渔业学院本科课程教学大纲 《分子生物学》教学大纲 一、基本信息 课程名称 分子生物学 课程号SH414 课程类型 东专业推荐选修课 ☐实验学时 分 2 普通生物学、生物化 适用对象水 生物 门重要课程 切的关系，是分子降 生物化学等有密 术因程 物 木平生食现象及生命活动规律的生物学 究生物大分子（蛋白质、核酸)结构、功能 以及相互关系. 课程简介 要以理论学为主，内容以酸的相关内为主线，包括核酸的结构、复制、转录以及 白质翻译的详细机制，以及真核、原核基因表达调控的机制和研究进展，同时介绍免疫分 子生物学和病毒分子生物学的相关内容。通过该课程的学习，使学生能够有比较全而的分 子生物学基础，为以后本专业其他专业课的学习和未来从事生命科学类的教学、研究等工 作打下基础。 二、教学目标及任务 是研究核酸等生物大分子的功能、形态结构特征及其规律的 在通过较少的学时数 中 应用。其任务是 》通过核 索生物大 九 基因表达与生物体机能的相关性：4）引用一系列分子生物学研究工作实例，将分子生物学的基本研究思路和 本研究方法介绍给学生。 三、学时分配 本课程总学时42学时，其中理论讲授42学 章节 章节内容 讲 实验 实践 合计 第一章 第二育 染色体与DNA 第三章 生物信息的传递（上 第四章 生物信的传递（卜 第五草章 分子生物学研光法（上） 弟六章 分子生物学研法（下） 第七章 基因的表达与调控（上） 第八章 基因的表达与调控（下） 第九章 疾病与人类健康 第十章 基因与发有 第十 基因组与比较基因组 章 合计 36 36 四、教学内容及教学要求 笔一音绪论 第一节引音 398
渔业学院本科课程教学大纲 398 《分子生物学》教学大纲 一、基本信息 课程名称 分子生物学 课程编号 FISH4214 英文名称 Molecular Biology 课程类型 本专业推荐选修课 总学时 36 理论学时 36 实验学时 实践学时 学 分 2 预修课程 普通生物学、生物化学 适用对象 水产养殖学专业 课程简介 分子生物学是生物科学专业的一门重要课程，与先行的普通生物学和生物化学等有密 切的关系，是分子克隆技术、基因过程、细胞生物学等课程的重要理论基础。 分子生物学是在分子水平上研究生命现象及生命活动规律的生物学分支学科，主要研 究生物大分子（蛋白质、核酸）结构、功能、生物合成与调控、以及相互关系。本课程主 要以理论教学为主，内容以核酸的相关内容为主线，包括核酸的结构、复制、转录以及蛋 白质翻译的详细机制，以及真核、原核基因表达调控的机制和研究进展，同时介绍免疫分 子生物学和病毒分子生物学的相关内容。通过该课程的学习，使学生能够有比较全面的分 子生物学基础，为以后本专业其他专业课的学习和未来从事生命科学类的教学、研究等工 作打下基础。 二、教学目标及任务 分子生物学是研究核酸等生物大分子的功能、形态结构特征及其规律的科学。本课程旨在通过较少的学时数 就能让学生掌握蛋白质和核酸的基本性质和一定的操作技能，熟悉分子克隆的过程及这门学科在不同研究领域 （水产领域）中的应用。其任务是：1）通过核酸分子精细结构和原核、真核生物基因组结构的介绍，激发学生 探索生物大分子奥秘的求职欲望；2）通过原核和真核生物基因表达调控的详细介绍，向学生揭示基因表达的精 细性、复杂性和高度可调控性；3）通过“基因与发育”的介绍，揭示基因表达的时空差异，向学生进一步揭示 基因表达与生物体机能的相关性；4）引用一系列分子生物学研究工作实例，将分子生物学的基本研究思路和基 本研究方法介绍给学生。 