医学分子生物学教学大纲

《医学分子生物学》

(供中药，制药，药检专业用)

教

学

大

纲

湖南中医药高等专科学校药学系

《医学分子生物学》教学大纲

(供中药，制药,药检专业用)

一、大纲说明

（一）课程的学科性质、研究对象和任务

医学分子生物学是研究生命化学的科学，它在分子水平探讨生命的本质，即研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节及其在生命活动中的作用。医学分子生物学是学生必修的基础医学课程，为学习其它课程、在分子水平上认识病因和发病机理、诊断和防止疾病奠定扎实的基础。当今生物化学越来越多的成为生命科学的共同语言，它已成为生命科学领域的前沿学科。 （二）课程的地位、作用

医学分子生物学是在分子水平上阐明生命现象的科学，它的理论和技术已经渗透到其他基础医学和临床医学和整个医药卫生的各个领域，被用以解决医学各门学科中存在的问题。分子病理学、分子药理学、免疫化学、临床酶学以及生物工程学等相继崛起，使生化药物和生物工程产品应用于临床实践，前景诱人。 医学生物化学是医学科学重要的一门基础课，作为医学生，应很好学习并系统地掌握其基础理论知识和必要的技术手段。掌握了医学分子生物学知识，对于学习基础理论和在实践中应用会有很多帮助。

现代的生化理论和技术有着广泛的实用价值。应用生化技术检查体内代谢改变的某些指标，对疾病的诊断可提供重要的参考；根据生化理论解释病因，对于某些疾病设立施治方案具有针对性。总之，医学生物化学的理论知识与技术，是现代基础和临床医学理论及实践体系中的一个重要组成部分。 （三）课程的教学目的和要求

这门课主要向学生传授遗传信息的贮存、传递与表达（DNA的生物合成、RNA的生物合成、蛋白质的生物合成、基因表达调控、基因重组与基因工程）；细胞间信息传递；血液、肝的生物化学；钙、磷代谢与微量元素等生命科学内容，使医学学生为深入学习其他医学基础课、临床医学课程乃至毕业后的继续教育、医学各学科的研究工作中在分子水平上探讨疾病的病因、发病机理及疾病诊断、预防、治疗奠定理论与实验基础。

为了学习和掌握分子生物学的原理和方法，要求学生必须具有较好的生物学

2

物理学和化学方面的基础，能够将这些基础知识运用到医学分子生物学的学习中，要求学生能从生物大分子的组成﹑结构和性质去认识结构与功能的关系；物质代谢和能量代谢的关系以及代谢调节的意义；基因信息传递的分子基础；重组DNA和基因工程技术及其与医学应用的联系；细胞信息传递以及与临床密切相关的血液生化、肝胆生化，基因诊断，基因治疗等。 （四）课程选用的教材、教学的基本内容和重点

本大纲的配套教材为药立波主编的《医学分子生物学》（人民卫生出版社出版，第三版）。

从医学分子生物学不断发展与其应用范围日益扩大的实际考虑，为密切结合教学需要，本课程参考现行学时数主要介绍以下几方面内容：

（1）阐明遗传学中心法则所揭示的信息流向，包括DNA复制、RNA转录、翻译、DNA的损伤与修复、基因表达调控；

（2）概要地介绍与疾病相关的分子生物学基础；

（3）概要地介绍重组DNA和基因工程技术及其与医学应用的联系、基因操作，基因诊断；

（4）概要地介绍细胞信息传递及其途径； （五）课程的教学方法、教学手段和特点

⒈讲课 根据具体教学内容，采用大班讲授与小班讨论相结合的方法。教师在充分备课、写好教案、集体备课的基础上，利用制作好的多媒体教学课件，加强直观教学，以加深学生对有关内容的理解和记忆。讲课要采用启发诱导，实例分析，习题作业，课堂讨论等多种形式，生动活泼，突出重点和难点，以调动学生的思维活动，培养分析问题和解决问题的能力。对学有余力的学生，积极开展第二课堂，因材施教。

