《分子生物学》教学大纲一、课程编号、专业、学制、总学时数课程名称：分子生物学课程编号：B3030110
适用专业：动物医学专业总学时数：30学时
二、编写说明
（一）课程的地位与性质分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，是当前生命科学中发展最快并正与其他学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。随着分子生物学的迅猛发展，多种重要生物的基因组计划的完成，为人类认识生命现象带来了前所未有的机会，也为人类利用和改造生物创造了极为广泛的前景。
（二）课程目的和任务分子生物学课程的任务是使学生掌握遗传、生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理，从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。分子生物学的主要研究内容包括：DNA重组技术，基因表达调控的研究，生物大分子的结构功能研究，基因组、功能基因组与生物信息学研究。并且还要掌握一些分子生物学的基本实验原理及操作技能，为学生进一步学习专业课打下坚实的基础。
（三）本课程与有关课程的联系分子生物学是由生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞生物学、信息科学等多学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的。由于分子生物学从生命的本质上研究生物活动的规律，所以就自然地渗透到农业的各个学科、各领域中，并成为现代农业及农业生物工程的基础。同时，随着抗病、抗虫、抗除草剂、雄性不育、品质改良等工程生物的大量出现，以及具有重要经济价值的农业生物的基因测序项目的开展，分子生物学在农业上的应用逐渐成为世界范围内的一个热点。本课程主要为学生在今后的课程学习和参加工作后在理论和实验方面奠定基础。
在教学过程中，根据教学大纲的要求，充分利用各种教学手段，包括模型、标本、示教实验、挂图等传统的教学手段和幻灯、投影、录像等电化教学手段使讲授难以表达的抽象理论，或不能直观看到的抽象内容化难为易，化繁为简，提高教学效果。传统的教学手段与电教手段紧密结合互相补充，取长补短，发挥各自的长处，以提高教学质量。
三、大纲内容
（一）教学目的通过本课程的学习，使学生掌握本学科的基本内容和必要的实验技术，为进一步学习多门专业课程和日后的实践工作打下必要的基础。
（二）教学内容和教学要求绪论教学内容：分子生物学的基本含义，主要研究内容，发展简史，研究现状和展望，以及与农业科学的关系。
教学要求：掌握分子生物学的含义和主要研究内容，了解其发展情况和与农业科学的关系。
第一章 生物大分子及其相互作用教学内容：生物活性物质的本质，生物分子内互相作用的化学力，生物分子的自组装，生物分子的相互作用。
重点和难点：生物活性分子的化学本质和特性，生物分子内互相作用的化学力，生物分子和膜的组装，核酸、糖、蛋白质和脂与蛋白质的相互作用。
教学要求：掌握生物活性分子的化学本质和特性，生物分子内互相作用的化学力，生物分子和膜的组装，核酸、糖、蛋白质和脂与蛋白质的相互作用。
第二章 DNA与染色体的结构教学内容：DNA结构的多态性和动态性，DNA的精细结构，DNA的超螺旋结构和拓扑异构酶，DNA的变性、复性和分子杂交，DNA序列的异质性与主要序列类型，DNA序列分析及其进展，DNA与识别专一性碱基顺序蛋白的相互作用。
重点和难点：DNA二级结构的多态性，DNA结构的动态性和呼吸作用，DNA序列的异质性与主要序列类型，DNA序列分析及其进展，DNA与识别专一性碱基顺序蛋白的相互作用。
教学要求：掌握DNA二级结构的多态性，DNA结构的动态性和呼吸作用，DNA序列的异质性与主要序列类型，DNA序列分析及其进展，DNA与识别专一性碱基顺序蛋白的相互作用。
第三章 DNA重组教学内容：同源重组，位点专一性重组，转座重组。
重点和难点：同源重组，位点专一性重组，转座重组。
教学要求：掌握三种类型的重组。
第四章 DNA复制教学内容：DNA复制概况，参与DNA复制的酶、相关蛋白质及酶学机制，DNA复制的几种方式，真核生物DNA复制，端粒及其复制，DNA复制的忠实性及复制调控。
重点和难点：参与DNA复制的酶、相关蛋白质及酶学机制，DNA复制的几种方式，真核生物DNA复制。
教学要求：掌握参与DNA复制的酶、相关蛋白质及酶学机制，DNA复制的几种方式，真核生物DNA复制。
