南開分子生物學(xué)本科教學(xué)大綱

1、分子生物學(xué)教學(xué)大綱第一、總綱分子生物學(xué)是為三年級(jí)本科生開設(shè)的一門基礎(chǔ)必修課，該課程是在學(xué)生完成微生物學(xué)、遺傳學(xué)和生物化學(xué)等課程的學(xué)習(xí)后開設(shè)的，總學(xué)時(shí)為45學(xué)時(shí)，2.5個(gè)學(xué)分。采用我校陳啟民教授等編寫的教科書分子生物學(xué)（南開大學(xué)出版社2001年12月出版）中的部分章節(jié)為基本教材，同時(shí)選用英文編寫的教科書Molecular Biology和Molecular Biology of The Cell（Alberts B.等主編，Garland Publishing出版社出版，第三版）為輔助教材。（一） 指導(dǎo)方針通過分子生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步掌握分子生物學(xué)的概念和建立分子生物學(xué)的理論體系，對(duì)分子

2、生物學(xué)的整體發(fā)展有比較清楚的了解。熟悉分子生物學(xué)的常用研究方法的原理和研究策略，了解分子生物學(xué)研究的前沿領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)研究的興趣。理論聯(lián)系實(shí)際，能較熟練地查閱和閱讀分子生物學(xué)專業(yè)的英文文獻(xiàn)，并能夠理解和表述。（二） 教學(xué)方式采用中國(guó)語(yǔ)和英語(yǔ)相結(jié)合的雙語(yǔ)教學(xué)，以中國(guó)語(yǔ)講解為主，部分內(nèi)容用英語(yǔ)講述后，再用中國(guó)語(yǔ)簡(jiǎn)要說明，力求學(xué)生對(duì)所講述的內(nèi)容完全理解。以多媒體power point為教學(xué)輔助用具，部分內(nèi)容采用動(dòng)畫和原版英語(yǔ)解說，最后再用中國(guó)語(yǔ)簡(jiǎn)要說明，力求學(xué)生對(duì)所講述的內(nèi)容完全理解。采用“教、學(xué)互動(dòng)”的學(xué)習(xí)方式，鼓勵(lì)學(xué)生上臺(tái)，組織學(xué)生課外論文報(bào)告會(huì)，由學(xué)生報(bào)告綜述和課題設(shè)計(jì)開

3、題報(bào)告。在課堂上進(jìn)行學(xué)術(shù)討論，開拓學(xué)生的科研思維。作業(yè)為每人寫一篇綜述論文，并選一篇英文論文翻譯為中文，該作業(yè)計(jì)作為平時(shí)成績(jī)。（三） 考核形式采取綜合考核，包括筆試和平時(shí)成績(jī)兩部分。筆試為課堂上講授的內(nèi)容，成績(jī)計(jì)100分；平時(shí)成績(jī)包括寫綜述論文和以分子生物學(xué)專業(yè)研究為內(nèi)容的英文論文翻譯（英譯漢），平時(shí)成績(jī)優(yōu)秀者，在最后成績(jī)中適當(dāng)加分，對(duì)在課堂上表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生可在最后成績(jī)中適當(dāng)加分。第二、學(xué)習(xí)內(nèi)容分子生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容分為三個(gè)部分：（一）分子生物學(xué)概論，9學(xué)時(shí)；（二）分子生物學(xué)基本理論，30學(xué)時(shí)；（三）分子生物學(xué)研究前沿，6學(xué)時(shí)。一、分子生物學(xué)基本概論（9學(xué)時(shí)） 第一章 分子生物學(xué)的特征（3學(xué)

4、時(shí)） (了解)一、 分子生物學(xué)的研究范圍二、 生物化學(xué)與分子生物學(xué)之間的關(guān)系與區(qū)別三、 分子生物學(xué)的形成及其發(fā)展過程四、 21世紀(jì)分子生物學(xué)發(fā)展的趨向第二章 分子生物學(xué)的研究策略（3學(xué)時(shí)） (熟悉)一.分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的組成和設(shè)備二.分子生物學(xué)研究的主要技術(shù)手段三.分子生物學(xué)的研究策略第三章 學(xué)習(xí)分子生物學(xué)的方法（3學(xué)時(shí)） (了解)一、 如何閱讀英文文獻(xiàn)二、 分子生物學(xué)研究入門三、 如何寫分子生物學(xué)學(xué)術(shù)論文二、分子生物學(xué)基本理論（30學(xué)時(shí)） 第一章 生物大分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)（3學(xué)時(shí)） (掌握)第一節(jié) 大分子結(jié)構(gòu)常用名詞及其含義一、 構(gòu)形二、 構(gòu)象第二節(jié) 生物大分子的螺旋結(jié)構(gòu)第三節(jié) 維持生物大分

