2015第一学期专业基础课课程大纲之分子生物学.doc

分子生物学 Molecular Biology【课程编号】BZ27214【课程类别】专业基础课【学分数】4【先修课程】生物化学、微生物学、细胞生物学、遗传学、普通生物学等。【学时数】70【编写日期】2010.5.【适用专业】生物技术专业 一、教学目的、任务分子生物学是从分子水平研究基因的结构和功能的一门学科。主要研究核酸，蛋白质等生物大分子的功能，形态结构特征及其重要性和规律性。二、课程教学的基本要求通过学习分子生物学，了解分子生物学的发展历史以及最新研究成果；要求熟练掌握和详细了解DNA的结构与功能、RNA在蛋白质合成中的功能、蛋白质的结构与功能、遗传密码及基因表达调控的本质；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，有必要了解一些分子生物学的重要研究方法。三、教学内容和学时分配 （70学时）（一）总论（或绪论、概论等） 学时：4学时主要内容：分子生物学的概念，分子生物学简史，分子生物学的研究内容，分子生物学展望教学要求：掌握分子生物学的基本概念与研究内容；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；了解分子生物学的一些分支学科其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）：（二）第一章 染色体与DNA 8 学时主要内容：原核生物和真核生物DNA的复制特点，DNA的修复；DNA的转座教学要求：掌握DNA双螺旋结构特点，DNA复制的原理、复制方式，DNA转座的类型、机制；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；熟悉原核生物和真核生物基因组结构特点与功能；其它教学环节：（三）第二章 生物信息的传递（上）-从DNA到RNA 10 学时主要内容：RNA的转录；启动子与转录起始；原核生物与真核生物mRNA的特征比较；终止和抗终止； 内含子的剪接、编辑及化学修饰教学要求：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）。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。了解不同前体RNA的加工机制第四章 生物信息的传递（下）-从mRNA到蛋白质 10 学时主要内容：遗传密码-三联子；核糖体；蛋白质合成的生物学机制；蛋白质的转运机制教学要求：熟悉三种RNA在翻译中的作用，掌握蛋白合成的机制，了解翻译后的加工和运输过程。第五章 分子生物学研究方法 6学时主要内容：重组DNA技术发展史上的重大事件；DNA操作技术；基因克隆技术；蛋白质组与蛋白质组学技术教学要求：掌握基因操作和PCR的基本原理和过程；熟悉双向凝胶电泳技术第六章 基因的表达与调控（上）-原核基因表达调控模式 10学时 主要内容：原核基因表达调控总论；乳糖操纵子与负控诱导系统；其他操纵子；转录后调控教学要求：掌握基因表达及基因组的概念，主要特点及主要表达方式。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）。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。了解基因表达调控的生物学意义，了解其他转录调节机制。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 10学时 主要内容：真核生物的基因结构与转录活性；真核基因的转录；反式作用因子；真核基因转录调控的主要模式；其他水平上的基因调控教学要求：熟悉真核基因组的结构特点及真核基因表达调控特点。 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。了解转录因子的结构特点。第八章 疾病与人类健康 4学时主要内容：肿瘤与癌症；基因治疗教学要求：熟悉基因在肿瘤和癌症中的作用，基因治疗的方法第九章 基因与发育 4学时 主要内容：免疫体系发育及免疫球蛋白基因表达教学要求：熟悉免疫球蛋白多样性的分子基础第十章 基因组与比较基因组学 4学时 主要内容：人类基因组计划教学要求：了解人类基因基因组计划的内容、意义四、教学重点、难点及教学方法（一）重点1、DNA双螺旋结构模型要点，核小体的概念，DNA的变性、复性及分子杂交；2、DNA的半保留复制及DNA的半不连续复制，DNA复制的酶系统，原核与真核生物DNA复制的过程，DNA损伤修复的主要方式；3、转录的反应体系，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），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，真核RNA的转录后加工，包括各种RNA前体的加工过程；4、蛋白质生物合成体系，三种RNA在翻译中的作用，密码子特点及第二套遗传密码系统，蛋白质翻译的过程及能量的消耗，肽链合成后加工修饰的主要方式；5、乳糖操纵子的结构及其调控模式、阻遏蛋白负性调节、CAP正性调节及协调调节；色氨酸操纵子的结构及其调控模式；6、真核生物基因表达调控的特点及其环节，DNA水平的调控，转录水平的调控（顺式作用元件及反式作用因子）；7、重组机制，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。8、常规分子生物学技术的原理及其应用（二）难点1、DNA在真核细胞内的组装2、DNA的半保留复制及DNA的半不连续复制，线形DNA复制末端问题的解决3、转录模板的不对称性及其命名，原核生物及真核生物的转录起始，mRNA前体的剪接机制，核酶的作用机理。4、保证蛋白质生物合成忠实性的因素，真核生物和原核生物蛋白质合成过程的比较；5、衰减子及衰减作用6、DNA 转录水平的调控（三）教学方法多媒体教学五、考核方式及成绩评定方式（必备项）闭卷考试，占70%；段考占10%；平时占20%，总成绩达到60分以上为合格。六、教材及参考书目（必备项）教 材：现代分子生物学（第三版），朱玉贤，李毅，高等教育出版社，2007年。参考书1. 陈永青、谢建平译，2005，DNA科学导论(译)，北京：科学出版社。杨焕明等译，2005，基因的分子生物学，北京：科学出版社。2. Benjamin, Levin. Gene IV, V, VI, VII, VIII. Pearson Education International 第四第八版，Pearson Education International3. 徐晋麟，2001，现代遗传学原理。北京：科学出版社。4. 刘进元等译，2001，分子生物学（第二版），北