生命科学学院本科误程教学大纲 《细胞生物学》教学大纲 一、基本信息 细胞生物学 课程编号BIOL410 54 器 54 学时 动物学、 适用 基地 细胞 物学是生物学类 和发有生物 也是前 误程简介 动及其分子机制.」 号转导，细胞基因表达与调控 ,细胞起源与进化等。 问愿都要到细胞中去寻找 二、教学目标及任务 细胞生物学作为生命科学基础课和主干课，既有理论教学又有配套的实验课程，教学内容面广量大，对学生 的专业知识 能力和素质培养有看直接和虫要的影，论教学要立足基本概、虫要原理和关醒实验技术 又要顾日新月异的专业进展和解决社会中的具体问题。因此。 为了培养具有扎 理论索养的生物行业项尖 的专业西 功能，以及各个细 的关系的基本知 胞生物学的 发展趋势 路，细题蛋日 的能力· 具有自我学习 力 三、学时分配 教学课时分配 章节 章节内容 讲课 实验实践合计 第一章 细胞生物学介绍 第二章 质膜的结构与功能 第三章 过氧化物酵体 第四章 细胞连接 第五意 内膜系统：结构、功能和膜运输 期中考试 第六登 细胞丹望与细胸坛动 6 6 第八章细胞核与基因表达的调控 3 第九章细胞增殖及其调控 6 6 第十章细胞信号转导 第十一章毫细跑 第十二章细胞生物学研究技术 合计 四、教学内容及教学要求 第三节原核细和 224
生命科学学院本科课程教学大纲 224 《细胞生物学》教学大纲 一、基本信息 课程名称 细胞生物学 课程编号 BIOL4101 英文名称 Cell Biology 课程类型 专业核心课 总学时 54 理论学时 54 实验学时 单独设课 实践学时 学 分 3 预修课程 植物学、动物学、生物化学 适用对象 生科、生技、基地 课程简介 细胞生物学是生物学类及农林医药类本科生一门必修的专业基础课，是生命科学四 大基础学科之一。它是生命科学的基础学科，也是前沿学科，同时与分子生物学、神经 生物学和发育生物学等其它学科交融和渗透。细胞生物学在细胞和亚细胞水平上研究细 胞的结构、功能和细胞重大生命活动及其分子机制，具体内容包括细胞增殖、分化、衰 老与凋亡，细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等。一切生命的关键 问题都要到细胞中去寻找。 二、教学目标及任务 细胞生物学作为生命科学基础课和主干课，既有理论教学又有配套的实验课程，教学内容面广量大，对学生 的专业知识、能力和素质培养有着直接和重要的影响。理论教学既要立足基本概念、重要原理和关键实验技术， 又要兼顾日新月异的专业进展和解决社会中的具体问题。因此，为了培养具有扎实理论素养的生物行业顶尖人物 或者研究人员，教学目标定在 3 个方面：1）培养浓厚的专业兴趣；2）掌握基本概念和重要原理以及关键实验技 术；3）培养敢于怀疑的科学精神。要求学生牢固掌握细胞的结构和功能，以及各个细胞器间的关系的基本知识， 掌握细胞生物学的热点课题和了解未来发展趋势，包括生物膜的结构与功能，细胞信号转导网络，细胞蛋白质合 成、加工与分选机制，细胞的增殖、分化与凋亡等方面。使得学生在兴趣的推动下，能够从生命现象中探索细胞 内在的分子机制，具有从细胞生物学角度分析问题和解决问题的能力，还具有自我学习和更新专业知识的能力。 三、学时分配 教学课时分配 章节 章节内容 讲课 实验 实践 合计 第一章 细胞生物学介绍 3 3 第二章 质膜的结构与功能 6 6 第三章 过氧化物酶体 3 3 第四章 细胞连接 6 6 第五章 内膜系统：结构、功能和膜运输 8 8 期中考试 1 1 第六章 细胞骨架与细胞运动 6 6 第八章 细胞核与基因表达的调控 3 3 第九章 细胞增殖及其调控 6 6 第十章 细胞信号转导 6 6 第十一章 癌细胞 3 3 第十二章 细胞生物学研究技术 3 3 合 计 54 54 四、教学内容及教学要求 第一章 细胞生物学介绍 第一节 细胞的发现 习题要点：细胞学说 第二节 细胞的基本概念 第三节 原核细胞和真核细胞
