2課程目標3217第十七章細胞的社會聯(lián)系：細胞連接；細胞黏著及其分子基礎(chǔ)；細胞外基質(zhì)。掌握細胞連接的概念和分類（封閉連接、鎖定連接和通訊連接）；掌握不同細胞連接類型的功能；了解細胞外基質(zhì)的類型、各自組裝及功能。課程目標1課程目標20（自主學習）合計32表3-2實踐教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容、基本要求、課程目標與學時分配序號實驗項目名稱基本要求實驗類型支撐的課程目標學時1光學顯微鏡使用及顯微攝影技術(shù)了解顯微鏡各部分的名稱、結(jié)構(gòu)和功能；學習普通光學顯微鏡、暗視野顯微鏡、相差顯微鏡、熒光顯微鏡、微分干涉差顯微鏡、倒置顯微鏡、顯微操作儀等的構(gòu)造和使用方法。演示課程目標212細胞凝集反應(yīng)、細胞膜的滲透性

了解細胞膜的表面結(jié)構(gòu)；了解細胞膜的滲透性及各種物質(zhì)進入細胞膜的速度。設(shè)計課程目標1課程目標2課程目標333線粒體和液泡系的超活染色與觀察

掌握動植物線粒體的染色方法；觀察線粒體的分布、形狀，分析染色反應(yīng)的原理。驗證課程目標1課程目標234巨噬細胞吞噬現(xiàn)象的觀察觀察巨噬細胞的吞噬活動；掌握小鼠腹腔注射給藥和脫頸椎處死方法。驗證課程目標1課程目標235動物染色體標本的制備與觀察

學習哺乳動物骨髓染色體制備技術(shù)；掌握滴片法、涂片法等制備染色體玻片的基本方法；觀察動物細胞有絲分裂各個階段的特點。綜合課程目標1課程目標2課程目標336動物細胞培養(yǎng)了解原代細胞培養(yǎng)的基本方法及操作過程；學習培養(yǎng)基的配制及酸堿度的調(diào)節(jié)。綜合課程目標1課程目標2課程目標33合計16注：實驗類型包括演示、驗證、綜合、設(shè)計等。四、課程教學方法本課程在教學方式上主要采用教師課堂教學為主、學生課后學習為輔的教學模式，以達到符合畢業(yè)要求指標點的教學目的。其中，課堂教學主要采用課堂講授、啟發(fā)式、案例式、討論式、研究式等教學方法，同時輔以學習通平臺的各項功能豐富課堂教學形式。課后學習主要采用學生自主學習、依托學習通學習和教師指導(dǎo)為輔的教學方式。五、課程考核與成績評定本課程采用過程性考核和結(jié)果性考核相結(jié)合的方式，總評成績由課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、實驗和期末閉卷考試等四個方面組成，采用百分制計分制，具體計算方法如下：總評成績=課堂表現(xiàn)(100分制)×5%+平時作業(yè)(100分制)×15%+實驗成績(100分制)×20%+期末考試成績(100分制)×60%。表5-1課程考核評價標準考核依據(jù)建議分值考核/評價細則對應(yīng)的課程目標平時成績40%課堂表現(xiàn)5%課堂表現(xiàn)包括出勤情況、聽課情況、課堂討論參與情況、教學上互動和學習反饋、線上討論參與情況等等。修課學生基礎(chǔ)分80分，若發(fā)生遲到、無故曠課、學習態(tài)度差(課堂玩手機、多言好睡等)現(xiàn)象一次，則扣1-5分，扣完為止；積極參與回答問題或有效提問者，酌情加分2-5分，上限20分。學期末該分值×5%核定分值計入總評成績。課程目標1平時作業(yè)15%平時作業(yè)（包括在線作業(yè)、課后作業(yè)、課程論文等形式）批改以百分制登記，教師批閱給分，不交作業(yè)記為零分，最后作業(yè)成績按平均分值計算。學期末平均分值×15%核定分值計入總評成績。課程目標1課程目標2課程目標3實驗成績20%根據(jù)修課學生每次實驗操作的規(guī)范性、實驗報告完成的質(zhì)量情況打分，成績以百分制登記，最后實驗成績按平均分值計算。學期末該分值×20%核定分值計入總評成績。課程目標2課程目標3期末考試成績60%修課學生參加期末考試，教師批閱試卷，成績以百分制登記，學期末以該分值×60%核定分值計入總評成績。課程目標1課程目標2課程目標3表5-2課堂表現(xiàn)評分標準考核類型分值比重考核指標考核內(nèi)容說明課堂表現(xiàn)5%平時表現(xiàn)出勤、聽課情況、學習態(tài)度、回答問題、提問情況等課堂研討拓展學習課堂專題研討參與、課外拓展學習情況線上學習參與情況可從理論知識學習、習題解答、作業(yè)遞交、問題反饋、完成結(jié)果等幾個方面進行評分表5-3平時作業(yè)評分標準評分標準作業(yè)形式評分細則在線作業(yè)學習通上面的單選題、多選題、判斷題等客觀題，答對才給分。課后習題作業(yè)1.字跡工整，態(tài)度認真，正確率90%以上；2.正確率在60%-90%之間；3.正確率低于60%的，字跡工整且體現(xiàn)清晰解題思想的；4.其他情況。參考以上細則，教師對作業(yè)酌情記分（升檔間隔分3分）或確定等級A（90分），B（80分），C（70分），D（60分及以下），每個等級可用上標“+”升檔3分，即A+（93分）,B+（83分），A++（96分），A+++（99分）。課程論文1.從選題(20分)、問題陳述(20分)、內(nèi)容與信息(20分)、創(chuàng)新新或提出新見解(20分)、表達與結(jié)構(gòu)(20分)共5個方面進行評分，單項不超過20分，滿分100分（等級A++）；2.只要語言表達清晰流暢，論述完整，邏輯性強，且論題的信息與數(shù)據(jù)正確，沒有不確定性、猜測性內(nèi)容，記80分（等級B）以上，參考以上細則，教師對作業(yè)酌情記分（或等級）。其他可能形式：比如讀書報告、課堂報告或小組討論探究性問題教師給出報告或討論主題，學生自由分組，通過查閱文獻資料準備課堂報告。基本要求：每個報告時間為5-8分鐘，討論5分鐘；視小組學習態(tài)度、PPT完成質(zhì)量(清楚、美觀、科學、創(chuàng)新，趣味性)，完成效率等進行記分，小組報告人記分酌情增加。表5-4實驗考核評分標準90-10080-8970-7960-690-59優(yōu)秀良好中等及格不及格不遲到，不早退，遵守實驗室紀律。熟練掌握安全操作要求及儀器設(shè)備使用注意事項，實驗操作熟練規(guī)范。實驗報告書寫整潔規(guī)范，結(jié)果正確。視實驗操作情況和上課表現(xiàn)可適當加減分數(shù)。不遲到，不早退，基本遵守實驗室紀律。較好地掌握安全操作要求及儀器設(shè)備使用注意事項，實驗操作認真，基本規(guī)范。實驗報告書寫整潔規(guī)范，結(jié)果合理，定量實驗結(jié)果在誤差允許范圍內(nèi)，定性分析基本合理。視實驗操作熟練規(guī)范情況和上課