一、课程基本情况与说明
(一)课程代码:18021100
(二)课程英文名称: Cell Biology (三)课程中文名称: 细胞生物学
(四)授课对象:生物科学专业 生物技术专业 (五)开课单位:生命科学与技术学院 (六)教材:《细胞生物学(第三版)》,翟中和主编,高等教育出版社,2007年。 (七)参考书目
[1]《分子细胞生物学》,陈哗光,张传茂等主编,清华大学出版社; [2]《细胞生物学》,刘凌云、薛绍白、柳惠图主编,高等教育出版社。 (八)课程性质
《细胞生物学》是生物科学专业和生物技术专业的专业必修课程。它主要使学生在显微水平、亚显微水平和分子水平等不同层次上认识细胞结构、功能及各种生命活动和生命现象。21世纪是生命科学迅猛发展的时期,细胞生物学既是生命科学的前沿学科,又是生命科学的重要基础学科。因此它已成为高等院校生物专业本科和研究生的重要课程。细胞生物学是在显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上探讨细胞生命活动和生命现象基本规律的科学,是生物学很多分支学科和分子生物学的会合点。通过本课程的理论学习,使学生了解并掌握细胞结构、功能及各种生命活动和生命现象的有关理论与技能,为遗传学、动物生理学和植物生理学等学科的学习打下基础。 (九)教学目的
通过本课程的学习,使学生在细胞整体、超微结构和分子水平上掌握细胞的结构、生物学功能以及结构与功能相互关系方面的基本知识,掌握细胞在执行生命活动中的动态变化规律,理解细胞作为生物体最基本的结构单位的生命本质,从而认识生命即是细胞属性的反映。 (十)教学基本要求
细胞生物学是一门实践性很强的学科,细胞生物学实验是学习细胞生物学课程的重要组成部分,实验课和理论课是紧密联系的,是理论与实践的统一。它不仅帮助学生理解、验证、巩固和提高所学知识,更为重要的是通过实验,使学生掌握实际工作所需要的基本操作技能,培养学生独立思考、独立分析问题和解决问题的能力,同时培养学生严谨的科学态度和科学的思维方法。
在细胞整体、超微结构和分子水平上掌握细胞的结构、生物学功能以及结构与功能相互关系方面的基本知识,掌握细胞在执行生命活动中的动态变化规律,理解细胞作为生物体最基本的结构单位的生命本质,从而认识生命即是细胞属性的反映。为遗传学、动物生理学和植物生理学等学科的学习打下基础。
(十一)学时数、学分数及学时数具体分配 学时数:54学时 分数:3学分 学时数具体分配: 教 学 内 容 1、绪论 2、细胞基本知识概要 讲授 2 2 实验/实践 合 计 2 2 1
3、细胞生物学研究方法 4、细胞膜与细胞表面 5、细胞质基质与细胞内膜系统 6、细胞的能量转换--线粒体与叶绿体 7、细胞核与染色体 8、细胞骨架 9、细胞增殖及其调控 10、细胞分化与基因表达调控 11、细胞衰老与凋亡 12、生命的起源与细胞进化 细胞生物学应用研究进展专题 考试 3 4 6 6 6 3 4 4 4 2 4 4 3 4 6 6 6 3 4 4 4 2 4 4 54 合 计 54
(十二)教学方式
本课程是一门实践性很强的课程,理论课程与实验课程同步进行,在教学过程中,教师应充分利用现代教育技术,结合多媒体资料,使学生直观了解课程内容。 (十三)考核方式和成绩记载说明
期中考试以论文、试卷、口试等形式进行,重在考察学生对本门课程前半阶段学习的情况;期末考试为闭卷考试。严格考核学生出勤情况,达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。考试范围应涵盖所有讲授内容,考试内容应能客观反映出学生对本课程的掌握程度及综合应用能力。考试题型应尽量多样化。平时成绩包括作业、课堂回答问题。
