分子生物学课程教学大纲课程简介一、课程简介分子生物学主要研究核酸蛋白质等所有生物大分子的结构、功能及基因结构、基因表达,以及生物大分子互相作用以及生理功能,以此了解不同生命形式特殊规律的化学和物理的基础。
分子生物化学是在分子水平上研究生命奥秘的学科,代表当前生命科学的主流和发展的趋势。
医学分子生物学是分子生物学的重要分支,本课程包括三方面的内容:一是介绍分子生物学基本原理;二是阐述某些疾病发生和发展的分子机制;三是介绍分子生物学技术在临床上的应用。
本大纲适用于夜大专升本等专业学生。
二、总体要求通过本课程学习,要求学生做到:1. 掌握、熟悉分子生物学的基本原理以及与相关临床知识的联系。
2. 学会应用基本分子生物学技术进行生物大分子的检测,并能应用于临床。
3. 树立良好的学习态度,培养创新能力与实践能力,注重知识、能力、素质的协调发展。
三、时数分配绪论学习目的和要求通过本章学习,掌握医学分子生物学的定义、内容。
课程内容一、介绍医学分子生物学的定义。
二、介绍医学分子生物学的发展历史。
三、医学分子生物学的现状与未来。
考核知识点一、医学分子生物学的定义。
二、医学分子生物学的内容。
三、医学分子生物学发展过程中的一些重要历史事件。
四、医学分子生物学的现状与未来。
考核要求一、掌握医学分子生物学的定义。
二、熟悉医学分子生物学主要解决的问题。
三、了解1. 医学分子生物学发展过程中的一些重要历史事件。
2. 医学分子生物学的未来发展方向。
第一章基因学习目的和要求通过本章学习,掌握基因的基本概念、基因的结构特点及基因的遗传功能,了解基因突变的机制及其与疾病的关系。
课程内容一、基因的基本概念及基因的结构特点1.核酸是遗传信息的载体大部分生物中构成基因的核酸物质是DNA, 少数生物(如RNA病毒)中是RNA。
2.基因的基本概念基因的现代分子生物学概念。
3.基因的结构特点基因的基本结构包括结构基因和转录调控序列。
原核生物的结构基因是连续的,而真核生物的结构基因是不连续的,由内含子和外显子组成。
原核生物基因的转录调控序列包括启动子、终止子、操纵元件、正调控蛋白结合位点等。
真核生物基因的转录调控序列称为顺式调控元件或顺式作用元件,包括启动子、上游启动子元件、增强子、加尾信号和一些反应元件等。
二、结构基因中贮存的遗传信息1.几种主要RNA的结构与功能的基本特点mRNA、tRNA、rRNA结构与功能、小分子RNA种类及核酶的概念。
2.结构基因中贮存的蛋白质序列信息蛋白质一级结构的信息是以遗传密码的形式贮存于结构基因并转录到mRNA中。
三、基因结构变异及其与疾病的关系1.基因突变机制2.基因突变类型3.基因变异与蛋白质活性改变的关系4.基因突变与疾病的关系基因突变对基因编码的蛋白质的结构、功能、数量等发生各种影响,导致疾病发生。
考核知识点一、基因的概念基因的现代分子生物学概念。
二、基因的结构特点基因的基本结构包括结构基因和转录调控序列。
原核生物的结构基因特点,真核生物的结构基因特点。
原核生物基因的转录调控序列,真核生物基因的转录调控序列。
三、结构基因中贮存的遗传信息mRNA、tRNA、rRNA结构与功能、小分子RNA的种类及核酶概念。
蛋白质一级结构的信息。
四、基因结构变异及其与疾病的关系基因突变机制、基因突变类型、基因变异与蛋白质活性改变的关系基因突变与疾病的关系。
考核要求一、掌握1.基因的现代分子生物学概念。
2.基因的基本结构包括结构基因和转录调控序列。
3.真核生物的结构基因特点。
4.mRNA、tRNA、rRNA结构与功能。
