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《分子生物学》课程标准-药学、生物技术
2014-05-27 09:39   发布范围:公开

《分子生物学》课程标准

 

第一部分  课程概述

 

一、课程名称

中文名称:《分子生物学》

英文名称:《Molecular Biology》

二、学时与适用对象

课程总计52学时,均为理论课。本标准适用于四年制药学、药物制剂学和生物技术专业。

三、课程地位性质

《分子生物学》是医学和药学类专业开设的一门必修的专业基础课程。该课程的核心是在分子水平学习生命活动的机制和规律。分子生物学是一个迅速发展的学科,它的理论体系和新机制促进了其他生命学科的发展,尤其是在医学发展进入分子水平后,分子生物学已成为医学课程学习和科学研究的重要基础。理解和掌握分子生物学知识,将为后续各门医学基础和军事医学基础课程的学习奠定基础。

本课程预修课程为《医用有机化学》、《基础医学概论》和《生物化学》等,主修完本门课程后,学员将进一步学习《医学微生物学》、《医学免疫学》、《药理学》等后续医学基础课程。

四、课程基本理念

1、准确把握《分子生物学》在医学必修课程中的基础性地位,依据各专业人才培养方案制定教学目标,设置教学内容。依据药学和生物技术专业本科学员人才培养需求,使学员在本课程中能够理解分子生物学的基本理论和基本知识,并在后期学习及未来工作中应用分子生物学理论解释相关的专业问题。

2、坚持以学员为主体、教员为主导的教学理念。在教学活动中,通过课堂互动、启发式授课、讨论课等形式,发挥学员的自觉性、主动性、创造性。

3、注重理论与实践相结合。本科学员未来主要在部队基层从事医疗相关工作,在掌握本门课程的基本知识和基本理论的基础上,密切联系和分析临床疾病的分子机制,领会本门课程对现代分子医学的贡献,并在后续学习和工作中重视学习分子生物学的新知识。

4、分子生物学属于微观科学,形态上还没有直视可见的技术。在教学手段上必须灵活运用和组合视频录像、动画、电子幻灯、网络课程等多种现代化教学手段,发挥信息化教学的特点和优势,着力提高学员学习兴趣,加强学员对教学内容的理解并开扩视野。

五、课程设计思路

结合本科学员的前期知识基础,总结我校本课程独立开课15年的教学经验和教学研究成果(2002年国家教学成果二等奖),分析分子生物学近年来的进展趋势,联系医学专业知识需求,形成以下课程设计思路。

1、框架设计与内容安排

《分子生物学》课程的学习包括授课、讨论、自学等形式。

理论授课内容分为两大部分设置。第一部分是基本的分子生物学理论,包括核酸的结构和功能、基因信息的传递(复制、转录、翻译)和调控;第二部分是分子生物学理论和技术专题(基因重组与基因工程、细胞信息转导、癌基因和抑癌基因、基因诊断和基因治疗)等内容。在保证基本知识讲授的同时,适当介绍本学科领域新的重要进展、研究热点及其科学意义,以开拓学员视野,为今后的学习、工作和科研打下良好基础。

2、教学实施

本课程的52学时的实施方案是:理论授课40学时,讨论课8学时,总复习2学时,考试2学时。

以课堂授课为主,辅以学员利用各类课程资源进行自主学习。要充分利用启发式、引导式及互动式等多种教学方法,在学习基本知识点的过程中,适时了解分子生物学发展史上的重要发现的产生经过;在手段上既要发挥信息化教学特点和优势、合理应用多媒体等现代教学手段,也要适当应用板书。教员在上课前,应充分理解教材中的相应知识,准确、完整把握所讲知识及其相关进展。

每堂授课的实施要严格按照学校的课程教学组织流程和教学制度进行。每一课时的教学内容设计在教案中体现,并符合课程标准,突出重点和难点。尤其是对于分子生物学的一些重要的原理和规律,要善于总结、比较和归纳,并在遇到类似问题时,适时进行重复和强化学习。在涉及一些高难度知识点以及具有启发性的教学内容时,充分展开课堂上的教学互动,提高学习效果并养成质疑性思维习惯。对于复制、转录、翻译和信号转导等动态生命活动,尽可能利用动画和视频进行学习。课后复习通过观看课件、视频、动画加深对授课内容的理解,通过完成布置的作业和自我测试来检测对知识点的掌握情况。

