分子生物学教学大纲.doc

分子生物学教学大纲（供生物科学、生物技术专业四年制本科使用）一、课程性质、目的和任务分子生物学是生命科学高年级学生专业学习的基础课程，涵盖了分子与细胞生物学的许多内容，并与结构基因组学、功能基因组学、蛋白质组学、生物信息学、生物医学、分子病毒学、分子免疫学等学科有着重要的联系。通过本课程的理论课的教学，让学生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；掌握基因组、结构基因组学、功能基因组与生物信息学等相关概念与研究内容。分子生物学课程为其它生命科学相关课程提供了必要的理论基础，是生命科学各专业的必修课。根据本科教学加强基础，注重素质，整体优化的原则，我们开设了本门课程。为后续各课程的学习打下扎实基础。二、课程基本要求本课程分为掌握、熟悉、了解 三种层次要求；“掌握”的内容要求理解透彻，能在本学科和相关学科的学习工作中熟练、灵活运用其基本理论和基本概念；“熟悉”的内容要求能熟知其相关内容的概念及有关理论，并能适当应用；“了解”的内容要求对其中的概念和相关内容有所了解。通过本课程的学习，使学生掌握基本概念、基本理论、基本实验原理和操作技能，具有分析问题和解决问题的能力。考试内容中“掌握”的内容约占70%，“熟悉、了解”的内容约占25%，有5%左右的大纲外内容。本大纲的配套使用教材是现代分子生物学（第二版）（朱玉贤等编，高等教育出版社出版，2002）。三、课程基本内容及学时分配本课程基本内容由理论课和实验课二部分构成。理论课程主要围绕核酸的分子生物学内容，分为五个部分。第一部分，主要介绍分子生物学的概念、主要研究内容及发展史；第二部分，主要阐述染色体与DNA的结构、生物信息的传递过程；第三部分，主要介绍原核生物和真核生物基因表达的调控机制；第四部分，主要介绍分子生物学研究方法的原理和应用；第五部分，简要介绍分子生物学在医学、发育学、基因组学等领域的应用。实验课开设综合性实验。本课程教学总时数为108学时，其中理论学时为72学时，实验学时为36学时。第一章 绪 论（2学时）掌握：1、分子生物学的基本概念与研究内容2、与分子生物学发展有密切关系的的关键事件3、DNA重组技术、基因组、结构基因组学、功能基因组与生物信息学等相关概念了解：1、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2、分子生物学的一些分支学科第二章 染色体与DNA（8学时）掌握：1、染色体与DNA的基本概念2、DNA的半保留复制的机理、DNA的半不连续复制过程3、原核生物和真核生物DNA的复制特点、DNA修复的几种方式熟悉：1、 DNA的一级结构、高级结构与DNA复制2、 DNA复制的几种主要形式了解：1、 DNA转座的概念及转座作用的机制第三章 生物信息的传递（上）-从DNA到RNA（10学时）掌握：1、启动子的概念、启动子的基本结构特点及其作用2、增强子的概念、增强子的功能3、原核生物及真核生物转录的基本过程4、原核生物中两种类型的终止子及其结构特点熟悉：1、 原核生物和真核生物mRNA的特征了解：1、 RNA的转录2、 内含子的剪接、编辑与化学修饰第四章 生物信息的传递（下）-从mRNA到蛋白质（8学时）掌握：1、三联子密码的特征及其破译过程2、tRNA的结构、种类与功能3、蛋白质合成的生物学过程熟悉：1、 核糖体的结构与功能2、 蛋白质运转的两种机制了解：1、蛋白质合成的抑制剂2、RNA分子在生物进化中的地位3、真核生物的蛋白质降解过程第五章 分子生物学研究方法（10学时）掌握：1、 细菌转化技术的原理及操作过程、聚合酶链式反应的原理、建立cDNA文库的主要步骤、SNP技术及应用常见DNA操作技术的原理2、 RACE技术的主要步骤、应用cDNA差示分析法克隆基因的流程、酵母单杂交和酵母双杂交的原理及操作熟悉：1、 基因敲除技术的原理2、 原位杂交技术、定点突变技术和RNAi技术的原理及主要操作步骤了解：1、 重组DNA技术发展史上的重大事件2、 