“分子生物学”课程教学大纲

教研室主任： 徐德立 执笔人：薛慧良

一、课程基本信息

开课单位：生命科学学院

课程名称：分子生物学

课程编号：093009

英文名称：Molecular Biology

课程类型：专业基础课

总 学 时：72 理论学时：45 实验学时：27

学 分：4

开设专业：生物工程、生物技术

先修课程：生物化学、细胞生物学

二、课程任务目标

（一）课程任务

分子生物学是从分子水平阐明生命现象和生物学规律的一门学科，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调节控制等过程，也涉及与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。本课程的目的旨在使学生掌握遗传信息分子核酸的精细结构和原核、真核基因组的结构特点，遗传信息的传递及其调控等基本理论知识；理解分子生物学研究的基本思路和原理，了解分子生物学发展概况和进展，以及包括基因工程、功能基因组学、蛋白质工程在内的主要技术方法和应用。

（二）课程目标

《分子生物学》的教学目标是要求学生以“中心法则”为主线，学习生物体内遗传信息传递的具体过程，掌握DNA的结构，复制，转录，翻译，及基因表达调控的基本过程及基本的基因操作方法和技术，从分子水平掌握生物学现象和生命活动的规律，了解分子生物学的学科前沿发展动态，关注学科研究中的热点问题，以达到培养学生科研思维和创新精神的目的，提高学生的综合素质。

三、教学内容和要求

（一）理论教学的内容及要求

第一章　绪论

了解分子生物学发展简史，掌握分子生物学的主要研究内容，了解分子生物学的发展和应用前景。

第二章 染色体与DNA

理解真核细胞染色体的组成，真核和原核生物基因组结构的特点； 掌握DNA的一级结构，DNA的二级结构，DNA的高级结构； 掌握DNA的半保留复制，复制的起点、方向和速度，复制的主要方式； 掌握原核生物DNA的复制特点，真核生物DNA的复制特点；了解DNA复制的调控。 理解错配修复，碱基切除修复，核苷酸切除修复，DNA的直接修复；掌握转座子的分类和结构特征；了解真核生物中的转座子，转座作用的机制和遗传学效应。

第三章 生物信息传递(上)-转录

掌握转录的基本过程；理解转录机器的主要成分； 掌握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； 掌握原核生物mRNA的特征，真核生物mRNA的特征； 掌握不依赖于ρ因子的终止，依赖于ρ因子的终止；了解抗终止的过程； 理解RNA中的内含子；了解RNA的剪接，RNA的编辑和化学修饰。

第四章 生物信息传递(下)–翻译

理解三联子密码及其破译；掌握遗传密码的性质； 理解tRNA的高级结构；掌握tRNA的功能和tRNA的种类；了解核糖体的结构；理解rRNA；掌握核糖体的功能； 掌握氨基酸的活化，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；了解RNA分子在生物进化中的地位。 理解翻译-运转同步机制，翻译后转运机制。

第五章 基因的表达与调控(上)-原核基因表达调控模式

掌握弱化子对基因活性的影响；掌握降解物对基因活性的调节，理解细菌的应急反应； 了解酶的诱导—lac体系受调控的证据；掌握操纵子模型及其影响因子，理解lac操纵子DNA的调控区域—P、O区； 掌握trp操纵子的阻遏系统；掌握弱化子与前导肽；了解半乳糖操纵子，阿拉伯糖操纵子，组氨酸操纵子，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；了解翻译起始的调控，稀有密码子对翻译的影响，重叠基因对翻译的影响，多聚（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。

第六章 基因的表达与调控(下)-真核生物基因表达调控的一般规律

理解真核基因表达调控的相关概念及一般规律；理解真核基因染色质水平和DNA水平的调控方式；掌握真核基因转录水平调控成分及调控模式；了解真核基因其他水平上的表达调控方式。

第七章 分子生物学的研究方法

掌握核酸的基本操作技术如DNA重组技术、凝胶电泳、核酸的分子杂交、细菌转化、基因扩增、文库构建及筛选等；理解RACE技术、cDNA差示分析法等基因分离及克隆技术。掌握SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、双向聚丙烯酰胺凝胶电泳等蛋白质基本操作技术。掌握原位杂交技术的类型、原理及具体操作技术，掌握蛋白质及其RNA相互作用技术；理解基因表达研究技术和基因敲除技术及其他分子生物学实验技术。理解蛋白质组与蛋白质组学技术和基因芯片及数据分析。

第八章 基因组学与比较基因组学

理解基因组DNA大片段文库的构建；理解基因组序列分析技术；了解人类基因组计划的科学意义；理解遗传图、物理图、转录图和序列图；了解基因组学和比较基因组学研究；了解功能基因组学研究。

（二）实践教学的内容及要求

详见《分子生物学实验》教学大纲。

四、学时分配

五、考核说明

考试内容为本大纲规定内容，考核方式为平时成绩+期末闭卷考试。平时成绩10%，期末占90%。

六、主要教材及教学参考书目

（一）主要教材

1. 朱玉贤、李毅、郑晓峰、郭红卫编著 《现代分子生物学》（第 ４版） 高等教育出版社 2012

（二）主要参考书目

1.James D. Watson, Tania A. Baker, Stephen P. Bell, Alexander Gann, Michael Levine, Richard Losick. Molecular Biology of the Gene, Pearson education.

2. 朱玉贤、李毅编著 《现代分子生物学》（第 3版） 高等教育出版社 2007