1、湖北医药学院生物化学与分子生物学课程教学大纲一、课程基本信息 1、基本信息课程中文名称:生物化学课程英文名称：biochemistry and molecular biology课程代码：2403B学分与学时分配：6 学分，共 114学时，其中理论学时 72，实验学时 42课程性质：必修授课对象：临床医学专业五年制本科学生2、课程简介生物化学是一门基础医学必修课程，是研究生物体内化学分子与化学反应的科学，主要采用化学的原理和方法从分子水平探讨生命现象的本质。讲述正常人体的生物化学以及疾病过程中的生物化学相关问题，与医学有着紧密的联系。是生命科学中进展迅速的基础学科，其理论和技术已渗透至基础医学
2、和临床医学的各个领域。随着近代医学的发展，越来越多地将生物化学的理论和技术应用于疾病的预防、诊断和治疗，从分子水平探讨各种疾病的发生发展机制。近年来，对人们十分关注的恶性肿瘤、心脑血管疾病、免疫性疾病、神经系统疾病等重大疾病发病机制进行了分子水平的研究，并取得了丰硕成果。可以相信，随着生物化学与分子生物学（是生物化学的重要组成部分，是其发展和延续）进一步发展，将给临床医学的诊断和治疗带来全新的理念。因此，学习和掌握生物化学知识，除理解生命现象的本质与人体正常生理过程的分子机制外，更重要的是为进一步学习基础医学其它课程和临床医学打下扎实的生物化学基础。3、课程教学目标本大纲适用于我院五年制本科临
3、床医学专业学生学习和教师教学。主要由前言、学时安排、各章节的主要内容和要求（目的要求、教学难点、教学内容、复习思考题） 、参考书籍和常用网址等四个部分组成。理论教学采用多媒体辅助的讲授方式为主，学习时应注意结合生活和临床实际进行理解记忆、对照比较记忆（前后对照比较，课程间对照比较） 、反复记忆等方式；实验教学紧密结合相关理论知识开设定性、定量、综合性及分子生物学实验，培养学生分析问题、解决问题和实际动手能力。通过生物化学与分子生物学学习，学生掌握现代分子生物学基本理论和基本技术，为其它课程的学习和毕业论文的设计和完成奠定基础。在课程内容上，我们不仅教授基础理论，还纳入当前先进研究成果，给学生提
4、供新的思维、新的方法。4、考核方式考试方式及成绩构成：理论考试为闭卷，题型多样化，主要有名词解释、是非题、填空题、选择题、简答题、问答题等，占总成绩的 70-80%；实验成绩占 20-30%，主要包括考勤、操作、实验报告、实验卷面考核等方面。5、参考教材（1）高天祥，田竟生主编.医学分子生物学. 北京:科学出版社,2000（2）徐晓利、马涧泉主编. 医学生物化学.北京:人民卫生出版社, 2002（3）伍欣星, 聂广主编. 医学分子生物学. 武汉:武汉大学出版社, 19962（4）史济平主编. 药学分子生物学. 第二版, 北京: 人民卫生出版社, 2003（5）周爱儒主编. 生物化学. 第六版.
5、 北京:人民卫生出版社,2005（6）Devlin TM, Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations. 4th. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1997（7）Nelson DL, Cox MM. Lehninger. Principles of Biochemistry. 3rd. New Worth Publishers, 2000二、教学时数分配情况 教学时数分配表三、教学内容学时章节 教学内容理论 实验 见习绪论 1 01 蛋白质的结构与功能 5 142 核酸的结构与功能 4 43 酶
6、6 44 聚糖的结构与功能（自主学习） 0 05 维生素与无机盐（自主学习） 0 06 糖代谢 10 87 脂质代谢 8 48 生物氧化 4 09 氨基酸代谢 6 410 核苷酸代谢 2 011 非营养物质代谢 4 012 物质代谢的整合与调节（自主学习） 0 013 真核基因与基因组 1 014 DNA 的生物合成 4 415 DNA 的损伤与修复 1 016 RNA 的生物合成 4 017 蛋白质的生物合成 4 018 基因表达调控 4 019 细胞信号转导的分子机制（自主学习） 0 020 常用分子生物学技术的原理及其应用（自主学习） 0 021 DNA 重组与重组 DNA 技术 4 0
