运城学院教案生命科学系（部）2021-2022_学年第一学期生物科学教研室名称课程名称细胞生物学课程代码0905118B课程类型专业必修课授课教师孙奴奴职称副教授
运城学院教案 生命科学系（部） 2021-2022 学年 第 一 学期 教研室名称 生物科学 课 程名 称 细胞生物学 课 程代 码 0905118B 课 程类 型 专业必修课 授 课教 师 孙奴奴 职 称 副教授
授课计划：9月6日至12月25日（共16周）授课时间：2021年8月10日计划制定时间：0905118B课程编号课程名称细胞生物学总学时48学时3学分数讲课：48学时必修课（）选修课（)课 型实验：学时)理论课（）实验课（实习：学时职称进师任课教师孙奴奴生物科学（检验与检测方向）1903班授课对象使用教材翟中和.细胞生物学，第五版．北京：高等教育出版社，2020.翟中和。细胞生物学，和主要参第四版．北京：高等教育出版社，2011考资料翟中和.细胞生物学，第三版．北京：高等教育出版社，2007.教学进程时间（周）学时分配教学内容（章节）第一章绪论212第二章4细胞生物学研究方法3-4第三章细胞质膜44-5第四章物质的跨膜运输4164第五章细胞质基质与内膜系统7第六章2蛋白质分选与膜泡运输8第七章线粒体和叶绿体49-10第八章细胞骨架410-11第九章4细胞核与染色体124第十章细胞信号转导13第十一章2细胞周期与细胞分裂14第十二章4细胞增殖调控与癌细胞215第十三章细胞分化与基因表达调控164第十四章细胞衰老与细胞程序性死亡
授 课 计 划 授课时间： 9 月 6 日至 12 月 25 日（共 16 周） 计划制定时间： 2021 年 8 月 10 日 课程名称 细胞生物学 课程编号 0905118B 总学时 48 学时 讲课：48 学时 实验： 学时 实习： 学时 学分数 3 课 型 必修课（ √ ） 选修课（ ） 理论课（ ） 实验课（ ） 任课教师 孙奴奴 职称 讲师 授课对象 生物科学（检验与检测方向）1903 班 使用教材 和主要参 考资料 翟中和． 细胞生物学， 第五版．北京：高等教育出版社，2020． 翟中和． 细胞生物学， 第四版．北京：高等教育出版社，2011． 翟中和． 细胞生物学， 第三版．北京：高等教育出版社，2007． 教学进程 时间（周） 1 2 3-4 4-5 6 7 8 9-10 10-11 12 13 14 15 16 教学内容（章节） 第一 章 绪论 第二 章 细胞生物学研究方法 第三 章 细胞质膜 第四 章 物质的跨膜运输 第五 章 细胞质基质与内膜系统 第六 章 蛋白质分选与膜泡运输 第七 章 线粒体和叶绿体 第八 章 细胞骨架 第九 章 细胞核与染色体 第十 章 细胞信号转导 第十 一 章 细胞周期与细胞分裂 第十 二 章 细胞增殖调控与癌细胞 第十 三 章 细胞分化与基因表达调控 第十 四 章 细胞衰老与细胞程序性死亡 学时分配 2 4 4 4 4 2 4 4 4 4 2 4 2 4
《细胞生物学》教案课程名称：细胞生物学/CellBiology学时：48学分：3先修课程：动物生物学、生物化学、遗传学等适用专业：生物科学开课系：生命科学系参考书：翟中和。细胞生物学，第五版．北京：高等教育出版社，2020翟中和。细胞生物学，第四版.北京：高等教育出版社，2011.翟中和。细胞生物学，第三版．北京：高等教育出版社，2007外文资料：在ncbi查阅相关英文文献教学模式：翻转课堂，引入课程思政教学手段：利用雨课堂作为教学平台，通过PPT及板书作为辅助手段，并利用雨课堂设置随堂练习，学生发弹幕、投稿等回答问题，通过引导式、讨论式等进行课堂授课
《细胞生物学》教案 课程名称：细胞生物学/ Cell Biology 学 时：48 学 分：3 先修课程：动物生物学、生物化学、遗传学等 适用专业：生物科学 开 课 系：生命科学系 参 考 书： 翟中和． 细胞生物学， 第五版．北京：高等教育出版社，2020． 翟中和． 细胞生物学， 第四版．北京：高等教育出版社，2011． 翟中和． 细胞生物学， 第三版．北京：高等教育出版社，2007． 外文资料：在 ncbi 查阅相关英文文献 教学模式：翻转课堂，引入课程思政 教学手段：利用雨课堂作为教学平台，通过 PPT 及板书作为辅助手段，并利用雨课 堂设置随堂练习，学生发弹幕、投稿等回答问题，通过引导式、讨论式等进行课 堂授课
课前引言及对学生的要求重要性：细胞生物学是人们了解生命、探索生命奥秘的一门学科；在整个生命科学中的地位举足轻重；它的很多领域都是当前生命科学的一些发展前沿、研究重点；这门课程的特点是发展很快、更新很快、很热门；是我们学习生命科学的一门基础学科。对学生的要求：1.注重创新，加强实践（不断充实，进实验室做实验）2.认真听课，不懂随时发问（说是基础课，但比较前沿）3.文明听课4.上课期间需要时用手机在雨课堂签到、答题、发弹幕等考核成绩评判标准：1.平时成绩占40%（包括考勤，课堂表现（随堂作业、随堂讨论等），课后作业等。）（参考雨课堂数据）3.期末成绩占60%
