18113505-分子生物学教学-生工2018版.docxVIP

《分子生物学》课程教学大纲

课程编号课程名称

分子生物学

考试/考查

考试

总学时

40

实验/上机学时

0

学分

2.5

课程性质

专业基础课程（选修）

适用专业

生物工程

承担单位

生物科学与工程学院

先修课程

普通生物学、生物化学、生物工程概论、有机化学

《分子生物学》是生物工程专业的一门专业核心课程，其目的是使学生系统掌握分子生物学相关知识与原理，学会分子生物学基本的实验方法与操作技术，能够对生物体生长发育过程中的现象进行分子水平的分析和判断，能够在生物体研究与改造过程中针对复杂的科学问题提出解决方案，具有制定和实施分子生物学实验方案的基本能力。

一、课程目标

1．了解有机生命个体遗传现象的物质基础，掌握DNA分子结构、基因表达与调控规律，具备结合实际初步解决生物制造中问题的能力。

2．掌握原核生物与真核生物DNA转录的基本原理、过程及特征，初步具备分析基因表达和修饰的方法，具备分析基因表达频率相关参数的能力。

3．掌握遗传信息传递过程中mRNA翻译的基本工程和特征，能够准确分析原核生物与真核生物翻译过程的异同，能够结合生产实际控制目标产物的合成。

4．认识原核生物基因表达调控的结构单元，掌握大肠杆菌乳糖操纵子和色氨酸操纵子模型调控生物代谢的分子机制，具备分析基因表达调控与生物适应性关系的能力。

5．掌握真核生物基因表达调控的分子基础和机制，具有分析、解决生产过程中的质量、生产效率、经济性问题的能力。

6.认识人类基因组计划的意义，掌握人类基因组计划的主要内容，具备把握后基因组时代生物工程发展趋势的能力。

毕业要求

指标点

支撑

强度

2.问题分析：能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析生物工程领域的复杂工程问题，以获得有效结论。

2.1选择适当的数学、物理、化学等自然科学、工程科学原理对生物制造与技术服务过程所涉及的复杂工程问题进行识别和判断，分析实验数据，得出有效结论；

课程目标1,2

H

3.设计/开发解决方案：能够设计针对生物工程复杂问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

3.1能根据生物制造和技术服务的特定要求，制定设计方案所面临的有关社会、健康、安全、法律、文化、环境等边界条件，并得出可接受的设计指标；

课程目标3,4

M

4.研究：能够基于自然科学、生物工程科学原理并采用科学方法对生物工程过程中复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

4.1掌握实验设计原理和数据分析基本方法及适用范围，运用基本的生物学实验方法研究综合性问题，并得出合理结论；

课程目标5,6

H

二、课程教学设计

表2课程主要教学内容及教学设计

课程目标

课程主要教学内容

教学（环节）组织

课堂教学

作业

讨论课

上机/

实验

项目设计

课程

目标1

（1）分子生物学发展史及研究内容

（2）DNA复制

（3）遗传信息传递

（4）基因表达调控

＋

＋

课程

目标2

（1）DNA转录过程

（2）原核生物与真核生物转录机制（启动子结构，RNA聚合酶，RNA修饰，转录终止）的比较与特征

（3）启动子结构特征与预测方法

＋

＋

课程

目标3

（1）mRNA翻译基本过程

（2）核糖体结构特征与功能

（3）原核生物与真核生物翻译异同（核糖体组成、翻译起始和终止机制）

（4）翻译后加工及蛋白转运方式

＋

＋

课程

目标4

（1）原核生物基因表达方式

（2）操纵子模型

（3）乳糖操纵子与负控诱导调控

（4）色氨酸操纵子与负控阻遏调控

（5）其他操纵子及操纵子的改造与利用

＋

＋

课程

目标5

（1）真核生物基因表达方式

（2）真核生物基因表达调控水平

（3）染色质修饰与表观遗传调控

（4）基因沉默对基因表达的调控

（5）信号转导和激素水平调控

＋

＋

课程

目标6

（1）基因组基本概念

（2）人类基因组计划

（3）比较基因组学

＋

＋

三、课程单元及学时建议

（一）课程学时计划建议

表3课程单元学时分配表

序号

内容

授课时数

实验时数

对应的课程目标

1

绪论

2

目标1、2

2

染色体与DNA

4

目标1

3

生物信息的传递（上）从DNA到RNA

4

目标2

4

生物信息的传递（下）从mRNA到蛋白质

4

目标3

5

原核基因表达调控模式

10

目标4

6

真核基因表达调控模式

12

目标5

7

基因组与比较基因组学

4

目标6

合计

40

（二）课堂教学内容

第一章绪论

1.教学目的和要求：了解分子生物学与其他相关学科的关系和分子生物学发展中的重大事件，掌握分子生物学的定义，熟悉分子生物学的研究热点和研究进展，深刻理解分子生物学对生