南开分子生物学本科教学大纲_分子生物学教学大纲
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《分子生物学》
教学大纲
第一、总纲
《分子生物学》是为三年级本科生开设的一门基础必修课，该课程是在学生完成《微生物学》、《遗传学》和《生物化学》等课程的学习后开设的，总学时为45学时，2.5个学分。采用我校陈启民教授等编写的教科书《分子生物学》（南开大学出版社2001年12月出版）中的部分章节为基本教材，同时选用英文编写的教科书《Molecular Biology》和《Molecular Biology of The Cell》（Alberts B.等主编，Garland Publishing出版社出版，第三版）为辅助教材。
（一）指导方针
通过《分子生物学》课程的学习，使学生初步掌握分子生物学的概念和建立分子生物学的理论体系，对分子生物学的整体发展有比较清楚的了解。熟悉分子生物学的常用研究方法的原理和研究策略，了解分子生物学研究的前沿领域和发展趋势。培养学生对分子生物学研究的兴趣。理论联系实际，能较熟练地查阅和阅读分子生物学专业的英文文献，并能够理解和表述。
（二）教学方式
采用中国语和英语相结合的双语教学，以中国语讲解为主，部分内容用英语讲述后，再用中国语简要说明，力求学生对所讲述的内容完全理解。以多媒体power point为教学辅助用具，部分内容采用动画和原版英语解说，最后再用中国语简要说明，力求学生对所讲述的内容完全理解。采用“教、学互动”的学习方式，鼓励学生上台，组织学生课外论文报告会，由学生报告综述和课题设计开题报告。在课堂上进行学术讨论，开拓学生的科研思维。作业为每人写一篇综述论文，并选一篇英文论文翻译为中文，该作业计作为平时成绩。
（三）考核形式
采取综合考核，包括笔试和平时成绩两部分。笔试为课堂上讲授的内容，成绩计100分；平时成绩包括写综述论文和以分子生物学专业研究为内容的英文论文翻译（英译汉），平时成绩优秀者，在最后成绩中适当加分，对在课堂上表现优秀的学生可在最后成绩中适当加分。第二、学习内容
《分子生物学》课程的学习内容分为三个部分：
（一）分子生物学概论，9学时；
（二）分子生物学基本理论，30学时；
（三）分子生物学研究前沿，6学时。
一、分子生物学基本概论（9学时）第一章 分子生物学的特征（3学时）(了解)
一、分子生物学的研究范围
二、生物化学与分子生物学之间的关系与区别
三、分子生物学的形成及其发展过程
四、21世纪分子生物学发展的趋向
第二章 分子生物学的研究策略（3学时）(熟悉)一.分子生物学实验室的组成和设备 二.分子生物学研究的主要技术手段 三.分子生物学的研究策略
第三章 学习分子生物学的方法（3学时）(了解)
一、如何阅读英文文献
二、分子生物学研究入门
三、如何写分子生物学学术论文
二、分子生物学基本理论（30学时）
第一章 生物大分子结构的基础知识（3学时）(掌握)第一节 大分子结构常用名词及其含义
一、构形
二、构象
第二节 生物大分子的螺旋结构 第三节 维持生物大分子结构的力 一．氢键 二．疏水力
第四节 生物大分子相互作用的原理 一．扩散作用
二．专一性相互作用 三．平衡常数
第八章 真核生物的基因组结构(掌握)第一节 真核生物基因组的C值与特点 一．基因组的复杂性 二.生物基因组的特点
第二节.真核生物基因组DNA序列的类型 一．DNA复性的动力学
二．真核生物基因组DNA复性动力学的序列类型 三．串联重复序列
第三节 基因家族和基因簇 一.基因家族 二.基因簇
第四节 断裂基因一.断裂基因的发现 二.断裂基因的结构
三.内含子的起源与作用 第五节 真核基因组的包装 一.真核细胞染色质的结构 二.核骨架与核骨架结合元件
第六节 酵母和线虫的基因组结构 一.酵母基因组的结构 二.线虫基因组结构
第九章 原核生物基因表达与控制(6学时)(第一节 细菌的转录调控
