分子生物学课程标准
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分子生物学高级课程大纲一、课程介绍1.1 课程名称:分子生物学高级课程1.2 课程学时:共计60学时1.3 开课对象:本科生及研究生1.4 先修要求:分子生物学基础知识二、课程目标2.1 理论掌握:深入理解分子生物学的基本原理和技术方法2.2 实践培养:熟悉并运用各种分子生物学实验技术2.3 学术拓展:培养学生批判性思维和科学研究的能力三、教学内容3.1 DNA与RNA结构与功能3.1.1 DNA的化学结构与双螺旋模型3.1.2 RNA的结构和功能3.1.3 DNA复制与遗传信息传递3.1.4 转录和翻译机制3.2 基因调控与表达3.2.1 转录因子与转录调控3.2.2 染色质结构与基因沉默3.2.3 RNA介导的基因沉默3.3 基因组学与转录组学3.3.1 基因组结构与组装3.3.2 基因组变异与人类疾病3.3.3 转录组测序与分析技术3.4 蛋白质结构与功能3.4.1 蛋白质的合成与摺叠3.4.2 蛋白质与细胞信号传导3.4.3 蛋白质酶与生物反应催化3.5 分子生物学实验技术与方法3.5.1 基本实验技术的原理与应用3.5.2 分子克隆技术和基因工程3.5.3 蛋白质分离与纯化技术四、教学方法4.1 理论授课:通过课堂讲解、案例分析等方式,详细讲解分子生物学的相关知识4.2 实验操作:组织学生进行分子生物学实验,培养实践动手能力4.3 论文讨论:引导学生阅读分子生物学相关论文,进行讨论与分析五、教学评价5.1 平时成绩:课堂参与、作业完成情况等5.2 实验报告:实验设计、数据分析与结果呈现5.3 期末考试:对学生对课程内容的综合掌握进行考核六、教材与参考书目6.1 主教材:《分子生物学导论第5版》6.2 参考书目:- 《分子生物学》- 《分子生物学实验教程》- 《分子生物学与遗传学导论》七、教学团队7.1 主讲教师:XXX7.2 助教:XXX八、备注8.1 本大纲旨在为学生提供课程整体框架,具体课程安排、实验内容和评分比重将由教师在每学期开始前进行说明。
分子生物学教学大纲一、课程概述分子生物学是在分子水平上研究生命现象的科学,是现代生命科学的重要基础。
本课程旨在使学生系统地掌握分子生物学的基本概念、基本理论和基本实验技术,了解分子生物学在生命科学领域的应用和发展趋势,培养学生的科学思维能力和创新能力。
二、课程目标1、知识目标掌握核酸的结构与功能、基因的概念和结构、基因表达与调控等分子生物学的基本概念和基本理论。
熟悉 DNA 复制、转录、翻译等遗传信息传递的过程和机制。
了解基因工程、基因组学、蛋白质组学等分子生物学的前沿领域和研究方法。
2、能力目标能够运用分子生物学的理论和方法分析和解决生命科学中的实际问题。
具备一定的实验设计和实验操作能力,能够进行简单的分子生物学实验。
具有查阅和分析分子生物学相关文献的能力,能够跟踪学科前沿进展。
3、素质目标培养学生的科学思维和创新意识,提高学生的科学素养和综合能力。
培养学生严谨的治学态度和实事求是的科学精神。
三、课程内容1、绪论分子生物学的定义和研究内容分子生物学的发展历程分子生物学与其他学科的关系2、核酸的结构与功能核酸的化学组成和一级结构DNA 的二级结构和高级结构RNA 的结构与分类核酸的理化性质和研究方法3、基因与基因组基因的概念和结构基因组的结构和功能真核生物和原核生物基因组的特点基因家族和基因簇4、 DNA 的复制DNA 复制的基本过程参与 DNA 复制的酶和蛋白质DNA 复制的调控原核生物和真核生物 DNA 复制的特点5、转录转录的基本过程RNA 聚合酶和转录因子启动子和终止子转录后的加工和修饰6、翻译遗传密码和密码子的特点tRNA、rRNA 和核糖体的结构与功能蛋白质合成的过程翻译后的加工和修饰7、基因表达调控原核生物基因表达调控真核生物基因表达调控表观遗传学调控8、基因工程基因工程的基本原理和操作步骤工具酶和载体目的基因的获取和克隆基因工程的应用9、基因组学基因组学的概念和研究内容基因组测序技术比较基因组学和功能基因组学10、蛋白质组学蛋白质组学的概念和研究内容蛋白质组学的研究技术蛋白质组学的应用四、教学方法1、课堂讲授采用多媒体教学手段,结合图片、动画和视频等,讲解分子生物学的基本概念、基本理论和实验技术,使学生能够直观地理解和掌握。