三、学时分配 本课程总学时 42 学时，其中理论讲授 42 学时，实验及实践 0 学时，具体分配见下表： 教学课时分配 章 节 章节内容 讲课 实验 实践 合计 第一章 绪论 1 1 第二章 染色体与 DNA 2 2 第三章 生物信息的传递（上） 6 6 第四章 生物信息的传递（下） 6 6 第五章 分子生物学研究法（上） 6 6 第六章 分子生物学研究法（下） 4 4 第七章 基因的表达与调控（上） 4 4 第八章 基因的表达与调控（下） 4 4 第九章 疾病与人类健康 1 1 第十章 基因与发育 1 1 第十一 章 基因组与比较基因组学 1 1 合 计 36 36 四、教学内容及教学要求 第一章 绪论 第一节 引言
流业学院本科课程教学大纲 主要研究内容 因表 组技术 , 研究 本童置点、难点：基因工程，基因表达调控。结构生物学，生物信息学等生物概今上的理解 本率教学要求：了解分子生物学在现在生物技术研究中的作用：理解基因工程的发明过程：掌捏生物工程的概念， 基因工程诞生的基础」 第二章染色体与DNA 镇一节热色体 1.染色体概述 2.真核细胞染色体的组成 3.原核生物基因组 第二节DNA的结构 1.DNA的一级结构 2.DNA的二级结构 3.DNA的高段铬 第三节DNA的复制 I.DNA的半保留复制 2,复制的起点、方向和速度 复制的几种主要方式 第四节原生物和真技生物DNA复制的点 物DN 第五 的修复 4.DNA的直接修复 第六节DNA的转座 1.转座子的分类和结构特征 2.真核生物中的转座子 3转座作用的机制 4,转座作用的遗传学效应 习题要点：DNA的一、二、三级结枸特征，原核生物与真核生物基因组的特点，原核生物DNA复制。 本章重点、难点：基因组的结构特点：基因的复制和修复。 本童数学要求：了解染色体的结构特点：理解真核基因的特点，理解基因的复制及修复特点：苹提基因的概念， 真核生物及原核生物基因组的结构与特点。 第三章生物信息的传递（上） 一从DNA到RNA 第一节RNA转录的基本过程 1,模板识别 2.转录起对 3.转录延 4.转录终止 39
渔业学院本科课程教学大纲 399 第二节 分子生物学简史 第三节 分子生物学的主要研究内容 1．DNA 重组技术 2．基因表达调控研究 3．结构分子生物学 4．基因组、功能基因组与生物信息学研究 习题要点：早期科学家对遗传物质的实验验证，定义 DNA 重组技术和基因工程技术，近代分子生物学的主 要成就 本章重点、难点：基因工程，基因表达调控，结构生物学，生物信息学等生物概念上的理解 本章教学要求：了解分子生物学在现在生物技术研究中的作用；理解基因工程的发明过程；掌握生物工程的概念， 基因工程诞生的基础。 第二章 染色体与 DNA 第一节 染色体 1．染色体概述 2．真核细胞染色体的组成 3．原核生物基因组 第二节 DNA 的结构 1．DNA 的一级结构 2．DNA 的二级结构 3．DNA 的高级结构 第三节 DNA 的复制 1．DNA 的半保留复制 2．复制的起点、方向和速度 3．复制的几种主要方式 第四节 原核生物和真核生物 DNA 复制的特点 1．原核生物 DNA 复制的特点 2．真核生物 DNA 复制的特点 3．DNA 复制的调控 第五节 DNA 的修复 1．错配修复 2．切除修复 3．重组修复 4．DNA 的直接修复 5．SOS 反应 第六节 DNA 的转座 1．转座子的分类和结构特征 2．真核生物中的转座子 3．转座作用的机制 4．转座作用的遗传学效应 习题要点：DNA 的一、二、三级结构特征，原核生物与真核生物基因组的特点，原核生物 DNA 复制。 本章重点、难点：基因组的结构特点；基因的复制和修复。 本章教学要求：了解染色体的结构特点；理解真核基因的特点，理解基因的复制及修复特点；掌握基因的概念， 真核生物及原核生物基因组的结构与特点。 第三章 生物信息的传递（上）——从 DNA 到 RNA 第一节 RNA 转录的基本过程 1．模板识别 2．转录起始 3．转录延伸 4．转录终止
