细胞生物学模块实验纲要.doc

细胞生物学模块实验纲要 何玉池一、 实验内容设置1 模块的设置目的细胞生物学实验模块是生物学专业的一门专业必修基础课程， 独立开设，包括细胞生物学实验与细胞工程实验，具体内容与各自学理论课程相衔接。 由基础型、综合型、设计型和创新性等多层次实验内容构成，综合性、设计性和创新性实验的开设，打破了传统的验证性实验占主导地位的局面，将实验理论和实验技能融为一体，有利于学生更加全面深入掌握知识。本课程的任务在于通过一系列系统的实验训练，让学生牢固掌握现代细胞生物学和细胞工程的研究方法与实验操作技能，同时要求学生初步具备进行细胞生物学和细胞工程创新性研究的基本能力与素质。目的在于巩固和加深学生对细胞生物学和细胞工程理论知识的理解，并掌握相关的基本实验技能，从而有效培养学生进行科学研究的基本思想和基本技能 。2 模块的技术体系技术体系一：显微镜的使用与细胞器的分离与观察（基础型）技术体系二：细胞膜的结构与性质分析（基础型）技术体系三:染色体的制备与观察（综合型，设计型）技术体系四：细胞的培养，包括原代培养，传代培养（综合型）技术体系五：细胞重要生命活动的检测（综合型）技术体系六：细胞工程技术（综合型）3实验项目大纲31细胞生物学学实验总体安排（44学时）顺序实验名称开设专业学时1 基础特殊显微镜的使用32 综合细胞核和线粒体的分级分离与鉴定33 基础细胞膜的渗透与凝集34 综合细胞电泳45 综合青蛙骨髓染色体的制备与观察66设计FEULGEN染色观察植物有丝分裂37设计植物原生质的分离，培养与融合实验68 综合动物细胞的原代培养与传代培养89 综合细胞骨架荧光观察410 综合细胞PCD的综合检测4合计4432各个专业开设细胞生物学实验计划开设专业12345生物技术27特殊显微镜的使用3细胞核和线粒体的分级分离与鉴定3青蛙骨髓染色体的制备与观察6植物原生质的分离，培养与融合实验6动物细胞的原代培养与传代培养8生物工程24特殊显微镜的使用3细胞膜的渗透与凝集3青蛙骨髓染色体的制备与观察6植物原生质的分离，培养与融合实验6动物细胞的原代培养与传代培养6生物科学44所有计划实验33实验大纲实验一 特殊光学显微镜的结构与使用一、教学基本要求 1.掌握四种特殊光学显微镜的特殊部件； 2.掌握四种特殊光学显微镜的使用方法和用途； 3.熟悉四种特殊光学显微镜的基本结构。二、教学内容 1.四种特殊光学显微镜特殊部件的构造及调节2.四种特殊光学显微镜的使用及注意事项 3.四种特殊光学显微镜的用途4.使用四种特殊光学显微镜进行实验材料的观察三：设计的主要仪器设备：暗视野显微镜，荧光显微镜，相差显微镜，普通光学显微镜实验二：细胞核和线粒体的分级分离一、教学基本要求1.掌握细胞器分离的原理；2.熟悉细胞器分离的方法。二、教学内容1.制备菠菜或者其他植物叶片，幼嫩组织细胞匀浆2.差速离心3.分离物荧光染色鉴定鉴定三：设计的主要仪器设备冷冻控温高速离心机1台，制冰机1台，荧光显微镜，普通光学显微镜实验三：细胞膜的渗透与凝集一 教学基本要求 1.掌握细胞膜的渗透性差别以及细胞凝集的原理； 2.掌握绘图方法；3.熟悉用于细胞膜的渗透性检测的各种化学物质的性质以及凝集素的特点；4.了解凝集素对细胞凝集的特异性。二、教学内容1.细胞膜的渗透性实验对一系列不同性质的溶液进行溶血的检测，观察是否溶血以及发生溶血时间的长短。 2.细胞凝集实验 取材去皮土豆，制备凝集素粗提液； 2鸡和兔红细胞悬液制备；凝集素粗提液与鸡和兔红细胞悬液各一滴，静置20分钟；镜检观察。实验四 细胞电泳一 教学基本要求 1 掌握细胞电泳的原理2 通过细胞电泳速度分析细胞的表明特征。二、实验内容：1 细胞介质的制备2 细胞电泳样品悬浮液的制备3盐桥制备三：设计的主要仪器设备SD-20型细胞电泳仪，光学显微镜，电泳毛细管实验五：青蛙骨髓染色体的制备与观察一 教学基本要求 1掌握动物骨髓染色体标本制备的基本原理和过程；2了解常用实验动物染色体的数目及特点二、实验内容：1按体重的剂量经腹腔注射秋水仙素，数小时后处死青蛙2收集。3骨髓细胞的纯化，固定，染色4骨髓细胞染色体的观察三：设计的主要仪器设备离心机，显微镜 实验六 FEULGEN染色观察植物有丝分裂一 教学基本要求 1掌握细胞内DNA的观察方法2了界DNA在细胞中的分布二、实验内容1萌发根尖，根尖固定。