《细胞工程教学大纲》课程教学大纲

1、细胞工程教学大纲1. 课程的性质和任务细胞工程是生物工程专业本科生的一门专业方向必修课。细胞工程是生物技术的重要组成部分，是当代生命科学中最有生命力的学科之一。作为生物学研究的重要技术和手段，已广泛应用于生物学科的许多领域，并在农、林、医药和一些相关工业生产中产生了巨大的经济效益和社会效益。在现代生物制药、植物快速无性繁殖中得到广泛应用。通过本课程的讲授，使学生了解掌握细胞工程的基本概念和原理，及其在科研和生产实际中的应用；了解动植物细胞培养的主要方法、原理，掌握细胞离体培养的基本技术。2. 课程教学基本要求本课程是在学生学习了基础课植物学、动物学、微生物学、植物生理学和生物化学等课程后及分子

2、生物学等课程后开设。通过本课程学习，使学生了解掌握细胞工程的基本概念和原理，及其在科研和生产实际中的应用；系统地了解植物和动物细胞培养的方法，掌握细胞离体培养的基本技术。了解细胞工程在生产实践中的主要应用领域：植物动物细胞大规模培养、细胞超低温保存、单克隆抗体生产的杂交瘤技术、干细胞技术。3. 课程教学内容及主要知识点3.1绪论细胞工程的定义和目的；细胞工程的发展简史；细胞工程主要研究内容及应用。3.2细胞工程实验室设置了解实验室一般的设置；组织解剖和转移的设备；常用的基本设备；特殊设备。3.3细胞工程基本原理和技术基础了解细胞工程基本原理；培养用品的清洗及培养用品的消毒灭菌方法；培养基的制备

3、；培养体的准备、处理消毒。3.4植物快速繁殖技术了解植物快繁的意义及概况；植物细胞的全能性；无性系繁殖类型；植物快速繁殖的特点；初代培养；增殖与继代培养；试管苗生根与移栽；植物组织培养中的问题，变异，玻璃化现象，植物病毒。3.5原生质体及细胞悬浮培养了解原生质体培养研究历史与目前进展；原生质体的分离、培养；原生质体培养在理论研究中的应用，体细胞杂交；细胞悬浮培养；愈伤组织诱导；植物细胞培养工艺；影响细胞培养的因素；通过植物细胞培养进行次生物质生产。3.6种质的超低温保存了解超低温保存作用及意义；原理及理论依据；超低温保存的基本设备和程序；影响超低温保存的主要因素。3.7动物细胞培养所需的基本条

4、件了解动物细胞培养所需的基本条件，包括营养、温度、pH、气体、渗透压；了解影响动物细胞培养的环境因素，包括温度、pH、气体、渗透压；了解动物细胞培养的3种培养基：天然培养基、合成培养基、无血清培养基。了解平衡盐溶液的组成及主要用途。3.8动物细胞培养技术了解动物细胞培养的基本概念；培养细胞的生长方式和类型，生长特点和生长增殖过程。了解动物细胞培养基本方法，包括原代培养，传代培养，以及细胞的冷冻保存复苏技术，培养细胞观察与检测方法。了解动物细胞克隆技术及克隆分离的方法。3.9动物细胞的大规模离体培养技术了解动物细胞大规模培养的概念及其与实验室常规培养的主要区别；了解常用培养系统（气升式培养系统、

5、微载体培养系统、中空纤维培养系统、微囊培养系统、旋转式细胞培养系统）的工作原理及其应用。3.10动物细胞融合和杂交瘤技术了解动物细胞融合的定义及其基本原理；诱导动物细胞融合的方法和融合细胞筛选的主要方法；杂交瘤技术生产单克隆抗体的的基本原理及杂交瘤细胞制备的操作程序。3.11细胞重组及动物克隆技术了解细胞重组的定义、方式和细胞重组原料的制备；动物细胞核移植一般程序；动物克隆技术的意义、展望和存在的问题。3.12干细胞技术了解干细胞研究史；干细胞定义、分类和生物学特点；干细胞分离、培养技术；干细胞的应用前景和面临的问题。4. 实验教学内容及要求（1）实验目的使学生了解细胞培养的基本流程，掌握细胞

6、离体培养的基本技术，相关设备的使用，实验结果观察、分析与记录。（2）主要仪器设备电子天平、电磁炉、酸度计、移液器、高压蒸汽灭菌锅、超净工作台、恒温培养箱、人工气候箱、振荡培养箱、空调、烘箱、普通显微镜、倒置显微镜、荧光显微镜、数码相机、显微摄影系统等。（3）完成实验室 生物科学与工程学院现代生物学实验室细胞与植物生理学实验分室；实验为综合性实验项目，分组进行， 8-10人/组。（4）内容提要序号实验名称实验方法、内容提要性质类型学时1植物细胞培养技术该项目分8次进行，包括实验准备，培养基制备，植物组织消毒、接种和培养，愈伤组织培养效果观察、统计；细胞悬浮培养基制备，细胞接种、悬浮培养，细胞生长

7、状态观察，细胞计数、测量，实验结果记录、分析和总结。810名学生为一组，在教师指导下，选定培养材料，设计实验流程（培养基类型及激素添加种类、数量），独立进行各次实验。最终实验结果要求各组学生应实现预先实验设计的基本要求，获得生长良好的悬浮生长细胞，实验结果显微摄影系统记录。选做综合242动物细胞培养技术该项目分8次进行，包括实验准备，培养基制备，动物组织消毒、接种和原代培养，培养效果观察；传代培养培养基制备，细胞消解、接种、传代培养，细胞生长状态观察，细胞计数、测量，实验结果记录、分析和总结。810名学生为一组，在教师指导下，选定培养材料，设计实验流程（培养基类型及补充成分添加种类、数量），独

8、立进行各次实验。最终实验结果要求各组学生应实现预先实验设计的基本要求，获得生长良好细胞系细胞，实验结果拍照记录。选做综合245. 学时分配参考表理论课学时40学时，实验课24学时，总学时64学时。章次内 容授课学时数实验学时数备 注1绪论22细胞工程实验室设置423细胞工程基本原理和技术基础424植物快速繁殖技术48 5植物的细胞培养及次生代谢生产426原生质体及细胞悬浮培养67种质的超低温保存28动物细胞培养所需的基本条件239动物细胞培养技术4310动物细胞的大规模离体培养技术2411动物细胞融合和杂交瘤技术212细胞重组及动物克隆技术213干细胞技术2合计40246. 主要参考教材1 殷红细胞工程北京：化学工业出版社，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