渔业学院本科课程教学大纲 第二节转录机器的主要成分 转录复合 第三节肩动 转起的 2.启动子区的识别 3,RNA聚合与启动子区的结合 4.10区与.3区的最佳间距 5,增强子及其功能 6。直核生物自动子对转录的时 7.转录的抑制 第四节原核与真核生物mRNA的特征比较 1,原核生物mRNA的特征 2,真核生物mRNA的特征 第五节终止和抗终止 1.不依赖于p因子的终止 2,依赖于p因子的终止 3,抗正 第六节内含子的剪接、编辑、耳编码及化半修饰 I,RNA中的内于 2.mRNA的剪接 3.RNA的编辑、再编码及化学修饰 三物进化中的 述R 的基本过程：RNA聚 因子 生物RN和真传生物A的区别：学程RNA转来的 的组成 第四章生物信息的传递（下） 从 RNA到蛋白质 第一节造传码 联子 联子率码及其破 2,遗传密码的性质 第一若BNA 1.RNA的L形三级结相 2RNA的功能 3RNA的中米 4.氨酰-RNA合成酶 第三节核精体 1,核塘体的结栏 2。核糖体的功能 第四节蛋白质合成的生物学机制 1.氨基酸的活化 2.翻译的起城 3.肽链的延伸 4,肽链的终止 5.蛋白质前体的加工 6,蛋白质的折叠 7,蛋白质合成的抑制剂 400
渔业学院本科课程教学大纲 400 第二节 转录机器的主要成分 1．RNA 聚合酶 2．转录复合物 第三节 启动子与转录起始 1．启动子区的基本结构 2．启动子区的识别 3．RNA 聚合酶与启动子区的结合 4．-10 区与-35 区的最佳间距 5．增强子及其功能 6．真核生物启动子对转录的影响 7．转录的抑制 第四节 原核与真核生物 mRNA 的特征比较 1．原核生物 mRNA 的特征 2．真核生物 mRNA 的特征 第五节 终止和抗终止 1．不依赖于 ρ 因子的终止 2．依赖于 ρ 因子的终止 3．抗终止 第六节 内含子的剪接、编辑、再编码及化学修饰 1．RNA 中的内含子 2．mRNA 的剪接 3．RNA 的编辑、再编码及化学修饰 4．核酶 5．RNA 在生物进化中的地位 习题要点：简述 RNA 转录的基本过程；RNA 聚合酶各亚基的作用；大肠杆菌终止子的结构。 本章重点、难点：RNA 转录的基本过程；RNA 聚合酶的组成；对启动子、增强子、终止子的理解。 本章教学要求：了解 ρ 因子在终止中的作用；理解原核生物 RNA 和真核生物 RNA 的区别；掌握 RNA 转录的概 念及基本过程；掌握原核生物 RNA 聚合酶的组成。 第四章 生物信息的传递（下）——从 mRNA 到蛋白质 第一节 遗传密码——三联子 1．三联子密码及其破译 2．遗传密码的性质 第二节 tRNA 1．tRNA 的 L 形三级结构 2．tRNA 的功能 3．tRNA 的种类 4．氨酰-tRNA 合成酶 第三节 核糖体 1．核糖体的结构 2．核糖体的功能 第四节 蛋白质合成的生物学机制 1．氨基酸的活化 2．翻译的起始 3．肽链的延伸 4．肽链的终止 5．蛋白质前体的加工 6．蛋白质的折叠 7．蛋白质合成的抑制剂
流业学院本科课程教学大纲 第五节蛋白质转运机 翻译后转运机 专运机制 4.蛋白质的 码的特征：RNA的组成和结构：真核生物核糖体的活性中心 本章重点、差点， 功 蛋白质合成和转运机制 本章学要求：了解蛋白质合成中三联子的性质和特点：理解RNA的性质和功能特点：理解直核生物核糖休的 结构功能：掌握蛋白质合成基本过程和转运调控机书 第五章分子生物学研究法（上） DNA,RNA及蛋白质操作技术 第一节重组DNA技术回顺 第二节DNA基本操作技术 1。核算挺胶申泳技术 2.