《细胞生物学》课程教学大纲.docx

1、细胞生物学课程教学大纲细胞生物学课程教学大纲一、课程基本信息英文名称Cell Biology 课程编号180110080课程类型学科基础课课程学分2.5学分/2.5学分课程学时45学时/45学时适用专业水产养殖学先修课程无机化学、动物生物学、植物学、有机化学、生物化学等后修课程水产动物育种学、甲壳动物增养殖学二、课程性质与定位细胞生物学（Cell Biology）是为水产养殖学专业开设的学科基础课程。本课程是在学生掌握无机化学、动物生物学、植物学、有机化学、生物化学的基础上开设的，是一门综合基础课程。本课程的主要任务是学生在细胞显微结构、超微结构和分子水平等不同层次上，认识细胞结构、功能及各种

2、生命活动规律和生命现象，全面掌握细胞生物学的基本概念，细胞膜，细胞质，内膜系统、线粒体、叶绿体、细胞核和细胞骨架的形态、功能、结构更新过程和机制，细胞增殖，分化，信号传递，衰老死亡的形态特点及调控机制，深入体会细胞是生活活动基本单位这一理论；并在此基础上了解细胞工程相关的技术方法及应用。有了本课题的理论基础，学生才能更好的理解和学习水产动物育种学和甲壳动物增养殖学的内容。三、课程目标1.知识目标：通过本课程学习，学生要全面了解细胞生物学学科的发展历程，掌握该学科的研究内容、研究热点，理解其在现代生物学发展中的地位及作用；理解并掌握不同种类的细胞所共有的结构及功能特点；掌握细胞的主要结构组成（细

3、胞膜、内膜系统、线粒体、叶绿体、细胞骨架、细胞核）的形态特点、主要功能及其发生、更新的机制；理解细胞是一个有序的整体，每一个组成部分结构和功能的异常都将影响细胞个体的生理功能；掌握细胞通讯、细胞增殖、细胞分化、细胞衰老及死亡等重要生命活动的细胞学特征及其分子调控机制；掌握细胞工程主要的研究领域及研究热点，了解并掌握细胞工程研究涉及的各种技术的原理及操作重点，了解各种细胞工程技术的理论及实际应用价值。 2.能力目标：学生通过学习掌握细胞生物学研究中常用的技术方法后，能根据不同的研究目的选择合适的技术策略进行实验的设计和数据的分析；能综合运用细胞生物学的相关知识解释日常水产养殖、生理和病例的各种现

4、象。3.素质目标：通过学习深入体会细胞是有机体的基本单位和生命活动的基本单位，其包含的各种结构看似各负其责，实则相互协调，相互依赖和制约，存在复杂的调控机制，以保证细胞整体的结构功能正常，是一个和谐统一的社会；通过学习细胞生物学知识能更深入地理解和体会辩证法理论，并应用于日常的学习和生活；通过学习相关知识能明白细胞器的相互合作与协作才能保证个体细胞生命活动的正常运转，从而使学生养成良好的生活、行为习惯。四、主要内容和要求第一章 绪论【目的要求】1、掌握细胞生物学的涵义；学科发展的主要历史阶段及各历程中代表性研究成果及对学科发展的意义。2、熟悉细胞生物学研究内容体系。 3、了解细胞生物学的发展趋

5、势和应用价值。【教学设计建议】多举例，结合科技史帮助学生理解和掌握【讲授内容】1、什么是细胞、细胞学、细胞生物学？2、细胞生物学的重要性3、细胞生物学的发展史4、细胞生物学主要研究内容及发展趋势5、怎样学好本课程？第二章 细胞的的统一性与多样性【目的要求】1、掌握细胞是生命活动的基本单位的内涵；动植物细胞在结构上的异同点；真核细胞、原核细胞在形态结构上的异同点；决定细胞形态和大小的因素；组成细胞的物质基础；支原体、细菌的细胞结构特点。2、熟悉人们对古核细胞系统地位的认识变化；非细胞形式的生命病毒和类病毒的结构和遗传特点。3、了解各种细胞形态结构特征。【教学设计建议】多用图片展示，便于学生理解和

