《細(xì)胞工程教學(xué)大綱》課程教學(xué)大綱

1、細(xì)胞工程教學(xué)大綱1. 課程的性質(zhì)和任務(wù)細(xì)胞工程是生物工程專業(yè)本科生的一門專業(yè)方向必修課。細(xì)胞工程是生物技術(shù)的重要組成部分，是當(dāng)代生命科學(xué)中最有生命力的學(xué)科之一。作為生物學(xué)研究的重要技術(shù)和手段，已廣泛應(yīng)用于生物學(xué)科的許多領(lǐng)域，并在農(nóng)、林、醫(yī)藥和一些相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在現(xiàn)代生物制藥、植物快速無性繁殖中得到廣泛應(yīng)用。通過本課程的講授，使學(xué)生了解掌握細(xì)胞工程的基本概念和原理，及其在科研和生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用；了解動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)的主要方法、原理，掌握細(xì)胞離體培養(yǎng)的基本技術(shù)。2. 課程教學(xué)基本要求本課程是在學(xué)生學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)課植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、微生物學(xué)、植物生理學(xué)和生物化學(xué)等課程后及分子

2、生物學(xué)等課程后開設(shè)。通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解掌握細(xì)胞工程的基本概念和原理，及其在科研和生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用；系統(tǒng)地了解植物和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的方法，掌握細(xì)胞離體培養(yǎng)的基本技術(shù)。了解細(xì)胞工程在生產(chǎn)實(shí)踐中的主要應(yīng)用領(lǐng)域：植物動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)、細(xì)胞超低溫保存、單克隆抗體生產(chǎn)的雜交瘤技術(shù)、干細(xì)胞技術(shù)。3. 課程教學(xué)內(nèi)容及主要知識(shí)點(diǎn)3.1緒論細(xì)胞工程的定義和目的；細(xì)胞工程的發(fā)展簡史；細(xì)胞工程主要研究內(nèi)容及應(yīng)用。3.2細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)室設(shè)置了解實(shí)驗(yàn)室一般的設(shè)置；組織解剖和轉(zhuǎn)移的設(shè)備；常用的基本設(shè)備；特殊設(shè)備。3.3細(xì)胞工程基本原理和技術(shù)基礎(chǔ)了解細(xì)胞工程基本原理；培養(yǎng)用品的清洗及培養(yǎng)用品的消毒滅菌方法；培養(yǎng)基的制備

3、；培養(yǎng)體的準(zhǔn)備、處理消毒。3.4植物快速繁殖技術(shù)了解植物快繁的意義及概況；植物細(xì)胞的全能性；無性系繁殖類型；植物快速繁殖的特點(diǎn)；初代培養(yǎng)；增殖與繼代培養(yǎng)；試管苗生根與移栽；植物組織培養(yǎng)中的問題，變異，玻璃化現(xiàn)象，植物病毒。3.5原生質(zhì)體及細(xì)胞懸浮培養(yǎng)了解原生質(zhì)體培養(yǎng)研究歷史與目前進(jìn)展；原生質(zhì)體的分離、培養(yǎng)；原生質(zhì)體培養(yǎng)在理論研究中的應(yīng)用，體細(xì)胞雜交；細(xì)胞懸浮培養(yǎng)；愈傷組織誘導(dǎo)；植物細(xì)胞培養(yǎng)工藝；影響細(xì)胞培養(yǎng)的因素；通過植物細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)行次生物質(zhì)生產(chǎn)。3.6種質(zhì)的超低溫保存了解超低溫保存作用及意義；原理及理論依據(jù)；超低溫保存的基本設(shè)備和程序；影響超低溫保存的主要因素。3.7動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需的基本條

4、件了解動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需的基本條件，包括營養(yǎng)、溫度、pH、氣體、滲透壓；了解影響動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的環(huán)境因素，包括溫度、pH、氣體、滲透壓；了解動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的3種培養(yǎng)基：天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基、無血清培養(yǎng)基。了解平衡鹽溶液的組成及主要用途。3.8動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)了解動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本概念；培養(yǎng)細(xì)胞的生長方式和類型，生長特點(diǎn)和生長增殖過程。了解動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基本方法，包括原代培養(yǎng)，傳代培養(yǎng)，以及細(xì)胞的冷凍保存復(fù)蘇技術(shù)，培養(yǎng)細(xì)胞觀察與檢測(cè)方法。了解動(dòng)物細(xì)胞克隆技術(shù)及克隆分離的方法。3.9動(dòng)物細(xì)胞的大規(guī)模離體培養(yǎng)技術(shù)了解動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)的概念及其與實(shí)驗(yàn)室常規(guī)培養(yǎng)的主要區(qū)別；了解常用培養(yǎng)系統(tǒng)（氣升式培養(yǎng)系統(tǒng)、

