《细胞生物学》教学大纲

《细胞生物学》教学大纲课程编号：08200045英文名称：CellBiology学分：2.5学时：总学时48学时，其中理论32学时，实践16学时先修课程：动物生理学、生物化学、遗传学、分子生物学课程类别：专业方向课程授课对象：科学教育专业生物方向学生教学单位：生命科学学院修读学期：第6学期一、课程描述和教学目标细胞生物学是为科学教育专业开设的专业方向课程，它是现代生命科学中的一门重要基础前沿学科，与农业、医学、生物高新技术的发展有密切的关系。本课程的教学内容可以分成四大部分：细胞基本知识介绍、细胞的基本结构与功能、细胞重大生命活动、细胞的社会联系。通过本课程的学习，使学生了解和掌握真核细胞的形态结构与功能，并深入理解彼此之间的相关性和一致性；能够从显微水平、超微水平和分子水平等三个层次认识细胞生命活动的本质和基本规律；了解细胞生物学研究领域的重点、热点和未来发展趋势；掌握研究细胞的基本思路和技术；引导学生构建科学观念，培养科学思维方式，掌握科学探究方法，树立科学态度，提高学生对细胞生物学知识的应用能力。课程教学目标如下：课程目标1在专业知识方面，能够使学生了解细胞生物学的发展简史，掌握细胞内各种细胞器的结构与功能及二者的统一；理解细胞生命活动的结构和物质基础；了解细胞生物学研究领域的重点、热点和前沿领域。课程目标2在专业能力方面，能够使学生掌握细胞生物学的基本研究思想和探究方法；具有一定的组织和协调能力，掌握团队协作学习知识和技能的方法；理解批判性思维在细胞生物学研究中的重要性。课程目标3在综合能力方面，能够使学生理解和掌握科学学科核心素养的内涵，并能将之有效地贯彻到自身学习和科研实践中；具有独立思考判断并自主利用细胞生物学领域的知识，采用多种方案，分析和解决科学教学中所存在的问题的能力。二、课程对毕业要求的支撑关系本课程教学目标对毕业要求的支撑关系如表2-1所示。表2-1课程教学目标对毕业要求的支撑关系毕业要求毕业要求指标点课程目标支撑强度（H、M、L）学科素养指标点3-1：理解自然科学知识体系，扎实掌握物质科学、生命科学以及地球与宇宙科学等领域的基本概念和科学定律，理解科学探究的过程与方法，掌握模型建构、归纳与演绎、分类、演化等科学思维方式。课程目标1课程目标2课程目标3H（高支撑）指标点3-2：掌握自然科学的基本实验技能，具有较强的观察和实验动手能力、数据分析能力以及科学探究能力，具有实事求是的科学态度。课程目标2课程目标3M（中支撑）三、教学内容、基本要求与学时分配本课程总学时48学时，其中理论32学时，实践16学时，课后自主学习不占学时。表3-1理论教学环节教学内容、基本要求、课程目标与学时分配序号教学内容基本要求支撑的课程目标学时1第一章绪论：细胞生物学研究的内容与现状；细胞学与细胞生物学的发展简史。掌握细胞生物学概念及主要研究内容，明确细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科，掌握细胞学与细胞生物学的发展简史，细胞学说的建立及其所起的承前启后的重要作用；了解当前细胞生物学主要发展方向和研究的热点问题。课程目标122第二章细胞的统一性与多样性：细胞的基本特征；原核细胞与古核细胞；真核细胞；非细胞形态的生命体-病毒。理解细胞是生命活动的基本单位及共性；掌握细胞的基本概念、细胞形态结构与功能的关系；掌握最小最简单的细胞——支原体；掌握原核细胞（细菌和蓝藻）和古核细胞（古细菌）；掌握真核细胞的基本结构体系，以及真核细胞与原核细胞的比较；掌握病毒的基本知识（非细胞形态生命体）；了解病毒与细胞在起源和进化中的关系。课程目标10（自主学习）3第三章细胞生物学研究方法：细胞形态结构的观察方法；细胞及其组分的分析方法；细胞培养与细胞工程；细胞及生物大分子的动态变化。