29857 分子生物學(xué)

高綱1138江蘇省高等教育自學(xué)考試大綱

29857　　分子生物學(xué)　　　　　　　　　　　　　　　江蘇教育學(xué)院編

江蘇省高等教育自學(xué)考試委員會(huì)辦公室 一、課程性質(zhì)與目標(biāo)要求（一）課程性質(zhì)和特點(diǎn) 分子生物學(xué)是以生物信息高分子為中心研究生命本質(zhì)問題的科學(xué)，是當(dāng)今自然科學(xué)中發(fā)展最迅速的邊緣學(xué)科之一。它滲入到生命科學(xué)的各科領(lǐng)域中，成為當(dāng)代促進(jìn)整個(gè)生命科學(xué)發(fā)展的前沿學(xué)科，也是支撐現(xiàn)代生物技術(shù)持續(xù)高速發(fā)展的基礎(chǔ)學(xué)科，在當(dāng)代生命科學(xué)教學(xué)中占據(jù)中心和突出的地位。本課程是我省高等教育自學(xué)考試生物教育專業(yè)的一門重要的專業(yè)必修課，是在?？贫魏捅究贫蔚纳锘瘜W(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等基礎(chǔ)上的后繼課程?；A(chǔ)理論性強(qiáng)、實(shí)踐應(yīng)用性廣、學(xué)科發(fā)展快（內(nèi)容更新快）是本學(xué)科與課程的三大突出特點(diǎn)。（二）課程目標(biāo)與要求應(yīng)考者通過對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)該比較全面系統(tǒng)地掌握分子生物學(xué)的基本概念和基本原理，特別是牢固掌握遺傳信息表達(dá)與調(diào)控的基本概念和基本原理，熟悉當(dāng)代分子生物學(xué)的基本技術(shù)，了解當(dāng)前分子生物學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，能用分子生物學(xué)的基本理論和方法去分析、解決生命科學(xué)教學(xué)情境中的現(xiàn)實(shí)問題。 二、課程內(nèi)容與考核目標(biāo) 1 緒論1.1 引言了解進(jìn)化論、細(xì)胞學(xué)說、早期蛋白質(zhì)化學(xué)與孟德爾-摩爾根遺傳學(xué)的科學(xué)價(jià)值，熟悉肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和Hershey-Chase的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)，理解其科學(xué)意義。1.2 分子生物學(xué)簡(jiǎn)史熟悉分子生物學(xué)的基本定義，了解上世紀(jì)五十年代以來，分子生物學(xué)發(fā)展中具有里程碑意義的事件，重點(diǎn)掌握遺傳信息傳遞的中心法則及其發(fā)展。1.3 分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容了解分子生物學(xué)的三條基本原理和四大研究?jī)?nèi)容，熟記生物體內(nèi)幾種生物大分子、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的相對(duì)體積。熟悉基因工程的概念，了解DNA重組技術(shù)的應(yīng)用。熟悉基因表達(dá)與基因表達(dá)調(diào)控的概念，了解結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容，了解基因組研究、功能基因組研究與生物信息學(xué)研究的相互關(guān)系。1.4展望了解分子生物學(xué)進(jìn)展對(duì)生物學(xué)其他分支學(xué)科的促進(jìn)與相互影響。 2 染色體與DNA2.1 染色體了解人類染色體組和基因組的結(jié)構(gòu)組成、真核與原核細(xì)胞染色體的主要差別以及組蛋白的結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn)。識(shí)記C值概念，了解C值悖論及其可能的原因。了解真核DNA的三類重復(fù)序列及其典型代表，了解核小體結(jié)構(gòu)及染色體包裝模型。對(duì)比了解原核生物基因組與真核生物基因組的主要特點(diǎn)。2.2 DNA的結(jié)構(gòu)識(shí)記DNA的一級(jí)、二級(jí)結(jié)構(gòu)要點(diǎn)，了解DNA的負(fù)超螺旋與正超螺旋，熟悉DNA連接數(shù)L、雙螺旋盤繞數(shù)T和超螺旋數(shù)W之間的相互關(guān)系式：L=T+W。