第五章 基因突变与DNA的损伤及修复教学内容：DNA的损伤和修复，基因突变对生物进化的意义。
重点和难点：DNA损伤的修复，基因突变的类型和意义。
教学要求：掌握DNA的损伤和修复，基因突变的类型和意义。
第六章 蛋白质的生物合成教学内容：遗传密码，tRNA，rRNA，核糖体，蛋白质生物合成的机制，基因表达在翻译水平的调控，新生肽的跨膜运输，蛋白质生物合成与蛋白质组学。
重点和难点：基因表达在翻译水平的调控，新生肽的跨膜运输，蛋白质生物合成与蛋白质组学。
教学要求：掌握基因表达在翻译水平的调控，新生肽的跨膜运输，蛋白质生物合成与蛋白质组学。
第七章 原核生物基因表达调控教学内容：原核生物基因表达调控概述，乳糖操纵子，色氨酸操纵子，阿拉伯糖操纵子，组氨酸操纵子，正调控和负调控。
重点和难点：乳糖操纵子，色氨酸操纵子，阿拉伯糖操纵子，正调控和负调控。
教学要求：掌握乳糖操纵子，色氨酸操纵子，阿拉伯糖操纵子，正调控和负调控。
第八章 真核生物基因表达调控教学内容：真核生物基因表达调控概述，真核生物基因转录水平调控，mRNA前体的可变剪接，RNA编辑。
难点和重点：真核生物基因转录水平调控，mRNA前体的可变剪接，RNA编辑。
教学要求：掌握真核生物基因转录水平调控，mRNA前体的可变剪接，RNA编辑。
第九章 分子生物学技术及其在农业中的应用简介教学内容：聚合酶链式反应技术、分子标记技术、反义RNA技术、基因敲除技术和DNA芯片技术及其在农业中的应用，mRNA差异显示技术。
重点和难点：聚合酶链式反应技术、分子标记技术及其在农业中的应用，mRNA差异显示技术。
教学要求：掌握聚合酶链式反应技术、分子标记技术的原理及其在农业中的应用，mRNA差异显示技术的原理。
五、主要参考书目卢向阳,分子生物学,北京：中国农业出版社，2004
汪玉松，邹思湘，张玉静,现代动物生物化学,北京：中国农业科学技术出版社，1999
张玉静,分子遗传学,北京：科学出版社，2000
阎隆飞，张玉麟,分子生物学（第二版）,北京：中国农业大学出版社，1997
六、教学方法、教学内容手段及教学过程的建议本课程是动物科学、动物医学和草业科学专业的一门选修课，要求学生具有比较扎实的生物化学、微生物学知识，具有很强的理论性，同时要求具有较高的实验技能通过本课程的学习可以为学生日后的进一步学习和工作打下良好的理论基础。
适用专业：动物医学专业总学时数：30学时
二、编写说明
（一）课程的地位与性质分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，是当前生命科学中发展最快并正与其他学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。随着分子生物学的迅猛发展，多种重要生物的基因组计划的完成，为人类认识生命现象带来了前所未有的机会，也为人类利用和改造生物创造了极为广泛的前景。
（二）课程目的和任务分子生物学课程的任务是使学生掌握遗传、生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理，从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。分子生物学的主要研究内容包括：DNA重组技术，基因表达调控的研究，生物大分子的结构功能研究，基因组、功能基因组与生物信息学研究。并且还要掌握一些分子生物学的基本实验原理及操作技能，为学生进一步学习专业课打下坚实的基础。
（三）本课程与有关课程的联系分子生物学是由生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞生物学、信息科学等多学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的。由于分子生物学从生命的本质上研究生物活动的规律，所以就自然地渗透到农业的各个学科、各领域中，并成为现代农业及农业生物工程的基础。同时，随着抗病、抗虫、抗除草剂、雄性不育、品质改良等工程生物的大量出现，以及具有重要经济价值的农业生物的基因测序项目的开展，分子生物学在农业上的应用逐渐成为世界范围内的一个热点。本课程主要为学生在今后的课程学习和参加工作后在理论和实验方面奠定基础。
在教学过程中，根据教学大纲的要求，充分利用各种教学手段，包括模型、标本、示教实验、挂图等传统的教学手段和幻灯、投影、录像等电化教学手段使讲授难以表达的抽象理论，或不能直观看到的抽象内容化难为易，化繁为简，提高教学效果。传统的教学手段与电教手段紧密结合互相补充，取长补短，发挥各自的长处，以提高教学质量。
