细胞生物学课程教学大纲

细胞生物学课程教学大纲

课程名称：细胞生物学Cell Biology 课程编号：1313016215 课程类别：专业课 总学时数：68 学 分：3.5

开课单位：生命科学学院生物综合教研室 适用专业：生物科学 适用对象：本科（四年）

一、课程的性质、类型、目的和任务

细胞生物学是生物科学专业的一门专业课，该课程是主要基础学科，是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平对细胞的各种生命活动开展研究的学科。通过本课程的学习，使学生掌握细胞的形态结构及细胞生命活动规律，了解细胞生物学的研究方法和手段，培养学生生物学的科学思想，从而使学生能够从细胞的角度去理解生命。

细细胞生物学将细胞看作是生命活动的基本单位，在三个不同水平上把组成、结构和功能结合起来，以动态的观点来探索细胞的各种生命活动的具体反应过程。结合分子生物学、生物化学和医学遗传学等学科，通过对细胞生物学的深入研究，可以更加精确地了解生物体的生长、发育、分化、繁殖、运动、遗传、变异、衰老和死亡等基本生命现象。

本着“实、宽、新、活”的原则，要求学生牢固掌握细胞的基本结构和功能及各细胞器间的关系的基本知识，并且能够掌握和了解细胞生物学的热点课题的现状和未来的发展趋势，包括生命信息流和细胞信息网络的研究、信号传递与细胞识别、蛋白质的加工、折叠与分选、发育的分子机制及遗传控制、细胞增殖、调控与编程死亡等。

本课程的任务是通过细胞生物学课程的学习，掌握课程的基本原理、内容体系相关的研究手段以及细胞生物学在生命科学中的地位和应用，同时了解相关的参考文献和网站，既具有扎实的细胞生物学基础知识，又具有自己获取知识的能力，重在素质培养。

课内实验时数：24

二、本课程与其它课程的联系与分工

本课程宜从三年级第一学期开始，以确保学生学习本课程具有所需要的生物化学、微生物生物学、有机化学等基础。

三、教学内容及教学基本要求

[1]表示“了解”；[2]表示“理解”或“熟悉”；[3]表示“掌握”；△表示自学内容；○表示略讲内容；

第一章 绪论

第一节 细胞生物学研究的内容和现状

细胞生物学概念[3]；细胞生物学的主要研究内容[3]；细胞生物学研究的总趋势与重点领域重点[1]：

第二节 细胞学与细胞生物学发展简史

细胞学说[3]；细胞生物学的发展史及发展前景[1]；

教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

第二章 细胞的统一性与多样性 第一节 细胞的基本概念

细胞是生命活动的基本单位[2]；细胞的基本共性[2]； 教学手段：多媒体教学 教学方法：讨论教学法

第二节 原核细胞与古核细胞

原核细胞[3]；支原体的结构特点（结合细胞的最小极限）[3]；细菌和蓝藻的结构特点[2]；原核细胞与真核细胞的比较[2]；古核细胞（古细菌）[1]；

重点：支原体的结构特点 难点：支原体的结构特点 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法 作业：