⒉实验 通过多媒体手段下载有关生化实验的最新方法和技术播放给学生观看，尽可能让学生了解本学科的前沿知识。

⒊自学和第二课堂活动 学生在听课和实验的基础上，积极主动地自学。对学有余力的学生，通过指定课外阅读资料，翻译专业文献，专题讲座，组织业余兴趣小组等形式适当提高。对学习有困难的学生，应帮助其分析原因，指导学习方法。 ⒋复习过程中，及时了解学生学习情况，针对存在的问题进行答疑。

3

（六）学习本课程的基本方法和途径

本课程的一个特点是各章节之间联系紧密，与其它学科也有很大联系。因此，在学习过程中必须加强相关章节、相关学科知识的学习，特别是必须在学好有机化学、生物学等学科的基础上，才能较好地理解生物化学的有关内容；另一个特点是内容较抽象，自学难度较大，必须进行课前预习，充分利用老师的课堂讲授理解所学的内容，课后及时复习，一定的习题练习也有助于理论知识的理解。 由于学生需要学习的课程多，学习任务繁重，不可能对每门课程的所有内容都能全面掌握，因此，必须根据教学大纲，抓住重点，有目的地对要求掌握的内容在理解的基础上进行记忆。可采用循环学习法，即每隔一定时间复习一次，但复习一次相同内容所用的时间越来越短，印象却越来越深，从而达到巩固知识的目的。 二、教学内容

本大纲共二十五章，内容要求划分为掌握、熟悉和了解三个层次。 绪 论

教学目的与要求 【掌握】

医学分子生物学的概念。 【熟悉】

医学分子生物学的研究内容。 【了解】

医学分子生物学与其它学科之间的关系，它的发展史以及现状和未来。 教学内容

1．医学分子生物学的定义

2．医学分子生物学发展中的重要事件 3．医学分子生物学的现状和未来 教学方法

课堂讲述结合多媒体图片教学，重点内容详细讲解，特别是绪论部分要多举实例让学生更好的理解

第一章 基因的结构与功能

4

教学目的与要求 【掌握】

1．核酸的化学组成 2．DNA三级结构 3．RNA的结构与功能 【熟悉】

基因的功能与组构 【了解】

1．小分子RNA的种类和功能， 2．核酸酶 教学内容

第一章 基因的结构与功能 第一节 基因的化学结构 一、DNA和RNA的化学组成 二、DNA的一级结构 三、DNA的二级结构

四、DNA在细胞内组装为致密结构 第二节 基因的功能与组构

一、结构基因为多肽链和特定RNA分子编码 二、基因包含结构基因和调控基因 第三节 RNA的结构与功能 一、信使RNA具有特征结构

二、转运RNA有氨基酸接纳茎和反密码环 三、核糖体RNA是核糖体的组成部分 二、小分子RNA有不同的种类和功能 第四节 核酸酶 教学方法

本章的难点是基因的结构及基因结构与功能的关系，讲授过程中充分利用多媒体课件，用动画等三维空间结构图形象、生动地讲授结构基因和调控基因的相互作

5

用及其空间结构。 第二章 基因组的结构与功能 【掌握】

人基因组存在大量重复序列的特点 【熟悉】

原核生物基因组的结构与功能 【了解】

1．多基因家族与假基因 2．病毒基因组的结构与功能 教学内容

第一节 人基因组的结构与功能 一、人基因组中只有不到三万种基因 二、人基因组中存在大量重复序列 三、多基因家族与假基因

四、线粒体DNA结构有别于染色体DNA 第二节 原核生物基因组的结构与功能 一、原核生物基因以操纵子方式组构 二、原核生物中的质粒DNA 第三节 病毒基因组的结构与功能 教学方法

首先从基因组在生命活动中发挥着不可替代的作用，激发学生的学习兴趣。讲授过程中分析与综合相结合、常规讲授与多媒体教学相结合、启发式教学与课堂讨论教学相结合等教授方法。 第三章 基因组复制 教学目的与要求 【掌握】

