《分子生物学》课程教学大纲

《分子生物学》教学大纲一、课程基本信息课程名称分子生物学MolecularBiology课程编码CHM420121020开课院部化学工程学院课程团队分子生物学教学团队学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时16适用专业化学授课语言中文先修课程生物化学课程简介（限选）分子生物学是为化学专业本科生开设的一门专业选修课。它是从分子水平研究生命本质的一门新兴学科。本课程以生物化学为基础，讲授生物大分子（DNA、RNA和蛋白质等）的结构与功能；从DNA到RNA再到蛋白质的遗传信息的复制、传递、转录和翻译；原核与真核生物基因表达与调控；分子生物学的主要研究方法等内容。这些内容具有较强的系统性和连贯性，较好地体现了生命界的统一性和人们对生命信息传递的认识规律。通过本课程的学习，使学生掌握分子生物学的基本理论与技术，加深学生对生物大分子结构与功能的认识，了解分子生物学在各领域的应用，使学生具有扎实的分子生物学基础，帮助学生扩大知识面，拓宽专业口径，为学生独立进行分子生物学实验奠定理论基础，同时，培养学生运用生物学和化学的思维方式来观察和解决问题的能力，为以后在生物学相关领域的学习和研究和工作打下坚实的基础。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、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：掌握核酸等生物大分子的性质、遗传信息传递的过程及调控，理解生物大分子结构与功能的关系。是3.23.22M2目标2：掌握分子生物学的常用技术及原理，了解有关分子生物学技术在生物及化学等相关领域的应用。是3.23.23M3目标3：培养学生利用分子生物学的基础理论，在分子水平上研究化学问题的实验方法及思维方式。是3.23.2三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第一章第一章绪论本章重点难点：分子生物学的研究内容及前沿////21.11.1分子生物学的发展简史分子生物学定义，发展简史M11讲授0/31.21.2分子生物学研究内容分子生物学的研究内容及其在生物学各领域的应用，分子生物学的发展趋势及前景。M11讲授0/4第二章第二章染色体与DNA本章重点难点：DNA的双螺旋结构与DNA复制及功能之间的关系、DNA半保留复制的机制、DNA聚合酶在DNA复制中的作用、聚合酶链式反应////52.12.1染色体与DNA结构染色体概述，真核生物染色体，原核生物染色体，DNA的结构，原核生物与真核生物基因组区别。M12讲授/讨论2调研作业62.22.2DNA的复制DNA复制机制，聚合酶在DNA复制中的作用，原核和真核DNA复制过程和特点，DNA的修复与转座。M13讲授0/72.32.3常见的DNA操作技术聚合酶链式反应技术，基因组与基因文库，基因敲除技术，定点突变技术。M22讲授/讨论2调研作业8第三章第三章基因转录本章重点难点：启动子及终止子的结构特点及作用、RNA聚合酶的结构及其在转录过程中的作用、转录的基本过程、原核和真核生物mRNA的区别。////93.13.1转录的基本概念和转录起始RNA转录的基本特征，原核生物的启动子，真核生物的启动子，RNA聚合酶和转录起始，转录因子及顺式作用元件M13讲授0/103.23.2转录延伸和终止原核生物的转录延伸和特点，真核生物的转录延伸和特点，不依赖于ρ因子的终止子的结构与功能，依赖ρ因子的终止子的结构与功能，抗终止作用M11讲授0/113.33.3原核生物和真核生物mRNA的特征及区别原核生物mRNA的特征、真核生物mRNA的特征，二者的区别M10.5讲授0/123.43.4RNA的加工RNA加工的概念、加工的目的，真核生物RNA加工的过程M10.5讲授0/133.53.5RNA相关技术RNA提取、mRNA分离纯化、cDNA文库、RNAiM2,M32讲授/讨论2作业14第四章第四章蛋白质的生物合成本章重点难点：翻译机器的组成和功能、tRNA和核糖体的结构与翻译的关系、蛋白质合成的生物学机制。////154.14.1蛋白质合成的装备mRNA的结构与功能，tRNA的结构与功能，三联体密码及其破译,遗传密码的性质，氨酰-tRNA合成酶，rRNA，核糖体的结构和功能M12讲授/讨论1调研作业164.24.2蛋白质合成的生物学机制氨基酸的活化，翻译的起始，肽链的延伸，肽链的终止，蛋白质前体的加工。M12讲授/讨论1调研作业174.34.3蛋白质转运机制翻译-运转同步机制，翻译后运转机制，核定位蛋白的运转机制，蛋白质的降解。M11讲授0/184.44.4蛋白质相关实验技术双向电泳技术，质谱技术，蛋白质组、蛋白质相互作用相关技术，酶的定向进化，EMSA。M2,M32讲授/讨论1作业19第五章第五章基因表达调控本章重点难点：原核基因调控机制的类型和特点、乳糖操纵子和色氨酸操纵子的调控模式，真核生物基因表达调控的特点以及几种调控的方式、顺式作用元件、反式作用因子之间协同作用的关系、DNA水平上基因表达调控的机制、转录机器的组成及转录水平的调控。////205.15.1乳糖操纵子与负控诱导系统原核生物调控机制的类型和特点，酶的诱导——lac体系受调控的证据，操纵子模型及其影响因子，乳糖操纵子中的其它问题。