为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式? 第三节 真核细胞

真核细胞的基本结构体系[2]；细胞的大小及分析[1]；细胞形态结构与功能的关系[3]；原核细胞与真核细胞的比较[1]；植物细胞与动物细胞的比较[1]；

重点：细胞形态结构与功能的关系 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

作业：请你在阅读了本章以后对原核细胞与真核细胞的比较提出新的补充. 第四节 病毒及其与细胞的关系

病毒的基本知识（结构，分类）[3]；病毒的增殖[2]；病毒与细胞在起源与进化中的关系[1]；

重点：病毒的基本知识 难点：病毒的增殖 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法 作业：

病毒是非细胞形态的生命体，又是最简单的生命体，请论证一下它与细胞不可分割的关系。

第三章 细胞生物学研究方法

第一节 细胞形态结构的观察方法

光学显微镜技术（特点，生物学应用）[1]△；分辨率[1]△；电子显微镜技术（分辨率，基本结构，分类，超薄切片技术）[1]△；扫描隧道显微镜（分辨率）[1]△；

重点：电子显微镜技术 难点：扫描隧道显微镜 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法 作业：

为什么光学显微镜可以拍摄彩色照片，而电子显微镜则不能？ 第二节 细胞组分的分析方法

超速离心技术（差速离心，密度梯度离心）[3]；细胞内核酸、蛋白质、酶、糖类与脂质的显示方法[2]；特异蛋白抗原的定位与定性（免疫荧光，免疫电镜）[2]；放射自显影技术 [1]；定量细胞化学分析技术[1]；

重点：超速离心技术

难点：定量细胞化学分析技术 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

第三节 细胞培养、细胞工程与显微操作技术

细胞培养（原代细胞，继代细胞，细胞株，细胞系）[3]；细胞工程（细胞融合）[1]；单克隆抗体技术[1]；

重点：细胞培养

难点：单克隆抗体技术 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法 作业：

为什么说细胞培养是细胞生物学研究的最基本技术之一? 第四章 细胞质膜与细胞表面

第一节 细胞质膜与细胞表面特化结构

细胞膜的结构（流动镶嵌模型）[3]；膜脂（类型，运动方式）[3]；膜蛋白(类型，主要结合方式) [3]；膜的流动性[2]；膜的不对称性[2]；细胞膜的功能[3]；膜骨架 [1] ；

重点：细胞膜的结构 难点：膜骨架

教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法 作业：

1、生物膜的基本结构特征是什么? 这些特征与它的生理功能有什么联系? 2、何谓内在膜蛋白? 内在膜蛋白以什么方式与膜脂相结合?

3、细胞表面有哪几种常见的特化结构? 膜骨架的基本结构与功能是什么? 第二节 细胞连接

细胞间连接的类型[3]；封闭连接（结构特点）[2]；锚定连接(主要方式，结构特点) [2]；通讯连接（分类，结构，）[2]；细胞表面的粘着因子[1]；

重点：细胞间连接的类型 难点：通讯连接

教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法 作业：

细胞连接有哪几种类型, 各有何功能? 第三节 细胞外被与细胞外基质

细胞外被与细胞外基质概念[3]；细胞外基质的组成和功能[3]；胶原（类型，结构）[2]；氨基聚糖和蛋白聚糖[1]；层粘连蛋白和纤粘连蛋白[1]；弹性蛋白[1]；植物细胞壁 [2]；

重点：细胞外被与细胞外基质概念 难点：细胞外基质的组成和功能 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

第五章 物质跨膜运输与信号传递 第一节 物质的跨膜运输

被动运输（基本概念，简单扩散，协助扩散，载体蛋白，通道蛋白）[3]；主动运输（基本概念，ATP 供能的主动运输，钠钾泵，协同运输）[3]；胞吞作用与胞吐作用（基本概念，胞饮作用，吞噬作用，受体介导的胞吞作用的主要过程）[1] ；

重点：被动运输；主动运输

难点：ATP 供能的主动运输；钠钾泵 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法 作业：

1、比较主动运输与被动运输的特点及其生物学意义。 2、说明Na+-K+泵的工作原理及其生物学意义。 第二节 细胞通讯与信号传递 细胞通讯与细胞识别（细胞通讯的概念，细胞通讯的方式；细胞识别的概念，信号分子，

受体，配体，第二信使，细胞信号通路的概念）[3]；细胞内受体介导的信号传递（甾类激素的信号传递）[3]；细胞表面受体介导的信号跨膜传递（细胞表面受体的类型，cAMP 信号通路，磷脂酰肌醇信号通路）[2]；细胞表面整连蛋白介导的信号传递[2]；信号传递的基本特征[2]；蛋白激酶的网络整合信息[1]；