5、子結(jié)構(gòu)的力一氫鍵二疏水力第四節(jié) 生物大分子相互作用的原理一擴(kuò)散作用二專一性相互作用三平衡常數(shù)第八章 真核生物的基因組結(jié)構(gòu) (掌握)第一節(jié) 真核生物基因組的C值與特點(diǎn)一基因組的復(fù)雜性二. 生物基因組的特點(diǎn)第二節(jié). 真核生物基因組DNA序列的類型一DNA復(fù)性的動(dòng)力學(xué)二真核生物基因組DNA復(fù)性動(dòng)力學(xué)的序列類型三串聯(lián)重復(fù)序列第三節(jié) 基因家族和基因簇一. 基因家族二. 基因簇第四節(jié) 斷裂基因一. 斷裂基因的發(fā)現(xiàn)二. 斷裂基因的結(jié)構(gòu)三. 內(nèi)含子的起源與作用第五節(jié) 真核基因組的包裝一. 真核細(xì)胞染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)二. 核骨架與核骨架結(jié)合元件第六節(jié) 酵母和線蟲的基因組結(jié)構(gòu)一. 酵母基因組的結(jié)構(gòu)二. 線蟲基因組結(jié)構(gòu)第

6、九章 原核生物基因表達(dá)與控制 (6學(xué)時(shí)) (掌握) 第一節(jié) 細(xì)菌的轉(zhuǎn)錄調(diào)控 一細(xì)菌操縱子 二阻遏物與激活物 三正調(diào)控和負(fù)調(diào)控 四誘導(dǎo)物和共阻遏物 五正負(fù)調(diào)控的遺傳學(xué)證據(jù) 第二節(jié) 負(fù)調(diào)控 一Lac操縱子的遺傳學(xué) 二Lac突變的互補(bǔ)實(shí)驗(yàn) 三順式作用的lac突變 四Lac-顯性突變體 五組成型突變體的互補(bǔ)實(shí)驗(yàn) 六順式作用的LacOc突變 七反式顯性組成型突變 八Jacob和Monod的lac操縱子模型 九Lac操縱子的修正 十Lac操縱子的分解代謝產(chǎn)物阻遏 十一. Lac調(diào)控區(qū)的結(jié)構(gòu) 十二. Lac操縱子的實(shí)際應(yīng)用第三節(jié) E.coli gal操縱子 一阻遏物：Gal和GalS 二兩個(gè)gal操縱基因：

7、galOE和galOI 三兩個(gè)gal啟動(dòng)子和分解代謝產(chǎn)物阻遏第四節(jié) 生物合成操縱子的調(diào)控 一生物合成操縱子的幾個(gè)概念 二E.coli trp 操縱子第五節(jié) 正調(diào)控 一E.coli L-阿拉伯糖操縱子 二E.coli 麥芽糖操縱子 三tol操縱子第六節(jié) 反饋抑制 一色氨酸合成的反饋抑制 二異亮氨酸結(jié)氨酸反饋抑制 三反饋抑制的機(jī)制第七節(jié) cAMP調(diào)控 一分解代謝物敏感操縱子 二cAMP和它的結(jié)合蛋白 三CAP-CAMP的 激活作用第八節(jié) 核糖體和tRNA合成的調(diào)節(jié) 一核糖體蛋白 二核糖體蛋白和rRNA 三核糖體蛋白的基因 四核糖體蛋白合成的調(diào)節(jié) 五rRNA和tRNA的調(diào)節(jié)第十章 真核生物基因表達(dá)與

8、調(diào)控（3學(xué)時(shí)） (掌握) 第一節(jié) 染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因轉(zhuǎn)錄 一染色質(zhì)重構(gòu)與活性染色質(zhì)的形成 二組蛋白修飾與染色質(zhì)構(gòu)型 三DNA甲基化與轉(zhuǎn)錄抑制 四核基質(zhì)與基因活化 第二節(jié) 真核基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié) 一基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄及其調(diào)節(jié) 二調(diào)節(jié)真核基因轉(zhuǎn)錄的順式作用元件 三反式作用因子的結(jié)構(gòu)和功能 四轉(zhuǎn)錄因子的活性調(diào)節(jié) 第三節(jié) 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的加工與轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié) 一RNA結(jié)合蛋白的結(jié)構(gòu)與功能 二轉(zhuǎn)錄本的可變剪接及其調(diào)節(jié) 三RNA編輯 四轉(zhuǎn)錄本的核輸出的調(diào)節(jié)第四節(jié) 翻譯效率及其調(diào)節(jié)因素 一5UTR結(jié)構(gòu)與翻譯起始的調(diào)節(jié) 二蛋白質(zhì)磷酸化對(duì)翻譯效率的影響 三3UTR結(jié)構(gòu)與mRNA穩(wěn)定性調(diào)節(jié) 四mRNA的細(xì)胞質(zhì)定位 五蛋白質(zhì)的修飾，折疊與分

