1、分子生物學(xué)Molecular Biology課程編號：B學(xué) 分：3.5學(xué) 時：61（其中：講課學(xué)時： 48 實(shí)驗(yàn)學(xué)時：13 上機(jī)學(xué)時：先修課程：生物化學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)適用專業(yè)：生物科學(xué)（本科）教 材：基礎(chǔ)分子生物學(xué)教程（第二版）趙亞華 編著 科學(xué)出版社 2004一、課程的性質(zhì)與任務(wù)課程的性質(zhì)：分子生物學(xué)是一門近年來發(fā)展迅速并且在生命科學(xué)領(lǐng)域里應(yīng)用越來越廣泛、影響越來越深遠(yuǎn)的一個學(xué)科。本課程是生物科學(xué)專業(yè)主干課。分子水平的生物學(xué)研究，正在越來越多地影響各個傳統(tǒng)生物科學(xué)領(lǐng)域。課程的任務(wù)：通過學(xué)習(xí)本課程，要求學(xué)生能進(jìn)一步加深對生命本質(zhì)的認(rèn)識，引導(dǎo)他們進(jìn)入生物科學(xué)發(fā)展的前沿，并理解有關(guān)基礎(chǔ)理論的實(shí)

2、踐意義和應(yīng)用前景，使學(xué)生的學(xué)科知識由廣度向縱深延伸。為今后從事研究或教學(xué)工作打好基礎(chǔ)。要求學(xué)生掌握基因概念在分子水平上的發(fā)展與演變、基因的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)、基因的復(fù)制、基因表達(dá)（在轉(zhuǎn)錄、翻譯水平）的基本原理、基因表達(dá)調(diào)控的基本模式、分子生物學(xué)技術(shù)等。另外，將介紹人類基因組計劃、基因芯片、分子雜交等分子生物學(xué)前沿知識。二、課程的基本內(nèi)容及要求第一章緒論 1課程教學(xué)內(nèi)容（1）十九世紀(jì)和二十世紀(jì)生命科學(xué)的回顧（2）分子生物學(xué)的概念（3）二十一世紀(jì)分子生物學(xué)展望2課程重點(diǎn)、難點(diǎn)分子生物學(xué)的概念、研究內(nèi)容和發(fā)展歷史3課程教學(xué)要求（1）理解分子生物學(xué)研究的內(nèi)容；（2）掌握分子生物學(xué)領(lǐng)域一些具有里程碑意義的事

3、件。第二章核酸的結(jié)構(gòu)和功能1課程教學(xué)內(nèi)容（1）細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)（2）核酸的化學(xué)組成和共價結(jié)構(gòu)（3）DNA的二級結(jié)構(gòu)（4）DNA分子的高級結(jié)構(gòu)（5）真核生物的染色體及其組裝（6）RNA的結(jié)構(gòu)和功能（7）核酸的變性、復(fù)性和分析雜交2課程重點(diǎn)、難點(diǎn)DNA分子的高級結(jié)構(gòu)、RNA的結(jié)構(gòu)與功能。3課程教學(xué)要求1. 掌握DNA的組成和雙螺旋結(jié)構(gòu)和DNA的主要特性；2掌握RNA結(jié)構(gòu)和主要功能3. 熟悉染色體的基本結(jié)構(gòu)，了解染色體的包裝。第三章基因與基因組的結(jié)構(gòu)與功能 1課程教學(xué)內(nèi)容（1）基因的概念（2）基因的命名（3）基因組(4) 病毒及其基因組(5) 細(xì)菌基因組(6) 真核生物基因組2課程重點(diǎn)、難點(diǎn)基因組的

4、概念、不同基因組的特點(diǎn)。3課程教學(xué)要求（1）掌握基因和基因組的概念和C值及其矛盾；（2）掌握真核細(xì)胞和原核細(xì)胞基因的異同。第四章 DNA的復(fù)制 1課程教學(xué)內(nèi)容(1) DNA復(fù)制的概述(2) DNA復(fù)制的調(diào)控2課程重點(diǎn)、難點(diǎn)DNA復(fù)制的特點(diǎn)、不同DNA的復(fù)制方式、真核生物染色體末端DNA的復(fù)制 3課程教學(xué)要求（1）掌握細(xì)菌DNA的復(fù)制過程，了解真核生物DNA的復(fù)制過程；（2）熟悉DNA復(fù)制的調(diào)控方式和機(jī)制。第五章DNA損傷修復(fù)和基因突變1. 課程教學(xué)內(nèi)容：（1）概述；（2）DNA的修復(fù)；（3）基因突變。2. 課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：DNA損傷的原因；DNA修復(fù)的方式和特點(diǎn)；基因突變的類型和特點(diǎn)。3.

