《医学分子生物学》课程教学大纲课程编码：007课程名称：医学分子生物学英文名称：Medical molecular biology开课学期：第一学年第一学期授课对象：一年级研究生开课院系：基础学院开课教研室：生物化学与分子生物学教研室学时：52 （其中理论学时：36 实验学时：16 ）学分：2课程类型：必修课（必修课/选修课/专业课）授课方式：理论与实验考核方式：闭卷考试选用教材：朱玉贤. 医学分子生物学. 第三版.北京：高等教育出版社．2010年12月主要参考书：[1] 周爱儒．生物化学．第六版．北京：人民卫生出版社．2004年1月[2] 王镜岩，朱圣庚，徐长法.生物化学.第三版.北京：高等教育出版社.2002年8月[3] Benjamin Lewin. GenesⅧ. Published by Pearson Prentice Hall，2004.[4] Gerald Karp. Cell and Molecular Biology 3rd ed.(影印版). New York: John Wiley & Sons，Inc. 2002.前言[课程简介]分子生物学（Molecular Biology）是一门医学与药学的必修课程，主要是在分子水平上阐明生命现象与本质的科学，是现代生命科学的“共同语音”，与医学有着紧密的联系。

分子生物学又是生命科学中进展迅速的前沿学科，它的理论和技术已经渗透到生命科学的各个领域，产生了诸如分子遗传学、分子生理学、分子免疫学、分子微生物学、分子神经生物学、分子病理学和分子药理学等新兴的交叉学科，医学分子生物学也应运而生。

医学分子生物学是分子生物学的重要分支，它与基础医学和临床医学密切结合，研究生物大分子结构、功能调控机制及其人体各种生理和病理状态的分子机制。

医学分子生物学的进步大大促进了基础医学和临床医学的发展，有效地推动了新的诊断、治疗、预防方法的简历及新的健康理念的发展。

医学分子生物学的研究内容主要分为DNA重组技术（基因工程）、基因表达调控研究、生物大分子的结构功能研究和基因组、功能基因组与生物信息学研究。

从基因展开，在围绕基因、基因组的结构、功能的基础上对DNA复制、转录、翻译和基因表达调控、常用基因操作的原理重点阐述；从蛋白质的结构与功能出发介绍蛋白质的产生及清除过程；从分子水平介绍疾病与人类健康的关系；生物学科的最新发展动态-基因组与比较基因组学。

这些前沿内容与疾病的发生发展和诊断治疗紧密相连，也是研究生开展基础学和临床医学科学研究的必备知识。

[教学目的与任务]通过理论与实验教学，使学生逐步掌握医学分子生物学的基本知识和基本理论，学会从分子水平上分析和探讨生命科学级疾病的发病机制，并运用分子生物学的理论与技术解决医学研究领域中的实际问题。

同时，通过各种教学活动尽量使学生掌握生物化学及分子生物学领域的基本实验技术，了解学科重要的新进展和新技术，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，为学习后续的课程打下坚实的基础。

[各章节内容及学时分配]第一章绪论[教学内容]1.引言2.分子生物学简史3.分子生物学主要研究内容4.展望[教学要求]1.了解：DNA的发现过程及意义，2.熟悉：分子生物学主要研究内容第二章基因的结构和功能[教学内容]1.基因的定义，功能；2.DNA的化学组成。

DNA的核苷酸为脱氧核糖核苷酸（dNMP），核苷酸由磷酸、戊糖和碱基组成。

组成DNA分子的戊糖为D-2脱氧核糖，DNA分子中的碱基为A、G、C、T，RNA分子中的碱基为A、G、C、U，核酸分子中核苷酸之间通过3´-5´-磷酸二酯键连接。