分子生物学(国家级一流本科课程)(二)引言:分子生物学是生物学的一个重要分支,其研究对象是生物体内分子的结构、功能和相互作用。
本文将介绍国家级一流本科课程《分子生物学》的主要内容和教学要点。
正文:1. DNA的结构和复制- DNA分子的组成和结构- DNA的复制过程和机制- DNA复制的调控机制- DNA复制的错误修复机制- DNA复制与细胞周期的关系2. 基因表达的调控- 转录的基本过程和机制- 转录的调控因子和调控元件- 转录因子的结构和功能- 基因表达调控网络的构建和调节- 基因表达调控与细胞分化的关系3. 蛋白质合成和调控- 翻译的基本过程和机制- 翻译的调控因子和调控元件- 翻译后修饰和蛋白质的定位- 蛋白质合成调控与细胞增殖和凋亡的关系- 蛋白质合成调控与疾病的关系4. 基因突变与遗传疾病- 基因突变的类型和机制- 基因突变与遗传疾病的关系- 基因突变检测技术和方法- 基因突变的修复和治疗- 基因突变与个体发育和进化的关系5. 分子生物学在生物工程和医学中的应用- 基因工程和转基因技术的原理和应用- 基因编辑和基因治疗的原理和应用- 分子诊断技术和方法在医学中的应用- 分子生物学在药物研发中的应用- 分子生物学在生物能源和环境保护中的应用总结:本文介绍了国家级一流本科课程《分子生物学》的主要内容。
通过深入学习和理解DNA的结构和复制、基因表达的调控、蛋白质合成和调控、基因突变与遗传疾病以及分子生物学在生物工程和医学中的应用等方面的知识,学生能够全面了解分子生物学的基本原理和应用,并为进一步从事相关领域的研究和应用打下坚实的基础。
《分子生物学》教学大纲——生物技术专业本科一、课程描述分子生物学(molecular biology)是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能,并从分子水平上阐述蛋白质与核酸、蛋白质与蛋白质之间相互作用的关系及其基因表达调控机制的科学,是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。
以生物大分子为研究对像的分子生物学就迅速成为现代生物学领域里最具活力的科学。
它包括: 生物大分子的结构与功能; 从DNA 到RNA 再到蛋白质的遗传信息的复制, 传递, 转录和翻译; DNA的突变与修复;原核生物基因表达与调控; 真核生物基因表达与调控; 肿瘤的分子生物学;病毒的分子生物学; 免疫的分子生物学;基因组学与医学等。
分子生物学是生物技术专业的一门专业课。
通过本课程的学习应使学生了解生命科学发展的方向与前沿,了解分子生物学在有关领域的应用与前景。
使学生掌握分子生物学的概念、研究内容与特点;掌握生命活动中重要的生物大分子的结构与功能;遗传信息的表达及其调控;肿瘤、病毒和免疫学的分子生物学;基因组学与医学的关系;分子生物学研究的基本思路和方法等内容。
参考学时:总学时为54学时(理论课),其中课堂讲授44节,讨论或自主学习10节。
参考教材:陈启民主编,《分子生物学》(第一版),南开大学出版社,2004年赵亚华编著,《分子生物学教程》(第二版),科学出版社,2006年叶林柏、郜金荣编著,《基础分子生物学》(第一版),科学出版社,2005年周爱儒主编,《生物化学》(第六版),人民卫生出版社,2006年二、教学内容与要求1绪论[基本要求]1)掌握分子生物学的定义;2)熟悉分子生物学研究内容;3)了解分子生物学发展简史及及其发展前景。
[教学内容]1)分子生物学的定义、研究内容及与生物化学之间的关系;2)分子生物学发展的历程;3)21世纪分子生物学发展的趋势:功能基因组学、蛋白质组学和生物信息学。
分子生物学教学大纲一、引言分子生物学是现代生物学的重要分支之一,通过研究生物体内分子水平的结构、功能和相互作用,揭示了生命现象的本质和机制。
本教学大纲旨在为分子生物学课程的教学提供指导,明确课程目标和内容,培养学生的综合能力和专业素养。
二、课程目标1.了解分子生物学的基本理论和方法,培养分析和解决生物学问题的能力;2.熟悉生物分子的结构与功能,掌握基本的实验技术和仪器操作;3.培养学生的科学研究能力,培养科学精神和批判思维;4.了解分子生物学在医学、农业、生物工程等领域的应用,培养学生的应用能力和创新意识。