6、记忆【讲授内容】1、细胞的基本特征2、细胞的物质基础 3、原核细胞与古核细胞4、真核细胞5、原核细胞和真核细胞的比较【自学内容】1、病毒和蛋白质感染因子第三章 细胞生物学研究方法【目的要求】1、掌握各种光学显微镜、电子显微镜的成像原理、重要的技术参数；生物制片技术流程、喷镀、负染、冰冻蚀刻；流式细胞术、放射自显影；动物细胞培养技术、细胞融合、单克隆抗体、克隆技术的原理。2、熟悉各种离心技术的特点和应用；蛋白质分离显示技术；核酸分析技术；生物学研究常用的模式物种及特点。3、了解生物大分子动态变化检测技术【教学设计建议】多用图片展示，便于学生理解和记忆【讲授内容】1、细胞形态结构的观察技术 2、细

7、胞组分的分析方法3、细胞工程技术4、细胞及生物大分子的动态变化5、模式物种与功能基因组的研究第四章 细胞质膜第一节 细胞质膜的结构模型与基本成分【目的要求】1、掌握细胞质膜的物质组成、细胞质膜的基本结构特点；几种代表性的细胞膜结构模型。2、熟悉细胞膜结构研究的历史。3、了解细胞表面特化结构的类型。【教学设计建议】多用图片展示，便于学生理解和记忆【讲授内容】1、细胞质膜的结构模型2、膜脂（1）成分（2）膜脂的运动方式（3）膜蛋白第二节 细胞质膜的基本特征与功能【目的要求】1、掌握细胞质膜基本生理特征和功能。2、熟悉膜骨架及红细胞骨架的特点和功能。【教学设计建议】多用图片展示，便于学生理解和记忆【

8、讲授内容】1、膜的流动性2、膜的不对称性3、细胞质膜相关的膜骨架4、细胞质膜的基本功能第五章 物质的跨膜运输第一节 膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输【目的要求】1、掌握简单扩散、协助扩散、主动运输的基本特征；主动运输的范畴包括初级主动运输、协同运输和膜泡运输；通道蛋白和载体蛋白的工作机制。2、熟悉水通道的发现和结构特点。3、了解各种离子通道的分布特点。【教学设计建议】多用动态视频【讲授内容】1、脂双层的不透性和膜转运蛋白2、小分子物质的跨膜运输类型第二节 ATP泵与主动运输【目的要求】1、掌握离子通道的种类和工作特点；主动运输的能量来源；各种主动运输ATPase的特点（重点掌握钠钾泵、钙泵工作

9、原理）。2、熟悉细菌中主动运输的过程；ABC转运器在耐药机制中的作用。3、了解各种离子通道的分布特点。【教学设计建议】多用动态视频【讲授内容】1、P型泵2、V型质子泵和F型质子泵3、ABC超家族4、离子跨膜转运与膜电位第三节 胞吞作用与胞吐作用【目的要求】1、掌握受体介导胞吞和胞吐作用的原理和作用机制。2、熟悉胞吞和胞吐作用与细胞信号传导关系。【教学设计建议】多用动态视频【讲授内容】1、胞吞作用的类型2、胞吞作用与细胞信号传导3、胞吐作用第六章 线粒体与叶绿体第一节 线粒体与氧化磷酸化【目的要求】1、掌握线粒体结构组成；氧化磷酸化电子传递链的组成；电子传递时发生的质子运输；ATP合酶的工作原理

10、。2、熟悉线粒体的多形性和多变性；线粒体融合和分裂的分子机制；氧化磷酸化抑制剂。3、了解线粒体对机体的重要作用。【教学设计建议】多用图片和动态视频展示，便于学生理解和记忆【讲授内容】1、线粒体形态结构及动态组成2、氧化磷酸化的分子基础3、氧化磷酸化的作用机理4、线粒体与疾病第二节 叶绿体与光合作用【目的要求】1、掌握叶绿体的结构组成特征；光合磷酸化的作用机理。2、熟悉叶绿体动态变化的分子机制。3、了解叶绿体的发现历史。【教学设计建议】多用图片和动态视频【讲授内容】1、叶绿体的基本形态与动态特征2、叶绿体的超微结构3、光合作用第三节 线粒体、叶绿体的半自主性及其起源【目的要求】1、掌握线粒体、叶

