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《细胞生物学课件》教案细课专为课计细本《胞生物学件》教案生物科学本科生程设,全面涵盖胞生论验内过张物学的理与实教学容教案采用系统化的教学方法,通50精心设计细结的幻灯片,帮助学生全面理解胞构与功能的基本原理细课将细过本教案参考北京大学胞生物学程体系,抽象的胞生物学概念通形观现这础象直的方式呈,使学生能够更好地掌握一生命科学基学科的核心知识过论践结养维验通理与实相合的教学模式,培学生的科学思和实技能课程概述课程目标细结细内养验掌握胞构与功能的基本原理,理解胞分子机制,培实操作维与科学思能力教学安排论内验课习细识涵盖16章理容,配合6个实程,系统化学胞生物学知体系教材选用细编辅进主要采用《胞生物学》主教材,以最新研究展补充材料评估方法评试验报课现采用多元价体系期末考占60%,实告占30%,堂表占10%教学团队主讲教师实验指导教师教学辅助人员验验验讲师负验术员负责由具有博士学位和丰富教学经的教授配备实经丰富的副教授和,包括实室技和研究生助教,负责论课讲责验课导术验维课辅导担任,理程的系统授,确保实程的指和技示范每个实实准备、设备护和后等工质术师专验导师获举办课教学量和学水平每位教根据班配备2名指教,确保学生能够作助教定期答疑,帮助学生解负责节势导习过问题难长不同章,形成优互补的教学得充分的指和帮助,安全高效地完成决学程中遇到的和困队验团实教学资源教科书与参考书目网络资源与学习平台细课专讲习题主教材《胞生物学》(第四程属网站,提供义、编版)翟中和主和补充材料辅细细软虚助教材《分子胞生物学》胞生物学3D模拟件和拟实验(第八版)Lodish等著系统书细图谱开课资参考《胞生物学》、国际知名大学放程源和学内术数库国外经典期刊文献集据实验设备与多媒体工具进显镜显镜配备先光学微和电子微系统细养验胞培和分子生物学实平台高清投影系统和互动式电子白板第章绪论11665年罗观细伯特·胡克首次察到胞并命名1838年莱细施登提出植物体由胞构成1839年认细施旺确动物体也由胞构成1953年结沃森和克里克提出DNA双螺旋构现代细分子生物学与胞生物学深度融合第章教学重点与难点1教学重点教学难点细说内过细现细关胞学的基本容和发展程,胞代胞生物学与分子生物学的系,细畴细应的基本特征,胞生物学的研究范胞生物学研究方法的用限制学生活动教学方法组组讨论讨细过历络织小,探胞科学发展史上通史发展脉梳理,帮助学生理解现关键贡细说过现规的重要发和人物献胞学的形成程和科学发律第章细胞生物学研究方法2先进显微技术显镜术从光学到电子微的技发展细胞分离与培养细础术体外研究胞的基技平台细胞成分分析细组纯胞分的分离化与定量分析分子生物学方法4质术基因操作与蛋白研究技第章教学重点与难点2教学重点教学难点显术内显术较难内微技的基本原理是本章核心容,学生需理解不同微技各种研究方法的优缺点比是学生普遍感到困的容学生需场场荧显镜这应围针的成像原理,如明、暗、相差、光和电子微等些要理解不同方法的用范、分辨率限制和适用条件,并学会础识续验课论础细结对问题选择术基知是后实程的理基,也是理解胞构研究的具体研究合适的技方法关键显镜级荧术对过辅电子微和高光技的原理相抽象,需通多种媒体时细养这现细释细结难同重点掌握胞分离与培的基本方法,是代胞生物学助解分子生物学方法与胞学研究的合也是理解点研究的重要手段第章细胞质膜3膜的分子组成1质层脂双、膜蛋白和碳水化合物膜的结构模型单说镶从位膜到流动嵌模型的演变膜蛋白分类3结整合蛋白与周边蛋白的构与功能膜的动态特性对称区结膜的流动性、不性与域化构第章教学重点与难点3教学重点流动镶嵌模型镶内学生需深入理解Singer和Nicolson提出的流动嵌模型的基本质层结容,包括脂双的流动性、膜蛋白的分布方式