细胞生物学及医学遗传学实验指导
细胞遗传学实验 教学大纲
细胞遗传学实验一、课程说明课程编号：280407Z11课程名称：细胞遗传学实验/ Cytogenetics Experiment课程类别：专业实践课学时/学分：28/1先修课程：组织胚胎学、细胞生物学、植物学、动物学适用专业：生物科学专业教材、教学参考书：1、《医学细胞生物学》（第2版），安威主编，北京大学医学出版社，20092、《精编人类遗传学实验指南》，N.C.德拉科波利主编，夏家辉主译，科学出版社，20093、《医学遗传学实验和学习指导》，金帆主编，浙江大学出版社，20054、产前诊断技术与服务规范，邬玲仟等主编5、《细胞遗传学实验指导》，龙志高、戴和平主编二、课程设置的目的意义细胞遗传学实验技术教学是细胞遗传学中的一个重要组成部分，通过实验操作和对实验结果的分析牢固地掌握和理解细胞及遗传学基本理论、基本知识，同时在实验过程中，也能培养学生的动手能力，提高分析问题、解决问题的能力，培养学生的创新能力。
要求学生实验中认真动手，善于观察、善于分析，写出详尽、规范的实验报告。
三、课程的基本要求知识：掌握遗传的细胞学基础，染色体畸变类型及机制，应用国际命名体制，外周血G显带技术和G显带染色体的分析等知识；熟悉细胞遗传学导论，C带和N带技术及染色体分析，了解高分辨染色体和姐妹染色单体交换等内容。
能力：使学生学会运用遗传学分析的基本方法和细胞遗传学的主要实验技术，加强实验技能操作，培养学生动手能力；通过实验教学，培养学生严谨的科学态度，使学生养成良好的实验工作习惯；能够独立进行实验操作，促进解决问题能力的提高。
素质：通过实验技能的训练，培养学生严肃认真，一丝不苟的科学态度，养成良好的科学习惯，提高学生科研的基本素质；使学生将所学细胞遗传学的理论知识应用于实践中，促进综合素质的提高。
四、教学内容、重点难点及教学设计注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求通过实验操作和对实验结果的分析牢固地掌握和理解细胞及遗传学基本理论、基本知识，同时在实验过程中，培养学生的动手能力，提高分析问题、解决问题的能力，培养学生的创新能力，学生在实验中认真动手，善于观察、善于分析，写出详尽、规范的实验报告。
细胞原代培养细胞生物学实验报告
细胞生物学实验报告细胞原代培养姓名：学号：班级：专业：同组成员：一、实验原理细胞培养是生物学和医学研究中最常用的手段之一，可分为原代培养和传代培养两种。
原代培养是直接从生物体获取组织或器官的一部分进行培养。
由于培养的细胞刚刚从活体组织分离出来，故更接近于生物体内的生活状态。
这一方法可为研究生物体细胞的生长、代谢、繁殖提供有力的手段。
同时也为以后传代培养创造条件。
原代培养的方法：1、组织块法在平皿中用弯头剪把组织尽量剪碎，每个组织块小于1mm3大小。
用Hanks 液洗涤2—3次，自然沉淀。
用吸管吸去上清液。
将组织块贴于培养瓶进行培养。
2、酶消化法将1mm3大小的组织块放入1个三角瓶内加入10—30ml的%的胰蛋白酶。
370C磁棒搅拌消化20－30分钟。
然后终止消化。
用几层无菌纱布过滤。
取过滤液，离心800rpm 5—10分钟收集细胞。
弃上清，加入带有双抗的培养基，放入培养瓶培养。
取材注意事项：取材要注意新鲜和保鲜。
取材应严格无菌。
取材和原代细胞制作时，要用锋利的器械，如手术刀或剃须刀片切碎组织，尽可能减少对细胞的机械损伤。
要仔细去除所取材料上的血液（血块）、脂肪、坏死组织及结缔组织，切碎组织时应避免组织干燥，可在含少量培养液的器皿中进行。
取材应注意组织类型、分化程度、年龄等，一般来讲，胚胎组织较成熟个体组织容易培养，分化低的较分化高的组织容易生长，肿瘤组织较正常组织容易培养。
