《医学细胞生物学》实验课程教学大纲
一、课程基本信息
课程代码：B0411002
课程名称：医学细胞生物学
课程性质：专业必修课
适用专业和年级：五年制临床医学,四年制护理及公共事业专业(区内,外)
开课学期：秋季学期
课程总学时：45学时（理论：30学时；实验：15学时）
课程简介：本课程针对医学本科一年级的学生，开设了显微镜的使用、细胞的生理、细胞的组织化学、细胞器的认
识、细胞周期、细胞的培养和和染色体技术等一系列实验课程，使学生通过本课程的学习，掌握和了解细胞生物学
的基本实验技术，提高实验技能，激发实验研究兴趣，探索细胞生命活动的本质和基本规律，为本科生的其它医学
课程学习以及将来的研究工作奠定良好的细胞学基础。
推荐教材：
1.结合我校实际编写的《医学细胞学实验指导》（单行本）;
参考书目：
1.章静波主编.《医学细胞生物学实验指导及习题集》.第1版.人民卫生出版社2004年；
2.《西安交通大学医学院医学生物学实验指导》（单行本）
二、课程总目标
《细胞生物学》既是生命科学的基础学科又是前沿科学，它的理论知识都是以客观的科学实验为基础，揭示细胞
生命活动的规律，因而具有独特的目的要求：
1、通过实验，使学生了解细胞生物学知识和理论的由来，建立感性认识，加深对理论知识的理解。
2、通过具体的实验操作，使学生了解细胞生物学的基本实验方法和技能，锻炼学生的动手能力。
3、通过实验，培养学生观察、比较、分析、综合的科学思维能力以及独立的工作能力和实事求是的科学作风。
4、使学生掌握书写实验报告、生物绘图、制表等方面的基本知识。
5、培养良好的科学研究习惯和团队合作精神。
三、大纲内容
实验一 动物细胞基本形态和结构的观察
【实验目的和要求】
1.掌握低倍镜、高倍镜的正确使用方法。
2.熟悉临时装片的制作方法。
3.了解普通显微镜构造及成像原理。
【实验内容】
1. 细胞形态和结构的观察；
2. 制作人口腔粘膜上皮细胞（临时装片）；
【主要实验仪器与器材】
1．普通光学显微镜
2. 实验装片（动物细胞永久装片等）
3 载玻片
4. 盖玻片
5 擦镜纸
6 镊子
8 消毒牙签
9 吸水纸
10 生理盐水
11. 教学投影仪及教学录像资料
12. 电脑
【作业】
1.撰写实验报告，画一个观察到的动物细胞简图。
2.怎样区分低倍、高倍和油镜？
3.一般情况下，使用高倍镜时要用小调节器，为什么？当小调节器不能向上或向下转动时怎么办？
形 式：
填写实验指导；
实验二 细胞化学
【实验目的和要求】
1.掌握用细胞化学方法进行细胞内DNA、RNA、酸性蛋白和碱性蛋白等生物大分子的定性和定位显示技术与原理。
掌握蟾蜍血涂片技术
2..熟悉细胞内化学成分的检测方法
3.了解其他细胞化学知识
【实验原理】
1、蟾蜍红细胞内酸性蛋白和碱性蛋白的显示
