细胞生物与遗传学教案.docx

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细胞生物与遗传学教案

细胞生物与遗传学教案

课程名称：

细胞生物与遗传学基础

授课学时：

2*13=26学时

授课对象：

全日制统招本科

授课专业：

医学影像学

授课年级：

06级

授课班级：

26、27、28

授课时间

授课地点

第教学楼教室

章节课题：

绪论第一节生物学的形成与发展第二节生物科学与医学的关系

第三节学习《医学生物学》的目的与要求

第一篇生命过程的一般原理第一章生命的特征与起源第一节生命的基本特征

第二章生命的基本单位——细胞第一节细胞的基本特征

教学目的与要求：

1.熟悉生物学的基本概念。

2.了解生物学的形成、发展史及发展趋势。

3.了解生物学与医学的关系；了解分化、干细胞的概念。

4.了解学习《医学生物学》的目的和要求。

5.掌握生命的基本特征。

掌握新陈代谢、克隆的概念。

6.了解生长、发育、生殖、遗传、变异、进化、无性生殖、有性生殖的概念。

7.熟悉细胞的基本概念；细胞的大小、形态数量。

8.掌握原核细胞与真核细胞的主要区别。

9.了解病毒的概念和结构；蛋白质感染因子的概念、增殖方式和致病机理。

教学重点与难点：

重点：

1.生物学的发展史。

2.分化、干细胞、克隆与医学的关系。

3.生命的基本特征。

4.原核细胞与真核细胞的主要区别。

难点：

1.近年生物学发展的新技术及成果介绍。

2.分化、干细胞、克隆与医学的关系。

3.新陈代谢、克隆的概念。

4.蛋白质感染因子的增殖方式、致病机理。

教学方法：

以课堂讲授为主，适当采用多媒体教学手段。

教具：

多媒体

板书提纲绪论

概念：

生物学：

研究生命现象的本质，并探讨生命发生、发展规律的一种生命科学。

第一节生物学的形成与发展

十六世纪以前：

《诗经》、《神农本草经》、《本草纲目》

十六世纪：

Hooke发现细胞，Leeuwenhock观察微生物，Linnaeus创立分类法。

十九世纪：

三大理论：

“细胞学说”SchleidenSchwann

“进化论“Darwin

“孟德尔遗传定律”Mendel

二十世纪：

1953年WatsonCrickDNA分子的双螺旋结构模型。

1961年MonodJacob乳糖操纵子模型。

1965年我国科学家世界上首次合成胰岛素。

1966年64个遗传密码破译。

20世纪70年代，相继发现反转录酶、限制性内切核酸酶和连接酶。

1973年Cohen开创体外重组DNA技术。

1975年KohlerMilstein生产出单克隆抗体。

1977年Itakura将人生长激素释放抑制因子基因导入大肠杆菌并成功表达。

板书提纲续：

1997年Wilmut成功克隆出了多莉羊。

20世纪“人类基因组计划”的启动和进展。

二十一世纪的发展趋势。

第二节生物科学与医学的关系

医学生物学是医学基础课程的基础。

医学的发展遵循着“生物学模式”：

生物学理论概念的建立对医学发展起着重要的推动作用（受体缺乏病等）；

生物学研究中阐明的一些生命本质不断地影响和推动着医学的发展。

一、生长、发育（早衰症）

二、分化（定义）

三、干细胞与医学（定义及应用）

四、克隆技术（定义及应用）

五、基因组医学

六、生殖医学

第一篇生命过程的一般原理

第一章生命的特征与起源

第一节生命的基本特征

一、核酸、蛋白质—共同的生命大分子基础

二、细胞—相似的生命基本单位

三、新陈代谢—高度一致的生命基本运动形式

同化作用和异化作用

四、信息传递—维持机体生命活动的统一机制

五、生长和发育—生物体由量变到质变的表现形式

六、生殖—生命现象无限延续的根本途径

七、遗传与变异—决定和影响生命现象的中枢

八、进化—生命活动的全部历史

九、生物与环境的统一—生命自然界的基本法则

第二章生命的基本单位—细胞

第一节细胞的基本特征

一、细胞的基本概念

二、细胞的大小、形态和数量

三、原核细胞与真核细胞

（一）原核细胞

（二）真核细胞

（三）病毒与蛋白质感染因子

备注：

教学步骤：

绪论

简介（5分钟）

第一节生物学的形成与发展

生物学的发展历史（20分钟）

第二节生物科学与医学的关系

一、生长、发育（5分钟）

二、分化（5分钟）

三、干细胞与医学（5分钟）

四、克隆技术（5分钟）

