《细胞与分子生物学实验》课程教学大纲

一、课程基本信息

二、课程目标（四号黑体）

（一）总体目标：（小四号黑体）

细胞生物学和分子生物学是生命科学的基础和前沿学科，而细胞与分子生物学的实验技能是药学专业必须掌握的实验技能，从上游的新药研发、药效学评价、药物机制研究，到下游的工艺开发，都离不开细胞与分子水平的实验操作技能。细胞与分子生物学实验课程的设置，是为了培养高质量的本科药学人才，让他们今后可以从事药学领域的工作，培养符合我国新时代社会主义建设需要的复合型人才。

（二）课程目标：（小四号黑体）

课程目标1：掌握细胞器的染色与观察方法。

 1.1 掌握细胞的处理及细胞器的染色方法。

 1.2 学习显微镜下正确观察细胞器形态结构。

课程目标2：掌握细胞无菌培养技术

 2.1 牢固树立无菌操作的概念及细节。

 2.2 学习细胞培养的关键操作。

课程目标3：分子生物学技术

 3.1 质粒DNA提取、PCR和琼脂糖凝胶电泳

 3.2 酶切与电泳、大肠杆菌感受态制备、转化与阳性克隆的筛选

（要求参照《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》，对应各类专业认证标准，注意对毕业要求支撑程度强弱的描述，与“课程目标对毕业要求的支撑关系表一致）（五号宋体）

（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系（小四号黑体）

表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表 （五号宋体）

（大类基础课程、专业教学课程及开放选修课程按照本科教学手册中各专业拟定的毕业要求填写“对应毕业要求”栏。通识教育课程含通识选修课程、新生研讨课程及公共基础课程，面向专业为工科、师范、医学等有专业认证标准的专业，按照专业认证通用标准填写“对应毕业要求”栏；面向其他尚未有专业认证标准的专业，按照本科教学手册中各专业拟定的毕业要求填写“对应毕业要求”栏。）