生命科学学院本科课程教学大纲 第四节病毒 2,朊起毒 3V病毒 习题要点：病毒侵染模式、朊病毒的特点、HV病毒的侵染途径和治疗 本章重点、难点：细胞生物学研究层次，区分细胞、亚细胞，显微和亚显微结构等 本章数学要求：了解细胞生物学的研究对象和发展历史 第二章质膜的结构与功能 第一节生物興功能简介 习题要点：生物膜的功能 第二节质膜的研究历史 1.结构模型 2。流动镶嵌模型和脂筏模型 习题要点：流动嵌模型的内容 2.膜糖 3.膜蛋 ,特点和功能：膜糖的种类和功能：脂质体的概念和作用 的结构与功能 膜蛋白在膜上的存在方式、研究方法和功能：去垢剂的概念 第五节膜与膜的流动性 要点，膜脂与相变温度的关系 第大节质膜的动态特性 1,膜脂的运动方式 2.膜蛋白运动性的实验证据（细胞融合实验和FRAP实验） 3,红细胞膜骨架对膜蛋白运动性的限制 习愿要点：膜流动性的实验证据 第七节物质时膜运输 1,被动运给 2.主动运输 习题要点：钠钾泵的工作原理 本章重点、难点：重点之一是膜的分子结构及其特点。主要是了解流动镶嵌模型的结构特点，即不对称性和流动 性。在不对称性方面，重点掌握不对称性的表现、不对称性的意义和研究方法。在膜的流动性方面，重点是流动性 的表现形式、膜流动性的生理意义，膜流动性的研究方法、影响流动性的因素等。物质的跨膜运输是本章的另 个重点，理解简单扩散与协助扩散、分清被动运输与主动运输的主要特点。主动运输是难点。 本章数学要求：了解质膜组成分子的种类和特点，理解这些分子对细胞膜不对称性和流动性的影响，掌握可溶性 物质骑膜运输的种类和特点（尤其是主动运输）。 第三章过氧化物酶体 1结构与功能 本章点、难点：过氧化酶体的异质性和氧化降解功能：同线粒体的比较 225
生命科学学院本科课程教学大纲 225 1．原核细胞和真核细胞的比较 2．原核细胞和真核细胞的代表物种 3．细胞的大小 习题要点：模式生物、三届说、细胞体积的控制因素 第四节 病毒 1．病毒 2．朊病毒 3．HIV 病毒 习题要点：病毒侵染模式、朊病毒的特点、HIV 病毒的侵染途径和治疗 本章重点、难点：细胞生物学研究层次，区分细胞、亚细胞，显微和亚显微结构等 本章教学要求：了解细胞生物学的研究对象和发展历史 第二章 质膜的结构与功能 第一节 生物膜功能简介 习题要点：生物膜的功能 第二节 质膜的研究历史 1．结构模型 2．流动镶嵌模型和脂筏模型 习题要点：流动镶嵌模型的内容 第三节 生物膜的化学组成 1．膜脂 2．膜糖 3．膜蛋白 习题要点：膜脂的类型、特点和功能；膜糖的种类和功能；脂质体的概念和作用 第四节 膜蛋白的结构与功能 1．不对称性 2．膜蛋白的存在方式 3．去垢剂 习题要点：膜蛋白在膜上的存在方式、研究方法和功能；去垢剂的概念 第五节 膜脂与膜的流动性 习题要点：膜脂与相变温度的关系 第六节 质膜的动态特性 1．膜脂的运动方式 2．膜蛋白运动性的实验证据（细胞融合实验和 FRAP 实验） 3．红细胞膜骨架对膜蛋白运动性的限制 习题要点：膜流动性的实验证据 第七节 物质跨膜运输 1．被动运输 2．主动运输 习题要点：钠钾泵的工作原理 本章重点、难点：重点之一是膜的分子结构及其特点。主要是了解流动镶嵌模型的结构特点, 即不对称性和流动 性。