讨论课分两部分实施。第一次讨论课4学时,安排在基因表达调控一章后进行,对分子生物学基本理论进行讨论式学习;第二次讨论课4学时,安排在教学内容全部完成后,就分子生物学基本知识和技术在医学中的应用为主题进行。课堂讨论的方式是教员提出思考讨论题,学员发言,教员引导完成讨论。此外,应由学员提出部分问题,学员与教员共同讨论。每次讨论课安排2学时,学员分组准备,2学时采用多媒体幻灯形式发言。

3、课程评价

课程评价采用考试方式。采用闭卷、笔试方式,在课程结束时进行,以百分制计分。课程全部结束后认真做好学员考试成绩统计分析和试卷质量分析报告,并按学校要求进行教学档案管理。

六、课程学习策略与建议

1、明确主线,理清逻辑关系。分子生物学的主要内容是遗传信息流的传递,即中心法则。在认识核酸的基本结构和功能的基础上,应以此为主线进行学习,充分领会其中的基本规律,进而扩展到DNA的损伤修复、转录后和翻译后加工修饰,基因表达调控以及基因工程、基因诊断和治疗等专题内容,始终从整体上把握这些内容之间的逻辑和层次关系,有助于深刻理解分子生物学的基本内容。

2、理解名词,把握基本原理。本课程名词概念众多,准确把握这些概念的基本含义,有助于归纳、连接和汇总课程的基本原理和基本过程,提高学习效率;另一方面,名词概念本身的学习也有一些基本规律,例如在命名上“XX子”(如启动子、增强子等)多为特定的DNA序列,而“XX因子”(如转录起始因子、翻译起始因子等)本质上则是蛋白质分子。掌握了这些规律,在学习中将起到事半功倍的效果。

3、追踪重要发现的背景,启发创新思维。分子生物学是一门年轻的学科,也是一门技术依赖性很强的学科。在学习基本知识和基本理论的同时,多关注这些知识和理论发现的背景和研究方法,做到知其然并知其所以然。这样可以将枯燥的概念和原理转化为鲜活的故事,从而激发学习兴趣,在方便理解和记忆的同时,能够锻炼提出问题并解决问题的能力,形成创新性的思维习惯,为日后从事临床和基础科学研究打下良好基础。

 

第二部分  课程目标

一、总体目标

通过分子生物学课程的学习,能够从分子角度解释生命现象和生命活动的本质,阐述遗传信息传递的基本规律,能够初步应用分子生物学理论说明人类疾病发生、发展的基本分子机制,说明常用分子生物学技术的基本原理及其在疾病诊断和治疗中的应用。

二、分类目标

(一)知识与技能目标

1、 基本理论知识

(1)能够说明分子生物学对生命科学的重要贡献及其与医学的关系。

(2)能够归纳核酸的种类、结构、理化性质,说出常用分离纯化方法的基本原理。

(3)能够完整阐述遗传信息传递(即中心法则)的基本机制和过程,归纳遗传信息传    

     递的基本原理和特点,说出参与反应的重要分子。

(4)能够阐述基因表达调控的主要方式和原理,说出参与反应的重要分子。

(5)能够说出重组DNA 技术、核酸分子杂交分析、PCR 技术、基因诊断和治疗的基

本原理和用途。

(6)能够说明细胞信号转导的基本概念和机制,阐述途径与网络的概念,阐述癌基因

     与抑癌基因在恶性肿瘤发生发展中的重要作用。

2、基本技能

本课程均为理论课,基本技能的培养在单独设立的《生物化学与分子生物学实验》课程中完成。

  (二)过程与方法目标

1、 通过课堂系统学习分子生物学基本理论及其与生命活动和疾病发生的关系,理解分子生物学在现代临床医学中的应用,感受分子生物学在临床医学中的重要性,激发学习兴趣,调动学习积极性,为今后从事临床医疗和科研工作奠定良好的基础。

2、 通过深入认识遗传信息传递的基本规律,理解遗传信息流与物质代谢流,以及各组织器官功能的相互联系,理解分子生物学与医学各学科的关系,巩固所学基本知识,并为后续相关课程的学习提供知识储备。

3、通过学习分子生物学理论发现的基本过程和了解学科的最新进展和研究思路,以及鼓励学员参与课外科研等,培养学员的科研兴趣和创新性的思维习惯,提高其发现问题、解决问题的能力。

4、 通过课堂讨论等形式,培养信息收集整理、知识综合运用和交流表达能力。创建良好的教学环境,构建主动、互助的学习方式,提高在网络环境下进行个性化、选择性和主动学习的能力。

 (三)情感态度与价值观目标

1、在学习分子生物学基本知识和基本原理的过程中,领会生命活动的复杂和精美。通过学习,建立生命的物质性、生命活动的内外协调、生物体局部和整体的统一等观点,坚持辩证唯物主义自然观,形成科学的世界观。