三、教学内容1.基本概念和核心理论a.生命分子的组织和功能b.核酸的结构与功能c.蛋白质的结构与功能d.酶的功能与调控e.细胞信号传导与调控机制2.分子遗传学基础a.基因组学与基因结构b.DNA复制与遗传信息的传递c.RNA的合成与转录调控d.蛋白质的合成与翻译调控e.基因调控与表观遗传学3.分子生物学实验技术a.核酸的提取与纯化技术b.PCR技术及其应用c.基因克隆与重组DNA技术d.蛋白质的表达与纯化技术e.转基因技术及其伦理问题4.应用前沿与拓展a.基因工程与基因治疗b.分子诊断与药物研发c.转基因农业与遗传改良d.分子生物学与肿瘤学e.分子生物学与神经科学四、教学方法1.理论讲授:结合教材和相关文献,讲授细胞生物学的基本概念和分子生物学的原理;2.实验教学:通过实验操作,培养学生的实验技能和分析能力;3.案例研究:引导学生阅读和分析生物学研究的经典案例,激发学生的兴趣和探索精神;4.小组讨论:开展学生间的交流与合作,促进学生的团队合作意识和科学交流能力;5.科研报告:要求学生选择一个分子生物学相关的研究方向进行深入研究,并书面撰写科研报告。
五、教材及参考资料1.主教材:《分子生物学导论》第X版,作者:XXX2.参考资料:a.《分子生物学实验技术手册》,作者:XXXb.《分子生物学研究进展综述》,作者:XXXc.《分子生物学与遗传学》,作者:XXXd.《分子生物学导论课程教案》,作者:XXX六、教学评价1.课堂表现:学生课堂反应和参与度;2.实验报告:学生实验操作和报告的完成情况;3.课后作业:学生对课堂内容的理解和延伸;4.科研报告:学生科研能力和论文写作水平;5.期末考核:学生对课程整体知识的掌握和应用能力。
分子生物学课程教学大纲一、课程简介本课程旨在介绍分子生物学的基本概念、原理和技术,并探讨其在生物科学研究和应用中的重要性。
通过本课程的学习,学生将了解分子生物学的基础知识,并培养分子生物学研究和实验技能。
二、课程目标1. 了解分子生物学的发展历史和重要科学突破;2. 理解基本的生物分子结构和功能;3. 掌握常见的分子生物学实验技术和方法;4. 培养分子生物学实验的思维和设计能力;5. 培养科学研究的逻辑思维和分析问题的能力。
三、课程大纲1. 分子生物学基础知识1.1 生物分子的化学组成和结构1.2 生物大分子的功能与代谢1.3 基因结构与功能1.4 受体与信号转导1.5 基因调控与表达调控2. 分子遗传学2.1 DNA的复制与修复2.2 基因突变与遗传变异2.3 基因组学及其应用3. 分子生物学实验技术3.1 DNA/RNA的提取和纯化技术3.2 PCR技术及其应用3.3 DNA测序技术及其应用3.4 基因克隆技术及其应用4. 分子生物学前沿研究与应用4.1 基因工程与重组蛋白表达技术4.2 基因编辑与基因治疗4.3 生物信息学与基因组学4.4 分子生物学在疾病诊断与治疗中的应用四、教学方法1. 理论授课:通过课堂讲授,介绍和解释相关的理论知识和实验原理。
2. 实验操作:通过实验课程,学生将实际操作和实验设计的方式巩固理论知识,提高实验技能。
3. 讨论与互动:组织学生进行小组讨论和课堂互动,培养学生的思维能力和解决问题的能力。
4. 科研项目:结合实际科研项目,指导学生进行科研实践,培养创新能力和科学研究思维。
五、考核方式1. 平时表现:包括课堂参与、小组讨论、实验操作等。
2. 作业和报告:完成课后作业和实验报告,对实验数据进行分析和解释。
3. 期中考试:对课程的理论知识进行统一测试。
4. 期末论文:撰写一篇关于分子生物学领域的论文,展示科研能力和论文写作水平。
六、参考教材1. Alberts B, et al. (2014). 《分子生物学导论》. 北京:科学出版社。
《分子生物学》课程标准一、课程基本信息《分子生物学》是生物科学领域的重要课程,旨在帮助学生了解生物体内分子生物学的原理和知识,为进一步学习生命科学相关领域奠定基础。
本课程共32学时,每周4学时,共计8周。
课程目标是通过学习,学生应能够掌握分子生物学的基本概念、原理和方法,具备分析和解决实际问题的能力。
二、课程目标1. 掌握分子生物学的基本概念、原理和方法;2. 了解生物体内重要分子的结构和功能;3. 能够运用分子生物学知识分析实际问题;4. 培养学生的创新意识和实践能力。
