课程

中国大学MOOC,为你提供一流的大学教育

hi,小mooc
期末考试会员
SPOC学校专有课程
2020秋分子生物学(郝建荣)
第4次开课
开课时间: 2020年09月11日 ~ 2020年12月11日
学时安排: 3小时每周
当前开课已结束 已有 184 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=你想知道种瓜得瓜,种豆得豆背后的机制吗?你想探索恶性肿瘤细胞疯狂分裂的原因吗?你想揭开人类衰老的神秘面纱吗?你想知道一个简单的刺激因素如何引起机体复杂反应的吗?请让我们引领你,沿着科学发现的脚步,一起探索医学分子生物学的奥秘吧!
你想知道种瓜得瓜,种豆得豆背后的机制吗?你想探索恶性肿瘤细胞疯狂分裂的原因吗?你想揭开人类衰老的神秘面纱吗?你想知道一个简单的刺激因素如何引起机体复杂反应的吗?请让我们引领你,沿着科学发现的脚步,一起探索医学分子生物学的奥秘吧!
—— 课程团队
课程概述

   医学分子生物学是面向临床医学、公共卫生、口腔医学生医科与药学专业等医学相关专业的必修课程,属于生命科学中进展迅速的前沿学科,本课程主要是在分子水平上阐明生命现象与本质,以遗传信息的流动为主线,从点到线到面,从核酸的结构到合成途径,遵循的基本规律和特点,再到表达调控和信息传递,从不同层级探讨了组成遗传信息的各种成分之间的相互关系,主要内容包括:

     1.   核酸的结构和功能:人类的许多疾病都与基因的结构或功能异常有关,要阐明疾病发生的分子机制和进行有效的诊断和治疗,均需首先揭示基因的结构和功能;通过DNARNA结构功能的学习,从分子层面理解遗传信息的承载者必需具备的要素,结构稳定可以遗传同时具有变异的潜质。

     2.   遗传信息的传递和调节:从DNARAN到蛋白质,从遗传信息的载体到生物功能的承担者,探讨了各个层级生物合成的基本过程,参与的各种物质,遵循的基本规律。同时,整个遗传信息的传递在体内受到了精细的调控,以维持机体正常的运转。

    3.   信号转导机制和应用:生物体的各种细胞在功能上的协调统一是通过细胞间相互识别和相互作用来实现的,信号传递的异常导致细胞增值或者凋亡的失常,是导致很多疾病发生的主要原因。

    4.   分子生物学技术原理和应用:在理论知识的基础上发展出来各种分子生物学技术,分子克隆,分子探针,成为临床检验和疾病治疗的重要工具。

      几乎所有的疾病都与基因有关,做为医学教育重要的基础学科,医学分子生物学涵盖的基础理论知识,为大家理解疾病发生的分子机制提供了不可或缺的突破口,也为大家学习其它基础学科和临床学科奠定了基础和拓展了思路。我们希望通过医学分子生物学课程的学习,为后续的专业课学习奠定基础的同时,有助于培养和训练学生的研究性思维,更与塑造新型符合时代需求的医学科学家的需求相呼应。

授课目标

知识目标:

通过本门课程的学习,掌握核酸的结构和功能;DNA,RNA和蛋白质的生物合成过程,参与的成分以及遵循的规律和特点,真核生物和原核生物在各个方面的异同;掌握基因表达调控的特点和规律;掌握信号转导的基本机制,几个较为重要的信号转导途径的组成,以及与疾病发生的关系;掌握基本的分子生物学技术手段;通过学习,认识到遗传信息的传递遵循基本规律,并受到精细严格的调控;认识到疾病的发生与遗传物质的重要关系。

能力目标:

通过学习,能够在分子水平上认识生命的本质,正确理解和分析解释人类疾病的发生发展机制。为学习其它基础医学和临床医学课程,以及将来从事生物学或医学相关研究奠定扎实的知识基础。

素质目标:

通过学习,拥有综合运用多学科知识分析问题、解决问题的能力。

成绩 要求

总成绩包括:

1. 在线学习成绩(30%)

(1)单元测验:10%

(2)在线讨论:10%

(3)在线作业与互评:10%

2. 期末考试:70%,机考

课程大纲
第一章 核酸的结构与功能
课时目标:【学习目标和要求】一.本章学习的知识点记忆要求:1. 了解内容: DNA 双螺旋结构的实验基础、DNA双螺旋结构的多样性、DNA的多链结构、DNA的高级结构是超螺旋结构、DNA是遗传信息的物质基础; 小干扰RNA、miRNA、lncRNA特征及作用。2.记忆内容 (1) 核苷酸分子组成及结构,DNA、RNA组成的异同,核酸(DNA、RNA)的一级结构。(2) DNA双螺旋结构模式的要点,核小体的概念、组成和结构。(3) mRNA、tRNA、rRNA在蛋白质合成中的作用,真核生物成熟mRNA的结构,tRNA的二级结构。(4)核酸在260nm有紫外吸收峰,融解温度、增色效应、DNA变性、DNA复性、核酸分子杂交的概念。二、本章学习的知识点理解要求:1. RNA与DNA组成的不同点。2.DNA经过盘旋折叠形成致密的高级结构。3. mRNA的结构特点和在蛋白质生物合成中的模板作用。4. rRNA的结构特点及其功能。三.本章学习的能力要求:1. 掌握核酸的组成、DNA双螺旋结构模型要点及DNA的功能。2.掌握mRNA的结构特点及功能。3. 掌握tRNA和rRNA的功能。4.掌握融解温度、增色效应、DNA变性、DNA复性、核酸分子杂交的概念。5.能够利用核酸的紫外吸收特性测定DNA、RNA的含量和纯度,能够理解涉及核酸分子杂交的相关分子生物学技术的原理。学习重点:核酸的化学组成和一级结构,DNA的双螺旋结构模型,RNA的种类,mRNA, tRNA, rRNA结构和功能,核酸的理化性质,DNA变性,分子杂交和探针技术。学习难点:DNA的高级结构层次理解,分子杂交和探针技术。
1.1 核酸的化学组成及其一级结构
1.2 DNA 的空间结构与功能
1.3 RNA的结构与功能
1.4 核酸的理化性质
第二章 DNA的合成
课时目标:【学习目标和要求】一.本章学习的知识点要求: 1. 了解内容: 真核线粒体DNA的D环复制,熟悉真核生物DNA复制的特点。 2.记忆内容中心法则。DNA复制遵循的基本规律:半保留复制、双向复制,半不连续复制三个基本特征以及DNA复制的高保真度机制。3. 参与DNA复制的酶和蛋白因子的种类及其作用,真/原核DNA聚合酶的常见种类、结构和作用特点。4. 原核生物DNA复制过程及各阶段的特点;5. 端粒和端粒酶概念及作用;6. 逆转录和逆转录酶的概念及作用特点,生物学意义及应用。二、本章理论联系应用的能力要求:利用逆转录酶制备cDNA在基因工程操作中的应用学习重点:中心法则。DNA复制的基本规律;参与DNA复制的酶和蛋白因子的种类及其作用;原核生物DNA复制过程及各阶段的特点;端粒和端粒酶概念及作用;学习难点:逆转录概念、过程。逆转录酶作用特点。
2.1 DNA复制的基本规律
2.2 原核生物DNA复制的反应体系
2.3 原核生物的DNA复制过程
2.4 真核生物DNA合成特点
2.5逆转录
第三章 DNA损伤和损伤修复
课时目标:【学习目标和要求】一.本章学习的知识点要求 1. 了解内容: DNA损伤和修复的意义,熟悉突变的意义和引发因素。2.记忆内容DNA损伤的体内外因素,造成损伤的类型和后果;3. 各类DNA损伤修复的途径/系统:针对的损伤类型、关键成分,修复特点及修复结果的忠实性。二.本章理论联系应用的能力要求: DNA损伤修复缺陷或障碍和疾病的关系,例如遗传性着色性干皮病,肿瘤疾病。学习重点:切除修复的分类、系统组成。学习难点:切除修复基本原理和特点。