一．细菌操纵子
二．阻遏物与激活物
三．正调控和负调控
四．诱导物和共阻遏物
五．正负调控的遗传学证据
第二节 负调控
一．Lac操纵子的遗传学
二．Lac突变的互补实验
三．顺式作用的lac突变
四．Lac-显性突变体
五．组成型突变体的互补实验
六．顺式作用的LacOc突变
七．反式显性组成型突变
八．Jacob和Monod的lac操纵子模型
九．Lac操纵子的修正
十．Lac操纵子的分解代谢产物阻遏
十一.Lac调控区的结构
十二.Lac操纵子的实际应用 第三节 E.coli gal操纵子
一．阻遏物：Gal和GalS 二．两个gal操纵基因：galOE和galOI 三．两个gal启动子和分解代谢产物阻遏 第四节 生物合成操纵子的调控
一．生物合成操纵子的几个概念
二．E.coli trp 操纵子 第五节 正调控
一．E.coli L-阿拉伯糖操纵子
二．E.coli 麦芽糖操纵子
三．tol操纵子 第六节 反馈抑制
一．色氨酸合成的反馈抑制
二．异亮氨酸－结氨酸反馈抑制
三．反馈抑制的机制
掌握)第七节 cAMP调控
一．分解代谢物敏感操纵子
二．cAMP和它的结合蛋白
三．CAP-CAMP的 激活作用
第八节 核糖体和tRNA合成的调节
一．核糖体蛋白
二．核糖体蛋白和rRNA 三．核糖体蛋白的基因
四．核糖体蛋白合成的调节
五．rRNA和tRNA的调节
第十章 真核生物基因表达与调控（3学时）(第一节 染色质结构与基因转录
一．染色质重构与活性染色质的形成二．组蛋白修饰与染色质构型
三．DNA甲基化与转录抑制
四．核基质与基因活化
第二节 真核基因的转录调节
一．基础转录及其调节
二．调节真核基因转录的顺式作用元件
三．反式作用因子的结构和功能
四．转录因子的活性调节
第三节 转录产物的加工与转录后调节
一．RNA结合蛋白的结构与功能
二．转录本的可变剪接及其调节
三．RNA编辑
四．转录本的核输出的调节 第四节 翻译效率及其调节因素
一．5’UTR结构与翻译起始的调节
二．蛋白质磷酸化对翻译效率的影响
三．3’UTR结构与mRNA稳定性调节
四．mRNA的细胞质定位
五．蛋白质的修饰，折叠与分选
第十一章 DNA突变与修复（3学时）(掌握)第一节 概述
第二节 DNA修复的证据
第三节 特殊修复途径
一．碱基脱氨
二．活性氧引起的DNA损伤
三．烷基化作用
四．嘧啶二聚体
五．体外诱变技术 第四节 一般修复机制
一．甲基介导的错配修复系统
二．核苷酸切补修复
掌握)三．复制后修复或重组修复
四．DNA链交联修复
五．SOS诱导修复
六．其他din基因
七．E.coli修复途径
第五节 噬菌体修复途径
第十二章 基因工程（3学时）(掌握)第一节 概述
第二节 工具酶及基因工程相关技术
一．用于基因克隆的核苷酸
二．其他工具酶
第三节 基因工程载体
一．基因工程的基本问题
二．质粒
三．λ噬菌体载体
四．单链噬菌体载体
第四节 DNA克隆
一．基因克隆的全过程
二．克隆载体
三．克隆DNA进入克隆载体
四．克隆技巧
第五节 原核生物基因克隆和鉴定
一．DNA文库构建
二．检出目的克隆
三．在克隆DNA上定位基因
第六节 原核生物基因克隆的应用
一．DNA序列分析
二．表达载体
三．定点诱变
第七节 聚合酶链反应
一．引物
二．DNA聚合酶
三．RT-PCR 第八节 真核生物基因工程
一．cDNA基因文库的构建
二．酵母菌基因工程
三，植物基因工程
四．动物基因工程
第十四章 免疫的分子生物学（3学时）(掌握)第一节 概述
第二节 典型抗体分子结构
一．IgG抗体含有四条多肽链
二．H链和L链均由恒定区和可变区组成三．抗体分子很容易裂解成功能不同的片段 四．Ig分子富有柔韧性，尤其在铰链区
五．Ig分子的每一功能域存在相似的结构域
六．小节
第三节 抗体分子与特异抗原的相互作用
一．高度可变序列的定位区域形成抗原结合位点
