藥學(xué)分子生物學(xué)教學(xué)大綱

1、分子生物學(xué)教學(xué)大綱（供本科藥學(xué)專業(yè)使用）課程編號： 學(xué)時(shí)：64 其中實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：24 一、課程的性質(zhì)和任務(wù)分子生物學(xué)（molecular biology）是一門基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與藥學(xué)的必修課程，主要是在分子水平上闡明生命現(xiàn)象與本質(zhì)的科學(xué)，是現(xiàn)代生命科學(xué)的“共同語音”，與醫(yī)藥學(xué)有著緊密的聯(lián)系。分子生物學(xué)又是生命科學(xué)中進(jìn)展迅速的前沿學(xué)科，它的理論和技術(shù)已經(jīng)滲透到其它基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和藥學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，其核心內(nèi)容是通過生物的物質(zhì)基礎(chǔ)核酸、蛋白質(zhì)、酶等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能及其相互作用等運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究來闡明生命分子基礎(chǔ)，從而探討生命的奧秘。藥學(xué)的研究對象是應(yīng)用于人類疾病的診斷、預(yù)防和治療的藥物。由于分子生物學(xué)的新理新技術(shù)

2、不斷滲入到藥學(xué)研究領(lǐng)域，從而使藥物研究以化學(xué)、藥學(xué)的培養(yǎng)模式逐漸轉(zhuǎn)化成為以生命科學(xué)、藥學(xué)和化學(xué)相結(jié)合的新藥模式。此時(shí)，藥學(xué)分子生物學(xué)（pharmaceutical molecular biology）的概念也就應(yīng)運(yùn)而生。藥學(xué)分子生物學(xué)的研究內(nèi)容仍主要以核酸（基因）的分子生物學(xué)為線索，從基因展開，圍繞dna復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯和基因表達(dá)調(diào)控等方面予以論述，同時(shí)將分子生物學(xué)的原理、機(jī)制和技術(shù)運(yùn)用于醫(yī)藥工業(yè)，為近代醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展服務(wù)。近年來，隨著分子生物學(xué)的迅速發(fā)展促進(jìn)了人們對許多疾病如惡性腫瘤、心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、免疫系統(tǒng)疾病等重大疾病的認(rèn)識(shí)，隨之出現(xiàn)了基因診斷和基因治療的新方法?？梢韵嘈?，隨著

3、生物化學(xué)與分子生物學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，必將給新藥研究帶來全新的理念。因此，學(xué)習(xí)和掌握藥學(xué)分子生物學(xué)的基本知識(shí)，除了更好地理解生命現(xiàn)象的本質(zhì)與人體正常生理過程的分子機(jī)制外，更重要的是為進(jìn)一步學(xué)習(xí)藥學(xué)其它課程和將來從事新藥研究打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。二、相關(guān)課程的銜接在21世紀(jì)，分子生物學(xué)是一門重要的醫(yī)藥學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課，主要采用化學(xué)的原理和方法探討生命奧秘。因此學(xué)好分子生物學(xué)的前題既需要一定的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，又需要相當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)理論，如：生物遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、藥物化學(xué)等；而掌握分子生物學(xué)又為學(xué)好后續(xù)課程藥理學(xué)、藥劑學(xué)、藥物分析、病理生理學(xué)、免疫學(xué)等課程奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。三、教學(xué)的

4、基本要求通過理論教學(xué)，使學(xué)生逐步掌握藥學(xué)分子生物學(xué)的基本知識(shí)和基本理論，學(xué)會(huì)從分子水平上分析和探討疾病的發(fā)病機(jī)制，從而為藥學(xué)研究服務(wù)，并運(yùn)用分子生物學(xué)的理論與技術(shù)解決藥學(xué)研究領(lǐng)域中的實(shí)際問題。同時(shí)，通過各種教學(xué)活動(dòng)盡量使學(xué)生掌握生物化學(xué)及分子生物學(xué)領(lǐng)域的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，了解學(xué)科重要的新進(jìn)展和新技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)的課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。四、教學(xué)方法與重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)方法：貫徹理論聯(lián)系實(shí)際、基礎(chǔ)聯(lián)系專業(yè)的原則，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。以課堂講授為主，運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)，配合實(shí)驗(yàn)教學(xué)和各種形式的多媒體教學(xué)，按教學(xué)計(jì)劃針對重點(diǎn)內(nèi)容和疑難問

