理论课程170080分子生物学.docx

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理论课程170080分子生物学

理论课程—170080—分子生物学

分子生物学课程教学大纲

（理论课程）

◆课程编号：

170080

√

◆课程英文名称：

MolecularBiology

◆课程类型：

☐通识通修☐通识通选☐学科必修☐学科选修☐跨学科选修☐专业核心☐专业选修（学术研究）☐专业选修（就业创业）

◆适用年级专业（学科类）：

药学专业三年级

◆先修课程：

无机化学、有机化学、微生物学、生物化学、遗传学

◆总学分：

3

◆总学时：

51

一、课程简介与教学目标

（一）课程简介

分子生物是从分子水平研究生命现象的科学，是现代生命科学的“共同语言”。

它通过研究生物的物质基础——核酸、蛋白质、酶等生物大分子的结构、功能及其相互作用等运动规律的研究来阐明生命分子基础，从而探讨生命的奥秘。

分子生物学在药学研究中的广泛应用，使分子生物学的新理论、新技术渗入药学研究领域，从而使药物学研究以化学、药学的研究模式转化为以生命科学、药学和化学相结合的新药模式。

（二）教学目标

本课程主要从生物大分子水平阐述遗传信息的传递及基因表达这两个重要的生命过程；突出生物大分子结构与功能的关系及如何操作这两个重要生命过程，系统地介绍与基因工程相关的理论和技术，并着重于基因工程在医药领域中的应用的介绍。