1．DNA复制过程的共同特点 2．原核生物DNA复制的基本过程 3．真核生物DNA复制的基本过程。

6

4．真核生物DNA复制与原核生物的主要不同点 【熟悉】

1．基因组DNA复制的基本过程 2．原核生物DNA复制的调控 3．真核生物DNA复制的调控 【了解】

某些病毒基因组的复制 教学内容

第一节 基因组DNA复制的基本过程和共同特点 一、DNA复制是酶促化学反应 二、DNA复制的基本过程 三、DNA复制过程的共同特点 四、DNA复制的保真性 第二节 原核生物DNA的复制 一、大肠杆菌DNA聚合酶

二、大肠杆菌基因组DNA复制的基本过程 三、原核生物DNA复制的调节 第三节 真核生物DNA的复制

一、真核生物DNA复制与原核生物的主要不同点 二、真核生物染色体DNA复制的基本过程 三、真核生物DNA复制的调节 四、线粒体DNA的复制 第四节 某些病毒基因组的复制 一、腺病毒DNA的复制 二、单链DNA病毒基因组的复制 三、反转录病毒基因组的复制 四、乙型肝炎病毒基因组的复制 教学方法

以DNA复制所需的条件为主线，讲授过程中联系前面已讲授的DNA双螺旋结构知

7

识，做到知识的连贯，充分利用多媒体课件，用动画等三维空间结构图形象、生动地讲授DNA生物合成过程。 第四章 DNA的损伤与修复 教学目的与要求 【掌握】 DNA损伤的修复 【熟悉】

1．DNA损伤的多种因素 2．DNA损伤的机制 【了解】

DNA损伤和修复的意义 教学内容 第一节 DNA损伤

一、导致DNA损伤的多种因素及其机制 二、DNA损伤以多种类型存在 第二节 DNA损伤的修复 一、某些DNA损伤可以直接修复

二、切除修复是最普遍的DNA损伤修复方式 三、DNA严重损伤时需要进行重组修复 四、跨越DNA损伤的复制后修复 第三节DNA损伤和修复的意义 一、DNA损伤具有双重效应

二、DNA损伤修复障碍与多种疾病相关 教学方法

以DNA损伤的多种机制及其修复方法为主线，讲授过程中联系前面已讲授的DNA复制过程的知识，充分利用多媒体课件，使抽象的内容形象化。 第五章 基因表达 教学目的与要求 【掌握】

8

1． mRNA、tRNA，rRNA在翻译过程中的作用和相互配合关系。 2． 遗传密码的特点 3． 密码子和反密码子的关系 【熟悉】

1． 遗传密码表的用法

2． 翻译的起始、肽链的延长、肽链的终止过程 3． 翻译后的加工 【了解】

1． 原核、真核生物翻译起始的异同 2． 蛋白质生物合成与医学的关系 教学内容

第一节 RNA的转录合成 一、mRNA是翻译的直接模板 二、核蛋白体是肽链合成的场所 三、tRNA和氨基酰-tRNA

第二节 蛋白质的生物合成——翻译 一、翻译的起始 二、肽链的延长 三、肽链合成的终止 教学方法

以蛋白质生物合成所需的条件为主线，将真核生物和原核生物的蛋白质生物合成过程作比较，充分利用多媒体课件动画的形式使内容直观化。 第六章 基因表达调控 教学目的与要求 【掌握】

1． 基因表达的概念 2． 乳糖操纵子调节机制

3． 顺式作用元件和反式作用因子 【熟悉】

9

1． 基因表达调控的基本原理 2． 原核基因转录调节特点 3． 真核基因组结构特点 4． 真核基因表达调节特点 【了解】

1． 基因表达的方式 2． 其他转录调节机制 教学内容

第一节 基因表达调控基本概念与原理 一、基因表达的概念

二、基因表达的时间性及空间性 三、基因表达的方式

四、基因表达调控的生物学意义 五、基因表达调控的基本原理 第二节 原核基因转录调节 一、原核基因转录调节特点 二、乳糖操纵子调节机制 三、其他转录调节机制 第三节真核基因转录调节 一、真核基因组结构特点 二、真核基因表达调控特点 三、真核基因转录激活调节 教学方法

以原核生物乳糖操纵子调节机制为主线，常规讲授与多媒体教学相结合、启发式教学与课堂讨论教学相结合等教授方法。 第七章 基因组学及相关组学 教学目的与要求 【掌握】 1．基因组学概念