五、基因组医学（5分钟）

六、生殖医学（5分钟）

第一篇生命过程的一般原理第一章生命的特征与起源

第一节生命的基本特征（15分钟）

第二章生命的基本单位—细胞

第一节细胞的基本特征

一、细胞的基本概念（5分钟）

二、细胞的大小、形态和数量（5分钟）

三、原核细胞与真核细胞（20分钟）

思考题：

1.比较原核细胞与真核细胞的主要区别。

2.怎样用现代的观点理解细胞是生命活动的基本单位？

3.哪些细胞器为膜性结构？

哪些细胞器为非膜性结构？

课后记：

授课时间

授课地点

第教学楼教室

章节课题：

第二章生命的基本单位——细胞第二节细胞的物质基础

第三节细胞的结构第四节细胞的功能一、细胞膜和细胞表面

教学目的与要求：

1.了解水、无机盐和离子、有机小分子在细胞中的作用和类型。

2.掌握蛋白质和核酸的组成；中心法则；DNA的双螺旋结构模型以及相关的计算；DNA和RNA组成差异；三种RNA结构和功能的主要差异。

3.熟悉：

蛋白质的四级结构，DNA的变性与复性。

4.了解：

蛋白质的类型；蛋白质的作用。

5.掌握单位膜的概念；细胞膜的化学组成及各组分的功能；细胞膜的液态镶嵌模型；细胞膜的特性。

6.熟悉细胞表面、细胞外被的概念。

7.了解：

晶格镶嵌模型、板块镶嵌模型；膜分子的运动方式及影响膜流动性的因素。

教学重点与难点：

重点：

1.DNA的双螺旋结构模型；

2.DNA和RNA组成差异。

3.细胞膜的化学组成及各组分的功能；细胞膜的液态镶嵌模型

难点：

1.DNA的双螺旋结构模型以及相关的计算。

2.细胞膜的液态镶嵌模型，晶格镶嵌模型，板块镶嵌模型。

教学方法：

以课堂讲授为主，适当采用多媒体教学手段。

教具：

多媒体

板书提纲：

第二章第二节细胞的物质基础

一、小分子物质

（一）水

（二）无机盐和离子

（三）有机小分子

1.糖

2.脂肪酸

3.氨基酸

4.核苷酸

二、生物大分子

（一）蛋白质

1.蛋白质的结构

（1）蛋白质的基本结构单位—氨基酸

（2）蛋白质的四级结构

2.蛋白质的类型—单纯蛋白和结合蛋白

3.蛋白质的功能

4.细胞蛋白质组学

（二）核酸

1.DNA的结构

（1）DNA的基本结构单位—核苷酸

（2）DNA分子的双螺旋结构模型

（3）DNA的复制

（4）DNA的变性与复性

2.RNA的结构

（1）RNA与DNA在结构上的区别

（2）三类RNA的结构与功能

（3）转录

第三节细胞的结构第四节细胞的功能

一、细胞膜和细胞表面

单位膜：

高倍电镜下，质膜呈现出“两暗一明”三夹板式的单位膜结构。

细胞表面：

细胞膜与质膜外侧的细胞外被和质膜内侧的胞质溶胶共同组成细胞表面。

（一）细胞膜的化学组成

1.膜脂

（1）磷脂

（2）胆固醇

（3）糖脂

2.膜蛋白

（1）外周蛋白

（2）镶嵌蛋白

3.膜糖类细胞外被

（二）细胞膜的分子结构与特性

1.细胞膜的分子结构—液态镶嵌模型

2.细胞膜的特性

（1）膜的不对称性

（2）膜的流动性

教学步骤：

第二章第二节细胞的物质基础

一、小分子物质10min

二、生物大分子

（一）蛋白质15min

（二）核酸35min

1.DNA的结构

2.RNA的结构

第三节细胞的结构第四节细胞的功能

一、细胞膜和细胞表面

单位膜与细胞表面概念介绍5min

（一）细胞膜的化学组成20min

（二）细胞膜的分子结构与特性15min

思考题：

1.蛋白质的基本结构单位是什么？

彼此靠什么键连接？

2.蛋白质的主要作用？

分类（根据组成成分）？

3.DNA的基本结构成份是什么？

彼此靠什么键连接？

4叙述DNA双螺旋结构模型。

5.比较DNA和RNA在组成、结构上的不同。

6.比较三类RNA的结构与功能

7.从两种细菌中各自分离出DNA来，测得其中一种DNA的A含量（占总碱基克分子）是32%，另一种为17%，问①这两种细菌的DNA中A、T、C、G含量各是多少？

②二菌之一生长在64C的环境中，是哪一种细菌？

为什么？

8.现有150个dNTP（脱氧核苷酸）组成一段DNA，其中dATP是35个。

问①这一段DNA有多长？

可构成多少个螺旋？

②DNA中的两条多核苷酸链之间由多少个氢键来维系？

③如果每三个相邻的核苷酸代表一个密码子决定某一氨基酸，由这一DNA中的一条（反编码）链转录成的mRNA（包含一个起始密码子和一个终止密码子）可指导合成多少肽的多肽链？