本课程教学目的使学生掌握分子生物学的基本理论，了解其最新研究成果和发展状态，为将来从事医药相关的研究工作打下分子生物学理论基础。

二、教学方式与方法

采用多媒体方式进行教学，主要采取课堂讲授、答疑、作业等的方式组织教学。

三、教学重点与难点

（一）教学重点

1、核酸的分子结构、性质和功能。

2、染色质、染色体、基因和基因组。

3、转座子、质粒和遗传重组。

4、DNA的复制、突变、损伤、修复、转录、转录后加工。

5、蛋白质的生物合成。

6、基因表达的调控。

7、基因工程及其应用。

（二）教学难点

1、转座子、遗传重组机制的理解及DNA体外重组。

2、DNA转录、转录后加工。

3、蛋白质生物合成的调控。

4、基因表达的调控。

5、分子生物学技术在当代药学中的应用。

四、学时分配计划

（一）理论教学内容及学时

章

内容概要

学时

绪论

分子生物学发展进程，分子生物学与现代医药科学

1

1

遗传物质的分子结构、性质和功能

6

2

染色质、染色体、基因和基因组

6

3

可移动的遗传因子和染色体外遗传因子

6

4

DNA的复制、突变、损伤和修复

6

5

转录、转录后加工

4

6

蛋白质生物合成-翻译

8

7

基因表达的调控

8

8

基因工程及其在医药工业中的应用

6

合计

51

五、教材与教学参考书

（一）教材

1、《药学分子生物学》（第3版），史济平主编，人民卫生出版社，2007年7月。

（二）教学参考书

2、《医学分子生物学》（第3版），药立波主编，人民卫生出版社，2008年6月。

3、现代分子生物学（第3版），朱玉贤等主编，高等教育出版社，2002年7月。

六、课程考核与成绩评定

√

【考核类型】☐考试☐考查

√

【考核方式】☐开卷（Open-Book）☐闭卷（Close-Book）☐项目报告/论文

☐其它：

（填写具体考核方式）

【成绩评定】平时成绩30％（包括考勤、作业、测验），期末成绩70％

七、课程内容概述

绪论

（一）教学要求

掌握分子生物学的发展过程；掌握分子生物学在现代医药科学中的应用。

（二）知识点提示

分子生物学在现代医药科学中的应用。

（三）教学内容

分子生物学发展的回顾；分子生物学和现代医药科学。

（四）思考题

1.分子生物学的研究对象是什么？

2.试举例说明分子生物学在现代医药科学中的应用？

3.简述分子生物学的发展过程？

第一章遗传物质的分子结构、性质和功能

（一）教学要求

掌握核酸的结构与功能；掌握核酸变性、复性、降解、杂交、探针技术的原理；了解核酸在分子生物学中及医药学上应用；了解反义核酸。

（二）知识点提示

核酸的分子结构、性质和功能；基因芯片的类型、检测和应用；病毒核酸和反义核酸。

（三）教学内容

核酸的化学组成，DNA与RNA的异同；核酸的结构与功能；核酸的变性、复性和分子杂交；病毒核酸及反义核酸。

（四）思考题

1.什么是反义核酸技术？

2.病毒核酸的一般特征是什么？

3.核酸的分子结构、性质和功能？

第二章染色质、染色体、基因和基因组

（一）教学要求

了解染色体结构、细胞有丝分裂和减数分裂中染色体变化；掌握重组、基因和基因组概念；掌握原核生物、真核生物及病毒的基因特征；掌握噬菌体感染细胞的途径。

（二）知识点提示

染色体、基因的功能和作用；原核生物和真核生物的基因特征；基因组的的意义和结构特点；人类基因组的在药学研究中的应用。

（三）教学内容

染色质和染色体的形态、化学成分组成、功能及在遗传中的作用；基因的生物学定义及分子生物学定义，基因的功能；原核生物核真核生物的基因特征，基因-顺反子的相互关系；细胞器基因和亚细胞结构基因特征；基因组及人类基因组。

（四）思考题

1.染色体的形态、组成和功能是什么？

2.试比较原核生物和真核生物的基因特征。

3.举例说明人类基因组在药物研究中有哪些应用？

第三章可移动的遗传因子和染色体外遗传因子

（一）教学要求

了解原核生物和真核生物转座子；了解遗传重组的实际应用；掌握质粒特性及一些特殊细菌质粒；掌握同源重组和位点特异性重组概念；掌握噬菌体溶原概念；

（二）知识点提示

转座子和质粒的概念、机制和效应；质粒的特性；遗传重组的概念和应用。

（三）教学内容

转座子的分类和结构特征，转座机制和转座效应；质粒的遗传学特征，一些特殊质粒；遗传重组在分子生物学中的应用。

（四）思考题

1.转座子的分类和结构特征是什么？

2.质粒DNA有哪些特性？

3.常用的质粒中的选择性标记有哪些？

第四章DNA的复制、突变、损伤和修复

（一）教学要求

掌握DNA复制的概念及参与DNA复制的物质；掌握原核生物和真核生物DNA复制的基本过程；掌握线粒体及噬菌体单链环状DNA以及腺病毒和逆转录病毒的复制方式；掌握基因突变的概念，基本类型、产生原因及修复方式。

（二）知识点提示

原核生物、真核生物、线粒体、噬菌体和病毒的DNA复制；基因突变的概念、类型和原因；DNA的修复系统。

（三）教学内容

DNA在遗传信息贮存和传递中的功能；DNA复制合成的详细机理；线粒体、噬菌体和病毒DNA的复制；基因突变的概念和类型，突变原因，分离与分析，及DNA的修复系统。

（四）思考题

1.简述DNA复制的一般特征和过程。

2.DNA的修复系统主要有哪几类？

3.举例说明与DNA损伤修复系统有关的疾病？

第五章转录、转录后加工

（一）教学要求

掌握聚合酶以及与转录起始和终止相关的DNA结构；掌握真核生物转录后加工的类型，熟悉其机制；熟悉原核生物转录的基本过程；了解真核生物转录的基本过程以及转录抑制剂。

（二）知识点提示

转录的基本原理；与转录起始和终止有关的DNA结构；转录后加工过程及其机制。

（三）教学内容

RNA的转录合成的详细机理；RNA转录后的加工过程及其机制；原核生物和真核生物转录的异同，转录的抑制剂。

（四）思考题

1.转录与复制的相同点和不同点是什么？

2.原核生物和真核生物转录其视为点的结构差异有哪些？

3.什么叫转录后加工？

4.什么叫RNA剪接？

什么叫RNA编辑？

第六章蛋白质生物合成——翻译

（一）教学要求

了解蛋白质合成的调节；掌握遗传密码的概念及特性；掌握参与蛋白质合成的物质，蛋白质转运的过程和理论；熟悉蛋白质合成的过程和机制；熟悉蛋白质的跨膜运输；熟悉蛋白质合成后加工的方式和机制。