9、選第十一章 DNA突變與修復(fù)（3學(xué)時(shí)） (掌握) 第一節(jié) 概述 第二節(jié) DNA修復(fù)的證據(jù) 第三節(jié) 特殊修復(fù)途徑 一堿基脫氨 二活性氧引起的DNA損傷 三烷基化作用 四嘧啶二聚體 五體外誘變技術(shù)第四節(jié) 一般修復(fù)機(jī)制 一甲基介導(dǎo)的錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng) 二核苷酸切補(bǔ)修復(fù) 三復(fù)制后修復(fù)或重組修復(fù) 四DNA鏈交聯(lián)修復(fù) 五SOS誘導(dǎo)修復(fù) 六其他din基因 七E.coli修復(fù)途徑 第五節(jié) 噬菌體修復(fù)途徑第十二章 基因工程 （3學(xué)時(shí)） (掌握) 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 工具酶及基因工程相關(guān)技術(shù) 一用于基因克隆的核苷酸 二其他工具酶 第三節(jié) 基因工程載體 一基因工程的基本問題 二質(zhì)粒 三噬菌體載體 四單鏈?zhǔn)删w載體 第四

10、節(jié) DNA克隆 一基因克隆的全過程 二克隆載體 三克隆DNA進(jìn)入克隆載體 四克隆技巧 第五節(jié) 原核生物基因克隆和鑒定 一DNA文庫(kù)構(gòu)建 二檢出目的克隆 三在克隆DNA上定位基因 第六節(jié) 原核生物基因克隆的應(yīng)用 一DNA序列分析 二表達(dá)載體 三定點(diǎn)誘變 第七節(jié) 聚合酶鏈反應(yīng) 一引物 二DNA聚合酶 三RT-PCR 第八節(jié) 真核生物基因工程 一cDNA基因文庫(kù)的構(gòu)建 二酵母菌基因工程 三，植物基因工程 四動(dòng)物基因工程第十四章 免疫的分子生物學(xué) （ 3學(xué)時(shí)） (掌握) 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 典型抗體分子結(jié)構(gòu) 一IgG抗體含有四條多肽鏈 二H鏈和L鏈均由恒定區(qū)和可變區(qū)組成 三抗體分子很容易裂解成功能不

11、同的片段 四Ig分子富有柔韌性，尤其在鉸鏈區(qū) 五Ig分子的每一功能域存在相似的結(jié)構(gòu)域 六小節(jié) 第三節(jié) 抗體分子與特異抗原的相互作用 一高度可變序列的定位區(qū)域形成抗原結(jié)合位點(diǎn)二小分子結(jié)合到重鏈、輕鏈V結(jié)構(gòu)域之間的凹刻上三抗體結(jié)合到天然蛋白抗原表面的擴(kuò)展位點(diǎn) 四抗原抗體相互作用涉及各種作用力五小結(jié)第四節(jié) 體液免疫應(yīng)答多樣性的產(chǎn)生一在抗體產(chǎn)生細(xì)胞中Ig的基因的重排二分離的基因片段經(jīng)過體細(xì)胞重組產(chǎn)生完整的V區(qū)三V區(qū)基因片段存在的多拷貝四V、D、J基因片段重排由兩側(cè)的DNA序列引導(dǎo)五抗體多樣性的產(chǎn)生經(jīng)過四個(gè)主要階段六在不同的組合中使用不同的重組基因片段七編碼V區(qū)基因片斷之間的結(jié)合處核苷酸的增減導(dǎo)致第三個(gè)