9.某一生物中测得核小体的核心颗粒上的DNA长度包含140个碱基对（bp），而连接部的DNA长度为210.8A，问：

①由两个核小体的核心颗粒和它们之间的一个连接部组成的DNA总长度是多少？

②这一段DNA可编码一个蛋白质，由它转录形成的mRNA可包含多少个密码子？

合成多少肽的多肽链？

10．膜蛋白的种类？

各自的功能？

（只要求掌握镶嵌蛋白的功能）

11．细胞膜上的糖类以何种形式存在？

糖类有哪些作用？

12．简述或图示流动镶嵌模型，并说明各组分的功能。

课后记：

授课时间

授课地点

第教学楼教室

章节课题：

第二章生命的基本单位——细胞

第三节细胞的结构第四节细胞的功能一、细胞膜和细胞表面

教学目的与要求：

1.掌握细胞膜穿膜运输可以分为被动运输和主动运输；主动运输的概念；被动运输的两

种方式及运输的物质；协同运输及分类；胞吞作用的概念及三种方式的区别，受体介

导的内吞作用的特点。

2.熟悉被动运输的概念；胞吐作用。

3.掌握受体、配体的概念；膜受体的结构。

4.熟悉膜受体与胞内受体的区别，膜受体的类型与信号传递。

5.掌握细胞识别的概念，熟悉细胞识别的分子基础及作用方式。

教学重点与难点：

重点：

1.细胞膜的穿膜运输、膜泡运输所包含的各种运输方式及作用机理。

难点：

1.Na+-K+泵（Na+-K+-ATP酶）的结构及运输机理。

2.膜受体的类型与信号传递。

教学方法：

以课堂讲授为主，适当采用多媒体教学手段。

教具：

多媒体

板书提纲：

（三）细胞膜的物质运输

1.穿膜运输

（1）简单扩散

（2）协助扩散

A．载体蛋白：

与特定分子结合，通过本身构象变化转运如葡萄糖等分子。

B．通道蛋白：

形成亲水通道转运离子。

分为电位门通道和配体门通道。

被动运输概念

（3）主动运输

概念：

A．离子泵例：

Na+_K泵

B．协同运输分为共运输和对向运输

2.膜泡运输

（1）胞吞作用

A．吞噬作用

B．胞饮作用

C．受体介导的内吞作用

（2）胞吐作用

（四）细胞的信号转导

1.细胞的信号分子与受体

（1）信号分子

（2）受体膜受体与胞内受体的比较

（3）受体的结构

2.膜受体的类型与信号传递

（1）离子通道关联受体

（2）酶关联受体

（3）G蛋白偶联受体

A．cAMP和cGMP信号通路

B．磷脂酰肌醇信号通路

（五）细胞识别

1.膜受体与细胞识别

2.细胞识别的分子基础

教学步骤：

（三）细胞膜的物质运输

1.穿膜运输

（1）简单扩散10min

（2）协助扩散15min

（3）主动运输15min

2.膜泡运输

（1）胞吞作用

A．吞噬作用5min

B．胞饮作用5min

C．受体介导的内吞作用5min

（2）胞吐作用5min

（四）细胞的信号转导

1.细胞的信号分子与受体10min

2.膜受体的类型与信号传递20min

（五）细胞识别10min

思考题：

1．细胞膜主动运输有几种方式？

2.协同运输可分哪两类？

3．膜蛋白介导的跨膜运输有几种方式？

4.举例说明哪些物质以简单扩散（单纯扩散）的方式进出细胞膜。

5.胞吞（内吞）作用可以分为哪三种方式？

各有何特点？

6.什么叫膜受体？

简述膜受体的结构。

7.比较膜受体和胞内受体的区别。