重点：细胞通讯与细胞识别；细胞内受体介导的信号传递 难点：细胞表面受体介导的信号跨膜传递 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法 作业：

1、试述细胞以哪些方式进行通讯？各种方式之间有何不同？ 2、细胞有哪几种方式通过分泌化学信号进行细胞间相互通讯？ 3、何谓信号传递中的分子开关蛋白？举例说明其作用机制。 4、简要比较G-蛋白偶联受体介导的信号通路有何异同？ 第六章 细胞的能量转换—线粒体和叶绿体 第一节 线粒体与氧化磷酸化

线粒体的形态结构[3]；线粒体的化学组成与酶的定位（各部位的标志酶）[2]；线粒体的功能（呼吸链的主要组成、ATP 合成酶的分子结构、化学渗透学说的主要内容）[3]；ATP 酶的作用机制[2]；线粒体与疾病[1] ；

重点：线粒体的功能

难点：ATP 酶的作用机制 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

第二节 叶绿体与光合作用

叶绿体的形态结构与化学组成[2]；叶绿体的主要功能——光合作用[3]； 重点：光合作用

难点：光合磷酸化的作用机制 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法 作业：

1、RuBP 羧化酶有何功能？它是由哪些亚基组成的？各由何基因组编码？ 2、试比较线粒体的氧化磷酸化与叶绿体的光合磷酸化的异同点。 第三节 线粒体和叶绿体是半自主性细胞器

线粒体和叶绿体的DNA （结构特点）[3]；线粒体和叶绿体的蛋白质合成[2]；线粒体和叶绿体蛋白质的运送与装配（导肽、线粒体蛋白的跨膜转运过程）[2]；

重点：线粒体和叶绿体蛋白质的运送与装配 难点：线粒体和叶绿体蛋白质的运送与装配 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法 作业：

为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器？ 第四节 线粒体和叶绿体的增殖与起源

线粒体的增殖[3]；叶绿体的增殖[3]；线粒体和叶绿体的起源（内共生起源学说及主要证据）[1]；

重点：线粒体的增殖；叶绿体的增殖 难点：线粒体的增殖；叶绿体的增殖 教学手段：多媒体教学 教学方法：讨论教学法 作业：

简述线粒体与叶绿体的内共生起源学说和非共生起源学说的主要论点及其实验证据 第七章 真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输 第一节 细胞质基质

细胞质基质的概念[3]；细胞质基质的主要组成[2]；细胞质基质的功能[3]；细胞质基质与细胞溶胶[1]；

重点：细胞质基质的功能 难点：细胞质基质的功能 教学手段：多媒体教学

教学方法：讲授法 第二节 内质网 内质网的基本类型（粗面内质网和光面内质网的结构、分布特点）[3]；内质网的功能[3]； 重点：内质网的功能 难点：内质网的功能 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法 第三节 高尔基体

高尔基体的形态结构[2]；高尔基体的功能[3]；蛋白质糖基化修饰的种类及二者之间的比较[1]；高尔基体与细胞内的膜泡运输[2] ；

重点：高尔基体的功能 难点：高尔基体的功能 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法 作业：

结合高尔基体的结构特征，谈谈它是怎样行使其生理功能的。 第四节 溶酶体与过氧化物酶体

溶酶体的形态结构（类型，溶酶体膜的结构特点）[3]；溶酶体的功能[3]；溶酶体的发生[1]；过氧化物酶体（结构特点、功能）[1]；

重点：溶酶体的形态结构 难点：；溶酶体的形态结构 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

第五节 细胞内蛋白质的分选与膜泡运输

信号肽[3]；信号假说[1]；信号肽的蛋白合成过程[2]；几种蛋白质分选信号[2]；蛋白质分选的基本途径与类型[2]；膜泡运输[3]；

重点：几种蛋白质分选信号 难点：膜泡运输

教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法 作业：

何谓蛋白质的分选？已知膜泡运输有哪几种类型？ 第八章 细胞骨架

第一节 微丝与细胞运动 微丝的组成[2]；微丝的结构[2]；微丝的组装[2]；微丝结合蛋白[2]；微丝特异性药物[2]；微丝的功能[2]；

重点：微丝组成与结构；微丝的组装与功能 难点：微丝的组装与功能 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法 第二节 微管及其功能