3.DNA的空间结构与功能。

DNA双螺旋结构模型的要点，维持DNA双螺旋结构稳定的因素，DNA结构的多样性，DNA的超螺旋结构及功能。

4.DNA的变性作用、增色效应，DNA的解链温度（Tm），DNA的复性和分子杂交，核酸在260nm波长下有最大紫外吸收。

复性的概念，核酸的杂交分类和应用。

生物芯片的概念和应用。

5.病毒的基本概念，病毒核酸的一般特征，DNA病毒和RNA病毒的核酸结构。

6.反义核酸的概念，反义技术的应用。

[教学要求]1.了解：生物芯片的概念和应用，反义技术的应用。

2.熟悉：真核生物的基因特征。

3.掌握：基因的定义、功能，化学组成，DNA的分子组成，核苷酸之间的连接方式。

DNA双螺旋结构及维持稳定的因素。

三种RNA分子的结构特点及功能。

DNA的变性、复性和分子杂交、增色效应、DNA的解链温度（Tm）、核酶、端粒与端粒酶等概念。

病毒核酸的一般特征，反义核酸的概念。

第三章基因组[教学内容]1.染色体的概念及组成；真核生物及原核生物基因组特点。

2.基因组的定义，结构特点，基因组的染色体倍数性和数目，遗传图谱、物理图谱、基因图谱。

3.人类基因组定义，人类基因组计划研究的内容和意义，人类基因组的多态性与基因组药学，后基因组研究计划及人类基因组的生物信息在药物研究中的应用。

[教学要求]1.了解：遗传图谱、物理图谱、基因图谱。

2.熟悉：人类基因组的多态性与基因组药学，后基因组研究计划及人类基因组的生物信息在药物研究中的应用。

3.掌握：基因组的定义及结构特点，人类基因组的定义，染色体的概念及组成；真核生物及原核生物基因组特点。

第四章DNA复制、损伤与修复[教学内容]1.复制的基本规律，半保留复制的概念、特点，双向复制、复制的半不连续性。

2.复制叉、复制子、引发体、领头链、随从链、岡崎片段、端粒、端粒酶、突变、逆转录、cDNA的概念。

3.参加复制的物质，各种酶在复制中的作用。

原核生物与真核生物DNA聚合酶区别、结构与功能。

Klenow片段。

4.DNA复制的过程，端粒与端粒酶的结构特点与功能，逆转录酶催化的反应，逆转录研究的意义。

5.突变的分子类型及主要的修复方式。

DNA损伤修复与衰老和肿瘤的关系。

6.基因重组的概念。

自然界基因重组类型。

同源重组、特异位点重组、接合、转化、转导、转座、插入序列、转座子的概念。

转座子机制。

[教学要求]1.了解：DNA损伤修复与衰老和肿瘤的关系。

转座子机制。

2.熟悉：真核及原核生物的基因特征，复制的基本规律，半保留复制的概念、特点，双向复制、复制的半不连续性。

3.掌握：基因组的定义、功能，化学组成，DNA的分子组成，核苷酸之间的连接方式。

DNA双螺旋结构及维持稳定的因素。

三种RNA分子的结构特点及功能。

半保留复制的概念、特点，参加复制的物质，各种酶在复制中的作用。

岡崎片段、Klenow片段、端粒、端粒酶、突变、逆转录、cDNA的的概念。

端粒与端粒酶的结构特点与功能，逆转录酶催化的反应，逆转录研究的意义。

突变的分子类型及主要的修复方式。

自然界基因重组类型。

同源重组、特异位点重组、接合、转化、转导、转座、插入序列、转座子的概念。

第五章原核生物基因表达与调控[教学内容]1.复制和转录的异同点，大肠杆菌RNA聚合酶的组成，核心酶、全酶的作用，模板与酶的辨认结合。

2.结构基因、不对称转录、模板链、编码链、转录因子、的概念。

3.原核生物的转录过程。

4.遗传密码的特性，阅读框。

