《分子生物學》課程教學大綱

《分子生物學》教學大綱一、課程基本信息課程名稱分子生物學MolecularBiology課程編碼CHM420121020開課院部化學工程學院課程團隊分子生物學教學團隊學分2.0課內(nèi)學時32講授32實驗0上機0實踐0課外學時16適用專業(yè)化學授課語言中文先修課程生物化學課程簡介（限選）分子生物學是為化學專業(yè)本科生開設的一門專業(yè)選修課。它是從分子水平研究生命本質(zhì)的一門新興學科。本課程以生物化學為基礎，講授生物大分子（DNA、RNA和蛋白質(zhì)等）的結構與功能；從DNA到RNA再到蛋白質(zhì)的遺傳信息的復制、傳遞、轉(zhuǎn)錄和翻譯；原核與真核生物基因表達與調(diào)控；分子生物學的主要研究方法等內(nèi)容。這些內(nèi)容具有較強的系統(tǒng)性和連貫性，較好地體現(xiàn)了生命界的統(tǒng)一性和人們對生命信息傳遞的認識規(guī)律。通過本課程的學習，使學生掌握分子生物學的基本理論與技術，加深學生對生物大分子結構與功能的認識，了解分子生物學在各領域的應用，使學生具有扎實的分子生物學基礎，幫助學生擴大知識面，拓寬專業(yè)口徑，為學生獨立進行分子生物學實驗奠定理論基礎，同時，培養(yǎng)學生運用生物學和化學的思維方式來觀察和解決問題的能力，為以后在生物學相關領域的學習和研究和工作打下堅實的基礎。MolecularbiologyisaprofessionalelectivecourseforundergraduatesmajoringinChemistry.Itisanewsubjectthatinvestigatestheessenceoflifeatthemolecularlevel.Thiscourseisbasedonthecoursebiochemistryanditsmaincontentsinclude：thestructureandfunctionofthemacromolecules(especiallyDNA,RNAandproteins)；DNAreplication,recombinationandtranslocation；DNAtranscription(transcribinggeneticinformationfromDNAtoRNA)；translation(fromRNAintoprotein)；geneexpressionregulationofprokaryotesandeukaryotes；majortechniquesinmolecularbiology.etc.Thesecontentsaresystematicandshowtheunityoflifeandtheunderstandingofgeneticmessagetransmissionprinciple.Throughlearningofthiscourse,studentscanmasterthebasictheoryandtechnologyofmolecularbiology,haveadeepunderstandingoftherelationshipbetweenthestructureandfunction,understandtheapplicationofmolecularbiologyinvariousfields,andlayasolidfoundationofmolecularbiology.Furthermore,weaimtocultivatetheabilityofstudentstoobserveandsolveproblemsbymeansofbiologyandchemistryandlaythefoundationforthefuturebiological-relatedstudyandresearchwork.二、課程目標序號代號課程目標OBE畢業(yè)要求指標點任務自選1M1目標1：掌握核酸等生物大分子的性質(zhì)、遺傳信息傳遞的過程及調(diào)控，理解生物大分子結構與功能的關系。是3.23.22M2目標2：掌握分子生物學的常用技術及原理，了解有關分子生物學技術在生物及化學等相關領域的應用。是3.23.23M3目標3：培養(yǎng)學生利用分子生物學的基礎理論，在分子水平上研究化學問題的實驗方法及思維方式。是3.23.2三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標題課程內(nèi)容/重難點支撐課程目標課內(nèi)學時教學方式課外學時課外環(huán)節(jié)1第一章第一章緒論本章重點難點：分子生物學的研究內(nèi)容及前沿////21.11.1分子生物學的發(fā)展簡史分子生物學定義，發(fā)展簡史M11講授0/31.21.2分子生物學研究內(nèi)容分子生物學的研究內(nèi)容及其在生物學各領域的應用，分子生物學的發(fā)展趨勢及前景。M11講授0/4第二章第二章染色體與DNA本章重點難點：DNA的雙螺旋結構與DNA復制及功能之間的關系、DNA半保留復制的機制、DNA聚合酶在DNA復制中的作用、聚合酶鏈式反應////52.12.1染色體與DNA結構染色體概述，真核生物染色體，原核生物染色體，DNA的結構，原核生物與真核生物基因組區(qū)別。