8.简述细胞识别的分子基础及作用方式。

课后记：

授课时间

授课地点

第教学楼教室

章节课题：

第二章第三节细胞的结构第四节细胞的功能

二、细胞质

（一）内质网

（二）高尔基复合体

教学目的与要求：

1.掌握内膜系统的概念。

2.熟悉组成内膜系统的细胞器。

3.掌握粗面内质网与滑面内质网的结构、功能。

4.熟悉游离核糖体和附着核糖体分别合成的蛋白质类型。

5.熟悉附着核糖体结合到内质网膜的SRP假说。

6.掌握高尔基复合体的结构与功能。

7.熟悉高尔基复合体的数量和分布特点。

8.了解高尔基复合体是动态的结构。

9.了解溶酶体的形成过程。

教学重点与难点：

重点：

1.粗面内质网与滑面内质网的结构、功能。

2.高尔基复合体的结构、功能。

难点：

1.附着核糖体结合到内质网膜的SRP假说。

2.蛋白质的糖基化过程。

教学方法：

以课堂讲授为主，适当采用多媒体教学手段。

教具：

多媒体

板书提纲：

第三节细胞的结构第四节细胞的功能

二细胞质

（一）内质网

1.内质网的类型

2.粗面内质网与滑面内质网的结构比较

（1）粗面内质网的结构

附A．游离核糖体和附着核糖体合成的蛋白质。

B．核糖体附着到内质网的信号假说。

（2）滑面内质网的结构

3.内质网的功能

（1）粗面内质网的功能

①分泌性蛋白质的合成。

②蛋白质的糖基化。

③物质的运输。

（2）滑面内质网的功能

多样性，例：

①脂类合成。

②甾类激素的合成。

③肝细胞中的解毒作用。

（二）高尔基复合体

1.高尔基复合体的结构：

扁平囊、小囊泡、大囊泡；分形成面和成熟

面。

2.高尔基复合体的功能

（1）糖蛋白的合成与加工。

（2）蛋白原的水解。

（3）蛋白质的分件与运输。

①溶酶体酶蛋白的分拣运输与溶酶体形成

②分泌蛋白（外输性蛋白）的分泌方式

教学步骤：

第三节细胞的结构第四节细胞的功能

二细胞质

（三）内质网

1.内质网的类型5min

2.粗面内质网与滑面内质网的结构比较

（1）粗面内质网的结构10min

附A．游离核糖体和附着核糖体合成的蛋白质。

B．核糖体附着到内质网的信号假说。

（2）滑面内质网的结构5min

3.内质网的功能

（1）粗面内质网的功能30min

①分泌性蛋白质的合成。

②蛋白质的糖基化。

③物质的运输。

（2）滑面内质网的功能10min

多样性，例：

①脂类合成。

②甾类激素的合成。

③肝细胞中的解毒作用。

（四）高尔基复合体

1.高尔基复合体的结构10min

2.高尔基复合体的功能30min

（1）糖蛋白的合成与加工。

（2）蛋白原的水解。

（3）蛋白质的分件与运输。

①溶酶体酶蛋白的分拣运输与溶酶体形成

②分泌蛋白（外输性蛋白）的分泌方式

思考题：

1.内膜系统出现的意义是什么？

2.比较粗面内质网与滑面内质网。

3.论述高尔基复合体的结构（绘制简图）与功能。

课后记：

授课时间

授课地点

第教学楼教室

章节课题：

第二章第三节细胞的结构第四节细胞的功能

二、细胞质（三）溶酶体（四）过氧化物酶体（五）线粒体

教学目的与要求：

1.掌握溶酶体的形态结构与酶类、膜的特性及溶酶体的功能。

2.熟悉溶酶体的发生与分类。

3.了解溶酶体与疾病。