在不对称性方面, 重点掌握不对称性的表现、不对称性的意义和研究方法。在膜的流动性方面, 重点是流动性 的表现形式、膜流动性的生理意义、膜流动性的研究方法、影响流动性的因素等。物质的跨膜运输是本章的另一 个重点, 理解简单扩散与协助扩散、分清被动运输与主动运输的主要特点。主动运输是难点。 本章教学要求：了解质膜组成分子的种类和特点，理解这些分子对细胞膜不对称性和流动性的影响，掌握可溶性 物质跨膜运输的种类和特点（尤其是主动运输）。 第三章 过氧化物酶体 1．结构与功能 2．相关疾病 本章重点、难点：过氧化酶体的异质性和氧化降解功能；同线粒体的比较
生命科学学院本科误程教学大纲 本教学受求 了解过氧化物酶体的功能 第外 外基质的种 ,胞外基质的种类和胶原蛋白的特点 第二节细胞与胞外善质的连接 1数形蛋 2。黏若斑与半桥超 习期要占，整联蛋白的分子特件 第三节细胞与其它细胞的连接 1,负责连接的四大整合膜蛋白家族 2。细胸连接在炎定反应和细和转移中的作用 3.黏着带与桥拉 习题要点，四大蛋白家族成员的分子特性，炎症反应中的白细胞征幕过程，描定连接 第四节紧密连接 习题要点：紧密连接的功能 第五节间隙连接与胞间连丝 1.间原连接 2,胞间连丝 习题要点：间隙连接的功能 第六节细胞壁 1.植物细胞壁的功 2,植物细胞壁的组 胞外纤维素合成同胞内细胞骨架的关系 本章重点、难点：胞外基 与细胞、细胞 基质之间的连接结构。 系经 种类和特点，理解细胞与细胞、细胞与基质连接的几种主要方式 结构、功能与膜运输 第二节研究内膜系统的几个关研究技术 1.放射自显影 2.GEP 3。亚细组分的分 4细的委 5,遗传突变体 习题要点：以上技术的特点和用处 第三节内质网膜(ER) 1.FR的结物 2,sE求的功能 3。R的功能（主要围绕信号假说）一一蛋白质合成 4,ER的功能 一糖基化作用 习题要点：信号假说：N连接的糖基化作用：内质网驻留蛋白分选信号 第四节高尔基复合体 1,结构不对称性 2.功栀 -糖基化作用 3.溶酶体的分透过程 习题要点：0连接糖基化作用：溶酶体的生物发生 的
生命科学学院本科课程教学大纲 226 本章教学要求：了解过氧化物酶体的功能 第四章 细胞连接 第一节 胞外基质 1．胞外基质的特性 2．胞外基质的种类 习题要点：胞外基质的种类和胶原蛋白的特点 第二节 细胞与胞外基质的连接 1．整联蛋白 2．黏着斑与半桥粒 习题要点：整联蛋白的分子特性 第三节 细胞与其它细胞的连接 1．负责连接的四大整合膜蛋白家族 2．细胞连接在炎症反应和细胞转移中的作用 3．黏着带与桥粒 习题要点：四大蛋白家族成员的分子特性；炎症反应中的白细胞征募过程；锚定连接 第四节 紧密连接 习题要点：紧密连接的功能 第五节 间隙连接与胞间连丝 1．间隙连接 2．胞间连丝 习题要点：间隙连接的功能 第六节 细胞壁 1．植物细胞壁的功能 2．植物细胞壁的组成 习题要点：胞外纤维素合成同胞内细胞骨架的关系 本章重点、难点：胞外基质的种类和细胞与细胞、细胞与基质之间的连接结构。 本章教学要求：了解胞外基质组成分子的种类和特点，理解细胞与细胞、细胞与基质连接的几种主要方式。 第五章 内膜系统：结构、功能与膜运输 第一节 简介 习题要点：膜流、组成型分泌和调节型分泌 第二节 研究内膜系统的几个关键研究技术 1．放射自显影 2．GFP 3．亚细胞组分的分析 4．非细胞系 5．遗传突变体 习题要点：以上技术的特点和用处 第三节 内质网膜（ER） 1．ER 的结构 2．sER 的功能 3．rER 的功能（主要围绕信号假说）—— 蛋白质合成 4．rER 的功能——糖基化作用 习题要点：信号假说；N 连接的糖基化作用；内质网驻留蛋白分选信号 第四节 高尔基复合体 1．结构不对称性 2．功能——-糖基化作用 3．溶酶体酶的分选过程 习题要点：O 连接糖基化作用；溶酶体的生物发生