三、教学内容与要求1. 基因组与基因表达:要求学生掌握基因组结构和功能、基因表达调控的机制;2. 遗传信息传递:了解DNA复制、转录和翻译过程,掌握遗传信息传递的途径和规律;3. 细胞信号传导:了解细胞信号传导途径和机制,掌握信号传导在细胞生长、分化和凋亡中的作用;4. 蛋白质合成与降解:了解蛋白质合成和降解的过程和机制,掌握蛋白质在生命活动中的作用和调节;5. 教学内容要求:学生应能够理解和掌握上述教学内容,能够运用分子生物学知识分析实际问题,具备初步的实验技能。
四、教学方法与手段1. 采用多媒体教学,结合实物展示和图片展示,帮助学生更好地理解分子生物学的概念和原理;2. 组织学生进行小组讨论,鼓励学生积极参与讨论,培养学生的合作精神和创新能力;3. 结合案例教学,引导学生运用所学知识分析和解决实际问题;4. 定期进行课堂测验和作业批改,及时掌握学生的学习情况,调整教学进度和方法。
五、考核方式与标准1. 考试成绩:占总成绩的70%,包括选择题、简答题和论述题等题型;2. 平时成绩:占总成绩的30%,包括出勤率、作业完成情况、课堂表现等。
六、教学支持与保障1. 提供分子生物学相关实验器材和试剂,供学生进行实验操作;2. 提供相关网络资源和学习平台,方便学生自主学习;3. 定期组织学生参加学术讲座和交流活动,拓宽学生的知识面和视野;4. 建立师生交流平台,及时解答学生疑问,提供学习支持和帮助。
分子生物学教学大纲分子生物学教学大纲引言分子生物学是现代生物学的重要分支之一,它研究生物体内分子层面的结构、功能和相互作用。
随着科学技术的不断进步,分子生物学在解析生命奥秘、推动生物科技发展方面发挥着重要的作用。
为了使学生更好地掌握分子生物学的基本概念和原理,制定一份科学合理的分子生物学教学大纲至关重要。
一、课程目标分子生物学教学的目标是使学生了解分子生物学的基本概念、原理和技术,并能够运用所学知识解决生物学研究和应用中的问题。
通过分子生物学的学习,学生应该具备以下能力:1. 掌握分子生物学的基本概念和原理,包括DNA、RNA、蛋白质的结构和功能等;2. 熟悉分子生物学的实验技术和方法,如PCR、基因克隆、蛋白质表达等;3. 能够运用所学知识解决生物学研究和应用中的问题,如基因突变的分析、基因表达调控的研究等;4. 培养科学研究和创新能力,培养学生对生命科学的兴趣和热爱。
二、课程内容1. 分子生物学基础知识a. DNA的结构和功能b. RNA的结构和功能c. 蛋白质的结构和功能d. 基因的表达与调控2. 分子生物学实验技术a. PCR技术及其应用b. 基因克隆技术c. 蛋白质表达和纯化技术d. 基因突变分析技术3. 分子生物学应用a. 基因诊断和遗传病研究b. 基因工程和转基因技术c. 基因组学和蛋白质组学研究d. 分子生物学在药物研发中的应用三、教学方法为了提高学生的学习效果,教学应采用多种方法相结合的方式,包括:1. 讲授法:通过课堂讲解,向学生介绍分子生物学的基本概念和原理,并结合生物学研究和应用实例进行讲解,以提高学生的理解和应用能力。
2. 实验教学:通过实验操作,让学生亲自参与到分子生物学实验中,掌握实验技术和方法,培养学生的实验操作能力和科学研究思维。
3. 讨论与案例分析:通过小组讨论和案例分析,激发学生的思维和创新能力,培养学生解决问题的能力和团队合作精神。
4. 科研实践:通过科研实践活动,让学生参与到科学研究项目中,锻炼学生的科学研究能力和创新能力。
01课程介绍与目标Chapter分子生物学定义及重要性分子生物学的定义分子生物学的重要性课程目标与要求课程目标课程要求教材及参考书目推荐教材参考书目02 DNAChapter01由两条反向平行的多核苷酸链组成,形成右手螺旋结构。
020304碱基互补配对原则:A-T、G-C,通过氢键连接。
磷酸和脱氧核糖交替连接,构成DNA链的基本骨架。
螺距为3.4nm,每10个碱基对构成一个螺距。
DNA双螺旋结构特点DNA复制过程及机制复制起始引物合成DNA链的延伸复制终止DNA损伤修复机制直接修复切除修复重组修复SOS修复03 RNAChapterRNA种类及其特点mRNA(信使RNA)tRNA(转运RNA)rRNA(核糖体RNA)其他非编码RNA转录加工修饰030201RNA 合成与加工过程RNA在基因表达中作用作为遗传信息的携带者mRNA携带DNA的遗传信息,指导蛋白质合成。
参与蛋白质合成tRNA携带氨基酸,rRNA与蛋白质结合形成核糖体,共同参与蛋白质合成。
调控基因表达非编码RNA如microRNA、siRNA等通过靶向mRNA等方式调控基因表达。
