《分子生物学》教学大纲-本科
编写：单林娜 审核：陈兰英
课程编码 适应专业 考核形式 先修课程 0924304 生物技术和生物工程 考试 生物化学、遗传学 课程名称 学分 学时 开课学期 分子生物学 3 48-52 第六学期 一、课程性质与任务
分子生物学是研究核酸等生物大分子的功能、形态结构特征及其规律性的科学。其任务是：1）通过核酸分子精细结构和原核、真核生物基因组结构的介绍，激发学生探索生物大分子的奥秘的求知欲望；2）通过原核和真核生物基因表达调控的详细介绍，向学生揭示基因表达的精细性、复杂性和高度可调控性；3）通过“基因与发育”的介绍，揭示基因表达的时空差异，向学生进一步揭示基因表达与生物体机能的相关性；4）引用一系列分子生物学研究工作实例，将分子生物学的基本研究思路和基本研究方法介绍给学生。
二、教学基本要求
通过多媒体教学、实验等方式，使学生接触到前沿的分子生物学知识，最终要求学生：1）掌握核酸分子的精细结构和原核、真核基因组的结构特点；2）通过掌握几个典型的原核、真核基因表达调控的例子，深刻了解基因表达的精细性、复杂性和高度可调控性；3）了解基因表达与生物体不同发育阶段、不同生理机能的关系；4）掌握分子生物学研究的基本思路和方法，并能够活学活用。
三、课程主要内容及教学要求 （一）第一章 绪论 1．主要内容 ⑴ 分子生物学的概念 ⑵ 分子生物学诞生的背景 ⑶ 分子生物学简史 ⑷ 分子生物学的研究内容 ⑸ 分子生物学展望 2．教学要求
⑴ 掌握分子生物学的基本概念与研究内容；
⑵ 了解分子生物学发展简史和分子生物学的研究内容和发展趋势；掌握对分子生物学发展有密切关系的的关键事件；
⑷了解分子生物学的一些分支学科； （二）第二章 蛋白质结构 1、主要内容
⑴ 氨基酸、蛋白质结构与功能； ⑵ 蛋白分析技术 2、教学要求
⑴ 掌握蛋白质的基本结构和功能，为学习基因表达与调控做铺垫。
⑵ 熟悉蛋白质分析技术。 （三）第三章 核酸的结构和功能 1、主要内容
⑴ 核酸的化学组成和结构 ⑵ 核酸的物理化学性质 ⑶ 核酸的光谱和热性质 ⑷ DNA 超螺旋 2、教学要求
⑴ 掌握DNA双螺旋结构特点，核酸的变性、复性和分子杂交原理；
⑵ 熟悉核酸的物理化学性质 ⑶ 了解三股螺旋DNA
（四）第四章 基因与基因组的结构 1．主要内容
⑴ 断裂基因的构成、性质 ⑵ 重叠基因种类 ⑶ C值矛盾
⑷ 原核生物与真核生物基因组的区别 ⑸ 真核生物染色体的结构 ⑹ 真核生物DNA序列的4种类型
⑺ 基因家族 、基因簇、卫星DNA、分散重复DNA 序列 ⑻ 人类基因组计划 2．教学要求
⑴ 掌握基因，断裂基因，顺反子，C值矛盾，重叠基因，基因家族，重复序列，卫星DNA等基本概念；
⑵ 熟悉原核生物和真核生物基因组结构特点与功能； ⑶ 了解人类基因组的重复顺序、人类基因组计划。 （五）第五章 DNA复制 1．主要内容
⑴ DNA的半保留复制和半不连续复制、DNA复制的起点、方向和方式
⑵ 细菌DNA复制 ⑶ 真核DNA复制 ⑷ DNA复制的调控 2．教学要求
⑴ 掌握原核生物和真核生物DNA复制的特点 ⑵ 熟悉原核生物和真核生物DNA复制的酶系统 ⑶ 了解DNA复制的调控 （六）第六章 DNA损伤和修复 1．主要内容 ⑴ 诱变 ⑵ DNA损伤 ⑶ DNA修复 2．教学要求：
⑴熟悉DNA损伤的原因、类型 ⑵掌握DNA修复的方式 ⑶了解DNA损伤的修复机制。 （七）第七章 RNA转录与转录后加工 1．主要内容 ⑴ 转录的基本概念
⑵ 大肠杆菌RNA聚合酶及其转录
⑶ 真核生物的RNA聚合酶及其转录 ⑷ RNA的转录后加工和反转录 2．教学要求
⑴掌握转录的基本概念，原核转录的主要参与者（RNA聚合酶和启动子）以及原核转录的过程（起始、延伸和终止）。
⑵掌握真核转录的三种主要RNA聚合酶、所转录的基因类型和参与转录过程各种因子等。
⑶了解不同前体RNA的加工机制。 （八）第八章 蛋白质的生物合成(翻译） 1．主要内容
⑴蛋白质合成的反应体系
⑵蛋白质合成过程的起始、延长、终止三个阶段 ⑶原核生物翻译起始与真核生物的区别 ⑷肽链合成后的加工和运输 ⑸蛋白质生物合成的干扰和抑制 2．教学要求
⑴熟悉三种RNA在翻译中的作用， ⑵掌握蛋白合成的机制
⑶了解翻译后的加工和运输过程。 （九）第九章 原核生物基因表达的调控 1．主要内容
⑴ 基因表达调控的基本概念 ⑵ 原核基因调控机制 ⑶ 乳糖操纵子 ⑷ 色氨酸操纵子 ⑸ 其他操纵子 2、教学要求
⑴ 掌握基因表达及基因组的概念，主要特点及主要表达方式。 ⑵ 掌握乳糖操纵子结构，熟悉调节机制（包括阻遏蛋白负性调节、CAP正性调节及协调调节三个概念）。
⑶ 熟悉基因表达调控的基本要素（原理）。熟悉原核基因转录调
节特点。
⑷ 了解基因表达调控的生物学意义，了解其他转录调节机制。 （十）第十章真核生物基因表达的调控 1．主要内容
⑴ 真核生物基因表达调控的特点和种类 ⑵ 真核生物DNA水平上的基因表达调控 ⑶ 真核生物转录水平上的基因表达调控 ⑷ 真核基因翻译水平上的调控 2、教学要求
⑴ 熟悉真核基因组的结构特点及真核基因表达调控特点。 ⑵ 掌握以下概念：顺式作用元件、反式作用因子、启动子、增强子、熟悉沉默子、基本转录因子、特异转录因子。
⑶ 了解转录因子的结构特点。 （十一）第十一章 DNA的重组与转座 1．主要内容 ⑴DNA的重组 ⑵DNA的转座 2．教学要求
⑴掌握重组机制（重点），Holliday模型以及酶在重组过程中的作用；了解位点特异重组和同源特异重组，。
⑵熟悉原核生物的转座因子，真核生物的转座因子，以及反转录病毒和反转录子。
（十二）第十二章 分子生物学基本技术 1．主要内容
（1） 基因操作：DNA克隆概述、质粒DNA的制备、限制酶与电泳、连接、转化与重组体分析
（2） 克隆载体：载体设计、各种载体的特征 （3） 工具酶的种类、特点 （4） PCR的基本原理及操作技术 2．教学要求
（1） 掌握基因操作和PCR的基本原理和过程；