课前引言及对学生的要求 重要性： 细胞生物学是人们了解生命、探索生命奥秘的一门学科；在整个生命科学中的地位 举足轻重；它的很多领域都是当前生命科学的一些发展前沿、研究重点；这门课程的特 点是发展很快、更新很快、很热门；是我们学习生命科学的一门基础学科。 对学生的要求： 1. 注重创新，加强实践（不断充实，进实验室做实验） 2. 认真听课，不懂随时发问 （说是基础课，但比较前沿） 3. 文明听课 4. 上课期间需要时用手机在雨课堂签到、答题、发弹幕等 考核成绩评判标准： 1. 平时成绩占 40%（包括考勤，课堂表现（随堂作业、随堂讨论等），课后作业等。） （参考雨课堂数据） 3. 期末成绩占 60%
《细胞生物学》教案（第1次课2学时）第一章绪论[教学要求]2.1知识目标：1.掌握细胞及细胞生物学的概念与研究内容：2.了解细胞生物学发展简史；3.掌握对细胞生物学发展有密切关系的关键事件：4.了解细胞生物学的一些分支学科：5.掌握细胞，细胞学，细胞学说，细胞生物学以及分子细胞生物学等相关概念。2.2能力自标：1.能够用自己的语言讲解细胞重大生命活动的关系；2.分析生活中有哪些与细胞学说有关的实际例子，深刻理解细胞学说的含义：2.3德育目标：1.通过列文虎克的故事教育学生科研来源于生活，要善于思考，善于记录一些新发现，同时引申到参与老师的科研实验时，要做好详细的实验记录，特别是实验失败或不理想时要善于总结分析，再进行下一步方案的优化，方可事半功倍。2.通过科学家的故事启迪学生的科研思维，培养学生票尚科学、积极创新的精神，以及不忘初心，追求真理的高尚品德[教学重点]1.细胞生物学的基本概念2.细胞学说[教学难点]细胞生物学的研究进展[教学时数]2学时[主要内容]第一节细胞生物学研究的内容与现状第二节细胞学与细胞生物学发展简史[参考资料]1庄孝惠从胡克到细胞生物学，细胞生物学杂志，1987，22王亚辉细胞生物学的发展历史和现状，细胞生物学杂志1986，13王亚辉细胞生物学的趋向和发展战略，大自然探索，1987，6（27）12~17
《细胞生物学》教案 （第 1 次课 2 学时） 第一章 绪论 [教学要求] 2.1 知识目标： 1. 掌握细胞及细胞生物学的概念与研究内容； 2. 了解细胞生物学发展简史； 3. 掌握对细胞生物学发展有密切关系的关键事件； 4. 了解细胞生物学的一些分支学科； 5. 掌握细胞，细胞学，细胞学说，细胞生物学以及分子细胞生物学等相关概念。 2.2 能力目标： 1. 能够用自己的语言讲解细胞重大生命活动的关系； 2. 分析生活中有哪些与细胞学说有关的实际例子，深刻理解细胞学说的含义； 2.3 德育目标： 1. 通过列文虎克的故事教育学生科研来源于生活，要善于思考，善于记录一些新发现，同 时引申到参与老师的科研实验时，要做好详细的实验记录，特别是实验失败或不理想时要善于 总 结分析，再进行下一步方案的优化，方可事半功倍。 2. 通过科学家的故事启迪学生的科研思维，培养学生崇尚科学、积极创新的精神，以及不 忘初心，追求真理的高尚品德 [教学重点] 1. 细胞生物学的基本概念 2. 细胞学说 [教学难点] 细胞生物学的研究进展 [教学时数] 2 学时 [主要内容] 第一节 细胞生物学研究的内容与现状 第二节细胞学与细胞生物学发展简史 [参考资料] 1 庄孝惠 从胡克到细胞生物学，细胞生物学杂志，1987，2 2 王亚辉 细胞生物学的发展历史和现状，细胞生物学杂志 1986，1 3 王亚辉 细胞生物学的趋向和发展战略，大自然探索，1987，6（27）12~17
[教学内容]第一节细胞生物学研究的内容与现状一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科（因为细胞是生命的基本结构与功能单位，离开细胞，连生命都无从谈起）1.细胞学（Cytology）：是研究细胞的结构、功能和生活史的科学2.细胞生物学（CellBiology）：是研究和揭示细胞基本生命活动规律的学科，它从显微、亚显微及分子水平上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程（从不同层次研究两大内容）细胞生物学研究的对象是细胞。细胞分子生物学是当前细胞生物学发展的主要方向。细胞生物学研究的主要内容是细胞的形态与结构、代谢与调控、增殖分化、遗传变异、衰老与死亡起源与进化、兴奋与运动以及细胞的传递等。细胞生物学不同于细胞学主要表现在：第一，深刻性。