和整体构特点这现细础对关一模型是代胞膜研究的基,理解膜功能至重要教学难点膜蛋白定向插入调较为杂质译膜蛋白的定向插入与分布控机制复,涉及蛋白翻后加细内选调工和胞分系统学生需理解信号序列的作用以及各种控蛋白在膜蛋白定位中的角色教学方法与手段维结采用三模型展示和动画演示相合的方式,帮助学生形象理解膜结组态过较历时构的空间织和动变化通比不同史期膜模型的优缺养维点,培学生的科学思第章物质跨膜运输4被动运输主动运输浓进浓质转不消耗能量,沿度梯度方向行的消耗能量,逆度梯度方向的物质转物运运简单扩过·散小分子直接通脂双·原发性主动运输直接利用ATP层继转·发性主动运利用离子梯度扩过载扩·易化散通体蛋白的散·膜泵Na+-K+泵,Ca2+泵等转·离子通道特异性离子的快速运大分子转运过颗质转通膜泡形成的大分子和粒物运内·胞吞作用吞和吞噬细过·胞吐作用胞分泌程导内转·受体介的吞特异性运第章教学重点与难点4环节内教学容描述实施方法对过数教学重点各种运输方式的特点比制作比表格,通据较转图观,包括能量需求、和示直展示不同运输调运速率、方向性和控方式的特点方式等方面的差异难驱教学点ATP动的主动运输机利用动画演示分子水平的过结制,尤其是Na+-K+泵的构象变化程,合能量环释工作循和构象变化变化解较过计对练习题导教学方法采用比分析法,通设比,引学对独归纳比不同运输方式的特生立分析和不同运征,帮助学生建立系统输方式的异同认识验观计渗验让学生活动运输机制模拟实,设透实,学生动质转验证论养验察不同条件下物运手理,培实技的变化能第章细胞质基质与内膜系统5细质细内杂环细质质细内质为内质内质别负责质质胞是胞的复境,包含胞基和多种膜性胞器网分粗面网和滑面网,分蛋白合成和脂谢负责质选细内过过氢代高尔基体蛋白的加工、分和运输溶酶体含有多种水解酶,参与胞消化氧化物酶体含有氧化酶和氧化谢过酶,参与多种代程第章教学重点与难点5结构功能关系细结应内质质结质转单层各胞器的构特征与其功能高度适,例如粗面网表面附着核糖体用于蛋白合成,高尔基体的囊泡化构便于物加工与运,溶酶体的结细内损伤膜构保护胞免受其部水解酶的细胞器协同工作内组过质换传紧质内质细径膜系统各分不是孤立存在的,而是通物交和信号递密联系例如,蛋白从网到高尔基体,再到溶酶体或胞外的分泌途,展示细协了胞器间的功能作三维结构理解细维结关键过镜图维图带来胞器的空间排布和三构是理解其功能的学生需通电像、3D模型等多种手段建立立体概念,克服二像的理解障碍第章蛋白质分选与膜泡运输6信号识别质时识别蛋白合成特定信号序列的膜泡形成导过包被蛋白介的膜泡出芽程膜泡运输细导胞骨架介的定向运输膜融合导SNARE蛋白介的特异性融合质选细内质转质蛋白分与膜泡运输是胞物运的核心机制,确保新合成的蛋白被准确送达目过识别骤环节的地整个程包括信号序列、膜泡形成、运输和膜融合等多个步,每个都有调证特异性蛋白参与控,保运输的精确性第章教学重点与难点6信号假说理解说质础G.Blobel提出的信号假是蛋白定向运输研究的基学生需要理解不同质选内质信号序列的特点及其在蛋白分中的决定性作用重点掌握网信号序线结识别列、粒体定位信号和核定位信号等的构特征和机制运输途径复杂性细内质径径内径胞存在多条平行的蛋白运输途,包括分泌途、吞途、再循环径这径调杂途等些途之间的交叉与控非常复,学生需建立清晰的概念径调节难框架,理解各途的特点和控点包被蛋白的多样性和特异性是点之一过程思维培养过图态过维将质通流程解析和动模拟演示,帮助学生建立程性思,蛋白为连续态过静态结计质径运输视的动程而非构设蛋白运输路追踪的思题课导质考和堂活动,引学生主动分析不同蛋白的运输特点第章细胞的能量转换7线粒体结构与功能叶绿体结构与功能线层细内内绿场层结内内粒体是由双膜包被的胞器,外膜平滑,膜向折叠形成叶体是光合作用的所,同样具有双膜构膜向延伸积内链