二、熟悉1. 核酶的概念。
2. 原核生物的结构基因特点三、了解1. 基因突变机制2. 基因突变类型3. 基因变异与蛋白质活性改变及与疾病的关系4. 小分子RNA种类。
第二章基因组的结构与功能学习目的和要求通过本章学习,掌握基因组的概念及遗传功能,真核生物基因组的结构特点及功能。
熟悉线粒体基因组概念,了解原核生物基因组的结构特点及功能,病毒基因组定义。
课程内容一、基因组的概念及功能基因组定义,基因组的功能是贮存和表达遗传信息。
二、原核生物基因组的结构与功能1.原核生物染色体基因组的结构与功能。
结构基因连续编码、编码序列不重复或很少有重复序列,结构基因与调控序列以操纵子形式存在。
2.原核生物中的质粒DNA。
质粒的定义,质粒的特点。
三、真核生物基因组的结构与功能1.真核生物染色质DNA的高级结构。
2.真核生物核基因组结构与功能特点。
大量非结构基因区域,结构基因为断裂基因、单顺反子转录。
存在大量重复序列,高度重复序列、中度重复序列、低度重复序列三种。
多基因家族。
3. 核生物线粒体基因组的结构四、毒基因组的结构与功能基因组较小, DNA病毒多数为双链,RNA病毒多数为单链。
基因重叠现象。
考核知识点一、基因组的概念及功能基因组的定义,基因组的功能。
二、原核生物基因组的结构与功能结构基因连续编码、编码序列不重复或很少有重复序列,结构基因与调控序列以操纵子形式存在。
质粒的定义。
三、真核生物基因组的结构与功能大量非结构基因区域,结构基因为断裂基因、单顺反子转录。
存在大量重复序列,高度重复序列、中度重复序列、低度重复序列三种。
多基因家族。
线粒体基因组的结构特点。
考核要求一、掌握1.基因组的定义及功能。
2.真核生物结构基因特点。
二、熟悉质粒的定义与功能。
三、了解1.原核生物结构基因特点。
连续编码,操纵子。
2.病毒基因组的结构与功能。
第三章 DNA的复制学习目的和要求通过本章学习,掌握DNA复制的概念与共同规律;熟悉原核生物、真核生物、病毒等基因组的DNA复制特点。
课程内容一、DNA复制的基本过程和共同特点1.DNA复制的几个基本原则半保留复制,双向复制,半不连续复制。
2.DNA复制需要的酶及其化学反应特点。
DNA聚合酶、解旋酶、单链结合蛋白、拓扑异构酶、引发酶、DNA连接酶。
3.DNA复制的基本过程复制的起始。
复制叉的概念,RNA引物的作用,引发体的形成。
复制的延伸。
前导链、随从链、冈崎片段的概念。
复制的终止。
4.DNA复制的保真性DNA聚合酶的保真性。
二、原核生物DNA的复制1.大肠杆菌DNA聚合酶。
DNA聚合酶Ⅰ作用的条件及功能,DNA聚合酶Ⅲ是DNA复制的主要酶。
2.大肠杆菌基因组DNA复制的基本过程。
3.原核生物基因组DNA复制的经典模式: 型复制。
三、真核生物DNA的复制1.真核生物染色体DNA复制的特点。
2.端粒和端粒酶的概念与作用。
3.真核生物DNA复制的调控分三个层次。
考核知识点一、DNA复制的基本过程和共同特点1.DNA复制的几个基本原则。
2.DNA复制需要的酶及其化学反应特点。
3.DNA复制的基本过程。
二、原核生物DNA的复制1.大肠杆菌DNA聚合酶。
DNA聚合酶Ⅰ作用的条件及功能,DNA聚合酶Ⅲ是DNA复制的主要酶。
2.大肠杆菌基因组DNA复制的基本过程。
三、真核生物DNA的复制1.真核生物染色体DNA复制的特点。
2.真核生物染色体DNA复制调控分三个层次。
考核要求一、掌握1.DNA复制的概念,半保留复制、半不连续复制;冈崎片段的概念。
