生物工程專業(yè)《蛋白質(zhì)化學(xué)與工程》教學(xué)大綱

【蛋白質(zhì)化學(xué)與工程】【Basicproteinchemistryandproteinengineering】一．基本信息課程代碼：【104401】課程學(xué)分/學(xué)時：【2/32】面向?qū)I(yè)：【生物工程】課程性質(zhì)：【專業(yè)方向選修課】開課院系：生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院使用教材：主教材【蛋白質(zhì)化學(xué)與蛋白質(zhì)工程基礎(chǔ)，梅樂和主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2011年】輔助教材【1、普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：《蛋白質(zhì)工程》（第二版），汪世華主編，科學(xué)出版社，2017年；2、《蛋白質(zhì)工程》，吳敬主編，高等教育出版社，2017年】參考教材【1、蛋白質(zhì)化學(xué)（第一版），汪世龍等主編，同濟大學(xué)出版社，2012年；2、《蛋白質(zhì)工程》（第一版），李維平主編，科學(xué)出版社，2013年】先修課程：【細胞生物學(xué)103931（3）、生物化學(xué)100711（A）（4）】并修課程：【細胞工程100781（2）、分子生物學(xué)100792（3）】后修課程：【生物工程大型實驗109831（2）、生物專業(yè)文獻檢索與閱讀100005（2）】二．課程目標蛋白質(zhì)化學(xué)與工程是生物工程專業(yè)的專業(yè)選修課程。通過課程學(xué)習(xí)了解蛋白質(zhì)工程的發(fā)展歷史、前沿進展，掌握蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的基本知識，了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析和預(yù)測的原理與方法。初步掌握蛋白質(zhì)分子設(shè)計的基本流程及理論基礎(chǔ)，了解蛋白質(zhì)分子改造的主要途徑。培養(yǎng)學(xué)生理解和掌握蛋白質(zhì)化學(xué)與工程的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用技術(shù)，為從事生物醫(yī)藥、食品、工業(yè)領(lǐng)域的科學(xué)研究及實際工作奠定堅實的基礎(chǔ)。需要達成的課程目標如下：課程目標1（知識目標）：掌握重要的生物大分子蛋白質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)（化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)），了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系及蛋白質(zhì)折疊的基本知識；了解包括蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)測定的基本原理、主要的化學(xué)修飾的原理與方法、蛋白質(zhì)分子設(shè)計的意義及理論基礎(chǔ)。課程目標2（能力目標）：掌握蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測及分析的主要技術(shù)及分析軟件，并能進行簡單的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測與評估；能夠綜合運用相關(guān)技術(shù)進行蛋白質(zhì)分子設(shè)計，并對分子設(shè)計方案進行有效評價。課程目標3（素質(zhì)目標）：了解蛋白質(zhì)工程的發(fā)展簡史、前沿問題與創(chuàng)新技術(shù)及其應(yīng)用范疇，了解我國科學(xué)家在蛋白質(zhì)化學(xué)與工程生領(lǐng)域的突出事跡和重要貢獻，具備科學(xué)的思維方式和分析解決問題的能力，形成正確的世界觀、人生觀和價值觀。三．課程內(nèi)容（一）教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)關(guān)系圖（二）課程內(nèi)容表1教學(xué)內(nèi)容及對應(yīng)的課程目標課程內(nèi)容對應(yīng)課程目標學(xué)生學(xué)習(xí)成果學(xué)時安排第一章緒論第一節(jié)蛋白質(zhì)的生物學(xué)重要性1,3了解蛋白質(zhì)的生物學(xué)重要性，了解蛋白質(zhì)工程研究的歷史與進展，掌握蛋白質(zhì)工程的主要研究內(nèi)容及與其他學(xué)科關(guān)系。2第二節(jié)蛋白質(zhì)工程的歷史及應(yīng)用進展第三節(jié)蛋白質(zhì)工程主要研究內(nèi)容第四節(jié)蛋白質(zhì)工程與其他學(xué)科的關(guān)系思政內(nèi)容：新中國的技術(shù)突破第二章蛋白質(zhì)的化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)蛋白質(zhì)的重要功能、組成與分類1,3掌握蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位—氨基酸的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。了解天然活性肽的相關(guān)知識。掌握蛋白質(zhì)的基本理化性質(zhì)。能夠利用三者理化性質(zhì)的差別鑒定和區(qū)分三者。掌握隨機肽庫的原理及其在蛋白質(zhì)工程中的重要功用。6第二節(jié)氨基酸的結(jié)構(gòu)、分類及性質(zhì)第三節(jié)肽的物理化學(xué)性質(zhì)及活性肽第四節(jié)蛋白質(zhì)的基本理化性質(zhì)案例：隨機肽庫的應(yīng)用思政內(nèi)容：科學(xué)思維的養(yǎng)成第三章蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)第一節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的層次體系1,3掌握蛋白質(zhì)的一至四級結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，理解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的相互關(guān)系。9第二節(jié)蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)第三節(jié)蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)第四節(jié)蛋白質(zhì)的超二級結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域第五節(jié)蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)實例：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系（I:牛胰核糖核酸酶）思政內(nèi)容：“結(jié)構(gòu)與功能”的聯(lián)系（討論）第四章蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的測定與預(yù)測第一節(jié)蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的確定1,2,3掌握蛋白質(zhì)一級、二級結(jié)構(gòu)確定的方法，熟悉蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的測定原理，了解蛋白質(zhì)預(yù)測的原理與方法，能夠預(yù)測分析蛋白結(jié)構(gòu)。