5.参与翻译的物质，mRNA、tRNA、rRNA在蛋白质合成中的作用，核糖体及结构，氨基酸活化，氨基酰-tRNA合成酶的作用。

6.翻译的过程，原核生物生物翻译起始，氨基酰-tRNA合成酶的作用各种蛋白质因子在翻译中的作用，核蛋白体循环过程。

7.蛋白质翻译后修饰，几种促进蛋白质折叠的大分子，8原核生物蛋白质生物合成的干扰和抑制。

9.原核生物蛋白质的降解10.原核生物基因表达调控的基本原理，顺式作用元件、基因特异性转录因子、启动子、增强子的概念。

11.原核生物结构基因特点（多顺反子），原核基因转录调节特点，操纵子的概念和组成。

乳糖操纵子的结构及调节机制。

色氨酸操纵子的转录衰减调节。

12.转录水平上的σ因子调节作用等调控及转录后调控。

[教学要求]1.了解：核糖体组成及结构，蛋白合成抑制剂及机制，蛋白降解机制。

转录后调控机制。

2.熟悉：原核生物mRNA的特征，RNA转录的基本过程，核体循环过程。

几种促进蛋白质折叠的大分子。

原核生物基因表达调控的基本原理。

3.掌握：复制和转录的异同点，大肠杆菌RNA聚合酶的组成，核心酶、全酶的作用。

不对称转录、结构基因、模板链、编码链、多顺反子的概念。

参与翻译的物质，mRNA、tRNA、rRNA的作用，遗传密码的特性，氨基酰-tRNA合成酶的作用。

遗传密码、SD序列、信号肽、分子伴侣的概念。

原核基因转录调节特点，乳糖操纵子、色氨酸操纵子的结构及调节机制。

第六章真核生物基因表达与调控[教学内容]1.真核生物基因结构特点，转录因子、断裂基因、外显子、内含子的概念。

2.真核生物RNA聚合酶的种类、结构及作用。

3.真核生物的转录过程，真核转录因子，特别是参与RNA-polⅡ转录的TFⅡ。

4.真核生物的转录后加工，特别是真核生物mRNA的首、尾修饰和剪接，内含子的剪接过程。

核酶的概念、特性，核酶研究的意义。

5.真核生物核糖体及结构。

3.翻译的过程，真核生物与原核生物生物翻译起始的不同，各种蛋白质因子在翻译中的作用。

4.真核生物蛋白质翻译后修饰，蛋白质的靶向输送过程及机制。

5.真核生物蛋白质生物合成的干扰和抑制，干扰素的抗病毒机制。

6.真核生物蛋白质的降解：蛋白酶体和泛素介导的降解机制7.真核生物DNA水平上的基因表达调控，甲基化与基因活性的调控。

8.真核生物mRNA的特征（单顺反子）。

真核转录因子，特别是参与RNA-polⅡ转录的TFⅡ、增强子、反式作用因子对转录的影响。

9.真核生物的转录后修饰，特别是真核生物mRNA的转录后加工多样性对基因表达的影响。

10.翻译水平的基因表达调控。

[教学要求]1.了解：DNA水平、转录后及翻译水平的基因表达调控方式。

真核生物核糖体组成及结构，蛋白合成抑制剂及机制，蛋白降解机制。

2.熟悉：真核生物mRNA的特征。

真核生物mRNA转录后的加工过程及机制。

分泌性蛋白质的靶向输送过程。

真核生物基因表达调控特点。

3.掌握：断裂基因、外显子、内含子、增强子、单顺反子、反式作用因子、核酶的概念。

真核生物转录水平基因表达调控机制、转录因子、增强子、反式作用因子对转录的影响。

真核生物基因结构特点。

基本转录因子，转录因子特异的DNA结合域（锌指、亮氨酸拉链、螺旋-环-螺旋）的结构特点。

第七章细胞信号转导[教学内容]1.细胞间联系的方式，细胞间信息物质，细胞内信息物质，第二信使、第三信使的概念。

2.化学信息分子的性质及其与靶细胞的作用，水溶性信息分子与脂溶性信息分子作用特点。

3.细胞信号系统，受体的概念、分类。

各类受体结构特点及功能。

受体与配体结合的特点。

受体活性的调节。