掌握细胞的观察技术，包括光学显微镜技术特点和生物学应用（可用于观察固定和染色后的细胞），电子显微镜（可用于观察细胞膜和细胞器的细微结构）的分辨率、基本结构和分类，以及超薄切片技术；掌握细胞组分分离技术：用超速离心技术（差速离心，密度梯度离心）分离细胞器与生物大分子及其复合物；熟悉细胞内核酸、蛋白质、酶、糖类与脂质等的显示方法；熟悉特异蛋白抗原的定位与定性（免疫荧光，免疫电镜）；了解细胞内特异核酸序列的定位与定性；了解定量细胞化学分析技术；掌握细胞培养（原代细胞，继代细胞，细胞株，细胞系）、细胞融合及单克隆抗体技术。课程目标2课程目标344第四章细胞质膜：细胞质膜的结构模型与基本成分；细胞质膜的基本特征与功能。掌握细胞膜的结构模型（流动镶嵌模型），膜脂的类型和运动方式；掌握膜蛋白类型、主要结合方式，膜的性质（流动性和不对称性）；掌握细胞表面的常见特化结构，了解膜骨架的基本结构和功能。课程目标125第五章物质的跨膜运输：膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输；ATP驱动泵与主动运输；胞吞作用于胞吐作用。掌握物质跨膜运输的种类：被动运输（基本概念，简单扩散，协助扩散，载体蛋白，通道蛋白）和主动运输（基本概念，ATP供能的主动运输，钠钾泵，协同运输）；掌握胞吞作用与胞吐作用（基本概念，胞饮作用，吞噬作用，受体介导的胞吞作用的主要过程）。课程目标1课程目标2课程目标326第六章线粒体与叶绿体：线粒体与氧化磷酸化；叶绿体与光合作用；线粒体和叶绿体的半自主性及其起源。掌握线粒体的形态结构和功能；掌握ATP酶的作用机制；了解线粒体与疾病；了解叶绿体的形态、大小和数目；了解叶绿体的结构和化学组成；熟悉叶绿体的主要功能——光合作用；了解线粒体和叶绿体的DNA；了解线粒体和叶绿体的蛋白质合成及运送与装配线粒体和叶绿体蛋白质的运送与装配（导肽、线粒体蛋白的跨膜转运过程）；掌握线粒体和叶绿体的起源（内共生起源学说及主要证据）和增殖。课程目标1课程目标2课程目标30（自主学习）7第七章细胞质基质与内膜系统：细胞质基质及其功能；细胞内膜系统及其功能。掌握细胞质基质的含义、化学组分和功能；熟悉内膜结构、内膜系统组成、内膜的共同特征以及内膜与质膜间的区别；掌握内质网的结构、分类（粗面内质网和光面内质网）、分布及功能；掌握高尔基体的形态结构及功能；熟悉溶酶体的结构、功能及发生；了解过氧化物酶体的特征、功能及发生。课程目标1课程目标2课程目标348第八章蛋白质分选与膜泡运输：细胞内蛋白质的分选；细胞内膜泡运输。掌握信号假说及蛋白质分选转运调的基本途径与类型；了解膜泡运输的类型和特点，掌握COPII和COPI包被膜泡的装配与运输。课程目标1课程目标2课程目标329第九章细胞信号转导：细胞信号转导概述；细胞内受体介导的信号传递；G蛋白欧联受体介导的信号转导；酶联受体介导的信号转导；其他细胞表面受体介导的信号通路。掌握细胞通讯与细胞识别（包括细胞通讯的概念，细胞通讯的方式；细胞识别的概念，信号分子，受体，配体，第二信使，信号转导系统及特性）；掌握通过细胞内受体介导的信号传递（类固醇激素等）；掌握细胞表面受体（GPCR和RTK）介导的信号跨膜传递（cAMP-PKA信号通路，RTK-Ras信号通路）。课程目标1课程目标2课程目标3210第十章细胞骨架：微丝与细胞运动；微管及其功能；中间丝。熟悉微丝装配动态性和微丝结合蛋白类型与作用；掌握微丝功能与细胞运动间的关系；掌握肌肉收缩的分子机制；了解微管装配动态性和微管结合蛋白、马达蛋白；掌握微管的功能和微管与细胞、细胞器运动及定位间关系；掌握中间丝结构及功能。课程目标1课程目标2课程目标3411第十一章细胞核与染色质：核被膜；染色质；染色质的复制与表达；染色体；核仁与核体；核基质。