RNA选择性剪切机制3、 蛋白质组学相关技术第六章 基因的表达与调控（上）-原核基因表达调控（8学时）掌握：1、 原核基因调控机制的类型和特点2、 降解物对基因活性的影响、细菌和应急反应3、 乳糖操纵子的调控模式4、 色氨酸操纵子的调控模式5、 原核生物中转录后调控的主要类型熟悉：1、 弱化子对基因活性的影响2、 半乳糖操纵子的结构特点了解：1、 与固氮有关的基因及其调控第七章 基因的表达与调控（下）-真核基因表达调控的一般规律（12学时）掌握：1、 真核生物的基因结构与转录活性2、 基因家族的类型3、 真核生物DNA水平上的基因表达调控4、 DNA甲基化的特点及甲基化对基因转录的影响5、 反式作用因子及顺式作用元件对基因表达调控的影响6、 蛋白质磷酸化的主要类型及其对基因转录的影响熟悉：1、 真核基因的断裂结构2、 几种主要类型的DNA识别或结合域的结构特点3、 激素对基因转录的影响、热激蛋白对基因转录的影响了解：1、转录活化结构域的特征结构2、其它水平上的基因调控第八章 疾病与人类健康（4学时）掌握：1、 基因治疗的概念及常用的载体熟悉：1、与人类紧密相关的肿瘤、爱滋病和乙型肝炎病毒的基因结构与特性了解：、基因治疗的历史和现状第九章 基因与发育（4学时）掌握：1、 免疫体系的发育2、 主要组织相容复合体的表达调控熟悉：1、免疫体系相关基因的表达了解：1、高等植物花发育的基因调控机制第十章 基因组与比较基因组学（4学时）掌握：1、 人类基因组计划中关键技术2、 生物信息学的相关知识了解：1、 人类基因组计划分子生物学总复习（2学时） 学时分配表章次 内 容 理论学时实验学时 备注 一 绪 论 2 二 染色体与DNA 8 三 生物信息的传递（上）-从DNA到RNA10 四 生物信息的传递（下）-从mRNA到蛋白质8 五 分子生物学研究方法10 36 综合性实验六 基因的表达与调控（上）-原核基因表达调控8 七 基因的表达与调控（下）-真核基因表达调控的一般规律12 八 疾病与人类健康4 九 基因与发育4 十 基因组与比较基因组学4 分子生物学总复习2 总学时 总 计72 36分子生物学实验教学大纲（供生物科学、生物技术专业四年制本科使用）一、实验教学的指导思想和教学目的分子生物学已成为生命科学的基础学科之一，其基本理论和实验技术已渗透到生物学的各个领域并促进了一批新学科的兴起和发展。目前，以分子生物学为基础的基因克隆重组技术已成为现代生物技术的核心。因此，在学习和掌握基本分子生物学基本知识和基本理论的同时，学习和掌握分子生物学研究的基本实验技能，可以加深学生对基本知识、基本理论的理解和认识，培养学生从分子水平上分析问题和解决问题的能力。二、实验教学的基本要求1、课前认真预习，了解实验的主要操作步骤、注意事项、预期结果等。2、遵守实验室规则，爱护实验仪器设备。3、实事求是观察记录实验现象，完成实验报告。4、做好实验室清洁卫生，注意实验室安全。三、实验教材：生命科学实验技术, 郝福英等, 2004，北京大学出版社 四、实验考核1、 实验总评成绩占课程总评成绩的20 2、 实验总评成绩（20）的组成：（1）实验报告的成绩：占10%。主要考核实验报告，包括实验报告格式是否正确；原理是否论述清楚；实验结果分析讨论能否正确运用相关理论分析问题和解决问题，有否创新性；论述是否符合逻辑；报告字迹是否清楚等方面。（3）实验考核的成绩：占10。实验考核成绩（10）包括实验操作和实验报告，其中实验操作占6，实验报告占4。五、实验项目表序号实验项目学时实验要求实验类型备注1细菌总RNA的提取、电泳6掌握细菌总RNA的提取的原理和具体步骤；掌握核酸琼脂糖电泳的基本原理和具体操作方法。综合实验2PCR扩增电泳 ，回收6掌握PCR 的基本原理、基本操作步骤；熟悉PCR产物的回收方法综合实验3质粒DNA的提取、电泳、质粒DNA的限制性内切酶酶切6掌握质粒分离纯化的原理、双酶切的方法；熟悉操作步骤；综合实验4大肠杆菌感受态细胞的制备、酶切电泳6掌握感受态的概念、感受态制备和转化的基本操作方法综合