2、利用分子生物学发展史中的重要事件,如DNA双螺旋的发现、遗传密码破译等,学习科学家敢于质疑、勇于创新的精神,形成问题意识和创新意识,同时养成实事求是、不迷信权威的科学态度。

3、通过介绍我国的科学工作者近年来在分子生物学研究领域取得的成就,包括本学科在肿瘤发生发展的分子机制、基因治疗等领域所取得的重要成绩,激发学员的民族自豪感和对医学科学研究工作的热爱。

4、 在讨论课实施过程中,通过组织分工合作、搜集分析资料、讨论组织发言内容、幻灯制作及口头报告,形成善于与大家合作的“团队精神”。

5、辩证看待分子生物学的发展对人类社会的作用和影响。科学的发展往往兼有正反两种作用,分子生物学的发展在带给人类新的社会效应、经济效应的同时,也可能带来潜在的负面影响,认识到未来合理的操作和运用分子生物学的技术成果,能够造福人类。

 

 

 

 

 

 

 

第三部分  内容标准

 

一、教学内容与课时分配

篇、章

教学内容

学时分配建议

授课

自学与讨论

小计

第一部分

(绪论、第一章)

分子生物学概论;核酸的结构与功能

4

 

4

第二部分

(第二至五章)

DNA的生物合成(复制);DNA 的损伤与修复;RNA的生物合成(转录);蛋白质的生物合成;基因表达的调控

18

4

22

第三部分

(第七、八章)

细胞信号转导;癌基因、抑癌基因与生长因子

8

 

8

第四部分

(第六、九、十章)

基因重组与基因工程;基因诊断与基因治疗;常用分子生物学技术的原理及应用

10

4

14

 

总复习

 

2

2

 

考试

2

 

2

 

42

10

52

 

二、内容要点与基本要求

 

绪  论

基本要求:能够说出分子生物学的定义、研究对象和研究内容;概括分子生物学发展简史和现代分子生物学的建立和发展历程;归纳分子生物学与医学及相关学科的关系。

重点:分子生物学主要研究内容;分子生物学与医学的关系。

 

主要内容

目标要求

参考教学方法与手段

第一节   分子生物学的发展简史

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯

具体实施:介绍分子生物学的发展历史,重要的科学研究事件,著名分子生物学家的贡献。

一、分子生物学形成的基础

能够概括分子生物学发展的几个重要阶段

二、分子生物学的早期理论体系

三、现代分子生物学的研究内容

四、分子生物学的重要进展

第二节   医学分子生物学在医学研究中的作用及意义

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯

具体实施:以大量的医学研究实例体现分子生物学在促进医学发展中的巨大作用。

 

一、医学分子生物学的概念

能够阐述医学分子生物学的基本概念,说出其在相应领域中的应用价值

二、基因与疾病之间的关系

三、细胞信号转导与疾病的关系

四、基因诊断和基因治疗

五、基因分析的临床意义

六、基因功能研究在医学中的意义

 

 

 

第一章  核酸的结构与功能

基本要求:能够说出核酸的化学组成及一级结构;复述DNA双螺旋结构模型的特点;概括主要RNA的种类、结构与功能;归纳DNA的超螺旋结构及其在染色质中的组装、DNA遗传信息载体的功能。

   重点:DNA的双螺旋结构;mRNA和tRNA的结构特点;核酸的理化性质。

  

主要内容

目标要求

参考教学方法与手段

第一节  核酸的化学组成及一级结构

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯

具体实施:复习有机化学的知识,拆分核苷酸的结构基团,学习核苷酸结构。对比蛋白质的一级结构,比较学习并记忆核酸一级结构的要点。

 

一、核苷酸的结构

能够概括出核苷酸的基本化学组成、种类和名称

二、核酸的一级结构

能够说出核苷酸的连接方式并规范书写核苷酸链的一级结构式

第二节 DNA的空间结构与功能

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、动画、板书

具体实施:列举DNA双螺旋结构的发现对于分子生物学学科的重要意义,介绍学科发展史、学科思维方法。配合使用三维动画示意图描述DNA双螺旋结构的特点。

一、DNA的二级结构

能够概括结构特点

二、DNA的高级结构

能够描述

三、遗传信息的物质基础

能够阐述

第三节 RNA的结构与功能

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、板书

具体实施:图示成熟mRNA和hnRNA结构差别,分析真核生物mRNA结构的特点。列表横向比较主要RNA的结构与功能。

一、mRNA的结构特点与功能

能够描述

二、tRNA的结构特点与功能

能够说出

三、rRNA的生物学功能

能够阐述

四、snmRNA对基因表达调控的影响

能够说出

第四节  核酸的理化性质

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯

具体实施:结合实例说明核酸分子的紫外吸收特性在定量测量中的意义。对比蛋白质变性学习DNA变性

 

