分子生物學(xué)課程教學(xué)大綱課程編號(hào)：11051330課程名稱：分子生物學(xué)/MolecularBiology學(xué)時(shí)：64（理論48，實(shí)驗(yàn)16）學(xué)分：3.5適用專業(yè)：園藝專業(yè)開(kāi)課學(xué)期：4開(kāi)課部門(mén)：生命科學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院先修課程：化學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)和植物學(xué)等考核要求：考查使用教材及主要參考書(shū)：朱玉賢主編，《現(xiàn)代分子生物學(xué)》，高等教育出版社，2012年第四版。趙武玲主編，《分子生物學(xué)》，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2010年8月第一版。一、課程的性質(zhì)和任務(wù)本課程為專業(yè)基礎(chǔ)課；本課程的目的是使學(xué)生全面掌握分子生物學(xué)的基本理論和操作技術(shù)，熟練掌握核酸的組成結(jié)構(gòu)，核酸和基因的復(fù)制，轉(zhuǎn)錄，表達(dá)和調(diào)控；蛋白質(zhì)和酶的生物合成、結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系等；為學(xué)習(xí)園藝植物育種等專業(yè)課打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、教學(xué)目的與要求分子生物學(xué)是園藝專業(yè)（本科）教學(xué)計(jì)劃中的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。生物大分子結(jié)構(gòu)與功能的研究已成為生命科學(xué)中最重要的課題；分子生物學(xué)是研究核酸、蛋白質(zhì)、多糖和脂類復(fù)合體四類生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)，其中核酸和蛋白質(zhì)的生物合成及其表達(dá)調(diào)控為其主要研究?jī)?nèi)容。它是從生物化學(xué)中發(fā)展出來(lái)的一門(mén)學(xué)科，以核酸和蛋白質(zhì)的生物合成為最重要的研究對(duì)象；它的研究成果已滲透到農(nóng)業(yè)生物學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，使整個(gè)農(nóng)業(yè)生物學(xué)煥然一新。三、學(xué)時(shí)分配章節(jié)課程內(nèi)容學(xué)時(shí)1結(jié)論22生命物質(zhì)的基礎(chǔ)43核酸的組成與結(jié)構(gòu)44基因與基因組的結(jié)構(gòu)65DNA的復(fù)制與損傷修復(fù)56蛋白質(zhì)的生物合成67原核生物的表達(dá)調(diào)控68真核生物的表達(dá)調(diào)控69DNA的重組與遺傳轉(zhuǎn)化410分子生物學(xué)技術(shù)及其應(yīng)用5四、教學(xué)中應(yīng)注意的問(wèn)題講授分子生物學(xué)的基本原理和方法時(shí)要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)并介紹分子生物學(xué)發(fā)展的最新成就，使學(xué)生對(duì)的基本理論和操作技術(shù)有比較全面的、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)分析能力的培養(yǎng)，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。五、教學(xué)內(nèi)容第一章：緒論1．基本內(nèi)容分子生物學(xué)的含義分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史分子生物學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)及其與其它學(xué)科的關(guān)系分子生物學(xué)的應(yīng)用（正文小四號(hào)宋體，行距20磅）（下同）2．教學(xué)基本要求牢固掌握分子生物學(xué)的概念及其研究對(duì)象，了解分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史、發(fā)展趨勢(shì)及其與其它學(xué)科的關(guān)系。3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)本章重點(diǎn)為分子生物學(xué)概念和分子生物學(xué)在生命科學(xué)中的地位；本章難點(diǎn)為分子生物學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。4．教學(xué)建議通過(guò)生動(dòng)事例介紹分子生物學(xué)所取得的偉大成就，說(shuō)明分子生物學(xué)在現(xiàn)代生命科學(xué)中的中心地位和重要作用，從而激發(fā)學(xué)生們學(xué)習(xí)本課興趣和熱情。