二、实验目的1、理解细胞原代培养原理2、熟悉细胞原代培养方法与过程3、了解细胞原代培养的应用4、独立进行细胞原代培养操作三、实验材料手术小直剪刀、眼科直镊子、眼科弯镊子、玻璃平皿、培养瓶、试管、移液管、巴斯德吸管、废液缸、75%酒精棉球、酒精灯。
动物：9-12日龄的鸡胚蛋四、实验步骤1、购买9-12日龄鸡胚蛋。
放入孵化箱中孵养待用。
2、取鸡胚蛋一枚放入超净工作台中，用酒精棉球擦拭鸡蛋壳后，气室处擦拭两遍，用镊子小心去除气室部分的蛋壳。
精选医学细胞与遗传学实验项目,深化教学改革
的困难 ， 学生 通过 实 验 可 以 充分 体 会 无 菌操 作 的 但
全过程 及 细胞在 体外 生长 、 增殖 、 老和死 亡 的全 过 衰 程 ， 可充 分体 会 细胞 生 理 活 动规 律 ， 也 因此 ， 们 克 我
服 困难 ， 开设 了此实验 。为 了增加 培 养 的成 功率 ， 我 们还在 自 己的 实 验 室 录 制 了细 胞 原 代 培 养 的 全过 程 ， 将学 生培 养 的细胞进 行显微 摄影 引入 课堂 ， 并 反 复播放 ， 使学 生 的整个操 作 过程均 有所 遵循 ， 取得 了
的同时 ， 还考 虑到 实 验 内容 的相 关 性 和逻 辑 性 。细 胞 培养 技术 是细 胞生 物 学 研究 最 常 用 的 实 验技 术 。
供 学生实 验课使 用 。
牡丹 江 医学 院 生 物学 教 研 室 于 １９ ９ ３年 在 医 学
整个 过 程严格 要求 无 菌 ， 于 仪 器设 备 及 操作 环 境 对 的要 求很 高 ， 验准 备繁 琐 ， 验器 械处理 工作 量非 实 实
推 动作用 … 。因此 ， 学 中使 学 生 初 步 掌握 该学 科 教
最 基本 的技术 和实 验 方 法 ， 既有 助于 对 理论 教学 内 容 的理解 ， 能得 到基 本 技 能 和 动 手 能 力 的 培 养 。 又 目前许多 学校是 两课 程并 行 ， 了配 合教 学 ， 们选 为 我 择 两学科 中最基 本 的 、 专业 实用性 强 的 １ 实验 项 ０项 目， 创新 性 、 计 性 实 验 编 写成 实 验 指 导 书 ， ２项 设 以
系活体 染 色及 观察 ； 细胞 核及 线粒 体 的分级 分离 论 课 的辅
助， 其传 统 的作用 在于加 深对 理论 课 的理解 ， 加强记 忆， 掌握 基本 的实 验技 能 ， 目标是 培养 学生 的基本 其 操 作技 能及初 步 的科研 意识 。我们 在选 择实 验项 目
第一章医学细胞生物学
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做一枚螺丝钉，那里需要那里上。20. 12.1800 :21:060 0:21De c-2018 -Dec-2 0
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日复一日的努力只为成就美好的明天 。00:21:0600:21:0600:21Friday, December 18, 2020
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安全放在第一位，防微杜渐。20.12.1820.12.1800:21:0600:21:06December 18, 2020
➢ 发现了重要的细胞器
• 1883 Boveri-中心体 • 1898 Benda-线粒体 • 1898 Golgi-高尔基体
三、实验细胞学时期 （1900—1943年）
采用实验手段，综合研究细胞的生理功能，生化 变化和发生发展过程。
• 1902 Boveri，Suttan—染色体遗传理论 • 1910 Morgen—基因学说 • 1909 Harrison—组织培养 • 1943 Cloude—高速离心提取细胞器 • 1924 Feulgen—Feulgen染色测定DNA • 1940 Brachet—Unna染色测定RNA • 1940 Casperson—紫外分光光度法检测DNA
