I、 学科性质和学习目的

生物学经历一个漫长的研究过程。由于生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞生物学、有机化学、物理化学的相互渗透、相互促进，从而使生物学研究闯入细胞的水平。直到20世纪中叶，生物学引入了生物大分子为研究目标以后，开创了独立生物学科——分子生物学。

分子生物学是从分子水平研究生命现象的科学，它的核心内容是通过生物的物质基础——核酸、蛋白质、酶等生物大分子的结构、功能及其相互作用等运动规律的研究来阐明生命分子基础，从而探索生命的奥秘。

药学的研究对象是应用于人类疾病的诊断、预防和治疗的药物。由于分子生物学的新理论、新技术渗入药学研究领域，从而使药物学研究以化学、药学的培养模式转化成为以生命科学、药学和化学相结合的新药模式。因此，在药学本科的学习中，需要进行分子生物学的学习。

II、课程内容与考核目标

第一章  遗传物质的分子结构、性质和功能

一、学习目的和要求

通过本章的学习，了解核酸的种类和分布，掌握DNA、RNA的结构特点及功能，掌握病毒核酸的结构特点，掌握核酸变性、复性的理化性质及核酸杂交的应用。了解反义核酸及其应用。

二、课程内容

第一节 核酸是遗传物质

核酸的种类和分布。

第二节 核酸的结构

（一）DNA的一级结构，RNA一级结构与种属的差异，DNA的二级结构（双螺旋模型）特点，DNA的三级结构特点，DNA的拓扑结构特点，DNA的四级结构特点。

（二）RNA的结构特点。

第三节 核酸的功能

（一）DNA的功能及基因治疗的概念。

（二）hnRNA和mRNA、tRNA、rRNA、小分子RNA的功能。

（三）端粒酶RNA、Ribozyme的结构特点和功能。

第四节 核酸的变性、复性和杂交

（一）核酸变性和复性的概念。

（二）核酸的杂交与应用（Southern印迹、Northern印迹、Western印迹、原位杂交）。

（三）基因芯片的概念及主要类型、杂交及检测、基因芯片的应用。

第五节 病毒核酸

（一）病毒的基本概念。

（二）病毒核酸的一般特征及核酸的结构特点。

第六节 反义核酸

反义核酸的概念、技术及应用。

三、考核知识点和要求

（一）核酸的结构

识记：DNA的结构以及RNA的结构特点。

（二）核酸的功能

领会：DNA的功能、RNA的功能

简单应用：基因治疗的概念及基本的方法。

（三）核酸的变性、复性和杂交

识记：核酸的变性、核酸的复性、核酸的杂交、基因芯片的概念。

简单应用：核酸杂交的应用。

（四）病毒核酸

领会：病毒核酸的一般特征，DNA病毒的核酸结构特点，RNA病毒的核酸结构特点。

（五）反义核酸

领会：反义核酸的概念。

第二章  杂色质、染色体、基因和基因组

一、学习目的和要求

通过学习了解染色质和染色体的形态、组成和基本功能，掌握基因的概念及特征，掌握基因组的概念及结构特征。

二、课程内容

第一节 染色质和染色体

染色质和染色体的形态、化学成分及组成及功能。

第二节 基因

（一）基因的概念及生物学功能。

（二）原核生物基因特征及真核生物基因特征。

（三）细胞器基因及亚细胞结构基因特征。

（四）原核和真核细胞中基因和顺反子的关系。

第三节 基因组

（一）基因组的概念及基因组的结构特点。

（二）基因组的染色体倍数性和数目。

（三）遗传图谱、物理图谱、基因图谱的概念。

（四）人类基因组计划的内容、意义及人类基因组的生物信息在药物研究中的应用。

三、考核知识点和要求

（一）基因

领会：基因的概念和基因的功能，原核生物基因特征，真核生物基因特征，原核和真核细胞中基因和顺反子的关系。

（二）基因组

领会：基因组的概念，原核生物基因组结构特点，真核生物基因组结构特点，人类基因组概念及人类基因组计划研究的意义，人类基因组的多态性与基因组药学。

第三章  可移动的遗传因子（转座子）和染色体外遗传因子

一、学习目的和要求