三、大纲内容
（一）教学目的通过本课程的学习，使学生掌握本学科的基本内容和必要的实验技术，为进一步学习多门专业课程和日后的实践工作打下必要的基础。
（二）教学内容和教学要求绪论教学内容：分子生物学的基本含义，主要研究内容，发展简史，研究现状和展望，以及与农业科学的关系。
教学要求：掌握分子生物学的含义和主要研究内容，了解其发展情况和与农业科学的关系。
第一章 生物大分子及其相互作用教学内容：生物活性物质的本质，生物分子内互相作用的化学力，生物分子的自组装，生物分子的相互作用。
重点和难点：生物活性分子的化学本质和特性，生物分子内互相作用的化学力，生物分子和膜的组装，核酸、糖、蛋白质和脂与蛋白质的相互作用。
教学要求：掌握生物活性分子的化学本质和特性，生物分子内互相作用的化学力，生物分子和膜的组装，核酸、糖、蛋白质和脂与蛋白质的相互作用。
第二章 DNA与染色体的结构教学内容：DNA结构的多态性和动态性，DNA的精细结构，DNA的超螺旋结构和拓扑异构酶，DNA的变性、复性和分子杂交，DNA序列的异质性与主要序列类型，DNA序列分析及其进展，DNA与识别专一性碱基顺序蛋白的相互作用。
重点和难点：DNA二级结构的多态性，DNA结构的动态性和呼吸作用，DNA序列的异质性与主要序列类型，DNA序列分析及其进展，DNA与识别专一性碱基顺序蛋白的相互作用。
教学要求：掌握DNA二级结构的多态性，DNA结构的动态性和呼吸作用，DNA序列的异质性与主要序列类型，DNA序列分析及其进展，DNA与识别专一性碱基顺序蛋白的相互作用。
第三章 DNA重组教学内容：同源重组，位点专一性重组，转座重组。
重点和难点：同源重组，位点专一性重组，转座重组。
教学要求：掌握三种类型的重组。
第四章 DNA复制教学内容：DNA复制概况，参与DNA复制的酶、相关蛋白质及酶学机制，DNA复制的几种方式，真核生物DNA复制，端粒及其复制，DNA复制的忠实性及复制调控。
重点和难点：参与DNA复制的酶、相关蛋白质及酶学机制，DNA复制的几种方式，真核生物DNA复制。
教学要求：掌握参与DNA复制的酶、相关蛋白质及酶学机制，DNA复制的几种方式，真核生物DNA复制。
第五章 基因突变与DNA的损伤及修复教学内容：DNA的损伤和修复，基因突变对生物进化的意义。
重点和难点：DNA损伤的修复，基因突变的类型和意义。
教学要求：掌握DNA的损伤和修复，基因突变的类型和意义。
第六章 蛋白质的生物合成教学内容：遗传密码，tRNA，rRNA，核糖体，蛋白质生物合成的机制，基因表达在翻译水平的调控，新生肽的跨膜运输，蛋白质生物合成与蛋白质组学。
重点和难点：基因表达在翻译水平的调控，新生肽的跨膜运输，蛋白质生物合成与蛋白质组学。
教学要求：掌握基因表达在翻译水平的调控，新生肽的跨膜运输，蛋白质生物合成与蛋白质组学。
第七章 原核生物基因表达调控教学内容：原核生物基因表达调控概述，乳糖操纵子，色氨酸操纵子，阿拉伯糖操纵子，组氨酸操纵子，正调控和负调控。
重点和难点：乳糖操纵子，色氨酸操纵子，阿拉伯糖操纵子，正调控和负调控。
教学要求：掌握乳糖操纵子，色氨酸操纵子，阿拉伯糖操纵子，正调控和负调控。
第八章 真核生物基因表达调控教学内容：真核生物基因表达调控概述，真核生物基因转录水平调控，mRNA前体的可变剪接，RNA编辑。
难点和重点：真核生物基因转录水平调控，mRNA前体的可变剪接，RNA编辑。
教学要求：掌握真核生物基因转录水平调控，mRNA前体的可变剪接，RNA编辑。
第九章 分子生物学技术及其在农业中的应用简介教学内容：聚合酶链式反应技术、分子标记技术、反义RNA技术、基因敲除技术和DNA芯片技术及其在农业中的应用，mRNA差异显示技术。
重点和难点：聚合酶链式反应技术、分子标记技术及其在农业中的应用，mRNA差异显示技术。
教学要求：掌握聚合酶链式反应技术、分子标记技术的原理及其在农业中的应用，mRNA差异显示技术的原理。
五、主要参考书目卢向阳,分子生物学,北京：中国农业出版社，2004
汪玉松，邹思湘，张玉静,现代动物生物化学,北京：中国农业科学技术出版社，1999
张玉静,分子遗传学,北京：科学出版社，2000
阎隆飞，张玉麟,分子生物学（第二版）,北京：中国农业大学出版社，1997
六、教学方法、教学内容手段及教学过程的建议本课程是动物科学、动物医学和草业科学专业的一门选修课，要求学生具有比较扎实的生物化学、微生物学知识，具有很强的理论性，同时要求具有较高的实验技能通过本课程的学习可以为学生日后的进一步学习和工作打下良好的理论基础。