三、教学内容（四号黑体）

（具体描述各章节教学目标、教学内容等。实验课程可按实验模块描述）

细胞生物学

实验一 普通光学显微镜的结构与使用

1.教学目标

掌握光学显微镜的构造、性能及使用，掌握用光学显微镜观察细胞的显微结构。

2.教学重难点

重点：观察切片中的细胞器及有丝分裂各个时期。

难点：观察减数分裂各个时期。

3.教学内容

观察人血涂片，鼠肾脏切片，兔脊神经切片，马蛔虫子宫切片，兔肝脏切片，稻蝗虫精巢切片，洋葱根尖纵切片。

4.教学方法

实验操作。

5.教学评价

能准确在显微镜下找到目标细胞器并画出来。

实验二 植物细胞骨架的观察

1.教学目标

掌握洋葱内皮细胞的处理，细胞骨架的制备及细胞骨架的染色原理和方法。

2.教学重难点

重点：细胞骨架的染色。

难点：洋葱表皮的正确处理及细胞骨架的制备。

3.教学内容

用Triton X-100对洋葱表皮破膜，然后用戊二醛固定，再用考马斯亮蓝R250染色细胞骨架成分。

4.教学方法

实验操作。

5.教学评价

洋葱表皮处理后能在显微镜下显示出典型的细胞骨架成分。

实验三 线粒体的超活染色与观察

1.教学目标

观察洋葱表皮细胞中的线粒体形态、数量和分布。

2.教学重难点

重点：线粒体的染色原理。

难点：洋葱表皮的正确处理及线粒体的观察。

3.教学内容

用詹纳斯绿B对线粒体进行染色。

4.教学方法

实验操作。

5.教学评价

洋葱染色后能在显微镜下显示出典型的线粒体。

实验四 细胞培养技术

1.教学目标

初步掌握传代动物细胞培养的基本知识和技术要点。

2.教学重难点

重点：细胞培养的无菌操作。

难点：细胞的传代操作。

3.教学内容

对长满瓶的细胞进行传代处理，分瓶后放置培养箱中培养72小时，观察细胞状态。

4.教学方法

实验操作。

5.教学评价

细胞传代操作后，能否正常生长。

实验五 细胞的生理活动

1.教学目标

初步掌握细胞膜的通透性和细胞的吞噬活动原理及现象。

2.教学重难点

重点：小鼠腹腔巨噬细胞吞噬活动观察。

难点：小鼠注射，腹腔巨噬细胞收集。

3.教学内容

将兔红细胞用不同等渗溶液稀释，记录溶血时间。将鸡红细胞注射到小鼠腹腔，收集小鼠腹腔巨噬细胞，观察巨噬细胞吞噬鸡红细胞的现象。

4.教学方法

实验操作。

5.教学评价

分析鸡红细胞在不同等渗溶液中溶血时间不同的原因；在显微镜下能观察到明显的细胞吞噬现象。

分子生物学实验：

实验一    质粒DNA的制备

1. 教学目标

本次实验采用SDS-碱裂解法来提取质粒DNA，掌握质粒DNA提取试剂盒的原理，熟悉细菌培养的方法，了解各种基因组DNA的提取方法。

 2.教学重难点

（1）教学重点： SDS-碱裂解法提取质粒DNA的原理；溶液I、II、III的作用

（2）教学难点： 溶液I、II、III的作用；离心机的配平使用。

 3.教学内容

（1）过夜培养含有质粒的细菌

（2）加入溶液I、II、III，使细菌破裂，质粒和染色体DNA变性，质粒DNA选择性复性

（3）离心，质粒DNA吸附在吸附柱上，加入Wash buffer冲洗

（4）洗脱缓冲液洗脱DNA。

 4.教学方法：

（1）PPT讲解与实地操作；

 5.教学评价

（1）完成实验报告

（2）核酸蛋白测定仪测质粒DNAOD₂₆₀/OD₂₈₀，查看其浓度和纯度。

实验二 琼脂糖凝胶电泳

1. 教学目标

本次实验制备1%琼脂糖凝胶，并进行琼脂糖凝胶电泳，掌握琼脂糖凝胶电泳的制备，熟悉琼脂糖凝胶电泳参数设置。

 2.教学重难点

（1）教学重点：琼脂糖凝胶制备；电泳参数设置

（2）教学难点：琼脂糖凝胶制备，防止液体溢出烫伤。

 3.教学内容

（1）琼脂糖加热融化后，加入GelRed，倒平板；

（2）样品与6*loading buffer混合后，加入样品孔；

（3）设置参数，电泳；

（4）电泳结束，凝胶成像仪观察结果。

 4.教学方法：

（1）PPT讲解与实地操作；

 5.教学评价

（1）核酸蛋白凝胶成像仪查看结果，完成实验报告。

实验三  PCR法制备目的基因与琼脂糖凝胶电泳

1. 教学目标

本次实验先配制PCR反应体系，然后进行琼脂糖凝胶电泳，掌握PCR反应体系的组成，准确加样，熟悉PCR仪的使用。

 2.教学重难点

（1）教学重点：PCR原理、反应体系的配制；PCR仪参数设置；琼脂糖凝胶制备；

（2）教学难点：微量移液枪的使用。

 3.教学内容

（1）25ulPCR反应体系的配制，离心，注意微量移液枪的使用；

（2）PCR仪参数的设置，PCR；

（3）电泳，凝胶成像仪观察结果电泳结果。

 4.教学方法：

（1）PPT讲解与实地操作；

 5.教学评价

（1）核酸蛋白凝胶成像仪查看结果，完成实验报告。

实验四目的基因与载体的酶切与电泳

1. 教学目标

本次实验先配制双酶切反应体系，然后进行琼脂糖凝胶电泳，掌握酶切反应体系的组成，准确加样。

 2.教学重难点

（1）教学重点：酶

反应体系的配制

（2）教学难点：微量移液枪的使用

 3.教学内容

（1）酶

反应体系的配制，离心；

（2）酶切；

（3）电泳，凝胶成像仪观察结果泳。

 4.教学方法：

（1）PPT讲解与实地操作；

 5.教学评价

（1）核酸蛋白凝胶成像仪查看结果，完成实验报告。

实验五 大肠杆菌感受态的制备、转化与阳性克隆筛选

1. 教学目标

本次实验先培养大肠杆菌DH5α，制备感受态细胞，转化大肠杆菌，涂布抗性平板进行阳性克隆的筛选。掌握CaCl₂法转化大肠杆菌的原理，阳性克隆的抗药性筛选方法。了解蓝白斑法筛选等其他阳性克隆子筛选方法。

 2.教学重难点

（1）教学重点：大肠杆菌感受态的制备，CaCl₂转化法，阳性克隆的筛选

（2）教学难点：抗性平板的涂布，注意全程无菌操作。

 3.教学内容

（1）过夜培养大肠杆菌；

（2）转接后2h制备感受态细胞；

（3）连接产物转化感受态细胞；

（4）涂布抗性平板，第二天观察阳性克隆，注意全程无菌操作。

 4.教学方法：

（1）PPT讲解与实地操作；

 5.教学评价

（1）观察转化效果，完成实验报告。

四、学时分配（四号黑体）

表2：各章节的具体内容和学时分配表（五号宋体）

五、教学进度（四号黑体）

表3：教学进度表（五号宋体）

六、教材及参考书目（四号黑体）

1. 王金发主编，《细胞生物学实验教程》，科学出版社，2021.1.1.

2. 高志芹，于文静主编，《细胞生物学实验》，科学出版社，2021.2.1.

3. 黄立华等，分子生物学实验技术-基础与拓展，科学出版社，2017

4. 分子克隆实验指南，J.萨姆布鲁克、M.R.格林，第四版，2017年，科学出版社

七、教学方法 （四号黑体）

（讲授法、讨论法、案例教学法等，按规范方式列举，并进行简要说明）（五号宋体）

1. 借助多媒体的讲授法：通过PPT，视频资料等形式，生动形象讲解细胞培养基本操作要点。

2. 讨论法：开展小组讨论，讨论实验失败的原因。

3. 练习：每个实验发布相关实验理论的练习题，检验学生对知识的掌握程度，反馈教学效果。

八、考核方式及评定方法（四号黑体）

（一）课程考核与课程目标的对应关系 （小四号黑体）

表4：课程考核与课程目标的对应关系表（五号宋体）

（二）评定方法 （小四号黑体）

1．评定方法 （五号宋体）

平时成绩：80%（实验报告，练习）；

期末考试：20%（实验操作）

2．课程目标的考核占比与达成度分析 （五号宋体）

表5：课程目标的考核占比与达成度分析表（五号宋体）

（三）评分标准 （小四号黑体）