《分子生物学》课程教学大纲课程编号：233201课程名称：《分子生物学》总学时数：126总学负荷：126自主学习：545课内总学时数：72课内实验学时：24先修课及后续课：先修课为《生物化学》，《细胞生物学》后续课为《基因工程》一、说明部分1、课程性质：生物技术专业课，必修2、教学目标及意义本课程是高等院校生物专业的专业课。旨在使学生掌握分子生物学的基本知识、基本概念，并了解分子生物学的发展趋势及应用前景。3、教学内容和教学要求本课程安排在学生完成《生物化学》、《遗传学》等有关基础和专业基础课程之后的第六学期。内容上注意与以上课程的衔接，并避免不必要的重复。同时注意与后续课程《基因工程》等课程的衔接。课堂教学应力求使学生掌握基本概念，了解分子生物学的发展历史以及最新研究成果：熟练掌握DNA的结构与功能、DNA的复制、RNA的转录、蛋白质的合成、RNA在蛋白质合成中的功能、遗传密码、基因表达与调控的本质、基因组与比较基因组学；由于该课程内容繁多，发展迅速，故授课教师在吃透教材基础上，应广泛阅读相关参考资料，紧跟本学科发展，随时补充新内容，使学生及时了解本学科的重要进展及发展动态。分子生物学的发展依赖于现代分析和研究技术，因此，配合分子生物学实验课程，讲解一些分子生物学的重要研究方法。4、教学重点、难点
《分子生物学》课程教学大纲 课程编号：233201 课程名称：《分子生物学》 总学时数：126 总学负荷：126 自主学习：54 课内总学时数：72 课内实验学时：24 先修课及后续课：先修课为《生物化学》，《细胞生物学》；后 续课为《基因工程》 一、说明部分 1、课程性质：生物技术专业课，必修 2、教学目标及意义 本课程是高等院校生物专业的专业课。旨在使学生掌握分子生物学的基本知识、基本概 念，并了解分子生物学的发展趋势及应用前景。 3、教学内容和教学要求 本课程安排在学生完成《生物化学》、《遗传学》等有关基础和专业基础课程之后的第六 学期。内容上注意与以上课程的衔接，并避免不必要的重复。同时注意与后续课程《基因工 程》等课程的衔接。课堂教学应力求使学生掌握基本概念，了解分子生物学的发展历史以及 最新研究成果；熟练掌握 DNA 的结构与功能、DNA 的复制、RNA 的转录、蛋白质的合成、 RNA 在蛋白质合成中的功能、遗传密码、基因表达与调控的本质、基因组与比较基因组学； 由于该课程内容繁多，发展迅速，故授课教师在吃透教材基础上，应广泛阅读相关参考资料， 紧跟本学科发展，随时补充新内容，使学生及时了解本学科的重要进展及发展动态。分子生 物学的发展依赖于现代分析和研究技术，因此，配合分子生物学实验课程，讲解一些分子生 物学的重要研究方法。 4、教学重点、难点
重点：DNA的结构与功能；DNA的转座；基因的表达与调控难点：基因表达的调控5.教学方法与手段在教学方法上采取课堂讲授为主，辅以多媒体课件、提问、综述、实验、作业、教学辅助材料等，以加强学生对理论知识的消化和理解，在教学过程应注意积极启发学生的思维，培养学生发现问题和解决问题的能力。6.教材及主要参考书教材：朱玉贤，李毅《现代分子生物学》，第四版；北京：高等教育出版社.2011.主要参考书：（1）杨岐生：《分子生物学基础》，杭州：浙江大学出版社.1998（2）部金荣等《分子生物学》，武汉：武汉大学出版社1999（3）阎隆飞，张玉麟《分子生物学》，北京：中国农业大学出版社.1997）（4）魏群，分子生物学实验指导.北京：高等教育出版社，2003（5）李振刚.《分子遗传学》，北京：科学出版社，2000（6）WeaverR.MolecularBiology.2ndEdition.北京：科学出版社，20017、其它从讲课内容上，删掉了教材中第五、六章分子生物学研究法，以避免与后续课程《基因工程》内容重复；删掉了第十章基因与发育，因在《遗传学》中涉及到。总之，便于在有限的教学时间内讲授重点、难点。二、正文部分第一章绪论一、教学要求了解：分子生物学的发展简史和研究内容。掌握：基因表达调控、生物大分子的结构与功能等概念。二、教学内容第一节引言知识要点：创世说与进化论；细胞学说；经典的生物化学和遗传学；DNA的发现。第二节分子生物学简史知识要点：三大理论发现和四大技术发明第三节分子生物学的研究内容知识要点：DNA重组技术；基因表达调控；生物大分子的结构与功能：基因组、功能基因组与生物信息学。第四节分子生物学展望知识要点：分子生物学发展的前景及对推动其它相关学科发展的意义
