《分子生物学》理论教学大纲

（供生物科学、生物技术、生物制药、海洋药学、生物工程专业使用）

一、课程性质、目的和任务

分子生物学是是研究核酸等大分子的功能、形态结构特征及其重要性和规律性的科学，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地基础学科。

分子生物学课程为其它生命科学相关课程提供了必要的基本理论和基本实验技能，是生物技术和生命科学专业的专业基础必修课。

通过分子生物学课程的学习，使学生在前期课程知识的基础上，进一步认识核酸的结构、功能及其与生物大分子的相互关系，对基因有更深入的了解，同时，学习和掌握分子生物学研究的基本实验技术，培养从分子水平分析问题和解决问题的能力。为后续专业课程的学习打下基础。

二、课程基本要求

1.本课程分为掌握、熟悉和了解三种层次要求；

2.“掌握”的内容要求理解透彻，能在本学科和相关学科的学习工作中熟练、灵活运用其基本理论和基本概念；“熟悉”的内容要求能熟知其相关内容的概念及有关理论，并能适当应用；“了解”的内容要求对其中的概念和相关内容有所了解。通过本课程的学习，使学生掌握基本概念、基本理论、基本实验原理和操作技能。

3.考试：在理论考试内容中，“掌握”的内容约占70%，“熟悉、了解”的内容约占25%，有5%左右的大纲外内容。

4.本课程选用①《现代分子生物学》（第四版）（朱玉贤等编，高等教育出版社出版，2013）；②《生命科学实验技术》（第一版）（郝福英等编, 北京大学出版社，2016）教材。

三、课程基本内容及学时分配

本课程基本内容由理论课和实验课二部分构成。理论课程主要围绕核酸的分子生物学内容，分为五个部分。第一部分，主要介绍分子生物学的概念、主要研究内容及发展史；第二部分，主要阐述染色体与DNA的结构、生物信息的传递过程；第三部分，主要介绍原核生物和真核生物基因表达的调控机制；第四部分，主要介绍分子生物学研究方法的原理和应用；第五部分，分子生物学专题：简要介绍分子生物学在医学、发育学、基因组学及其它领域的应用。实验课开设综合性实验。

课程学时共108学时，其中理论72学时，实验36学时。

内容为：

第一章  绪 论（2学时）

【掌握】

1.分子生物学的基本概念与研究内容

2.前期知识的巩固提高——相关概念：①DNA重组技术；②基因组；③结构基因组学；④功能基因组

【了解】

1.分子生物学发展简史

2.分子生物学的分支学科

3.分子生物学展望

第二章  染色体与DNA（6学时）

【掌握】

1.前期知识的巩固提高：①染色体与DNA的结构特点；②DNA复制的机制及主要方式；③原核生物和真核生物DNA的复制特点

2.DNA复制的调控

3.DNA修复的方式及其机制

4.转座子的概念、分类和结构特征

【熟悉】

1.转座作用的遗传效应

2.转座作用的机制

【了解】

1.真核生物转座子的研究进展

第三章 生物信息的传递（上）-从DNA到RNA（6学时）

【掌握】

1.前期知识的巩固提高：①启动子的概念、基本结构特点及其作用；②增强子的概念及其功能；③原核生物及真核生物转录的基本过程

2.真核生物启动子对转录的影响

3.原核生物和真核生物mRNA的特征

4.原核生物中两种类型的终止子及其结构特点

【熟悉】

1.内含子的剪接、编辑与化学修饰

【了解】

1.内含子的研究进展

第四章  生物信息的传递（下）-从mRNA到蛋白质（6学时）

【掌握】

1.前期知识的巩固提高：①遗传密码的性质；②tRNA的结构特征、功能与分类；④氨酰－tRNA合成酶的催化特点；⑤核糖体的组成、rRNA的种类及功能、核糖体的功能；

