《分子生物学》教学大纲 (生物技术专业四年制本科) 一、课程基本信息 中文名称 分子生物学 课程名称 英文名称 Molecular Biology 课程代码 030331 课程类型 学科基础课 开课学期 第5学期 总学时 64 讲课 48 实验（实习） 16 学分 预修课程 《生物化学》、《植物生理学》、 《遗传学》、 《细胞生物学》、 《植物显微技术》 二、课程的性质、地位和任务 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。分子生物学是 生命科学中一门重要的基础理论学科和密切联系生产实际的应用基础学科，是高等院校中生物技术 专业必修的一门重要的专业基础课程。其主要任务是为学生学习《作物育种学》、《基因工程》、《细 胞工程》等后续课程以及今后从事科研、教学、生产和开发工作建立比较牢固的分子生物学基础。 三、课程教学的基本要求 通过64学时理论课的介绍和16学时实验课的学习，希望达到以下教学目的：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：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： 利用学生实验课的操作及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。 四、课程学时分配的建议 教学时数 讲课 实验 小计 备注 教学内容 第一章绪论 2 2 第二章生物大分子相互作用 2 2 第一节生物大分子概述 0.5 第二节生物大分子相互作用力及自我组装 1 第三节生物大分子相互作用 0.5 第三章遗传物质 3 10 12 第一节DNA 2 第二节RNA 1 第四章基因和基因组 3 3 1
1 《分子生物学》教学大纲 （生物技术专业四年制本科） 一、课程基本信息 课程名称 中文名称 分子生物学 英文名称 Molecular Biology 课程代码 030331 课程类型 学科基础课 开课学期 第 5 学期 总 学 时 64 讲课 48 实验（实习） 16 学分 4 预修课程 《生物化学》、 《植物生理学》、 《遗传学》、 《细胞生物学》、 《植物显微技术》 二、课程的性质、地位和任务 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。分子生物学是 生命科学中一门重要的基础理论学科和密切联系生产实际的应用基础学科，是高等院校中生物技术 专业必修的一门重要的专业基础课程。其主要任务是为学生学习《作物育种学》、《基因工程》、《细 胞工程》等后续课程以及今后从事科研、教学、生产和开发工作建立比较牢固的分子生物学基础。 三、课程教学的基本要求 通过 64 学时理论课的介绍和 16 学时实验课的学习，希望达到以下教学目的：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；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； 利用学生实验课的操作及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。 四、课程学时分配的建议 教学时数 教学内容 讲 课 实 验 小 计 备 注 第一章 绪论 2 - 2 第二章 生物大分子相互作用 2 - 2 第一节 生物大分子概述 0.5 第二节 生物大分子相互作用力及自我组装 1 第三节 生物大分子相互作用 0.5 第三章 遗传物质 3 10 12 第一节 DNA 2 第二节 RNA 1 第四章 基因和基因组 3 - 3
第一节原核生物基因组 2 第二节真核生物基因组 1 第五章DNA复制 5 5 第一节原核生物DNA复制过程及特点 3 第二节真核生物DNA复制过程及特点 2 第六章DNA损伤和修复 2 2 第一节DNA损伤 1 第二节DNA修复 1 第七章DNA重组与转座 5 6 11 第一节同源重组的机制 2 第二节位点特异性重组 1 第三节转座作用 1 第四节逆转录转座子 1 第八章RNA的转录 5 、 5 第一节概述 1 第二节细菌的RNA聚合酶及转录 1 第三节真核生物的RNA聚合酶及其转录 1 第四节真核生物基因转录启动子及转录因子 2 第九章转录后的剪切与加工 5 5 第一节原核生物转录后加工 2 第二节真核生物转录后加工 3 第十章遗传密码 2 2 第一节遗传密码的破译 1 第二节密码子特点 1 第十一章翻译 3 3 第一节蛋白质生物合成的分子机制 1 第二节翻译过程 2 第十二章原核基因表达调控 6 6 第一节乳糖代谢系统和操纵子模型 2 第二节半乳糖操纵子 1 第三节色氨酸操纵子 2 第四节入噬菌体基因表达的调节 1 第十三章真核生物基因组及其基因表达调控 5 5 第一节真核基因表达的调控特点 1 第二节DNA水平上的调控 1 第三节染色体水平上的调控 1 2