重点：DNA 的结构与功能；DNA 的转座；基因的表达与调控 难点： 基因表达的调控 5. 教学方法与手段 在教学方法上采取课堂讲授为主，辅以多媒体课件、提问、综述、实验、作业、教 学辅助材料等，以加强学生对理论知识的消化和理解，在教学过程应注意积极启发学生 的思维，培养学生发现问题和解决问题的能力。 6. 教材及主要参考书 教材：朱玉贤，李毅.《现代分子生物学》，第四版；北京：高等教育出版社.2011. 主要参考书： （1）杨岐生.《分子生物学基础》，杭州：浙江大学出版社.1998. （2）郜金荣等.《分子生物学》，武汉：武汉大学出版社.1999. （3）阎隆飞，张玉麟.《分子生物学》，北京：中国农业大学出版社.1997. （4）魏群，分子生物学实验指导.北京：高等教育出版社，2003. （5）李振刚.《分子遗传学》，北京：科学出版社，2000. （6）Weaver R. Molecular Biology. 2nd Edition. 北京：科学出版社，2001. 7、其它 从讲课内容上，删掉了教材中第五、六章分子生物学研究法，以避免与后续课程《基因 工程》内容重复；删掉了第十章基因与发育， 因在《遗传学》中涉及到。总之，便于在有 限的教学时间内讲授重点、难点。 二、正文部分 第一章 绪论 一、教学要求 了解：分子生物学的发展简史和研究内容。 掌握：基因表达调控、生物大分子的结构与功能等概念。 二、教学内容 第一节 引言 知识要点：创世说与进化论；细胞学说；经典的生物化学和遗传学；DNA 的发现。 第二节 分子生物学简史 知识要点： 三大理论发现和四大技术发明 第三节 分子生物学的研究内容 知识要点：DNA 重组技术；基因表达调控；生物大分子的结构与功能；基因组、功 能基因组与生物信息学。 第四节 分子生物学展望 知识要点：分子生物学发展的前景及对推动其它相关学科发展的意义
三、本章学时数：2第二章染色体与DNA一、教学要求了解：染色体和DNA的组成与结构：DNA的复制和修复。掌握：原核生物和真核生物DNA的复制特点；DNA复制的调控；转座子的分类和结构特征；转座作用的机制；转座作用的遗传学效应。二、教学内容第一节染色体染色体概述真核细胞染色体的组成：原核生物基因组特点：真核生物基因组特点：DNA的一级结构；DNA的二级结构：DNA的高级结构。第二节DNA的复制DNA的半保留复制机理；复制的起点、方向和速度；复制的几种主要方式。第三节原核生物和真核生物DNA的复制特点知识要点：原核生物DNA的复制特点真核生物DNA的复制特点：DNA复制的调控；DNA的修复机制。第四节DNA的转座知识要点：转座因子的分类和结构特征；转座作用的机制；转座作用的遗传学效应；真核生物中的转座因子。三、本章学时数：8第三章生物信息的传递（上）---从DNA到RNA一、教学要求了解：启动子区的基本结构：启动子区的识别：原核生物mRNA的特征；真核生物mRNA的特征。掌握：转录的基本过程；增强子及其功能；真核生物启动子对转录的影响；内含子的剪接、编辑。二、教学内容第一节RNA的转录知识要点：转录的基本过程；转录酶和转录因子。第二节启动子与转录起始知识要点：启动子区的基本结构：启动子区的识别：酶与启动子区的结合；-10区和-35区的最佳间距：增强子及其功能：真核生物启动子对转录的影响。第三节原核生物与真核生物mRNA的特征比较知识要点：原核生物mRNA的特征；真核生物mRNA的特征。第四节终止和抗终止知识要点：不依赖于p因子的终止；依赖于p因子的终止：抗终止。第五节内含子的剪接、编辑及化学修饰知识要点：RNA中的内含子：RNA的剪接：RNA的编辑和化学修饰