生命科学学院本科误程教学大纲 第五节运输泡的类型 三种类型的有被运输泡 第大节溶 水解功能 习题要点：储积病的分子机理 第七节植物液泡 习题要点：植物液泡的功能 第八节内吞途轻 1。内吞作用 】受体介导的内吞 习题要点：以DL为例说明受体介导的内吞 第九节蛋白质分选总结 习题要点：蛋白质分进途径和信号 本章重点、难点：结合ER和GC这两种细胞器佣述的蛋白质合成、加工和分选是本章的重点和难点。 本章数学要求：了解组成内膜系统的各个细胞分隔的结构特点和功能，理解细胞内外蛋白质合成、加工与分选途 径，举握内质网途径涉及的蛋白质的合成、糖基化和分选途径，同时理解研究内膜系统的几种关键实验技术。理 解受体在细胞内春中所起的核心作用。 第六章细胞骨架与细 运动 第一节细胞骨架管分 ,细胞骨的足 2胞果的功 细胞骨架的研究方法 。胞骨架的共性 的 3.特异性药物 4动能 习愿要点：肌肉收缩的分子机理 第三节徽管 1单体 2组装 3.特异性药物 4.功能 习题要点：MTOC:胞内物质运输的分子机理 第四节中间纤维 习题要点：三种细胞骨架的特点比较 本章重点、难点：三种细胞骨架成分的亚基、组装、极性和功能等，分子马达在细胞骨架中的作用。 本事数学要求：了解3种细胞骨架的特点，理解细胞骨架与细胞运动的关系。 第七章细胞核与基因表达的调控 第一节细胞核 1,核被膜与核孔复合体 2.染色质与染色体 3.楼1 习题要点：核孔复合体的功能：染色体的功能元件 27
生命科学学院本科课程教学大纲 227 第五节 运输泡的类型 习题要点：三种类型的有被运输泡 第六节 溶酶体 1．结构与水解功能 2．相关疾病 习题要点：储积病的分子机理 第七节 植物液泡 习题要点：植物液泡的功能 第八节 内吞途径 1．内吞作用 2．受体介导的内吞 习题要点：以 LDL 为例说明受体介导的内吞 第九节 蛋白质分选总结 习题要点：蛋白质分选途径和信号 本章重点、难点：结合 ER 和 GC 这两种细胞器阐述的蛋白质合成、加工和分选是本章的重点和难点。 本章教学要求：了解组成内膜系统的各个细胞分隔的结构特点和功能，理解细胞内外蛋白质合成、加工与分选途 径，掌握内质网途径涉及的蛋白质的合成、糖基化和分选途径，同时理解研究内膜系统的几种关键实验技术。理 解受体在细胞内吞中所起的核心作用。 第六章 细胞骨架与细胞运动 第一节 细胞骨架简介 1．细胞骨架的定义 2．细胞骨架的功能 3．细胞骨架的研究方法 4．细胞骨架的共性 5．马达分子 习题要点：细胞骨架参与的细胞功能 第二节 微丝 1．单体 2．组装 3．特异性药物 4．功能 习题要点：肌肉收缩的分子机理 第三节 微管 1．单体 2．组装 3．特异性药物 4．功能 习题要点：MTOC；胞内物质运输的分子机理 第四节 中间纤维 习题要点：三种细胞骨架的特点比较 本章重点、难点：三种细胞骨架成分的亚基、组装、极性和功能等。分子马达在细胞骨架中的作用。 本章教学要求：了解 3 种细胞骨架的特点，理解细胞骨架与细胞运动的关系。 第七章 细胞核与基因表达的调控 第一节 细胞核 1．核被膜与核孔复合体 2．染色质与染色体 3．核仁 习题要点：核孔复合体的功能；染色体的功能元件