第二章：生命的物質(zhì)基礎(chǔ)1．基本內(nèi)容（小四號(hào)宋體，加粗）（下同）生命的分子邏輯生物大分子的構(gòu)象及其組裝蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其與生物分子的交互作用2．教學(xué)基本要求掌握生物大分子相互作用的原理、生物大分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、生物大分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)，了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域的基本知識(shí)和蛋白質(zhì)與其它生物分子的主要交互作用。3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)本章重點(diǎn)為生物大分子的構(gòu)象、分子的交互作用；本章難點(diǎn)為分子邏輯。4．教學(xué)建議通過(guò)本章的學(xué)習(xí)讓學(xué)生能從物理化學(xué)的角度更加深刻地理解生物大分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系和生命現(xiàn)象的本質(zhì)及其在自然界中的地位。第三章：核酸的組成與結(jié)構(gòu)1．基本內(nèi)容DNA的組成與結(jié)構(gòu)RNA的組成與結(jié)構(gòu)功能核酸的提取2．教學(xué)基本要求掌握DNA和RNA的分子結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，了解核酸的基本提取方法。3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)本章重點(diǎn)為DNA結(jié)構(gòu)的多態(tài)性；本章難點(diǎn)為DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)的形成。4．教學(xué)建議用多媒體圖片生動(dòng)形象地介紹核酸的組成結(jié)構(gòu)及高級(jí)結(jié)構(gòu)的形成過(guò)程。第四章：基因與基因組的結(jié)構(gòu)1．基本內(nèi)容第一節(jié)、基因與基因的結(jié)構(gòu)第二節(jié)、基因組及其結(jié)構(gòu)第三節(jié)、基因突變與重組第四節(jié)、轉(zhuǎn)座子的結(jié)構(gòu)特征2．教學(xué)基本要求掌握基因的結(jié)構(gòu)特征和轉(zhuǎn)座子的結(jié)構(gòu)，了解突變與重組原理。3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)本章重點(diǎn)為基因的結(jié)構(gòu)特征、突變與重組、轉(zhuǎn)座子的結(jié)構(gòu)；本章難點(diǎn)為同源重組、位點(diǎn)專一性重組、轉(zhuǎn)座重組。4．教學(xué)建議通過(guò)介紹基因的概念的發(fā)展演變過(guò)程加深學(xué)生對(duì)現(xiàn)代基因概念的理解，在講述轉(zhuǎn)座子時(shí)，說(shuō)明其重要意義。第五章：DNA的復(fù)制與損傷修復(fù)1．基本內(nèi)容第一節(jié)、DNA復(fù)制概述第二節(jié)、原核生物DNA的復(fù)制第三節(jié)、真核生物染色體DNA的復(fù)制第四節(jié)、核酸的體外合成與復(fù)制第五節(jié)、DNA的損傷與修復(fù)2．教學(xué)基本要求掌握DNA和RNA的復(fù)制特點(diǎn)，了解核酸生物合成的具體過(guò)程，了解DNA的損傷與修復(fù)。3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)本章重點(diǎn)為DNA的復(fù)制；本章難點(diǎn)為DNA的復(fù)制酶和相關(guān)蛋白、DNA的修復(fù)。4．教學(xué)建議用多媒體圖片生動(dòng)形象地介紹核酸的復(fù)制和損傷修復(fù)過(guò)程。第六章：蛋白質(zhì)的生物合成1．基本內(nèi)容遺傳密碼基因的轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)的生物合成原核生物的蛋白質(zhì)的生物合成真核生物的蛋白質(zhì)的生物合成蛋白質(zhì)折疊與修飾2．教學(xué)基本要求掌握遺傳密碼破譯的原理和原核生物與真核生物蛋白質(zhì)的生物合成的過(guò)程，了解蛋白質(zhì)的生物合成的過(guò)程所涉及的各種酶和蛋白質(zhì)因子，轉(zhuǎn)錄后調(diào)控蛋白質(zhì)折疊和修飾的意義。3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)本章重點(diǎn)為遺傳密碼、基因轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的生物合成；本章難點(diǎn)為核糖體核糖核酸結(jié)構(gòu)、多肽鏈的修飾。