Gene Chip
• 1990年，美国国会正式批准的“人类基因组计划” （Human Genome Project, 计划在15年内投入30 亿美元以上的资金进行人类基因组分析。
– 我国于1993年加入该计划，承担其中1%的任务， 即人类3号染色体短臂上约30Mb的测序任务。
– 2000年6月28日人类基因组工作草图完成。
视显微镜。 • 1886年，德国人Ernst Abbe 发明复消差显微镜，并改进了
油浸物镜，至此普通光学显微镜技术基本成熟。
Bausch & Lomb Investigator microscope – circa 1893
医学细胞生物学
研究的主要任务
以细胞作为生命活动的基本单位为出发点 探索生命活动基本规律
• 阐明细胞生命活动的结构基础
• 阐明生物生命活动的基本规律
研究内容
在不同层次(显微、亚显微与分子水平)上研究
细胞结构与功能
• 细胞核、染色体以及基因表达 • 细胞骨架体系 • 细胞增殖、分化、衰老与凋亡 • 细胞信号传递 • 真核细胞基因表达与调控 • 细胞起源与进化
四、注重课堂听课质量，每次课后及时复习、整理、 理解知识点。
五、将所学过的知识关联起来，多问几个为什么。
六、紧跟学科前沿，当前热点主要有信号转导、细胞 周期调控、 细胞凋亡、肿瘤细胞等。
小 结
一、细胞生物学及其研究的对象及目的
二、细胞生物学的发展历史
三、细胞生物学与医学
重点：细胞、细胞生物学的概念及细胞学说。
（四）实验细胞学阶段
从二十世纪初叶到二十世纪中叶。
1902 Boveri，Sutton——染色体遗传理论
1909 Harrison——组织培养
1910 Morgen——基因－染色体学说
1924 Feulgen——Feulgen染色测定DNA 1933 Ruska——电子显微镜 1940 Brachet——Unna染色测定RNA 1943 Cloude——高速离心提取细胞器
YuHong(余红)
E-mail：yh829@
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Welcome
Each of You
to My Medical Biology Class
课程要求
本课程分为理论和实验两部分，按教学进度表 的安排进行。课程共70学时，理论42学时，实 验28学时。理论每周3学时，实验每周4学时， 间周一次（分单、双周）。 实验课：鸿文楼三楼形态学实验室。要求课前 预习熟悉实验操作步骤，上课携带实验指导、 实验报告纸、铅笔、直尺，并穿工作服。
了解医学中的细胞生物学和分子遗传学
了解医学中的细胞生物学和分子遗传学一、细胞生物学的基本概念细胞生物学是研究细胞结构、功能和活动的科学领域。
它涉及到基本的细胞组成，包括细胞膜、核糖体、内质网和线粒体等。
在这个领域中，我们还可以了解到细胞器如何相互作用，以及细胞如何完成特定功能。
人体由数万亿个不同类型的细胞组成，每个细胞都承担着特定的功能。
通过研究细胞生物学，我们可以深入了解生命起源和发展过程中所涉及的丰富现象。
例如，通过观察和分析细胞分裂过程，科学家们可以揭示癌症发展的机制，并开发新药物来治疗这一类疾病。
二、分子遗传学与遗传信息传递1. DNA与RNA：DNA（脱氧核糖核酸）是生物体中存储遗传信息的分子。
在这个大而复杂的分子结构中，有四种碱基：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸苷（C）和鳙嘧啶（T）。
RNA（核糖核酸）则是将DNA信息转录成基因表达所需的中间分子。
2. 基因：基因是DNA上的一段特定序列，它编码了特定的蛋白质。