04蛋白质合成与功能Chapter氨基酸活化与转运机制氨基酸活化转运机制核糖体循环过程详解起始阶段延长阶段终止阶段蛋白质翻译后修饰类型第二季度第三季度第一季度第四季度磷酸化糖基化乙酰化甲基化05基因表达调控机制Chapter原核生物基因表达调控策略转录水平调控翻译水平调控操纵子模型真核生物基因表达调控策略转录因子调控表观遗传学调控microRNA调控表观遗传学在基因表达中作用组蛋白修饰DNA甲基化通过组蛋白乙酰化、甲基化等修饰,改变染色质的结构和转录因子的结合能力,从而调节基因表达。
非编码RNA调控06现代分子生物学技术应用ChapterPCR技术原理及操作步骤PCR技术原理PCR(聚合酶链式反应)是一种分子生物学技术,通过特定的引物和DNA聚合酶,在体外特异性扩增DNA片段。
分子生物学课程标准前言分子生物学作为当今生物科学领域的前沿科技,对人类的生命科学体系产生了重要影响。
为了满足学生对于分子生物学知识的需求,特制定本课程标准,以期在学生中培养开发分子生物学新应用的创新能力和同步的技能。
课程目标通过本课程的研究,学生应该具备以下的基本知识和能力:1.掌握基础的分子生物学实验技术。
2.熟悉基本的分子生物学实验室设备的使用和操作流程。
3.了解生物大分子相关的结构和功能。
4.掌握从分子水平上理解生命现象的方法和手段。
5.熟悉一些分子生物学在生命科学研究中的应用。
6.学会独立思考问题,掌握科学文献检索和阅读。
课程大纲第一章分子生物学实验技术概述- 分子生物学技术发展历程- 基本的分子生物学实验操作技术第二章分子生物学实验室设备介绍- 常用的分子生物学实验室设备及其使用第三章生物大分子的结构和功能- 生物大分子的种类- 蛋白质的结构和功能- 核酸的结构和功能第四章分子水平上理解生命现象- DNA的复制、转录、翻译及其调控- 蛋白质的合成和降解第五章分子生物学在生命科学中的应用- 基因克隆- 分子标记- 基因治疗- 基因芯片技术考核方式本课程的考核方式主要包括:平时成绩、期中考试、期末考试和实验报告。
其中实验报告所占比重较大,学生需要在实验课上认真记录实验过程和结果,并根据所学内容撰写实验报告。
结语本课程标准的制定旨在培养学生的分子生物学素养和实验手技,帮助他们理解生物大分子的结构和功能,并熟悉分子生物学在生命科学中的应用。
本课程为学生后续专业的学习打下基础,同时也为学生未来从事生命科学研究提供必要的知识和实验技能。
分子生物学课程标准课程名称:分子生物学英文名称:Molecular Biology学时: 30 学分: 1适用专业:生物技术及相关专业课程类别:限选课程性质:专业课先修课程:《普通生物学》、《生物化学》、《微生物学》、《细胞生物学》教材:《分子生物学基础》臧晋、蔡庄红编著,化学工业出版社,2006一、课程性质与任务分子生物学是为生物技术等本科专业必修的专业基础课。
进入80年代以来,新兴起的生物技术已成为新技术革命的优先发展领域,它包括:基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程四大部分,其在21世纪的生命科学时代有着广阔的发展前景,但它们的发展都需要分子生物学的理论作指导。
为使生物技术专业的同学掌握现代生命科学的最新进展,我系生物技术专业的学生一直开设本课程。
本课程的任务是使学生掌握蛋白质、核酸等生物大分子的结构、性质及功能;DNA的复制、RNA的生物合成、蛋白质生物合成;遗传信息的储存、传递及表达调控等基本知识,掌握生物大分子分离、制备、分析、鉴定技术(比色、层析、电泳、离心等)的基本实验原理及操作技能。
通过学习本课程使学生从分子水平认识生命现象和生物学规律,可丰富学生对现代生物技术的理解,为今后从事相关专业的研究工作奠定坚实的基础。
二、课程教学的基本要求:分子生物学是在学习了《微生物学》、《生物化学》、《遗传学》、《细胞生物学》等课程的基础上开设的。
分子生物学是在分子水平研究生命现象本质及其规律的一门新的前沿学科,主要以生物大分子核酸、蛋白质等作为研究对象,研究其结构、功能及代谢变化与调控等,是用物理学、化学和生物学的现代技术来研究生物大分子在生物体内发生的化学变化,以及这些物质结构与数量的变化与生理机能之间的关系的科学。
学习和研究分子生物学的目的在于阐明生命活动的化学物质基础,并与其他学科配合,来揭示生命活动的本质和规律。