2 第一节 原核生物基因组 2 第二节 真核生物基因组 1 第五章 DNA 复制 5 - 5 第一节 原核生物 DNA 复制过程及特点 3 第二节 真核生物 DNA 复制过程及特点 2 第六章 DNA 损伤和修复 2 - 2 第一节 DNA 损伤 1 第二节 DNA 修复 1 第七章 DNA 重组与转座 5 6 11 第一节 同源重组的机制 2 第二节 位点特异性重组 1 第三节 转座作用 1 第四节 逆转录转座子 1 第八章 RNA 的转录 5 - 5 第一节 概述 1 第二节 细菌的 RNA 聚合酶及转录 1 第三节 真核生物的 RNA 聚合酶及其转录 1 第四节 真核生物基因转录启动子及转录因子 2 第九章 转录后的剪切与加工 5 - 5 第一节 原核生物转录后加工 2 第二节 真核生物转录后加工 3 第十章 遗传密码 2 2 第一节 遗传密码的破译 1 - 第二节 密码子特点 1 第十一章 翻译 3 - 3 第一节 蛋白质生物合成的分子机制 1 第二节 翻译过程 2 第十二章 原核基因表达调控 6 - 6 第一节 乳糖代谢系统和操纵子模型 2 第二节 半乳糖操纵子 1 第三节 色氨酸操纵子 2 第四节 λ 噬菌体基因表达的调节 1 第十三章 真核生物基因组及其基因表达调控 5 - 5 第一节 真核基因表达的调控特点 1 第二节 DNA 水平上的调控 1 第三节 染色体水平上的调控 1
第四节真核生物转录水平上的调控 2 总学时 48 16 64 五、课程的主要内容与教学要求 第一章绪论 (一)教学目的和要求： 主要介绍分子生物学的基本含义及其研究内容，以及分子生物学的发展历程，使学生对分子生物 学的研究现状有所了解。通过对分子生物学发展简史、经典分子生物学实验、及杰出研究者科研经 历的介绍，使学生全面了解分子生物学的发展懂得做学问、搞研究是一件实实在在的事情，探索科 学规律要实事求是，来不得半点虚假，使学生在学习过程中自然而然地获得科学品质的升华。 (二)教学的重点与难点分析： 重点：分子生物学的基本含义及主要研究内容 难点：分子生物学的发展阶段的主要特征 (三)教学内容： 第一节分子生物学的含义及研究内容 一、什么是分子生物学 二、分子生物学的研究对象 三、分子生物学研究内容 第二节分子生物学发展简述 一、二十世纪生命科学发展历程的回顾 二、近代的自然观与进化学说一生命的起源问题 三、分子生物学的发展大致可分为三个阶段 四、初步认识生命本质并开始改造生命的深入发展阶段 第三节分子生物学与其他学科的关系 第四节如何学好分子生物学 第二章生物大分子的相互作用 (一)教学目的和要求： 主要介绍生物大分子的基本结构和性质，为今后的学习奠定基础。本章要求学生掌握DNA的基 本结构和性质，NA及其结构，蛋白质的结合位点和多亚基蛋白质、蛋白质活性的调节以及蛋白质 结构域。 (二)教学的重点与难点分析： 3
3 第四节 真核生物转录水平上的调控 2 总 学 时 48 16 64 五、课程的主要内容与教学要求 第一章 绪论 （一）教学目的和要求： 主要介绍分子生物学的基本含义及其研究内容，以及分子生物学的发展历程，使学生对分子生物 学的研究现状有所了解。通过对分子生物学发展简史、经典分子生物学实验、及杰出研究者科研经 历的介绍，使学生全面了解分子生物学的发展懂得做学问、搞研究是一件实实在在的事情，探索科 学规律要实事求是，来不得半点虚假，使学生在学习过程中自然而然地获得科学品质的升华。 （二）教学的重点与难点分析： 重点：分子生物学的基本含义及主要研究内容 难点：分子生物学的发展阶段的主要特征 （三）教学内容： 第一节 分子生物学的含义及研究内容 一、什么是分子生物学 二、分子生物学的研究对象 三、分子生物学研究内容 第二节 分子生物学发展简述 一、二十世纪生命科学发展历程的回顾 二、近代的自然观与进化学说——生命的起源问题 三、分子生物学的发展大致可分为三个阶段 四、初步认识生命本质并开始改造生命的深入发展阶段 第三节 分子生物学与其他学科的关系 第四节 如何学好分子生物学 第二章 生物大分子的相互作用 （一）教学目的和要求： 主要介绍生物大分子的基本结构和性质，为今后的学习奠定基础。本章要求学生掌握 DNA 的基 本结构和性质，RNA 及其结构，蛋白质的结合位点和多亚基蛋白质、蛋白质活性的调节以及蛋白质 结构域。 （二）教学的重点与难点分析：