一、核酸分子的紫外吸收特性

能够说出概念和意义

二、DNA变性与复性

能够解释概念

三、核酸分子杂交

能够描述原理,说出用途

第五节 核酸酶

能够说出分类和功能

 

第二章 DNA的生物合成(复制)

基本要求:能够归纳复制的基本规律;描述复制的酶学和拓扑学变化;概括DNA损伤的生理病理意义;描述原核及真核生物的DNA生物合成过程;说出DNA损伤修复方式、类型及其效应。

重点:DNA复制原理;DNA复制酶学;原核生物和真核生物复制基本过程。

 

主要内容

目标要求

参考教学方法与手段

第一节 复制的基本规律

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、视频

具体实施:结合细胞分裂过程,理解复制是细胞分裂的必要条件。

一、半保留复制

能够阐述原理并归纳特点

二、定点起始、双向复制

三、半不连续性复制

第二节 DNA复制的酶学和拓扑学变化

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、板书

具体实施:引导学员思考DNA分子在复制过程中具有保真性的机制。

一、复制的化学反应

能够描述

二、DNA聚合酶

能够概括分类和功能

三、复制的保真性

能够解释原理和意义

四、复制中的DNA拓扑学变化

能够说出定义

五、DNA连接酶的作用

能够说出

第三节 DNA生物合成过程

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、板书、视频、动画

具体实施:配合动画视频,形象描述DNA生物合成的过程。

一、原核生物的DNA生物合成

能够阐述原核生物和真核生物DNA复制的完整过程,说出重要的步骤和特点

二、真核生物的DNA生物合成

第四节 逆转录

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、具体实施:以诺贝尔奖发现为例介绍逆转录,激发学员的兴趣。

一、逆转录病毒的基因组及其复制方式

能够说出

二、逆转录的意义

能够阐述

第五节  DNA损伤(突变)与修复

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯

具体实施:以与医学研究密切相关的实例为切入点,通过具体实例介绍

 

一、突变

 

1、突变与进化之间的关系

能够阐述

2、DNA多态性

能够解释

3、突变对疾病的影响

能够举例说明

二、引发DNA突变的多种理化因素

能够举例归纳说明

三、DNA突变的类型

能够说出类型并举例

四、DNA损伤的修复

能够说出类型,概括作用机制

 

 

第三章 RNA的生物合成(转录)

 基本要求:能够阐述基因转录的基本机制和过程;概括RNA聚合酶的种类和功能;描述转录后加工修饰的概念和过程;归纳原核生物和真核生物基因转录过程的异同。

重点:转录的定义;转录的机制、模板和酶;复制和转录的异同。

 

 

 

 

 

 

主要内容

目标要求

参考教学方法与手段

第一节 转录的模板和酶

 

一、转录的模板(不对称转录)

能够概括其特点,说出相关概念

主要教学方法:讲授法

合成的基本原理。

具体实施:利用与DNA 复制过程相比较的方法学习RNA

二、RNA聚合酶

能够说出基本分子构成和种类

第二节 原核生物的转录过程

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、适当板书、视频

具体实施:配合动画,详细描述RNA的合成过程。

一、转录起始复合物的构成和形成

能够描述

二、转录延伸的机制和特点

能够说出

三、转录终止

能够说出基本方式

第三节 真核生物RNA的生物合成

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、适当板书、视频、动画

具体实施:与原核生物比较归纳出两者的异同点。

 

一、三种RNA聚合酶的功能

能够说出

二、转录起始复合物的形成

 

1、启动子核心序列

能够说出特点

2、转录因子

能够阐述定义、说出种类和功能

3、转录起始前复合物形成过程

能够阐述

三、转录延长

能够阐述过程

四、转录终止

能够说出过程

第四节 真核生物RNA的转录后加工

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、适当板书、视频

具体实施:联系各种RNA的功能理解加工修饰的意义。

一、前体mRNA的加工修饰

能够说出定义、特点和基本过程

二、前体rRNA的加工

能够概括说出概念和特点

三、前体tRNA的加工

四、核酶与自剪接

 

第四章 蛋白质的生物合成(翻译)

 

基本要求:能够阐述蛋白质翻译体系的构成、翻译的机制和基本过程;概括原核生物和真核生物翻译过程的异同;描述蛋白质翻译后不同形式的共价修饰及意义、靶向运输和细胞内定位原理;说出多肽链的折叠机制。