蛋白质的基本组成单位是氨基酸，它们同时具有氨基和羧基(在溶液中主要以—NH3+，—COO—式存在)，而自由氨基和羧基的游离取决于溶液的pH值，当蛋白质处于酸性溶液时，由于该溶液中正离子(H+ )多，从而抑制蛋白质中的COOH电离，于是造成蛋白质带正电荷多；当蛋白质处于碱性溶液时，由于该溶液中负离子(OH—)多，从而促使蛋白质中的COOH都电离成COO—，于是造成蛋白质带负电荷多；当蛋白质处于某一种pH溶液时，它恰好带有相等的正负电荷(呈兼性离子)。此时的pH值称为等电点(pL)，由于蛋白质除了末端氨基和末端羧基之外，还具有许多侧链，其上的许多基团在溶液中也都可以电离，因此，一个蛋白质分子表面四周都有电荷。不同蛋白质分子所带有的碱性基团和酸性基团的数量不等，故它们的等电点也不一样。因此蛋白质分子所带的净电荷取决于：(1)分子中碱性基团和酸性基团含量。(2)所处溶液的pH值，如在生理条件下，整个蛋白质带负电荷多。为酸性蛋白质(等电点偏向酸性)；带正电荷多，为碱性蛋白质(等电点偏向碱性)。据此，可将标本经三氯醋酸处理后，用不同pH的固绿染液(一种弱酸性染料，本身带负电荷)予以染色，可分别显示细胞内的酸性蛋白和碱性蛋白。
2、细胞内DNA和RNA的显示
细胞经甲基绿一哌洛宁染液处理后，其中DNA和RNA出现不同的呈色反应（Brachef反应），一般认为这是由于带有阴电荷的核酸与碱性染料哌洛宁及甲基绿具有不同的亲和力而进行选择性染色。甲基绿可使聚合程度较高的DNA染成蓝绿色，而哌洛宁与聚合程度较低的RNA结合，呈浅红色，因此可达到对细胞内的DNA与RNA进行定位定性分析。
3、液泡系的活体染色观察（选做，充分利用蟾蜍）
在动物细胞内，凡是由膜所包围的小泡和液泡除线粒体外都属于液泡系，包括高尔基器、溶酶体、微体、消化
泡、自噬小体、残体、胞饮液泡和吞噬泡，都是由一层单位膜包围而成。软骨细胞内含有较多的粗面内质网和发达
的高尔基复合体，能合成与分泌软骨粘蛋白及胶原纤维等，因而液泡系发达。中性红是液泡系特殊的活体染色剂，
只将液泡系染成红色，在细胞处于生活状态时，细胞质及核不被染色，中性红染色可能与液泡中的蛋白有关。
【主要实验仪器与器材】
1. 显微镜
2. 镊子 剪子 载玻片
3. 70％乙醇 5%三氯醋酸
4. 0.1%酸性固绿染液(1/150NHCl pH=2.0-2.5)
5. 0.1％碱性固绿染液(0.025%Na2C03，pH=8.0-8.5)
6. 染色器皿
7. 水浴箱
8. 甲基绿-哌罗宁混合液
9. 纯丙酮
10. 蟾蜍
11. 吸管
12. Ringer试液
13. 1/3000中性红等
【实验步骤】
1、 蟾蜍红细胞内酸性蛋白和碱性蛋白的显示
1.1 操作：取材制片 → 固定→ 三氯醋酸处理 →染色和镜检
1.2 结果观察
用pH 2.0—2.5酸性固绿染液染色结果，整个细胞质和核仁中蛋白质均被染成绿色，此即酸性蛋白在细胞内的分布，而胞核中染色质并不染上色(但时间太长可能染上色)。用pH8.0—8.5碱性固绿染液染色结果，只有细胞核内染色质被染绿色，此即碱性蛋白在细胞内的分布，而胞质及核仁并不染色。
2. 细胞内DNA和RNA的显示
2.1 操作：制作血涂片→固定→染色和镜检
2.2 结果观察：细胞质被染成浅红色，细胞核被染成蓝绿色，而其中核仁被染成紫红色。
3、 液泡系的活体染色观察（选做，充分利用蟾蜍）
3.1 步骤：取材 → 染色 → 冲洗 → 观察
3.2 结果观察 ：显微镜下观察，可见软骨细胞为椭圆形，细胞核周围有许多染成玫瑰红色。大小不一的小泡，即软骨细胞液泡系。
【注意事项】
1. 严格按照实验步骤操作；
【作业】
作业内容：
1. 撰写实验报告，用铅笔绘出Brachef反应的镜下所见。
2． 说明着色的碱性蛋白可能是什么物质?
