分子生物学教学大纲(生物技术专业本科)

一、课程简介

1、课程代码：

2、类型：专业课

3、在专业学习中的地位、作用

二十一世纪将是以分子生物学为代表的生命科学的世纪。分子生物学已成为生命科学的前沿学科之一，其基本理论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。本课程着重分子生物学的基本概念和基本理论，同时力求反映分子生物学最新进展，尤其是真核生物分子生物学研究进展以及和疾病的联系，从而使学生更深刻地理解生命的过程和疾病的分子机制。

二、 课程性质、目的和任务

分子生物学(molecular biology)是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能，并从分子水平上阐述蛋白质与核酸、蛋白质与蛋白质之间相互作用的关系及其基因表达机制的科学，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。

分子生物学是生物技术专业的一门专业课，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，通过本课程的学习应使学生了解生命科学发展的方向与前沿，了解分子生物学在有关领域的应用与前景。使学生掌握分子生物学的概念、研究内容与特点；掌握生命活动中重要的生物大分子的结构与功能；遗传信息的表达及其；各种疾病的分子生物学；分子诊断、预防和治疗；分子生物学研究的基本思路和方法等内容。同时，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。

三、 教学目的与要求

1. 教学目的：

使学生掌握分子生物学的重要概念和理论，了解该学科研究的技术方法和最新研究进展，并较好地应用于相应研究领域。

2. 教学要求：

讲授生物大分子的结构与功能; 从DNA 到RNA 再到蛋白质的遗传信息的复制, 传递, 转录和翻译; DNA的突变与修复；基因表达与基因表达;基因组学及相关组学；细胞信号转导；细胞增殖分化的分子机制；各种疾病的分子生物学；分子诊断、预防和治疗等内容。通过多媒体双语教学，注重培养学生的专业英语水平、科学研究思路和自学能力。

四、各章教学目标、教学内容、重点、难点和教学方法

1．绪论 

［教学目标]

1）熟悉医学分子生物学的定义；

2）熟悉医学分子生物学发展过程中的重要事件；

3）了解医学分子生物学的现状与未来。

［教学内容］

1）医学分子生物学的定义、研究内容及与生物化学之间的关系；

2) 医学分子生物学发展的历程；

3) 21世纪分子生物学发展的趋势：规模化、整体化、自动化和信息化。

［教学重点］

重点：医学分子生物学的研究内容。

［教学方法］

教学手段主要采用课堂讲述法，采用多媒体辅助教学，运用大量的图片、动画以及板书帮助学生理解。

    2．基因组的结构与功能  

[教学目标]

    1) 掌握人基因组的结构与功能；

    2) 掌握原核生物基因组的结构与功能；

    3) 熟悉病毒基因组的结构和功能。

 [教学内容]    

    1) 人基因组的结构与功能：基因、重复序列、多基因家族、假基因和线粒体DNA结构；

2) 原核生物基因组的结构与功能：操纵子、质粒DNA结构；

3）病毒基因组的结构和功能。

［教学重点和难点］

重点：人基因组基因、重复序列、多基因家族结构和功能。

难点：病毒基因组的结构和功能。

［教学方法］

教学手段主要采用课堂讲述法，采用多媒体辅助教学，运用大量的图片、动画以及板书帮助学生理解。

3．DNA损伤与修复       

[教学目标]

1）掌握DNA损伤；

2）掌握DNA损伤的修复；

3）掌握DNA损伤和修复的意义。

［教学内容]   

1）DNA损伤：导致DNA损伤的因素和机制、损伤的类型；

2）DNA损伤的修复：修复的类型

3）DNA损伤和修复的意义。

［教学重点和难点］

重点：DNA损伤机制和类型、修复的类型。

难点：重组修复。

［教学方法］

教学手段主要采用课堂讲述法，采用多媒体辅助教学，运用大量的图片、动画以及板书帮助学生理解。

    4．基因表达   

[教学目标]    

    1)掌握基因表达的基本规律；

    2)掌握原核生物的基因表达；

    3)熟悉真核生物的基因表达；

4)了解基因表达异常与疾病。

 [教学内容]  