重点:蛋白质合成体系中各种RNA结构特点和功能;多肽链延伸原理;多肽链合成后的加工修饰及细胞内定向输送。

 

主要内容

目标要求

参考教学方法与手段

第一节 蛋白质生物合成体系

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、适当板书

具体实施:利用mRNA的发现和遗传密码的破译等实例,了解分子生物学理论体系建立的过程。

一、mRNA的模板作用及其特点

能够解释

二、核糖体的作用

能够概括

三、tRNA的作用

能够阐述

四、所需的酶类和蛋白质因子

能够归纳

第二节 氨基酸的活化

一、氨基酰-tRNA的形成过程

能够阐述

二、起始氨基酰-tRNA

能够说明其作用

主要内容

目标要求

参考教学方法与手段

第三节 肽链的生物合成过程

 

一、原核生物的肽链合成

能够准确描述肽链合成的基本过程

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、适当板书、视频

具体实施:利用多媒体动画观察并总结蛋白质合成的过程和其中的重要阶段。

1、起始:形成翻译起始复合物

2、延长:核糖体循环

3、终止:肽链释放

二、真核生物的肽链合成

能够复述该过程

第四节 翻译后修饰加工和靶向输送

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、适当板书、视频

具体实施:结合多肽链经加工修饰成为有功能的成熟蛋白质的过程,强调蛋白质结构决定功能的概念。

 

一、新生多肽链的折叠

能够说出具有促进多肽链折叠的蛋白质分子

二、一级结构的修饰

能够归纳说明

三、空间结构的修饰

能够说出其特点

四、蛋白质合成后的靶向输送

能够解释信号序列的概念,归纳不同蛋白靶向输送的特点

第五节 蛋白质生物合成的干扰和抑制

一、抗生素类物质

能够举例说出

二、其他干扰蛋白质生物合成的物质

 

第五章  基因表达的调控

基本要求:能够概括调控基因表达的基本原理、各种元件及作用方式;阐述操纵子的概念、结构特点及调控方式;归纳真核生物转录因子的分类及作用;描述真核生物基因表达调控的复杂性。

重点: 基因表达、顺式作用元件、反式作用因子的概念;操纵子概念;乳糖操纵子调节机制;真核生物的转录因子的作用和分类;RNA pol II转录起始调节。

 

主要内容

目标要求

参考教学方法与手段

第一节 基因表达调控基本概念

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯

具体实施适当复习基因、基因组、转录、翻译等前几次课的内容;采用胚胎发育、蛹变蝶等实例,加深对基本概念的认识。

一、基因表达定义

能够阐述

二、基因表达的特征

能够概括

三、基因表达的方式及调节

能够说出

四、基因表达调控的意义

能够运用基因表达调控特征解释相关生命现象

第二节 基因表达调控基本原理

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯

具体实施运用哲学原理解释蛋白质与DNA的相互作用

一、基因表达调控的复杂性

能够解释

二、基因转录调节的基本原理

能够使用蛋白质与DNA 相互作用的概念解释基因表达调控方式

第三节 原核基因表达调节

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、适当板书、动画、视频

具体实施:强调原核生物基因

一、原核基因转录调节特点

能够归纳

二、操纵子调控模式

 

1、乳糖操纵子的结构

能够阐述

2、乳糖操纵子活性调节

能够阐述阻遏蛋白调节方式,说出激活蛋白的作用,归纳基因表达正调控和负调控作用

表达调节取决于环境的变化

3、其他操纵子

能够说出

三、原核生物翻译水平的调节

能够描述

第四节 真核基因表达调节

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、适当板书

具体实施:从生命复杂性角度认识真核基因表达调节的多层次和网络特征,生物大分子的相互作用是其调节的基本机制

 

一、真核基因组结构特点

能够阐述

二、真核基因表达调节特点

能够说明

三、RNA pol I和pol III转录调节

能够说出调节特点

四、RNA pol II的转录起始调节

 

1、顺式作用元件

能够解释定义、说出结构特点、归纳出类别和作用

2、反式作用因子

五、转录后水平的调节

能够说出调节的基本部位

六、翻译水平的调节

能够说明调节基本部位,描述小分子RNA的作用

 

 

第六章  基因重组与基因工程

 

基本要求:能够阐述重组DNA技术的基本概念、原理和基本操作步骤;概括限制性核酸内切酶及其他工具酶的定义和应用;说出获取目的基因的方法;描述表达载体的结构特点及应用;举例说明重组DNA技术与医学的关系。

重点:重组DNA技术基本原理。

 