7第二節(jié)蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)分析第三節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的預(yù)測思政內(nèi)容：理論與實踐相結(jié)合（討論）第五章蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾第一節(jié)蛋白質(zhì)分子側(cè)鏈的修飾1,3了解主要的化學(xué)修飾的原理與方法，掌握酶的化學(xué)修飾方法與原理，限制條件及主要應(yīng)用。能夠分析比較不同的化學(xué)修飾方法的優(yōu)缺點，設(shè)計針對不同蛋白的修飾方案。4第二節(jié)酶的表面化學(xué)修飾與酶蛋白的親和修飾思政內(nèi)容：酶活與科學(xué)生產(chǎn)第六章蛋白質(zhì)的分子設(shè)計及生物學(xué)改造第一節(jié)蛋白質(zhì)分子設(shè)計的理論基礎(chǔ)及研究內(nèi)容1,2,3了解蛋白質(zhì)分子設(shè)計的意義及理論基礎(chǔ)，了解蛋白質(zhì)分子設(shè)計的分類及研究內(nèi)容。掌握蛋白質(zhì)分子的生物學(xué)改造方法及全新設(shè)計的設(shè)計原則和程序。4第二節(jié)蛋白質(zhì)分子的生物學(xué)改造方法第三節(jié)蛋白質(zhì)分子的全新設(shè)計案例：蛋白抗體酶設(shè)計思政內(nèi)容：蛋白質(zhì)分子設(shè)計與主觀能動性合計32（三）教學(xué)進度與學(xué)時分配表2教學(xué)進度與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容講課討論合計第一章緒論202第二章蛋白質(zhì)的化學(xué)基礎(chǔ)606第三章蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)819第四章蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的測定與預(yù)測617第五章蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾404第六章蛋白質(zhì)的分子設(shè)計及生物學(xué)改造404合計30232四．課程考核方式與評分標準（一）課程成績考核方式表3課程目標的考核方式課程目標考核內(nèi)容考核方式課程目標1掌握重要的生物大分子蛋白質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)（化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)），了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系及蛋白質(zhì)折疊的基本知識；了解包括蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)測定的基本原理、主要的化學(xué)修飾的原理與方法、蛋白質(zhì)分子設(shè)計的意義及理論基礎(chǔ)。隨堂討論+作業(yè)題+期中考試+期末考試課程目標2掌握蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測及分析的主要技術(shù)及分析軟件，并能進行簡單的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測與評估；能夠綜合運用相關(guān)技術(shù)進行蛋白質(zhì)分子設(shè)計，并對分子設(shè)計方案進行有效評價。隨堂討論+作業(yè)題+期末考試課程目標3了解蛋白質(zhì)工程的發(fā)展簡史、前沿問題與創(chuàng)新技術(shù)及其應(yīng)用范疇，了解我國科學(xué)家在蛋白質(zhì)化學(xué)與工程生領(lǐng)域的突出事跡和重要貢獻，具備科學(xué)的思維方式和分析解決問題的能力，形成正確的世界觀、人生觀和價值觀。作業(yè)題+期末考試（二）課程成績構(gòu)成比例表4課程成績構(gòu)成表課程目標考核內(nèi)容課程目標在各考核方式中的比例課程目標占總成績的比例日常成績期中考試期末考試課程目標1掌握重要的生物大分子蛋白質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)（化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)），了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系及蛋白質(zhì)折疊的基本知識；了解包括蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)測定的基本原理、主要的化學(xué)修飾的原理與方法、蛋白質(zhì)分子設(shè)計的意義及理論基礎(chǔ)。30%50%40%40%課程目標2掌握蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測及分析的主要技術(shù)及分析軟件，并能進行簡單的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測與評估；能夠綜合運用相關(guān)技術(shù)進行蛋白質(zhì)分子設(shè)計，并對分子設(shè)計方案進行有效評價。30%0%40%30%課程目標3了解蛋白質(zhì)工程的發(fā)展簡史、前沿問題與創(chuàng)新技術(shù)及其應(yīng)用范疇，了解我國科學(xué)家在蛋白質(zhì)化學(xué)與工程生領(lǐng)域的突出事跡和重要貢獻，具備科學(xué)的思維方式和分析解決問題的能力，形成正確的世界觀、人生觀和價值觀。40%50%20%30%考核方式占總成績的比例20%20%60%100%日常成績滿分100，其中包括考勤評分占比25%，課堂討論評分占25%，作業(yè)評分占比50%。1、課堂討論評分標準在討論課時中，記錄同學(xué)課堂回答、小組討論的結(jié)果。單獨同學(xué)討論表現(xiàn)滿分為100分，60分及以上為及格；小組討論結(jié)果由小組代表回答表現(xiàn)為準，最終組內(nèi)得分為小組代表得分，滿分為100分，60分及以上為及格。小組中的缺席同學(xué)，則在此次討論課中，不得分。表5課堂討論評分標準91-10075-9060-741-590評分標準論述清楚，結(jié)論準確，能夠結(jié)合文獻提出自己的觀點。對問題能夠進行較為詳盡的解釋，結(jié)論基本正確。論述簡單，不能對問題進行分析。出席課堂，但未參與討論。未能出席課堂討論。2、課后作業(yè)評分標準在學(xué)習(xí)通上布置作業(yè)后，并在下周課前根據(jù)習(xí)題情況進行講解。每次作業(yè)滿分均為100分，60分及以上為及格。表6課后作業(yè)評分標準91-10075-9060-741-590評分標準內(nèi)容正確，分析合理，字跡工整。內(nèi)容基本正確，分析較合理，字跡工整。內(nèi)容正確率低，分析