通过DNA复制和转录，这些基因可以传递给细胞并被翻译成蛋白质。
3. 蛋白质合成：在遗传信息传递过程中，基因经过转录形成mRNA，并通过核糖体翻译为蛋白质。
每个细胞中都包含着特定种类和数量的蛋白质，这些蛋白质扮演着维持生命活动的关键角色，如酶、调节器或结构组分等。
三、细胞生物学与分子遗传学的关联1. 细胞生物学与遗传信息传递：分子遗传学是细胞生物学的重要组成部分，两者密切相关。
在细胞内进行遗传信息的转录和翻译过程需要各类蛋白参与，并受到细胞内环境以及外界刺激等因素的调节。
通过理解这些互相作用和调控机制，科学家们可以更好地了解和研究细胞生物学。
2. 人类基因组计划：人类基因组计划的目标是测序和标识出人类全部基因，并将其功能与各种疾病相关性进行关联。
这个庞大而复杂的工作需要结合细胞生物学和分子遗传学的知识，以便更好地理解人类基因组在健康和疾病中的作用。
3. 分子医学的发展：通过对细胞生物学和分子遗传学的深入研究，科学家们在分子医学领域取得了许多重要进展。
细胞生物实验教学大纲
《细胞生物学》实验教学大纲（执笔人：张利平审核人：教学院长：）一、课程简介（一）课程代码：（二）课程名称：《细胞生物学》实验( Experiment of Cell Biology )（三）修读对象：生物科学及生物技术专业本科生（四）总学时与学分：27学时/3学分（五）考核方式：随堂测试（六）相关课程：医学细胞生物学、普通生物学、医学遗传学（七）内容提要：这本实验教材是为高等医学院校细胞生物学实验教学编写的，适用于四年制生物科学及生物技术专业学生。
细胞生物学实验课的教学目的，主要是通过基本技能训练以及观察分析实验结果，使学生了解并掌握有关的实验技术原理和操作方法，进而培养学生动手实践、观察分析和解决问题的能力。
为达到此目的，实验内容自成体系，着眼于加强学生的基本技能训练，以及观察分析问题和科学思维能力的培养。
大多数实验采用生活细胞材料，由学生自己动手取材和实验，使学生能对细胞获得生动的认识。
选编了一些生物医学常用的细胞生物学基本实验，如细胞的显微观察、细胞计数、细胞组分的分级分离、细胞组分的化学反应、细胞生理活动、细胞培养、细胞融合等，为后续的课程及医学研究打下一定基础。
二、教学目的和教学方法：培养学生基本的细胞生物学实验方法并培养学生的实际动手操作能力，帮助学生形成基础实验研究思路，为后续的学习和实验研究打下基础。
全书内容共5个实验，针对各专业学生教学根据具体情况采用学生动手操作为主，部分操作教师演示示教为辅的方式结合进行。
三、教学学时分配总学时27，各实验学时分配如下：实验一：鸡血细胞的融合实验 6学时实验二：细胞器的分级分离 6学时实验三：微丝染色及形态学观察 5学时实验四：细胞中碱性蛋白的显示 5学时实验五：红细胞膜的通透性 5学时四、选用教材和主要教学参考书教材：《细胞生物学》翟中和主编高等教育出版社出版教学参考书：1.分子细胞生物学韩贻仁科学出版社2.细胞生物学王德耀上海科学技术出版社3.细胞生物学研究方法与技术(第二版) 刘鼎新北医、协和医大联合出版社4.细胞生物学实验(第二版) 杨汉民高等教育出版社1997年07月出版5.Molecular Biology of the Cell 4th Edition, Bruce Alberts et al.6.Molecular Cell Biology 4th Edition, Harvey Lodish et al.目录实验一鸡血细胞的融合实验 (5)实验二细胞器的分级分离 (6)实验三微丝染色及形态学观察 (7)实验四细胞中碱性蛋白的显示 (9)实验五红细胞膜的通透性 (10)实验一鸡血细胞融合实验【教学目的】1.掌握细胞融合的概念及基本原理。
医学遗传学实验指导
实验室规则医学遗传学是高等医学院校本科生的重要生物医学课程，医学遗传学实验是现代医学研究的基础之一，它正在渗透到基础医学和临床医学的各个领域之中。
