《细胞生物学》课程教学大纲

课程编码：	011206	课程名称：	细胞生物学
学分：	4.0	总学时：	64
理论学时	44	实验学时	20
课程类别：	学科基础教育平台课	课程性质：	必修课
适用层次：	汉族本科	开课学期：	第 3 学期
适用专业：	生物技术
先修课程：	植物学、动物学
后续课程：	生物化学、分子生物学、植物生理学、细胞工程

一、课程性质、地位和任务

细胞生物学是生物科学专业的一门专业课，它从细胞水平、亚细胞水平和分子水平三个不同层次上研究细胞的结构功能和生命活动的基本规律，位于分子生物学与个体生物学之间，同他们互相衔接，互相渗透。因此，细胞生物学又是一门承上启下的学科。

二、教学目标及要求

1.理解和掌握细胞在生命中的地位及重要作用。

2.理解和掌握细胞的基本结构和组成。

3.理解和掌握生命活动过程中细胞内外的物质交换

4.理解和掌握细胞生命活动过程中，细胞内外信息的传递与交换

5.理解和掌握细胞中个细胞器构成特点及功能。

6.理解和掌握细胞骨架细胞的结构和功能

7.理解和掌握细胞的分裂、分化及衰老与凋亡的过程

三、教学内容及安排

第1章绪论（2学时）

教学目标：了解细胞生物学在现代生命科学中的位置；了解细胞学与细胞生物学发展简史；熟悉细胞生物学的主要研究内容。

重点、难点：细胞生物学研究的内容；细胞生物学的热点领域；目前细胞生物学的主要研究成果和发展趋势。

教学内容：

1.1细胞生物学研究的内容和现状（1学时）

1.2细胞学与细胞生物学发展简史（1学时）第2章细胞基本知识概要（4学时）

教学目标：掌握和理解细胞是一切生命活动的基本单位的含义；掌握两种细胞形式原核

细胞和真核细胞结构和功能；通过原核细胞和真核细胞的对比深刻理解和掌握真核细胞的结构在维持生命存在中的意义；了解生命的起源以及现存的三种生命形式之间的进化关系。重点、难点：三种细胞形式的生命的基本结构及各自的特点；生命的起源以及不同生命形式之间的进化关系；细胞体现生命的基本要求；三种细胞形式的生命的基本特征。

教学内容：

2.1细胞的基本结构及病毒（2学时）

2.2真核细胞基本知识概要（2学时）第3章生物膜（4学时）

教学目标：掌握生物膜及其特化结构的基本特点和功能；了解生物膜的基本功能，特别是原核生物膜的多功能性；掌握生物膜的延伸方式和功能。

重点、难点：生物膜的特化结构及膜之间的相互联系；生物膜的基本功能以及膜之间的相互联系；生物膜的结构及对生命存在的意义；细胞外基质的组成、组织形式与细胞的关系

教学内容：

3.1细胞表面积细胞连接（2学时）

3.2细胞外被与细胞外基质（2学时）第4章细胞内膜系统（6学时）

教学目标：掌握和了解细胞质基质的化学组成、特性、功能；掌握内质网的不同类型及各自的功能；溶酶体和过氧化物酶体的结构、类型和功能；高尔基体的结构和功能；了解蛋白质的合成、分选及转运；

重点、难点：四种细胞器的结构和功能；蛋白质的分选和转运机制；细胞器之间在结构上的独立性和功能上的连续性；蛋白质的合成、修饰分选及转运机制。

教学内容：

4.1细胞的内膜系统（2学时）

4.2细胞内蛋白质的分选（2学时）

4.3细胞内物质的运输（2学时）第5章线粒体和叶绿体（4学时）

教学目标：掌握线粒体的基本形态结构、氧化磷酸化的基本过程、氧化磷酸化的分子结构；了解氧化磷酸化的偶联机制；掌握叶绿体的形态结构特点、光合磷酸化的分子结构以及机制、叶绿体和线粒体的起源两种假说。

重点、难点：呼吸链的组分以及电子传递的过程和ATP的形成，光合磷酸化中与电子传递相关的组分以及电子的传递过程，关于线粒体与叶绿体起源的两种假说，线粒体的结构及主要的电子载体；电子传递的过程及化学渗透假说；

教学内容：

5.1线粒体与叶绿体的结构与功能（2学时）

5.2线粒体与叶绿体的起源及半自主性（2学时）第6章细胞核与染色体（4学时）

教学目标：掌握核孔复合体的基本形态结构和功能；掌握染色体的基本化学组成、形态结构和功能；了解染色体的生命活动规律；掌握染色体在细胞核内的定位机制；掌握细胞核骨架的结构成分以及功能；

