《分子生物学》课程教学大纲

PAGE1-本科生课程大纲课程名称分子生物学课程代码081702201321课程属性学科基础课时/学分32/2课程性质选修实践学时0责任教师课外学时0课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述：分子生物学(molecularbiology)是研究核酸等生物大分子的结构、功能及规律性的科学，即在分子水平上阐明生命活动的基本规律。通过学习生物大分子核酸和蛋白的结构、生物合成、功能、调控以及人工改造等知识，在分子水平上了解生物的遗传与进化、基因的表达与调控、生物大分子结构与功能的关系、基因组特征、以及分子生物学的发展趋势等。特别注重学习思考和分析食品科学中同分子生物学相关的问题，如转基因食品、食品中生物活性分子如何通过调节和控制基因的表达来促进或影响身体的健康等。通过了解和体会科学实验和逻辑推理获取知识的过程，提高发现科学问题、进行深入思考和逻辑分析、最终得出科学结论的创新能力。2.设计思路：本课程以了解DNA等生物大分子的结构特点及结构与功能的关系为主线，结合分子生物学研究的各种实验技术，以教师课堂授课、学生自学英文教科书、学生讲解，以及PBL（ProblemBasedLearning）等多种方式进行。重视激发学生提出问题，并针对学生提出的问题进行讲解，并进行随堂考试，使同学们在积极思考，掌握得出科学结论的基本过程中理解并掌握分子生物学的主要知识，并提高自己的问题意识和调查研究能力。课程内容包括三个互相交叉的内容：分子生物学基础知识、分子生物学基本实验技术、分子生物学重要成果及获得过程。（1）分子生物学基础知识教学以讲授为主，辅助以电子教案和多媒体课件，重点强调对知识的理解并培养自学的兴趣。明确《分子生物学》的内容范围，包括产品分子的概念、核酸的各级结构、DNA的复制和转录（翻译部分自学）、染色体结构、基因的损伤及修复、基因重组、RNA的编辑及新功能等相关内容。在课堂教学期间，针对分子生物学知识新颖并不断发展的特点，讲授一些分子生物学领域的最新进展。（2）分子生物学基本实验技术为满足同学们了解基本实验技术的需求，并考虑到同学们将来可能进行相关实验的情况，在教师进行基本讲解后，采取同学们翻译相关部分的英文教课书，制作相应的PPT，由同学们进行讲解并加入提问与回答的环节。使同学们在专业外语、自学能力、表达能力、思维能力等诸多方面得到综合训练。（3）分子生物学重要成果及获得过程着重让同学们了解科学知识获得的过程，体会科学结论的来自不易以及有待进一步验证并不断完善的科学研究内涵。采取同学们课上和课下书面提出问题并自己寻找答案，然后教师有选择性的总结并解答等方式，进一步激发同学们的学习兴趣，并得到科学素养、提出和分析问题能力，交流沟通能力的训练。3.课程与其他课程的关系先修课程：有机化学及有机化学实验、物理化学、生物化学、生物化学实验、基因工程等。本课程同生物化学，细胞生物学和基因工程等课程关系密切，本课程的学习对生物化学知识的进一步掌握，理解细胞生物学及基因工程等课程内容有很大帮助。本课程是食品科学与工程和生物工程专业的专业基础课，是相关学科的主干课程，主要学习分子水平上的基因表达与调控等。要求学生应当在对有机化学、物理化学、普通生物学、生物化学、生物化学实验、以及基因工程等课程学习的基础上，充分掌握了相关的理论知识并对相关实验的实践有充分认识。二、课程目标掌握生物大分子核酸和蛋白的结构、生物合成、功能、调控以及人工改造等知识，在分子水平上了解生物的遗传与进化、基因的表达与调控、生物大分子结构与功能的关系、基因组特征、以及分子生物学的发展趋势，打好系统、全面的分子生物学理论基础。学会思考和分析食品科学中同分子生物学相关的问题，如转基因食品、食品中生物活性分子如何通过调节和控制基因的表达来促进或影响身体的健康等。