10

2．功能基因组学概念 3．蛋白质组学概念 【熟悉】

1．人类基因组计划

2．后基因组时代生命科学的发展趋势 3．功能基因组学 4．蛋白质组学 【了解】 1． 转录组学 2． 蛋白质组数据库 3． 基因组学相关领域 教学内容 第一节 基因组学 一、基因组学的概念 二、人类基因组计划 第二节 后基因组学 一、功能基因组学 二、转录组学 第三节 蛋白质组学

一、蛋白质组和蛋白质组学的概念 二、蛋白质组与基因组的比较 三、蛋白质组学研究的内容和方法 四、蛋白质组数据库 五、蛋白质组学的应用及进展

第四节 后基因组时代生命科学的发展趋势 一、基因组学研究的深入 二、基因组学相关领域

三、基因组与后基因组研究将引发医学革命教学方法

11

讲授时可以先从人类基因组计划开始介绍，主要介绍最近的现代分子生物学基因组的进展，从而激发学生的兴趣。 第八章 细胞信息传导 教学目的与要求 【掌握】

1． 细胞间信使物质与细胞内信使物质（第二信使） 2． 受体的概念、分类、 3． 受体作用的特点

4． 膜受体介导的信息传递方式 5． 胞内受体介导的信息传递 【熟悉】

1． 受体的结构与功能及受体活性的调节 2． 信息传递途径的交互联系 【了解】 信息传递与疾病 教学内容 第一节 信息物质 一、细胞间信息物质 二、细胞内信息物质 第二节 受体

一、受体的分类、一般结构及功能 二、受体作用的特点 三、受体活性的调节 第三节 信息的传递途径 一、膜受体介导的信息传递 二、胞内受体介导的信息传递 第四节 信息传递途径的交互联系 第五节 信息传递与疾病 教学方法

12

细胞信息传递是当今生命科学研究的热点，如果细胞间不能准确有效地传递信息，机体就可能出现代谢紊乱、疾病甚至死亡。讲授时可先从临床某一由于细胞信息传递障碍引起的疾病（如霍乱）开始介绍，说明学习本章的重要性，从而激发学生的学习兴趣。膜受体介导的信息传递途径是本章的重点，也是本章的难点。讲授时首先让学生明白细胞间信息传递是跨膜的信号转导，包括以下步骤：特定的细胞释放信息物质→信息物质扩散或经血循环到达靶细胞→与靶细胞的受体特异性结合→受体对信号进行转换并启动靶细胞内信使系统→靶细胞产生生物效应。抓住了这个规律，就很容易理解每一条具体的信息传递途径。 第十一章 细胞异常增生性疾病的分子机制 【掌握】 1． 癌基因 2． 抑癌基因

3． 癌基因与抑癌基因在肿瘤发生中的作用 【熟悉】

器官纤维化的分子机制 第十九章 基因操作 【掌握】

1． 核酸的理化性质 2． 基因的获取 3． 基因的克隆 【熟悉】 克隆基因的表达 【了解】

1． 基因表达的分析 2． 基因功能的分析 教学方法

讲授时可先从人类基因组计划及克隆羊多莉开始介绍，说明学习本章的重要性，从而激发学生的学习兴趣。讲授时以重组DNA技术基本原理为重点，以分、切、接、转、筛、表为主线，使复杂的内容简练化。

13

第二十四章 分子生物学与药物发现 【掌握】

分子生物学技术在药物发现中的应用 【熟悉】

现代分子生物学与药物发现 【了解】

传统的发现药物模式

附 录

理论教学时数分配表

中药专业、制药学专业专科分子生物学总学时数为54学时，其中理论课51学时，电教 3学时。 章节 内 容 学 时 数 绪论 2

第一章 基因的结构与功能4 第二章 基因组的结构与功能3 第三章 基因组的复制6 第四章 DNA的损伤和修复 3 第五章 基因表达6 第六章 基因表达的调控6 第七章 基因组学及相关组学3

第十一章 细胞异常增生性疾病分子机制3 第十九章 基因操作6

第二十四章 分子生物学与药物发现 3

14

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/79ha.html