M12讲授/讨论1调研作业215.25.2色氨酸操纵子与负控诱导系统色氨酸操纵子的阻遏系统，弱化子与前导肽，弱化机制。M11讲授1作业225.35.3真核生物基因表达调控真核生物DNA水平的调控，转录水平的调控（顺式作用元件与基因调控，反式作用因子对转录的调控）M1,M33讲授/讨论1调研作业23第六章第六章重组DNA技术本章重点难点：DNA重组技术中常用的工具酶及其作用、DNA重组过程中常用载体、载体的构建和选择应考虑的条件、目的基因和载体常用的连接方法////246.16.1概论重组DNA技术定义、基本原理及基本流程M31讲授0/256.26.2重组DNA技术的工具工具酶（内切酶、连接酶）的作用、载体的类型及结构特征、重组载体的构建M31讲授0/266.36.3重组子筛选鉴定重组DNA的转化方法、重组子筛选及鉴定方法、重组DNA技术的应用M31讲授/讨论4大作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1.按照章节布置题目，每章节至少一道题目。2.成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3.考核学生对分子生物学基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型可以包括选择题、综合分析题、思维导图等。10%2大作业1.结合学科前沿，考查学生对于基因表达及调控过程的综合理解及运用能力。2.根据作业的全面性、准确性评分。15%3课堂展示1.学生以小组为单位进行分工协作，围绕一个小的主题，进行调研，收集资料并整理制作PPT，进行课堂展示，展示时间8-10min，同学提问时间2-3min。2.成绩采用百分制，根据每组作业的实际完成情况以及每个同学的完成情况、参与讨论的积极程度来评分。3.考核学生运用相关知识分析问题及解决问题的能力，考核学生的综合素质（如团队精神、信息检索及表达能力等）15%4期末考试1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2.主要考核学生对分子生物学基础知识的掌握程度，考察学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有名词解释、简答题、论述题等。50%5课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况，考勤情况等10%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1平时作业30%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确。B-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确。C-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确。D-作业抄袭，未能按时完成，作图不规范，解题思路混乱。2M1课堂表现10%A—出勤率高（缺勤2次以内），课堂表现积极。B—出勤率高（缺勤3次以内），课堂表现比较积极。C—出勤率较高（缺勤4次以内），课堂表现尚可。D—出勤率不高（缺勤4次以上），课堂表现不积极。3M1期末考试60%（见试卷评分标准）4M2大作业20%A-文献调研和资料查阅关键词正确，查阅结果与课题内容相关,调研报告书写规范，内容切合主题，同时结合课程所学知识点进行了升华和总结。B-文献调研和资料查阅关键词正确，查阅结果与课题内容相关,调研报告书写规范，内容切合主题。C-文献调研和资料查阅关键词基本正确，查阅结果与课题内容基本相关,调研报告书写基本规范，内容基本切合主题。D-文献调研和资料查阅关键词不正确，查阅结果与课题内容不相关，调研报告书写不规范，内容偏离主题5M2课堂展示25%A-围绕小的课题团队分工合理，能够独立思考、按时完成，展示过程思路清晰，对课题有独到的理解，观点正确；个人贡献度较高。B-围绕小的课题团队分工较合理，能够独立思考、按时完成，展示过程思路比较清晰，对课题较深的理解，观点正确；个人贡献度较高。C-围绕小的课题团队分工较合理，能够独立思考、按时完成，展示过程思路比较清晰，观点较正确；个人能够做出一定贡献.D-跑题或团队分工不合理，不能独立思考，展示过程思路混乱，出现重大错误；个人基本未参与或贡献度较低。6M2课堂表现5%A—出勤率高（缺勤2次以内），课堂表现积极。B—出勤率高（缺勤3次以内），课堂表现比较积极。C—出勤率较高（缺勤4次以内），课堂表现尚可。D—出勤率不高（缺勤4次以上），课堂表现不积极。7M2期末考试50%（见试卷评分标准）8M3大作业20%A-文献调研和资料查阅关键词正确，查阅结果与课题内容相关,调研报告书写规范，内容切合主题，同时结合课程所学知识点进行了升华和总结。B-文献调研和资料查阅关键词正确，查阅结果与课题内容相关,调研报告书写规范，内容切合主题。C-文献调研和资料查阅关键词基本正确，查阅结果与课题内容基本相关,调研报告书写基本规范，内容基本切合主题。D-文献调研和资料查阅关键词不正确，查阅结果与课题内容不相关，调研报告书写不规范，内容偏离主题9M3课堂展示25%A-围绕小的课题团队