通过学习掌握转座子的概念及结构特征，掌握质粒的概念及特征，掌握遗传重组中的一些基本概念，了解遗传重组在分子生物学中的应用。

二、课程内容

第一节 转座子

（一）转座子的分类、结构特征和转座子机制。

（二）转座效应。

（三）原核生物、真核生物、逆转录转座子。

第二节 质粒

（一）质粒遗传学类型及质粒DNA的特性。

（二）一些特殊细菌质粒的结构特点。

第三节 遗传重组

（一）同源重组及位点特异性重组。

（二）遗传重组在分子生物学中的应用。

三、考核知识点和要求

（一）转座子

领会：转座子的概念，转座子的分类和结构特征。

（二）质粒

领会：质粒的概念及质粒DNA的特性，特殊细菌质粒的结构特点。

（三）遗传重组

领会：遗传重组、同源重组、位点特异性重组的概念。

简单应用：遗传重组在分子生物学中的应用。

第四章  DNA的复制、突变、损伤和修复

一、学习目的和要求

通过学习掌握复制的一般特征及基本过程，掌握基因突变的概念、类型和原因，掌握主要DNA修复系统的修复机理。

二、课程内容

第一节   DNA的复制

（一）DNA复制的一般特征及复制的一般过程。

（二）原核生物DNA、真核生物DNA、线粒体 DNA、噬菌体和病毒DNA复制的基本过程。

第二节 基因突变

（一）突变的概念和基本类型。

（二）突变的主要原因。

第三节 DNA的修复系统

DNA损伤修复的主要方式和机理。

三、考核知识点和要求

（一）DNA的复制

领会：DNA复制的一般特征，原核生物DNA、真核生物DNA、线粒体 DNA复制、噬菌体和病毒DNA复制的详细过程。

（二）基因突变

领会：突变概念、类型、突变的原因。

（三）DNA的修复系统

领会：复制修复，损伤修复，复制后修复，限制与修饰的基本方式。

简单应用：DNA损伤修复系统与疾病的关系。

第五章  转录、转录后加工

一、学习目的和要求

通过学习掌握RNA转录的基本过程及转录后加工的基本过程。

二、课程内容

第一节 转录的基本原理

（一）转录的基本概念。

（二）转录与复制的异同点。

第二节 DNA指导下的RNA聚合酶

（一）原核生物RNA聚合酶的组成和功能。

（二）真核生物RNA聚合酶的组成和功能。

第三节 与转录起始和终止有关的DNA结构

（一）原核生物启动子和终止子结构特点。

（二）真核生物不同RNA聚合酶启动子的结构特点。

（三）原核生物和真核生物转录起始位点的结构差异。

第四节 原核生物和真核生物转录及抑制剂

（一）原核生物转录的起始过程、延长过程、终止过程。

（二）真核生物的转录的基本过程。

（三）RNA生物合成的主要抑制剂。

第五节 转录后加工过程及其机制

（一）mRNA的前体加工的主要过程及其机制。

（二）rRNA的前体加工的主要过程及其机制。

（三）tRNA的前体加工的主要过程及其机制。

（四）RNA的剪接和RNA催化活性。

（五）RNA编辑及其生物学意义。

三、考核知识点和要求

（一）转录的基本原理

领会：转录的基本概念，转录与复制的异同。

（二）DNA指导下的RNA聚合酶

领会：原核生物RNA聚合酶、真核生物RNA聚合酶的分子组成及其功能。

（三）与转录起始和终止有关的DNA结构

领会：原核生物启动子和终止子结构特征，真核生物启动子的结构特征，原核生物和真核生物转录起始位点的结构差异。

（四）原核生物和真核生物转录及抑制剂

领会：原核生物转录的详细过程。

简单应用：RNA生物合成的主要抑制剂及其作用机制。

（五）转录后加工过程及其机制

领会：mRNA、rRNA、tRNA的前体加工的基本过程及生物学意义，RNA编辑的概念及其生物学意义。

第六章  蛋白质生物合成——翻译

一、学习目的和要求

通过学习掌握蛋白质生物合成的基本过程，蛋白质合成后的加工修饰及其靶向输送，了解功能蛋白质的研究进展。

二、课程内容

第一节 遗传密码

（一）遗传密码的性质。

（二）阅读框架。

第二节 蛋白质的生物合成

（一）蛋白质生物合成的模板mRNA的特点。

