细胞工程
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spContent=细胞工程是生技、生工、农林、园艺等专业的核心课程。目前应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计蓝图,创造新的物种或品系、单克隆抗体、克隆动物、多倍体育种、试管婴儿、干细胞治疗、转基因生物与生物反应器等,都是细胞工程的基本技术,正在为人类做出巨大的贡献。
—— 课程团队
课程概述

细胞工程学(Cell Engineering)是一门综合性的生物技术学科。是通过对细胞及其组分的人工操作,研究生命活动规律;实现对动植物的遗传改造,用于农业、林业、园艺等生产实践;结合非生物材料等手段,生产用于治疗人类疾病或缺陷的人工器官、组织、细胞及其代谢产物或用于深入研究的材料等为主要研究内容的一门新兴学科。由于生物的遗传、生长发育和物质代谢等是生命科学研究的基础范畴,因此,细胞工程学科的发展速度也随着分子生物学、细胞生物学、发育生物学、生理学、遗传学及其他生物类学科的飞速发展而加快,同时也与计算机科学、材料科学等应用学科的进步密切相关。细胞工程学的发展反过来又为其他生命学科提供了桥梁和载体,促进了这些学科的发展与进步。

   本学科发展快,知识量大。教学过程以学为主,以教为辅,充分发挥学生的学习主动性,引导式教学,展开问题与讨论。全部采用电脑多媒体教学,向学生展示生动的图片、动画。使学生更加直观的获取知识。丰富教学内容,把握最新研究动态,开拓学生视野,激发学习兴趣。全面实现教学大纲规定的教学目标。

授课目标

通过细胞工程课程的学习, 使学生获得扎实的动物细胞工程和植物细胞工程基础理论知识,掌握植物离体快速繁殖技术,细胞融合技术、动物胚胎操作技术、动物克隆技术、转基因动物制作技术的原理和操作方法。熟悉一些新的技术方法,了解最新研究动态及其在生产实践中的应用,为今后的研究工作奠定基础。