三、本章学时数：2 第二章 染色体与 DNA 一、教学要求 了解：染色体和 DNA 的组成与结构；DNA 的复制和修复。 掌握：原核生物和真核生物 DNA 的复制特点；DNA 复制的调控；转座子的分类和 结构特征；转座作用的机制；转座作用的遗传学效应。 二、教学内容 第一节 染色体 染色体概述；真核细胞染色体的组成；原核生物基因组特点；真核生物基因组特点； DNA 的一级结构；DNA 的二级结构；DNA 的高级结构。 第二节 DNA 的复制 DNA 的半保留复制机理；复制的起点、方向和速度；复制的几种主要方式。 第三节 原核生物和真核生物 DNA 的复制特点 知识要点：原核生物 DNA 的复制特点；真核生物 DNA 的复制特点；DNA 复制的 调控；DNA 的修复机制。 第四节 DNA 的转座 知识要点：转座因子的分类和结构特征；转座作用的机制；转座作用的遗传学效应； 真核生物中的转座因子。 三、本章学时数：8 第三章 生物信息的传递（上）-从 DNA 到 RNA 一、教学要求 了解：启动子区的基本结构；启动子区的识别；原核生物 mRNA 的特征；真核生物 mRNA 的特征。 掌握：转录的基本过程；增强子及其功能；真核生物启动子对转录的影响；内含子 的剪接、编辑。 二、教学内容 第一节 RNA 的转录 知识要点：转录的基本过程；转录酶和转录因子。 第二节 启动子与转录起始 知识要点：启动子区的基本结构；启动子区的识别；酶与启动子区的结合；-10 区 和-35 区的最佳间距；增强子及其功能；真核生物启动子对转录的影响。 第三节 原核生物与真核生物 mRNA 的特征比较 知识要点：原核生物 mRNA 的特征；真核生物 mRNA 的特征。 第四节 终止和抗终止 知识要点：不依赖于ρ因子的终止；依赖于ρ因子的终止；抗终止。 第五节 内含子的剪接、编辑及化学修饰 知识要点：RNA 中的内含子；RNA 的剪接；RNA 的编辑和化学修饰
三、本章学时数：6第四章生物信息的传递（下）--从mRNA到蛋白质一、教学要求了解：三联子；核糖体：rRNA；氨基酸的活化。掌握：核糖体的功能；蛋白质合成的生物学机制；核定位蛋白的转运机制。二、教学内容第一节遗传密码-..三联子知识要点：三联体密码及其破译；遗传密码的性质。第二节核糖体知识要点：核糖体的结构：rRNA；核糖体的功能。第三节蛋白质合成的生物学机制知识要点：氨基酸的活化；翻译的起始；肽链的延伸；肽链的终止；蛋白质前体的加工；蛋白质合成抑制剂：RNA分子在生物进化中的地位。第四节蛋白质的转运机制知识要点：翻译-转运同步机制：翻译后转运机制：核定位蛋白的转运机制：蛋白质的降解。三、本章学时数：6第七章基因的表达与调控（上）---原核基因表达调控模式一、教学要求了解：细菌的应急反应；酶的诱导一lac体系受调控的证据。掌握：操纵子模型及其影响因子：lac操纵子的正负调控机制：色氨酸操纵子的阻遇和衰减调控机制。二、教学内容第一节原核基因表达调控总论知识要点：原核基因调控机制的类型与特点；弱化子对基因活性的影响；降解物对基因活性的调节；细菌的应急反应。第二节乳糖操纵子与负控诱导系统知识要点：酶的诱导一lac体系受调控的证据；操纵子模型及其影响因子：lac操纵子DNA的调控区域一P、O区；lac操纵子中的其他问题。第三节其他操纵子知识要点：色氨酸操纵子：半乳糖操纵子：阿拉伯糖操纵子：阻遏蛋白LexA的降解与细菌中的SOS应答二组分调控系统和信号转导：多启动子调控的操纵子。第四节转录后调控知识要点：翻译起始的调控；稀有密码子对翻译的影响；重叠基因对翻译的影响；poly(A)对翻译的影响；翻译的阻遏；魔斑核苷酸水平对翻译的影响
三、本章学时数：6 第四章 生物信息的传递（下）-从 mRNA 到蛋白质 一、教学要求 了解：三联子；核糖体；rRNA；氨基酸的活化。 掌握：核糖体的功能；蛋白质合成的生物学机制；核定位蛋白的转运机制。 二、教学内容 第一节 遗传密码-三联子 知识要点：三联体密码及其破译；遗传密码的性质。 第二节 核糖体 知识要点：核糖体的结构；rRNA；核糖体的功能。 第三节 蛋白质合成的生物学机制 知识要点：氨基酸的活化；翻译的起始；肽链的延伸；肽链的终止；蛋白质前体的 加工；蛋白质合成抑制剂；RNA 分子在生物进化中的地位。 第四节 蛋白质的转运机制 知识要点：翻译-转运同步机制；翻译后转运机制；核定位蛋白的转运机制；蛋白质 的降解。 三、本章学时数：6 第七章 基因的表达与调控（上）-原核基因表达调控模式 一、教学要求 了解：细菌的应急反应；酶的诱导—lac 体系受调控的证据。 掌握：操纵子模型及其影响因子；lac 操纵子的正负调控机制；色氨酸操纵子的阻 遏和衰减调控机制。 