11、绿体半自主性的内涵；线粒体、叶绿体起源的学说。2、熟悉线粒体、叶绿体基因组的特征3、了解内共生假说的证据与不足【教学设计建议】多用图片【讲授内容】1、线粒体和叶绿体的半自主性2、线粒体和叶绿体的起源第四节 线粒体与叶绿体的蛋白质定向转运（自学）【目的要求】1、掌握共转运、后转运；线粒体、叶绿体蛋白质转运的特点。2、熟悉线粒体、叶绿体各类蛋白转运的途径和需要的转运复合体。【教学设计建议】多用图片和动态视频【讲授内容】1、线粒体蛋白质的转运2、叶绿体蛋白质的转运第七章 细胞质基质与内膜系统第一节 细胞质基质及其功能【目的要求】1、掌握细胞质基质的含义、体系组成、功能。2、熟悉细胞质基质的物质成分。

12、3、了解蛋白质修饰类型、蛋白质寿命决定机制、蛋白质降解过程。【教学设计建议】重点讲清人们对细胞质基质组成体系的认识发展【讲授内容】1、细胞质基质的含义2、细胞质基质的功能第二节 细胞内膜系统及其功能内质网【目的要求】1、掌握内质网的形态结构特点；标志酶；内质网的功能；内质网脂类外运的方式；分泌性蛋白的合成、修饰过程；跨膜蛋白的形成机制；N-连接的糖基化的形成过程和特点；分子伴侣；核糖体的结构、组装特征。2、熟悉内质网的来源；核糖体RNA和核糖体蛋白质的保守性。3、了解内质网的发现过程；核糖体上的功能位点和工作原理。【教学设计建议】多用图片和动态视频展示，便于学生理解和记忆【讲授内容】1、形态与

13、组成2、SER的主要功能3、RER的主要功能4、ER其他功能5、ER的来源6、核糖体高尔基体【目的要求】1、掌握高尔基体在结构、物质组成和功能上的极性、标志酶；O-连接的糖基化的形成过程与特点。2、熟悉高尔基体的来源3、了解高尔基体的发现历史。【教学设计建议】多用图片和动态视频【讲授内容】1、形态结构与组成2、功能区室化3、主要功能4、高尔基体的来源溶酶体【目的要求】1、掌握溶酶体膜和溶酶体酶的特点、溶酶体的发展过程、溶酶体酶的运输过程，溶酶体的功能；溶酶体的标志酶。2、熟悉溶酶体相关疾病的发病原理；3、了解溶酶体发现的过程，溶酶体形成的非M6P途径；【教学设计建议】多用图片和动态视频【讲授内

14、容】1、溶酶体的结构、特点和类型2、溶酶体的发生3、溶酶体的功能4、溶酶体与疾病过氧化物酶体【目的要求】1、掌握过氧化物酶体的特点、发生过程及标志酶。2、熟悉过氧化物酶体的功能。3、了解过氧化物酶体的发现过程，过氧化物酶体酶的来源。【教学设计建议】多用图片和动态视频【讲授内容】1、过氧化物酶体与溶酶体的区别2、过氧化物酶体的功能3、过氧化物酶体的发生第八章 蛋白质分选与膜泡运输第一节 细胞内蛋白质的分选【目的要求】1、掌握信号假说及其分选机制。2、熟悉蛋白质分选转运的基本途径与类型。3、熟悉蛋白质向不同细胞器的分选过程。4、了解膜泡运输对机体的重要性。【教学设计建议】多用图片和动态视频【讲授内

15、容】1、信号假说与蛋白质分选信号2、蛋白质分选转运的基本途径与类型3、蛋白质向线粒体、叶绿体和过氧化物酶体的分选第二节 细胞内膜泡运输【目的要求】1、掌握膜泡运输的概念及运输机制。2、熟悉各种运输膜泡的运输机制。3、了解细胞结构体系的组装。【教学设计建议】多用图片和动态视频【讲授内容】1、膜泡运输概观2、COP包被膜泡的装配与运输3、COP包被膜泡的装配与运输4、网格蛋白/接头蛋白包被膜泡的装配与运输5、转运膜泡与靶膜的锚定和融合6、细胞结构体系的组装第九章 细胞信号传导第一节 细胞信号传导概述【目的要求】1、掌握细胞通讯的含义；信号分子的类型；细胞通讯的主要方式；2、熟悉信号传导系统的基本组