3.1 DNA 损伤
3.2 DNA损伤修复
第四章 RNA的合成
课时目标:【学习目标和要求】一.本章学习的知识点记忆要求: 1. 了解内容:(1)大肠杆菌RNA聚合酶各组分的功能,原核生物启动子的研究策略。(2)真核生物RNA聚合酶的组成,结构特点,转录因子的作用,真核RNA聚合酶的作用机制,真核生物转录终止机制。(3)断裂基因的剪接机制两次转酯反应,剪接体的形成步骤,转录前体mRNA交替加工的机制和可变剪接的过程。内含子的类型,rRNA的加工过程,核酶结构、作用特点。mRNA在细胞内的降解途径。 2. 记忆内容:(1)RNA的生物合成方式,复制和转录的区别和相似之处,转录模板的特点,模板链和编码链的区别,原核生物RNA聚合酶全酶和核心酶的组成和功能,原核生物启动子的概念和结构特点。(2)原核生物转录的过程,原核生物转录终止的两种机制。(3)真核生物的断裂基因、内含子、外显子的概念,真核生物RNA聚合酶的种类以及各自主要转录产物.(4)真核生物mRNA的转录后加工方式,5’帽子结构特点,剪接体的概念,tRNA前体的加工方式,核酶的概念。二、本章学习的知识点理解要求: 1. 理解转录和复制的区别和相似之处,理解不对称转录的含义,掌握转录的基本特点。启动子的概念,结构特点以及功能。 2. 理解真核生物和原核生物转录的区别和相似之处,以原核生物为主掌握转录的基本过程。 3. 理解真核生物RNA的转录后加工过程,掌握mRNA的加工过程。三.本章学习的能力要求: 1. 区分转录和复制的基本过程,掌握转录的模板,关键酶,原料以及遵循的原则。理解不对称转录的含义。 2. 掌握原核生物转录的基本过程,启动子结构,转录终止的基本机制。 3. 理解真核生物断裂基因的概念,以及转录后加工的机制和意义。学习重点:转录和复制的区别和相似之处。原核生物转录基本过程,真核生物 转录后加工过程。学习难点:真核生物的转录起始过程,转录后加工过程,mRNA的剪接机制。
4.1 RNA的合成
4.2 原核生物的转录过程
4.3 真核生物的转录过程
4.4 mRNA转录后加工修饰
4.5 rRNA和tRNA转录后加工修饰
第五章 蛋白质的合成
课时目标:【学习目标和要求】一.本章学习的知识点记忆要求1. 了解内容:(1)遗传密码表密码子的意义,原核生物和真核生物肽链合成所需要的蛋白质因子。(2)氨酰tRNA合成的主要反应步骤。(3)真核生物翻译起始复合物的装配过程。SD序列的概念和功能,起始因子、延长因子和释放因子的种类和作用,比较真核生物和原核生物蛋白质生物合成的异同。(4)真核生物肽链的折叠机制,肽链的水解过程,肽链中氨基酸残基的化学修饰类型,线粒体蛋白、质膜蛋白质和细胞核蛋白的靶向输送机制。2. 记忆内容:(1)掌握翻译的概念及参加蛋白质生物合成的物质,遗传密码子的特点,开放读码框架的概念,mRNA、tRNA及核糖体的结构和翻译中作用(2)氨基酰- tRNA生成的关键酶(3)原核及真核生物翻译的基本过程,起始阶段,延长阶段的三个步骤:注册、成肽、转位,终止阶段。多聚核蛋白体的概念。(4)蛋白质翻译后加工的基本方式,信号肽的概念,分泌型蛋白质的加工和转运过程。二、本章学习的知识点理解要求1. 蛋白质生物合成过程中,参与的各类物质,及其作用特点。2. mRNA的结构特点和在蛋白质生物合成中的模板作用3. 真核生物和原核生物蛋白质合成的过程,相似之处以及不同。4. 蛋白质合成后加工以及靶向运输。三.本章学习的能力要求:1.掌握蛋白质生物合成过程中参与的各类RNA结构特点以及功能。2. 掌握真核生物和原核生物的蛋白质生物合成的起始,延长和终止过程,区分两者的异同。3. 新生肽链需要合成后的加工过程才具有活性,包括肽链结构的加工,肽链的靶向运输,确保蛋白质在合适的亚细胞部位行使作用。学习重点:原核生物蛋白质生物合成过程。学习难点:肽链生物合成后的加工过程和靶向输送。