2.3 DNA的復(fù)制熟悉Meselson-Stahl 證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)，能夠正確解釋相關(guān)現(xiàn)象及原因。識(shí)記復(fù)制子概念，熟悉證明DNA雙向復(fù)制的放射性標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，能夠正確解釋相關(guān)現(xiàn)象及原因。了解兩種DNA單向復(fù)制方式——滾環(huán)復(fù)制與D環(huán)式復(fù)制。2.4 原核生物和真核生物DNA的復(fù)制特點(diǎn)熟悉大腸桿菌基因組DNA復(fù)制的過程及相關(guān)蛋白與酶類，熟悉大腸桿菌復(fù)制起始點(diǎn)oriC的序列特點(diǎn)及意義。對(duì)比了解真核生物與原核生物DNA復(fù)制特點(diǎn)的異同。以ColE1質(zhì)粒DNA的復(fù)制調(diào)控為例，初步了解DNA復(fù)制調(diào)控的方式與機(jī)理。2.5 DNA的修復(fù)理解DNA修復(fù)的意義，了解大腸桿菌5種修復(fù)方式的過程與異同。2.6 DNA的轉(zhuǎn)座識(shí)記轉(zhuǎn)座的概念，熟悉IS和Tn的結(jié)構(gòu)特征、轉(zhuǎn)座的過程及特點(diǎn)，熟悉玉米的Ac-Ds系統(tǒng)和果蠅的P轉(zhuǎn)座子及其作用方式。理解并能正確闡述轉(zhuǎn)座的遺傳學(xué)效應(yīng)。 3 生物信息的傳遞(上)——從DNA到RNA3.1 RNA轉(zhuǎn)錄的基本過程理解基因表達(dá)、編碼鏈、模版鏈的概念，能用于區(qū)別相應(yīng)的序列。識(shí)記轉(zhuǎn)錄過程的4個(gè)階段及其主要標(biāo)志。3.2 轉(zhuǎn)錄機(jī)器的主要成分識(shí)記大腸桿菌RNA聚合酶各亞基和真核細(xì)胞3類RNA聚合酶的功能。識(shí)記轉(zhuǎn)錄因子、流產(chǎn)起始的概念，了解轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物和轉(zhuǎn)錄延伸復(fù)合物的組成。3.3 啟動(dòng)子與轉(zhuǎn)錄起始識(shí)記啟動(dòng)子、轉(zhuǎn)錄單元、轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)、上游啟動(dòng)子元件、增強(qiáng)子等名詞概念，了解原核生物啟動(dòng)子的-35序列、-10序列、真核生物的TATA框、CAAT框的功能。對(duì)比理解原核與真核啟動(dòng)子元件的功能。3.4 原核與真核生物mRNA的特征比較對(duì)比識(shí)記原核生物與真核生物mRNA特征的異同及各部分的主要功能，能用于給定序列的識(shí)別。3.5 終止和抗終止識(shí)記終止子的概念及兩類終止子的結(jié)構(gòu)特征，理解轉(zhuǎn)錄終止作用的機(jī)理，了解抗終止作用。3.6 內(nèi)含子的剪接、編輯、再編碼及化學(xué)修飾識(shí)記內(nèi)含子、外顯子、hnRNA、ORF、snRNA、snRNP、RNA剪接、RNA加工、剪接體、剪接位點(diǎn)、變位剪接的概念。理解分子雜交方法檢測(cè)內(nèi)含子的基本原理，了解RNA加工的主要環(huán)節(jié)及其意義。了解非編碼序列的剪接位點(diǎn)突變也可以導(dǎo)致生物體表型改變的現(xiàn)象與原因；了解GU-AG類內(nèi)含子的剪接過程和Ⅰ類、II類內(nèi)含子的自剪接過程，從而理解RNA（核酶）可以具有催化活性的原理。了解一個(gè)基因通過變位剪接可以編碼多個(gè)不同蛋白質(zhì)的現(xiàn)象，理解其原理。識(shí)記RNA編輯、RNA再編碼、核酶的概念，了解RNA編輯的兩種不同方式及通過RNA編輯可以改變基因的編碼信息、增大基因組的編碼信息量；了解RNA再編碼的三種方式及其意義。了解rRNA、 tRNA分子的化學(xué)修飾作用。了解核酶（ribozyme）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其催化機(jī)理、理解發(fā)現(xiàn)核酶的意義與啟示。 4 生物信息的傳遞(下)——從mRNA到蛋白質(zhì)4.1 遺傳密碼——三聯(lián)子理解破譯遺傳密碼的的核苷酸插入刪除實(shí)驗(yàn)、以均聚物、隨機(jī)共聚物和特定序列的共聚物為模版指導(dǎo)的多肽合成實(shí)驗(yàn)以及核糖體結(jié)合實(shí)驗(yàn)的原理；能正確使用遺傳密碼表，熟記起始密碼子和終止密碼子，識(shí)記同義密碼與密碼子簡(jiǎn)并的概念，理解密碼子與反密碼子配對(duì)的擺動(dòng)假說及其生物學(xué)意義。