重点、难点：核孔复合体的基本形态结构和功能；细胞核骨架的结构成分以及功能；染色体的活动规律特别是在细胞核中的定位。NPC的结构及NLS介导的入核转运的模型；核仁的结构及功能；细胞核骨架的功能。

教学内容：

6.1核被膜与核孔复合体（2学时）

6.2染色质、染色体、核仁及染色质结构和基因转录（2学时）第7章细胞骨架（4学时）

教学目标：掌握细胞质骨架中微管和微丝的基本组成结构；微管和微丝各自的功能以及行使功能的原理；了解构成细胞质骨架的三种主要的物质；

重点、难点：微管的结构组成以及行使功能的原理；微丝的结构成分特点以及行使功能的机制。微管、微丝的构成单位及装配规律；细胞构架的整体结构及功能。

教学内容：

7.1细胞骨架及其功能（2学时）

7.2细胞骨架的组成及装配（2学时）第8章物质的跨膜运输（4学时）

教学目标：掌握被动运输和主动运输的概念和方式；掌握简单扩散和协助扩散的特点；掌握主动运输中几种质子泵的工作原理；掌握真核细胞的胞吞和胞吐作用；

重点、难点：协助扩散特点和原理；钠—钾泵的组成和工作原理；主动运输的类型；胞吞泡和胞吐泡形成的机制以及转运的物质的特点；物质跨膜运输的难易规律；主动运输的机理及主要形式。

教学内容：

8.1自有扩散剂载体转运（2学时）

8.2膜跑运输（2学时）

第9 章 细胞通讯与连接（4 学时）

教学目标：掌握细胞之间的连接方式以及各种连接的组分和作用；了解胞间连丝在植物细胞之间连接和信号物质传递之间的作用；掌握细胞通信中细胞表面受体介导的信号转导的三种形式。

重点、难点：锚定连接中的桥粒、半桥粒；连接带、连接班的连接机理和作用；与离子门通道相偶联的信号转导机制及其产生的第二信使；与G蛋白偶联的信号转导的作用机制；细胞连接的结构方式；细胞通讯的形式；

教学内容：

9.1细胞连接（2学时）

9.2细胞通讯（2学时）

第10 章 细胞的增殖与调控（2 学时）

教学目标：掌握细胞周期的基本概念和过程；掌握细胞有丝分裂的概念、过程和意义；掌握有丝分裂和减数分裂的异同点；掌握有丝分裂过程中细胞核活动的规律和机理；CDK 激酶在细胞周期中的调控作用。

重点、难点：细胞分裂的过程及其规律；细胞分裂的调控机制；CDK激酶在细胞周期中的作用。

教学内容：

10.1细胞增殖以及其细胞周期的调控；（1学时）

10.2MPF和CDK的形成时期、作用规律及对细胞周期的调控。（1学时）第11章细胞分化与基因表达调控（2学时）

教学目标：掌握细胞分化的概念；了解细胞分化的基因选择性表达；掌握细胞癌基因与抑癌基因的概念；掌握癌细胞的发生与癌基因与抑癌基因的关系；了解真核细胞基因表达的调控；重点、难点：细胞分裂的过程及其规律；细胞分裂的调控机制；CDK激酶在细胞周期中的作用。

教学内容：

11.1多细胞有机体发育与生长的核心——细胞分化；（1学时）

11.2细胞分化中特异性蛋白质的合成与真核细胞基因表达调控。（1学时）第12章细胞衰老与凋亡（2学时）

教学目标：掌握细胞衰老的概念；掌握Hayflick界限；细胞凋亡与细胞坏死的区别；机体细胞凋亡的意义与基本途径；

重点、难点：Hayflick 界限的内容以及生物学意义；细胞衰老的过程和原因；细胞凋亡和细胞坏死的区别以及各自的特点；

教学内容：

12.1细胞的衰老与凋亡、细胞凋亡的概念及其生物学意义；（1学时）

12.2细胞凋亡的形态学和生物化学特征、细胞凋亡的分子机制。（1学时）第13章细胞生物学研究方法（2学时）

教学目标：掌握和了解细胞形态结构的观察方法以及关学显微镜的技术发展；了解细胞组分的几种分析方法；掌握和了解细胞培养技术的原理和基本技术

重点、难点：几种重要的细胞研究方法的原理；教学内容：

13.1胞形态结构的观察方法；（1学时）

13.2细胞组分的分析方法。（1学时）

《细胞生物学》实验部分教学大纲

1、课程性质和任务

细胞生物学实验课程教学以理论课教学为基础，理论与实践相结合，加深对所学知识的理解，对实验仪器要求较高，因此开设本课程的目的是使学生掌握细胞生物学实验设备的操作方法，使学生更加牢固地掌握基础知识，更重要的是培养学生的动手能力和科学研究能力，为学生学习生命科学中的其他相关课程作好基础准备。同时也使学生具备观察和研究细胞结构与功能的基本方法，学会发现问题和解决问题的基本技能，为毕业后从事生物学相关的科研和教学工作奠定基础。