5.1 蛋白质合成体系
5.2 氨基酸与tRNA的连接
5.3 蛋白质合成过程-1
5.4 蛋白质的合成过程-2
5.5 翻译后加工以及靶向输送
第六章 基因表达调控
课时目标:【学习目标和要求】一.本章学习的知识点记忆要求 1. 了解内容: (1)基因表达的概念,时间、空间性,基因表达方式存在的多样性,基因表达调控的多层次和复杂性,基因表达调控的重要生物学意义 (2)原核生物色氨酸操纵子模型的作用机制,熟悉阻遏蛋白的负调控,转录衰减。原核基因表达的转录终止阶段和翻译水平有不同的调控机制。 (3)真核生物翻译和翻译后的调控作用。 2. 记忆内容: (1)概念:管家基因,CpG岛,顺式作用元件,增强子 (2)原核基因操纵子的概念、结构和功能,乳糖操纵子的负性、正性、协调调节。 (3)真核基因调控顺式作用元件和反式作用因子的概念,种类。增强子的概念,功能以及作用特征,真核转录因子的结构特点,PIC的装配过程。二、本章学习的知识点理解要求 1. 基因表达调控机制复杂,转录起始是最基本的调控点,原核生物的表达调控以操纵子为例,着重掌握操纵子的概念结构和调控机制,以此理解原核生物的表达调控。 2. 真核生物的表达调控与原核生物差别明显,真核基因的转录激活受到顺式作用元件和反式作用因子的相互调节作用。 3. 真核转录因子的种类和作用机制。 4. 真核转录后调控影响真核mRNA的结构和功能。三、本章学习的能力要求 1. 以操纵子模型为例,理解和掌握原核生物表达调控的机制。 2. 通过学习顺式作用元件和反式作用因子的作用机制,理解真核生物表达调控的复杂性和多样性。学习重点:以操纵子模型为例,理解原核基因表达调控机制。学习难点:真核基因表达调控的复杂性多样性。
6.1 基因表达调控的概念
6.2 原核基因表达调控
6.3 真核基因表达调控-1
6.4 真核基因表达调控-2
6.5 反式作用因子
展开全部
预备知识

生物学,有机化学

参考资料

1.查锡良、药立波主编,《生物化学与分子生物学》,第9版,人民卫生出版社,2013年,供8年制及7年制临床医学等专业用的卫生部规划教材

2. 贾弘褆、冯作化主编,《生物化学与分子生物学》(第2版),人民卫生出版社,全国高等学校教材,供8年制及7年制临床医学等专业用

3. David L. Nelson & Michael M. Cox. Lehninger Principles of Biochemistry.7th ed. Worth Publishers, New York. 2017

4. Thomas M. Devlin. Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations. 7th Edition. John Wiley & Sons. 2010


常见问题

声明:

1. 本课程部分图片、动画和视频来自网络,为教学需要在此借鉴。如果侵犯到您的权益,请与我们联系。

2. 请尊重老师和同学,与人为善。

3. 请不要在平台内发布非法、违禁信息。


山东大学
4 位授课老师
郝建荣

郝建荣

副教授

陈蔚文

陈蔚文

副教授

徐霞

徐霞

副教授

下载
下载

下载App