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1、分子生物学分子生物学教学大纲（医学类）教学大纲（医学类）课程编号：28030021课程名称：分子生物学学时与学分：24/1.5先修课程：细胞生物学、生物化学 适应专业：医学类五年制、口腔医学七年制、预防医学、检验及药学等专业教材及参考书：教材：胡维新主编医学分子生物学.北京:科学出版社. 20072007参考书：1冯作化主编.医学分子生物学.北京: 人民卫生出版社. 20052.(美)本杰明卢因编著.基因 VIII. 北京：科学出版社. 20043. Robert F. Weaver 编著. Molecular Biology(第二版). 北京：科学出版社. 2002 4. Sambrook
2、and Ruussell 编著. Molecular Cloning(第三版). 西安：世界图书出版公司. 20025. 胡维新主编.医学分子生物学长沙：中南大学出版社. 20016Timothy M. Cox & John Sinclair 编著. Medicine Molecular Biology. 北京：科学出版社. 20007冯作化主编.医学分子生物学.北京: 人民卫生出版社. 20018陈丙莺，陈子兴，主编. 分子生物学基础与临床. 南京：东南大学出版社. 20009. 张迺蘅主编. 医学分子生物学. 北京：北京医科大学出版社，1999一、课程的性质和任务一、课程的性质和任务本课程
3、是医学类五年制、口腔医学七年制必修基础课、药学四年制选修课，分子生物学是一门从分子水平研究生命现象、生命本质及其规律的科学，近年来已在医药卫生及其它领域有着突飞猛进的发展，已成为医学生教学不可缺少的一部分。本课程的教学目的和任务，是使学生掌握分子生物学的基本理论、基本知识与基本技能，同时熟悉分子生物学在医学领域的应用。了解分子生物学的主要新进展和新技术。二、课程基本要求二、课程基本要求1. 基本理论和基本知识（1）基因、结构基因及基因组的概念；真核基因与原核基因的结构特点；病毒、原核生物和真核生物基因组结构特点。（2）基因表达、多顺反子、反式作用因子、顺式作用元件的基本概念；乳糖操纵子的结构、
4、乳糖操纵子的转录调控机制。（3）DNA 损伤的原因；错配修复、碱基切除修复、核苷酸切除修复、重组修复的概念。（4）核酸分子杂交基本原理；Southern blot 杂交、Northern blot 杂交、Western blot 杂交的原理；PCR 技术原理。（5）限制性核酸内切酶的概念与特点；载体的概念；质粒的特点；基因克隆的基本过程。（6）基因突变的概念；基因突变的类型及特点；基因突变的遗传学效应。（7）基因诊断的概念及其特点；血红蛋白病的基因诊断常用技术。（8）基因治疗的概念、基本策略及常用载体。三、课程的基本内容及重点、难点三、课程的基本内容及重点、难点第二章 基因与基因组目的要求掌握
5、：基因及基因组的概念；真核基因的结构；病毒、原核生物和真核生物基因组结构特点。熟悉：质粒、转座因子、基因家族的特征。人类基因组的特点；基因组学的概念。 了解：乙肝病毒、反转录病毒基因组结构特点；人类基因组计划；基因组学的研究内容。重点：基因的结构；病毒、原核生物和真核生物基因组结构特点。难点：基因的结构。讲课时数：2 学时教学内容：第一节 基因1.基因概念的发展2.基因的化学本质3.基因的概念4.基因的结构第二节 基因组1.病毒基因组2.原核基因组3.真核基因组4.人类基因组5.基因组学教学方法（建议）： 讲授法为主教学手段：多媒体教学第五章 基因表达的调控目的要求掌握: 基因表达、多顺反子、