2.参与DNA复制的一些酶类和蛋白质,大肠杆菌DNA聚合酶I作用的条件及功能,DNA聚合酶Ⅲ是DNA复制的主要酶。
3.复制模板的方向,新合成链延长的方向。
二、熟悉1.解链酶、单链结合蛋白、拓扑异构酶的作用。
引发体及DNA连接酶的作用。
2.端粒酶的概念。
三、了解1.原核生物复制的起始、延伸、终止。
2.真核生物染色体DNA复制的特点及调控分三个层次。
第四章 DNA损伤和修复学习目的和要求通过本章学习,掌握切除修复机制,了解DNA损伤的因素、类型及DNA损伤与遗传疾病的内在联系。
课程内容一、DNA损伤1. DNA损伤因素及机制诱发DNA损伤的因素一般可分为环境因素(外源)和生理因素(内源)。
辐射损伤、自由基损伤,化学毒物损伤的概念及作用机制。
2. DNA损伤类型常见的DNA损伤类型:碱基和糖基的破坏、碱基错配、DNA链断裂、DNA交联等。
二、DNA损伤的修复1. 切除修复概念。
2. 碱基切除修复的具体过程。
三、DNA损伤修复与疾病1. DNA损伤与肿瘤。
2.DNA损伤修复缺陷导致的人类遗传疾病。
考核知识点一、DNA损伤1.DNA损伤因素辐射损伤、自由基损伤,化学毒物损伤的概念。
2.DNA损伤类型常见的DNA损伤类型。
二、DNA损伤的修复1. DNA修复机制2. 切除修复概念;碱基切除修复的具体过程。
三、DNA损伤修复与疾病DNA损伤修复缺陷导致的人类遗传疾病。
考核要求一、掌握1. 切除修复概念2.碱基切除修复的具体过程。
二、熟悉1.DNA损伤类型。
2.DNA损伤修复缺陷导致的人类遗传疾病三、了解回复修复、重组修复、错配修复、SOS修复的概念。
第五章基因表达与基因表达的调控学习目的和要求通过本章学习,掌握基因表达的基本过程,即基因的遗传信息通过转录和翻译产生具有生物功能的多肽和蛋白质。
阐述原核生物和真核生物基因表达的主要特点,讨论真核生物基因表达调控的机制。
课程内容一、基因表达的过程和特点基因表达的概念1. 基因的转录(1)转录的概念,基因转录的特点:四种NTP,碱基互补配对原则,原核生物RNA聚合酶,真核生物三类RNA聚合酶,3’-5’磷酸二酯键,反意义链或称(—)链或模板链,有意义链或(+)链或密码链;转录过程:起始、延长、终止。
(2)RNA转录后的加工、修饰真核生物的mRNA转录后的加工:加帽、加尾、mRNA前体的剪接、选择性剪接、RNA编辑(3) mRNA的运输2. 蛋白质的生物合成——翻译翻译的概念(1) 肽链翻译的基本方式1)参与蛋白质生物合成的物质:mRNA模板、遗传密码,tRNA的作用,核糖体及多核糖体,蛋白质合成的场所,可溶性蛋白质因子。
2)蛋白质的合成过程——核蛋白体循环:氨基酸的活化与转运,翻译的起始,肽链的延长,肽链合成的终止。
3)真核生物翻译的一些特点。
(2)肽链翻译后的加工修饰多肽链的折叠,个别氨基酸残基的化学修饰、信号肽及蛋白质前体中不必要肽段的切除、多蛋白的加工。
(3)蛋白质的分拣与转运蛋白质的分拣的概念,蛋白质的翻译转运可分为两大类。
二、环境对基因表达的影响1.外环境因素对基因表达的影响操纵子的概念,乳糖操纵子:一种可诱导操纵子,乳糖操纵子的阻遏调控。
2.基因表达的时空调控三、真核生物基因表达的调控1.转录前的调控(1)真核生物转录前的激活与被转录区域的染色质结构变化有关,对DNaseI敏感性增高。
(2)DNA修饰,甲基化,乙酰化。
2.顺式作用元件和反式作用因子及其相互作用(1)顺式作用元件的概念。
增强子的特点(2)反式作用因子的概念。
反式作用因子与DNA结合的模体:螺旋-转角-螺旋,锌指,亮氨酸拉链,螺旋-环-螺旋。