⒈ 平时成绩: 30% (期中考试、平时作业、课堂提问各占1/3) ⒉ 课程论文: 10% ⒊ 试卷成绩: 60%
⒋ 综合考核成绩:平时成绩×30%+课程论文成绩×10%+试卷成绩×60%
二、讲授大纲
1、第一章 绪 论(2学时) 基本要求:
1.掌握细胞和细胞生物学的概念; 2.掌握细胞学说;
3.熟悉细胞生物学的主要任务;
4.了解细胞在生命活动中的重要性及细胞生物学在生命科学中的重要作用; 5.了解细胞生物学的发展简史;
6.了解细胞生物学研究工作的现状及最新成果、发展方向; 7.了解细胞生物学的分支; 重点:
1.细胞及细胞生物学的基本概念及研究的主要任务。 2.细胞生物学的学习方法 难点:
激发学习兴趣,领会学习细胞生物学的要领。 主要内容:
细胞及细胞生物学的基本概念,细胞生物学的主要任务,细胞生物学课程的学习内容和方法,学习细胞生物学的目的与要求。
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2、第二章 细胞基本知识概要(2学时) 基本要求:
1. 掌握真核细胞与原核细胞的特点及主要区别; 2. 熟悉原始细胞的特点; 3. 了解细胞的形成与进化; 重点:
1.细胞的基本特点;
2.真核细胞与原核细胞的特点及主要区别;动物细胞与植物细胞的特点与主要区别。 难点:
细胞的形成与进化。 主要内容:
细胞的基本概念,非细胞形态的生命体--病毒及其与细胞的关系,原核细胞与古核细胞,真核细胞基本知识概要。
3、第三章 细胞生物学研究方法(4课时) 基本要求:
1. 掌握基本概念:福尔根反应,细胞培养,细胞株,细胞系,基因敲除等; 2. 熟悉细胞生物学的有关研究技术。 重点:
各种细胞生物学研究方法。 难点:
各种细胞生物学研究方法的应用。 主要内容:
细胞形态结构的观察方法,细胞组分的分析方法,细胞培养、细胞工程与显微操作技术。
4、第四章 细胞膜与细胞表面(4课时) 基本要求:
1. 掌握生物膜的化学组成、结构模型及其特性; 2. 掌握细胞连接的几种方式; 3. 掌握细胞外基质。 重点:
1.细胞膜的组成及结构与功能。 2.细胞连接 难点:
细胞连接;脂筏模型。 主要内容:
细胞膜与细胞表面特化结构,细胞连接,细胞外被与细胞外基质。
5、第五章 细胞质基质与细胞内膜系统(6课时) 基本要求:
1. 掌握基本概念:内膜系统、多聚核糖体、信号肽; 2. 掌握内膜系统各部分的标志酶、结构特点和主要功能; 3. 熟悉内膜系统在结构和功能上的整体性;
3
4. 熟悉信号假说;
5. 了解内膜系统与病理变化;
6. 自学运输小泡的衣被蛋白成分及其功能; 7. 自学内质网中分子伴侣的作用; 8. 自学膜蛋白的嵌插机制。 重点:
1.内膜系统在结构和功能上的整体性。
2.内质网的基本类型和化学组成以及结构与功能。 3.高尔基体的基本类型和化学组成以及结构与功能。 难点:
信号假说,蛋白质分选机制。 主要内容:
细胞质基质,内质网的基本类型和化学组成以及结构与功能,高尔基体的基本类型和化学组成以及结构与功能,溶酶体与过氧化物酶体,细胞内蛋白质的分选与细胞结构的装配。
6、第六章 细胞的能量转换--线粒体与叶绿体(6课时) 基本要求:
1. 掌握线粒体的结构和各部分的标志酶; 2. 掌握线粒体主要功能--细胞呼吸;
3. 掌握基本概念:细胞呼吸、电子传递链、基粒、氧化磷酸化; 4. 熟悉氧化磷酸化偶联机制--化学渗透假说; 5. 掌握叶绿体的结构及功能; 6. 掌握光合磷酸化的机制;
7. 熟悉线粒体与叶绿体的半自主性;
8. 了解线粒体、叶绿体的发生,线粒体与医学的关系; 9. 自学核编码蛋白的线粒体转运;
重点:
1. 2. 3. 4.