5、題開展多種形式的課堂討論，以加深學(xué)生對問題的理解和記憶，從而不斷提高教學(xué)質(zhì)量。重點(diǎn)和難點(diǎn)：本教學(xué)大綱以人民衛(wèi)生出版社、史濟(jì)平主編、第二版藥學(xué)分子生物學(xué)為藍(lán)本編寫。重點(diǎn)為第一章 遺傳物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能；第二章 基因和基因組；第四章 dna的復(fù)制、突變、損傷和修復(fù)；第五章 轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后加工；第六章 蛋白質(zhì)生物合成翻譯；第七章 基因表達(dá)的調(diào)控；第八章 基因工程及其在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用。難點(diǎn)第七章 基因表達(dá)的調(diào)控。其余內(nèi)容作一般了解五、建議學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容講課學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)備注緒 論1第一章：遺傳物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能4第二章：染色質(zhì)、染色體、基因和基因組4第三章：可移動(dòng)的遺傳因子和染

6、色體外遺傳因子2第四章：dna的復(fù)制、突變、損傷和修復(fù)618第五章：轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后加工5第六章：蛋白質(zhì)生物合成翻譯628第七章：基因表達(dá)的調(diào)控6第八章：基因工程及其在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用638合 計(jì)40 24六、課程考核本課程考核采取閉卷考試，百分制辦法。成績不及格者，本課程不予通過。七、教材及主要參考書1 史濟(jì)平 藥學(xué)分子生物學(xué).第二版. 北京：人民衛(wèi)生出版社2006年2月2 周愛儒生物化學(xué)第六版北京：人民衛(wèi)生出版社2004年1月3 劉德培. 醫(yī)學(xué)分子生物學(xué). 北京：人民衛(wèi)生出版社2003年11月 4 朱玉賢，李毅. 現(xiàn)代分子生物學(xué).第二版. 北京：高等教育出版社2002年7月5 ben

7、jamin lewin. genes. published by pearson prentice hall，2004.6 gerald karp. cell and molecular biology 3rd ed.(影印版). new york: john wiley & sons，inc. 2002.八、教學(xué)內(nèi)容緒 論1、教學(xué)內(nèi)容：分子生物學(xué)和藥學(xué)分子生物學(xué)的概念、分子生物學(xué)發(fā)展簡史、分子生物學(xué)研究的主要內(nèi)容、分子生物學(xué)在現(xiàn)代醫(yī)藥科學(xué)中的應(yīng)用。2、教學(xué)基本要求：掌握分子生物學(xué)和藥學(xué)分子生物學(xué)的概念。第一章 遺傳物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能1、教學(xué)內(nèi)容： 核酸的種類和分布，核酸的化學(xué)

8、組成。核酸有兩大類：dna和rna。核酸的基本組成單位為核苷酸，組成dna的核苷酸為脫氧核糖核苷酸（dnmp），組成rna的核苷酸為核糖核苷（nmp）。核苷酸由磷酸、戊糖和堿基組成。組成dna分子的戊糖為d-2脫氧核糖，組成rna分子的戊糖為d-核糖。dna分子中的堿基為a、g、c、t，rna分子中的堿基為a、g、c、u，核酸分子中核苷酸之間通過3´-5´-磷酸二酯鍵連接。 dna的結(jié)構(gòu)。dna的一級結(jié)構(gòu)；dna的二級結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點(diǎn)，維持dna雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的因素，dna結(jié)構(gòu)的多樣性；dna的三級結(jié)構(gòu)（超螺旋結(jié)構(gòu)）及功能；dna的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；dna的四級結(jié)構(gòu)。 三種

9、rna分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能。端粒、端粒酶與核酶的概念及作用機(jī)制。dna的功能及基因治療。 dna的變性作用、增色效應(yīng)，dna的解鏈溫度（tm），dna的復(fù)性和分子雜交，核酸在260nm波長下有最大紫外吸收。復(fù)性的概念，核酸的雜交分類和應(yīng)用。生物芯片的概念和應(yīng)用。 病毒的基本概念，病毒核酸的一般特征，dna病毒和rna病毒的核酸結(jié)構(gòu)。 反義核酸的概念，反義技術(shù)及其應(yīng)用。2、教學(xué)基本要求：掌握dna和rna的分子組成，核苷酸之間的連接方式。dna雙螺旋結(jié)構(gòu)及維持穩(wěn)定的因素。三種rna分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能。熟悉dna的變性、復(fù)性和分子雜交、增色效應(yīng)、dna的解鏈溫度（tm）、核酶、端粒與端粒酶等概念

