《细胞工程》课程教学大纲课程编号：课程名称：细胞工程总学时数：48先修课及后续课：先修主要课程有生物化学、细胞生物学、微生物学、现代生物技术导论、基因工程；后续课程有酶工程、生物制药工艺学、免疫学。
一、说明部分1．课程性质本课程属于生物技术专业必修专业课，授课对象为该专业本科学生。
细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学原理与方法，在细胞水平上研究改造生物遗传特性，以获得具有目标性状的细胞系或生物体的有关理论和技术的学科。
它是一门现代生物科学理论和工程技术相结合的综合性学科。
2．教学目标及意义细胞工程是现代生物技术的重要组成部分，同时也是现代生物学研究的重要技术工具。
生物工程专业学生通过本课程的学习，掌握生物组织、器官及其细胞离体培养的原理与技术，以及细胞融合与杂交瘤技术、单倍体与多倍体育种技术、细胞重组与克隆技术、胚胎工程技术、基因导入等的基本原理、技术路线和方法，为从事生物学领域的相关研究及其与细胞工程有关的生物技术产业奠定良好的理论和技术基础。
3．教学内容及教学要求重点掌握本学科的基本原理和基本技术即：细胞全能性学说在细胞工程中的指导作用；培养条件下的细胞分化和器官发生的调控；不同组织、器官的培养特点和控制方法；以及细胞融合与杂交瘤技术、单倍体与多倍体育种技术、细胞重组与克隆技术、胚胎工程技术、基因导入等。
了解细胞工程的各类技术在现代生物学与生物技术领域的应用途径、最新进展与发展潜力。
在掌握基本知识的前提下，能针对具体课题对重要技术的技术路线进行初步设计。
4．教学重点、难点教学重点是本门学科的基本理论和重要技术的操作方法和程序，如细胞全能性、脱分化、再分化、细胞融合，以及动植物组织培养技术、原生质体培养技术、细胞融合与杂交瘤技术、单倍体与多倍体育种技术、细胞重组与克隆技术等。
难点是一些概念的区别与重要技术的应用范围、发展前景和存在的问题，如转基因动物的克隆与转基因克隆动物技术的区别、干细胞技术与克隆技术的应用等，以及针对具体课题如真菌原生质体融合，应用所学知识尝试技术路线和程序的设计。
5．教学方法及手段多媒体课堂讲授为主，结合实验教学6．教材及主要参考书教材：安利国.细胞工程.北京：科学出版社.2005.2主要参考书：1.司徒镇强，吴军正.细胞培养.西安：世界图书出版公司。
19962.俞俊棠，唐孝宣.生物工艺学（上、下）.上海：华东理工大学出版社.19913.翟中和.细胞生物学.北京：高等教育出版社.19954.焦瑞身.细胞工程.北京：化学工业出版社.19895.冯伯森，王秋雨，胡玉兴.动物细胞工程原理与实践.北京：科学出版社.20006.李再资.生物化学工程基础.北京：化学工业出版社.19997.韩贻仁.分子细胞生物学.北京：科学出版社.20018.李志勇.细胞工程.北京：科学出版社.2003.2７.其它二、正文部分第一章绪论一、教学要求在介绍细胞工程的基本概况以及与其它相关学科关系的过程中，使学生了解细胞工程在现代生物技术中的重要性，培养学生对本课程的学习兴趣。
二、教学内容第一节细胞工程在生物技术领域中的地位知识要点：生物技术概述、细胞工程的概念及研究范畴、细胞工程与其它相关学科的关系、细胞工程在现代生物技术中的地位及其实践意义（1．改善农业生产技术2．保护自然资源，维护生态平衡3.生物医药开发）第二节细胞工程的发展知识要点：动物细胞工程的发展（1．细胞融合现象的发现2．动物组织细胞培养技术的建立3．细胞融合技术的建立和杂交瘤技术的诞生4．动物克隆技术的建立）、植物细胞工程的发展（1．探索阶段2．培养技术建立阶段3．迅速发展阶段）第三节细胞工程的应用知识要点：动物细胞工程的应用（1．单克隆抗体技术在现代医学中的应用2．胚胎移植和核移植技术在畜牧业中的应用 3．动物细胞大量培养生产次生产物4．动物克隆技术的应用潜力）、植物细胞工程的应用（1．在植物育种上的应用2．种苗脱病毒与快速繁殖3．细胞培养生产有用次生产物4．在细胞生物学、发育生物学以及植物遗传、生理生化和植物病理研究中的应用）三、本章学时数2学时第二章实验室设置及一般技术一、教学要求了解细胞工程的通用技术，初步掌握细胞工程实验技术中的培养基配制、灭菌以及无菌操作的原理与操作方法。