形式：
纸质实验报告
实验三 细胞膜的生理
【实验目的和要求】
1.掌握对细胞膜吞噬活动和通透性的观察，掌握细胞膜的生理特性
2.熟悉观察细胞生理的一般方法
3.了解细胞吞噬运动
【实验原理】
1. 吞噬运动
大小两类吞噬细胞（即巨噬细胞和嗜中性粒细胞），专司吞噬作用，成为非特异免疫功能的重要组成部分。巨噬细胞由骨髓干细胞分化生成，然后进入血液到达各组织内，并进一步分化为各种巨噬细胞。当病原微生物或其它异物侵入机体时，能招引巨噬细胞，而巨噬细胞又有趋化性，能响应招引因子的招引，产生活跃的变形运动，主动向病原体和异物移行，在接触到病原体或异物时，即伸出伪足，将之包围并内吞入胞质，形成吞噬泡，继而细胞质中的初级溶酶体与吞噬泡发生融合，形成吞噬溶酶体，通过其中水解酶等作用将病原体杀死，消化分解，最后将不能消化的残渣排出细胞外。
2、 溶血作用与红细胞的通透性实验
细胞膜是细胞与环境进行物质交换的选择通透性屏障。它是一种半透膜，可选择性控制物质进出细胞。各种物质出入细胞的方式是不同的，水是生物界最普遍的溶剂，水分子可以按照物质浓度梯度从渗透压低的一侧通过细胞膜向渗透压高的一侧扩散，这种现象就是渗透。渗透作用是细胞膜的主要功能之一。将红细胞放在低渗盐溶液中，水分子大量渗到细胞内，可使细胞胀破，血红蛋白释放到介质中，由不透明的红细胞悬液变为红色透明的血红蛋白溶液，这种现象称为溶血。将红细胞放在某些等渗盐溶液中，由于红细胞膜对各种溶质的通透性不同，膜两侧的渗透压平衡会发生改变，也会发生溶血现象。因此，发生溶血现象所需时间长短可作为测量物质进入红细胞速度的一种指标。本实验选用红细胞作为细胞膜透性的实验材料，将其放入不同的介质溶液中，观察红细胞的变化。
【实验内容】
1. 吞噬运动
1.1. 小白鼠预处理→小白鼠注射l％鸡红细胞悬液lml→ 处死小鼠 →取小鼠腹腔液 →制片观察
1.2 结果
调节集光器使显微镜视野中光线稍暗些。在高倍镜下，先分辨清鸡红细胞和巨噬细胞。鸡红细胞是一些淡黄色、椭圆形有核的细胞；而数量较多，较大的圆形或不规则的细胞，其表面具有许多似刺毛状的小突起（伪足），胞质中含有数量不等的蓝色颗粒（为吞入的含台盼蓝的淀粉肉汤形成的吞噬泡），即为巨噬细胞。慢慢移动玻片标本，仔细观察巨噬细胞吞噬鸡红细胞的过程。可见有的鸡红细胞（1-多个）紧附于巨噬细胞表面；有的巨噬细胞已将l-数个红细胞部分吞入；有的巨噬细胞已吞入1个或几个红细胞在胞质中刚形成椭圆形的吞噬泡；有的巨噬细胞内的吞噬泡体积缩小，并呈圆形，这是已与初级溶解体发生融合，泡内物正在被消化分解。
2、 溶血作用与红细胞的通透性实验
2.1 操作
取血保存 →配30%的鸡红细胞（CRBC）悬液→ 取11支试管，按附表中所示测试溶液，分别取样各3ml，作出标记后，各管均加入红细胞悬液2 滴 →观察
2.2 结果
2.2.1 试管内液体分两层：上层浅黄色透明，下层红色不透明为不溶血（－），镜检红细胞完好呈双凹盘状。
2.2.2 如果试管内液体混浊，上层带红色者，称不完全溶血（＋或＋＋），镜检有部分红细胞呈碎片。
2.2.3 如果试管内液体变红而透明者，称完全溶血（＋＋＋），镜检发现细胞全部呈碎片。
【主要实验仪器与器材】
1. 鸡血细胞
2. 普通显微镜、
3. 普通离心机
4. 扭力天平
5. 10ml试管
6. 10ml刻度离心管
7. 试管架
8. 2ml注射器（无需针头）或5ml 移液管
9. 洗耳球
10. 滴管
11. 载玻片
12. 擦镜纸
13. 记号笔
14. 解剖盘
15. 剪刀
16. 镊子
17. 载玻片
18. 盖玻片
19. 注射器
20. 吸管
21. 吸水纸
22. 小白鼠
试剂一
1. 0.85%生理盐水
2. 4％台盼蓝染液
3. 6％淀粉肉汤(含台盼蓝染液)
4. 1% 鸡红细胞悬液
试剂二
1. Alsever 溶液
2. 0.128 mol/L NaCl 溶液