它从细胞整体结构，超微结构和分子结构对细胞进行剖析，并把细胞生命活动同分子水平和超分子水平联系起来。第二，综合性。所研究的内容广泛涉及到许多学科领域，同生理学、遗传学、生物化学、发育生物学等融合到一起。1925.美国生物学大师Wilson：“一切生命的关键问题都要到细胞中去寻找答案”（因为细胞是生命的基本结构与功能单位，离开细胞，连生命都无从谈起）"The key to every biological problem must finally be sought in the cell,"wrote the greatclassical cell biologist,E.B.Wilson,in 1925.Yet at the timeWilsonwrote,theworldinside the cell was largely inaccessible. The primaryinstrument of investigation forclassical cellbiologists--thelightmicroscope--was physically incapableof resolving acell's fine interior details."Long ago it became evident that the key to every biological problem must finally besought in the cell; for every living organism is, or at some time has been, a cell."E.B.Wilson(i925)TheCellinDevelopmentandHeredity3rdeditionMacmillanInc.EdmundBeecherWilson(19October1856-3March1939)wasapioneeringAmericanzoologistandgeneticist.Hewroteoneof themost famoustextbooksinthehistoryofmodernbiology,The Cell in Developmentand Inheritance
[教学内容] 第一节 细胞生物学研究的内容与现状 一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 （因为细胞是生命的基本结构与功能单位，离开细胞，连生命都无从谈起） 1.细胞学（Cytology）：是研究细胞的结构、功能和生活史的科学 2.细胞生物学（Cell Biology）：是研究和揭示细胞基本生命活动规律的学科，它从显微、亚显微及 分子水平上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号转导， 细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程 （从不同层次研究两大内容） 细胞生物学研究的对象是细胞。 细胞分子生物学是当前细胞生物学发展的主要方向。 细胞生物学研究的主要内容是 细胞的形态与结构、代谢与调控、增殖分化、遗传变异、衰老与死亡、 起源与进化、兴奋与运动以及细胞的传递等。 细胞生物学不同于细胞学主要表现在：第一，深刻性。它从细胞整体结构，超微结构和分子结构对细 胞进行剖析，并把细胞生命活动同分子水平和超分子水平联系起来。第二，综合性。所研究的内容广 泛涉及到许多学科领域，同生理学、遗传学、生物化学、发育生物学等融合到一起。 1925. 美国生物学大师 Wilson：“一切生命的关键问题都要到细胞中去寻找答案” （因为细胞是生命的基本结构与功能单位，离开细胞，连生命都无从谈起） "The key to every biological problem must finally be sought in the cell," wrote the great classical cell biologist, E.B. Wilson, in 1925. Yet at the time Wilson wrote, the world inside the cell was largely inaccessible. The primary instrument of investigation for classical cell biologists-the light microscope-was physically incapable of resolving a cell's fine interior details. "Long ago it became evident that the key to every biological problem must finally be sought in the cell; for every living organism is, or at some time has been, a cell.