本课程作为一门专业限选课,教学内容量大面广,对学生的知识、能力和素质具有直接和长远的影响。
《分子生物学》课程教学规一、课程在人才培养中的地位与作用分子生物学(molecular biology)是研究核酸等生物大分子的功能、形态结构特征与其重要性和规律性的科学, 是为生物技术等本科专业必修的专业基础课。
分子生物学的理论和方法已在生命科学、医学和工农业生产等各个领域里得到广泛应用。
通过学习本课程可以使学生从分子水平认识生命现象和生物学规律,可丰富学生对现代生物技术的理解,为今后从事相关专业的研究工作奠定坚实的基础。
二、课程教学目标《分子生物学》课程的教学目标:通过本课程的学习,使学生掌握蛋白质、核酸等生物大分子的结构、性质与功能;DNA的复制、RNA的生物合成、蛋白质生物合成;遗传信息的储存、传递与表达调控等基本知识,掌握生物大分子分离、制备、分析、鉴定技术(比色、层析、电泳、离心等)的基本实验原理与操作技能。
使学生了解生命科学发展的方向与前沿,了解分子生物学在生命科学等领域的应用与前景。
使学生掌握分子生物学的概念、研究容与特点,掌握生命活动中重要的生物大分子的结构与功能、遗传信息的表达与其调节控制等容。
并在教学过程中强调分子生物学知识的系统性与逻辑性,使学生在知识容的广度和深度上得到拓展。
(一)知识目标《分子生物学》课程的学习,必须包含与学生所学专业相关的所有核心知识单元,此外还包含与专业相近的部分选修知识单元。
知识目标分为认知、理解、应用三个层次。
1. 掌握分子生物学的概念、研究容与特点;2. 了解基因概念的演变,掌握基因的概念,与核算分子的精细结构与功能;3. 掌握原核生物与真核生物基因组的结构与特点;4. 掌握DNA 复制的一般特点与过程,掌握基因突变和遗传重组的分子机制;5. 理解转录的基本过程、机制;掌握真核RNA 的转录后加工;6. 掌握蛋白质合成的生物学机制;7. 掌握原核基因表达调控模式和真核基因表达调控的一般规律,深刻理解基因表达的精细性和复杂性与高度可调控性;(二)能力目标1. 掌握质粒DNA、RNA的提取和检测方法;2. 掌握PCR方法,与感受态制备和转化筛选方法;3. 了解生命科学发展的方向与前沿,与其在有关领域的应用与前景。
《分子生物学》课程标准英文名称:Molecular Biology 课程编码:413041150 适用专业:生物技术学分数:2一、课程性质分子生物学属于生物学一级学科下的生物化学及分子生物学二级学科,是生物技术专业培养计划中专业基础系列课程的主干课程之一。
学生们前期系统学习的生物化学、植物生物学、动物生物学、微生物学等课程为分子生物学的学习奠定了基础,而分子生物学知识的学习会使学生对生命科学从宏观到微观,对生物信息的传递、基因的表达调控等有更为全面深刻的理解,并为后续分子生物学实验等课程的学习与实践打下基础。
通过本课程学习,为学生将来从事分子生物学实验员、检测员等岗位奠定良好的基础。
二、课程理念在本课程的教、学过程中要“抓住一条主线,注意两个对比,形成三种意识”,坚持学生为主体、教师为主导的课程理念。
1、抓住“一条主线”分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是人类从分子水平上真正揭示生物世界的奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科,是生命科学领域最基础、最重要的主干课程之一。
中心法则从信息角度论证了生命世界在分子水平的统一,分子生物学知识基础就是以中心法则为主线介绍生物信息的传递,以及生物信息传递过程中的调控机制,要引导学生以中心法则为主线梳理构建出分子生物学知识框架。
2、注意“两个对比”真核生物和原核生物在基因组成、基因表达调控等方面有许多的差异,要引导学生在学习真核生物和原核生物在分子水平的统一性之外,还要注意对比真核生物和原核生物之间的不同,利用比较法进行学习提高学习效率。
3、形成“三种意识”分子生物学作为现代生物学的共同语言,应认识到其交叉性、前沿性、应用性,学生要建立这三种意识分子生物学现已迅速渗入到生物学的各个学科,是现代生物学的共同语言,是生命科学领域中所有学科在分子水平上的统一。