3. 0.05 mol/L NaCl 溶液
4. 0.4 mol/L NaCl 溶液
5. 0.128 mol/L NH4Cl 溶液
6. 0.128 mol/L NH4AC 溶液
7. 0.128 mol/L NaNO3溶液
8. 0.32 mol/L 葡萄糖
9. 0.32 mol/L 甘油
10. 0.32 mol/L 乙醇
11. 0.32 mol/L 丙酮
12. 蒸馏水
【注意事项】
1. 鸡血在离心时，试管均需在扭力天平上平衡。
2. 目测红细胞体积或置于带刻度的离心管中，加入生理盐水配成30%的红细胞悬液。
3. 试管中有红细胞和测试溶液时，不应强力摇晃，以免造成人为的红细胞破裂。
【作业】
作业内容：
1 在高倍镜下绘出处在不同吞噬阶段的巨噬细胞图各一个（如鸡红细胞附于巨噬细胞表面、部分吞入红细胞、吞入形成吞噬泡和吞噬泡已开始被消化分解等），示吞噬过程。
2 将实验结果记录下表
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试管编号 |
试剂种类 |
是否发生溶血现象 |
溶血时间 |
结果分析 |
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1 |
H2O |
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2 |
0.17 Mol氯化钠 |
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3 |
0.17 Mol氯化铵 |
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4 |
0.17 Mol硝酸钠 |
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5 |
0.12 Mol硫酸钠 |
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6 |
0.12 Mol草酸铵 |
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7 |
0.17 Mol醋酸铵 |
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8 |
0.32 Mol 葡萄糖 |
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9 |
0.32 Mol乙醇 |
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10 |
0.32 Mol丙醇 |
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11 |
0.32 Mol丙三醇 |
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形 式：
填写在报告上，随堂检查
实验四 细胞的超微结构和细胞器的观察
【实验目的和要求】
1 掌握细胞骨架的光镜临时装片标本的制作方法。
2 掌握光镜下动物细胞器的形态特征。
3. 掌握细胞超微结构的形态特征
4. 熟悉细胞超微结构电镜照片的识别。
5. 了解电子显微镜的基本结构原理。
【实验内容】
1、.细胞骨架的观察
1.1 步骤
取材→去垢处理→冲洗→固定→冲洗→染色→制片→观察
1.2 结果
显微镜下，可见口腔上皮细胞胞质内有被染成蓝色的网状结构，即为细胞骨架，结构清晰。
2、 其它细胞器的观察：
2.1 高尔基体的观察（猫神经节切片）
2.2 线粒体的观察（鼠肝切片）
2.3 中心体的观察（马蛔虫子宫切片）
3、 细胞的超微结构