主要内容

目标要求

参考教学方法与手段

第一节DNA重组和基因转移

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯

具体实施:举例说明自然界DNA重组和基因转移现象的普遍性。

一、同源重组的特点和意义

能够说出

二、细菌的基因转移与重组方式

能够描述

三、特异位点重组的特点和意义

能够举例说明

四、转座重组特点和意义

能够说出

第二节 重组DNA技术

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、视频、动画

具体实施:重点讲解重组DNA技术中的相关基本概念;利用口诀强化对于重组DNA技术基本流程的理解和记忆。

一、重组DNA技术相关概念

 

1、DNA克隆

能够解释基本定义

2、工具酶

能够阐述定义和应用

3、目的基因

能够概括基本概念

4、基因载体

能够归纳基本概念和结构特点

二、重组DNA技术原理及操作步骤

 

1、基本原理和主要步骤

能够阐述

2、目的基因的获取方法

能够举例说明

3、基因工程载体的选择和制备

能够复述

4、目的基因与载体的连接

能够举例说明

5、重组DNA导入宿主细胞

能够说出方法

6、重组体的筛选及表达

能够举例说明

第三节 重组DNA技术与医学的关系

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯

具体实施:列举我国在本领域的具体事例,激发学员的学习兴趣。

一、疾病基因的发现与克隆

能够举例说明

二、生物制药

三、基因诊断与治疗

 

第七章   细胞信息转导

基本要求:能够阐述细胞信号转导的基本概念和基本原理、第二信使的种类和作用方式、G蛋白的结构及其作用特征、单次跨膜受体结构及其作用特征;归纳受体的种类、作用特点;说出蛋白激酶与蛋白磷酸酶的种类及其所参与的信号通路。

重点:细胞间信息物质的概念及分类;细胞内信息物质的概念,第二信使的概念及种类;重要的信号转导蛋白及蛋白复合物;受体和配体的概念;膜受体介导的主要信号转导途径。

主要内容

目标要求

参考教学方法与手段

第一节 细胞信号转导概述

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯

具体实施举例说明信号转导学习的重要性;从整体到局部、从细胞外至细胞内,依次建立起对细胞信号转导的基本过程和基本原理的认识。

一、细胞外化学信号的分类

能够阐述

二、受体的概念和作用

能够解释定义,概括作用特点,说出分类

三、细胞信号转导的基本原理

能够解释基本原理,归纳信号分子、途径和网络的关系

第二节 细胞信号转导相关分子

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、适当板书

具体实施:在介绍信号转导分子时,必须强调出细胞信号转导分子的多样和复杂。

一、第二信使

能够解释概念,说明产生方式、作用及其机制,说出主要类别

二、蛋白信号转导分子

能够解释概念,说出主要类别,运用分子开关原理归纳信号转导分子的作用

第三节 受体介导信号转导途径

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、适当板书、动画

具体实施联系细胞内信使的作用机制,总结细胞内信号通路形成的机制;讨论总结主要的三大类细胞膜受体的信号通路特点。

一、细胞内受体

能够解释定义

二、离子通道型膜受体

能够解释定义

三、七跨膜受体

 

1、G蛋白及G蛋白循环

能够描述结构,解释作用方式

2、G蛋白偶联受体信号转导

能够说明基本过程

3、AC-cAMP-PKA通路

能够阐述

4、PLC-IP3/DAG-PKC通路

能够描述

四、单跨膜受体

 

1、Ras-MAPK通路

能够阐述

2、JAK-STAT通路

能够描述

3、NF-kB 通路

能够描述

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、适当板书、动画

具体实施联系细胞内信使的作用机制,总结细胞内信号通路形成的机制;讨论总结主要的三大类细胞膜受体的信号通路特点。

4、TGF-β受体通路

能够描述

五、细胞信号转导特点和规律

能够总结

第五节 细胞信号转导与医学

一、信号转导与疾病发生发展

能够说出

二、信号转导药物

能够说出概念和前景

 

 

第八章  癌基因、抑癌基因与生长因子

基本要求:能够准确阐述病毒癌基因、细胞癌基因及抑癌基因的概念;阐述癌基因活化的机制、生长因子的概念;能够说出常见抑癌基因、抑癌基因的作用机制。

重点:癌基因、原癌基因、病毒癌基因、抑癌基因和生长因子的基本概念。

 