微管的化学组成[2]；微管的形态结构[2]；微管的组装[2]；微管特异性药物[2]；微管结合蛋白[2]；微管的功能[2]；

重点：微管组成与结构；微管的组装与功能 难点：微管的组装与功能 教学手段：多媒体教学

教学方法：讲授法 第三节 中间丝

中间丝[2]；中间丝的化学组成[2]；中间丝的形态结构[2]；中间丝的组装[2]；中间丝的功能[2]；

重点：微管组成与结构；微管的组装与功能 难点：微管的组装与功能 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

作业：分子马达（肌球蛋白、驱动蛋白、胞质动力蛋白）工作的机理？ 第九章 细胞核与染色体

第一节 核被膜与核孔复合体 核被膜[3]；核孔复合体[1]； 教学手段：多媒体教学

教学方法：讲授法 第二节 染色质

○染色质的概念[3]；○染色质的化学组成[3]；○核小体的结构[2]；△染色质包装的结构模型[1]；△常染色质和异染色质[2]；

重点：染色质的化学组成 难点：染色质包装的结构模型 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

作业：概述染色质的类型及其特征。 第三节 染色质结构与基因活化

活性染色质的主要特征[3]；染色质结构与基因转录[2]； 重点：活性染色质的主要特征 难点：活性染色质的主要特征 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

作业：试述染色质结构与基因转录的关系。 第四节 染色体

中期染色体的形态结构[2]；○染色体DNA 的三种功能元件[1]；○核形与染色体显带[1]；△巨大染色体[1]；

重点：染色体DNA 的三种功能元件 难点：染色体DNA 的三种功能元件 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

作业：分析中期染色体的三种功能元件及其作用。 第五节 核仁

核仁的超微结构[2]；核仁的功能[3]；核仁的周期[1]； 重点：核仁的功能 难点：核仁的功能 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

作业：概述核仁的结构及其功能。 第六节 核基质

△核基质[1]；△核体[1]； 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法 第十章 核糖体

第一节 核糖体的类型与结构

核糖体的基本类型与成分[2]；核糖体的结构[3]；核糖体蛋白质与rRNA 的功能[2]；

重点：核糖体的结构

难点：核糖体蛋白质与rRNA 的功能 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

作业：以80S 核糖体为例，说明核糖体的结构成分及其功能。 第二节 多聚核糖体与蛋白质的合成

多聚核糖体[2]；蛋白质的合成[3]；△RNA 在生命起源中的地位[1]； 重点：蛋白质的合成 难点：蛋白质的合成 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

作业：何谓多聚核糖体？以多聚核糖体的形式行使功能的生物学意义是什么？ 第十一章 细胞增殖及其调控 细胞周期

细胞周期[2]；细胞周期中不同时相及其主要事件[2]；细胞周期长短测定[1]；细胞周期同步化[3]特殊的细胞周期[1]；

重点：细胞周期

难点：细胞周期测定；细胞周期同步化 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法 作业：

1、什么是细胞周期? 细胞周期各时期主要变化是什么? 2、细胞周期时间是如何测定的? 第二节 细胞分裂

有丝分裂[2]；减数分裂[3]； 重点：有丝分裂；减数分裂 难点：减数分裂

教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

作业：试比较有丝分裂与减数分裂的异同点。 第三节 细胞周期的调控

细胞周期调控的检验点[2]；细胞周期的调控（MPF ，CDK 激酶，细胞周期运转调控）[1]；

重点：细胞周期检验点；MPF ；细胞周期的调控 难点：细胞周期检验点；MPF ；细胞周期的调控 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