4．教學(xué)建議用多媒體圖片講述原核生物與真核生物蛋白質(zhì)的生物合成的過(guò)程。第七章：原核生物的基因表達(dá)調(diào)控1．基本內(nèi)容原核生物基因表達(dá)調(diào)控總論乳糖操縱子與負(fù)控誘導(dǎo)系統(tǒng)色氨酸操縱子與負(fù)控阻遏系統(tǒng)其它操縱子的調(diào)控機(jī)制原核生物的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控2．教學(xué)基本要求掌握原核生物基因表達(dá)調(diào)控主要途徑、負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控、正轉(zhuǎn)錄調(diào)控、誘導(dǎo)與阻遏、乳糖操縱子、色氨酸操縱子及其弱化子、葡萄糖效應(yīng)和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控，轉(zhuǎn)錄后調(diào)控半乳糖操縱子、阿拉伯糖操縱子等其它操縱子的調(diào)控機(jī)制。3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)本章重點(diǎn)為操縱子的結(jié)構(gòu)與功能、負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控、正轉(zhuǎn)錄調(diào)控、誘導(dǎo)與阻遏。本章難點(diǎn)為弱化子的作用機(jī)理、葡萄糖效應(yīng)。4．教學(xué)建議通過(guò)比較正負(fù)調(diào)控和誘導(dǎo)與阻遏的相互關(guān)系進(jìn)一步加深對(duì)原核生物基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制的理解。第八章：真核生物基因的表達(dá)調(diào)控1．基本內(nèi)容真核生物基因調(diào)控概述真核基因組結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)錄活性DNA水平的調(diào)控轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控翻譯水平的調(diào)控翻譯后水平的調(diào)控2．教學(xué)基本要求掌握真核基因組結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)錄活性的關(guān)系、真核基因表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn)、啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)、主要的順式元件和反式因子，了解轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控、翻譯水平的調(diào)控和蛋白質(zhì)水平的調(diào)控。3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)本章重點(diǎn)為真核基因表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn)、啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)、主要的順式元件和反式因子，本章難點(diǎn)為轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控、翻譯水平的調(diào)控和蛋白質(zhì)水平的調(diào)控。4．教學(xué)建議通過(guò)比較真核與原核基因表達(dá)調(diào)控異同，加深對(duì)順式元件和反式因子相互關(guān)系的理解。第九章：DNA重組與遺傳轉(zhuǎn)化1．基本內(nèi)容（小四號(hào)宋體，加粗）（下同）核酸酶和限制性內(nèi)切酶基因的克隆與重組遺傳轉(zhuǎn)化的原理與方法2．教學(xué)基本要求掌握限制性內(nèi)切酶種類及其主要特點(diǎn)、獲得目的基因的常方法、遺傳轉(zhuǎn)化原理與方法，了解基因工程所取得的成就及其所存在的問(wèn)題。3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)本章重點(diǎn)為內(nèi)切酶、基因克隆、遺傳轉(zhuǎn)化；本章難點(diǎn)為酶切片段的多態(tài)性、基因的重組。4．教學(xué)建議通過(guò)介紹基因工程所取得的成就，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本章的主動(dòng)性和積極性。第十章：分子生物學(xué)技術(shù)及其應(yīng)用1．基本內(nèi)容核酸的提取和純化原理與方法核酸的凝膠電泳分子雜交的原理與方法核酸的序列分析DNA與蛋白質(zhì)相互作用研究當(dāng)前廣泛使用的幾項(xiàng)分子生物學(xué)新技術(shù)2．教學(xué)基本要求掌握核酸的提取和純化方法、凝膠電泳、分子雜交的原理與方法、質(zhì)粒的提取、感受態(tài)細(xì)胞的制備