本教材分為3個部分,共設置30個實驗項目:
1.細胞生物學實驗,內(nèi)容包括光學顯微鏡的使用、細胞基本形態(tài)的觀察、細胞臨時標本片的制備、細胞的顯微及亞顯微結構的觀察、細胞的生理活動、細胞分裂增殖等。
2.醫(yī)學遺傳學實驗,內(nèi)容包括人類染色質(zhì)標本的制備和觀察、遺傳毒理實驗、遺傳平衡分析、皮紋分析、人類性狀的遺傳學分析和產(chǎn)前診斷等。
3.開放性實驗,內(nèi)容包括細胞的原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)、細胞凋亡的流式檢測、類器官和器官芯片技術、基因診斷技術等。
第一、二部分適用于本科生課堂教學,突出專業(yè)基礎教育的重要性和教學可行性。
第三部分適用于優(yōu)秀本科生和研究生進行科學研究,可以激發(fā)學生參與科研的愿望和興趣,培養(yǎng)和提高學生科研實驗能力,為培養(yǎng)卓越人才而設置。
①繪制實驗流程圖,幫助學生構建整體認知:每項實驗均繪制實驗操作流程圖,幫助學生構建對實驗內(nèi)容的整體認知,更加直觀地認識、清晰地理解實驗的內(nèi)容。②增加豐富圖片,使教材可讀性更強:較以往教材,增加關鍵結果、相關器材或設備的圖片,圖片來源于編者在實驗教學和科學研究中獲取的原創(chuàng)資料。③增設開放性與前沿實驗,提升學生綜合能力:第三部分增設開放性實驗,適用于優(yōu)秀本科生和研究生進行科學研究。增加前沿實驗技術,如類器官和器官芯片的應用等,可以激發(fā)學生參與科學研究的愿望和興趣,培養(yǎng)和提高學生科研實驗能力,培養(yǎng)卓越醫(yī)學人才,助力新醫(yī)科建設。④補充數(shù)字資源,提高教材內(nèi)容豐富性:重點實驗項目增加二維碼掃碼后可觀看相關實驗結果視頻或實驗操作的視頻,使內(nèi)容呈現(xiàn)更直觀,教材更生動。
醫(yī)學細胞生物學和遺傳學是現(xiàn)代醫(yī)學和生命科學的前沿學科,是醫(yī)學的重要基礎課程,是醫(yī)學生必需掌握的實驗方法和技能之一。為適應現(xiàn)代醫(yī)學教育改革之需要,按照學科發(fā)展特點 及國家衛(wèi)生健康委員會十四五期間對高素質(zhì)醫(yī)藥衛(wèi)生人才的培養(yǎng)要求,編委會根據(jù)課程實驗教學大綱的需要,啟動了《醫(yī)學細胞生物學與遺傳學實驗指導》的修訂工作。本教材立足經(jīng)典、把握前沿,在重視學生三基訓練(基本理論、基本知識、基本技能)的同時,也廣泛吸收了國內(nèi)外醫(yī)學院校先進的教學理念,注重培養(yǎng)學生獨立思考和創(chuàng)新研究能力,并把教師們的科研工作經(jīng)驗融入教材編寫中。
醫(yī)學細胞生物學是從細胞、亞細胞及分子水平研究細胞并探討其生命活動規(guī)律的一門學科。醫(yī)學遺傳學是研究遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、傳遞規(guī)律以及遺傳信息表達的科學,是研究人類疾病與遺傳關系的一門學科。兩門學科的基礎知識聯(lián)系密切,實驗技術互為基礎,因此精心選擇實驗教學內(nèi)容是實驗教材編寫的核心。全書共設置了34 個實驗項目,在編排上分設三個部分:①醫(yī)學細胞生物學實驗,內(nèi)容包括普通光學顯微鏡的構造和使用、細胞臨時玻片標本的制備與觀察、細胞的顯微及亞顯微結構的觀察、細胞化學和細胞的生理活動、細胞的增殖分裂等;②醫(yī)學遺傳學實驗,內(nèi)容包括染色體的相關實驗(人類染色體標本的制備、非顯帶和G 顯帶核型分析、姐妹染色單體交換實驗、微核檢測)、群體遺傳分析的相關實驗(苯硫脲嘗味試驗及遺傳平衡分析、人類皮紋分析、人類ABO 血型檢測和遺傳學分析)以及產(chǎn)前診斷技術等;③開放性實驗,內(nèi)容包括細胞的原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)、細胞凋亡的Hoechst 33258 染色檢測、DNA- 蛋白質(zhì)交聯(lián)檢測、三維肝細胞聚球體模型構建與細胞活力檢測、基于肝器官芯片技術的肝損傷研究等。第一和第二部分適用于本科生課堂實驗教學,突出專業(yè)基礎教育的重要性和教學可行性。第三部分適用于優(yōu)秀本科生和研究生進行課題研究,激發(fā)學生參與科研的興趣和意愿,培養(yǎng)和提高學生科研實驗能力,培養(yǎng)卓越醫(yī)學人才,助力新醫(yī)科建設。