4.2 tRNA識(shí)記tRNA的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其功能，理解tRNA在遺傳信息表達(dá)中的重要地位；識(shí)記起始tRNA、延伸tRNA、同工tRNA、校正tRNA、同義突變、錯(cuò)義突變、無義（終止）突變的概念；理解校正tRNA的作用機(jī)理。4.3 核糖體識(shí)記各種rRNA分子之間及其與mRNA、tRNA之間的相互作用關(guān)系，理解其對(duì)翻譯過程的重要作用。4.4 蛋白質(zhì)合成的生物學(xué)機(jī)制（閱讀材料）4.5 蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制了解兩種主要的蛋白質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制，識(shí)記信號(hào)肽概念及其序列特點(diǎn)，了解其功能；識(shí)記分子伴侶概念及其功能；了解泛素在蛋白質(zhì)降解中的作用。 5 分子生物學(xué)研究方法（上）——DNA、RNA及蛋白質(zhì)操作技術(shù)5.1重組DNA技術(shù)回顧了解重組DNA技術(shù)誕生相關(guān)的幾項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)與發(fā)明，能夠區(qū)分基因操作與基因工程兩個(gè)不同的概念。5.2 DNA基本操作技術(shù)理解核酸凝膠電泳技術(shù)的原理；識(shí)記轉(zhuǎn)化的概念，熟悉細(xì)菌轉(zhuǎn)化的CaCl2法和電擊法的主要步驟與過程；理解PCR的原理、基本步驟及技術(shù)要點(diǎn)，了解PCR的應(yīng)用；理解以Taqman探針作實(shí)時(shí)定量PCR的原理，識(shí)記Ct值的概念；識(shí)記基因組文庫的概念，理解其特點(diǎn)及應(yīng)用，了解建立基因組文庫的主要步驟與技術(shù)要點(diǎn)。5.3 RNA基本操作技術(shù)理解分離純化真核mRNA的原理與與技術(shù)要點(diǎn)；識(shí)記cDNA文庫的概念，理解其特點(diǎn)及應(yīng)用，了解建立cDNA文庫的主要步驟與技術(shù)要點(diǎn)；了解基因組文庫和cDNA文庫篩選法的異同。5.4 SNP的理論與應(yīng)用識(shí)記SNP、cSNP、同義cSNP、非同義cSNP、pSNP、單倍型、基因分型的概念，理解基因芯片技術(shù)的基本原理，了解SNPs檢測(cè)的意義及其應(yīng)用。5.5 基因克隆技術(shù)識(shí)記分子克隆、RACE技術(shù)、基因圖位克隆的名詞概念，了解RACE技術(shù)的基本原理及主要步驟。5.6 蛋白質(zhì)組與蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)識(shí)記蛋白質(zhì)組、蛋白質(zhì)組學(xué)、雙向電泳、蛋白質(zhì)免疫印跡的名詞概念，能夠準(zhǔn)確區(qū)分Southern Blotting、Northern Blotting和Western Blotting，理解雙向電泳技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)、蛋白質(zhì)免疫印跡方法的原理，了解其應(yīng)用。 6分子生物學(xué)研究方法（下）——基因功能研究技術(shù)6.1 基因表達(dá)研究技術(shù)識(shí)記SAGE、RNA選擇性剪接、ISH、FISH、定點(diǎn)突變等名詞概念，了解RNA選擇性剪接的5種方式及其意義，理解寡核苷酸介導(dǎo)的定點(diǎn)突變、重疊延伸介導(dǎo)的定點(diǎn)突變、大引物誘變技術(shù)的原理，了解原位雜交技術(shù)的應(yīng)用。6.2 基因敲除技術(shù)識(shí)記基因敲除、完全基因敲除、條件型基因敲除名詞概念，了解動(dòng)物基因敲除和植物基因敲除的主要技術(shù)路線及其原理。6.3 蛋白質(zhì)與RNA相互作用技術(shù)理解酵母單雜交系統(tǒng)、雙雜交系統(tǒng)和免疫共沉淀技術(shù)的基本原理，識(shí)記siRNA、RNAi的概念，了解RNA干涉技術(shù)的基本原理及其應(yīng)用。6.4 基因芯片及數(shù)據(jù)分析理解基因芯片技術(shù)的原理與特點(diǎn)，了解其應(yīng)用。6.5 利用酵母鑒定靶基因功能了解酵母表達(dá)系統(tǒng)與大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)的異同。