分子生物学涉及面广,学科交叉内容丰富,也是目前自然科学中进展最迅速、最具活力的领域,在教学过程中应反映分子生物学的交叉性、前沿性,同时也要注重分子生物学研究方法运用能力的培养,将分子生物学的基础理论与实验方法原理相结合,尤其特别注意分子生物学基本研究方法的实验原理及其应用范围的讲解,培养学生从分子生物学的角度思考、分析、解决问题的思想意识或观念,对分子生物学研究方法的应用和意义有较全面的理解,能用分子生物学知识解释如转基因技术等相关社会热点问题,初步具有从分子水平发现问题、分析问题、进而选用适宜的分子生物学研究方法解决实际问题的意识。
4、分子生物学课程的学习应坚持学生为主体、教师为主导,引导学生进行自主探究型学习,增强学生分析问题、解决问题的应用能力通过增加学生讲授、课堂讨论、课外拓展等学习形式,尤其要引导学生从课本上原有的经典实验着手,体会前人如何从分子生物学的角度思考、分析、解决问题,使学生较全面的掌握分子生物学基本知识、理解分子生物学方法的应用和发展前景,了解现代分子生物学新方法与新成果及其在解决人口膨胀、环境污染、疾病猖獗、能源资源匮乏、生态平衡破坏等重大难题过程中面临的机遇与挑战,明确所学知识的应用价值,增强学生分析问题、解决问题的应用能力。
三、课程目标1、总目标通过介绍染色体与DNA、生物信息传递、基因表达调控等使学生获得核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其规律性等分子生物学基础知识,了解并关注分子生物学发展简史、发展趋势及其在生产、生活和社会中的应用。
引导学生利用分子生物学知识从分子水平上去分析生命现象与过程、思考分子生物学与人类健康、基因发育等生物学相关问题,使学生掌握核酸凝胶电泳、PCR、DNA/RNA提取、DNA重组等现代分子生物学研究方法的基本理论及其应用范围,训练学生的科学探究和实践能力,养成学以致用,从分子生物学角度主动思考关注社会热点、前沿问题,发挥学生学习的积极性、自主性,以质疑求实的科学态度和严谨的逻辑思维,参与分子生物学相关社会问题讨论的素养。
五、课程实施(一)、课时安排(二)、教学团队本课程团队有教师4人,其中副教授2人、讲师2人;博士3人,硕士1人,四位教师都为40岁以下的青年教师。
本教学团队是一支高学历层次的青年教学团队,学缘结构合理、职称结构和年龄结构稍显单一。
(三)、教学条件本课程在传统教学手段的基础上,采用现代信息技术手段,将计算机、投影仪或电视机引入课堂,课程组开发或搜集的《分子生物学》课件及系统分子生物学视频可直观、形象地向学生展示相关知识。
(四)、教学资源利用网络平台,包括国家精品课程、MOOC、其他院校的教学文件、分子生物学研究前沿文献,以及学校信息工程学院的网络教学平台等资源,为学生提供丰富而便利的教学资源。
另外,老师也可通过E-mail、QQ群等进行疑难解答、讨论交流,拓宽学生获取分子生物学知识的渠道,提高教学效率。
(五)、教学策略、方法手段为达到分子生物学课程的总目标,教学采取以班级授课为主,辅以分组教学、协作教学、课外扩展教学相结合的学生为主体、教师为主导的教学形式,并且在课程的教学过程中进行必要的辅导答疑,鼓励学生结合目前社会热点、基础教育课程相关知识点从分子生物学角度进行质疑、思考、分析、解答。
1、教学策略教学过程一定要根据学生的具体情况、教学的内容、教学的条件综合考虑进行。
每节课的教学策略都应不同,因此,总的建议是充分利用学生已经掌握的前置课程的知识和技能,结合多种方式(讲授、自学、讨论等)组织教学,在教学过程中要抓住“一个主线,两个对比”,以中心法则为主线介绍从DNA 到RNA,从RNA到蛋白质的生物信息传递与基因表达调控的基本知识,帮助学生构建一个较完整的分子生物学知识框架,使学生理解生物信息传递与基因表达调控过程,知道分子生物学的研究方法及其适用范围,了解分子生物学与人类健康和发育的关系,从分子水平认识、探究生命本质,注意对比原核生物与真核生物在基因组DNA特点、信息传递过程、基因表达调控模式等的异同。
本课程教学内容主要由分子生物学基础、生物信息的传递、原核基因表达调控、真核基因表达调控、分子生物学研究方法理论基础、和分子生物学与人类健康、基因发育6个单元组成。
第1单元是起始课,课程的导入方式主要结合21世纪生命科学的面貌,及分子生物学的快速发展激发学生的学习热情具有重要作用。
另外染色体与DNA一章可以使学生把已有知识背景(遗传学、生物化学、细胞生物学)和分子生物学结合起来,通过背景材料引出分子生物学的概念,并通过进一步介绍分子生物学的发展历史,请学生自己总结归纳出分子生物学的应用价值及发展前景。