每個實驗項目內(nèi)容簡明扼要,對實驗的目的、原理、器材與用品、步驟與方法等都進行了科學合理以及縝密規(guī)范的闡述;作業(yè)與思考題,可引導和啟發(fā)學生對實驗結果 進行判斷、分析并作出結論;每個實驗項目后面羅列了試劑配制與存放方法,方便實驗人員配制試劑;全書的插圖和照片來源于編寫者在實驗教學和科學研究中獲取的資料;本書通過掃描二維碼可獲取實驗相關的鏡下彩圖、視頻和實驗流程圖等,增加了 教材的實用性。本書既可作為高等醫(yī)藥院校的醫(yī)學細胞生物學、醫(yī)學遺傳學和醫(yī)學生物學實驗課的教學用書,又可作為相關課程教學、科研人員的參考用書。
本實驗教材由湖北科技學院、廣西醫(yī)科大學、昆明醫(yī)科大學和攀枝花學院四所高等院校的老師共同編寫。在編寫過程中,大家付出了辛勤的勞動,我們在此表示衷心的感謝。由于水平有限,書中難免存在錯誤,懇請用書專家、同行和同學們批評指正!我們一定認真收集大家的寶貴意見,以便再版時進一步完善教材內(nèi)容、提高編寫水平。
馬 萍 方 玲
2024 年4 月
教授,碩士生導師,湖北名師,咸寧市健康環(huán)境工程技術研究中心負責人,從事環(huán)境生物醫(yī)學和分子毒理學研究。
實驗規(guī)則和實驗室注意事項 /1
第一部分 醫(yī)學細胞生物學實驗 /2
實驗一 普通光學顯微鏡的構造和使用 /2
實驗二 動物細胞基本形態(tài)結構的觀察 /9
實驗三 細胞臨時玻片標本的制備與觀察 /12
實驗四 細胞密度和細胞活力的測定 /16
實驗五 細胞的顯微測量 /19
實驗六 細胞吞噬活動 /21
實驗七 紅細胞溶血實驗 /24
實驗八 細胞器的觀察 /26
實驗九 細胞器的分級分離與特異染色 /29
實驗十 微絲玻片標本的制備與觀察 /32
實驗十一 細胞中微管的免疫熒光染色與形態(tài)觀察 /35
實驗十二 小鼠骨髓細胞染色體標本的制備與觀察 /37
實驗十三 細胞有絲分裂的觀察 /40
實驗十四 蝗蟲精巢細胞減數(shù)分裂標本的制備與觀察 /44
第二部分 醫(yī)學遺傳學實驗 /48
實驗十五 人體外周血淋巴細胞培養(yǎng)及染色體標本制備 /48
實驗十六 人類正常非顯帶染色體核型分析 /51
實驗十七 人類染色體G 顯帶標本制備與G 帶染色體識別 /53
實驗十八 姐妹染色單體交換標本的制備與分析 /59
實驗十九 人類X 染色質(zhì)標本的制備與觀察 /62
實驗二十 微核測定法檢測小鼠骨髓細胞染色體畸變 /64
實驗二十一 核仁組織區(qū)銀染顯示與觀察 /67
實驗二十二 苯硫脲嘗味試驗及遺傳平衡分析 /69
實驗二十三 人類皮紋分析 /72
實驗二十四 人類ABO 血型檢測和遺傳學分析 /77
實驗二十五 三體綜合征的產(chǎn)前診斷 /79
第三部分 開放性實驗 /81
實驗二十六 細胞的原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng) /81
實驗二十七 石蠟切片制作與HE 染色 /84
實驗二十八 細胞凋亡的Hoechst 33258 染色檢測 /86
實驗二十九 小鼠有創(chuàng)肺功能檢測 /89
實驗三十 人類性別決定基因SRY 的檢測 /91
實驗三十一 DNA- 蛋白質(zhì)交聯(lián)檢測 /93
實驗三十二 基于STR 分型的親子鑒定 /95
實驗三十三 三維肝細胞聚球體模型構建與細胞活力檢測 /99
實驗三十四 基于肝器官芯片技術的肝損傷研究 /101
參考文獻 /104
附錄 人類染色體G 顯帶圖片 /106