10、。病毒核酸的一般特征，反義核酸的概念。了解其余內(nèi)容。3、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)為dna雙螺旋結(jié)構(gòu)及維持穩(wěn)定的因素。三種rna分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能。dna的變性、增色效應(yīng)、dna的解鏈溫度（tm）、核酶等概念。難點(diǎn)為dna的超螺旋結(jié)構(gòu)及功能，核酶的作用機(jī)制，雜交的原理和反義核酸作用的原理。第二章 染色質(zhì)、染色體、基因和基因組1、 教學(xué)內(nèi)容： 染色質(zhì)和染色體，染色質(zhì)和染色體的形態(tài)，化學(xué)成分及組成，染色質(zhì)和染色體的功能，有絲分裂，減數(shù)分裂的過程，組蛋白和非組蛋白的磷酸化。 基因的定義，基因的功能；原核生物和真核生物的基因特征；細(xì)胞器基因，亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)基因特征，基因和順反子的關(guān)系。 基因組的定義，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，基

11、因組的染色體倍數(shù)性和數(shù)目，遺傳圖譜、物理圖譜、基因圖譜。 人類基因組定義，人類基因組計(jì)劃研究的內(nèi)容和意義，人類基因組的多態(tài)性與基因組藥學(xué)，后基因組研究計(jì)劃，人類基因組的生物信息在藥物研究中的應(yīng)用。2、 教學(xué)基本要求：掌握基因的定義和功能，原核生物和真核生物的基因特征，基因組的定義及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，人類基因組的定義。熟悉染色質(zhì)和染色體的形態(tài)，化學(xué)組成。了解其余內(nèi)容。3、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)為基因的定義與功能，原核生物和真核生物的基因特征，基因組的定義及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，染色質(zhì)和染色體的形態(tài)，化學(xué)組成。難點(diǎn)為染色質(zhì)和染色體的功能，有絲分裂，減數(shù)分裂的過程，組蛋白和非組蛋白的磷酸化。 第三章 可移動(dòng)的遺傳因子（轉(zhuǎn)座子

12、）和染色體外遺傳因子1、教學(xué)內(nèi)容： 轉(zhuǎn)座子的定義，轉(zhuǎn)座子的分類和結(jié)構(gòu)特征，轉(zhuǎn)座子機(jī)制，轉(zhuǎn)座效應(yīng)，真核生物和原核生物的轉(zhuǎn)座子，逆轉(zhuǎn)錄病毒和逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子。 質(zhì)粒定義，質(zhì)粒遺傳學(xué)類型，質(zhì)粒dna的特征，特殊細(xì)菌質(zhì)粒，真核生物中的質(zhì)粒。 遺傳重組的定義和分類，同源重組的概念和分子機(jī)制，位點(diǎn)特異性重組的概念和機(jī)制，遺傳重組在分子生物學(xué)中的應(yīng)用。2、 教學(xué)基本要求：掌握轉(zhuǎn)座子、質(zhì)粒、同源重組、位點(diǎn)特異性重組的概念。熟悉轉(zhuǎn)座子的分類和結(jié)構(gòu)特征，質(zhì)粒的遺傳學(xué)類型，質(zhì)粒dna的特征。了解其余內(nèi)容。3、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)為轉(zhuǎn)座子的定義、分類和結(jié)構(gòu)特征。質(zhì)粒的定義、遺傳學(xué)類型，質(zhì)粒dna的特征，同源重組、位點(diǎn)特異性重