状嵴,增大表面膜上分布着呼吸复合体和ATP合成酶,是形成扁平囊的类囊体,类囊体上分布有光系统I和光系统II等光场氧化磷酸化的主要所合膜蛋白复合体线质环线将绿内为质区应粒体基含有三羧酸循所需的所有酶类,以及粒体DNA类囊体膜叶体部分基和类囊体腔两个域光反发线细转换应质绿将和核糖体,具有部分自主性粒体是胞能量的核心,通生在类囊体膜上,暗反(碳固定)发生在基中叶体能过产转为氧化分解有机物生ATP光能化化学能,合成有机物第章教学重点与难点7310ATP合成关键步骤质子泵数量过关键环节传传链质数氧化磷酸化程中的三个电子电子递中参与子跨膜运输的复合体链质转换关键递、子梯度形成和ATP合成酶催化作用量,是理解能量效率的32-34ATP产量论产一分子葡萄糖完全氧化分解理上可生的数ATP分子,展示了有氧呼吸的高效率过传质渗ATP生成的基本程是本章教学重点,学生需理解电子递与子泵送的偶联机制化学透说转换论难过来辅质学是理解能量的核心理,但抽象懂,可通水力发电站的类比助理解子库势将质转为梯度如同水中的能,ATP合成酶如同水轮机,子流动的能量化ATP的化学能第章细胞骨架8微管径约状结直25nm的中空管构组微丝·由α和β微管蛋白异二聚体成中间纤维细内质·参与胞物运输径约细丝径约维结锤细直7nm的直10nm的纤构·形成纺体,参与胞分裂质组·由肌动蛋白聚合形成·由多种蛋白成,类型多样细态维稳·参与胞运动和形持·提供机械强度和定性细层细细连·构成胞皮,支持胞膜·参与胞间接的形成第章教学重点与难点87nm25nm微丝直径微管直径细细细最的胞骨架成分,由G-肌动蛋白聚合最粗的胞骨架成分,由α和β-微管蛋白形丝状结成F-肌动蛋白成的中空管构10nm中间纤维直径丝维结介于微和微管之间的纤构,由多种质组蛋白成细结们组结三种胞骨架的构特点是本章教学重点,学生需理解它在成、构和功能上的差丝态组过临浓稳异重点掌握微和微管的动装程,包括极性生长、界度和不定性等特性细态调难调节过荧胞骨架动变化的控是教学点,涉及多种蛋白和信号通路,可通光染色的细图频观活胞像和视展示直理解第章细胞核与染色体9细胞核结构染色体结构染色质组织水平细细显组组质组缠胞核是真核胞最著的特征,由染色体是DNA与蛋白及非蛋白形染色的织有多个水平,从DNA质组遗传载绕组开过核膜、核孔复合体、染色和核仁成的复合体,是信息的体人蛋白形成的核小体始,通不层结内质细为盘终成核膜是双膜构,外膜与类体胞含有46条染色体,分23同程度的曲和折叠,最形成高度连质对压缩结这级网相核孔复合体是由多种蛋白每条染色体有着特定的长度、着的染色体构种多折叠使组杂结质进细丝带纹径仅成的复构,控制物出胞粒位置和特征,具有高度特异得长达2米的DNA能够装入直几微细核性米的胞核中第章教学重点与难点9DNA双螺旋1结单径基本构位,直2nm核小体缠绕组径DNA蛋白八聚体,直11nm30nm纤维进核小体一步螺旋化形成染色质环环状结300-700nm的构中期染色体压缩质高度的DNA-蛋白复合体级层层过质级结难组饰组DNA的多包装模式是本章教学重点,学生需理解从DNA双螺旋到中期染色体的折叠程染色高构的形成机制是教学点,涉及蛋白修、非蛋白和DNA序列特征等多种因素的相互作用第章核糖体10核糖体结构与组成核糖体生物合成质组为核糖体是由rRNA和蛋白成的复合体,分大亚基和小亚真核生物的核糖体rRNA在核仁中合成和加工,与核糖体蛋白在为组组过细质基真核生物的核糖体80S,由60S大亚基和40S小亚基核仁中装成核糖体亚基,然后通核孔复合体运输到胞为组细质结成;原核生物的核糖体70S,由50S大亚基和30S小亚基在胞中,大小亚基合形成完整的核糖体成没组细质进原核生物有核仁,核糖体的合成和装直接在胞中行结细内过严调核糖体上具有多个功能位点,包括mRNA合位点、A位点(氨核糖体的合成是胞重要的