绪论采用教师讲授法,旨在让学生全面了解本门课程,引起学生学习兴趣,而染色体与DNA由于与前期课程重复知识点较多,则以学生自学为主,并通过课堂讨论把握重点、老师补充性指导突破难点。
第2单元是有关生物信息的传递的内容,是在已修课程生物化学、微生物学、遗传学、细胞生物学的基础上进一步从分子水平介绍核酸和基因组的结构及功能,并以中心法则为主线介绍DNA、RNA和蛋白质-生物信息的传递。
本部分也是以学生自学为主,然后通过学生课堂讨论把握重点、老师补充性指导突破难点,并利用图片或动画演示法、对比法、小结归纳法等使学生构建一个较完整的生物学信息传递知识框架。
第3单元是原核基因表达调控的内容,授课内容与学生的生物化学、微生物学结合较为紧密,可通过反转课堂教学法,让学生课下结合前期相关的知识点及教师提供的自学课件等材料自学本章节内容,从中找出存在的问题(学生质疑),然后再由教师进行课堂讲授的方式完成学习。
第4单元是真核基因表达调控的内容,授课内容与学生最熟悉的真核生物-人的相关生理生化现象为基础,主要按调控发生的先后次序介绍真核生物基因的表达调控,本单元教学建议采用PBL教学法,通过教师学生课前实例收集与课前预习,课堂教师讲述与师生讨论的教学方式有机结合进行。
第5单元是分子生物学研究方法理论基础内容,主要知识体系涵盖了DNA、RNA及蛋白质操作技术与基因功能研究技术,以运用分子生物学方法解决一般问题的思路为主线,通过分子生物学研究方法理论的介绍,经典实验技术的讲解、老师提问、学生讨论、学生自主设计实验等多种途径使学生掌握分子生物学研究方法原理、应用范围。
第6单元是分子生物学与人类健康、基因发育,是目前分子生物学研究在人类健康和基因发育方面的热点和前沿,本章节以学生自学为主,教师适当辅导,也可采取专题讲座的方式,引导学生自学完成教学,拓展学生的知识面。
2、教学方法与手段在已有讲授法、演示法、作业法教学方法的基础上,积极推行讨论法、读书指导法、发现法、探究法、陶冶法等教学方法,在讲解主要的基本概念、理论等知识的基础上,结合关键问题和实际应用举例、质疑,引导学生进行课堂讨论、课下查阅文献自学,突破难点,了解分子生物学发展前沿,通过布置大作业、自制PPT进行讲解促进生生互动,锻炼学生整理资料、发现问题、解决问题以及PPT制作、口语表达等能力,陶冶学生对分子生物学理智与情感活动在认知中的统一。
3、能力培养方案①推行“探究型”教学方式,注重课外扩展学习,锻炼学生主动学习的能力将思考题穿插在具体章节中,让学生带着问题去阅读教材、预习课程内容,引导学生积极思考、探究。
课堂上,在讲授课程内容的同时,结合最新进展和生产实际精选代表性的科研文献作为教学补充资料进行分析讨论。
课下,提供补充文献和相关网站供学生进一步课外阅读,培养主动学生查阅、分析科研文献、解决问题的能力。
②注重启发互动,突出学生的教学主体地位采用启发诱导、讨论互动、灵活多样的教学方式,避免传统“填鸭式”教学的弊端,激发学生学习兴趣,提高教学效果。
③科研辅助教学,积极研究、探索应用型人才培养,训练学生实践和科研能力结合最新科研成果供学有余力的学生选读与实践;探索尝试学生撰写小论文、对生物学问题进行分子生物学实验设计的教学新模式。
有利于应用型人才的培养。
④以服务地方基础教育为导向,锻炼学生的就业能力结合专业分流的三个方向-药用植物有效成分提取、食品加工、环境保护发展需要等布置课外大作业,让学生自己查阅整理文献、分析解决分子生物学在相关产业应用中的重要作用,对学生的大作业给予详细的点评,指出问题所在。
对课外作业完成优秀的同学,组织进行PPT讲授,锻炼学生的表达能力,并给予点评,使学生能力得到进一步提高。
(六)、自学安排自主学时安排各章依次是0.5、2、2.5、2.5、2.5、2、1、1、1、0.5、0.5,合计16学时。
此要求为最低的自学时间,为了提高学习效果,建议学生们尽可能多利用课前课后时间认真自学。
教师提前一次布置学习任务单,详细说明本课的自主学习目标、要求等;自学采用小组管理(每组4-6人,宿舍为单位)的方式:合作学习,自学笔记批阅、互相监督等;自学监控包括自我监控、小组长(轮流)监控同学讨论问题情况和回答问题情况等,并给出成绩,任课教师参与小组课上讨论、不定期抽查自学笔记、评价成绩等以督促自主学习。