生物显微研究技术原理教学大纲.docx

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生物显微研究技术原理教学大纲

《生物显微研究技术原理—教学大纲》

一、课程大体信息

课程名称：

生物显微研究技术原理（TechnicalPrinciplesoftheMicroscopicResearchforBiology）

课程号（代码）：

0

课程类别：

选修课

学时：

32学分：

2

二、教学目的及要求

本课程是一门兼具知识拓展和专业技术铺垫功能的公选课程。

学习这门课程的目的是较全面地熟悉观察微观世界的方式及其科学原理。

课程教学中要求学生掌握显微研究技术相关的大体知识、技术原理和显微图像的分析方式，并了解该领域的进展动态和应用实例。

三、教学内容（中、英文）

1.生物显微技术的进展和应用（Progressandapplicationofthebiologicalmicroscopictechniques）

掌握（Master）：

（1）微观世界的尺寸概念（Theconceptofsizesofthemicroscopicworld）；

（2）显微镜和显微标本制作技术的演进进程（Evolutionofthemicroscopeandmicroscopicspecimenproducingtechniques）；

了解（Know）：

（1）生物显微研究的主要内容（Themaincontentsofthestudyofbiologicalmicroscopy）；

（2）生物显微研究技术的用途（Theuseofbiologicalmicroscopicresearch）；

（3）显微观察的限制条件和影响因素（Restrictionsandfactorsformicroscopicobservation）；

（4）显微形态学实验室的配置和运行（ConfigureandrunofmicroscopyLaboratory）；

（5）主要的研究设备（Majorresearchequipment）。

2.光学显微镜的类型及工作原理（TheTypesandworkingmechanismsofopticalmicroscopes）

掌握（Master）：

（1）光学显微镜的常见类型（Commontypesofopticalmicroscopes）；

（2）普通生物显微镜的构造和成像原理（Structureandprinciplesofimagingofbiologicalmicroscope）；

熟悉（Familiar）：

（1）各类型显微镜的用途（Theuseofvarioustypesofmicroscopes）；

（2）显微镜日常保护方式（Routinemaintenanceofmicroscope）；

了解（Know）：

（1）各类显微镜光源的性质和优缺点（Thenature,advantagesanddisadvantagesofvarioustypesoflightsource）；