二、教学内容第一节实验室设置知识要点：实验室组成（基本实验室、辅助实验室、实验室布局）、基本设备配置（常规设备、灭菌设备、无菌操作设备、培养设备、其它设备）、培养容器与用具（培养容器、金属用具、塑料用具）第二节基本技术知识要点：洗涤技术（1.洗涤剂2.洗涤方法）、灭菌技术（培养基灭菌、玻璃器皿灭菌、金属用具灭菌、操作环境灭菌）第三节培养基及其配制知识要点：培养基成分（无机盐类、有机化合物、生长调节物质、其它附加成分）、培养基配方及培养基选择、培养基配制（1.培养基母液配制2.培养基制备）三、本章学时数2学时第三章细胞工程基础一、教学要求掌握细胞工程的基本原理－—细胞全能性的绝对性和相对性；激素在细胞培养中的调控原理。
了解培养条件下细胞脱分化和再分化的调控机理；体细胞胚形成过程及其与合子胚的差异。
二、教学内容第一节细胞全能性及其表达知识要点：细胞全能性及其表达、培养条件下的细胞脱分化（1．细胞脱分化过程中生理活动与细胞结构的变化 2．细胞脱分化的调控机理 3．细胞分裂与愈伤组织形成）、细胞分化（1．细胞分化与基因组变化2．极性与细胞分化3．激素在细胞分化中的调控作用）第二节器官发生知识要点：离体培养中器官发生的方式、器官分化过程、起始材料对器官分化的影响（1．母体植物的遗传基础2．外植体的类型）、激素对器官分化的调控、光照对器官分化的影响、器官发生的基因的调控第三节体细胞胚胎发生知识要点：体细胞胚的形成（1．体细胞胚从外植体上直接发生2．经过愈伤组织的体细胞胚发生3．细胞悬浮培养的体细胞胚胎发生）、体细胞胚的结构与发育特点、影响体细胞胚发生的因素（1．外源激素对体细胞胚发生的调控2．培养基及培养条件对体细胞胚形成的影响3．不同基因型间体细胞胚形成能力的差异）三、本章学时数2学时第四章动物细胞培养一、教学要求充分理解动物细胞、组织培养技术、意义和应用价值，了解动物细胞特性及其培养特点，清楚动物和植物细胞培养的异同，掌握常用培养方法和细胞冷冻保存技术，掌握动物细胞培养的主要技术，特别是动物细胞培养的原理与技术，了解动物细胞培养技术的应用。
二、教学内容第一节培养细胞的生物学特性知识要点：培养细胞的分类.培养细胞生长特点,培养细胞一代生长过程,贴壁细胞原代培养,贴壁细胞传代培养,细胞系（株）的建立第二节培养液的组成成分知识要点：动物细胞培养营养要求.培养液的组成成分,常用促细胞生长因子与激素,平衡盐溶液（BSS）第三节动物细胞培养技术知识要点：1．培养工具 2．培养条件3．体外培养的动物细胞的生长与增殖过程4. 原代培养与传代培养技术，5．动物细胞的传统小规模培，6．动物细胞的大规模培养，7．细胞冷冻保存技术。
8．组织培养与器官培养第四节种质资源的长期保存三、本章学时数4学时第五章细胞融合与单克隆抗体一、教学要求掌握细胞融合的方法及杂合细胞的筛选方法，了解细胞融合的意义，着重了解单克隆抗体生产的方法。
二、教学内容第一节细胞融合的定义、意义、基本原理知识要点：1. 细胞融合的定义2. 细胞融合的意义3. 细胞融合的基本原理第二节细胞融合技术知识要点：1.仙台病毒法2.PEG法3.电融合法4.细胞融合的影响因素第三节动物细胞融合——单克隆抗体生产知识要点：杂交瘤技术生产单克隆抗体的理论基础、建立骨髓瘤细胞系、杂交瘤细胞筛选、单克隆抗体大量制备、分离纯化、检测。
三、本章学时数4学时第六章胚胎工程一、教学要求了解胚胎工程的发展历史与意义，掌握胚胎移植、试管动物的技术方法，了解人工受精、胚胎分割、胚胎冷冻、动物性别控制与胚胎性别鉴定的意义与方法。
二、教学内容第一节基本概念和方法知识要点：胚胎工程的定义、发展历史与意义、技术方法。
第二节动物胚胎工程主要内容知识要点：胚胎移植、试管动物、人工受精、胚胎分割、胚胎冻存、动物性别控制与胚胎性别鉴定的技术方法与意义。