生命科学学院本科误程教学大纲 第二节真核细鬼蒸因表达的调控 调控 第四节RNA加工 第五节翻泽水平的调控 第六节翻泽后水平的调控 习腿要点：蛋白质的寿命 本章重点、难点：细胞核被膜与核孔复合体 本章教学要求：了解细胞核的结构，了解染色质与染色体的包装特点，了解真核细胞基因表达的几种主要调控方 式 第八章细胞增殖及其调控 第一节细胞周期 1.细胞周期概危 2,细胞同步化 习题要点：实现细胞周期同步化的方法 第二节有丝分裂 1,前期 2.前中期 4,后其 5.末期 有丝分裂5个时期的特点 第三 机制 细跑 细胞周期调控的分子机制及其意义 跑周期 子的发现： 司步化的概念，理解有丝分裂过程中发生的不同事件，掌损细胞周期调控的 第九.音知胞信是转导 第一节信号转导的基本元件 习要要点：受体：细胞通讯：细胞识别：蛋白激酶级联 第二节胞外信使及其受体 1.信号分子 2受体 习题要点：受体的特征 第三节G蛋白偶联的受体 1.G蛋白 2.cAMP信号通路 3.PP2信号通路 习题要点：G蛋白饲联受体参与的信号转导过程 第四节钙信号 1.钙离子在胞内外的分布 2.钙高子浓度在胞内外的控制 第五节不同倍号通略的收敏、发散和交叉对话 1.收敛 228
生命科学学院本科课程教学大纲 228 第二节 真核细胞基因表达的调控 第三节 转录水平的调控 1．组蛋白酰基化 2．DNA 甲基化 3．基因组印记 习题要点：表遗传学的概念 第四节 RNA 加工水平的调控 第五节 翻译水平的调控 第六节 翻译后水平的调控 习题要点：蛋白质的寿命 本章重点、难点：细胞核被膜与核孔复合体。 本章教学要求：了解细胞核的结构，了解染色质与染色体的包装特点，了解真核细胞基因表达的几种主要调控方 式。 第八章 细胞增殖及其调控 第一节 细胞周期 1．细胞周期概念 2．细胞同步化 习题要点：实现细胞周期同步化的方法 第二节 有丝分裂 1．前期 2．前中期 3．中期 4．后期 5．末期 习题要点：有丝分裂 5 个时期的特点 第三节 细胞周期的调控 1．细胞周期的引擎分子 2．细胞周期调控的分子机制 习题要点：细胞周期调控的分子机制 本章重点、难点：细胞周期调控的引擎分子的发现；细胞周期调控的分子机制及其意义。 本章教学要求：了解细胞周期和细胞同步化的概念，理解有丝分裂过程中发生的不同事件，掌握细胞周期调控的 引擎分子及其调控机制。 第九章 细胞信号转导 第一节 信号转导的基本元件 习题要点：受体；细胞通讯；细胞识别；蛋白激酶级联 第二节 胞外信使及其受体 1．信号分子 2．受体 习题要点：受体的特征 第三节 G 蛋白偶联的受体 1．G 蛋白 2．cAMP 信号通路 3．PIP2 信号通路 习题要点：G 蛋白偶联受体参与的信号转导过程 第四节 钙信号 1．钙离子在胞内外的分布 2．钙离子浓度在胞内外的控制 第五节 不同信号通路的收敛、发散和交叉对话 1．收敛
生命科学学院本科课程教学大纲 2.发散 3.交叉对话 习题要点：如何理解细胞信号转导是一个综合过程？ 第六节细胞凋亡 1.细胞凋亡的概念 2.细胞调亡的形态学特征 3.细胞调亡的生化特征和分子机制 习题要点：细胞凋亡与坏死的比较 本章重点、难点：细胞信号转导的特点、参与分子与信号的放大、传递、终止。G蛋白偶联的两条信号转导途径 的过程。细胞调亡的生物学意义与特征。 本章教学要求：了解细胞通讯的特点和信号转导过程。掌握G蛋白偶联通路信号转导的过程和参与分子。理解细 胞调亡的形态学特征。 第十章癌细胞 第一节癌细胞的特征 习题要点：良性肿瘤与恶性肿瘤 第二节癌症的起因 第三节癌细胞的遗传特性 习题要点：癌基因、原癌基因和抑癌基因 第四节癌症的新疗法 1.免疫疗法 2.基因疗法 3.酶活性抑制剂 4.抑制血管生成 本章重点、难点：癌细胞的发生是由于基因突变造成。 