生物合成程,受到格控酰tRNA位点)、P位点(肽酰tRNA位点)和E位点(出口位质过点)等,共同参与蛋白合成程第章教学重点与难点10rRNA合成转录RNA聚合酶I前体rRNArRNA加工饰前体rRNA剪切修形成成熟rRNA亚基组装组rRNA与核糖体蛋白装成亚基亚基运输内转细质核糖体亚基从核运到胞结组核糖体的构成是本章教学重点,学生需理解rRNA和核糖体蛋白的比例及排布特点结组内组过难真核和原核核糖体在构和成上的差异也是重要容核糖体的加工装程是教学转录饰组杂骤过点,涉及前体rRNA的、加工、修和与核糖体蛋白的装等复步可通分子模型展示和动画演示帮助学生理解第章细胞信号转导11信号分子结合细质细结胞外信号分子(如激素、生长因子、神经递等)与胞表面特异性受体这骤传合,引发受体构象变化和活化一步具有高度特异性,确保信号递的精过确性不同类型的信号分子通不同类型的受体启动信号通路信号传递与放大过级应将传细内这过受体活化后,通一系列联反信号递到胞一程通常涉及多种信号分子的相互作用,包括G蛋白、第二信使、蛋白激酶等信号在传过显细应递程中被放大,少量信号分子可引起著的胞反效应器反应终应转录谢信号最到达效器分子,如离子通道、因子或代酶等,改变它们状态进调细这应现为的活性,而控胞的生理活动些反可以表基因表细组谢调达改变、胞骨架重、代活动整等多种形式第章教学重点与难点11信号通路种类信号放大机制转导径难重点掌握三类主要信号途G蛋点在于理解信号放大的分子机制,包级应馈白偶联受体通路、酶联受体通路和离子括酶联反、第二信使系统和正反传调节数通道受体通路的基本特点和信号递机等,以及量化分析信号放大的倍制和效率案例教学方法信号整合与调控过岛难通具体病例分析如胰素信号通路异点在于理解多个信号通路之间的交叉肿终常与糖尿病、EGFR信号通路异常与作用和整合机制,以及信号通路的止负馈内应瘤等,帮助学生建立信号通路与生理病和反机制,包括受体化、适性理的联系和脱敏等第章细胞周期与细胞分裂12期期G1S细谢阶阶胞生长和代活跃的段DNA复制段细积2·胞体增大·染色体DNA复制质组·蛋白和RNA合成·蛋白合成检·包含G1/S查点·中心体复制期期M G2细阶阶胞分裂段分裂前准备段检·前期、中期、后期、末期·查DNA复制锤·纺体形成与功能·合成分裂所需蛋白细质检·胞分裂·包含G2/M查点第章教学重点与难点121G1期调控细关键调环胞周期起始的控点,受境条件和生长因子影响,涉及cyclin D-CDK4/6和Rb-E2F通路2G1/S检查点细进细关键节决定胞是否入S期的限制点,是胞周期不可逆的点,cyclin E-CDK2调复合物活性是核心控因子3G2/M检查点监测细积检DNA复制完整性和胞体的查点,cyclin B-CDK1复合物MPF的激活是进丝关键入有分裂的4纺锤体检查点连锤质确保染色体正确接到纺体,防止非整倍体形成的量控制机制细阶胞周期各段的特点是本章教学重点,学生需理解G
1、S、G2和M期的主要事件周期蛋白-调难饰层CDK复合物的控是教学点,涉及周期蛋白的周期性合成与降解、CDK的磷酸化修等多次调过时轴态图细调络控可通间演示和动表帮助学生理解胞周期控网第章细胞增殖与癌细胞13细细特征正常胞癌胞态态规则态规则形形,大小一致形不,大小异常丧生长特性接触抑制,密度限制失接触抑制,可无限增殖乱黏附性黏附性强,排列有序黏附减弱,排列紊谢为为代特点以有氧呼吸主以糖酵解主应(Warburg效)数结稳稳染色体染色体目和构染色体不定,异常频定繁转袭转袭转移能力无侵和移能力具有侵和移能力第章教学重点与难点13基因突变与癌变1础癌症发生的分子基癌细胞特性生长自主、无限增殖、逃避凋亡多步骤致癌模型积癌变需多种基因改变累细细区别态谢细现骤正常胞与癌胞的是本章教学重点,学生需从形、生长特性、代特点等多方面理解癌胞的异常表多步