2、教学目标及要求

本课程的任务是通过实验教学，使学生初步掌握细胞生物学的基本研究方法及实验技能。

（1）掌握暗视野、相差、荧光显微镜使；

（2）掌握活体染色的基本原理及方法；

（3）掌握叶绿体分离、制片和观察；

（4）掌握过碘酸雪夫反应显示细胞内糖原；

（5）掌握细胞内过氧化物酶的显示方法和原理；

（6）掌握细胞PEG诱导细胞融合的基本原理及方法；

（7）掌握植物细胞的染色体制片技术；

3、实验内容与学时分配

序号	项目名称	实验目的与内容	学时	实验性质	实验类型	主要仪器设备
1	显微镜的构 造原理及其使用方法	目的：握暗视野、相差、荧光显微镜使。内容：学习使用显微镜。	2	必修	基础	普通光学显微镜、相差显微镜、 荧光显微镜
2	液泡系的活 体染色	目的：学习活体染色的基本方法 内容：液泡系的活体染色	2	必修	基础	显微镜

3	叶绿体的分离与观测	目的：学习细胞体的分离方法内容：分离纯化叶绿体	2	必修	基础	组织匀浆机显微镜 离心机
4	细胞膜通透性测定	目的：掌握不同极性和大小对跨膜运输难易程度的影响；掌握渗透法测定膜通透性的方法 内容：细胞膜通透性测定	2	必修	基础	离心机移液器显微镜
5	细胞中多糖的定位检测	目的：学习细胞中生物大分子的显示 内容：高碘酸希夫试剂法显示细胞中多糖	2	必修	基础	显微镜
6	细胞中过氧化物酶体的 显示与观察	目的：学习细胞中细胞器的显示方法内容：显示观测细胞中的过氧化物酶体	2	必修	基础	显微镜
7	细胞骨架的显示与观察	目的：学习细胞中细胞骨架的染色显示方法 内容：细胞骨架的显示观察	2	必修	基础	显微镜
8	染色体临时 装片的制作与观测	目的：学习染色体装装片的制作 内容：染色体装片的制作与染色体形态观察	2	必修	基础	显微镜
9	细胞的体外 融合实验	目的：学习PEG诱导的细胞融合 内容：体外PEG诱导细胞融合	2	必修	基础	显微镜 恒温水浴锅
10	DNA的化学反应Feulgen 反应	目的：学习细胞内DNA的快速检测显示方法 内容：Feulgen显示细胞内的DNA	2	必修	基础	显微镜

（实验性质分为选修与必修；实验类型分为基础型、综合设计型、研究创新型。）

四、作业、练习和安排与要求

1.主要以解答、论述的形式布置课外作业，同时根据实际情况配合选择和填空。

2.安排响应资料的查阅和相关参考书的阅读。

3.整理课堂笔记

五、教材与教学参考书

1、建议教材：

细胞生物学. 王金发. 科学出版社, 2003.

细胞生物学. 翟中和.高等教育出版社，2007，第3版2、建议参考书目：

lGerald Karp. Cell and Molecular Biology：concepts and experiments，3^rdEdition. Published by JohnWiley& Sons,Inc.2002

lAlbertsB et al. EssentialCellBiology.2^ndEdition.NewYorkand London：Garlandpublishing，Inc. 2004

lAlbertsBetal.Molecuar BiologyoftheCell,4^thEdition.NewYorkand

London：GarlandPublishing，Inc.2002

lDarnell,J.etal.MolecularCellBiology,5^thEdition.NewYork：W.H.FreemanCo.

Avers,C.J..Molecular Cell Biology. Addison-Wesley Publ.Co. 2004

六、教学方式及考核

1.教学方式主要采多媒体讲授、课程知识讨论及学科前沿探究相结合的方式。

2.课程考核采用以下方式：平时成绩（10%），实验（20%），期中考试（20%），期末闭卷考试（50%）。

七、主要参考文献

1.参考书目

[1]翟中和.细胞生物学.高等教育出版社, 2007.

[2]汪堃仁.细胞生物学（第二版).北京师范大学出版社, 1998.

[3]王金发.细胞生物学.科学出版社, 2003.

[4]Gerald Karp. Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments 3rd.Wiley& Sons, 2002.

[5]凌诒萍.细胞生物学.人民卫生出版社,2001. [6]韩贻仁.分子细胞生物学.科学出版社, 2001.

2.参考网站

[1]http://life.nenu.edu.cn/xbswx/

[2]http://www.cbi.pku.edu.cn/chinese/documents/cell/

[3]http://jpkc.sysu.edu.cn/xbsw/

撰稿人：刘占文审稿人：王彦芹