5、微載體培養(yǎng)系統(tǒng)、中空纖維培養(yǎng)系統(tǒng)、微囊培養(yǎng)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)式細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)）的工作原理及其應(yīng)用。3.10動(dòng)物細(xì)胞融合和雜交瘤技術(shù)了解動(dòng)物細(xì)胞融合的定義及其基本原理；誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法和融合細(xì)胞篩選的主要方法；雜交瘤技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體的的基本原理及雜交瘤細(xì)胞制備的操作程序。3.11細(xì)胞重組及動(dòng)物克隆技術(shù)了解細(xì)胞重組的定義、方式和細(xì)胞重組原料的制備；動(dòng)物細(xì)胞核移植一般程序；動(dòng)物克隆技術(shù)的意義、展望和存在的問題。3.12干細(xì)胞技術(shù)了解干細(xì)胞研究史；干細(xì)胞定義、分類和生物學(xué)特點(diǎn)；干細(xì)胞分離、培養(yǎng)技術(shù)；干細(xì)胞的應(yīng)用前景和面臨的問題。4. 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及要求（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖箤W(xué)生了解細(xì)胞培養(yǎng)的基本流程，掌握細(xì)胞

6、離體培養(yǎng)的基本技術(shù)，相關(guān)設(shè)備的使用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察、分析與記錄。（2）主要儀器設(shè)備電子天平、電磁爐、酸度計(jì)、移液器、高壓蒸汽滅菌鍋、超凈工作臺(tái)、恒溫培養(yǎng)箱、人工氣候箱、振蕩培養(yǎng)箱、空調(diào)、烘箱、普通顯微鏡、倒置顯微鏡、熒光顯微鏡、數(shù)碼相機(jī)、顯微攝影系統(tǒng)等。（3）完成實(shí)驗(yàn)室 生物科學(xué)與工程學(xué)院現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室細(xì)胞與植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)分室；實(shí)驗(yàn)為綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，分組進(jìn)行， 8-10人/組。（4）內(nèi)容提要序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)方法、內(nèi)容提要性質(zhì)類型學(xué)時(shí)1植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)該項(xiàng)目分8次進(jìn)行，包括實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，培養(yǎng)基制備，植物組織消毒、接種和培養(yǎng)，愈傷組織培養(yǎng)效果觀察、統(tǒng)計(jì)；細(xì)胞懸浮培養(yǎng)基制備，細(xì)胞接種、懸浮培養(yǎng)，細(xì)胞生長

7、狀態(tài)觀察，細(xì)胞計(jì)數(shù)、測(cè)量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄、分析和總結(jié)。810名學(xué)生為一組，在教師指導(dǎo)下，選定培養(yǎng)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程（培養(yǎng)基類型及激素添加種類、數(shù)量），獨(dú)立進(jìn)行各次實(shí)驗(yàn)。最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果要求各組學(xué)生應(yīng)實(shí)現(xiàn)預(yù)先實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要求，獲得生長良好的懸浮生長細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯微攝影系統(tǒng)記錄。選做綜合242動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)該項(xiàng)目分8次進(jìn)行，包括實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，培養(yǎng)基制備，動(dòng)物組織消毒、接種和原代培養(yǎng)，培養(yǎng)效果觀察；傳代培養(yǎng)培養(yǎng)基制備，細(xì)胞消解、接種、傳代培養(yǎng)，細(xì)胞生長狀態(tài)觀察，細(xì)胞計(jì)數(shù)、測(cè)量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄、分析和總結(jié)。810名學(xué)生為一組，在教師指導(dǎo)下，選定培養(yǎng)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程（培養(yǎng)基類型及補(bǔ)充成分添加種類、數(shù)量），獨(dú)

8、立進(jìn)行各次實(shí)驗(yàn)。最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果要求各組學(xué)生應(yīng)實(shí)現(xiàn)預(yù)先實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要求，獲得生長良好細(xì)胞系細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)結(jié)果拍照記錄。選做綜合245. 學(xué)時(shí)分配參考表理論課學(xué)時(shí)40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課24學(xué)時(shí)，總學(xué)時(shí)64學(xué)時(shí)。章次內(nèi) 容授課學(xué)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)備 注1緒論22細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)室設(shè)置423細(xì)胞工程基本原理和技術(shù)基礎(chǔ)424植物快速繁殖技術(shù)48 5植物的細(xì)胞培養(yǎng)及次生代謝生產(chǎn)426原生質(zhì)體及細(xì)胞懸浮培養(yǎng)67種質(zhì)的超低溫保存28動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需的基本條件239動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)4310動(dòng)物細(xì)胞的大規(guī)模離體培養(yǎng)技術(shù)2411動(dòng)物細(xì)胞融合和雜交瘤技術(shù)212細(xì)胞重組及動(dòng)物克隆技術(shù)213干細(xì)胞技術(shù)2合計(jì)40246. 主要參考教材1 殷紅細(xì)胞工程北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20062 Karl-Hermann Neumann, Ashwani Kumar, Jafargholi Imani. Plant Cell and Tissue Culture-A Tool in Biotechnology Basics and Application. Springer 20093 Edwin F. George, Michael A. Hall, Geert-Jan De Klerk. Plant Propagation by Tissue Culture (3rd Edition). Springer 2