主要内容

目标要求

参考教学方法与手段

第一节 癌基因

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯

具体实施:以发现癌基因而获得诺贝尔奖的科学家经历为线索,强调病毒癌基因和细胞癌基因的概念。通过课堂提问的方式列举癌基因活化的机制并进行强化记忆。

一、病毒癌基因的概念

能够阐述

二、细胞癌基因的概念

三、癌基因活化的机制

能够阐述

1、获得启动子与增强子

能够解释

2、基因易位

3、原癌基因扩增

能够说出

4、点突变

四、原癌基因的产物与功能

第二节 抑癌基因

主要教学方法:讲授法

 

主要教学手段:电子幻灯、视频

具体实施:与癌基因在产物、功能、变异方式等方面比较学习

一、抑癌基因的基本概念

准确阐述

二、常见的抑癌基因

能够举例说出

三、抑癌基因的作用机制

能够阐述

1、视网膜母细胞瘤基因(Rb基因)

能够说出基本功能

2、P53

第三节 生长因子

一、生长因子的概念

准确阐述

二、生长因子的作用机制

能够说出

三、生长因子与疾病

能够举例

 

 

第九章          基因诊断与基因治疗

 

基本要求:能够准确阐述基因诊断和基因治疗的概念;说出它们的主要技术原理和用途。

重点:基因诊断的基本方法,基因治疗的概念及常用方法。

 

 

主要内容

目标要求

参考教学方法与手段

第一节        基因诊断

 

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、动画

具体实施:结合校内科研工作的现状激发学员学习的主动性。

 

一、基因诊断的概念和特点

准确阐述基因诊断的概念,说出其特点

二、基因诊断的常用技术方法

 

1、核酸分子杂交

能够说出原理和流程

2、PCR技术

能够说出基本原理和特点

3、基因芯片

能够说出基本原理

第二节 基因治疗

 

一、基因治疗的概念

准确阐述

 

二、基因治疗的基本程序

 

1、治疗性基因的选择

能够说出每一步的目的和注意事项

2、基因载体的选择

3、靶细胞的选择

4、基因转移方式

三、基因治疗的应用与展望

举例说明基因治疗的临床应用

 

 

第十章 常用分子生物学技术的原理及其应用

 

基本要求:能够阐述核酸印迹杂交、PCR、蛋白质印迹杂交的概念和基本原理;说出DNA序列测定、RT-PCR、DNA微阵列等在基因分析中的用途。

重点:核酸分子杂交方法的种类;核酸分子杂交诊断的一般流程;基于聚合酶链式反应的诊断方法。

 

主要内容

目标要求

参考教学方法与手段

第一节 分子杂交与印迹技术

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、视频

具体实施:配合动画示意图,详细描述杂交。

一、印迹技术的概念和原理

能够说出

二、印迹技术的类别及应用

能够举例说明

第二节 PCR技术的原理与应用

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、动画、视频

具体实施:以Mullis获得诺贝尔奖的发现为例介绍PCR方法的建立。

一、PCR技术的工作原理

准确解释

二、PCR技术的主要用途

能够说出

三、几种重要的PCR衍生技术

能够举例说明

第三节 核酸序列分析

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯、动画

具体实施:以Sanger获得诺贝尔奖的发现为例介绍核酸序列分析方法的建立。

一、化学裂解法

能够说出主要原理

二、DNA链末端合成终止法

能够说出主要原理

三、DNA自动测序

能够说出主要原理

第四节 基因文库

主要教学方法:讲授法

主要教学手段:电子幻灯

一、基因组文库:构建原理及流程

能够比较两种文库构建原理及流程的异同

二、cDNA文库:构建原理及流程

 

第四部分  实施建议

 

一、课程教学实施建议

(一)教学组织

课程教学由教研室主任和主管教学的副主任总负责,成立教学组,由教学组组织实施。基本流程包括:① 成立教学组,② 教学准备,③ 集体备课,④课程教学,⑤辅导答疑,⑥课程考核,⑦总结反馈。教学组实施备课、大课讲授、自学辅导、指导性自习、多媒体课件、考试与考察等教学活动。

(二)教学方法

    本课程以课堂讲授理论知识为主,注重理论与实践结合,确保课堂授课质量,加强课前、课后各环节的督促指导,灵活运用启发式和讨论式教学方法,充分利用多媒体、网络等先进教学手段和教学资源,最大限度地提高教学效果。具体为:

1.以教员讲授大课为主

本课程以教员讲授为主,提倡以问题为中心的互动教学,注重启发性,理论联系实际,突出医学临床意义。综合采用图形解释、案例分析、归纳总结、联想记忆、比喻等多种生动活泼的教学方法,以多媒体为主要教学手段,尽量使用图片或图示,使所讲的内容形象化、具体化,便于学员理解记忆,激发学员活跃的思维。