4.掌握过氧化物酶体的形态结构、所含酶类及功能。

5.掌握线粒体的超微结构、基本微粒的结构；掌握呼吸链、氧化磷酸化的概念；掌握线粒体能量转换功能，并能以葡萄糖为例说明能量转换的过程和部位。

6.熟悉线粒体的半自主性。

7.了解线粒体的化学组成及酶类；线粒体的生物发生；细胞能量转换的分子基础；化学渗透假说。

教学重点与难点：

重点：

1.溶酶体的形态结构与功能。

2.线粒体的超微结构与能量转换功能。

难点：

1.溶酶体的功能。

2.线粒体的能量转换功能。

3.呼吸链的化学组成。

4.化学渗透假说。

教学方法：

以课堂讲授为主，适当采用多媒体教学手段。

教具：

多媒体

板书提纲：

第三节细胞的结构第四节细胞的功能

二细胞质

（三）溶酶体

1.溶酶体的形态结构与酶类

2.溶酶体膜的特性

3.溶酶体的发生与分类

（1）溶酶体的发生

（2）溶酶体的分类

4.溶酶体的功能

（1）异噬作用

（2）自噬作用

（3）溶酶体的其它作用

5.溶酶体与疾病

（四）过氧化物酶体

1.形态特征

2.酶类

3.功能

（五）线粒体

1.形态结构

2.线粒体的化学组成和酶类

（1）化学组成

（2）酶类

（3）呼吸链

3.线粒体的功能

4.线粒体的半自主性

教学步骤：

第三节细胞的结构第四节细胞的功能

二细胞质

（三）溶酶体

1.溶酶体的形态结构与酶类5min

2.溶酶体膜的特性5min

3.溶酶体的发生与分类10min

4.溶酶体的功能20min

5.溶酶体与疾病5min

（四）过氧化物酶体10min

1.形态特征

2.酶类

3.功能

（五）线粒体

1.形态结构10min

2.线粒体的化学组成和酶类5min

3.线粒体的功能25min

4.线粒体的半自主性5min

思考题：

1.溶酶体内含有哪种酶？

主要功能是什么？

2.论述溶酶体的形态结构与功能。

3.溶酶体的膜具有什么特性？

4.溶酶体是如何产生的？

5.过氧化物酶体的结构？

6.以葡萄糖为例，说明细胞内能量转换的过程和场所。

7.请绘出Mit（线粒体）的超微结构模式图，并注明各部位的名称。

8.为什么说Mit为半自主性细胞器？

9.Mit的基粒由什么组成，分别有什么作用？

课后记：

授课时间

授课地点

第教学楼教室

章节课题：

第二章第三节细胞的结构第四节细胞的功能

二、细胞质（六）核糖体（七）细胞骨架

教学目的与要求

1.掌握核糖体的化学组成和形态结构；密码子的概念；蛋白质合成的相关细胞器与大分子。

2.了解核糖体的重要活性部位；蛋白质合成的简要过程。

3.掌握细胞骨架的概念。

4.掌握微管、微丝及中间纤维的形态结构、分子组成；掌握微管、微丝的功能；

5.熟悉中心粒和鞭毛、纤毛的主要结构。

6.了解微管、微丝及中间纤维的装配；中间纤维5种组成成分。

教学重点与难点：

重点：

1.核糖体的化学组成、结构与功能。

2.细胞骨架的概念；微管、微丝的形态结构与功能。

难点：

1.蛋白质的生物合成过程及相关细胞器与大分子。

2.微管、微丝、中间纤维的装配。

教学方法：

以课堂讲授为主，适当采用多媒体教学手段。

教具：

多媒体

板书提纲：

第三节细胞的结构第四节细胞的功能

二细胞质

（六）核糖体

1.化学组成