致癌模型是教学难积过过结肠点,涉及原癌基因激活、抑癌基因失活以及其他基因改变的累程通案例分析法,如癌发生的腺瘤-癌变序列,可帮助学生具骤过体理解多步致癌程还应对标疗绍细对诊断疗贡教学中重视癌症分子志物和靶向治的介,展示胞生物学研究癌症和治的重要献第章细胞分化与干细胞14全能干细胞可发育成完整个体(受精卵)多能干细胞为层细细可分化三胚胞(胚胎干胞)成体干细胞为组细细可分化特定织胞(造血干胞)分化细胞终细具有特定功能的末分化胞细细简单杂转过细础细胞分化是胞由不成熟向成熟、从功能向功能复变的程,是多胞生物发育的基干胞是具有自我更新能力和多向分化潜能的未细为单细细当热组阔应分化胞,根据分化潜能可分全能、多能和能干胞干胞研究是代生命科学的点,在织工程和再生医学中具有广用前景第章教学重点与难点14干细胞基本特征分化过程表观调控细关键细过观遗传调干胞的两个特性是自我更新能力胞分化程中的表控是教学细难组饰和多向分化潜能自我更新是指干胞点,包括DNA甲基化、蛋白修、时产细编码质协在分裂能生至少一个与母胞相同非RNA和染色重塑等机制如何细细库细的子胞,保持干胞;多向分化潜同作用,形成胞类型特异的基因表达为细谱能是指能分化多种类型的功能胞细别转录络不同类型干胞的分化潜能差异是重点特需要理解核心因子网如何建内维细诱导细容,学生需理解全能、多能、寡能和立和持胞身份,以及多能干单细区别术应能干胞的概念和胞iPSC技的基本原理和用前景教学方法与活动较讨论结过对细采用比分析与案例相合的教学方法,通比不同类型干胞的特性,帮助学认识细肤细创伤临应生建立系统案例分析可包括造血干胞移植、皮干胞与愈合等床用实例细阅读报导养养维布置干胞文献告,引学生了解研究前沿,培科学素和批判性思能力第章细胞衰老与凋亡15细胞衰老特征与机制细胞凋亡概念与特征细细过数状态现为细细细组胞衰老是胞经一定次分裂后停止增殖的,表形胞凋亡是一种程序性胞死亡形式,是多胞生物发育和织态质结稳态维细态扁平化、SA-β-半乳糖苷酶活性增加、染色构改变和衰老持的重要机制凋亡胞具有一系列形学和生化特征,关细皱缩质浓缩断丝相分泌表型等特征包括胞、染色、DNA裂、磷脂酰氨酸外翻、缩细细凋亡小体形成等端粒短是引起胞衰老的主要原因之一随着胞分裂,端粒渐缩当缩临时损伤应导径线DNA逐短,短到界长度,会触发DNA反,凋亡的分子机制主要包括死亡受体介的外源性途和粒体介导细滞应导内径这径终过激活p53和Rb通路,致胞周期永久性停此外,氧化的源性途两条途最都通激活半胱氨酸蛋白酶损伤诱导细级应导细内选择细激、DNA和致癌基因激活等也可胞提前衰老caspase联反,致胞大分子的性降解,使胞应以不引起炎症反的方式死亡第章教学重点与难点15细细特征胞凋亡胞坏死诱严损伤因生理或病理刺激,程序性重理化,被动性态细皱缩质浓缩细肿胀细内释形变化胞,染色,凋亡小体形成胞,膜破裂,胞容物放内状带带DNA变化核酸切酶切割,梯条随机降解,弥散性条膜完整性保持完整直至后期早期即失去完整性能量需求需要ATP不需要ATP应炎症反通常不引起炎症常引起强烈炎症态区别过态标调难凋亡的形与生化特征是本章教学重点,学生需掌握凋亡与坏死的,以及凋亡程的主要形学和生化志凋亡信号通路的控是教学点,涉及多种促凋亡和抗凋亡蛋白调节过对细的平衡,如Bcl-2家族蛋白、IAP蛋白等通比分析法,帮助学生理解不同胞死亡方式的特点和生物学意义第章细胞社会的联系16紧密连接紧连细侧顶细过细闭锁组维组细挥密接位于上皮胞面端部位,形成胞间屏障,阻止分子通胞间隙移动由蛋白、ZO蛋白等成,在持织屏障功能和胞极性方面发重要作用桥粒连接连称连连连细细质许细传组协桥粒接也间隙接,由接蛋白形成的通道接相邻胞的胞,允小分子(1kDa)如离子、氨基酸和第二信使在胞间直接递,在织同活动中起重要作用锚定连接锚连细连连细质这连过细细结