16、成及特性。【教学设计建议】多用图片和动态视频展示，便于学生理解和记忆【讲授内容】1、细胞通讯2、信号分子与受体3、信号传导系统及其特性第二节 细胞内受体介导的信号传递【目的要求】1、掌握核内受体介导的信号通路；NO的信号转导通路；2、了解上述信号通路的生理作用。【教学设计建议】多用图片和动态视频展示，便于学生理解和记忆【讲授内容】 1、细胞内核受体及其对基因表达的调控2、NO作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合 第三节 G蛋白偶联受体介导的信号传导【目的要求】1、掌握膜表面受体的类型；G-蛋白的活性调节；cAMP信号通路；PKC信号通路；2、了解上述信号通路介导何种生理功能。【教学设计建议】

17、多用图片和动态视频展示，便于学生理解和记忆【讲授内容】 1、G蛋白偶联受体的结构与激活2、G蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路第四节 酶联受体介导的信号转导【目的要求】1、掌握酶耦联型受体的类型；受体酪氨酸激酶的信号通路；受体鸟苷酸环化酶信号通路；信号转导的控制与调控途径。2、熟悉TGF-受体与 TGF-smad通路了解上述信号通路介导何种生理功能。【教学设计建议】多用图片和动态视频展示，便于学生理解和记忆【讲授内容】 1、受体络氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信号通路2、PI3K-PBK(AKT)信号通路3、TGF-受体及其TGF-Smad信号通路4、细胞因子受体与JAK-STAT信号通路第五节

18、其它细胞表面受体介导的信号通路【目的要求】1、熟悉其它细胞表面受体介导的信号通路类型。【教学设计建议】多用图片和动态视频展示，便于学生理解和记忆【讲授内容】1、Wnt-catenin信号通路2、Hedgehog受体介导的信号通路3、NF-B信号通路4、Notch信号通路5、细胞表面整联蛋白介导的信号通路第六节 细胞信号传导的整合与控制【目的要求】1、掌握细胞应答反应的特征以及信号控制。【教学设计建议】多用图片和动态视频展示，便于学生理解和记忆【讲授内容】1、细胞的应答反应特征2、信号的控制：手提袋额脱敏与下调第十章 细胞骨架第一节 微丝及其功能【目的要求】1、掌握微丝的化学组成，存在形式；微丝

19、体外装配的特点；肌球蛋白的结构和功能特点；微丝的功能；肌肉收缩的原理。2、熟悉微丝结合蛋白的种类和功能；微丝的特异药物。【教学设计建议】多用图片和动态视频【讲授内容】1、微丝的组成及其组装2、微丝网格结构的调节与细胞运动3、肌球蛋白：依赖于微丝的分子马达4、肌细胞的收缩运动第二节 微管【目的要求】1、掌握微管的化学组成；微管的极性；微管体外装配动力学；微管组织中心；微管的功能；动力蛋白和驱动蛋白的结构和功能特点；微管滑动学说。2、熟悉微管组成的细胞结构；微管的特异性药物；特异性药物在研究微管中的作用。3、了解微管在个体发育中的作用。【教学设计建议】多用图片和动态视频展示，便于学生理解和记忆【讲

20、授内容】1、微管的结构组成与极性2、微管的组装与去组装3、微管组织中心4、微管的动力学性质5、微管结合蛋白对微管网络结构的调节6、微管对细胞结构的组织作用7、细胞内依赖于微管的物质运输8、纤毛和鞭毛的结构与功能9、纺锤体与染色体运动第三节 中间丝【目的要求】1、掌握中间纤维的结构特征和组装过程；中间纤维的功能。2、熟悉细胞内中间纤维的类型。3、了解中间纤维的结合蛋白。【教学设计建议】多用图片【讲授内容】1、中间丝的主要类型和组成成分2、中间丝的组装与表达3、中间丝与其他细胞结构的联系第十一章 细胞核与染色质第一节 核被膜【目的要求】1、掌握细胞核的结构组成；核被膜的结构组成；核孔的结构和功能；