本章数学要求：了解癌细胞发生的基因突变学说。 第十一章细胞生物学研究技术 第一节光学显徽镜 习题要点：光学显微镜的成像原理与分辨率 第二节电子显徽镜 习题要点：电子显微镜的成像原理与种类 第三节细胞培养 本童重点、难点：细胞结构观察方法的原理与细胞培养的概念。 本章数学要求：了解细胞结构观察方法的原理和细胞培养的概念。 五、考核方式及要求 考核侧重学生掌握基本概念、重大原理和关键实验技术的能力，结合学生贯穿课程全部知识体系的能力和综 合分析能力。采用百分制，50%期末闭卷考试+20%期中考试+30%平时成绩，平时成绩包括了课堂提问、课下 作业和课堂测验。 六、推荐教材及教学参考书 教材： 为面向21世纪课程教材 《细胞生物学》，沈振国等主编，中国农业出版社，2003年，ISBN7-109-08393-4。 参考书： 《Cell and Molecular Biology》,Karp编著，高等教育出版社，2006年，ISBN7-04-019174-1. 《细胞生物学》，翟中和等主编，高等教育出版社，2007年，ISBN978-7-04-020766-8。 《细胞生物学》，王金发编著，科学出版社，2003年，1SBN7-03-011462-0。 大纲修订人：陆巍 大纲审定人：蔡庆生 229
生命科学学院本科课程教学大纲 229 2．发散 3．交叉对话 习题要点：如何理解细胞信号转导是一个综合过程？ 第六节细胞凋亡 1．细胞凋亡的概念 2．细胞凋亡的形态学特征 3．细胞凋亡的生化特征和分子机制 习题要点：细胞凋亡与坏死的比较 本章重点、难点：细胞信号转导的特点、参与分子与信号的放大、传递、终止。G 蛋白偶联的两条信号转导途径 的过程。细胞凋亡的生物学意义与特征。 本章教学要求：了解细胞通讯的特点和信号转导过程。掌握 G 蛋白偶联通路信号转导的过程和参与分子。理解细 胞凋亡的形态学特征。 第十章 癌细胞 第一节 癌细胞的特征 习题要点：良性肿瘤与恶性肿瘤 第二节 癌症的起因 第三节 癌细胞的遗传特性 习题要点：癌基因、原癌基因和抑癌基因 第四节 癌症的新疗法 1．免疫疗法 2．基因疗法 3．酶活性抑制剂 4．抑制血管生成 本章重点、难点：癌细胞的发生是由于基因突变造成。 本章教学要求：了解癌细胞发生的基因突变学说。 第十一章 细胞生物学研究技术 第一节 光学显微镜 习题要点：光学显微镜的成像原理与分辨率 第二节 电子显微镜 习题要点：电子显微镜的成像原理与种类 第三节 细胞培养 本章重点、难点：细胞结构观察方法的原理与细胞培养的概念。 本章教学要求：了解细胞结构观察方法的原理和细胞培养的概念。 五、考核方式及要求 考核侧重学生掌握基本概念、重大原理和关键实验技术的能力，结合学生贯穿课程全部知识体系的能力和综 合分析能力。采用百分制，50％期末闭卷考试＋ 20％期中考试＋30％平时成绩，平时成绩包括了课堂提问、课下 作业和课堂测验。 六、推荐教材及教学参考书 教 材： 为面向 21 世纪课程教材 《细胞生物学》，沈振国等主编，中国农业出版社，2003 年，ISBN 7-109-08393-4。 参考书： 《Cell and Molecular Biology》，Karp 编著，高等教育出版社，2006 年，ISBN 7-04-019174-1。 《细胞生物学》，翟中和等主编，高等教育出版社，2007 年，ISBN 978-7-04-020766-8。 《细胞生物学》，王金发编著，科学出版社，2003 年，ISBN 7-03-011462-0。 大纲修订人：陆 巍 大纲审定人：蔡庆生