6、反式作用因子、顺式作用元件的基本概念；乳糖操纵子的结构、乳糖操纵子的转录调控机制。熟悉: 基因表达调控的主要环节；原核基因表达和真核基因表达的特点；真核生物基因组DNA 水平调控的不同方式；选择性剪接的意义；反式作用因子的结构。了解: 原核生物翻译水平的调控机制；真核基因转录水平的调控机制。重点: 乳糖操纵子的转录调控机制。难点：乳糖操纵子的转录调控机制。讲课时数：3 学时教学内容：第一节 原核生物基因表达的调控1原核生物基因表达的特点2原核生物基因表达调控的机制转录起始的调控；转录终止的调控；翻译水平的调控第二节 真核生物基因表达的调控1真核生物基因表达的特点2真核生物基因表达调控的机制基因
7、组 DNA 水平的调控；转录水平的调控；转录后水平的调控；翻译水平的调控；翻译后水平调控第三节 基因表达的调控网络与协同控制教学方法（建议）：讲授法教学手段：多媒体教学第六章 DNA 损伤与修复目的要求掌握：错配修复、碱基切除修复、核苷酸切除修复、重组修复的概念。熟悉：错配修复、碱基切除修复、核苷酸切除、重组修复的主要机制；DNA 损伤的原因。了解：其它修复方式及机制。重点：错配修复、碱基切除修复、核苷酸切除修复与重组修复。难点: 错配修复、碱基切除修复、重组修复的机制。讲课时数：2 学时教学内容：第一节 DNA 损伤的原因及后果1 DNA 分子的自发性损伤DNA 复制产生误差；DNA 的自发
8、性化学变化；2 物理因素引起的 DNA 损伤紫外线照射引起的 DNA 损伤；电离辐射引起的 DNA 损伤；3 化学因素引起的 DNA 损伤烷化剂对 DNA 的损伤；碱基类似物、修饰剂对 DNA 的损伤；DNA 损伤的后果4. DNA 损伤的检测和 DNA 损伤相关的蛋白质第二节 DNA 修复1错配修复2. 直接修复3碱基切除修复4. 核苷酸切除修复5重组修复6跨损伤修复7线粒体损伤和修复8. 基因的损伤与修复异常所致的疾病教学方法（建议）： 讲授法教学手段：多媒体教学第七章 基因结构与表达分析的基本策略目的要求：掌握：核酸分子杂交基本原理；Southern blot 杂交、Western bl
9、ot 杂交的原理；PCR 技术原理。熟悉：DNA 双脱氧末端终止法原理。了解： Northern blot 杂交；DNA 芯片技术原理；RT-PCR 和 Real-time PCR 技术原理及应用。重点：Southern blot 杂交和 PCR 技术原理。难点：PCR 和 DNA 双脱氧末端终止法测序原理。 讲课时数：3 学时教学方法（建议）： 讲授法教学手段：多媒体教学教学内容： 第一节 DNA 序列分析1. 双脱氧末端终止法2. 化学降解法3. DNA 序列分析的自动化第二节 核酸分子杂交技术1 核酸分子杂交的原理2 Southern 印迹杂交3 Northern 印迹杂交4 斑点杂交和
10、狭缝印迹杂交5 原位杂交6 液相杂交第三节 聚合酶链式反应 1. PCR 反应基本原理2. 耐热的 DNA 聚合酶3. PCR 引物及设计原则4. PCR 反应条件的优化5. 常用的 PCR 改进技术第四节 基因芯片和微阵列技术1芯片制备技术 2样品制备与杂交反应 3DNA 芯片技术的主要应用第五节 Western 免疫印迹技术第六节 基因结构与表达分析的其它技术 1.cDNA 末端快速扩增技术2.PCR 产物单链构象多态性检测3.限制性片段长度多态性第八章 基因工程与基因体外表达目的要求掌握：限制性核酸内切酶的概念与特点；质粒载体的特点；基因克隆的基本过程；。熟悉：真核细胞转染的方法及基本原
11、理。外源基因在大肠杆菌和哺乳动物细胞中表达的基本要素。了解：其他常用工具酶的特点；定点诱变技术原理。重点：基因克隆的基本过程。难点：互补筛选。讲课时数：3 学时教学内容：第一节 基因克隆工具酶1.限制性核酸内切酶2.其他常用工具酶第二节 基因克隆的载体1.常用的克隆载体质粒、 噬菌体、黏性质粒、M13 噬菌体、病毒载体2.表达载体原核表达载体、真核表达载体第三节 基因克隆的基本过程1.目的基因获取2.载体的选择和准备3.DNA 片段的体外连接4.重组 DNA 导入宿主细胞5.重组 DNA 的筛选与鉴定第四节 真核细胞的转染1.真核细胞转染的方法与基本原理2.转染细胞的筛选第五节 基因的改造1.