13、組的概念。難點(diǎn)為轉(zhuǎn)座子機(jī)制，轉(zhuǎn)座效應(yīng)，逆轉(zhuǎn)錄病毒和逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子，同源重組和位點(diǎn)特異性重組的分子機(jī)制。第三章 dna的復(fù)制、突變、損傷和修復(fù)1、教學(xué)內(nèi)容： dna復(fù)制的一般特征，半保留復(fù)制的概念、特點(diǎn)，復(fù)制叉、復(fù)制子、復(fù)制方向。dna復(fù)制的酶系，klenow片段，dna復(fù)制的過程，復(fù)制的半不連續(xù)性，先導(dǎo)鏈，后滯鏈。 原核生物與真核生物dna復(fù)制過程。端粒的復(fù)制和端粒酶、核酶。 線粒體dna復(fù)制，噬菌體和病毒dna的復(fù)制。逆轉(zhuǎn)錄病毒的復(fù)制，逆轉(zhuǎn)錄病毒與疾病，逆轉(zhuǎn)錄酶的三種催化活性。 基因突變的概念和類型，突變原因，突變體的分離與分析。 dna的修復(fù)系統(tǒng)。復(fù)制修復(fù)，損傷修復(fù)，復(fù)制后修復(fù)，限制與修飾，

14、dna的損傷修復(fù)系統(tǒng)與疾病。2、教學(xué)基本要求：掌握半保留復(fù)制的概念、特點(diǎn)，參加復(fù)制的物質(zhì)，各種酶在復(fù)制中的作用。岡崎片段、klenow片段、端粒、端粒酶、突變、逆轉(zhuǎn)錄、cdna的的概念。端粒與端粒酶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與功能，逆轉(zhuǎn)錄酶催化的反應(yīng)，逆轉(zhuǎn)錄研究的意義。熟悉dna合成過程，突變的分子類型及dna損傷修復(fù)的主要方式，真核生物dna聚合酶。了解其余內(nèi)容。3、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)為各種酶在復(fù)制中的作用。岡崎片段、klenow片段、端粒、端粒酶、突變、逆轉(zhuǎn)錄、cdna的的概念。端粒與端粒酶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與功能，逆轉(zhuǎn)錄酶催化的反應(yīng)，逆轉(zhuǎn)錄研究的意義。難點(diǎn)為dna復(fù)制的過程，突變的分子類型及主要的修復(fù)方式。第五章

15、 轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后加工1、教學(xué)內(nèi)容： 轉(zhuǎn)錄的概念，復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的異同點(diǎn)。 大腸桿菌rna聚合酶的組成，核心酶、全酶的作用，模板與酶的辨認(rèn)結(jié)合。真核生物rna聚合酶的種類及作用。 與轉(zhuǎn)錄起始和終止有關(guān)的dna結(jié)構(gòu)，原核生物和真核生物啟動(dòng)子、終止子結(jié)構(gòu)。原核生物和真核生物轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)差異。 原核生物和真核生物轉(zhuǎn)錄過程及抑制劑，結(jié)構(gòu)基因、不對稱轉(zhuǎn)錄、模板鏈、編碼鏈、有意義鏈、反意義鏈、轉(zhuǎn)錄因子、斷裂基因、外顯子、內(nèi)含子、核酶的概念。原核生物與真核生物的轉(zhuǎn)錄過程，真核轉(zhuǎn)錄因子，特別是參與rna-pol轉(zhuǎn)錄的tf。 真核生物的轉(zhuǎn)錄后加工及機(jī)制，特別是真核生物mrna的前體加工，內(nèi)含子的剪接過程。核酶的特

16、性，核酶研究的意義，rna的催化功能，rna編輯。2、教學(xué)基本要求：掌握復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的異同點(diǎn)，大腸桿菌rna聚合酶的組成，核心酶、全酶的作用。不對稱轉(zhuǎn)錄、結(jié)構(gòu)基因、模板鏈、編碼鏈、有意義鏈、反意義鏈、斷裂基因、外顯子、內(nèi)含子、核酶的概念。熟悉rna編輯的概念，rna合成過程，真核生物mrna的前體加工。了解其余內(nèi)容。3、 重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)為復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的區(qū)別，不對稱轉(zhuǎn)錄、結(jié)構(gòu)基因、斷裂基因、外顯子、內(nèi)含子、核酶的概念。真核生物mrna的前體加工。難點(diǎn)為轉(zhuǎn)錄過程，真核轉(zhuǎn)錄因子，內(nèi)含子的剪接過程。第六章 蛋白質(zhì)生物合成翻譯1、教學(xué)內(nèi)容： 遺傳密碼的概念及密碼的破譯，遺傳密碼的特性，簡并性、擺動(dòng)性的概念