细胞的超微结构指在电子显微镜下呈现的细胞内小于0.2μm的细微结构。本实验主要是通过电镜照片、幻灯片，分析和识别细胞超微结构的形态特点。 观看细胞超微结构的多媒体照片。
3.1 细胞膜
3.2 内质网
3.3 线粒体
3.4 高尔基体复合体
3.5 溶酶体
3.6 中心粒
3.7 核糖体
3.8 细胞骨架
3.9 核仁
3.10 核膜和核孔
3.11 染色质
【主要实验仪器与器材】
1. 普通光学显微镜
2. 实验装片（鼠肝切片、猫神经节切片、马蛔虫子宫切片等永久切片）
3. 教学投影仪及教学录像资料
4. 电脑
5. 载玻片
6. 吸水纸
7. 吸管
8. 镊子
9. 剪刀
10. 试管
11. 表面皿
12. 滴管
13. 消毒牙签
14. M缓冲液
15. 1% Triton X-100-PBS
16. 0.2 % 考马斯亮蓝
17. 生理盐水
18. 试管
19. 3 % 戊二醛
20. PBS
21. 水浴箱
【注意事项】
严格按照操作步骤进行实验
【作业】
作业内容：
1、 动物超微结构的范围是什么？
形 式：
随堂提问
实验五 细胞的有丝分裂和减数分裂
【实验目的和要求】
1 掌握动、植物细胞有丝分裂各期的主要特征。
2 掌握蝗虫精巢压片，掌握减数分裂各期的主要形态特征
3. 了解动物细胞无丝分裂的形态特征。
【实验内容】
1、动物细胞有丝分裂各期的观察
细胞周期：指细胞从第一次分裂结束产生新细胞到第二次分裂结束所经历的全过程，分为间期与分裂期两个阶段。有丝分裂：真核细胞的染色质凝集成染色体、复制的姐妹染色单体在纺锤丝的牵拉下分向两极，从而产生两个染色体数和遗传性相同的子细胞核的一种细胞分裂类型。通常划分为前期、前中期、中期、后期和末期五个阶段。
2. 植物细胞有丝分裂的观察（示教）
3. 无丝分裂的观察（示教）
4、观察各个发育时期生殖细胞形态特点
性细胞分裂时，染色体只复制一次，细胞连续分裂两次，染色体数目减半的一种特殊分裂方式。减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制，而且也是物种适应环境变化不断进化的机制。
4.1 精原细胞
4.2 初级精母细胞
4.3 次级精母细胞、精细胞： 第一次成熟分裂和第二次成熟分裂
4.4 精子：经过变形期形成精子，精子可分为头、中段和尾三部分
【主要实验仪器与器材】
1. 显微镜
2. 永久装片(有丝分裂、减数分裂)
3. 擦镜纸
4. 电脑
5. 投影仪
6. 教学录像资料
【作业】
作业内容：
1. 有丝分裂和减数分裂的异同点？
形 式：
随堂提问
实验六 细胞培养（选做）
【实验目的和要求】
1. 掌握细胞凋亡特点
2. 了解细胞培养的一般方法
【实验内容】
1、细胞培养步骤和注意事项（录像）
了解原代细胞培养的一般方法和步骤及培养过程中的无菌操作技术，原代培养细胞的观察方法。了解细胞冻存的方法。
2、细胞凋亡的过程和特点（录像）
2.1 细胞凋亡的过程：自然状态下，细胞自动结束生命的过程叫凋亡。细胞凋亡与细胞坏死不同。正常机体内的细胞，无论生长、分裂或分化，还是凋亡都在机体的精确调控之中。
2.2 细胞凋亡的特点：细胞变圆，染色质凝聚、分块，胞质皱缩。之后整个细胞通过发芽、起泡等方式形成一些球形的突起，并在其基部绞断而脱落形成大小不等内含胞质、细胞器及核碎片的凋亡小体，然后被周围细胞吞噬。其他特征：1 由基因控制；2 不引起炎症；3 质膜不破裂；4 染色质DNA的有控裂解。
3. 观察永久切片
【主要实验仪器与器材】
1. 显微镜
2. 永久装片(细胞凋亡)
3. 擦镜纸
4. 电脑
5. 投影仪
6. 教学录像资料
【作业】
作业内容：
1、凋亡细胞的特点是什么？
形 式：
随堂提问
实验七 染色体的制备（选做）
【实验目的和要求】
1 了解人体外周血培养和染色体标本的制备技术。
2 熟悉小白鼠细胞染色体制作方法和观察小白鼠染色体的形态和数目。
【实验内容】
