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1、生物信号转导课程教学大纲一、课程基本信息课程代码18021102课程名称生物信号转导课程英文名称Cell Signal Transduction课程类别专业选修课开课单位生命科学与技术学院适用专业生物科学、生物技术先行课程生物化学，细胞生物学后续课程无学分数2总学时数36二、课程的性质、地位和任务生物信号转导即细胞信号转导是生物科学、 生物技术专业选修课。 细胞信号转导是现今细胞生物学学科进展最快的研究领域之一， 信号转导的概念已经开始深入到生命科学的各个领域。本课程内容涵盖受体、 G 蛋白、 cAMP 、 cGMP 、肌醇磷脂代谢产物胞内信使、胞内钙信号途径、 激酶及信号转导与细胞周期、 细
2、胞凋亡、 癌生成相互联系以及细胞信号转导研究方法的研究现状和进展，要求掌握基本概念和基本理论，通过对相关的研究方法的介绍，使生物科学高年级学生了解相关的研究方法和研究思路，扩展视野，充实专业知识结构。三、课程基本要求1. 理论和知识方面（ 1）本课程要求掌握一系列细胞信号转导的基本概念；（ 2）了解细胞信号转导的发展现状及其运用领域；（ 3）了解细胞信号转导的一般研究方法。2. 能力、技能方面（ 1）能够运用细胞信号转导的概念和理论分析细胞生物学或其他学科中的生物学医学现象；（ 2）了解现今研究热点，能够把握现代生物学研究方向；（ 3）了解相关实验方法。四、教学内容学时分配教学内容讲授实验 /
3、实践合计1、生物信号转导概论662、受体及跨膜信号转换443、 G 蛋白耦联的信号传递通路444、细胞内的信使物质 第二信使445、蛋白激酶和蛋白磷酸酶226、细胞周期调控信号途径227、细胞凋亡信号通路448、细胞信号转导与癌症449、植物生长发育的膜外调节信号转导机制2210、细胞信号转导的研究方法22合计3636五、课程教学内容及要求1、生物信号转导概论（6 学时）基本要求：（ 1）了解细胞信号转导的研究对象和研究意义；（ 2）掌握细胞信号转导的一般概念；（ 3）理解细胞信号分子与信号传递途径的特征机制；（ 4）掌握细胞信号通路的主要类型；（ 5）了解信号转导与其他生命现象的联系；（ 6
4、）掌握相关文献查找与学习方法。教学主要内容：（ 1）细胞信号转导的研究对象和研究意义；（ 2）细胞信号转导的一般概念；（ 3）细胞信号分子与信号传递途径的特征机制；（ 4）细胞信号通路的主要类型；（ 5）信号转导与其他生命现象的联系；（ 6）相关文献查找与学习方法。重点：（ 1） 细胞信号的主要种类；（ 2） 细胞信号转导的一般概念。难点：（ 1）细胞信号的主要种类。教学方法与手段：课堂讲授，多媒体演示。2、受体及跨膜信号转换（4 学时）基本要求：（ 1）掌握受体的概念及特征；（ 2）理解细胞内核受体的作用机制；（ 3）掌握细胞表面受体的种类与结构；（ 4）理解细胞表面受体的跨膜信号转换。教学
5、主要内容：（ 1）受体的概念及特征；（ 2）细胞内核受体的作用机制；（ 3）细胞表面受体的种类与结构；（ 4）细胞表面受体的跨膜信号转换。重点：（ 1）受体的概念及特征；（ 2）细胞表面受体的种类与结构。难点：（ 1）细胞表面受体的种类与结构。教学方法与手段：课堂讲授，文献调研与课堂讨论，多媒体演示。3、 G 蛋白耦联的信号传递通路（4 学时）基本要求：（ 1）掌握 G 蛋白概述，异三聚体 G 蛋白，小 G 蛋白家族；（ 2）了解 G 蛋白的生物学意义；（ 3）理解 Ras 信号通路及其对细胞生存、凋亡和细胞周期的调控。教学主要内容：（1） G 蛋白概述，异三聚体G 蛋白，小G 蛋白家族；（
6、2） G 蛋白的生物学意义；（ 3） Ras 信号通路及其对细胞生存、凋亡和细胞周期的调控。重点：（ 1） G 蛋白概述。难点：（ 1） G 蛋白概述。教学方法与手段：课堂讲授，文献调研与课堂讨论，多媒体演示。4、细胞内的信使物质第二信使（4 学时）基本要求：（ 1）掌握细胞内信使的功能；（ 2）了解 cAMP ，PI3K ， Ca2+信号分子， NO 信号分子等第二信使的功能和特点。教学主要内容：（ 1）细胞内信使的功能；（ 2） cAMP 的产生与灭活； PI3K ； Ca2+信号分子； NO 信号分子。重点：（ 1）第二信使的功能与特点。难点：无。教学方法与手段：课堂讲授，文献调研与课堂