细菌转化与目标DNA分子的增殖 3,聚合酶结反应技术 4.实时定量PCR 5.基因组DNA文库构建 第三节RNA基本操作技术 1.总RNA的提取 2.mRNA的纯径 3.cDNA的合成 4.cDNA文库的构建 ,基因文库的构到 第四节SNP的理论与应用 1.SNP 2.SNP的检测技术 童技术 第六节蛋白质组与蛋白质组学技术 )蛋白压由迹过 3.蛋白质的质谱分析技术 习题要点：简述PCR反应的原理和过程：基因组DNA文库和RNA文库在构建原理和用途上的区别：基因 京降的主要方法及其原理」 本章重点、难点：PCR技术的原理：DNA和RNA在实验操作及用途上的特点：RACE等基因克降技术原理：蛋 白质组学研究技术要点。 本章数学要求：了解近现代重组DNA技术的技术演变，了解获得目的基因的基本方法：理解SNP技术和蛋白质 组学技术的理论和应用：举提重组DNA技术的定义、意义和基本步骤：掌捏PCR技术的主要原理：幸握PCR反 应中各因素的作用：掌捉构建DNA文库和RNA文库的原理和基本操作流程。 第六章分子生物学研究法（下）—基因功能研究技术 第一节基因表达研究技术 1,基因表达系列分析技术 2.RNA的选择性剪接技术 3,泉位杂父技不 4.基因定点突变技术 401
渔业学院本科课程教学大纲 401 第五节 蛋白质转运机制 1．翻译-转运同步机制 2．翻译后转运机制 3．核定位蛋白的转运机制 4．蛋白质的降解 习题要点：遗传密码的特征；tRNA 的组成和结构；真核生物核糖体的活性中心。 本章重点、难点：tRNA 的组成和结构特点，核糖体的功能；蛋白质合成和转运机制。 本章教学要求：了解蛋白质合成中三联子的性质和特点；理解 tRNA 的性质和功能特点；理解真核生物核糖体的 结构功能；掌握蛋白质合成基本过程和转运调控机制。 第五章 分子生物学研究法（上）——DNA、RNA 及蛋白质操作技术 第一节 重组 DNA 技术回顾 第二节 DNA 基本操作技术 1．核算凝胶电泳技术 2．细菌转化与目标 DNA 分子的增殖 3．聚合酶链反应技术 4．实时定量 PCR 5．基因组 DNA 文库构建 第三节 RNA 基本操作技术 1．总 RNA 的提取 2．mRNA 的纯化 3．cDNA 的合成 4．cDNA 文库的构建 5．基因文库的构建 第四节 SNP 的理论与应用 1．SNP 概述 2．SNP 的检测技术 3．SNP 的应用 第五节 基因克隆技术 1．RACE 技术 2．应用 cDNA 差示分析法克隆基因 3．Gateway 大规模克隆技术 4．基因的图位克隆法 第六节 蛋白质组与蛋白质组学技术 1．双向电泳技术 2．蛋白质印迹法 3．蛋白质的质谱分析技术 习题要点：简述 PCR 反应的原理和过程；基因组 DNA 文库和 RNA 文库在构建原理和用途上的区别；基因 克隆的主要方法及其原理。 本章重点、难点：PCR 技术的原理；DNA 和 RNA 在实验操作及用途上的特点；RACE 等基因克隆技术原理；蛋 白质组学研究技术要点。 本章教学要求：了解近现代重组 DNA 技术的技术演变，了解获得目的基因的基本方法；理解 SNP 技术和蛋白质 组学技术的理论和应用；掌握重组 DNA 技术的定义、意义和基本步骤；掌握 PCR 技术的主要原理；掌握 PCR 反 应中各因素的作用；掌握构建 DNA 文库和 RNA 文库的原理和基本操作流程。 第六章 分子生物学研究法（下）——基因功能研究技术 第一节 基因表达研究技术 1．基因表达系列分析技术 2．RNA 的选择性剪接技术 3．原位杂交技术 4．基因定点突变技术