17、，遺傳密碼的閱讀框架。 蛋白質(zhì)的生物合成。參與翻譯的物質(zhì)，mrna、trna、rrna、核糖體在蛋白質(zhì)合成中的作用，翻譯的過程，原核生物與真核生物翻譯起始的不同，氨基酸活化，氨基酰-trna合成酶的作用各種蛋白質(zhì)因子在翻譯中的作用，核蛋白體循環(huán)過程。多聚核蛋白體、核蛋白體循環(huán)、sd序列的概念。 蛋白質(zhì)生物合成的調(diào)解，閱讀框漂移，翻譯錯(cuò)誤，poly(a)尾，蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制，干擾素的抗病毒機(jī)制。 蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，分泌蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)過程，蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)理論，原核生物與真核生物的蛋白跨膜運(yùn)輸。蛋白質(zhì)的靶向輸送、信號肽、分子伴侶的概念。 蛋白質(zhì)合成后的折疊與修飾加工， 分子伴侶，修飾的方式。 功能蛋白

18、質(zhì)研究進(jìn)展。蛋白質(zhì)工程的概念及技術(shù)路線，蛋白質(zhì)的功能域及其模擬肽，蛋白質(zhì)組學(xué)和藥物蛋白質(zhì)組學(xué)。2、教學(xué)基本要求：掌握參與翻譯的物質(zhì)，mrna、trna、rrna的作用，遺傳密碼的特性，氨基酰-trna合成酶的作用。遺傳密碼、sd序列、信號肽、分子伴侶的概念。熟悉核蛋白體循環(huán)過程，蛋白質(zhì)的靶向輸送過程，幾種促進(jìn)蛋白質(zhì)折疊的大分子。了解其余內(nèi)容。3、 重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)為mrna、trna、rrna的作用，遺傳密碼的特性，遺傳密碼、sd序列、信號肽、分子伴侶的概念。難點(diǎn)為翻譯的過程，蛋白質(zhì)分子折疊的機(jī)制，蛋白質(zhì)的靶向輸送過程。第七章 基因表達(dá)調(diào)控1、教學(xué)內(nèi)容： 基因表達(dá)調(diào)控的基本原理，順式作用元件、

19、反式作用因子、啟動(dòng)子、增強(qiáng)子和沉默子的概念。真核生物基因表達(dá)調(diào)控時(shí)，核酸核酸、核酸蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)相互作用的復(fù)雜性?；虮磉_(dá)的誘導(dǎo)和阻遏。 原核生物結(jié)構(gòu)基因特點(diǎn)（多順反子），原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)特點(diǎn)，操縱子的概念和組成。乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)及調(diào)節(jié)機(jī)制。原核生物色氨酸操縱子的結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)錄衰減調(diào)節(jié)。原核生物轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控和翻譯水平調(diào)控。 真核生物基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，真核生物基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)。染色質(zhì)水平的調(diào)控，dna水平的調(diào)控，轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控，特別是rna-pol轉(zhuǎn)錄起始調(diào)節(jié)，順式作用元件的種類和作用，反式作用因子的分類、結(jié)構(gòu)（dna結(jié)合域、轉(zhuǎn)錄激活域、二聚化結(jié)構(gòu)域）及作用機(jī)制。翻譯水平的調(diào)控。2、教學(xué)基本要求：掌握基因、基因組、基因表達(dá)、基因表達(dá)的時(shí)間特異性和空間特異性、組成性表達(dá)、管家基因、順式作用元件、反式作用因子、啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、沉默子、操縱子、反義rna的概念。真核生物基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。熟悉原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)特點(diǎn)，乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)及調(diào)節(jié)機(jī)制，真核啟動(dòng)子的種類和功能，基本轉(zhuǎn)錄因子，轉(zhuǎn)錄因子特異的dna結(jié)合域（鋅指、亮氨酸拉鏈、螺旋-環(huán)-螺旋）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。了解其余內(nèi)容。3、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)為基因表達(dá)、組成性表達(dá)、管家基因、順式作用元件、反式作用因子、啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、反義rna的概念。操縱子的概念和組成。原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)特點(diǎn)，真核生物基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，真核啟動(dòng)子的種類和功能