《医学分子细胞技术》课程教学大纲

《医学分子细胞技术》教学大纲课程编号：08220210英文名称:MedicalMolecularCellTechnology学分：2学时：总学时32学时，其中理论32学时先修课程：分子生物学、细胞生物学课程类别：专业方向课程授课对象：生物科学专业学生教学单位：生命科学学院修读学期：第6学期一、课程描述和目标医学细胞分子实验技术主要包括了目前细胞生物学和分子生物学领域近年来出现的新技术，这些技术对基础生物学和医学科学研究起到了推动和创新的作用。这些技术为从事生物学和医学领域的相关研究，以及新型生物技术产业的发展奠定了理论和技术基础。本课程旨在介绍医学细胞分子生物学领域经典技术和前沿技术的原理、基本概念、应用和有关工具，配合实验课程的设置，使学生获得细胞分子生物学前沿技术的基本科学思维训练。同时训练学生利用公共资源，培养自我获取技术信息的能力，促进学生对技术更新的终身学习能力。本课程内容涵盖经典细胞分子学技术，并引入对前沿技术在现代医学研究和诊断中的详细介绍，例如CRISPR-Cas9基因编辑，数字PCR(DigitalPCR)，微流控体系（microfluidics）和质谱流式技术（CyTOF）等。在强哺乳动物细胞系构建，调荧光定量qPCR,荧光显微镜和流式细胞分析等经典技术的同时，使学生获得对前沿新兴技术的理论和实践认识。课程目标1。专业知识方面：要求学生通过本课程的学习哺乳动物细胞系实验模型构建，细胞组织分析和细胞分子医学诊断这三大板块的生物学技术，为从事生物医学领域的相关研究和进入有关生物技术产业奠定良好的理论和技术基础，并充分了解医学细胞分子生物学发展现状与趋势。课程目标2。专业能力方面：重点掌握哺乳动物细胞系培养；稳定细胞系模型筛选和构建；了解CRISPR-Cas9基因编辑在细胞建模中的应用；掌握定量PCR,免疫组织化学，核酸杂交和流式细胞仪等技术如何应用于组织细胞样本分析；明确这些技术发展现状与趋势，以及在医学分子生物学研究领域的应用。课程目标3。专业素养方面：使学生既掌握医学细胞分子生物学经典技术的基础知识和理论，又充分了解这些技术的应用前景以及发张现状。使学生受到基本科学思维训练，同时训练学生利用公共资源，培养自我获取技术信息的能力，为学生终身学习能力的培养奠定基础。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重3.2细胞水平：掌握细胞水平相关专业课程的科学原理及相关技能，并能将之应用于解决复杂生命科学问题。课程目标1H4.2生物医学：具有生物医学产业的疾病诊断相关试剂开发、产品研发和产品注册与管理的能力。课程目标2H7.2生物伦理：理解现代生物技术对人类健康造成的潜在风险，以及引发的伦理问题。课程目标3H三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1绪论：哺乳动物细胞学和现代细胞分子生物学研究概论。重点介绍细胞学和医学研究的科学发展史，以及其经典事件。了解哺乳动物细胞培养的概念以及在基础生物学和医学研究中地重要意义；明确细胞分子生物学发展史上具有重大贡献的里程碑发现。2讲授课程目标1,2,32I.哺乳动物细胞系的培养：培养基，冷冻保存，复苏等基础知识介绍。II.哺乳动物细胞培养实验条件的知识。III.哺乳细胞转染技术，基因沉默和CRISPR/Cas9基因编辑技术的介绍。IV.哺乳动物细胞试验模型的构建和筛选。系统掌握哺乳动物细胞系培养知识，了解细胞培养的实验条件，熟知哺乳动物细胞转基因，基因沉默，基因编辑原理和细胞实验模型构建等知识。6讲授和启发式课程目标1,2,33基因克隆和核酸分子基础技术：细菌质粒的制备和分析；DNA和cDNA的克隆；DNA和RNA样本提取和质控；PCR基本原理和引物设计；反转录PCR实验。掌握DNA和RNA分析的基本原理；熟知基因克隆的基本原理和各个环节的要素；学会利用公共资源搜寻基因序列，mRNA序列和cDNA序列并设计引物4讲授和启发式课程目标1,2,34蛋白质分析基础：哺乳动物蛋白提取和浓度检测；SDS电泳和WesternBlot免疫染印原理；酶联免疫吸附检测技术；蛋白质互相作用的实验方法掌握蛋白质研究的基础实验原理，和在分子生物学研究中的应用4讲授和启发式课程目标1,2,35荧光定量生物技术I：荧光标记原理；荧光定量PCR和数字PCR(DigitalPCR)，微流控体系（Microfluidics）原理和比较；以上技术在医学诊断分析中的应用(以新冠检测为例)。了解并熟知各种核酸定量分析技术的原理和医学应用，以及各种技术的优势和缺陷；掌握利用公共资源设计荧光定量qPCR引物4讲授和启发式课程目标1,2,36荧光定量生物技术II：荧光显微镜介绍；共聚焦显微镜介绍；超分辨率显微镜简介；免疫荧光染色和核酸原位杂交技术原理及其应用。掌握基本荧光显微镜和共聚焦显微镜的原理；了解超高分辨率显微镜原理；掌握细胞免疫荧光染色和原位杂交技术原理及在医学分析中的应用。4讲授和启发式课程目标1,2,37流式细胞技术：流式细胞技术分析原理和分选原理；质谱流式技术（CyTOF）原理；流式细胞技术和质谱流式的应用掌握流式细胞技术的工作原理；了解质谱流式技术的发展现状和基本原理；熟知这两项技术在基础生物学研究和医学诊断中的应用。4讲授和启发式课程目标1,2,38医学细胞分子生物学技术在基础研究和医学诊断中应用案例讨论：以小组为模式，每组选择1-2篇已发表的论文，对以上细胞分子生物学技术进行案例研究和讨论；每个小组以班级报告加提问的形式进行汇报和评分使学生从具体研究和医学诊断案例中充分了解各种细胞分子生物学技术的应用模式；增强学生对课堂所学的理论内容的认识；培养自学探究能力。4小组报告和讨论课程目标1,2,3合计32四、课程教学方法集中讲授、小组讨论、线上自学等五、学业评价和课程考核课程考核采用过程性和结果性相结合的方式，总评成绩平时成绩和期末考核两部分组成，具体计算方法如下：总评成绩=平时成绩（50%）+期末成绩（50%）考核依据建议分值考核/评价细则对应课程目标平时成绩50%出勤0%每旷课一次扣2分课程目标1作业30%作业:10分；小组汇报:20分课程目标2课程20%由期中卷面成绩按百分制成绩比例得出课程目标1,2,3期末考试50%由期末卷面成绩按百分制成绩比例得出课程目标1、2、3六、教材与参考书教材：1.《医学分子生物学实验技术（第4版）》，韩骅，高国全主编，出版社:人民卫生出版社，出版时间:2020年参考书：1. 《现代细胞分子生物学技术》，林菊生，冯作化主编，科学出版社，2004年2. 《分子生物学和生物技术》，克罗茨