通过了解和体会科学实验和逻辑推理获取知识的过程，提高发现科学问题、进行深入思考和逻辑分析、最终得出科学结论的创新能力。三、学习要求食品分子生物学是一门比较抽象，需要深入思考并积极讨论才能理解的课程，同时相关知识极其丰富，而且是一直在快速发展，知识更新快的新兴学科。该课程涉及到生物、化学、拓扑结构和分析化学等诸多学科的内容，在生物技术在食品科学中的应用不断增长的新时代，需要同学们不仅要有扎实的理论基础，而且积极查阅相关资料，积极思考，同学们之间要积极讨论，才能达到学习要求。同学们必须：（1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论、积极提出问题并先自己寻找答案。（2）保质保量的按时完成课下作业。以3-5人小组为单位，翻译英文教科书，平均每人3-5页。（3）在前期各阶段课外作业的基础上制备合格的PPT，完成易懂、时间掌控合理、有深度的PPT讲解，并能回答同学们提出的问题，还要针对其他小组的讲解提出问题。根据翻译、PPT讲解及问题回答的情况给出相应的成绩。四、教学内容内容顺序主题计划课时主要内容概述1.绪论分子概念及分子生物学简介2指导学习，小分子及核酸分子的特点，分子生物学的简单概念。2.分子生物学实验方法基本实验方法概述2简单讲述分离与提纯，分子标记，鉴定与分析，样品的制备，基因工程相关技术等。布置英文翻译及PPT制作作业，分组等。3.基因的概念基因的主要特点1回答以下问题：如何发现基因是DNA？为什么DNA可作为遗传物质？基因的基本功能？4.DNA复制DNA复制的过程及特点3认识复制的复杂性，了解细胞如何完成此巨大工程？如何保障复制的准确无误？DNA复制的基本过程。5.DNA的损伤、修复、重组转座，免疫机理DNA基因信息的保持与变化2回答DNA作为遗传物质遗传信息如何变化，包括DNA的损伤、DNA修复、重组与转座过程，免疫的分子机理等6.细菌的转录原核生物的转录过程6细菌的转录的基本原理，细菌中DNA转录生产RNA的细节及调控，细菌中转录的转化及DNA同蛋白质的相互作用。（交翻译作业）7.真核细胞转录真核细胞转录的复杂性2真核转录复杂性及其原因，聚合酶与启动子等概念，实现转录所需条件，包括通用转录因子，促进子（激活因子，特异因子），真核转录的基本过程及各种蛋白间的相互作用。8.染色质结构及其对基因转录的影响真核细胞核及染色体复杂结构对转录的影响2核小体及染色体结构，如何在复杂染色体结构的基础上实现转录的起始及延伸，核蛋白的修饰如何影响基因表达。组蛋白密码的概念。9.RNA加工转录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，包括核糖体RNA（rRNA）的加工，转运RNA（tRNA）的加工，RNA编辑等。10.转录后的调控RNA对基因的调控2mRNA的稳定性对转录的影响及调控，功能性RNA,RNA干扰及小RNA的概念及其基因调控的机理，基因调控的组合等。11.复习课程总结2课程的重点在于深入理解分子及分子发挥功能的过程及机理等。总结课程的主要内容及关系。12.同学PPT制作及讲解指导制作PPT6在课堂进行一次PPT制作及指导；就分子生物学实验方法进行讲解，并请同学们提问，讨论，教师做出点评。五、参考教材与主要参考书1、选用教材（告知学生需要购买的教材）《MolecularBiology》第5版，RobertF.Weaver,McGraw-HillCompanies,2012。中文翻译版。2、主要参考书《基础分子生物学》第二版，郑用琏编著，高等教育出版社，2012六、成绩评定（一）考核方式A：A.闭卷考试B.开卷考试C.论文D.考查E.其他（二）成绩综合评分体系：成绩综合评分体系比例%1.课堂讨论及平常表现10%2.课堂考试及作业成绩30%