6.6 其他分子生物學(xué)技術(shù)理解凝膠滯緩實(shí)驗(yàn)與噬菌體展示技術(shù)的原理。 7 基因的表達(dá)與調(diào)控(上)——原核基因表達(dá)調(diào)控模式7.1 原核基因表達(dá)調(diào)控總論識(shí)記持家基因、組成型表達(dá)、適應(yīng)型表達(dá)、負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控、正轉(zhuǎn)錄調(diào)控、可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)、可阻遏調(diào)節(jié)、葡萄糖效應(yīng)等名詞概念，了解原核基因表達(dá)調(diào)控的主要層次與特點(diǎn)。7.2 乳糖操縱子與負(fù)控誘導(dǎo)系統(tǒng)識(shí)記操縱子（operon）、啟動(dòng)子(promoter)、操縱區(qū)/操作子 (operator)、安慰誘導(dǎo)物等名詞，熟悉乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)組成、各部分功能，理解其調(diào)控機(jī)理，能正確分析相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。7.3 色氨酸操縱子與負(fù)控阻遏系統(tǒng)識(shí)記前導(dǎo)RNA、弱化子、前導(dǎo)肽、弱化作用等名詞概念，熟悉色氨酸操縱子的結(jié)構(gòu)組成、它的阻遏系統(tǒng)、弱化系統(tǒng)，理解其調(diào)控機(jī)理，能正確分析相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。7.4 其他操縱子（閱讀教材）7.5 固氮基因調(diào)控（閱讀教材）7.6 轉(zhuǎn)錄水平上的其他調(diào)控方式識(shí)記組蛋白類似蛋白、轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子、抗終止因子的概念，了解其功能。7.7 轉(zhuǎn)錄后調(diào)控了解轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的7種方式，識(shí)記反義RNA、警報(bào)素、嚴(yán)緊控制、松散控制的名詞概念。 8 基因的表達(dá)與調(diào)控(下)——真核基因表達(dá)調(diào)控的一般規(guī)律8.1 真核生物的基因結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)錄活性對(duì)比了解真核生物與原核生物的基因及相關(guān)結(jié)構(gòu)的異同和表達(dá)調(diào)控步驟的異同。識(shí)記基因家族、外顯子、內(nèi)含子、GT-AG法則、供體位點(diǎn)、受體位點(diǎn)、組成型剪接、選擇性剪接、基因擴(kuò)增、基因重排、CpG島等名詞概念。了解人體不同發(fā)育階段血紅蛋白基因表達(dá)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)；理解真核基因組織特異性表達(dá)的原理，能夠正確分析相關(guān)的現(xiàn)象；了解一個(gè)基因可以產(chǎn)生多個(gè)不同mRNA的各種途徑及其意義；理解DNA酶I超敏感位點(diǎn)與基因活性之間的關(guān)系；了解基因擴(kuò)增與基因重排的現(xiàn)象與實(shí)例；了解DNA甲基化-去甲基化與基因活性的關(guān)系，理解其機(jī)理；識(shí)記5-mC、N6-mA和7-mG的結(jié)構(gòu)式，理解5-mC與突變熱點(diǎn)的關(guān)系；了解X染色體失活的表現(xiàn)及其原因。8.2 真核基因轉(zhuǎn)錄機(jī)器的主要組成識(shí)記基因的分子生物學(xué)定義，識(shí)記真核基因的一般結(jié)構(gòu)，識(shí)記順式作用元件、反式作用因子、核心啟動(dòng)子、上游啟動(dòng)子元件、增強(qiáng)子等名詞概念，理解增強(qiáng)子的作用特性；了解反式作用因子的DNA識(shí)別-結(jié)合結(jié)構(gòu)域的5種結(jié)構(gòu)類型和轉(zhuǎn)錄活化結(jié)構(gòu)域的3種特征性結(jié)構(gòu)。8.3 蛋白質(zhì)磷酸化對(duì)基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控（閱讀教材）8.4 蛋白質(zhì)乙酰化對(duì)基因表達(dá)的影響（閱讀教材）8.5 激素與熱激蛋白對(duì)基因表達(dá)的影響識(shí)記應(yīng)答元件、熱休克應(yīng)答元件、糖皮質(zhì)應(yīng)答元件、金屬應(yīng)答元件、分子伴侶的名詞的概念，理解其作用機(jī)理；了解主要HSP家族的生理功能及其調(diào)控機(jī)理。