《分子生物学》教学大纲

《分子生物学》教学大纲总学时：90学时，讲授：72学时，实习：18学时适用专业：生物技术及应用专业一、课程的性质及任务《分子生物学》是我院应用生物技术专业一门重要的专业必修课。分子生物学是一门近年来发展迅速并且在生命科学领域里应用越来越广泛、影响越来越深远的一个学科。从学科角度来讲，分子生物学函盖面非常广，与生物化学和细胞生物学等生命科学主干课程有一些交叉。为了避免重复，本课程主要从生物大分子的水平来阐述遗传信息的传递（DNA复制和突变修复等），及基因表达（DNA到RNA到蛋白质）这两个重要的生命过程；将突出生物大分子结构与功能的关系及其如何操作这两个重要的生命过程。通过与实践教学相结合，系统地介绍与基因克隆相关的DNA技术，使学生们掌握一些基本的分子生物学技术。二、课程的基本要求设置本课程目的是让学生比较全面、系统地学习分子生物学基本理论、基础知识和基本操作技术，了解和认识分子生物学研究及发展方向，为今后进一步学习和从事本专业相关工作奠定基础。教学上要求：1.授课内容逻辑清晰、主次分明；2.语言简明、易懂、生动；3.幻灯等多媒体制作精细；4.讲课态度认真、负责，让学生听明白，领会。教学方法：多媒体教学，多途径考核（平时小考、作业、课堂讨论和期末考试等结合）。三、教学内容第一章绪论目的要求：了解和学习分子生物学概况，为进一步学习本课程后续内容做铺垫。重点、难点：分子生物学的研究内容、分子生物学发展前景。教学内容：分子生物学发展简史、人类基因组计划简介、分子生物学的研究内容、分子生物学发展前景。第二章分子生物学技术目的要求：介绍核酸的提取和纯化、凝胶电泳技术、PCR技术、核酸分子杂交技术等。重点、难点：核酸的提取和纯化、凝胶电泳技术、PCR技术、核酸分子杂交技术、蛋白质分析技术。教学内容：核酸的提取和纯化、凝胶电泳技术、DNA序列测定、PCR技术、核酸分子杂交技术、蛋白质分析技术、基因克隆技术。第三章DNA的结构与性质目的要求：介绍核酸的一些基本性质，为了解遗传信息遗传、基因表达与调控和掌握DNA技术做铺垫。重点、难点：DNA结构、DNA的光谱和热性质、RNA结构、基因组的复杂性、DNA超螺旋。教学内容：DNA结构、DNA的化学和物理性质、DNA的光谱和热性质、染色体、RNA结构、DNA超螺旋。第四章DNA复制目的要求：使学生掌握DNA复制的基本概念和机制，为学生理解和掌握DNA技术打下基础重点、难点：DNA聚合酶、细菌DNA复制、真核DNA复制、DNA复制的调控。教学内容：DNA复制概览、细菌DNA复制、真核DNA复制、DNA复制的调控。第五章DNA损伤与修复目的要求：使学生了解和掌握DNA损伤的原因、类型和修复机制。重点、难点：DNA损伤、DNA修复。教学内容：DNA突变、DNA损伤、DNA修复、基因重组第六章RNA的转录与加工目的要求：使学生掌握转录的基本概念、真核转录的三种主要RNA聚合酶和原核转录的主要参与者（RNA聚合酶和启动子）以及原核转录的过程（起始、延伸和终止），使学生了解不同前体RNA的加工机制。重点、难点：真核转录的三种RNA聚合酶基本特征和功能、大肠杆菌RNA聚合酶、大肠杆菌s70启动子，原核转录的起始、延伸和终止、真核转录后的加工机制、选择性剪切。教学内容：转录的基本概念，RNA聚合酶、大肠杆菌RNA聚合酶大肠杆菌s70启动子，原核转录的起始、延伸和终止，转录后的加工、选择性剪切。第七章蛋白质的生物合成目的要求：使学生掌握蛋白合成的机制，并了解翻译调控和翻译后的生物活动。重点、难点：遗传密码、核糖体、蛋白质合成的生物学机制、蛋白质转运机制教学内容：遗传密码，tRNA的结构与功能，核糖体，蛋白合成的基本概念，蛋白合成机制，在真核中的启动、延伸、终止，翻译调控和翻译后的生物活动。第八章基因表达调控目的要求：使学生掌握原核转录调控和真核转录调控机制。重点、难点：原核基因转录调控机制与真核基因转录调控机制。教学内容：原核基因表达调控总论、半乳糖操纵子、色氨酸操纵子、阿拉伯糖操纵子等。真核基因的结构、DNA水平的调控、转录水平的调控、转录后水平的调控、转录调控实例。四、实践教学内容1.实践目的和要求：根据《分子生物学》课程特点，结合本专业的实际情况，要求以理论（即课堂讲授）和实践相结合的教学方式完成该课程的教学任务。因此，组织学生参加一定的实验或实习环节，进行必要的操作技能训练和实践是非常必要的。通过参加一定的实验和实习，进一步提高学生对所学理论知识的理解，培养和锻炼学生的动手能力和实践技能。2.实践内容和学时安排：《分子生物学》课程实习内容：①.植物基因组DNA的提取；②.DNA的琼脂糖凝胶电泳；③.蛋白质的聚丙烯酰胺凝胶电泳。在实验条件具备的情况下，集中时间进行，计划安排3天共计18学时完成实习内容（3×6=18学时）。五、学时安排（理论讲授72学时，实训18学时，共计90学时）《分子生物学》课程学时分配表序号授课内容讲授实习小计第一章绪论44第二章分子生物学技术1212第三章DNA的结构与性质66第四章DNA复制88第五章DNA损伤与修复66第六章RNA的转录与加工1010第七章蛋白质的生物合成1010第八章原核与真核基因表达调控1010机动66合计721890六、考核根据学院的教学计划，《分子生物学》课程列为本专业考试课。按照课程考试占60-70%，平时、实习占30-40%的比例给出学生该课程的学习成绩。七、说明本课程全程采用多媒体教学方法，提高讲授效果。实践部分在实验条件具备的情况下，拟集中时间进行，计划安排3天共计18学时（3×6=18学时）。八、可选用的教材及主要参考书分子生物学，阎隆飞、张玉麟主编（第二版），中国农业大学出版社，2002.6现代生物学，胡玉佳主编，高等教育出版社，2000.8基础生物化学，郭蔼光主编，高等教育出版社，2002.2《基础分子生物学》，刘培楠、吴国利主编，高等教育出版社《基础分子生物学》讲义（自编）