5、課程教學(xué)要求：（1）掌握和理解DNA損傷的概念，熟悉DNA損傷的原因；（2）掌握DNA修復(fù)的方式和修復(fù)的特點(diǎn)；（3）熟悉基因突變的形式和種類。第六章DNA的重組和轉(zhuǎn)座 1課程教學(xué)內(nèi)容(1) 同源重組(2) 位點(diǎn)特異性重組(3) 轉(zhuǎn)座重組(4) 逆轉(zhuǎn)座子2課程重點(diǎn)、難點(diǎn)幾種重組的機(jī)理。3課程教學(xué)要求（1）理解重組產(chǎn)生的遺傳效應(yīng)；（2）掌握不同重組產(chǎn)生的機(jī)理。第七章RNA的轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后的加工 1課程教學(xué)內(nèi)容(1) RNA的轉(zhuǎn)錄 概述 （復(fù)習(xí)遺傳學(xué)）(2) 原核生物RNA轉(zhuǎn)錄后加工(3) 真核生物轉(zhuǎn)錄后加工(4) RNA的編輯(5) RNA的反轉(zhuǎn)錄2課程重點(diǎn)、難點(diǎn)各種RNA聚合酶的啟動子結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)錄的

6、過程、轉(zhuǎn)錄的后的加工、RNA編輯。3課程教學(xué)要求（1）掌握細(xì)菌和真核生物RNA聚合酶特點(diǎn)和功能、啟動子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和分類；（2）掌握和理解細(xì)菌和真核生物轉(zhuǎn)錄起始，了解轉(zhuǎn)錄的調(diào)控；（3）掌握和理解RNA的加工方式和各種RNA的加工機(jī)制；（4）了解RNA的修飾和RNA的反轉(zhuǎn)錄。第八章 蛋白質(zhì)的生物合成翻譯1課程教學(xué)內(nèi)容(1) 遺傳密碼 (2) 蛋白質(zhì)的合成(3) 蛋白質(zhì)合成的調(diào)節(jié)(4) 蛋白質(zhì)合成后的運(yùn)輸(5) 蛋白質(zhì)的折疊2課程重點(diǎn)、難點(diǎn)蛋白質(zhì)合成的生物學(xué)過程、蛋白質(zhì)合成后的運(yùn)輸、蛋白質(zhì)的折疊。3課程教學(xué)要求（1）掌握和理解細(xì)菌和真核生物蛋白質(zhì)的和成起始及兩者之間的異同；（2）了解蛋白質(zhì)的運(yùn)輸和修

7、飾的機(jī)制和特點(diǎn)，分子伴侶的作用。第九章 分子生物學(xué)技術(shù)簡介 1課程教學(xué)內(nèi)容(1)核酸技術(shù)1基本操作(2)核酸技術(shù)2克隆技術(shù)(3)核酸技術(shù)3測序(4)基因表達(dá)和表達(dá)分析基因定點(diǎn)誘變(5)蛋白質(zhì)與核酸的相互作用(6)其他（熱點(diǎn)）技術(shù)2課程重點(diǎn)、難點(diǎn)基因克隆技術(shù)、雜交技術(shù)、測序技術(shù)、蛋白質(zhì)與核酸的相互作用檢測技術(shù)3課程教學(xué)要求掌握基因克隆技術(shù)、雜交技術(shù)、測序技術(shù)、蛋白質(zhì)與核酸的相互作用檢測等各種技術(shù)的原理。第十章 原核生物基因表達(dá)的調(diào)控 (1) 原核生物基因表達(dá)調(diào)控的概述(2) 乳糖操縱子(3) 色氨酸操縱子的負(fù)調(diào)控(4) 阿拉伯糖的操縱子(5) 正調(diào)控系統(tǒng)和負(fù)調(diào)控系統(tǒng)2課程重點(diǎn)、難點(diǎn)原核生物基因表