2盐酸水解(1mol/L,60度水浴,7或者15分钟)，水洗3次。3染色(Schiff,黑暗条件染色,20-25分钟)4压片(45%醋酸或者蒸馏水)5观察三：设计的主要仪器设备恒温水浴锅，显微镜，光照培养箱实验七 植物原生质的分离，培养与融合实验一 教学基本要求1.掌握原生质的概念，分离原理以及方法。2.掌握原生质体培养的基本流程以及具体方法。3.掌握原生质体融合的原理，方法，以及具体步骤。二、实验内容1. 酶解法分离植物细胞 。2. 原生质体的纯化。3. 分离新鲜原生质体的培养与观察。4 融合细胞的培养与观察。三：设计的主要仪器设备恒温培养箱，光照培养箱，灭菌锅，超静工作台实验八 动物细胞的原代培养与传代培养一 教学基本要求1. 掌握动物细胞培养的目的以及意义。2掌握细胞培养的具体步骤以及操作方法。二、实验内容1取材，实验工具，操作台以及实验动物的消毒2培养材料的制备3接种培养A.植块培养；B分散细胞培养4观察三：设计的主要仪器设备超净工作台，高压灭菌锅，培养室，离心机，CO2培养箱。 实验九 细胞骨架荧光观察一 教学基本要求1.掌握用考马斯亮蓝R250（Coomassie blue R250）染色法观察植物细胞骨架的方法。 2. 掌握细胞骨架的分布状态以及主要功能二、实验内容1撕取洋葱鳞茎内表皮置于pH6.8磷酸缓冲液中润湿；2.用1%Triton X-100处理3.3%戊二醛固定40 min；4.0.2%考马斯亮蓝R250染色15分钟，然后用蒸馏水小心冲洗12次；5.将表皮铺放在载玻片上，加盖玻片，在高倍显微镜或者油镜下进行观察。三：设计的主要仪器设备显微镜，光照培养箱实验十：细胞PCD的综合检测一 教学基本要求1. 掌握细胞PCD的原理，以及主要形态特征。2. 掌握几种主要的检测细胞PCD的方法。二、实验内容1. 细胞PCD实验材料的选择，辨别。2. 细胞学方法以及电泳方法检测细胞PCD三：设计的主要仪器设备荧光显微镜，光学显微镜，电泳仪34细胞工程实验纲要实验一 植物组织培养技术（幼嫩叶片）（4学时）一 教学基本要求1. 掌握植物细胞全能性的原理以及实现全能性的方法以及意义。2. 以植物幼嫩组织为材料，脱分化，再分化直到形成完整植株的技术过程。二、实验内容1. 接种外质体（烟草叶片或者其他幼嫩叶片）的消毒。2. 培养基的配制，包括大量元素，微量元素以及激素等成分母液的配制。3. 具体的接种操作以及后续的继代培养以及观察记录。三：设计的主要仪器设备倒置显微镜，光照培养箱，超净工作台，高压灭菌锅，培养室。实验二 小孢子的胚胎发生（4学时）一 教学基本要求1. 掌握小孢子胚胎发生的原理以及诱导方法。2. 掌握油菜小孢子胚胎发生的具体方法。二、实验内容1. 适宜时期小孢子的选择（荧光染色确定其发育时期）2. 小孢子的分离纯化。3. 小孢子培养基的配制，灭菌。4. 培养过程的跟踪观察。三：设计的主要仪器设备倒置显微镜，光照培养箱，超净工作台，高压灭菌锅，培养室。实验三 烟草花粉管的体外萌发以及微丝的观察（4学时）一 教学基本要求1. 掌握花粉发育的几个关键时期及其对应的细胞学特征。2. 掌握花粉体外萌发的方法以及研究意义。二、实验内容1.成熟花粉的选择，单子叶水稻花粉和双子叶烟草的花粉，具体材料依据实验开设的具体时间而确定。2. 利用荧光染料鬼笔环肽对花粉管中的微丝进行荧光观察。三：设计的主要仪器设备倒置显微镜，荧光显微镜，光照培养箱，超净工作台，高压灭菌锅，培养室。实验四、细胞系的维持培养（4学时）一 教学基本要求1 掌握细胞培养相关的基本概念。2 传代培养原理和具体操作过程 。3 掌握细胞培养的特性和生长规律。二、实验内容1 将原代培养的细胞进行胰蛋白酶的消化2用肉眼或者倒置显微镜观察消化状态，细胞层上出现针孔状斑或者镜检发现细胞变圆回缩，即可吸去消化液。3将细胞传入两个培养瓶中，并向新瓶补加2-3ml培养液。盖好培养瓶盖。放置于培养箱中，37培养二、 学习效果评价方法评价方法由课堂评价与考试两大部分组成。课堂评价根据细胞生物学和细胞工程实验的具体特点而制定的，由课堂学生提供的实验制片，上传的实验图片，实验产品以及整个实验过程的规范操作等方面组成，该部分的成绩录入为每一个实验项目的考核。在整个模块实验结束之后，组织正规的实验操作和理论考试，通过对整个模块所设计的实验进行重新整合