渔业学院本科课程教学大纲 第二节基因除技术 动物基因敲除技术 物非因除技术 第三节蛋白质及RN相互作用技术 移得苗系结 2,酵母双杂交系纺 3。体外蛋白质相互作用技术 4.细胞内蛋白质相互作用研究 一荧光共振能量转移法 5。RNA:技术及比应用 第四节基因花片及数据分析 1,基因芯片技术原理 2.基因芯片的点制过程 3,基因芯片数据分析 第五节利用酵母鉴定肥基因功能 1.酵母的遗传学和分子生物学简介 2,酵母基因转化与形状互初 3.外源基因在酵母中的以 能鉴 第六节其他分子生物学技术 1,凝胶滞缓实影 2.噬菌体展示技才 ·蛋白质磷酸化分析技才 习题要点：原位 原理及基本步 :基因芯片技术对分子生物学研究的意义：列举几种研究DNA利 互作 本章重点、难点 日质相 关技术的概念、原理以及操作流看 本章数学 的 种类及技术要 母的遗传 及其鉴定 第七章基 核基因表达 控模式 控总论 弱化子对基因活性的影响 4.降解物对基因活性的调节 5,细菌的应急反应 第二节乳精操纵子与负控诱导系统 1.酶的诱导 -ae体系受调控的证据 2,操纵子模型及其形响因子 3.ae操以子DNA的调控区域 一p区和O风 4,lae操纵子中的其他问题 第三节色氨驶操纵子与负控阻通系统 1.印操纵子的阻過系统 2.弱化子与前导肽 3.仰操纵子弱化机制的实验依据 4.纵子的其他调控机刺 习题要点：简述代谢物对基因表达调控的两种方式：简述乳糖操纵子的调控模型 本重点、难点乳糖操纵子的时控模型：色氨酸操纵子的负控阻通系统： 本散学要求：了解原核生物基因调控的不类型：理解乳糖操纵子的调控机制：理解色氨酸操纵子的负向调控 机制。 402
渔业学院本科课程教学大纲 402 第二节 基因敲除技术 1．基本原理 2．高等动物基因敲除技术 3．植物基因敲除技术 第三节 蛋白质及 RNA 相互作用技术 1．酵母单杂交系统 2．酵母双杂交系统 3．体外蛋白质相互作用技术 4．细胞内蛋白质相互作用研究——荧光共振能量转移法 5．RNAi 技术及其应用 第四节 基因芯片及数据分析 1．基因芯片技术原理 2．基因芯片的点制过程 3．基因芯片数据分析 第五节 利用酵母鉴定靶基因功能 1．酵母的遗传学和分子生物学简介 2．酵母基因转化与形状互补 3．外源基因在酵母中的功能鉴定 第六节 其他分子生物学技术 1．凝胶滞缓实验 2．噬菌体展示技术 3．蛋白质磷酸化分析技术 习题要点：原位杂交技术的原理及基本步骤；基因芯片技术对分子生物学研究的意义；列举几种研究 DNA 和 蛋白质相互作用的方法，并比较其优缺点。 本章重点、难点：基因敲除、基因芯片、原位杂交等相关技术的概念、原理以及操作流程。 本章教学要求：了解基因敲除、基因芯片技术的定义、原理；理解蛋白质与 DNA 相互作用技术的种类及技术要 点，理解酵母的遗传学地位及其鉴定基因功能上的作用；掌握核酸探针的定义，掌握选择标记的原理。 第七章 基因的表达与调控（上）——原核基因表达调控模式 第一节 原核基因表达调控总论 1．原核基因调控分类 2．原核基因调控的主要特点 3．弱化子对基因活性的影响 4．降解物对基因活性的调节 5．细菌的应急反应 第二节 乳糖操纵子与负控诱导系统 1．酶的诱导——lac 体系受调控的证据 2．操纵子模型及其影响因子 3．lac 操纵子 DNA 的调控区域——P 区和 O 区 4．lac 操纵子中的其他问题 第三节 色氨酸操纵子与负控阻遏系统 1．trp 操纵子的阻遏系统 2．弱化子与前导肽 3．trp 操纵子弱化机制的实验依据 4．trp 操纵子的其他调控机制 习题要点：简述代谢物对基因表达调控的两种方式；简述乳糖操纵子的调控模型。 本章重点、难点：乳糖操纵子的调控模型；色氨酸操纵子的负控阻遏系统。 本章教学要求：了解原核生物基因调控的不同类型；理解乳糖操纵子的调控机制；理解色氨酸操纵子的负向调控 机制