1、了解人体外周血培养和染色体标本的制备技术（录像）
2、 学习小白鼠细胞染色体制作方法和观察小白鼠染色体的形态和数目
2.1 步骤 : 处死小鼠- 取股骨- 剪去骨两端少许-用注射器注射PBS入骨髓腔-收集骨髓-制作小白鼠细胞染色体玻片
2.2 结果观察: 在显微镜观察小白鼠染色体的形态和数目
[主要实验仪器与器材]
1. 小白鼠
2. 注射器（1ml,5ml）
3. 剪刀
4. 镊子
5. 玻璃吸管
6. 10ml刻度的离心管
7. 离心机
8. 载玻片
9. 盖玻片
10. 显微镜
11. 滤纸
12 .擦镜纸
13. 纱布
14. 恒温水浴锅
15. 0.01 % 秋水仙素
16. 0.075 M KCl
17. 固定液（甲醇：冰醋酸=3：1）
18. 2 % 柠檬酸钠
19. Giemsa染液
【注意事项】
记数染色体时观察细胞的标准为：
1．细胞完整，轮廓清晰，染色体分布在同一水平面上。
2．染色体形态和分布良好，计数为40条。
3．最好无重叠，即使有个别重叠，也要能明确辩认，以免差错。
4．所观察的细胞处于同一有丝分裂阶段，即染色体螺旋化程度或染色体长短大致一样。在所观察的细胞周围，没有离
散的单个或多个染色体存在，以免影响计数。
【作业】
作业内容：
1 小鼠的染色体为多少条？
2 撰写实验报告，绘出小鼠的染色体简图。
形 式：
书写实验报告
四、主要实验教材（指导书）及参考用书
.主要实验教材：
1.自编的《医学细胞生物学实验指导》（单行本）
参考用书：
1. 章静波主编. 《医学细胞生物学》. 第4版. 北京.人民卫生出版社.
2. 章静波主编. 《医学细胞生物学实验指导及习题集》. 第4版..北京. 人民卫生出版社.
备注：授课结束后，明确以下内容
五、考核方式及成绩评定
本课程采用平时考核、期末适量笔试来综合评定学生的实验成绩，着重考查学生对基本实验技能的掌握程度（尤其是对普通光学显微镜的应用能力）、实验结果的准确度、灵活运用所学知识技能分析表达的能力。平时考核主要体现在实验报告上。教师也可当堂对某个实验进行考核，对于操作得当、观察认真和实验结果优良的学生还可以给予加分鼓励（一般是加5-10分，累加计入当次实验报告成绩中）。实验报告的成绩实行百分制，每次成绩都登记在册，各次实验的平均分数将以适当比例纳入医学细胞生物学总成绩。
实验项目汇总表：
|
序号 |
实验编号 |
实验名称 |
时数 |
实验类别 |
实验类型 |
实验要求 |
每组人数 |
|
实验一 |
B041100201 |
动物细胞基本形态和结构的观察 |
3 |
专业必修 |
验证性 |
必修 |
20-25 |
|
实验二 |
B041100202 |
细胞化学 |
3 |
专业必修 |
验证性 |
必修 |
20-25 |
|
实验三 |
B041100203 |
细胞膜的生理 |
3 |
专业必修 |
验证性 |
必修 |
20-25 |
|
实验四 |
B041100204 |
细胞的超微结构 细胞器的观察 |
3 |
专业必修 |
演示性 |
必修 |
20-25 |
|
实验五 |
B041100205 |
细胞的有丝分裂和减数分裂 |
3 |
专业必修 |
验证性 |
必修 |
20-25 |
|
实验六 |
B041100206 |
细胞培养（选做） |
3 |
专业必修 |
选做 |
选做 |
20-25 |
|
实验七 |
B041100207 |
染色体的制备（选做） |
3 |
专业必修 |
选做 |
选做 |
20-25 |
注：
1、实验编号：实验编号十位，前八位为该课程代码（专业培养计划中的课程代码），第九、十位为该门课程的实验序号（01-99），独立设课的实验编号最后一位为“*”，非独立设课的实验编号最后一位为空。
2、实验类别：基础、专业基础、专业；实验类型：演示性、验证性、综合性、设计研究、其它；实验要求：必修、选修、其它。
执笔人：巩江
审定人：沙莎