12、高可變區(qū)的多樣性八V基因片斷的體細(xì)胞重組需要特殊的酶九體細(xì)胞高度突變使重排的V基因進(jìn)一步多樣化十小結(jié)第五節(jié) Ig恒定區(qū)的結(jié)構(gòu)變化一. 通過重鏈恒定區(qū)的結(jié)構(gòu)來(lái)區(qū)分主要的Ig同型二. IgM和IgA能形成多聚體三. IgC區(qū)決定功能特異性四. 免疫應(yīng)答過程中同一個(gè)VH外顯子可能與不同的CH基因聯(lián)合五. Ig之間的差異可通過抗體檢測(cè)六. 跨膜和分泌型Ig是由不同的重鏈轉(zhuǎn)錄體產(chǎn)生的七. 小結(jié)第十五章病毒的分子生物學(xué)（3學(xué)時(shí)） (掌握)第一節(jié) 分子病毒學(xué)的研究?jī)?nèi)容一病毒基因組的結(jié)構(gòu)與功能二病毒基因組的復(fù)制和表達(dá)調(diào)控三病毒對(duì)宿主細(xì)胞的影響四病毒與腫瘤的發(fā)生五病毒基因工程疫苗及病毒載體 第二節(jié) 乙型肝炎病毒

13、的分子生物學(xué) 一. 乙型肝炎病毒基因組的結(jié)構(gòu)與功能 二. 乙型肝炎病毒x基因與肝癌發(fā)病的關(guān)系第三節(jié) DNA病毒的分子生物學(xué)一腺病毒的發(fā)現(xiàn)二腺病毒的毒粒結(jié)構(gòu)三基因組結(jié)構(gòu)四腺病毒的復(fù)制五腺病毒的基因轉(zhuǎn)錄六腺病毒與腫瘤七. 腺病毒作為基因治療的載體第四節(jié) RNA病毒的分子生物學(xué)一HCV的發(fā)現(xiàn)二HCV基因組的結(jié)構(gòu)與功能三HCV基因組的復(fù)制第五節(jié) 反轉(zhuǎn)錄病毒的分子生物學(xué)一艾滋病與HIV二病毒的結(jié)構(gòu)與生活周期三病毒基因組的結(jié)構(gòu)與功能 四病毒基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié) 五病毒基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié) 六病毒基因在翻譯水平的調(diào)節(jié)和翻譯后調(diào)節(jié) 第六節(jié) 亞病毒的分子生物學(xué) 一類病毒 二衛(wèi)星RNA和衛(wèi)星病毒 三朊病毒第十六章 蛋白質(zhì)工程

14、及蛋白質(zhì)組學(xué) (3學(xué)時(shí)) (掌握) 第一節(jié) 概述 一蛋白質(zhì)工程的概念及流程 二蛋白質(zhì)工程所應(yīng)用的技術(shù) 第二節(jié) 蛋白質(zhì)工程研究進(jìn)展及展望 一 蛋白質(zhì)工程在認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)分子中的作用 二蛋白質(zhì)工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用 三蛋白質(zhì)工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用 第三節(jié) 蛋白質(zhì)組概述 一蛋白質(zhì)組學(xué)產(chǎn)生的背景 二蛋白質(zhì)組以及蛋白質(zhì)組學(xué)的概念 三蛋白質(zhì)組學(xué)的研究技術(shù)和內(nèi)容 第四節(jié) 蛋白質(zhì)組研究的進(jìn)展 一原核及簡(jiǎn)單真核生物的蛋白質(zhì)組研究 二多細(xì)胞真核生物的蛋白質(zhì)組研究第十七章 腫瘤分子生物學(xué)（3學(xué)時(shí)） (掌握) 第一節(jié) 癌細(xì)胞 一癌的生物學(xué)和細(xì)胞學(xué)特征 二培養(yǎng)細(xì)胞的生長(zhǎng) 三體外細(xì)胞的轉(zhuǎn)化 四. 腫瘤轉(zhuǎn)移 第二節(jié) 病毒癌基因 一腫瘤病毒 二反轉(zhuǎn)錄病毒癌基因 三反轉(zhuǎn)錄病毒癌基因起源 第三節(jié) 細(xì)胞癌基因和腫瘤抑制基因 一細(xì)胞癌基因的鑒定 二細(xì)胞癌基因的激活 三腫瘤抑制基因的發(fā)現(xiàn) 四腫瘤抑制基因 第四節(jié) 癌基因和腫瘤抑制基因的功能 一生長(zhǎng)因子 二生長(zhǎng)因子受體和蛋白激酶 三轉(zhuǎn)錄因子 四促分裂信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑 五細(xì)胞周期調(diào)控 六發(fā)育、分化和細(xì)胞凋亡 第五節(jié) 病毒癌基因、細(xì)胞癌基因和腫瘤抑制基因之間的相互關(guān)系三、分子生物學(xué)研究前沿（6學(xué)時(shí)） (熟悉)（一） 細(xì)胞凋亡（二） 干細(xì)胞（三） 分子生物學(xué)研究技術(shù)進(jìn)展及其應(yīng)用（四）