21、核蛋白运输的过程；核纤层的组成与功能。2、熟悉核膜的崩解与重建。3、了解核孔结构的研究历史。【教学设计建议】多用图片和动态视频展示，便于学生理解和记忆【讲授内容】1、核被膜2、核孔复合体3、核纤层第二节 染色质与染色体【目的要求】1、掌握染色质的化学组成；染色质组装模型；常染色质、异染色质的关系；染色体的结构组成；几种特殊染色体的特征。2、熟悉活化染色质的特征及染色质活化的大体过程；核型与显带技术。3、了解DNA甲基化与表观遗传学。【教学设计建议】多用图片和动态视频【讲授内容】1、染色质的化学组成2、染色质的组装3、染色质的类型4、染色体的数目、大小5、染色体的结构5、特殊类型染色体第三节 核

22、仁与核基质【目的要求】1、掌握核仁的结构；核仁的功能；核基质的内涵和物质组成。2、熟悉核糖体RNA的剪切过程。3、了解核仁在细胞内数目的变化。【教学设计建议】多用图片【讲授内容】1、核仁的结构2、核仁的功能3、核基质的组成4、核基质的功能第十二章 核糖体【目的要求】1、掌握掌握核糖体的基本类型、结构和功能及蛋白质的合成。2、熟悉核糖体RNA的剪切过程及其功能。【教学设计建议】多用图片【讲授内容】1、核糖体的类型与结构2、多聚核糖体与蛋白质的合成第十三章 细胞周期与细胞分裂第一节 细胞周期【目的要求】1、掌握细胞增殖概念；细胞周期概念；细胞周期时相划分以及各时相时间的特点；细胞周期时间测定的方法

23、；G0期细胞及特点；细胞同步化的方法。2、熟悉按增殖能力区分的细胞类型。3、了解几种特殊细胞周期的特点。【教学设计建议】多用图片展示，便于学生理解和记忆【讲授内容】1、细胞周期概述2、细胞周期中各种不同时相及其主要事件3、细胞周期同步化4、特殊的细胞周期第二节 细胞分裂【目的要求】1、掌握细胞分裂的类型及各自的基本特点；无丝分裂的优越性；有丝分裂的时期划分及各时期的主要特征；减数分裂的时期划分及各时期的主要特征；减数分裂的生物学意义；有丝分裂和减数分裂的差异。2、熟悉有丝分裂、减数分裂各时期相关的分子机制。【教学设计建议】多用图片和动态视频【讲授内容】1、有丝分裂2、减数分裂第十四章 细胞增殖

24、调控与癌细胞第一节 细胞周期调控【目的要求】1、掌握细胞周期主要的检验点及各检验点所检测的事件；MPF及其活性调节；PCC；细胞周期基因；细胞周期蛋白；CDK。2、熟悉细胞周期蛋白的分类与结构特征；哺乳动物Cyclin-Cdk复合物的种类及作用；调控细胞周期的有关因子。3、了解哺乳动物和酵母中Cyclin-Cdk复合物的组成差异；细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子。【教学设计建议】多用图片和动态视频【讲授内容】1、细胞周期检验点2、MPF、CDK激酶、周期蛋白的发现3、MPF活性调节4、Cyclin-Cdk复合物多样性及在细胞周期中的作用5、调控细胞周期的有关因子第二节 癌细胞【目的要求】1、掌握

25、癌细胞的形态和生理特征；癌基因、原癌基因、抑癌基因及肿瘤干细胞的概念；癌基因的激活机制；二次打击学说；P53的功能。2、熟悉原癌基因、抑癌基因的类型。3、了解良性肿瘤和恶性肿瘤的区别；肿瘤形成的外因及治疗方法。【教学设计建议】多用图片和动态视频【讲授内容】1、癌细胞的基本特征2、癌基因与抑癌基因3、肿瘤的发生是基因突变逐渐积累的结果4、肿瘤干细胞第十五章 细胞分化与胚胎发育【目的要求】1、掌握细胞分化的概念、本质、特点及影响因素；管家基因、组织特异性基因；转决定；转分化；细胞全能性；干细胞；胚胎诱导；同源异形基因；真核生物基因表达调控机制。2、熟悉胚胎发育中的细胞分化。3、了解果蝇的胚胎分化过