8、達(dá)調(diào)控的一般機(jī)制、乳糖操縱子、色氨酸操縱子的負(fù)調(diào)控。3課程教學(xué)要求（1）掌握原核生物表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn)、方式和意義及相關(guān)概念；（2）掌握和理解乳糖操縱子和色氨酸操縱子的結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理；（3）了解其它調(diào)控方式。第十一章 真核生物的基因表達(dá)調(diào)控1課程教學(xué)內(nèi)容(1) 真核基因表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn)(2) 真核基因表達(dá)調(diào)控的不同層次(3) 染色體水平的調(diào)控(4) DNA水平的調(diào)控(5) 真核基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)調(diào)控2課程重點(diǎn)、難點(diǎn)真核生物基因表調(diào)控的特點(diǎn)、組蛋白乙?；虳NA甲基化對基因表達(dá)的影響及機(jī)理、真核基因轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控的機(jī)理。3課程教學(xué)要求（1）掌握真核生物基因表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn)和方式；（2）掌握真核生物的多層次

9、對基因的表達(dá)調(diào)控的機(jī)理和特點(diǎn)，理解真核生物與運(yùn)河生物的基因調(diào)控的異同；（3）了解真核生物的其他表達(dá)調(diào)控方式。附實(shí)驗(yàn)大綱：使學(xué)生掌握遺傳學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)方法和技能技巧，并在科學(xué)態(tài)度、獨(dú)立工作能力方面獲得初步的訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)一 動植物基因組DNA的提取 內(nèi)容：雞血基因組DNA提取和檢測要求和目的：1、對遺傳物質(zhì)DNA有一個基本的感性認(rèn)識。2、掌握動植物基因組DNA提取和檢測的原理和基本方法。3、為后續(xù)工作如PCR擴(kuò)增DNA片段、基因組文庫構(gòu)建、分子標(biāo)記技術(shù)、基因克隆、分子雜交等提供高質(zhì)量的基因組DNA模板。實(shí)驗(yàn)二 目的基因的PCR擴(kuò)增 內(nèi)容：PCR擴(kuò)增和產(chǎn)物檢測實(shí)驗(yàn)要求和目的：1、學(xué)習(xí)PCR體外擴(kuò)增DNA

10、的原理和引物設(shè)計原則。2、了解擴(kuò)增過程中各因素對擴(kuò)增結(jié)果的影響。3、掌握擴(kuò)增產(chǎn)物的檢測和分析。實(shí)驗(yàn)三 基因片段的回收、連接內(nèi)容：目的基因片段回收、鑒定和連接要求和目的：1、掌握目的基因片段回收、鑒定和連接方法；2、為基因克隆、分子雜交等準(zhǔn)備高質(zhì)量的基因片段。實(shí)驗(yàn)四 感受態(tài)細(xì)胞的制備及轉(zhuǎn)化效率的測定 4 學(xué)時內(nèi)容：CaCl2法制備細(xì)菌感受態(tài)和重組質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化要求和目的：1、掌握CaCl2法制備細(xì)菌感受態(tài)和重組質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化原理和基本過程；2、熟悉菌落培養(yǎng)鑒定方法。實(shí)驗(yàn)五 質(zhì)粒DNA的提取 內(nèi)容：堿法小量制備質(zhì)粒及鑒定要求和目的：1、掌握堿性裂解法抽提質(zhì)粒的原理和基本過程； 2、熟悉質(zhì)粒的瓊脂糖電泳鑒定