M12講授/討論2調(diào)研作業(yè)62.22.2DNA的復制DNA復制機制，聚合酶在DNA復制中的作用，原核和真核DNA復制過程和特點，DNA的修復與轉(zhuǎn)座。M13講授0/72.32.3常見的DNA操作技術聚合酶鏈式反應技術，基因組與基因文庫，基因敲除技術，定點突變技術。M22講授/討論2調(diào)研作業(yè)8第三章第三章基因轉(zhuǎn)錄本章重點難點：啟動子及終止子的結構特點及作用、RNA聚合酶的結構及其在轉(zhuǎn)錄過程中的作用、轉(zhuǎn)錄的基本過程、原核和真核生物mRNA的區(qū)別。////93.13.1轉(zhuǎn)錄的基本概念和轉(zhuǎn)錄起始RNA轉(zhuǎn)錄的基本特征，原核生物的啟動子，真核生物的啟動子，RNA聚合酶和轉(zhuǎn)錄起始，轉(zhuǎn)錄因子及順式作用元件M13講授0/103.23.2轉(zhuǎn)錄延伸和終止原核生物的轉(zhuǎn)錄延伸和特點，真核生物的轉(zhuǎn)錄延伸和特點，不依賴于ρ因子的終止子的結構與功能，依賴ρ因子的終止子的結構與功能，抗終止作用M11講授0/113.33.3原核生物和真核生物mRNA的特征及區(qū)別原核生物mRNA的特征、真核生物mRNA的特征，二者的區(qū)別M10.5講授0/123.43.4RNA的加工RNA加工的概念、加工的目的，真核生物RNA加工的過程M10.5講授0/133.53.5RNA相關技術RNA提取、mRNA分離純化、cDNA文庫、RNAiM2,M32講授/討論2作業(yè)14第四章第四章蛋白質(zhì)的生物合成本章重點難點：翻譯機器的組成和功能、tRNA和核糖體的結構與翻譯的關系、蛋白質(zhì)合成的生物學機制。////154.14.1蛋白質(zhì)合成的裝備mRNA的結構與功能，tRNA的結構與功能，三聯(lián)體密碼及其破譯,遺傳密碼的性質(zhì)，氨酰-tRNA合成酶，rRNA，核糖體的結構和功能M12講授/討論1調(diào)研作業(yè)164.24.2蛋白質(zhì)合成的生物學機制氨基酸的活化，翻譯的起始，肽鏈的延伸，肽鏈的終止，蛋白質(zhì)前體的加工。M12講授/討論1調(diào)研作業(yè)174.34.3蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運機制翻譯-運轉(zhuǎn)同步機制，翻譯后運轉(zhuǎn)機制，核定位蛋白的運轉(zhuǎn)機制，蛋白質(zhì)的降解。M11講授0/184.44.4蛋白質(zhì)相關實驗技術雙向電泳技術，質(zhì)譜技術，蛋白質(zhì)組、蛋白質(zhì)相互作用相關技術，酶的定向進化，EMSA。M2,M32講授/討論1作業(yè)19第五章第五章基因表達調(diào)控本章重點難點：原核基因調(diào)控機制的類型和特點、乳糖操縱子和色氨酸操縱子的調(diào)控模式，真核生物基因表達調(diào)控的特點以及幾種調(diào)控的方式、順式作用元件、反式作用因子之間協(xié)同作用的關系、DNA水平上基因表達調(diào)控的機制、轉(zhuǎn)錄機器的組成及轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控。////205.15.1乳糖操縱子與負控誘導系統(tǒng)原核生物調(diào)控機制的類型和特點，酶的誘導——lac體系受調(diào)控的證據(jù)，操縱子模型及其影響因子，乳糖操縱子中的其它問題。M12講授/討論1調(diào)研作業(yè)215.25.2色氨酸操縱子與負控誘導系統(tǒng)色氨酸操縱子的阻遏系統(tǒng)，弱化子與前導肽，弱化機制。M11講授1作業(yè)225.35.3真核生物基因表達調(diào)控真核生物DNA水平的調(diào)控，轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控（順式作用元件與基因調(diào)控，反式作用因子對轉(zhuǎn)錄的調(diào)控）M1,M33講授/討論1調(diào)研作業(yè)23第六章第六章重組DNA技術本章重點難點：DNA重組技術中常用的工具酶及其作用、DNA重組過程中常用載體、載體的構建和選擇應考慮的條件、目的基因和載體常用的連接方法////246.16.1概論重組DNA技術定義、基本原理及基本流程M31講授0/256.26.2重組DNA技術的工具工具酶（內(nèi)切酶、連接酶）的作用、載體的類型及結構特征、重組載體的構建M31講授0/266.36.3重組子篩選鑒定重組DNA的轉(zhuǎn)化方法、重組子篩選及鑒定方法、重組DNA技術的應用M31講授/討論4大作業(yè)四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細節(jié)總評占比1平時作業(yè)1.按照章節(jié)布置題目，每章節(jié)至少一道題目。2.