《分子生物學(xué)》課程教學(xué)大綱

PAGE1-本科生課程大綱課程名稱分子生物學(xué)課程代碼081702201321課程屬性學(xué)科基礎(chǔ)課時/學(xué)分32/2課程性質(zhì)選修實踐學(xué)時0責(zé)任教師課外學(xué)時0課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識教育/學(xué)科基礎(chǔ)/專業(yè)知識/工作技能，課程性質(zhì)：必修、選修一、課程介紹1.課程描述：分子生物學(xué)(molecularbiology)是研究核酸等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能及規(guī)律性的科學(xué)，即在分子水平上闡明生命活動的基本規(guī)律。通過學(xué)習(xí)生物大分子核酸和蛋白的結(jié)構(gòu)、生物合成、功能、調(diào)控以及人工改造等知識，在分子水平上了解生物的遺傳與進(jìn)化、基因的表達(dá)與調(diào)控、生物大分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、基因組特征、以及分子生物學(xué)的發(fā)展趨勢等。特別注重學(xué)習(xí)思考和分析食品科學(xué)中同分子生物學(xué)相關(guān)的問題，如轉(zhuǎn)基因食品、食品中生物活性分子如何通過調(diào)節(jié)和控制基因的表達(dá)來促進(jìn)或影響身體的健康等。通過了解和體會科學(xué)實驗和邏輯推理獲取知識的過程，提高發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題、進(jìn)行深入思考和邏輯分析、最終得出科學(xué)結(jié)論的創(chuàng)新能力。2.設(shè)計思路：本課程以了解DNA等生物大分子的結(jié)構(gòu)特點及結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系為主線，結(jié)合分子生物學(xué)研究的各種實驗技術(shù)，以教師課堂授課、學(xué)生自學(xué)英文教科書、學(xué)生講解，以及PBL（ProblemBasedLearning）等多種方式進(jìn)行。重視激發(fā)學(xué)生提出問題，并針對學(xué)生提出的問題進(jìn)行講解，并進(jìn)行隨堂考試，使同學(xué)們在積極思考，掌握得出科學(xué)結(jié)論的基本過程中理解并掌握分子生物學(xué)的主要知識，并提高自己的問題意識和調(diào)查研究能力。課程內(nèi)容包括三個互相交叉的內(nèi)容：分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識、分子生物學(xué)基本實驗技術(shù)、分子生物學(xué)重要成果及獲得過程。（1）分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識教學(xué)以講授為主，輔助以電子教案和多媒體課件，重點強調(diào)對知識的理解并培養(yǎng)自學(xué)的興趣。明確《分子生物學(xué)》的內(nèi)容范圍，包括產(chǎn)品分子的概念、核酸的各級結(jié)構(gòu)、DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄（翻譯部分自學(xué)）、染色體結(jié)構(gòu)、基因的損傷及修復(fù)、基因重組、RNA的編輯及新功能等相關(guān)內(nèi)容。在課堂教學(xué)期間，針對分子生物學(xué)知識新穎并不斷發(fā)展的特點，講授一些分子生物學(xué)領(lǐng)域的最新進(jìn)展。（2）分子生物學(xué)基本實驗技術(shù)為滿足同學(xué)們了解基本實驗技術(shù)的需求，并考慮到同學(xué)們將來可能進(jìn)行相關(guān)實驗的情況，在教師進(jìn)行基本講解后，采取同學(xué)們翻譯相關(guān)部分的英文教課書，制作相應(yīng)的PPT，由同學(xué)們進(jìn)行講解并加入提問與回答的環(huán)節(jié)。使同學(xué)們在專業(yè)外語、自學(xué)能力、表達(dá)能力、思維能力等諸多方面得到綜合訓(xùn)練。（3）分子生物學(xué)重要成果及獲得過程著重讓同學(xué)們了解科學(xué)知識獲得的過程，體會科學(xué)結(jié)論的來自不易以及有待進(jìn)一步驗證并不斷完善的科學(xué)研究內(nèi)涵。采取同學(xué)們課上和課下書面提出問題并自己尋找答案，然后教師有選擇性的總結(jié)并解答等方式，進(jìn)一步激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，并得到科學(xué)素養(yǎng)、提出和分析問題能力，交流溝通能力的訓(xùn)練。3.課程與其他課程的關(guān)系先修課程：有機化學(xué)及有機化學(xué)實驗、物理化學(xué)、生物化學(xué)、生物化學(xué)實驗、基因工程等。本課程同生物化學(xué)，細(xì)胞生物學(xué)和基因工程等課程關(guān)系密切，本課程的學(xué)習(xí)對生物化學(xué)知識的進(jìn)一步掌握，理解細(xì)胞生物學(xué)及基因工程等課程內(nèi)容有很大幫助。本課程是食品科學(xué)與工程和生物工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是相關(guān)學(xué)科的主干課程，主要學(xué)習(xí)分子水平上的基因表達(dá)與調(diào)控等。要求學(xué)生應(yīng)當(dāng)在對有機化學(xué)、物理化學(xué)、普通生物學(xué)、生物化學(xué)、生物化學(xué)實驗、以及基因工程等課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，充分掌握了相關(guān)的理論知識并對相關(guān)實驗的實踐有充分認(rèn)識。