稳定接包括胞间的粘着接和桥粒接,以及胞与基间的黏着斑和半桥粒些接通胞粘附分子和胞骨架的相互作用,提供机械强度和构定性第章教学重点与难点16细胞连接结构特点细胞-基质相互作用教学方法与学生活动细连结细质础较结各种胞接的超微构特点是本章胞-基相互作用的分子基是教采用模型展示与比分析相合的方紧连难过维细连结教学重点,学生需理解密接、桥学点,涉及整合素家族、蛋白聚法,通三模型展示胞接的连锚连结连较连粒接和定接在构和功能上的糖、黏蛋白等多种分子的相互作用构特点,并比不同接类型的异别连络时组进细连显观差异特是理解接复合体的分子网学生需理解整合素如何同与同织学生行胞接的微组关连细质细内连验习识别细连成与其功能的系,如桥粒接素胞外基蛋白和胞骨架相,察实,学不同类型的胞钙这细养观验六聚体如何形成通道,以及黏蛋白以及些相互作用如何影响胞行接,培察能力和实技能连环导连为与α-和β-蛋白如何介粘着,包括迁移、分化和凋亡等接实验教学概述实验课程安排细验课计验论识养验胞生物学实程包含6个精心设的实,旨在强化理知,培实技能每验续时组进组过亲个实持4学,分行,每不超4人,确保每位学生都能自动手操作实验预习报验验报前需完成告,实后提交完整实告实验报告规范验报须验结记录讨论实告必包含实目的、原理、材料与方法、果、分析和参考文献等数图讨论部分要求据真实,表清晰,分析深入,有见地格式统一,字迹工整,期将选验报进末出优秀实告行展示实验室安全教育进验须训废弃紧应对入实室前必接受安全培,掌握常见危险品处理、物处置、急事故识验过应验严规等安全知实程中穿着实服,佩戴防护装备,格遵守操作程,确保人环身和境安全仪器设备使用规程贵须导师导进训过重仪器使用前必在指教指下行培,掌握基本原理和操作流程使用标记录时报程中遵循准操作程序,做好使用如遇故障,及告,不得擅自拆卸或修理设备实验一普通光学显微镜及暗视野显微镜的使用实验目的实验内容显微技术原理教学安排显镜习显镜结显术组践导结掌握普通光学微和暗学微的各部件构理解不同微技的成像采用分实与指相显镜结师视野微的基本构、和功能,包括光学系统、原理,掌握明视野、暗视合的方式,教先演示操荧显术组练习工作原理和使用方法,学机械系统和照明系统;掌野、相差和光微技作要点,学生分;习临时观显镜围习难观制作装片和察技握正确使用微的方的特点和适用范;学设置不同度的察任术为续细验镜检势调计显镜数简单杂养,后胞学实奠法,包括姿、光算微的放大倍和务,从到复,培础观质问题定基和聚焦技巧;制作植物和分辨率,了解提高察学生的操作技能和解细临时进动物胞装片,并量的方法决能力观绘图行察和实验二植物细胞骨架的光学显微镜观察实验原理与目的验过荧标记细荧显镜观细结本实通特异性光染料植物胞骨架,利用光微察胞骨架细术观丝细构目的是掌握胞骨架染色技,察微和微管的分布特点,理解胞骨架维细态细在持胞形和胞极性中的作用实验材料与方法选细为验荧荧用洋葱表皮胞和花粉管作实材料,采用间接免疫光法或特异性光针标记细标记标记罗探胞骨架使用FITC的抗微管蛋白抗体微管,丹明-鬼笔环标记丝过闭骤观肽微通固定、透膜、封、染色和封片等步制备察样品观察要点与结果分析观细丝较重点察不同胞类型中微和微管的分布特点,比分裂间期和分裂期细结细细态细胞中骨架构的差异分析胞骨架与胞形、极性生长和胞分裂关观细细结的系察胞处理前后(如秋水仙素或胞松弛素处理)骨架构的变化实验三植物原生质体的分离与诱导融合质细细质细内验过细获质植物原生体是指去除胞壁后的植物胞,保留了膜和胞容物本实通酶解法去除植物胞壁,取原生体,然后通过诱导来质细细杂术聚乙二醇PEG或电脉冲不同源的原生体融合,是植物胞工程和体胞交的基本技验过预质纯检测养观骤过验观质实程包括材料处理、酶液配制、酶解、原生体化、活力、融合处理和培察等步通实可察到原生体的态过态关键形特征和融合程的动变化,了解影响融合效率的因素实验四细胞膜的渗透性及意义