7、合计学时：114 72 423（一）理论课第一章 蛋白质的结构与功能【目的要求】掌握：蛋白质元素组成及其特点；蛋白质基本组成单位-氨基酸的种类、基本结构及主要特点；蛋白质的分子结构；蛋白质结构与功能的关系；蛋白质的主要理化性质及其应用；蛋白质分离纯化的方法及其基本原理。熟悉：各种氨基酸的结构；蛋白质的分类。了解：多肽链氨基酸序列分析；蛋白质空间结构测定。【授课学时】 5 学时【重点与难点】重点：蛋白质的组成、结构、理化性质难点：蛋白质的结构；蛋白质结构与功能的关系；氨基酸序列分析及空间结构测定。【教学内容】一、蛋白质是细胞的重要组成部分，是功能最多的生物大分子物质，几乎在所有的生命过程中起着重
8、要作用。二、蛋白质的分子组成1. 蛋白质的元素组成主要有 C、H、O、N 和 S，各种蛋白质的含 N 量很接近，平均 16%。2. 组成蛋白质的基本单位L-a-氨基酸：种类、三字英文缩写符号、基本结构、分类（非极性脂肪族氨基酸、极性中性氨基酸、芳香族氨基酸、酸性氨基酸、碱性氨基酸） 、理化性质。3. 肽键、肽、多肽链；肽链的主链及侧链；肽链的方向（N-末端与 C-末端） ，氨基酸残基；生物活性肽：谷胱甘肽及其重要生理功能，多肽类激素及神经肽。三、蛋白质的分子结构1. 蛋白质一级结构：概念、主要化学键肽键。2. 蛋白质的二级结构：概念、主要化学键、肽单元、四种主要结构形式（ 螺旋、 折叠、 转角
9、、无规卷曲）及影响因素；模体。3. 蛋白质的三级结构：概念，主要次级键疏水作用、离子键（盐键） 、氢键、范德华力等，结构域（domain） 、分子伴侣。4. 蛋白质的四级结构：概念，亚基，各亚基之间的结合力疏水作用、氢键、离子键。5. 蛋白质的分类：根据组成分为单纯蛋白质和结合蛋白质，根据形状分为球状蛋白质和纤维状蛋白质。6. 蛋白质组学：基本概念、研究技术平台、研究的科学意义。四、蛋白质结构与功能的关系1. 蛋白质一级结构与功能的关系：一级结构是高级结构和功能的基础，一级结构相似其高级结构与功能也相似，氨基酸序列提供重要的生物进化信息，氨基酸序列改变可能引起疾病。2. 蛋白质空间结构与功能的
10、关系：蛋白质的功能依赖特定空间结构，肌红蛋白的结构与功能，血红蛋白结构、运输 O 2功能、氧饱和曲线、正协同效应、变构效应，蛋白质构象改变可引起疾病如疯牛病等。五、蛋白质的理化性质两性解离及等电点、胶体性质、变性、沉淀及凝固、紫外吸收（280nm） 、呈色反应（茚三酮反应、双缩脲反应） 。六、蛋白质的分离纯化与结构分析1. 蛋白质的分离纯化：透析及超滤、丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀、电泳、层析、超速离心。2. 多肽链中氨基酸序列分析：化学或反向遗传学方法、Edman 降解法。3. 蛋白质空间结构测定：圆二色光谱、X 射线晶体衍射法、磁共振技术。4第二章 核酸的结构与功能【目的要求】掌握：核酸的分类
11、、细胞分布，各类核酸的功能及生物学意义；核酸的化学组成；两类核酸（DNA与 RNA）分子组成异同；核酸的一级结构及其主要化学键；DNA 右手双螺旋结构要点及碱基配对规律；mRNA 一级结构特点；tRNA 二级结构特点；核酸的主要理化性质（紫外吸收、变性、复性） ，核酸分子杂交概念。熟悉：核酸的高级结构；核酸酶。了解：碱基和戊糖的结构；DNA 其它二级结构形式；其它小分子 RNA 及 RNA 组学；人类基因组计划研究的主要内容；snmRNA 参与基因表达调控。【授课学时】 4 学时【重点与难点】重点：DNA 双螺旋结构，DNA 和 RNA 的组成和一级结构，三类 RNA 的组成、结构和功能难点：
12、DNA 的结构，变性与复性。【教学内容】一. 核酸的分类、分布及主要生物学功能。二. 核酸的化学组成：1、 核苷酸中的碱基成分：腺嘌呤（A ） 、鸟嘌呤（G ） 、胞嘧啶（ C） 、尿嘧啶（U） 、胸腺嘧啶（T） 。 DNA 中的碱基（A、 G、C 、T） ，RNA 中的碱基（A、G 、C 、U ） 。2、 戊糖：D- 核糖（ RNA） 、D-2-脱氧核糖（DNA） 。3、 磷酸4、 核酸及核苷酸：碱基及戊糖通过糖苷键连接形成核苷，核苷与磷酸连接形成核苷酸。5、重要游离核苷酸及环化核苷酸：ATP、ADP、GTP、cAMP、cGMP三、核酸的一级结构概念、核苷酸间的连接键3 ，5-磷酸二酯键、方
13、向（53 ）及链书写方式。四、DNA 的空间结构与功能1、 DNA 的二级结构双螺旋结构：chargaff 规则、B-DNA 结构要点，Z-DNA、A-DNA。2、 DNA 的三级结构：超螺旋、组蛋白、核小体、染色体。3、 DNA 的功能：遗传与繁殖、复制、转录，基因和基因组。4、 人类基因组计划研究的主要内容。五、RNA 的结构与功能1、mRNA：结构特点、三联体密码、功能。2、tRNA：结构特点、氨基酸臂、反密码子环、功能。3、rRNA：与多种蛋白质结合形成核糖体（大亚基、小亚基） ，是蛋白质合成场所。4、snmRNA 参与基因表达调控；核酶：概念、化学本质（RNA） 、作用底物（核酸）及