（二）知识点提示

遗传密码的概念和性质；蛋白质的生物合成、转运；蛋白质合成后的折叠与修饰加工；功能蛋白质研究进展。

（三）教学内容

遗传密码的破译及特点；与蛋白质合成相关的物质；蛋白质生物合成的机制，调节及转运及蛋白质合成后的折叠与修饰加工；功能蛋白质研究进展。

（四）思考题

1.遗传密码有哪些重要性质？

2.蛋白质生物合成的过程是怎样的？

3.真核生物的蛋白质运送方式主要有哪些？

4.蛋白质合成后的折叠与修饰加工有何重要意义？

第七章基因表达的调控

（一）教学要求

掌握原核生物和真核生物基因表达调控策略的异同点；掌握操纵子的概念及操纵子的结构特点；掌握乳糖操纵子的结构及调控方式；掌握色氨酸操纵子的结构及调控方式；掌握与原核生物基因表达调控相关的基本概念；掌握原核生物在转录水平和翻译水平基因表达的调控方式；掌握真核生物在染色体水平，染色质水平，DNA水平、转录水平，转录后水平，翻译水平，翻译后修饰等水平基因表达的调控方式；掌握与真核生物基因表达调控相关的基本概念；熟悉影响原核生物基因表达的因素及各因素是如何发挥作用的；了解链霉菌的基因表达调控系统；

（二）知识点提示

基因表达调控的元件、作用方式和策略；原核生物的基因表达调控；真核生物的基因表达调控。

（三）教学内容

基因表达调控的元件和作用方式；原核生物的基因表达调控，操纵子系统正、负调控的几种类型及其实验证据；乳糖操纵子和色氨酸操纵子的组成和作用方式；转录及翻译水平调控；真核生物的基因表达调控，染色体重排的调控，染色质水平调控，以及DNA水平和转录、翻译水平的调控。

（四）思考题

1.试比较原核生物和真核生物的基因调控策略的异同？

2.简述原核生物和真核生物的基因表达调控的主要手段？

3.如何理解基因表达调控与疾病发病间的关系？

第八章基因工程及其在医药工业的应用

（一）教学要求

掌握基因工程相关的酶学和基因工程的常用载体；掌握基因工程中目的基因制备和常用分离方法，载体DNA与目的基因的连接，重组分子引入受体细胞，重组体的鉴定和分析；熟悉克隆基因在大肠杆菌中表达策略以及克隆目的基因在酵母中表达；了解基因工程在医药产业中的应用，重组原核微生物生产药物。

（二）知识点提示

基因工程相关酶学；基因工程的常用载体；目的基因的制备和分离方法；载体DNA与目的基因的连接；重组分子引入受体细胞及重组体的鉴定和分析；克隆基因的表达。

（三）教学内容

基因工程相关的酶学；基因工程的常用载体；基因工程的一般过程，目的基因制备和常用分离方法；载体DNA与目的基因的连接；重组分子引入受体细胞；重组体的鉴定和分析；克隆基因在大肠杆菌中表达策略以及克隆目的基因在酵母中表达；基因工程在医药产业中的应用，重组原核微生物生产药物。

（四）思考题

1.什么叫载体？

作为理想载体必须具备哪些条件？

2.简述核酸限制性内切酶的类型及其主要特性。

3.简述基因克隆和分离的基本步骤。

4.PCR法的基本原理是什么？

简述PCR反应控制要点。

5.影响目的基因与载体之间连接效率的因素有哪些？

6.简述抗生素生物合成基因引入的途径。