1）基因表达的基本规律；

2）原核生物的基因表达：多水平

3）真核生物的基因表达：多水平

4）基因表达异常与疾病。

［教学重点和难点］

重点：原核生物的多水平、真核生物的多水平。

难点：真核生物DNA顺式作用元件和转录因子的作用机制。

［教学方法］

教学手段主要采用课堂讲述法，采用多媒体辅助教学，运用大量的图片、动画以及板书帮助学生理解。

    5．基因组学与相关组学

[教学目标]

    1) 熟悉基因组学；

    2) 熟悉后基因组学；

    3) 熟悉蛋白质组学；

    4) 了解后基因组时代生命科学的发展趋势。

 [教学内容]    

    1) 基因组学：概念、HGP；

    2) 后基因组学：功能基因组学、转录组学；

    3) 蛋白质组学：概念、内容、方法、数据库、应用及进展；

4) 后基因组时代生命科学的发展趋势。    

［教学重点和难点］

重点：基因组学和后基因组学的研究内容和方法。

难点：转录组学和蛋白组学的研究内容和方法。

［教学方法］

教学手段主要采用课堂讲述法，采用多媒体辅助教学，运用大量的图片、动画以及板书帮助学生理解。

6．基因变异与疾病

[教学目标]

1) 掌握基因变异的基本概念；

    2) 了解基因变异的生物学效应。

 [教学内容]

1）基因变异的基本概念：类型和特点；

2）基因变异的生物学效应。

［教学重点］

重点：基因变异的类型和特点。

［教学方法］

教学手段主要采用课堂讲述法，采用多媒体辅助教学，运用大量的图片、动画以及板书帮助学生理解。

    7．感染性疾病的分子生物学   

[教学目标]

    1) 熟悉病原菌致病的分子机制；

    2) 熟悉病毒致病的分子机制；

    3) 熟悉典型感染性疾病的分子机制。 

 [基本内容]    

1）病原菌致病的分子机制：病原菌的基因组、细菌毒素及抗药性；

2）病毒致病的分子机制；

3）典型感染性疾病的分子机制。

［教学重点和难点］

重点：病原菌和病毒致病的分子机制。

难点：病毒致病的分子机制。

［教学方法］

教学手段主要采用课堂讲述法，采用多媒体辅助教学，运用大量的图片、动画以及板书帮助学生理解。

    8．心血管系统疾病的分子生物学

[教学目标]

1）熟悉心血管活性物质与高血压； 

2）熟悉动脉粥样硬化的发病机制与分子基础； 

3）熟悉心肌肥厚的分子机制；

4）熟悉心律失常的分子机制。

 [教学内容] 

1）心血管活性物质与高血压：心血管活性肽、气体分子；

2）动脉粥样硬化的发病机制与分子基础；

3）心肌肥厚的分子机制：心血管活性肽、生长因子及其信号途径；

4）心律失常的分子机制。

［教学重点和难点］

重点：高血压和动脉粥样硬化的分子机制。

难点：高血压和动脉粥样硬化的分子机制。

［教学方法］

教学手段主要采用课堂讲述法，采用多媒体辅助教学，运用大量的图片、动画以及板书帮助学生理解。

    9．内分泌及代谢疾病的分子机制

[教学目标]

    1)熟悉内分泌代谢系统的分子生物学特点；

 2)熟悉内分泌代谢疾病的分子机制举例。

 [教学内容]

1）内分泌代谢系统的分子生物学特点：内分泌系统的进化与发育、肽类激素、内分泌代谢疾病的分子生物学机制；

2）内分泌代谢疾病的分子机制举例：侏儒症、糖尿病。

［教学重点和难点］

重点：内分泌代谢疾病的分子生物学机制。

难点：糖尿病（型和型）的分子机制。

［教学方法］

教学手段主要采用课堂讲述法，采用多媒体辅助教学，运用大量的图片、动画以及板书帮助学生理解。

10．免疫系统疾病的分子机制

[教学目标]