“ E.B. Wilson (1925) The Cell in Development and Heredity 3rd edition Macmillan Inc. Edmund Beecher Wilson (19 October 1856 – 3 March 1939) was a pioneering American zoologist and geneticist. He wrote one of the most famous textbooks in the history of modern biology, The Cell in Development and Inheritance
THECELLINDEVELOPMENTANDINHERITANCEEDMUNDBEECHERWILSONEdmundB.Wilson,1856-19393当前细胞生物学研究的3个根本性间题（1）基因组如何在时间和空间上有序表达与体外实验不同，在细胞内环境中基因表达程序受到严格的调节与控制，其调控网络的复杂性是迄今任何超级计算机都无法比拟的。（2）基因表达的产物如何逐级组装成细胞的基本结构体系及各种细胞器这种自组装过程的调控程序与调控机制是什么？这又是一个极富挑战性的研究领域，它应是结构生物学和新兴的纳米生物学研究的重要组成部分，很多生命活动的本质问题可能在这里找到答案。（3）基因及其表达的产物如何调节细胞的重大生命活动这些问题不仅涉及细胞生物学中诸多的核心问题，而且与人类的健康和生产实践密切相关。细胞生物学与分子生物学相互渗透与交融是总的发展趋势，无论是对细胞结构与功能的深入研究还是对细胞重大生命活动规律的探索，都需要采用分子生物学的新概念与新方法，在分子水平上进行研究。换句话说，细胞分子生物学或分子细胞生物学将是今后相当一段时间的主流学科方向。二、细胞生物学的主要研究内容1.生物膜与细胞器：膜及细胞器的结构与功能问题（“膜学”）。2.细胞信号转导3.细胞骨架体系：胞质骨架、核骨架的装配调节问题和对细胞行使多种功能的重要性。4.细胞核、染色体及基因表达：基因表达与调控是目前细胞生物学、遗传学和发育生物学在细胞和分子水平相结合的最活跃领域。5.细胞增殖及调控：控制生物生长和发育的机理是研究癌变发生和逆转的重要途径（“再教育细胞”）。6.细胞分化及干细胞生物学：一个受精卵如何发育为完整个体的问题。（细胞全能性7.细胞死亡8.细胞衰老9．细胞工程：改造利用细胞的技术。生物技术是信息社会的四大技术之一，而细胞工程又是生物技
3 当前细胞生物学研究的 3 个根本性问题 （1）基因组如何在时间和空间上有序表达 与体外实验不同，在细胞内环境中基因表达程序受到严格的调节与控制，其调控网络的复杂性 是迄今任何超级计算机都无法比拟的。 （2）基因表达的产物如何逐级组装成细胞的基本结构体系及各种细胞器 这种自组装过程的调控程序与调控机制是什么？这又是一个极富挑战性的研究领域，它应是结 构生物学和新兴的纳米生物学研究的重要组成部分，很多生命活动的本质问题可能在这里找到答案。 （3）基因及其表达的产物如何调节细胞的重大生命活动 这些问题不仅涉及细胞生物学中诸多的核心问题，而且与人类的健康和生产实践密切相关。 细胞生物学与分子生物学相互渗透与交融是总的发展趋势，无论是对细胞结构与功能的深入研究， 还是对细胞重大生命活动规律的探索，都需要采用分子生物学的新概念与新方法，在分子水平上进行 研究。换句话说，细胞分子生物学或分子细胞生物学将是今后相当一段时间的主流学科方向。 二、细胞生物学的主要研究内容 1.生物膜与细胞器: 膜及细胞器的结构与功能问题（“膜学”）。 2. 细胞信号转导 3. 细胞骨架体系: 胞质骨架、核骨架的装配调节问题和对细胞行使多种功能的重要性。 4. 细胞核、染色体及基因表达: 基因表达与调控是目前细胞生物学、遗传学和发育生物学在细胞和 分子水平相结合的最活跃领域。 5. 细胞增殖及调控: 控制生物生长和发育的机理是研究癌变发生和逆转的重要途径（“再教育细胞”）。 6. 细胞分化及干细胞生物学: 一个受精卵如何发育为完整个体的问题。（细胞全能性） 7.细胞死亡 8 .细胞衰老 9. 细胞工程: 改造利用细胞的技术。生物技术是信息社会的四大技术之一，而细胞工程又是生物技