作业：举例说明CDK 激酶在细胞周期中是如何执行调节功能的。

第十二章 细胞分化与基因表达调控 第一节 细胞分化

细胞分化的概念[3]；影响细胞分化的因素[2]；同源异型基因[1]； 重点：影响细胞分化的因素 难点：影响细胞分化的因素 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

作业：何谓细胞分化？为什麽说细胞分化是基因选择性表达的结果？ 第二节 癌细胞

癌细胞的基本特征[3]；癌基因与抑癌基因[1]；肿瘤的发生过程[1]； 重点：癌细胞的基本特征 难点：癌细胞的基本特征 教学手段：多媒体教学

教学方法：讨论教学法

作业：说明癌症的发生与癌基因和抑癌基因的关系。 第三节 真核细胞基因表达的调控

基因表达的调控（复制水平，转录水平，转录后水平，翻译和翻译后加工水平）[1] 重点：基因表达的调控 难点：基因表达的调控 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

作业：如何理解真核细胞基因表达调控的复杂性？

第十三章 程序性死亡与细胞衰老 第一节 程序性细胞死亡

细胞凋亡的概念及生物学意义[3]；细胞凋亡的形态学和生化特征[3]；细胞凋亡的分子调控机制[2]；植物细胞与酵母细胞的程序性死亡 [1]；细胞凋亡的生物学意义[1]；

重点：细胞凋亡的形态学和生化特征 难点：细胞凋亡的形态学和生化特征 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法 作业：

1、细胞凋亡的概念，形态特征及其与坏死的区别是什么? 2、鉴定细胞凋亡有什么常用方法?

3、凋亡在有机体生长发育过程中有何重要意义? 第二节 细胞衰老

Hayflick 界限[1]；细胞在体内条件下的衰老[1]；衰老细胞结构的变化[3]；细胞衰老的分子机理[2] ；

重点：衰老细胞结构的变化 难点：细胞衰老的分子机制 教学手段：多媒体教学 教学方法：讲授法

作业：衰老的特征是什么?

四、课内实验内容及教学基本要求

详见细胞生物学课程实验教学大纲。

五、课内实验进程安排

六、学时分配表

七、课程考核方法及要求

1．考核方式：考试； 2．考核方法：笔试； 3．成绩评定：

总评成绩100分＝平时30分＋期末考试70分 平时成绩：

考勤考纪：10分

作业5分——每次作业占1分；

实验15分——预习报告占20％，实验过程占40％，实验报告40％。

八、选用教材及参考书（资料）

教材：

《细胞生物学》（第3版）. 翟中和主编. 高等教育出版社出版, 2007年版 参考书目： 1. 杨 恬主编，《细胞生物学》，人民卫生出版社，2005年 2. 王金发主编，《细胞生物学》（第一版），科学出版社，2003年 3. 翟中和、王喜中、丁明孝主编，《细胞生物学》（第一版），高等教育出版社，2000

年

4. 汪堃仁、薛绍白、柳慧图主编．《细胞生物学》 (第一版)1990、(第二版)1999，北

京师范大学出版社， 5. 庄孝僡主编，《细胞学》（中国大百科全书•生物学），中国大百科全书出版社，1988，

1～11

6. 杨抚华、胡以平主编，《医学细胞生物学》，人民卫生出版社，2002年 7. 凌诒萍主编，《细胞生物学》，人民卫生出版社，2001年

8. Molecular Cell Biology. Lodish H et al, Fif ED(2004), Fou ED(2000), W.

H.Freman and Company, New York

9. Molecular Biology the Cell. Alberts B et al, Fou ED(2002), 3rd ED （1994），

Garland Science, New Yirk

10. Essential Cell Biology. A1berts B et al．Sec ED（2003），Fir ED（1998），

Garland Inc， publishing lnc., New York and London