2.形态结构

3.重要活性部位

4.功能

（1）mRNA—蛋白质合成的模板

（2）tRNA

（3）蛋白质的合成过程

概念：

多聚核糖体：

（七）细胞骨架

细胞骨架概念：

1.微管

（1）结构

（2）组成成分

（3）组装过程

（4）存在形式

（5）功能

2.微丝

（1）结构

（2）化学组成

（3）功能

3.中间纤维

（1）结构

（2）化学组成

（3）组装

（4）功能

教学步骤：

第三节细胞的结构第四节细胞的功能

二细胞质

（六）核糖体

1.化学组成5min

2.形态结构5min

3.重要活性部位5min

4.功能10min

（1）mRNA—蛋白质合成的模板

（2）tRNA

（3）蛋白质的合成过程

概念：

多聚核糖体：

5min

（七）细胞骨架

细胞骨架概念：

5min

4.微管

（1）结构5min

（2）组成成分5min

（3）组装过程10min

（4）存在形式5min

（5）功能10min

5.微丝

（1）结构5min

（2）化学组成5min

（3）功能10min

6.中间纤维10min

（1）结构

（2）化学组成

（3）组装

（4）功能

思考题：

1.核糖体的结构、功能与分类？

2.核糖体上有哪些重要的活性部位？

3.迅速生长的细胞中，内源性蛋白质合成旺盛，细胞中含量最多的细胞器是什么？

4.胰腺细胞、肿瘤细胞和胚胎细胞中ER（内质网）和Ri（核糖体）的特点？

5.在一个分泌糖蛋白旺盛的细胞中，哪些细胞器含量丰富或功能旺盛？

它们在分泌过程中各起什么作用？

6.外输性蛋白质是在何处合成的？

与哪些细胞器和大分子有关？

7.组成Ri的物质是什么？

它们各在何处产生并组装成Ri的大、小亚基的？

8.合成一个10肽的多肽，mRNA上至少需要多少个密码子（包括起始密码子和终止密码子）？

9.微管、微丝主要组成成分、结构。

10.微管、微丝各有那些特异性药物？

11.微管在细胞中有哪几种分布方式？

12.中心粒、鞭毛、纤毛的结构和功能。

13.中间纤维的结构。

课后记：

授课时间

授课地点

第教学楼教室

章节课题：

第二章第三节细胞的结构第四节细胞的功能

三、细胞核

教学目的与要求：

　　　　　1.掌握细胞核的结构、功能。

　　　2.掌握核膜的结构与功能，核孔复合体的纤丝结构模型。

3.熟悉核纤层的结构与功能。

　　　　４.了解核孔复合体“捕鱼笼式”结构模型；了解核孔复合体的双向物质交换作用。

5.掌握核仁的化学组成、形态结构和功能；掌握核仁组织区的概念。

6.了解核仁周期。

7.了解核基质的结构与功能。

8.掌握染色质的化学组成、超微结构与组装过程；核小体的结构与组装。

9.掌握染色质的基本结构单位—核小体的结构及组装。

10.掌握常染色质和异染色质的区别；染色质与染色体的关系。

11.熟悉染色体组装的袢环模型。

12.了解两种异染色质。

教学重点与难点：

重点：

1.染色质的化学组成、超微结构与组装过程；核小体的结构与组装。

难点：

1.核孔复合体的结构模型；

2.核基质的结构与功能。

3.染色体组装的袢环模型。

教学方法：

以课堂讲授为主，适当采用多媒体教学手段。

教具：

多媒体

板书提纲：

第三节细胞的结构第四节细胞的功能