    1) 熟悉免疫缺陷症的分子机制；

    2) 熟悉自身免疫病的分子机制。

 [教学内容]

1）免疫缺陷症的分子机制：抗体基因的结构与表达异常、TCR基因的结构与表达异常、T细胞和B细胞异常；

2）自身免疫病的分子机制：HLA的组成及其多态性。

［教学重点和难点］

重点：免疫缺陷症和自身免疫病的分子机制。

难点：HLA多态性和自身免疫病的分子机制。

［教学方法］

教学手段主要采用课堂讲述法，采用多媒体辅助教学，运用大量的图片、动画以及板书帮助学生理解。

    11．衰老和老年退行性疾病的分子机制

[教学目标] 

1）熟悉衰老概述；

2）熟悉衰老过程中受特定的基因控制；

3）熟悉线粒体DNA与衰老；

4）熟悉老年退行性疾病的分子机制。

[基本内容] 

1）衰老概述；

2）衰老过程中受特定的基因控制：衰老相关基因、长寿相关基因；

3）线粒体DNA与衰老：线粒体DNA异常与突变；

4）老年退行性疾病的分子机制：早老性痴呆、帕金森病。

［教学重点和难点］

重点：衰老和老年退行性疾病的分子机制。

难点：衰老的分子机制。

［教学方法］

教学手段主要采用课堂讲述法，采用多媒体辅助教学，运用大量的图片、动画以及板书帮助学生理解。

    12．疾病相关基因的克隆与基因功能研究

[教学目标]

1）了解鉴定克隆疾病相关基因的原则；

2）了解基因相关疾病克隆的策略和方法；

3）了解疾病相关基因的功能研究。

[教学内容]

1）鉴定克隆疾病相关基因的原则；

2）基因相关疾病克隆的策略和方法；

3）疾病相关基因的功能研究。

［教学重点和难点］

重点：基因相关疾病克隆的策略和方法。

难点：基因相关疾病克隆的策略和方法。

[教学方法]

教学手段主要采用课堂讲述法，采用多媒体辅助教学，运用大量的图片、动画以及板书帮助学生理解。

   13．基因诊断

[教学目标]

1）了解基因诊断的概念；

2）了解基因诊断技术的方法学；

3）了解基因诊断的医学应用。

[教学内容]

1）基因诊断的概念；

2）基因诊断技术的方法学；

3）基因诊断的医学应用。

［教学重点和难点］

重点：基因诊断技术的方法和医学应用。

难点：基因诊断技术的医学应用。

[教学方法]

教学手段主要采用课堂讲述法，采用多媒体辅助教学，运用大量的图片、动画以及板书帮助学生理解。

14. PBL内容：

[教学目标]

通过PBL教学更加深刻理解相关章节内容，促进理论与实践相结合。

[教学内容]

1) 大肠杆菌的多复制叉复制（DNA损伤与修复）

2）顺式作用元件和转录因子分析（基因表达）

3）HBV病毒与乙型肝炎（感染性疾病的分子生物学）

4）糖尿病的分型及其分子机制（内分泌及代谢疾病的分子机制）

[教学方法]

PBL教学

五、分子生物学（本科生物技术专业）教学安排和学时分配

学时分配：总学时为54学时（理论课），其中课堂讲授42节，PBL课12节。

考试内容为本大纲规定内容，考核方式为平时成绩+期末闭卷考试。平时成绩40%，期末考试占60%。

七、推荐教材与教学参考书

与本大纲的配套使用教材是《医学分子生物学》（第三版）（药立波主编，人民卫生出版社出版，2008）

参考教材：

1. 查锡良主编，《生物化学》(第七版)，人民卫生出版社，2008年

2. 余龙等译,《基因Ⅷ》（美）Lewin，B.等编著，科学出版社, 2005年

3. 杨焕明等译，《基因的分子生物学》（第六版）（美）沃森等编著，科学出版社，2009年

八、责任人：明确编写的主要责任人和审阅人

主要责任人;王青松

审阅人：蔡望伟

附 《分子生物学》课程教学大纲知识要点一览表