0.9%
0.2%等渗溶液低渗溶液浓红细态浓导红细胀NaCl度,胞保持正常形NaCl度,致胞溶
3.0%高渗溶液浓导红细皱缩NaCl度,致胞验过观细渗转验选红本实通察不同条件下胞膜透性的变化,理解膜运的基本原理实主要用细为观渗压态过测来渗胞作材料,察其在不同透溶液中的形变化,通定溶血率定量分析膜透还将剂浓对渗性此外,研究温度、pH值、有机溶和特定离子度等因素膜透性的影响验对验计结过验数实采用照实设,确保果的可靠性和可比性通实据分析,学生能深入理解细选择过渗应胞膜的透性及其生理意义,掌握透作用的基本原理和用实验五液泡系及线粒体的活体染色与观察液泡活体染色线粒体活体染色细细细渗调节质贮线细谢验液泡是植物胞特有的胞器,在胞透、物存和降粒体是胞能量代的中心,本部分实采用Mitotracker挥验红为罗为线荧结解等方面发重要作用本部分实采用中性作液泡特异性Green或丹明123作粒体特异性光染料,可特异性合过扩进细环红细线染料,可通散入胞,在液泡酸性境中呈色活胞中的粒体验骤红验骤将组荧养实步包括制备洋葱表皮切片,置于
0.05%中性溶液中染实步包括织样本置于含光染料的培液中染色15-显镜观过荧显镜观线数色5-10分钟,微下察液泡染色情况通改变外界溶液30分钟,冲洗去除多余染料,在光微下察粒体的质观对态尝试线剂的pH值或添加NH4Cl等物,察液泡pH值的变化及其染色量、形和分布可以添加粒体呼吸抑制(如CN-、观线对的影响DNP等),察粒体功能变化染色模式的影响实验六显微摄影原理及应用显微摄影设备摄影技术要点显摄结组显镜摄数码显摄数时熟悉微影设备的构成,包括微系统、像装置(相掌握微影的基本参设置,包括曝光间、感光度、白平衡和分图软摄习显术场场荧摄机或CCD)、光源控制系统和像采集件等了解不同类型像系辨率等学不同微技(明、暗、相差、光等)的影特围连调试项对关质统的特点和适用范,掌握设备接和方法点和注意事理解景深、比度和分辨率的系,学会优化成像量图像处理与分析标尺标定与测量习专软进图对习进显图标标测学使用ImageJ等业件行科学像处理和分析,包括亮度/学使用目微尺行微像的尺定,确保量的准确性掌握调荧测计图数换图标标记进比度整、背景校正、光通道合并、量和统等功能掌握像不同放大倍下的比例尺算,学会在像上添加尺和行则数简单态测细数计处理的科学原,确保不破坏原始据的完整性和真实性的形学量,如胞大小、量统等多媒体教学资源3D细胞结构动画资源质维细结资细细结态关这细结传提供高量的三胞构动画源,包括胞器的精构、动变化和相互系些动画可以从不同角度和尺度展示胞构,帮助学生建立立体概念,克服统平面图像的局限性分子过程模拟视频细过频质转转导这频将过杂应收集整理各种分子水平的胞程模拟视,如DNA复制、蛋白合成、膜运和信号等些视抽象的分子程可视化,帮助学生理解复的生化反和分子相互作用电镜图像与网络资源显镜图库细络资导扫镜镜图内开资建立丰富的电子微像和胞生物学网源航,包括高分辨率的描电和透射电像,以及国外知名大学和研究机构的放教育源,拓展学生的视野和学习径途教学方法创新案例教学法翻转课堂选细应课习础识课时精胞生物学研究和用的经典案学生前自主学基知,堂间导问题问题讨论难问题开例,引学生分析、解决,培用于深入、解决疑和展合养维习科学思和批判性思考能力作学活动研究性学习教学PBL导项验计问题习过问引学生参与小型研究目,体科学设基于的学活动,通真实过养创题习养习研究程,培科学探究精神和新能激发学生学动机,培自主学和队协力团作能力学习评价体系形成性评价终结性评价贯习过续评课课结时结评穿整个学程的持价,包括程束的总性价,主要包括期现组讨论测验试综验试堂表、小、随堂和作业等末考和合实考核期末考注重评评细则础识识多种形式采用价量表和价,基知和核心概念的掌握,以及知评