（2）相差显微镜的工作原理（Workingmechanismofthephasecontrastmicroscopy）；

（3）偏光镜工作原理（Workingmechanismofthepolarizingmicroscope）；

（4）共聚焦显微镜工作原理（Workingmechanismoftheconfocalmicroscope）。

3.光镜成像的伪差和分辨率（Artifactsandresolution）

掌握（Master）：

（1）物镜消除伪差的类型（Thetypeoflenstoeliminateartifacts）；

（2）成像分辨率的影响因素（Factorsaffectingtheimagingresolution）；

了解（Know）：

（1）球面相差和色相差产生的原因（Causesofsphericalandchromaticaberration）；

（2）物镜内部结构（Theinternalstructureoftheobjectivelens）；

（3）超高分辨率的实现途径（Ultra-high-resolutionimplementation）。

4.生物显微切片标本的制作原理（Principleofmicroscopicsectionmakinginbiology）

掌握（Master）：

（1）化学固定的原理和固定剂的类型（Chemicalfixation–mechanismandtypes）；

（2）石蜡制片的原理和进程（Paraffinsectioning）；

（3）生物染色的一般原理（Generalprinciplesofbiologicalstaining）；

了解（Know）：

（1）常常利用混合固定剂的配方及其应用条件（commonlyusedmixedfixative–formulaandapplication）；

（2）灌注固定操作方式（Operationonperfusionfixation）；

（3）各类脱水剂的性能（Propertiesofvariousdehydratingagent）；

（4）特殊制片法（specialsectionmaking）；

（5）特殊染色法原理与一般流程（specialstaining–principlesandthegeneralprocedure）；

（6）显微制片的自动化设备（Automationequipmentformicroscopicsectionmaking）。

5.常规苏木素-伊红染色制片法（RoutineH-Esectionmaking）

掌握（Master）：

（1）H-E染色法的大体原理和技术流程（H-Estaining–theprincipleandprocedure）；

（2）标本的二维断面和三维空间结构之间的关系（Relationshipofthe2Dsectionandthereal3Dstructure）；

了解（Know）：

（1）苏木素染色的影响因素（Factorsthatinfluencehematoxylinstaining）；

（2）提高H-E染色美观性的方式（Methodsimprovingthestaining）；

（3）H-E染色图像的解读和应用（ThereadingandapplicationofH-Estainingimages）；

（4）人工假象识别（Artifactrecognition）。

6.生物分子原位检测技术（Insitudetectionofbio-molecules）

掌握（Master）：

（1）组织化学的原理和分类（Principlesandtypesofhistochemistry）；

（2）免疫组织化学的原理（Theprincipleofimmunohistochemistry）；

了解（Know）：

（1）常常利用的常规组织化学反映（Commonlyusedroutinehistochemistry）；

（2）酶组织化学原理（Principlesoftheenzymehistochemistry）；

（3）原位杂交组织化学原理（Theprincipleofinsituhybridizationhistochemistry）。

7.活细胞体外观察和分析（Observationandanalysisoflivingcellsinvitro）

掌握（Master）：

（1）体外培育细胞的形态学特点和类型（Morphologicalcharacteristicsofculturedcells）；

了解（Know）：

（1）体外培育技术的用途（Applicationofinvitroculture）；

（2）细胞生存和生长的必要条件（Necessaryconditionsforthesurviveandgrowthofthecell）；

（3）无菌术的原理和操作（Principlesandoperationontheaseptictechnique）；

（4）活细胞成像（Livecellimaging）。

8.荧光显微技术（Fluorescencemicroscopy）

掌握（Master）：

（1）荧光显微观察的长处和用途（Advantagesandusesofthefluorescencemicroscopy）；

了解（Know）：

（1）荧光成像原理（Fluorescenceimagingprinciple）；

（2）常常利用荧光化学基团的特点（Featuresofcommonfluorescentchemicalgroups）；

（3）分子彼此作用的荧光检测（Fluorescencedetectionofmolecularinteractions）；

（4）荧光显微镜构造和操作（Theconstructionandoperationofthefluorescencemicroscope）；

（5）量子点（Quantumdots）。

9.特殊显微标本制作技术（Specialtechniquesformicroscopicspecimen）

了解（Know）：

（1）各类特殊标本制作方式的用途（Usesofvariousspecialspecimens）；

（2）涂片法操作（Operationofsmear）；

（3）脉管灌注染色（Vascularperfusionstaining）；

（4）活体染色（Invivostaining）；

（5）磨片法（Thegrindingmethod）；

（6）透明标本制作技术（Transparentspecimenmaking）；

（7）阵列切片技术（Techniquesontissuearray）。

10.电子显微镜原理和标本制作（Electronmicroscopy–principlesandspecimenpreparation）

掌握（Master）：

（1）电子显微镜图像的识读和分析（Readingandanalysisofelectronmicroscopicimages）；

（2）透射电镜与常规光镜标本制作技术的主要不同（DifferencesbetweenthespecimentechniquesofTEMandopticmicroscopy）；

了解（Know）：

（1）透射和扫描电镜成像原理（MechanismsofTEMandSEM）；

（2）常常利用其他超微结构观察技术的成像原理（Mechanismsoftheotherimagingforultrastructureobservation）；

（3）电镜水平的分子原位检测技术（InsitumoleculardetectionwithEM）。

11.显微研究应用实例（MicroscopyResearchApplications）

了解（Know）：

（1）植物体外培育无性繁衍技术（Plantinvitrovegetativepropagationtechniques）；

（2）细胞基因改造和异体移植技术的原理（Thetransformationofcellulargenesfortheallograft）；

（3）临床病理查验流程（Proceduresofclinicalpathologicaldetection）；

（4）神经束路追踪技术（Nervetracttracingtechniques）；

（5）细菌观察的常常利用方式（Commonlyusedmethodsforbacteriaobservation）。

12.显微图像分析和处置（Imageanalysisandmodification）

掌握（Master）：

（1）显微形态学规范的描述和报告的方式（Howtodescribeandreportthemicroscopicstructure）；

（2）显微图像尺度测定和定量分析的原理（Howtodetectthescaleandperformaquantitativeanalysis）；

了解（Know）：

（1）图像分析软件及其操作（Operatingtheimageprocesssoftwares）；

（2）形态学套色模式图绘制方式（Drawingmodelimagesofmorphology）；

（3）虚拟切片技术原理（Technicalprinciplesofthevirtualsection）；

（4）基于切片的三维重建技术原理（Principlesofsection-based3Dreconstruction）。

四、教材/参考资料

暂定教材（Teachingmaterials）：

《生物显微技术》，杨星宇等，华中科大出版社，2012.

主要参考资料（Mainreference）：

1.《Theoryandpracticeofhistologicaltechniques》,BancroftJD,GambleM.Singapore:

ElsevierPteLtd,2008.

2.《体外培育的原理与技术》,薛庆善主编.北京：

科学出版社.2001.

3.《植物显微技术》第2版,李和平主编.北京：

科学出版社.2009.

五、成绩评定（注明期末、期中、平时成绩所占的比例，或理论考核、实践考核成绩所占的比例）

平时课堂参与和考勤占50%，期末书面作业占50%。