7、讨论，多媒体演示。5、蛋白激酶和蛋白磷酸酶（2 学时）基本要求：（ 1）理解蛋白激酶的分类和特征；（ 2）了解几种蛋白激酶和蛋白磷酸酶的功能。教学主要内容：（ 1）蛋白激酶的分类和特征；（ 2） PKA ； PKC ；丝氨酸 /苏氨酸特异性蛋白磷酸酶； MAPKs 信号转导通路；受体酪氨酸的功能。重点：（ 1）蛋白激酶的分类和特征。难点：无。教学方法与手段：课堂讲授，文献调研与课堂讨论，多媒体演示。6、细胞周期调控信号途径（2 学时）基本要求：（ 1）理解 CDKs 及其调控；（ 2）了解细胞周期的限制点和检查点。教学主要内容：（ 1） CDKs 及其调控；（ 2）细胞周期的限制点和检查点及其
8、作用。重点：（ 1） CDKs 及其调控。难点：（ 1） CDKs 及其调控。教学方法与手段：课堂讲授，文献调研与课堂讨论，多媒体演示。7、细胞凋亡信号通路（4 学时）基本要求：（ 1）掌握几种细胞凋亡通路；（ 2）理解 p53 蛋白与凋亡；（ 3）理解抗凋亡蛋白的种类及作用机制。教学主要内容：（ 1） Caspase蛋白水解性凋亡；（ 2）线粒体凋亡通路；（ 3）死亡受体介导的凋亡通路；（ 4） p53 蛋白与凋亡；（ 5） Bcl-2 家族蛋白。重点：（ 1） 几种细胞凋亡通路；（ 2） p53 蛋白与凋亡；（ 3） 抗凋亡蛋白的种类及作用机制。难点：（ 1） 几种细胞凋亡通路。教学方法与
9、手段：课堂讲授，小综述与课堂讨论，多媒体演示。8、细胞信号转导与癌症（4 学时）基本要求：（ 1）了解肿瘤形成机制；（ 2）理解致癌基因和抑癌基因概念；（ 3）学习抑癌蛋白 p53 及其调控机制；（ 4）了解癌症基因治疗发展现状。教学主要内容：（ 1）肿瘤形成；（ 2）致癌基因和抑癌基因；（ 3）抑癌蛋白 p53 及其调控；（ 4）癌症基因治疗发展现状。重点：（ 1）致癌基因和抑癌基因；（ 2）抑癌蛋白 p53 及其调控。难点：（ 1）抑癌蛋白 p53 及其调控。教学方法与手段：课堂讲授，小综述与课堂讨论，多媒体演示。9、植物生长发育的膜外调节信号转导机制（2 学时）基本要求：（ 1）了解花粉
10、萌发和生长发育信号转导机制；（ 2）了解多肽信号在发育调节中的作用；（ 3）了解膜外钙调素的信号转导机理；（ 4）了解植物内源激素信号转导机理；（ 5）了解乙烯作用和信号转导；（ 6）了解脱落酸的信号转导；（ 7）理解植物环境刺激及其信号转导机理；（ 8）理解热激胁迫及其信号转导；（ 9）了解机械与伤害刺激信号转导；（ 10）了解植物病原侵染及病理防御反应信号转导。教学主要内容：（ 1）花粉萌发和生长发育的膜外信号及信号转导机制；（ 2）质外体及其多肽信号在发育调节中的作用；（ 3）膜外钙调素的生物学功能及信号转导机理；（ 4）植物内源激素信号转导机理；（ 5）乙烯作用的分子基础和信号转导；（
11、 6）脱落酸作用的信号转导；（ 7）植物环境刺激及其信号转导机理；（ 8）热激胁迫及其信号转导；（ 9）机械与伤害刺激信号转导；（ 10）植物病原侵染及病理防御反应信号转导。重点：无。难点：无。教学方法与手段：自学与课堂讲授，小综述与课堂讨论，多媒体演示。10、细胞信号转导的研究方法（2 学时）基本要求：（ 1）了解几种常用细胞信号转导研究方法。教学主要内容：（ 1）免疫印迹；（ 2）免疫沉淀；（ 3）流式细胞仪分析；（ 4） Luminex 分析；（ 5）信号转导分子过度表达或过度激活（ Overexpression by gene transduction, Constitutively
12、activated mutants）；（ 6）基因转录活性测定（ Electrophoretic mobility shift analysis, EMSA, Reporter geneexpression detection）；（7）共聚焦显微镜与荧光标记在信号转导中的应用（ FRET 、荧光漂白恢复、 亚细胞定位等） 。重点：无。难点：无。教学方法与手段：自学与课堂讲授，小综述与课堂讨论，多媒体演示。六、课程考核方式及成绩评定考核方式：课程综述论文。成绩构成：期末考核成绩占50%，平时作业、课堂表现与平时出勤成绩50%。七、选用教材及参考书目主要参考书目：1 信号转导与调控的生物化学 （第三版），G.克劳斯等编著， 化学工业出版社， 2005 年；2信号转导 ，黄文林、朱孝峰等，人民卫生出版社，北京，2005 年；3细胞信号转导 （第三版），孙大业等，科学出版社，北京，2001 年；4细胞生物学 ，翟中和等，高等教育出版社，北京，2003年；5细胞信息与调控 ，刘景生， 北京医科大学 /中国协和医科大学联合出版社，北京， 1998年。
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