分子生物学教学大纲生物技术林

课程教学大纲

课程名称（中文）：分子生物学课程名称（英文）：Molecular Biology

课程编码：0102122

开课学期：5（生物技术和生物科学专业）、6（动物科学专业）

学时数、学分数：64，3.5 适用专业：生物技术、生物科学和动物科学

先修课程:植（动）物学、微生物学、遗传学和生物化学、植（动）物生理学、细胞生物学

后续课程：发酵工程、细胞工程原理、基因工程原理与应用、发育生物学、生物统计与试验设计、生物技术综合实习、生物技术大实验、基因组学、生物信息学

一、教学目的与任务

分子生物学是研究核酸等生物大分子的功能、形态结构特征及其重要性和规律性的科学，是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。近年来，分子生物学成为现代生物学领域里最具活力和发展最为迅速的科学，也是当代生物学研究的三大主题之一。因此是生物类本科生必修的专业基础课程。该课程将重点介绍DNA、RNA、蛋白质等生物大分子的基本结构和功能，分子生物学的基本研究方法、基因的表达与调控，转基因植物等方面的内容，并结合在分子生物学领域的最新研究成果，讲述分子生物学的发展对生命科学领域的影响。通过本课程的学习，使学生了解和掌握分子生物学的基本理论和实验操作，使他们从分子水平上认识生命的本质。

本课程把发展学生“独立学习、独立思考、独立判断和独立工作”的能力放在首位，努力调动学生的兴趣和积极性，使学生在牢固掌握基础知识和基本概念的同时，得到科学研究、科学思维和科学方法的良好训练，为其他专业基础课和专业课的学习打下坚实的基

础，为毕业后参与科学研究或知识传播积累财富。

通过分子生物学课程的学习，达到如下目标： 1、掌握分子生物学的基础知识和基本理论。 2、掌握分子生物学的基本研究手段和实验方法。 3、了解分子生物学的最新研究进展和动态。 4、能够灵活运用分子生物学的基本理论知识和实验方法，综合其他学科的相关知识，对整个生命科学有一个更新的认识，并能应用于实践。

本课程总学时64，其中理论课48学时，实验课16学时。

二、教学内容与基本要求

通过本课程的学习，要求学生掌握分子生物学的基本理论，熟悉分子生物学的研究方法、原理与仪器设备，同时要求学生利用图书馆现有的期刊杂志，了解本学科的发展和研究动态。

第一章绪论

主要介绍分子生物学定义、研究内容和发展简史及未来发展方向等（了解）。

第二章染色体与DNA核酸（DNA和RNA）

第一节染色体概述；真核细胞染色体的组成；染色体特征；真核生物基因组的结构特点；原核生物基因组的特点 (了解)

第二节 DNA的分子结构 DNA的一级结构；DNA的二级结构；DNA的三级结构 (掌握) 第三节 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 (掌握)

第四节原核生物和真核生物DNA的复制特点原核生物DNA的复制特点；真核生物DNA的复制特点；DNA复制的调控 (掌握)

第五节 DNA的修复回复修复；切除修复；重组修复；SOS修复（理解）

第六节 DNA的转座生物学意义；转座机制；转座作用的遗传学效应（了解）

第三章生物信息的传递（上）

第一节 RNA的转录转录的基本过程；转录机器的主要成分（掌握）

第二节启动子与转录起始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区的最佳距离；增强子及其功能；真核生物启动子对转录的影响（掌握）

第三节原核生物和真核生物mRNA的特征比较原核生物mRNA的特征；真核生物mRNA的特征（掌握）

第四节终止和抗终止不依赖于ρ因子的终止；依赖于ρ因子的终止；抗终止（理解）

第五节内含子的剪接、编辑及化学修饰（掌握）

第四章生物信息的传递（下）

第一节遗传密码——三联子三联子密码及其破译；遗传密码的性质（掌握）

第二节 tRNA tRNA的L型三级结构；tRNA的功能；tRNA的种类；氨酰-tRNA合成酶（了解）

第三节核糖体核糖体是蛋白质合成的部位；核糖体的组成和结构；核糖体的功能（掌握）

第四节蛋白质合成的生物学机制氨基酸的活化；肽链合成的起始；肽链的延伸；肽链合成的终止与释放；真核生物蛋白质的生物合成；肽链合成后的加工和折叠；蛋白质构象的形成（理解）

第五节蛋白质运转机制翻译-运转同步机制；翻译后运转机制（了解）

第五章分子生物学研究法

第一节重组DNA技术发展史（了解）

第二节常见DNA操作技术细菌转化（掌握）；聚合酶链式反应（PCR）技术（掌握）；cDNA噬菌体文库（了解）；SNP技术及应用（了解）；基因敲除技术（了解）

第三节基因克隆技术简介 RACE技术；应用cDNA差示分析法克隆基因；基因的大规模克隆技术；酵母单杂交法；酵母双杂交系统；基因的图位克隆法（掌握）第四节基因表达研究技术基因表达系列分析技术；RNA选择性剪接机制；原位杂交技术；定点突变技术；RNAi技术（了解）

第五节基因芯片及数据分析（了解）

第六节蛋白质组学及其研究技术双向电泳技术；质谱技术；蛋白质免疫印迹技术；EMSA；噬菌体展示技术；免疫共沉淀技术；蛋白质磷酸化分析（了解）

第六章基因的表达与调控（上）

第一节原核基因表达调控总论有关概念；基因调控的水平；基因表达调控信号；原核基因调控机制的类型与特点；正调控系统；负调控系统；通过特殊代谢调节基因的活性；弱化子对基因活性的影响弱化子对基因活性的影响；降解物对基因活性的调节；细胞的应急反应（掌握）

第二节乳糖操纵子与负控诱导系统操纵子；大肠杆菌乳糖操纵子；lac操纵子的本底表达；大肠杆菌对乳糖的反应；阻遏物lacI基因产物及其功能；CAP的正性调控（理解）

第三节色氨酸操纵子与负控阻遏系统色氨酸操纵子的结构；弱化子与前导肽（理解）

第四节其它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（理解）

第五节固氮基因调控根瘤的产生；固氮酶；与固氮酶有关的基因及其调控（理解）第六节转录后调控翻译起始的调控；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（掌握）

第七章基因的表达与调控（下）