三、本章学时数4学时第七章干细胞及组织工程一、教学要求了解干细胞的有关特点.胚胎干细胞.干细胞培养与诱导分化的意义，ES细胞技术的应用及组织工程二、教学内容第一节基本概念知识要点：干细胞的基本概念第二节ES细胞培养知识要点：ES细胞培养建系技术方法第三节ES细胞体外诱导分化知识要点：ES细胞体外诱导分化技术方法第四节组织工程知识要点：ES细胞技术的应用及组织工程技术方法三、本章学时数4学时第八章核移植与克隆技术一、教学要求了解细胞重组的定义与技术方法，了解克隆的理论基础与核心技术，掌握细胞重组、克隆技术的应用。
二、教学内容第一节细胞重组知识要点：细胞重组的定义、方式和技术。
第二节克隆技术知识要点：动物克隆的理论基础、发展历程及操作过程，体细胞克隆羊多莉的制备过程，动物克隆技术的应用与存在的问题，治疗性克隆与繁殖性克隆的区别。
第三节细胞重组和克隆技术的应用知识要点：体细胞克隆羊多莉的制备过程，三、本章学时数2学时第九章转基因动物与动物生物反应器一、教学要求转基因动物的定义和常用技术，动物生物反应器的应用前景，转基因动物的研究现状、应用和问题，转基因动物的克隆与转基因克隆动物技术的区别。
二、教学内容第一节转基因动物的定义知识要点：转基因动物的定义，动物生物反应器的应用前景。
第二节动物生物反应器的应用知识要点：转基因动物的常用技术，转基因动物的研究现状、应用和问题，转基因动物的克隆与转基因克隆动物技术的区别。
三、本章学时数4学时第十章染色体工程一、教学要求了解单倍体、多倍体的特点及产生途径与方法，了解染色体显微操作、染色体转移方法，掌握多倍体育种的应用。
二、教学内容第一节.染色体变异知识要点：1.染色体结构变异2.染色体数目变异第二节.多倍体与单倍体知识要点：1.多倍体与单倍体的定义与特点2.多倍体产生的途径3.动植物多倍体的特点比较第三节.染色体工程知识要点：1.多倍体育种2.单倍体育种3.染色体显微操作技术4.染色体微克隆5.染色体转移技术三、本章学时数2学时第十一章植物细胞及组织培养一、教学要求深入了解植物组织细胞工程的发展,植物组织细胞工程的理论基础、植物组织培养、植物细胞培养,植物细胞在离体条件下的生长特性，掌握植物细胞悬浮系的建立以及种细胞的筛选方法。
二、教学内容第一节植物组织细胞工程的理论基础与发展知识要点：1.植物产生次生代谢产物的类型2. 植物产生次生代谢产物在医药、食品、轻化工业等领域具有重要意义3.规模化细胞培养是生产植物次生产物的理想途径）第二节、植物组织培养知识要点：植物组织培养的技术与方法第三节植物细胞培养知识要点：植物细胞规模化培养体系的建立（1．种子细胞的选择2．种子细胞系的增殖与放大培养3．大规模培养体系的建立）、培养系统（1．悬浮培养系统2．固定化培养系统）、影响植物细胞培养及次生产物合成的因素（1．植物细胞生长与产物合成的关系2.影响因素及提高细胞次生产物产量的途径）三、本章学时数4学时第十二章植物的快速繁殖及脱毒技术一、教学要求了解植物的快速繁殖及脱毒技术基本概念和研究意义,掌握植物的快速繁殖及脱毒技术, 理解植物的快速繁殖及脱毒技术研究的发展趋势.二、教学内容第一节、基本概念知识要点：植物的快速繁殖及脱毒技术基本概念第二节.研究意义知识要点：植物的快速繁殖及脱毒技术研究意义第三节、离体无性繁殖的程序知识要点：离体无性繁殖的程序（1）无菌培养物制备（2）培养物的增殖（3）生根培养（4）炼苗和移栽（5）再生植株的鉴定第四节植物的脱毒技术知识要点：当前脱除植物病毒的方法有：茎尖培养脱毒法；热处理脱毒法；微体嫁接离体培养脱毒法；珠心组织培养法；愈伤组织脱毒三、本章学时数2学时第十三章单倍体育种一、教学要求了解植物小孢子发育过程基本概念和研究意义,掌握花药及花粉培养技术, 理解花药及花粉培养研究的发展趋势.二、教学内容第一节、植物小孢子发育过程知识要点：植物小孢子发育过程第二节 .花药及花粉培养知识要点：花药培养的基本程序是：外植体选择－外植体(花蕾)预处理—外植体消毒—剥取花药—接种—诱导培养—分化培养-移栽三、本章学时数2学时十四章植物胚胎培养一.教学要求了解植物胚胎培养基本概念和研究意义,掌握植物胚胎培养技术, 理解植物胚胎培养研究的发展趋势.根据在培养中所取的外植体的部位不同，植物胚胎培养包括胚培养、胚乳培养、胚珠培养、子房培养。