成績采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準確性、是否按時上交、是否獨立完成評分。3.考核學生對分子生物學基本知識的掌握能力，學生綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力，題型可以包括選擇題、綜合分析題、思維導圖等。10%2大作業(yè)1.結合學科前沿，考查學生對于基因表達及調(diào)控過程的綜合理解及運用能力。2.根據(jù)作業(yè)的全面性、準確性評分。15%3課堂展示1.學生以小組為單位進行分工協(xié)作，圍繞一個小的主題，進行調(diào)研，收集資料并整理制作PPT，進行課堂展示，展示時間8-10min，同學提問時間2-3min。2.成績采用百分制，根據(jù)每組作業(yè)的實際完成情況以及每個同學的完成情況、參與討論的積極程度來評分。3.考核學生運用相關知識分析問題及解決問題的能力，考核學生的綜合素質(zhì)（如團隊精神、信息檢索及表達能力等）15%4期末考試1.閉卷考試，成績采用百分制，卷面成績總分100分。2.主要考核學生對分子生物學基礎知識的掌握程度，考察學生綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力，題型主要有名詞解釋、簡答題、論述題等。50%5課堂表現(xiàn)隨機檢查學生上課精神狀態(tài)、回答問題情況，考勤情況等10%五、評分細則序號課程目標考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1平時作業(yè)30%A-獨立思考、按時完成，作圖規(guī)范，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案準確。B-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準確。C-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式比較合理、答案準確。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，作圖不規(guī)范，解題思路混亂。2M1課堂表現(xiàn)10%A—出勤率高（缺勤2次以內(nèi)），課堂表現(xiàn)積極。B—出勤率高（缺勤3次以內(nèi)），課堂表現(xiàn)比較積極。C—出勤率較高（缺勤4次以內(nèi)），課堂表現(xiàn)尚可。D—出勤率不高（缺勤4次以上），課堂表現(xiàn)不積極。3M1期末考試60%（見試卷評分標準）4M2大作業(yè)20%A-文獻調(diào)研和資料查閱關鍵詞正確，查閱結果與課題內(nèi)容相關,調(diào)研報告書寫規(guī)范，內(nèi)容切合主題，同時結合課程所學知識點進行了升華和總結。B-文獻調(diào)研和資料查閱關鍵詞正確，查閱結果與課題內(nèi)容相關,調(diào)研報告書寫規(guī)范，內(nèi)容切合主題。C-文獻調(diào)研和資料查閱關鍵詞基本正確，查閱結果與課題內(nèi)容基本相關,調(diào)研報告書寫基本規(guī)范，內(nèi)容基本切合主題。D-文獻調(diào)研和資料查閱關鍵詞不正確，查閱結果與課題內(nèi)容不相關，調(diào)研報告書寫不規(guī)范，內(nèi)容偏離主題5M2課堂展示25%A-圍繞小的課題團隊分工合理，能夠獨立思考、按時完成，展示過程思路清晰，對課題有獨到的理解，觀點正確；個人貢獻度較高。B-圍繞小的課題團隊分工較合理，能夠獨立思考、按時完成，展示過程思路比較清晰，對課題較深的理解，觀點正確；個人貢獻度較高。C-圍繞小的課題團隊分工較合理，能夠獨立思考、按時完成，展示過程思路比較清晰，觀點較正確；個人能夠做出一定貢獻.D-跑題或團隊分工不合理，不能獨立思考，展示過程思路混亂，出現(xiàn)重大錯誤；個人基本未參與或貢獻度較低。6M2課堂表現(xiàn)5%A—出勤率高（缺勤2次以內(nèi)），課堂表現(xiàn)積極。B—出勤率高（缺勤3次以內(nèi)），課堂表現(xiàn)比較積極。C—出勤率較高（缺勤4次以內(nèi)），課堂表現(xiàn)尚可。D—出勤率不高（缺勤4次以上），課堂表現(xiàn)不積極。7M2期末考試50%（見試卷評分標準）8M3大作業(yè)20%A-文獻調(diào)研和資料查閱關鍵詞正確，查閱結果與課題內(nèi)容相關,調(diào)研報告書寫規(guī)范，內(nèi)容切合主題，同時結合課程所學知識點進行了升華和總結。B-文獻調(diào)研和資料查閱關鍵詞正確，查閱結果與課題內(nèi)容相關,調(diào)研報告書寫規(guī)范，內(nèi)容切合主題。C-文獻調(diào)研和資料查閱關鍵詞基本正確，查閱結果與課題內(nèi)容基本相關,調(diào)研報告書寫基本規(guī)范，內(nèi)容基本切合主題。D-文獻調(diào)研和資料查閱關鍵詞不正確，查閱結果與課題內(nèi)容不相關，調(diào)研報告書寫不規(guī)范，內(nèi)容偏離主題9M3課堂展示25%A-圍繞小的課題團隊