重点：生物大分子的化学结构：研究生物大分子的基本方法：DNA的基本结构和基本性质：核 酸降解 难点：成熟RNA结构及其功能：核酸的结构分析 (三)教学内容： 第一节生物大分子概述 一、DNA 二、蛋白质 三、多糖 四、脂类 第二节生物大分子相互作用力及自我组装 一、生物大分子相互作用力 二、自我组装 第三节生物大分子相互作用 一、核酸与蛋白质相互作用 二、蛋白质与蛋白质相互作用 三、糖与蛋白质相互作用 四、脂类与蛋白质相互作用 第三章 遗传物质 (一)教学目的和要求： 要求学生了解遗传物质的证明，遗传物质的性质，几类可转移的遗传因子。 (二)教学的重点与难点分析： 重点：遗传物质的性质：质粒：基因组DNA 难点：转座因子的概念及特点 (三)教学内容： 第一节DNA 一、DNA的基本结构 二、DNA的高级结构 第二节RNA 一、RNA结构与功能 二、核酸的变性、复性及分子杂交
4 重点：生物大分子的化学结构；研究生物大分子的基本方法；DNA 的基本结构和基本性质；核 酸降解 难点：成熟 RNA 结构及其功能；核酸的结构分析 （三）教学内容： 第一节 生物大分子概述 一、DNA 二、蛋白质 三、多糖 四、脂类 第二节 生物大分子相互作用力及自我组装 一、生物大分子相互作用力 二、自我组装 第三节 生物大分子相互作用 一、核酸与蛋白质相互作用 二、蛋白质与蛋白质相互作用 三、糖与蛋白质相互作用 四、脂类与蛋白质相互作用 第三章 遗传物质 （一）教学目的和要求： 要求学生了解遗传物质的证明，遗传物质的性质，几类可转移的遗传因子。 （二）教学的重点与难点分析： 重点：遗传物质的性质；质粒；基因组 DNA 难点：转座因子的概念及特点 （三）教学内容： 第一节 DNA 一、DNA 的基本结构 二、DNA 的高级结构 第二节 RNA 一、RNA 结构与功能 二、核酸的变性、复性及分子杂交
第四章 基因及基因组 (一)教学目的和要求： 要求学生掌握基因及基因组的基本概念，同时了解几种重要的原核生物基因组特点 (二)教学的重点与难点分析： 重点：pX174噬菌体)噬菌体E.coli基因组结构特点 难点：真核生物端粒及端粒酶 (三)教学内容： 第一节原核生物基因组 一、大肠杆菌基因组 二、噬菌体基因组特点 第二节真核生物基因组 一、端粒及端粒酶 二、真核生物基因特点 第五章DNA复制 (一)教学目的和要求： 本章要求学生掌握DNA的复制的概念，DNA的半保留复制，DNA的复制起始区，DNA复制的 延长阶段以及参与的酶和蛋白质分子，DNA复制的延长阶段以及参与的酶和蛋白质分子，DNA复制 的终止阶段，了解真核生物DNA复制的特点和反转录作用。 (二)教学的重点与难点分析： 重点：DNA的复制的概念：DNA复制的起始点：DNA复制的方向：DNA的聚合反应和DNA 聚合酶，与超螺旋松驰有关的酶 难点：DNA复制的延长阶段以及参与的酶和蛋白质分子 (三)教学内容： 第一节原核生物DNA复制过程及特点 一、DNA的复制的概念 二、DNA复制的方式及一般过程 三、DNA复制的起始点 四、DNA复制的方向 五、DNA复制起始引发体的形成及所参与的酶和蛋白质 六、DNA复制的延长阶段以及参与的酶和蛋白质分子 5
5 第四章 基因及基因组 （一）教学目的和要求： 要求学生掌握基因及基因组的基本概念，同时了解几种重要的原核生物基因组特点 （二） 教学的重点与难点分析： 重点：φХ174 噬菌体 λ 噬菌体 E.coli 基因组结构特点 难点：真核生物端粒及端粒酶 （三） 教学内容： 第一节 原核生物基因组 一、大肠杆菌基因组 二、噬菌体基因组特点 第二节 真核生物基因组 一、端粒及端粒酶 二、真核生物基因特点 第五章 DNA 复制 （一）教学目的和要求： 本章要求学生掌握 DNA 的复制的概念，DNA 的半保留复制，DNA 的复制起始区，DNA 复制的 延长阶段以及参与的酶和蛋白质分子，DNA 复制的延长阶段以及参与的酶和蛋白质分子，DNA 复制 的终止阶段，了解真核生物 DNA 复制的特点和反转录作用。 （二）教学的重点与难点分析： 重点：DNA 的复制的概念；DNA 复制的起始点；DNA 复制的方向；DNA 的聚合反应和 DNA 聚合酶，与超螺旋松驰有关的酶 难点：DNA 复制的延长阶段以及参与的酶和蛋白质分子 （三） 教学内容： 第一节 原核生物 DNA 复制过程及特点 一、DNA 的复制的概念 二、DNA 复制的方式及一般过程 三、DNA 复制的起始点 四、DNA 复制的方向 五、DNA 复制起始引发体的形成及所参与的酶和蛋白质 六、DNA 复制的延长阶段以及参与的酶和蛋白质分子