8.6 其他水平上的基因表達(dá)調(diào)控了解3種RNA的加工成熟方式，了解真核生物基因轉(zhuǎn)錄后加工的多樣性及其實(shí)例，了解真核生物mRNA有效性調(diào)控的實(shí)例及意義；了解真核mRNA的結(jié)構(gòu)與翻譯調(diào)控的關(guān)系。 9 疾病與人類健康9.1 腫瘤與癌癥了解基因與疾病的關(guān)系。識(shí)記癌、癌基因等名詞概念，正確理解原癌基因、病毒癌基因與致癌基因之間的相互關(guān)系，了解原癌基因轉(zhuǎn)變?yōu)榘┗虻闹饕緩?；了解抑癌基因與原癌基因的主要差別。9.2 人免疫缺損病毒—HIV識(shí)記HIV、AIDS等名詞概念，了解HIV的形態(tài)結(jié)構(gòu)、傳染途徑、基因結(jié)構(gòu)及其編碼蛋白的主要功能；了解HIV的復(fù)制、侵染過程及致病機(jī)理，了解抗HIV藥物的類型及其作用機(jī)制。9.3 乙型肝炎病毒——HBV了解HBV的分類地位、病毒粒子結(jié)構(gòu)、基因組結(jié)構(gòu)、主要編碼產(chǎn)物及其功能，了解HBV復(fù)制的特點(diǎn)。9.4 人禽流感的分子生物學(xué)機(jī)制了解人禽流感（HAI）與禽流感病毒（AIV）的關(guān)系，特別是AIV跨越種屬屏障侵染人類的分子基礎(chǔ)，能用之指導(dǎo)人禽流感防治；了解AIV分類的依據(jù)及其符號(hào)的含義，能準(zhǔn)確識(shí)別和解讀。9.5 嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥——SARS的分子機(jī)制了解嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥（SARS）的病原——SARS冠狀病毒（SARS-CoV）,了解SARS-CoV的侵染過程與生活周期。9.6 基因治療對(duì)比了解基因治療與基因工程的異同，了解基因治療的兩條主要途徑；理解基因治療中的病毒載體的必備條件及其缺陷；了解影響基因治療效果的三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)；了解基因治療中的非病毒載體及其作用特點(diǎn)。 10 基因與發(fā)育10.1 免疫系統(tǒng)發(fā)育及免疫球蛋白基因表達(dá)識(shí)記IgG的分子結(jié)構(gòu)，識(shí)記種系類型、等位排斥、同型排斥、MHC、HLA、抗原呈遞、附加受體、共受體等名詞概念；了解5類抗體分子的異同；了解Ig的基因結(jié)構(gòu)；了解重組種系理論；熟悉Ig基因重排的方式與步驟，理解Ig多樣性產(chǎn)生的原因、機(jī)理及主要環(huán)節(jié)。了解Ⅰ型和Ⅱ型MHC的結(jié)構(gòu)、功能與分布的異同。10.2 果蠅的發(fā)育與調(diào)控（閱讀教材）10.3 高等植物花發(fā)育的基因調(diào)控（閱讀教材） 11 基因組與比較基因組學(xué)11.1 高通量DNA序列分析技術(shù)理解雙脫氧鏈終止法測(cè)定DNA序列的原理; 識(shí)記YAC、BAC、基因組文庫的名詞概念，了解YAC、BAC的結(jié)構(gòu)元件及其特點(diǎn)與應(yīng)用，了解鳥槍法基因組測(cè)序技術(shù)的原理、步驟及主要缺點(diǎn)，了解大片段克隆法與靶標(biāo)鳥槍法基因組測(cè)序技術(shù)的改進(jìn)特征。11.2 人類基因組計(jì)劃識(shí)記基因組、基因組學(xué)、遺傳圖、物理圖、轉(zhuǎn)錄圖、人體基因圖、RFLP、STRP、LINEs、SINEs、STS、EST等名詞概念；熟記人類基因組的基本結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，了解人類基因組計(jì)劃的科學(xué)意義及其成果；了解RFLP、STRP、LINEs、SINEs、SNPs、STS、EST產(chǎn)生并用作遺傳標(biāo)記的原理及特點(diǎn)；了解基因表達(dá)譜比較的方法與與意義；認(rèn)識(shí)核苷酸序列圖。11.3 其他基因組對(duì)比了解人、大腸桿菌、酵母、擬南芥、水稻、家蠶和原雞的基因組基本數(shù)據(jù)。11.4 比較基因組學(xué)及相關(guān)研究識(shí)記比較基因組學(xué)的概念，了解比較基因組學(xué)研究的意義。自學(xué)教材：《現(xiàn)代分子生物學(xué)》（第3版），朱玉賢等編，高等教育出版社，2007年。