二．小分子结合到重链、轻链V结构域之间的凹刻上 三．抗体结合到天然蛋白抗原表面的扩展位点
四．抗原抗体相互作用涉及各种作用力
五．小结
第四节 体液免疫应答多样性的产生
一．在抗体产生细胞中Ig的基因的重排
二．分离的基因片段经过体细胞重组产生完整的V区 三．V区基因片段存在的多拷贝
四．V、D、J基因片段重排由两侧的DNA序列引导 五．抗体多样性的产生经过四个主要阶段
六．在不同的组合中使用不同的重组基因片段 七．编码V区基因片断之间的结合处核苷酸的增减导致第三个高可变区的多样性
八．V基因片断的体细胞重组需要特殊的酶
九．体细胞高度突变使重排的V基因进一步多样化 十．小结
第五节 Ig恒定区的结构变化
一.通过重链恒定区的结构来区分主要的Ig同型 二.IgM和IgA能形成多聚体 三.IgC区决定功能特异性
四.免疫应答过程中同一个VH外显子可能与不同的CH基因联合 五.Ig之间的差异可通过抗体检测
六.跨膜和分泌型Ig是由不同的重链转录体产生的 七.小结
第十五章 病毒的分子生物学（3学时）(掌握)第一节 分子病毒学的研究内容 一．病毒基因组的结构与功能
二．病毒基因组的复制和表达调控 三．病毒对宿主细胞的影响 四．病毒与肿瘤的发生
五．病毒基因工程疫苗及病毒载体
第二节 乙型肝炎病毒的分子生物学
一.乙型肝炎病毒基因组的结构与功能
二.乙型肝炎病毒x基因与肝癌发病的关系 第三节 DNA病毒的分子生物学 一．腺病毒的发现
二．腺病毒的毒粒结构 三．基因组结构 四．腺病毒的复制五．腺病毒的基因转录 六．腺病毒与肿瘤
七.腺病毒作为基因治疗的载体 第四节 RNA病毒的分子生物学 一．HCV的发现
二．HCV基因组的结构与功能 三．HCV基因组的复制
第五节 反转录病毒的分子生物学 一．艾滋病与HIV 二．病毒的结构与生活周期 三．病毒基因组的结构与功能
四．病毒基因转录的调节
五．病毒基因转录后调节
六．病毒基因在翻译水平的调节和翻译后调节
第六节 亚病毒的分子生物学
一．类病毒
二．卫星RNA和卫星病毒
三．朊病毒
第十六章 蛋白质工程及蛋白质组学(3学时)(掌握)第一节 概述
一．蛋白质工程的概念及流程
二．蛋白质工程所应用的技术
第二节 蛋白质工程研究进展及展望
一 蛋白质工程在认识蛋白质分子中的作用
二．蛋白质工程在医药卫生领域的应用
三．蛋白质工程在食品工业中的应用
第三节 蛋白质组概述
一．蛋白质组学产生的背景
二．蛋白质组以及蛋白质组学的概念
三．蛋白质组学的研究技术和内容
第四节 蛋白质组研究的进展
一．原核及简单真核生物的蛋白质组研究
二．多细胞真核生物的蛋白质组研究 第十七章 肿瘤分子生物学（3学时）(掌握)第一节 癌细胞
一．癌的生物学和细胞学特征
二．培养细胞的生长
三．体外细胞的转化
四.肿瘤转移
第二节 病毒癌基因
一．肿瘤病毒
二．反转录病毒癌基因
三．反转录病毒癌基因起源
第三节 细胞癌基因和肿瘤抑制基因 一．细胞癌基因的鉴定
二．细胞癌基因的激活
三．肿瘤抑制基因的发现
四．肿瘤抑制基因
第四节 癌基因和肿瘤抑制基因的功能
一．生长因子
二．生长因子受体和蛋白激酶
三．转录因子
四．促分裂信号转导途径
五．细胞周期调控
六．发育、分化和细胞凋亡
第五节 病毒癌基因、细胞癌基因和肿瘤抑制基因之间的相互关系
三、分子生物学研究前沿（6学时）(熟悉)
（一）细胞凋亡
（二）干细胞
（三）分子生物学研究技术进展及其应用
（四）基因疫苗
第三、第二课堂活动
1.将生科院内能从事分子生物学实验的实验室统计后, 组织学生参加科研活动, 计划组织3-5个科研小组, 每组2-3人, 在课程结束前, 进行论文报告会。
2.学生每人写一篇分子生物学方面研究的综述, 算课外成绩, 选出优秀的文章在课程结束前的论文报告会上报告。
3.学生每人翻译一篇分子生物学方面研究的英文论文, 算课外成绩。4.组织学生论文报告会（2-3小时）, 要求用英语进行, 也可用中国语。对优秀者进行奖励，在总成绩中加分。