（二）蛋白质生物合成的场所核糖体的结构与功能。

（三）蛋白质生物合成中各元件的功能及蛋白质生物合成的详细过程。

（四）蛋白质生物合成的调节作用。

第三节 蛋白质转运

（一）蛋白质分泌运输的细胞学过程。

（二）蛋白质跨膜转运的主要理论和学说。

（三）原核和真核生物的蛋白质跨膜运输的主要方式。

第四节 蛋白质合成后的折叠与修饰加工

（一）蛋白质合成后的正确折叠是其行使功能的基础。

（二）翻译后修饰对功能蛋白质产物的重要性。

（三）蛋白质合成后修饰的主要方式。

第五节 功能蛋白质研究进展

（一）蛋白质工程的概念及技术路线。

（二）蛋白质的功能域及其模拟肽。

（三）蛋白质组学和药物蛋白质组学。

三、考核知识点和要求

（一）遗传密码

领会：遗传密码的概念，遗传密码的性质，阅读框架。

（二）蛋白质的生物合成

领会：原核生物蛋白质合成元件mRNA、tRNA、核糖体在蛋白质合成中的作用，原核生物蛋白质合成的详细过程，蛋白质生物合成的调节作用。

（三）蛋白质转运

领会：蛋白质跨膜转运的基本理论和学说，原核和真核生物的蛋白质跨膜运输的主要方式。

（四）蛋白质合成后的折叠与修饰加工

领会：蛋白质合成后的主要加工方式（二硫键的形成和正确配对，N端fMet或Met的切除，前体加工，剪切和剪接，化学编辑等）。

（五）功能蛋白质研究进展

领会：蛋白质工程的概念及技术路线，蛋白质组学和药物蛋白质组学的内容和意义。

第七章  基因表达的调控

一、学习目的和要求

通过学习掌握基因表达调控的元件、作用方式及基因调控的策略，掌握原核生物和真核生物基因表达调控的主要模式。

二、课程内容

第一节 概述

（一）基因表达调控的元件和作用方式。

（二）原核生物与真核生物的基因调控策略。

第二节 原核生物的基因表达调控

（一）乳糖操纵子的结构、功能及调控机制。

（二）色氨酸操纵子的结构、功能及调控机制。

（三）RNA聚合酶的转录起始调控、转录终止的调控在转录水平调控中的作用。

（四）翻译水平调控机制。

（五）链霉菌的基因表达调控系统的组成和调控机制。

第三节 真核生物的基因表达调控

（一）染色体重排的调控机制。

（二）染色质水平的调控机制。

（三）DNA水平的调控机制。

（四）转录水平的调控机制。

（五）转录起始与加工调节机制。

（六）翻译水平的调控机制。

三、考核知识点和要求

（一）基因表达调控概述

领会：基因表达的概念，各种基因表达调控元件的概念和作用方式，原核生物与真核生物的基因调控策略。

（二）原核生物的基因表达调控

领会：原核生物基因表达调控的基本要点，乳糖操纵子、色氨酸操纵子的调节机制，原核生物转录水平、翻译水平调控机制，链霉菌的基因表达调控系统。

（三）真核生物的基因表达调控

领会：染色体重排的调控机制，染色质水平的调控机制，DNA水平的调控机制，转录水平的调控机制，转录起始与加工调节机制，翻译水平的调控机制。

第八章  基因工程及其在医药工业中的应用

一、学习目的和要求

通过学习掌握基因工程的基本概念、基本原理和基本过程，了解基因工程中使用的各种工具酶的功能。

二、课程内容

第一节 基因工程的诞生、原理和发展

 基因工程的一些相关专业术语，基因工程的主要内容与步骤，基因工程的基本原理。

第二节 基因工程相关的酶学

（一）核酸限制性内切酶的概念、类型及其作用特点。

（二）DNA连接酶的作用特点。

（三）基因工程中常有的DNA聚合酶的类型与作用特点。

（四）DNA和RNA修饰酶的作用。

（五）核酸酶的作用。

第三节 基因工程的载体

（一）大肠杆菌载体的类型和作用特点。

（二）真核细胞载体的主要类型和作用特点。

第四节 目的基因制备和常用分离方法

（一）基因克隆和分离的基本步骤。

（二）人工合成目的基因的基本方法。

（三）限制性内切酶法构建基因文库的基本原理。

（四）逆转录法构建cDNA文库的基本原理。

（五）PCR法的原理和应用。