掌握细胞核的基本结构和主要功能；掌握核孔复合体的结构和功能；掌握染色质的概念及化学组成；掌握染色质的基本结构单位——核小体；熟悉染色质包装的结构模型；掌握常染色质和异染色质；掌握中期染色体的形态结构；了解核型与染色体显带；了解巨大染色体的形成原因和作用；掌握核仁的超微结构和功能；了解核仁的周期；了解活性染色质的主要特征；了解染色质结构与基因转录；了解核基质和核体。课程目标1课程目标2课程目标3412第十二章核糖体：核糖体的类型与结构；多核糖体与蛋白质的合成。掌握核糖体的基本类型与成分；掌握核糖体的结构；熟悉核糖体蛋白质与rRNA的功能；了解多聚核糖体；了解蛋白质的合成；了解RNA在生命起源中的地位。课程目标1课程目标20（自主学习）13第十三章细胞周期与细胞分裂：细胞周期；细胞分裂。掌握细胞周期的概念及细胞周期各时期的特点；掌握细胞周期同步化的方法；掌握细胞分裂的种类（有丝分裂和减数分裂）及各期的重要事件。课程目标1课程目标2课程目标3214第十四章细胞增殖调控与癌细胞：细胞增殖调控；癌细胞。掌握细胞周期的检验点和细胞增殖调控（MPF，CDK激酶，细胞周期运转调控）；掌握癌细胞的基本特征；熟悉癌基因与抑癌基因和癌症的关系；熟悉肿瘤的发生过程（是基因突变逐渐积累的结果）；掌握肿瘤干细胞概念。课程目标2课程目标3215第十五章细胞分化与胚胎发育：细胞分化；胚胎发育中的细胞分化。掌握细胞分化的基本概念以及去分化和再生；了解影响细胞分化的因素；熟悉掌握细胞全能性、干细胞的基本类型；掌握诱导多能干细胞的在理论和医学实践中的重要意义；了解细胞分化和胚胎发育。课程目标1课程目标2课程目标30（自主学习）16第十六章细胞死亡与细胞哀老：细胞死亡；细胞衰老。掌握细胞凋亡的概念及其生物学意义；掌握细胞凋亡的形态学和生物化学特征；了解细胞凋亡的分子机制及主要凋亡通路；了解植物细胞的凋亡；了解细胞凋亡与衰老间的关系；熟悉早期细胞衰老研究情况；掌握Hayflick界限；了解细胞在体内条件下的衰老；掌握衰老细胞结构的变化；熟悉细胞衰老的分子机制；熟悉氧化损伤和端粒学说。课程目标1课程目标2课程目标3217第十七章细胞的社会联系：细胞连接；细胞黏着及其分子基础；细胞外基质。掌握细胞连接的概念和分类（封闭连接、锁定连接和通讯连接）；掌握不同细胞连接类型的功能；了解细胞外基质的类型、各自组装及功能。课程目标1课程目标20（自主学习）合计32表3-2实践教学环节教学内容、基本要求、课程目标与学时分配序号实验项目名称基本要求实验类型支撑的课程目标学时1光学显微镜使用及显微摄影技术了解显微镜各部分的名称、结构和功能；学习普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜、微分干涉差显微镜、倒置显微镜、显微操作仪等的构造和使用方法。演示课程目标212细胞凝集反应、细胞膜的渗透性

了解细胞膜的表面结构；了解细胞膜的渗透性及各种物质进入细胞膜的速度。设计课程目标1课程目标2课程目标333线粒体和液泡系的超活染色与观察

掌握动植物线粒体的染色方法；观察线粒体的分布、形状，分析染色反应的原理。验证课程目标1课程目标234巨噬细胞吞噬现象的观察观察巨噬细胞的吞噬活动；掌握小鼠腹腔注射给药和脱颈椎处死方法。验证课程目标1课程目标235动物染色体标本的制备与观察

学习哺乳动物骨髓染色体制备技术；掌握滴片法、涂片法等制备染色体玻片的基本方法；观察动物细胞有丝分裂各个阶段的特点。综合课程目标1课程目标2课程目标336动物细胞培养了解原代细胞培养的基本方法及操作过程；学习培养基的配制及酸碱度的调节。综合课程目标1课程目标2课程目标33合计16注：实验类型包括演示、验证、综合、设计等。四、课程教学方法本课程在教学方式上主要采用教师课堂教学为主、学生课后学习为辅的教学模式，以达到符合毕业要求指标点的教学目的。其中，课堂教学主要采用课堂讲授、启发式、案例式、讨论式、研究式等教学方法，同时辅以学习通平台的各项功能丰富课堂教学形式。