线粒体的化学组成和结构及功能。 叶绿体的化学组成及结构与功能; 氧化磷酸化与光合磷酸化的机制; 线粒体与叶绿体的半自主性。
难点:
氧化磷酸化与光合磷酸化的机制。 主要内容:
线粒体与氧化磷酸化,叶绿体与光合磷酸化,线粒体和叶绿体的半自主性,线粒体的增殖与起源。
7、第七章 细胞核与染色体(6课时) 基本要求:
1. 掌握细胞核的结构和功能概况; 2. 掌握核被膜的结构与功能;
3. 掌握核仁的化学组成、结构与功能;
4. 掌握染色质的成分、结构(四级折叠),染色体的形态结构; 5. 掌握概念:基因、基因组、核型;
4
6. 熟悉核基质的概念、功能;
7. 熟悉染色体DNA的三个特殊序列; 8. 了解染色体的袢环模型;
9. 了解原核细胞和真核细胞基因组(基因结构)的特点,结构基因的特点; 10.了解细胞核与疾病;
11.自学第五节的基因转录部分和第六节的核基质与核体部分。 重点:
细胞核的结构和功能;核被膜的结构与功能;核仁的化学组成、结构与功能,核仁周期;染色质与染色体;细胞核骨架。 难点:
染色质与染色体。 主要内容:
核被膜与核孔复合体,染色质与染色体,核仁的化学组成、结构与功能,核仁周期,核基质与核骨架。
8、第八章 细胞骨架(4课时) 基本要求:
1. 掌握细胞骨架的概念、类型;
2. 掌握微丝、微管的化学组成、结构特点、功能; 3. 掌握中心粒和鞭毛的微管特点;
4. 熟悉微丝、微管的组装及调节组装的主要因素; 5. 熟悉中间纤维的化学组成、特点及应用; 6. 了解中间纤维的结构、组装、功能; 7. 了解细胞骨架与疾病;
8. 自学微管、微丝、中间纤维的结合蛋白及其功能。 重点:
细胞骨架的概念、类型;细胞基质骨架各组分的化学组成及结构与功能;细胞基质骨架各组分的装配过程及装配特点。 难点:
细胞基质骨架各组分的装配过程及装配特点。 主要内容:
细胞骨架的概念、类型;细胞基质骨架各组分的化学组成及结构与功能;细胞基质骨架各组分的装配过程及装配特点。
9、第九章 细胞增殖及其调控(4课时) 基本要求:
1. 掌握基本概念:有丝分裂、减数分裂、有丝分裂器同源染色体联会、二价体、四分 体、细胞周期、G0期细胞;
2. 掌握有丝分裂各期的主要特点和生物学意义; 3. 掌握减数分裂各期的主要特点和生物学意义; 4. 掌握减数分裂和有丝分裂的主要区别; 5. 掌握细胞增殖周期各时相的动态变化; 6. 熟悉细胞周期的调控; 7. 了解细胞周期与医学的关系。 重点:
有丝分裂各期的主要特点和生物学意义;减数分裂各期的主要特点和生物学意义;细胞增殖周期各时相的动态变化;细胞周期的调控。
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难点:
细胞周期的调控。 主要内容:
细胞增殖的方式;细胞增殖周期各时相的动态变化;细胞周期的调控。
10、第十章 细胞分化与基因表达调控(4课时) 基本要求:
1. 掌握基本概念:细胞分化、细胞全能性、细胞决定等; 2. 掌握细胞分化的实质; 3. 熟悉影响细胞分化的因素; 4. 了解细胞分化与癌细胞; 重点:
掌握细胞分化的实质;影响细胞分化的因素。 难点:
影响细胞分化的因素。 主要内容:
细胞分化的实质及影响细胞分化的因素,细胞分化与癌细胞。
11、第十一章 细胞衰老与凋亡(4课时) 基本要求:
1. 掌握基本概念:细胞衰老、细胞死亡、细胞坏死、细胞凋亡(细胞程序性死亡); 2. 掌握细胞衰老的特征; 3. 掌握细胞凋亡的特征;
4. 熟悉细胞凋亡与坏死的比较; 5. 了解细胞衰老的学说;
6. 了解细胞程序性死亡的基因调控机制; 7. 了解研究细胞死亡的意义 重点:
细胞衰老与细胞凋亡的特征;两者的比较。 难点:
细胞程序性死亡的基因调控机制。 主要内容:
细胞衰老与细胞凋亡,细胞衰老学说,细胞死亡的意义。
12、第十一章 生命的起源与细胞进化(2课时) 基本要求:
了解细胞的进化过程、关于起源的各种学说的核心内容。 重点:
各种起源学说的核心内容。 难点:
各种起源学说的核心内容。 主要内容:
化学进化与生命起源,生物大分子进化的可能途径,分子构成形态实体,原核细胞的出现,真核细胞的起源与进化。
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13、细胞生物学应用研究进展专题(2学时) 基本要求:
了解目前细胞生物学的一些研究领域及研究现状。 主要内容:
组织学生收集资料共同学习目前细胞生物学的一些研究领域及研究现状。
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