观综确保价的客性和公平性的合运用能力评过监时馈验调验规形成性价注重程控和及反,实考核强实技能和操作范,以时调习进习验数释帮助学生及整学策略,改学及实据的分析与解能力采用多习单试评方法,提高学效果样化的考核形式,减少一卷价的局限性多元化评价指标识验创维维评标别建立包含知掌握、实技能、探究能力和新思等多度的价指体系特关维问题队协注学生的科学思方式、解决能力和团作精神等方面的发展评评专评结评习馈进引入学生自、互和家价相合的价机制,提供全方位的学反,促学认识续进生的自我和持步课程思政元素融入科学精神与科研伦理过细现论养严谨态通胞生物学发展史上的重大发和科学争,培学生求实的科学度和实事求是讨论现术伦问题编辑术导树的科学精神代生物技研发中的理,如基因、克隆技等,引学生伦观立正确的科研理念生命观念与价值引导过细结杂导贵养热爱通胞构和功能的精密复性,引学生思考生命的奇妙和珍,培尊重生命、结细识导积自然的情感合胞衰老和凋亡的知,引学生思考生命的有限性和意义,形成极健观康的人生科学家精神与贡献绍细领莱贡介胞生物学域的杰出科学家,如施登、施旺、胡克等人的生平事迹和科学献,展们锲励习质示他而不舍的探索精神和无私奉献的科学品格,激学生学科学家的优秀品生物技术伦理思考结细编辑现术组讨论术应伦责合干胞研究、基因等代生物技,织学生技用的理边界和社会养辩证责识认识须为标任,培学生思考能力和任意,到科技发展必以造福人类目教学反思与改进教学难点解决方案针对细课难转转导径调胞生物学程中的常见点,如膜运机制、信号途和基因表达控开针对辅计观释图等,发性的教学策略和助材料包括设形象直的类比解、构建概念谱和制作互动式教学动画等,帮助学生突破理解障碍学生反馈收集与分析馈课时馈单问综评建立多渠道的学生反机制,包括堂即反、元教学卷和期末合价等对馈数进识别势进别关反据行系统分析,教学中的优和不足,明确改方向特注学生对课内难节验计评程容易度、教学奏和实设的价教学方法持续优化践馈断尝试术基于教学实和反分析,不优化教学方法和手段引入新的教学技和工虚验线协习应励师具,如拟实、在作平台和移动学用等,提升教学效果鼓教参加教讨训续学研和培,持更新教学理念和技能课程内容更新机制课内时将识术建立定期更新程容的机制,跟踪学科前沿发展,及新知、新技和新成果订纲课验内课内融入教学每学期修教学大和件,每两年全面更新实容,确保程容的时前沿性和代性进阶学习资源为习细进阶习资顶级帮助学生深入学胞生物学,推荐以下学源科研前沿文献包括Cell、Nature CellBiology等期刊近期发表的研究论综关编辑单细术细热领阅读细文和述,重点注基因、胞技和胞命运决定等点域拓展材料包括《分子胞生物学》Lodish等著和细《胞生物学的原理》Alberts等著等经典著作关领议选择进习习相学科交叉域包括分子生物学、发育生物学、免疫学和生物信息学等,建学生感兴趣的方向行跨学科学深入学路径导职规针对选择进阶课指学生根据自身兴趣和业划,有性地程和研究方向课程总结与展望前沿技术驱动1单细测显术辅胞序、超分辨微技、AI助分析多学科交叉融合生物信息学、系统生物学、合成生物学应用领域拓展疗组再生医学、精准医、织工程人才培养方向维术创伦识跨学科思、技新、理意课绍细识细结杂细认过论验结习仅本程系统介了胞生物学的核心知体系,从胞基本构到复功能,建立了完整的胞生物学知框架通理与实相合的学,学生不掌础识还养维验为进习坚础握了基知,培了科学思方法和实技能,一步学和研究奠定了实基来细将细组现毕础术临诊未胞生物学更加注重多尺度研究和系统整合,从分子到胞,从织到个体,全面理解生命象业生可在基研究、生物技、医药研发和床断领继续为进坚等域发展,也可深造,成推动生命科学步的中力量。
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