第五节 载体DNA与目的基因的连接

（一）DNA分子间连接策略。

（二）影响目的基因与载体之间连接效率的因素。

第六节 重组分子引入受体细胞

（一）重组DNA导入大肠杆菌的原理和方法。

（二）抗生素生物合成基因引入链霉菌载体宿主系统的原理和方法。

（三）酵母菌转化的原理和方法。

（四）重组DNA导入哺乳动物细胞的原理和方法。

第七节 重组体的鉴定和分析

（一）利用生物学方法对重组体进行鉴定和分析的常用方法。

（二）利用核酸分子杂交法对重组体进行鉴定和分析的常用方法。

（三）免疫分析筛选的基本原理。

（四）限制性内切酶图谱的鉴定方法。

（五）双脱氧终止法测序法（Sanger法）。

第八节 克隆基因在大肠杆菌中表达策略

（一）真核基因在原核细胞中表达的特点。

（二）影响外源基因在大肠杆菌中高效表达的因素。

（三）真核基因在大肠杆菌中的表达类型。

（四）表达蛋白提取、纯化和鉴定的基本方法。

第九节 克隆目的基因在酵母中表达

（一）克隆目的基因在酵母中表达的常用宿主。

（二）酵母表达载体的特点。

（三）在酵母中高效表达外源基因的策略。

（四）酵母表达系统的应用。

第十节 重组原核微生物生产药物

（一）几种小分子药物生产的基本原理和过程。

（二）几种蛋白类药物生产的基本原理和过程。

（三）几种基因工程疫苗生产的基本原理和过程。

三、考核知识点和要求

（一）基因工程的基本原理

领会：基因工程的基本概念、主要内容、步骤和基本原理。

（二）基因工程相关的酶学

领会：核酸限制性内切酶、DNA连接酶、DNA和RNA的修饰酶、核酸酶在基因工程中的作用。

（三）基因工程的载体

领会：大肠杆菌载体和真核细胞载体的作用及其特点。

（四）目的基因制备和常用分离方法

领会：基因克隆和分离的基本步骤，人工合成、基因文库构建、cDNA文库构建、PCR法的原理和方法。

简单应用：PCR技术在分子生物学中的应用。

（五）载体DNA与目的基因的连接

领会：DNA分子间连接策略，影响目的基因与载体之间连接效率的主要因素。

（六）重组分子引入受体细胞

领会：重组分子引入受体细胞的常用方法和手段。

（七）重组体的鉴定和分析

领会：重组体的鉴定和分析常用的方法和手段。

（八）克隆基因在大肠杆菌中表达策略

领会：真核基因在原核细胞中表达的特点，影响外源基因在大肠杆菌中高效表达的主要因素。

（九）克隆目的基因在酵母中表达

领会：常用宿主的种类，酵母表达载体特点及在酵母中高效表达外源基因的策略。

综合应用：利用基因工程的原理和方法设计基因工程药物合理的研究和生产过程。

III. 考试形式及试卷结构

1、答题形式为闭卷、笔试，考试时间为150分钟，试卷满分为100分，考生使用答题卡答题。

2、 试卷题型比例：选择题40分（单项选择题），名词解释20分，简答题30分，论述题10分。

3、 试卷中重点内容占80%，非重点内容占20%。其中易、中、难题目各占40%、40%、20%。

IV. 参考书目

1、 史济平主编。药学分子生物学（第2版）。北京：人民卫生出版社，2003年8月。

2、 药立波主编。医学分子生物学（第2版）。北京：人民卫生出版社，2004年8月。

V. 题型示例

一、单项选择题（在下面的备选答案中，每一题只有一个正确答案）：

1、 稳定核酸一级结构的作用力是：（ ）

A. 2',5'-磷酸二酯键；

B. 3',5'-磷酸二酯键；

C. 2',3'-磷酸二酯键；

D. 糖苷键。

2、 一个操纵子通常含有：（ ）

A. 一个启动序列和一个编码基因；

B. 一个启动序列和多个编码基因；

C. 多个启动序列和一个编码基因；

D. 多个启动序列和多个编码基因。

二、名词解释：

1. 基因组  
2. 转座子

三、简答题：

1、 参与DNA复制的酶主要有哪些。

2、 病毒核酸结构有何特点。

四、论述题：

1、 论述蛋白质生物合成的基本过程。

2、 论述遗传重组在分子生物学上的应用。