课后学习主要采用学生自主学习、依托学习通学习和教师指导为辅的教学方式。五、课程考核与成绩评定本课程采用过程性考核和结果性考核相结合的方式，总评成绩由课堂表现、平时作业、实验和期末闭卷考试等四个方面组成，采用百分制计分制，具体计算方法如下：总评成绩=课堂表现(100分制)×5%+平时作业(100分制)×15%+实验成绩(100分制)×20%+期末考试成绩(100分制)×60%。表5-1课程考核评价标准考核依据建议分值考核/评价细则对应的课程目标平时成绩40%课堂表现5%课堂表现包括出勤情况、听课情况、课堂讨论参与情况、教学上互动和学习反馈、线上讨论参与情况等等。修课学生基础分80分，若发生迟到、无故旷课、学习态度差(课堂玩手机、多言好睡等)现象一次，则扣1-5分，扣完为止；积极参与回答问题或有效提问者，酌情加分2-5分，上限20分。学期末该分值×5%核定分值计入总评成绩。课程目标1平时作业15%平时作业（包括在线作业、课后作业、课程论文等形式）批改以百分制登记，教师批阅给分，不交作业记为零分，最后作业成绩按平均分值计算。学期末平均分值×15%核定分值计入总评成绩。课程目标1课程目标2课程目标3实验成绩20%根据修课学生每次实验操作的规范性、实验报告完成的质量情况打分，成绩以百分制登记，最后实验成绩按平均分值计算。学期末该分值×20%核定分值计入总评成绩。课程目标2课程目标3期末考试成绩60%修课学生参加期末考试，教师批阅试卷，成绩以百分制登记，学期末以该分值×60%核定分值计入总评成绩。课程目标1课程目标2课程目标3表5-2课堂表现评分标准考核类型分值比重考核指标考核内容说明课堂表现5%平时表现出勤、听课情况、学习态度、回答问题、提问情况等课堂研讨拓展学习课堂专题研讨参与、课外拓展学习情况线上学习参与情况可从理论知识学习、习题解答、作业递交、问题反馈、完成结果等几个方面进行评分表5-3平时作业评分标准评分标准作业形式评分细则在线作业学习通上面的单选题、多选题、判断题等客观题，答对才给分。课后习题作业1.字迹工整，态度认真，正确率90%以上；2.正确率在60%-90%之间；3.正确率低于60%的，字迹工整且体现清晰解题思想的；4.其他情况。参考以上细则，教师对作业酌情记分（升档间隔分3分）或确定等级A（90分），B（80分），C（70分），D（60分及以下），每个等级可用上标“+”升档3分，即A+（93分）,B+（83分），A++（96分），A+++（99分）。课程论文1.从选题(20分)、问题陈述(20分)、内容与信息(20分)、创新新或提出新见解(20分)、表达与结构(20分)共5个方面进行评分，单项不超过20分，满分100分（等级A++）；2.只要语言表达清晰流畅，论述完整，逻辑性强，且论题的信息与数据正确，没有不确定性、猜测性内容，记80分（等级B）以上，参考以上细则，教师对作业酌情记分（或等级）。其他可能形式：比如读书报告、课堂报告或小组讨论探究性问题教师给出报告或讨论主题，学生自由分组，通过查阅文献资料准备课堂报告。基本要求：每个报告时间为5-8分钟，讨论5分钟；视小组学习态度、PPT完成质量(清楚、美观、科学、创新，趣味性)，完成效率等进行记分，小组报告人记分酌情增加。表5-4实验考核评分标准90-10080-8970-7960-690-59优秀良好中等及格不及格不迟到，不早退，遵守实验室纪律。熟练掌握安全操作要求及仪器设备使用注意事项，实验操作熟练规范。实验报告书写整洁规范，结果正确。视实验操作情况和上课表现可适当加减分数。不迟到，不早退，基本遵守实验室纪律。较好地掌握安全操作要求及仪器设备使用注意事项，实验操作认真，基本规范。实验报告书写整洁规范，结果合理，定量实验结果在误差允许范围内，定性分析基本合理。视实验操作熟练规范情况和上课