课程大纲

第一讲 绪论

1.1 细胞工程概念

1.2 细胞工程的应用

1.3 细胞工程的分类

1.4 动物细胞工程发展史

1.5 植物细胞工程发展史

第一讲 绪论 测试

第一讲 绪论 作业

第二讲  细胞培养技术

2.1 培养细胞的分类及生长特点

2.2 培养细胞的生长与增殖过程

2.3 原代培养

2.4 传代培养

2.5 细胞的冻存、复苏与运输

2.6 无菌操作技术

2.7 体外培养细胞的分类

2.8 贴壁细胞的生长特点

2.9 培养细胞单个细胞的生长过程

2.10 每代细胞的生长过程

2.11 细胞系的生长过程

2.12 培养细胞的遗传学特性

2.13 体内外细胞的差异

2.14 细胞培养液

2.15 细胞系和细胞株

第二讲  细胞培养技术 测试

第二讲  细胞培养技术 作业

第三讲 细胞融合与单克隆抗体技术

3.1 细胞融合技术

3.2 单克隆抗体技术

3.3 单克隆抗体的制备

第三讲 细胞融合与单克隆抗体技术 测试

第三讲 细胞融合与单克隆抗体技术 作业

第四讲 胚胎工程

4.1 胚胎收集

4.2 胚胎移植

4.3 胚胎保存

4.4 胚胎分割

4.5 性别控制

4.6 胚胎工程

4.7 胚胎培养

4.8 体外受精

4.9 试管婴儿技术

4.10 精子的发生

4.11 精子的获得及获能

4.12 卵子的发生

4.13 卵子的获得及超数排卵

第四讲 胚胎工程 测试

第四讲 胚胎工程 作业

第五讲 干细胞与组织工程

5.1 干细胞定义及分类

5.2 胚胎干细胞的生物学特性及应用

5.3 成体干细胞的生物学特性及应用

5.4 ES细胞的建系

5.5 ES细胞的鉴定

5.6 ES细胞的应用前景

5.7 ES细胞研究面临的问题

5.8 神经干细胞

5.9 造血干细胞

5.10 组织工程

第五讲 干细胞与组织工程 测试

第五讲 干细胞与组织工程 作业

第六讲 核移植技术与动物克隆

6.1 动物克隆及其发展

6.2 核移植技术

6.3 核移植技术的流程

6.4 动物细胞的全能性

6.5 核移植技术的应用

6.6 核移植技术存在的问题

第六讲 核移植技术与动物克隆 测试

第六讲 核移植技术与动物克隆 作业

第七讲 转基因动物和动物生物反应器

7.1 转基因技术基本原理及其发展历程

7.2 转基因动物制备方法

7.3 动物生物反应器

7.4 基因显微注射法

7.5 逆转录病毒感染法

7.6 胚胎干细胞介导法

7.7 转基因动物的应用

7.8 转基因动物应用面临的问题

7.9 动物乳腺生物反应器的制备

7.10 动物乳腺生物反应器的优点

7.11 动物乳腺生物反应器存在的问题

第七讲 转基因动物和动物生物反应器 测试

第七讲 转基因动物和动物生物反应器 作业

第八讲 动物染色体工程

8.1 染色体

8.2 动物染色体工程概述

8.3 动物的多倍体育种

8.4 动物多倍体育种的意义

8.5 动物染色体结构的改造

8.6 动物单倍体育种

8.7 人工染色体

8.8 酵母人工染色体

第八讲 动物染色体工程 测试

第八讲 动物染色体工程 作业

第九讲 植物组织培养

9.1 植物细胞脱分化

9.2 植物组织培养中的再分化

9.3 实验材料的清洗、灭菌和接种

9.4 植物培养基母液的配置

9.5 植物细胞的全能性

9.6 植物细胞工程的运用

9.7 植物组织全能性理论

9.8 培养基的配置

9.9 培养基的种类和选择

第九讲 植物组织培养 测试

第九讲 植物组织培养 作业

第十讲 植物快速繁殖

10.1 植物快速无性繁殖

10.2  不定芽的增殖

10.3 微茎尖培养法

10.4  热处理法及无病毒植株的鉴定

10.5 外植体的选择

10.6 无菌母株的制备

10.7 完整小植株的形成

10.8 小植株的驯化和移栽

10.9 植物病毒的危害

10.10 植物病毒在植物体内的分布

10.11 试管苗污染的危害和原因

第十讲 植物快速繁殖 测试

第十讲 植物快速繁殖 作业

第十一讲 体外单倍体诱导与单倍体育种

11.1 植物花粉的发育过程

11.2  植物花药培养的实验操作

11.3  影响花粉和花药培养的因素

11.4  单倍体植物的鉴定及染色体加倍

11.5 单倍体育种的应用

11.6 花粉和花药培养的比较

第十一讲  体外单倍体诱导与单倍体育种 测试

第十一讲 体外单倍体诱导与单倍体育种  作业

第十二讲 植物胚胎培养

12.1  植物胚胎培养概述

12.2  幼胚培养

12.3  被子植物胚乳的培养

12.4  成熟胚的培养

12.5 肧珠和子房的培养

第十二讲 植物胚胎培养 测试

第十二讲 植物胚胎培养 作业

第十三讲 体细胞胚胎发生和人工种子

13.1愈伤组织与器官的发生

13.2体细胞胚的发生

13.3人工种子的结构及分类

13.4人工种子的制备过程

13.5人工种子的研究现状

13.6愈伤组织的形成过程及特点

13.7体细胞胚的结构和发育特点

13.8人工种子的繁殖体类型

13.9人工种子制备前的预处理

13.10人工种子的包埋方法

第十三讲 体细胞胚胎发生和人工种子 测试

第十三讲 体细胞胚胎发生和人工种子 作业

第十四讲 植物原生质体融合技术

14.1原生质体的分离

14.2原生质体的纯化和活力鉴定

14.3原生质体的培养

14.4原生质体融合的方法

14.5原生质体融合的产物

14.6杂种植株的鉴定

14.7原生质体融合的意义和局限性

14.8原生质体培养的一般过程

14.9原生质体培养的方法

14.10原生质体融合的研究概况

14.11原生质体融合的类型

14.12杂种细胞的筛选

第十四讲 植物原生质体融合技术 测试

第十四讲 植物原生质体融合技术 作业

第十五讲 植物染色体工程

15.1植物多倍体育种

15.2植物非整倍体改造

15.3植物染色体工程概述

15.4植物染色体加倍技术

15.5植物单倍体育种

第十五讲 植物染色体工程 测试

第十五讲 植物染色体工程 作业

第十六讲 植物转基因技术

16.1植物基因转移的方法

16.2植物转基因技术的应用

16.3转基因植物的安全性

16.4植物转基因技术的优点

16.5植物转基因的研究概况

16.6植物转基因的过程

16.7 Ti质粒衍生的载体系统.

16.8正确看待转基因植物

第十六讲 植物转基因技术 测试

第十六讲 植物转基因技术 作业

预备知识

大一和大二的细胞生物学和分子生物学等知识

证书要求

课堂测试与作业占40%、讨论占10%

期末考试占50%,按百分制计分,

60分至80分为合格,

80分以上至100分为优秀。


参考资料

1.谢从华,柳俊.植物细胞工程.高等教育出版社,2004.

2.李志勇.细胞工程实验.高等教育出版社,2010.

3.冯伯森.动物细胞工程原理与实践.北京:科学出版社,2000.

4.杨淑慎.细胞工程.科学出版社,2009.

5.刘士旺.细胞工程.科学出版社,2013. 

6.李志勇.细胞工程学.高等教育出版社,2008.

7.潘瑞炽,施和平,王小青等.植物细胞工程.广东高等教育出版社,2008.

8. Banno H,Ikeda Y,Niu QW et al . Qverexpression of Arabidopsis ESR1 induces initiation of shoot regeneration.The plant cell, 2001.

9. Chawla HS .indioduction to Plant Biotechnology .Science Publishers,Inc.Enfield ,New Hampshire ,USA,2002

10. http://www.zupei.com/

11.http://www.ebiotrade.com 12.http://bb.xxmu.edu.cn/webapps/portal/frameset.jsp?tab_id=_2_1&url=/bin/common/course.pl?course_id%3D_454_1