2.开展课堂讨论式教学

采用PDL (Problem discussion learning )方法,负责讲课的教员在每章前后,给学员提出问题。在全部内容完成后,提出系列思考题,组织学员讨论。通过教员指导下的资料查询、自学、课堂讨论等方式启发学员分析讨论分子生物学相关的问题。讨论课以小组为单位、以学员为主体,强调从提出感兴趣的分子生物学问题入手,激发学员学习的兴趣,让学员有针对性地去探索并运用理论知识,提高分析和解决问题的能力,并培养学员的团队精神。

3.适当安排双语教学

《分子生物学》在本科学员的二年级第一学期开课,大部分学员已具有较高的通用英语水平,但是专业英语能力不强。在本课程中,每一次授课都要引入一定数量的专业英语词汇,逐步增加全英文幻灯在全部幻灯中的比例。

4开展第二课堂

组织安排学有余力的学员参与课外科研活动,进行科研思维、方法、能力和创新意识的初步培养。学员可根据自己的兴趣选择主题和方向,教员指导学员阅读和翻译英文专业文献,撰写文献回顾或综述;个别特别优秀的学员可直接参与教研室各课题组的在研项目。

二、课程考核评价建议

1.  考核性质:考试课

2考试方式

采用闭卷、笔试方式,以百分制评分,60分为及格,满分为100分。考试时间为2学时。

3试题类型及权重

在理论考核中,选择题占60-70%,主要采纳“国家执业医师资格考试”的题型。另外名词解释、简答题、综合题占30-40%。

4.样题与目标定位示例

(1)选择题(考核学员对知识的识别程度)

例:下列不属于真核基因组的结构特点的是

(A)重复序列多  

(B)基因组结构庞大

(C)主要是多顺反子

(D)基因结构中有内含子  

(E)外显子是不连续排列的

(2)名词解释(着重考查学员对概念的理解程度)

例:冈崎片段

(3)简答题(着重考查学员对知识的理解和掌握程度)

例:简述真核细胞基因表达过程中在mRNA转录起始阶段的调控机制。

(4)综合题 (着重考查学员对知识的掌握和综合应用能力)

例:核酸分子的主要分类,结构特点、以及生物学功能有哪些?特别举出2种以上有关核酸分子的新功能。

三、教材选编的原则和建议

1. 实用性和先进性相结合:考虑当前学科发展和我校本科学员未来临床和科研实际工作的需要,我们选择人民卫生出版社出版的《生物化学》为主要授课用教材,该教材为普通高等教育“十一五”国家级规划教材、卫生部“十一五”规划教材。每4年修订一次。教材语言通俗、行文流畅,内容的重点和难点解释清晰,利于学员学习、阅读、理解。教材新版增加了对科学史的简短介绍,收录了近年来分子生物学的新观点、新理论,具有图表多、表达精确的特点,非常利于学员的记忆和理解。

2. 互补性:参考教材选择人民卫生出版社出版的、药立波主编的《医学分子生物学》。

四、课程资源开发与利用的计划和建议

1. 教研室已经完成了《分子生物学》网络课程建设,网络课程的素材库分为图片库、文本库、视频库、动画库和音频库等,在校园网中可供学员自学,是对课堂教学的有益补充。

2.今后应该不断加强教学素材库的更新、建设和管理;注意积累典型病例或典型问题的电子素材。

五、教学必需的保障条件及建议

阶梯教室,配置多媒体教学设备,连接校园网络。

 

第五部分  附录

 

一、课程教材

(一)使用教材

    《生物化学》第7版,主编 查锡良,2008年,人民卫生出版社(普通高等教育“十一五”国家级规划教材)

(二)参考资料

1、专业书籍:《医学分子生物学》第3版,药立波 主编,2008年,人民卫生出版社

2、专业书籍:《医学分子生物学学习指南》, 赵晶 主编,2006年,人民卫生出版社

3专业书籍:Molecular Cell Biology, Harvey Lodish, Arnold Berk, S.Lawrence Zipursky,

Paul Matsudaira, Daid Baltimore, James Darnell.

4、专业期刊:《生命的化学》,双月刊  中国生物化学与分子生物学会主办

5、专业期刊: Journal of Biological Chemistry (www.jbc.org),The American Society of

Biochemistry and Molecular Biology

6、网络课程:《分子生物学网络课程》,第四军医大学校园网

7、专业网站:美国国立生物技术信息中心:http://www.ncbi.nlm.nih.gov

8、中国生物信息网:http://www.biosino.org

二、课程标准主要编写人和审核人

1、主要编写人

赵晶、李霞、张瑞、苏金、王立锋

2、主要审核人

药立波

 

 

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