二、課程目標(biāo)掌握生物大分子核酸和蛋白的結(jié)構(gòu)、生物合成、功能、調(diào)控以及人工改造等知識，在分子水平上了解生物的遺傳與進(jìn)化、基因的表達(dá)與調(diào)控、生物大分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、基因組特征、以及分子生物學(xué)的發(fā)展趨勢，打好系統(tǒng)、全面的分子生物學(xué)理論基礎(chǔ)。學(xué)會思考和分析食品科學(xué)中同分子生物學(xué)相關(guān)的問題，如轉(zhuǎn)基因食品、食品中生物活性分子如何通過調(diào)節(jié)和控制基因的表達(dá)來促進(jìn)或影響身體的健康等。通過了解和體會科學(xué)實驗和邏輯推理獲取知識的過程，提高發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題、進(jìn)行深入思考和邏輯分析、最終得出科學(xué)結(jié)論的創(chuàng)新能力。三、學(xué)習(xí)要求食品分子生物學(xué)是一門比較抽象，需要深入思考并積極討論才能理解的課程，同時相關(guān)知識極其豐富，而且是一直在快速發(fā)展，知識更新快的新興學(xué)科。該課程涉及到生物、化學(xué)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和分析化學(xué)等諸多學(xué)科的內(nèi)容，在生物技術(shù)在食品科學(xué)中的應(yīng)用不斷增長的新時代，需要同學(xué)們不僅要有扎實的理論基礎(chǔ)，而且積極查閱相關(guān)資料，積極思考，同學(xué)們之間要積極討論，才能達(dá)到學(xué)習(xí)要求。同學(xué)們必須：（1）按時上課,上課認(rèn)真聽講，積極參與課堂討論、積極提出問題并先自己尋找答案。（2）保質(zhì)保量的按時完成課下作業(yè)。以3-5人小組為單位，翻譯英文教科書，平均每人3-5頁。（3）在前期各階段課外作業(yè)的基礎(chǔ)上制備合格的PPT，完成易懂、時間掌控合理、有深度的PPT講解，并能回答同學(xué)們提出的問題，還要針對其他小組的講解提出問題。根據(jù)翻譯、PPT講解及問題回答的情況給出相應(yīng)的成績。四、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容順序主題計劃課時主要內(nèi)容概述1.緒論分子概念及分子生物學(xué)簡介2指導(dǎo)學(xué)習(xí)，小分子及核酸分子的特點，分子生物學(xué)的簡單概念。2.分子生物學(xué)實驗方法基本實驗方法概述2簡單講述分離與提純，分子標(biāo)記，鑒定與分析，樣品的制備，基因工程相關(guān)技術(shù)等。布置英文翻譯及PPT制作作業(yè)，分組等。3.基因的概念基因的主要特點1回答以下問題：如何發(fā)現(xiàn)基因是DNA？為什么DNA可作為遺傳物質(zhì)？基因的基本功能？4.DNA復(fù)制DNA復(fù)制的過程及特點3認(rèn)識復(fù)制的復(fù)雜性，了解細(xì)胞如何完成此巨大工程？如何保障復(fù)制的準(zhǔn)確無誤？DNA復(fù)制的基本過程。5.DNA的損傷、修復(fù)、重組轉(zhuǎn)座，免疫機理DNA基因信息的保持與變化2回答DNA作為遺傳物質(zhì)遺傳信息如何變化，包括DNA的損傷、DNA修復(fù)、重組與轉(zhuǎn)座過程，免疫的分子機理等6.細(xì)菌的轉(zhuǎn)錄原核生物的轉(zhuǎn)錄過程6細(xì)菌的轉(zhuǎn)錄的基本原理，細(xì)菌中DNA轉(zhuǎn)錄生產(chǎn)RNA的細(xì)節(jié)及調(diào)控，細(xì)菌中轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)化及DNA同蛋白質(zhì)的相互作用。（交翻譯作業(yè)）7.真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄的復(fù)雜性2真核轉(zhuǎn)錄復(fù)雜性及其原因，聚合酶與啟動子等概念，實現(xiàn)轉(zhuǎn)錄所需條件，包括通用轉(zhuǎn)錄因子，促進(jìn)子（激活因子，特異因子），真核轉(zhuǎn)錄的基本過程及各種蛋白間的相互作用。8.染色質(zhì)結(jié)構(gòu)及其對基因轉(zhuǎn)錄的影響真核細(xì)胞核及染色體復(fù)雜結(jié)構(gòu)對轉(zhuǎn)錄的影響2核小體及染色體結(jié)構(gòu)，如何在復(fù)雜染色體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)轉(zhuǎn)錄的起始及延伸，核蛋白的修飾如何影響基因表達(dá)。組蛋白密碼的概念。9.RNA加工轉(zhuǎn)錄RNA的加工方式2RNA的剪切（剪接），加帽和多腺苷酸化，其它RNA加工，包括核糖體RNA（rRNA）的加工，轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）的加工，RNA編輯等。10.轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控RNA對基因的調(diào)控2mRNA的穩(wěn)定性對轉(zhuǎn)錄的影響及調(diào)控，功能性RNA,RNA干擾及小RNA的概念及其基因調(diào)控的機理，基因調(diào)控的組合等。11.復(fù)習(xí)課程總結(jié)2課程的重點在于深入理解分子及分子發(fā)揮功能的過程及機理等?？偨Y(jié)課程的主要內(nèi)容及關(guān)系。12.同學(xué)PPT制作及講解指導(dǎo)制作PPT6在課堂進(jìn)行一次PPT制作及指導(dǎo)；就分子生物學(xué)實驗方法進(jìn)行講解，并請同學(xué)們提問，討論，教師做出點評。五、參考教材與主要參考書1、選用教材（告知學(xué)生需要購買的教材）《MolecularBiology》第5版，RobertF.Weaver,McGraw-HillCompanies,2012。中文翻譯版。2、主要參考書《基礎(chǔ)分子生物學(xué)》第二版，鄭用璉編著，高等教育出版社，2012六、成績評定（一）考核方式A：A.閉卷考試B.開卷考試C.論文D.考查E.其他（二）成績綜合評分體系：成績綜合評分體系比例%1.課堂討論及平常表現(xiàn)10%2.課堂考試及作業(yè)成績30%