2.蛋白质合成的生物学机制　

【熟悉】

1.蛋白质运转的两种机制

2.真核生物的蛋白质降解过程　

【了解】

1.RNA分子在生物进化中的地位

2.三联体密码的破译过程

3.蛋白质合成的抑制剂

第五章  分子生物学研究方法（14学时）

【掌握】

1.分子生物学常用操作技术——质粒DNA、基因组DNA、总RNA和mRNA等核酸分子的提取、聚合酶链式反应（PCR）技术、逆转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）技术、核酸琼脂糖凝胶电泳、核酸聚丙烯酰胺凝胶电泳技术、核酸杂交技术。

2.基因克隆基本方法与流程、cDNA文库的建立

3.SNP技术及其应用

4.酵母单杂交法和酵母双杂交法的原理及其应用

【熟悉】

1.RACE技术

2.cDNA差示分析法

3.RNA干扰（RNAi）

4.基因芯片技术的原理及其应用

【了解】

1.重组DNA技术发展史上的重大事件

第六章  基因的表达与调控（上）--原核基因表达调控（12学时）

【掌握】

1.原核基因调控机制的类型和特点

2.降解物对基因活性的影响、细菌和应急反应

3.乳糖操纵子的调控模式

4.色氨酸操纵子的调控模式及转录弱化作用的概念　

【熟悉】

1.原核生物中转录后调控的主要环节

2.弱化子与前导肽的序列特点

【了解】

1.半乳糖操纵子的结构特点及调控模式

2.阿拉伯糖操纵子的结构特点及调控模式

第七章  基因的表达与调控（下）--真核基因表达调控的一般规律（12学时）

【掌握】

1.前期知识拓展：①断裂基因与选择性剪接调控；②基因家族的概念与类型；③真核与原核基因表达调控差异

2.转录前水平表达调控的类型与特点

3.转录水平调控-1：顺式调控元件的类型、结构特点与功能

4.转录水平调控-2：反式因子的类型、结构与功能

5.转录水平调控-3：转录调控主要模式与特点

6.转录后水平调控类型与特点

【熟悉】

1.转录因子活化的机制

2.RNA剪接机制

【了解】

1.真核基因表达调控最新研究进展

专题一  基因与疾病（6学时）

【掌握】

1.癌基因、原癌基因、抑癌基因的概念

2.肿瘤发生的分子生物学机制

【熟悉】

1.艾滋病和乙型肝炎病毒的基因结构特性

2.基因治疗的概念、常用的载体及治疗原则

【了解】

１.基因治疗的历史和现状　

专题二  基因与发育（2学时）

【掌握】

1.主要组织相容复合体的表达调控

【熟悉】

1.免疫体系相关基因的表达

【了解】

1.免疫体系的发育

2.果蝇的胚胎发育

专题三  基因组与比较基因组学（4学时）

【掌握】

1.人类基因组计划的研究内容及科学意义

2.基因组学、比较基因组学的定义

【了解】

1.人类基因组计划中的关键技术

专题四  分子生物学最新进展（2学时）

【了解】

１.分子生物学最新进展

《分子生物学》实验教学大纲

（供生物科学、生物技术、生物制药、海洋药学、生物工程专业使用）

一、实验教学的指导思想和教学目的

分子生物学已成为生命科学的基础学科之一，其基本理论和实验技术已渗透到生物学的各个领域并促进了一批新学科的兴起和发展。目前，以分子生物学为基础的基因克隆重组技术已成为现代生物技术的核心。因此，在学习和掌握基本分子生物学基本知识和基本理论的同时，学习和掌握分子生物学研究的基本实验技能，可以加深学生对基本知识、基本理论的理解和认识，培养学生从分子水平上分析问题和解决问题的能力。

二、实验教学的基本要求

1.课前认真预习，了解实验的主要操作步骤、注意事项、预期结果等。

2.遵守实验室规则，爱护实验仪器设备。

3.实事求是观察记录实验现象，完成实验报告。

4.做好实验室清洁卫生，注意实验室安全。

三、使用教材

    自编讲义

四、考核方式

1.实验总评成绩占课程总评成绩的20％

2.实验总评成绩的组成：

主要考核实验报告，包括实验报告格式是否正确；原理是否论述清楚；实验结果分析讨论能否正确运用相关理论分析问题和解决问题；论述是否符合逻辑；报告文字表达是否清晰等。

五、实验项目表