术的一大领域。目前已利用该技术取得了重大成就（培育新品种，单克隆抗体等），所谓21世纪是生物学时代，将主要体现在细胞工程方面。10.细胞的起源与进化。加热光国必标楼足高尔基体多HM中业AA地面内货用光海内能网武全自合店土就化服你t安加Mn生物膜和细胞器细胞信号转导细胞骨架体系ChromatinandCondensedChromosomeStructureTelomereplenoidNucleosoentn0merChromosomeFigure1细胞核、染色体和基因表达细胞增殖及其调控SolenoidChromatinFiber电磁的染色质纤维Nucleosomes核小体Histones组蛋白Telomere端粒Centromere着丝粒
术的一大领域。目前已利用该技术取得了重大成就（培育新品种，单克隆抗体等），所谓 21 世纪是 生物学时代，将主要体现在细胞工程方面。 10. 细胞的起源与进化。 Solenoid Chromatin Fiber 电磁的染色质纤维 Nucleosomes 核小体 Histones 组蛋白 Telomere 端粒 Centromere 着丝粒
细胞分化及干细胞生物学细胞死亡Pre-senescent celtDystunctonuStrongmitogeniktclomeressgnalsNon-telomnerichromatnoerturbationbHghehroudindothernon-genotosDNAdarmageFressesSenescent phenotypeGaaAlteredgencAOCssaaexpressiorNatureReviews MolecularCellBiologyCE细胞衰老细胞工程senescent衰老的mitogenic促有丝分裂的telomeric末端着丝粒的arrest停止
senescent 衰老的 mitogenic 促有丝分裂的 telomeric 末端着丝粒的 arrest 停止
真核生物OMolecules2electric真国八植物动物主discharoHa8PolymersO生生物1Cells古核生物AaOrganisms原核生物细胞的起源与进化Theinnerlifeofthecell是哈佛大学分子和细胞生物学系委托XVIvo公司为其BioVisionsatHarvardprogram制作的系列教学动画之一。这部八分钟的动画旨在增进该系本科生对生命科学的理解深度。The animation illustrates unseen molecular mechanisms and the onesthey trigger,specifically how white blood cells sense and respond to their surroundings and externalstimuli.本片具体描述了白细胞的“内部”世界：收到信号后，细胞膜上的细胞粘联分子（CELLADHESIONMOLECULES）很快识别血管壁上的同类分子，使白细胞停靠在血管的内壁上。与此同时，一些其他分子结合到细胞膜上的受体（RECEPTOR），引发了白细胞内的巨大反应：组成细胞骨架的小分子ACTIN和MICROTUBE被重新组装：细胞核内部合成新的RNA并且把他们送到细胞核外，然后作为模板，在内质网上合成出来蛋白质，这些蛋白质在高尔基体的加工车间里加工包装后，被运往细胞的各个地方。tranporter先生MYOSIN，拖着个巨大的囊泡。最终使白细胞从圆的变成扁的，穿越内皮细胞间隙
The inner life of the cell 是哈佛大学分子和细胞生物学系委托 XVIVO 公司为其 BioVisions at Harvard program 制作的系列教学动画之一。这部八分钟的动画旨在增进该系本科生对生命科学的理 解深度。 The animation illustrates unseen molecular mechanisms and the ones they trigger, specifically how white blood cells sense and respond to their surroundings and external stimuli. 本片具体描述了白细胞的“内部”世界：收到信号后，细胞膜上的细胞粘联分子（CELL ADHESION MOLECULES）很快识别血管壁上的同类分子，使白细胞停靠在血管的内壁上。与此同时，一些其他分子 结合到细胞膜上的受体（RECEPTOR），引发了白细胞内的巨大反应：组成细胞骨架的小分子 ACTIN 和 MICROTUBE 被重新组装；细胞核内部合成新的 RNA 并且把他们送到细胞核外，然后作为模板，在内质 网上合成出来蛋白质，这些蛋白质在高尔基体的加工车间里加工包装后，被运往细胞的各个地方。 tranporter 先生 MYOSIN，拖着个巨大的囊泡。最终使白细胞从圆的变成扁的，穿越内皮细胞间隙