12、基因定点诱变技术2.基因定点诱变技术的应用第六节 克隆基因的表达1.大肠杆菌表达系统2.哺乳动物细胞表达系统3.其他表达系统第七节 电子克隆教学方法（建议）： 讲授法教学手段：多媒体教学第十一章 疾病产生的分子基础目的要求掌握：基因突变的概念；基因突变的类型及特点；基因突变的遗传学效应。熟悉：血红蛋白病的发病分子机制；细胞间异常信号、细胞内因素、翻译后加工运输障碍及病原生物基因导致的疾病。了解：常用的基因功能分析方法。 重点：翻译后加工运输障碍。难点：疾病分子机制的研究策略。讲课时数：2 学时教学内容：第一节 基因结构改变引起疾病1基因突变的类型2基因突变的遗传效应4 结构基因变异引起疾病5
13、调控序列变异引起疾病第二节 细胞间异常信号导致基因表达异常 1细胞间信号异常与疾病第三节 细胞内因素导致基因表达异常引起的疾病1细胞内信号异常2异常 DNA 甲基化第四节 翻译后加工运输障碍引起疾病1 翻译后加工2 酪氨酸酶翻译后加工异常与白化病第五节 蛋白质降解异常引起疾病1 蛋白质降解异常2 泛素-蛋白酶体途径第六节病原生物基因引起疾病1病原生物基因引起疾病的机理及特点第七节疾病分子机制的研究策略1 基因结构人分析主要方法2 基因表达水平分析主要技术3 基因功能研究与疾病机制分析教学方法（建议）： 讲授法教学手段：多媒体教学第十二章 基因诊断目的要求掌握：基因诊断的概念及其特点；血红蛋白病
14、的基因诊断常用技术。熟悉：基因诊断技术路线和方法的选择。 了解：传染病和肿瘤的基因诊断。重点：血红蛋白病的基因诊断常用技术。 难点：血红蛋白病的基因诊断。讲课时数：3 学时教学内容：第一节 基因诊断的技术和方法1. 基因诊断概念、特点及临床意义2. 基因诊断中常用的分子生物学技术核酸分子杂交、聚合酶链式反应、单链构象多态性、限制性片段长度多态性、单核苷酸多态性、DNA 序列测定、生物芯片3. 基因诊断技术路线和方法的选择直接诊断途径、间接诊断途径第二节 遗传病的基因诊断1. 血红蛋白病镰状细胞贫血病、地中海贫血第三节 传染病的基因诊断1. 病毒性疾病2. 细菌引起的疾病第四节 肿瘤的基因诊断1
15、. 原癌基因与抑癌基因的检测2. 常见肿瘤的基因诊断第五节 基因诊断在法医学上的应用1.指纹图教学方法（建议）： 讲授法教学手段：多媒体教学第十三章 基因治疗原理与研究进展目的要求掌握：基因治疗的基本策略及常用载体。 熟悉：基因转移的基本技术；基因干预的常用方法；治疗基因的受控表达原理与方法了解：基因治疗的应用研究；基因治疗的前景与问题。重点：基因治疗的基本策略及常用载体。难点：治疗基因的受控表达原理与方法。讲课时数：4 学时教学内容：第一节 基因治疗的基本策略1基因置换2基因添加3基因干预4自杀基因治疗自杀基因系统；旁观者效应5基因免疫治疗第二节 基因转移的基本技术1病毒介导的基因转移系统反
16、转录病毒载体：反转录病毒前病毒的结构特点腺病毒载体腺病毒相关病毒（AAV）载体单纯性疱疹病毒(HSV)载体：HSV 的特点与用途2非病毒载体介导的基因转移系统脂质体介导的基因转移技术受体介导的转移技术基因直接注射技术第三节 基因转移的靶细胞 1造血细胞 2皮肤成纤维细胞 3肝细胞 4血管内皮细胞5. 淋巴细胞6. 肌肉细胞7. 肿瘤细胞8.其他细胞 第四节 基因干预1 反义 RNA 反义 RNA 与基因表达调控；受体介导反义 RNA 转移技术；反义 RNA 的应用前景基因内部调节机制2 RNA 干扰 RNA 干扰现象；RNA 干扰的机制；RNA 干扰的应用前景3 核酶 核酶的设计；核酶的应用1 三链 DNA 三链 DNA 与基因表达；作用机制；技术关键；三链 DNA 的应用研究；体内应用面临的