二、教学内容 第一节 原核基因表达调控总论 知识要点：原核基因调控机制的类型与特点；弱化子对基因活性的影响；降解物对 基因活性的调节；细菌的应急反应。 第二节 乳糖操纵子与负控诱导系统 知识要点：酶的诱导—lac 体系受调控的证据；操纵子模型及其影响因子；lac 操纵 子 DNA 的调控区域—P、O 区；lac 操纵子中的其他问题。 第三节 其他操纵子 知识要点：色氨酸操纵子；半乳糖操纵子；阿拉伯糖操纵子；阻遏蛋白 LexA 的降 解与细菌中的 SOS 应答；二组分调控系统和信号转导；多启动子调控的操纵子。 第四节 转录后调控 知识要点：翻译起始的调控；稀有密码子对翻译的影响；重叠基因对翻译的影响； poly(A)对翻译的影响；翻译的阻遏；魔斑核苷酸水平对翻译的影响
三、本章学时数：10第八章基因的表达与调控（下）---真核基因表达调控的一般规律一、教学要求了解：基因家族；真核基因的断裂结构：蛋白质磷酸化。掌握：反式作用因子中的DNA识别或结合域；转录活化结构域；激素及其影响；热激蛋白诱导的基因表达：金属硫蛋白基因的多重调控：翻译水平的调控。二、教学内容第一节真核生物的基因结构与转录活性知识要点：基因家族：真核基因的断裂结构：真核生物DNA水平上的基因表达调控：DNA甲基化与基因活性的调控。第二节真核基因的转录知识要点：RNA聚合酶IⅡI的基因转录及调控过程；增强子的特性。第三节反式作用因子知识要点：反式作用因子中的DNA识别或结合域：转录活化结构域。第四节真核基因转录调控的主要模式知识要点：蛋白质磷酸化、信号转导及基因表达：激素及其影响：热激蛋白诱导的基因表达：金属硫蛋白基因的多重调控。第五节其他水平上的基因调控知识要点：RNA的加工成熟：翻译水平的调控。三、本章学时数：10第九章疾病与人类健康一、教学要求了解：了解基因治疗历史沿革、基因治疗中的病毒载体。掌握：：掌握病毒癌基因与细胞癌基因差别、原癌基因的表达调控。二、教学内容第一节肿瘤与癌症知识要点：反转录病毒致癌基因：原癌基因（细胞转化基因）产物及其分类：原癌基因的表达调控：基因互作与癌基因表达。第二节人类免疫缺陷病毒一一HIV知识要点：HIV病毒粒子的形态结构和传染：HIV基因组及其所编码的蛋白：HIV的复制：HIV基因的表达调控，HIV的感染及致病机理。第三节乙型肝炎病毒一—HBV知识要点：肝炎病毒的分类地位及病毒粒子结构：乙肝病毒基因组及其所编码的主要蛋白：HBV的复制
三、本章学时数：10 第八章 基因的表达与调控（下）-真核基因表达调控的一般规律 一、教学要求 了解：基因家族；真核基因的断裂结构；蛋白质磷酸化。 掌握：反式作用因子中的 DNA 识别或结合域；转录活化结构域；激素及其影响； 热激蛋白诱导的基因表达；金属硫蛋白基因的多重调控；翻译水平的调控。 二、教学内容 第一节 真核生物的基因结构与转录活性 知识要点：基因家族；真核基因的断裂结构；真核生物 DNA 水平上的基因表达调 控；DNA 甲基化与基因活性的调控。 第二节 真核基因的转录 知识要点：RNA 聚合酶Ⅱ的基因转录及调控过程；增强子的特性。 第三节 反式作用因子 知识要点：反式作用因子中的 DNA 识别或结合域；转录活化结构域。 第四节 真核基因转录调控的主要模式 知识要点：蛋白质磷酸化、信号转导及基因表达；激素及其影响；热激蛋白诱导的 基因表达；金属硫蛋白基因的多重调控。 第五节 其他水平上的基因调控 知识要点：RNA 的加工成熟；翻译水平的调控。 三、本章学时数：10 第九章 疾病与人类健康 一、教学要求 了解：了解基因治疗历史沿革、基因治疗中的病毒载体。 掌握：：掌握病毒癌基因与细胞癌基因差别、原癌基因的表达调控。 二、教学内容 第一节 肿瘤与癌症 知识要点：反转录病毒致癌基因；原癌基因（细胞转化基因）产物及其分类；原癌 基因的表达调控；基因互作与癌基因表达。 第二节 人类免疫缺陷病毒——HIV 知识要点：HIV 病毒粒子的形态结构和传染；HIV 基因组及其所编码的蛋白；HIV 的 复制；HIV 基因的表达调控，HIV 的感染及致病机理。 第三节 乙型肝炎病毒——HBV 知识要点：肝炎病毒的分类地位及病毒粒子结构；乙肝病毒基因组及其所编码的主 要蛋白；HBV 的复制