11、的原理和方法。實(shí)驗(yàn)六 重組子的鑒定 內(nèi)容：重組子的PCR和雙酶切鑒定要求和目的：1、重溫PCR的基本原理和方法2、掌握雙酶切法鑒定重組質(zhì)粒的原理和操作方法。實(shí)驗(yàn)七 目的基因在大腸桿菌中的表達(dá) （選開）內(nèi)容：目的基因在大腸桿菌中的誘導(dǎo)表達(dá)和鑒定要求和目的：1、掌握在大腸桿菌的各種表達(dá)體系和誘導(dǎo)表達(dá)的原理及基本過程； 2、掌握重組蛋白的聚丙烯酰胺電泳的原理和方法。實(shí)驗(yàn)八 Southern 雜交 （選開）內(nèi)容：DNA的分子雜交要求和內(nèi)容：1、學(xué)習(xí)DNA分子雜交的基本原理和操作方法。2、了解基因組DNA與探針變性、復(fù)性和雜交的分子動力學(xué)過程。3、了解各種因素對雜交速率和雜交分子穩(wěn)定性的影響。實(shí)驗(yàn)九 動

12、物組織中總RNA的提取 （選開）內(nèi)容：動物細(xì)胞中總RNA的提取要求和目的：1、學(xué)習(xí)并掌握細(xì)胞中提取RNA的原理和方法及其注意點(diǎn)； 2、比較與DNA的提取的異同。實(shí)驗(yàn)十 Northern Blot（選開）內(nèi)容：RNA分子的雜交要求和目的：1、學(xué)習(xí)RNA分子雜交的基本原理和操作方法； 2、比較與DNA雜交的異同。教學(xué)原則和教學(xué)方法：講授時間每次以十五至二十分鐘為宜，著重從實(shí)驗(yàn)角度簡述原理，要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)，對于操作步驟與每一器具的運(yùn)用結(jié)合示范動作交待清楚，保證有足夠時間給學(xué)生親手實(shí)踐。作業(yè)包括完整、如實(shí)地記錄實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟、結(jié)果以及結(jié)果計算和分析。實(shí)驗(yàn)課教學(xué)法，包括講授、演示、實(shí)踐、研討、練習(xí)等。

13、成績考核方法：平時成績：占總成績40%；考試：書面考試 成績30%；操作考試 成績30%教材和主要參考書：教材：分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn) 自編三、課程學(xué)時分配章 節(jié)講 課實(shí) 驗(yàn)上 機(jī)一、緒論3二、核酸的結(jié)構(gòu)和功能5三、基因與基因組的結(jié)構(gòu)與功能5四、DNA的復(fù)制3五、DNA的重組和轉(zhuǎn)座4六、RNA的轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后的加工6七、蛋白質(zhì)的生物合成翻譯4八、原核生物基因表達(dá)的調(diào)控5九、真核生物的基因表達(dá)調(diào)控5十一、分子生物學(xué)技術(shù)簡介8實(shí)驗(yàn)一動植物基因組DNA的提取3實(shí)驗(yàn)二目的基因的PCR擴(kuò)增3實(shí)驗(yàn)三基因片段的回收、連接3實(shí)驗(yàn)四感受態(tài)細(xì)胞的制備及轉(zhuǎn)化效率的測定3實(shí)驗(yàn)五質(zhì)粒DNA的提取3實(shí)驗(yàn)六重組子的鑒定3總 計481

14、6四、大綱說明1本課程主要采用多媒體和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)手段；2本課程的考核方式為閉卷考試；3本課程使用的教材是科學(xué)出版社出版趙亞華編著的基礎(chǔ)分子生物學(xué)教程（第二版）2004，該教材是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。4本課程的實(shí)驗(yàn)部分非獨(dú)立設(shè)課。5. 大綱可根據(jù)先行課程和后續(xù)課程的內(nèi)容等實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整。6. 實(shí)驗(yàn)課可根據(jù)實(shí)際在上述6個實(shí)驗(yàn)中選擇4個開設(shè)。五、參考書目1、基因 Genes (version 8) 本杰明 盧因 編著 余龍 江松敏 趙壽元 主譯 科學(xué)出版社 2005 2、基礎(chǔ)分子生物學(xué)葉柏林 郜金榮 編著 科學(xué)出版社2004 3、現(xiàn)代分子生物學(xué)（第二版），朱玉賢、李 毅 編著 高等教育出版社 20024、Instant Notes in Molecular Biology(分子生物學(xué)), P. C. Turner,