医学科学的发展与实验技术的不断提高和创新密不可分，现代医学的发展要求医学生具有扎实的生物学基础和基本的实验操作能力。
为此，在医学遗传学实验中，同学们应该掌握基本操作技能，勤于动手，培养自己认识问题和解决问题的能力。
为了保证实验课的学习效果，特制订以下规则，请同学们共同遵守。
1. 不迟到、不早退。
一定要穿白大衣准时进入实验室，上课期间保持安静，不做与实验无关的事情。
2.课前认真预习，了解实验目的、原理和方法，准备好实验用品（实验指导、绘图本、绘图笔、尺子、橡皮等）。
3.实验时认真操作，仔细观察，做好实验记录，认真书写作业与思考，按时完成作业。
4.操作时注意安全，不要擅自离开。
爱护各种仪器、设备、标本，如有损坏应及时向老师报告，主动登记，必要时按价赔偿。
5.保持实验室整洁，实验完毕，主动清理好实验用品，放回原处。
6.显微镜使用完毕后认真填写使用登记卡。
7.值日生要清理实验用具，打扫卫生，并关好门、窗、水、电。
实验一人类的皮纹分析一实验原理皮纹学是一门起源于西方的应用科学，目前广泛应用于人类学、遗传学、法医学以及作为临床某些疾病的辅助诊断。
皮纹学（Dermatoglyphics）系指手指、手掌、脚掌等处皮纹的呈现形态。
皮纹包括指纹、掌纹和足纹。
人类的皮肤由表皮和真皮构成。
真皮乳头向表皮突起，形成许多排列整齐、平行的乳头线，此线称为嵴纹，嵴纹上有许多汗腺的开口。
突起的嵴纹相互又形成凹陷的沟。
这些凹凸的纹理就构成了人体的指（趾）纹和掌纹。
人体的皮纹既有个体的特异性，又有高度的稳定性。
手指末端腹面的皮纹称为指纹。
指纹是在三个月的胎儿时期形成的，形成后终生不变。
根据纹理的走向和三叉点的数目，可将指纹分为三种基本类型：弓形纹、箕形纹和斗形纹。
弓形纹（Arch，A）：特点是嵴线由一侧至另一侧，呈弓形，无中心点和三叉点。
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细胞生物学及医学遗传学实验指导
实验一：拔毛细胞的制备和观察
实验目的：掌握拔毛细胞制备技术和显微镜观察方法，了解细胞形态和结构。
实验方法：
1.取一只小鼠或大鼠，用消毒剂擦拭身体，用镊子夹住一根毛发，在其生长的初始位置拔下。
2.将拔下的毛发放入离心管中，用10%无菌牛血清（FCS）悬浮液离心10分钟，将上清液放入新的离心管中。
3.向上清液中加入PBS，离心5分钟，去掉上清液，留下沉淀。
6.视觉显微镜下观察细胞形态。
实验注意事项：
1.任何时候要保持洁净操作，避免细菌、真菌污染。
2.镊子、离心管、试管等实验器材要事先消毒，并在操作过程中保持无菌状态。
3.离心速度、时间要准确掌握，避免将细胞过度打碎。
4.视觉显微镜观察时，要准备好适合的目镜、物镜和照明条件。
实验结果：
拔下的毛发通过制备，可得到细胞悬液。
在显微镜下，观察到细胞的形态和结构，可以发现其形状不规则，细胞质浅染，细胞核染色体呈现边缘离散的状态。
实验二：细胞凋亡的检测
实验目的：掌握细胞凋亡的信号转导机制和检测方法，了解其在细胞生命过程中的作用。
3.向沉淀中加入PBS，磨碎细胞，使细胞悬液更均匀。
4.加入Annexin V-fluorescein染色剂和PI（荧光素愈创木酸盐）染色剂，共同检测细胞凋亡。
5.在20-30分钟的暗室中保护细胞悬液充分染色。
6.在流式细胞仪下检测细胞凋亡情况。
1.试剂和仪器准备要充分，以保证实验的重复性和可靠性。
2.在实验操作过程中，要避免样品接触光线，影响检测结果。
3.试剂染色剂使用要防止交叉污染，减少假阳性率。
通过Annexin V-fluorescein和PI染色法，可以区分细胞凋亡和坏死。
在流式细胞仪下，可以检测到细胞凋亡和坏死的数量和比例，并得出相应的结果。