26、程。【教学设计建议】多用图片和动态视频【讲授内容】1、细胞分化2、胚胎发育中的细胞分化第十六章 细胞死亡与细胞衰亡第一节 细胞死亡【目的要求】1、掌握动物细胞死亡的方式；细胞坏死、细胞凋亡的主要特征及差异；细胞凋亡的检测方法；细胞凋亡的分子机制；细胞自噬。2、熟悉细胞坏死的机制；细胞凋亡的意义。3、了解细胞的调控机制【教学设计建议】多用图片和动态视频【讲授内容】1、细胞凋亡2、细胞坏死3、自噬性细胞死亡4、植物细胞与酵母细胞的程序性死亡第二节 细胞衰老【目的要求】1、掌握Hayflick界限；衰老细胞的特征；多细胞生物细胞衰老有关理论。2、熟悉单细胞生物衰老的机制。3、了解人体细胞动态分类；成

27、人早衰和婴幼儿早衰。【教学设计建议】多用图片展示加适当的讨论，便于学生理解和记忆【讲授内容】1、细胞衰老的概念及特征2、细胞衰老的分子机理3、细胞衰老与个体衰老的关系第十七章 细胞的社会联系第一节细胞连接【目的要求】1、掌握细胞中主要细胞连接的种类和结构特征。2、熟悉各种细胞连接的分布特点。【教学设计建议】多用图片和动态视频【讲授内容】1、封闭连接2、锚定连接3、通讯连接第二节细胞黏着及其分子基础【目的要求】1、掌握4种细胞粘附分子的结构及功能特征。2、熟悉细胞黏附分子相互作用的方式；各类粘附分子的分布；。【教学设计建议】多用图片和动态视频【讲授内容】1、钙黏蛋白2、选择素3、免疫球蛋白超家族

28、4、整联蛋白第三节 细胞外基质【目的要求】1、掌握细胞外基质的成分组成；胶原的结构特征与合成组装过程；弹性蛋白的结构特征；蛋白聚糖的结构及功能特征；纤粘连蛋白和层粘连蛋白的结构特征和功能；细胞外基质对细胞的影响；细胞外被的组成及功能。2、熟悉胶原相关疾病；HA的功能；基膜的结构组成。3、了解植物细胞壁的物质组成及特点。【教学设计建议】多用图片展示，便于学生理解和记忆【讲授内容】1、胶原2、弹性蛋白3、糖胺聚糖及蛋白聚糖4、纤连蛋白和层粘蛋白5、基膜与细胞外被6、植物细胞壁五、教学条件多媒体教室、扩音设备六、学时分配建议表理论教学内容学时第一章 绪论2第二章 细胞的的统一性与多样性2第三章 细胞

29、生物学研究方法2第四章 细胞质膜2第五章 物质的跨膜运输2第六章 线粒体与叶绿体4第七章 细胞质基质与内膜系统3第八章 蛋白质分选与膜泡运输3第九章 细胞信号传导4第十章 细胞骨架3第十一章 细胞核与染色质3第十二章 核糖体2第十三章 细胞周期与细胞分裂3第十四章 细胞增殖调控与癌细胞3第十五章 细胞分化与胚胎发育2第十六章 细胞死亡与细胞衰亡3第十七章 细胞的社会联系2合计45七、实施建议1、教学组织细胞生物学是整个生物学科的基础也是对前面许多课程内容的综合，内容庞大，知识点繁多，教和学都面临巨大的挑战。在课程设计过程中，教师千万不可只强调零碎的知识点，这样很容易使学生陷入死记硬背、越学越累、迷失方向。教师一定要从零碎的知识中整理主线，所有的知识围绕主线，利用教师的讲解和学生的理解与记忆。在讲解各种细胞器的部分，要紧紧围绕“结构适应功能”这一主线；在讲解重要生命活动的部分，要按照“从生到亡”这一顺序。要把知识点与主线的关系讲明、点清，这样就可以顺藤摸瓜，把看似零碎的知识有机的串联起来。 本门课程适合多媒体授课，大量的图片和视频能很好的帮助学生理解和记忆相关的知识；教学方法以讲授为主，但对有些知识可以结合提问和讨论进行，加深学生