14、应用。5、核酸在真核细胞和原核细胞中表现不同时空特性。六、DNA 的理化性质及其应用1、 变性、复性的概念，条件，理化性质的改变，变色效应，Tm 值，解链曲线。2、核酸分子杂交。七、 核酸酶概念、分类、化学本质（蛋白质） 、作用底物（核酸）及应用。第三章 酶【目的要求】5掌握：酶的概念、化学本质及生物学功能；酶的活性中心和必需基团、同工酶；酶促反应特点；各种因素对酶促反应速度的影响、特点及其应用；酶调节的方式；酶的变构调节和共价修饰调节的概念。熟悉：酶的组成、结构；酶活性测定及酶活性单位；酶含量的调节了解：米-曼方程式的推导过程；酶的命名与分类；酶与医学的关系。【授课学时】6 学时【重点与难点
15、】重点：酶的概念，酶催化反应的特点，酶的活性中心，影响酶促反应的因素。难点：酶催化机制，酶活性的调节。【教学内容】一、酶的概念及其在生命活动中的重要性。二、酶的分子结构与功能。1、 酶的分子组成：单纯酶和结合酶，辅助因子（金属离子、辅酶、辅基） ，常见含 B 族维生素的辅酶形式及其在酶促反应中的主要作用。2、 酶的活性中心、必需基团（结合基团和催化基团） 。3、 同工酶概念及应用。三、 酶的工作原理1、 酶与一般催化剂的异同，酶促反应的特点：极高的催化效率、高度的特异性、可调节性，酶促反应的机制：酶-底物复合物的形成与诱导契合、邻近效应与定向排列、多元催化、表面效应。2、 酶作用的特异性：绝对
16、特异性、相对特异性、立体异构特异性。四、 酶促反应动力学1、 底物浓度的影响：米式方程、Km 和 Vm 的定义。2、 酶浓度的影响及应用。3、 温度的影响及应用、最适温度。4、 pH 的影响及应用、最适 pH 值。5、 酶的抑制：不可逆抑制，可逆抑制（竞争性、非竞争性、反竞争性抑制） 。6、 激活剂的影响。7、 酶活性测定和酶活性单位。五、 酶的调节1、 酶活性的调节：变构酶和共价修饰酶及其调节、酶原、酶原激活机理及意义。2、 酶含量的调节：酶蛋白合成的诱导与阻遏，酶降解的调控。六、酶的分类与命名。七、酶与医学的关系。第六章 糖代谢【目的要求】掌握：糖的主要生理功能；糖的无氧分解（酵解） 、有
17、氧氧化、糖原合成及分解、糖异生的基本反应过程、部位、关键酶（限速酶） 、生理意义；磷酸戊糖途径的生理意义；血糖概念、正常值、血糖来源与去路、调节血糖浓度的主要激素。熟悉：糖的消化吸收；糖代谢的概况；糖代谢各途径的调节。了解：磷酸戊糖途径的基本过程；糖醛酸途径；多元醇的生成；果糖、半乳糖、甘露糖的代谢概况；血糖水平异常。【授课学时】10 学时【重点与难点】重点：糖的有氧化和无氧酵解，糖酸戊糖途径，糖原的合成与分解，血糖的来源和去路及其血糖6的调节。难点：糖代谢各途径的具体反应过程及其调节。【教学内容】一、糖的主要生理功能，糖的消化吸收和糖代谢概况。二、糖的无氧氧化(糖酵解)1. 糖无氧氧化的概念
18、、反应部位及反应过程。2. 糖无氧氧化的调节。3. 糖无氧氧化的生理意义。三、糖的有氧氧化1. 糖有氧氧化概念，反应部位及反应过程。2. 糖有氧氧化的能量生成情况。3. 糖有氧氧化的调节。4. 巴斯德效应。四、葡萄糖的其他代谢途径1. 磷酸戊糖途径的概念，过程，调节及生理意义。2. 糖醛酸途径的过程及生理意义。3. 多元醇途径的概况及临床意义。五、糖原的合成与分解1. 糖原合成的概念，反应过程。2. 糖原分解的概念，反应过程。3. 糖原合成与分解的调节。4. 糖原积累症。六、糖异生1. 糖异生的概念、原料和部位、过程。2. 糖异生的调节。3. 糖异生的生理意义。4. 乳酸循环。七、其他单糖的代
19、谢1. 果糖的代谢过程和与临床的关系。2. 半乳糖的代谢过程和与临床的关系。3. 甘露糖的代谢过程。八、糖及其调节1. 血糖的概念、来源、去路和正常值。2. 升高和降低血糖的激素及其作用机理。3. 血糖水平异常及糖尿病。第七章 脂质代谢【目的要求】掌握：脂类的组成、基本结构构成；脂肪的动员；脂肪酸的 -氧化；酮体的生成及利用；胆固醇代谢；血脂的种类、血浆脂蛋白的分类、组成及结构；载脂蛋白的作用；血浆脂蛋白的生理功能。熟悉：脂类的消化和吸收；甘油三酯的合成代谢；脂酸的合成代谢；甘油磷脂的代谢；血浆脂蛋白的代谢过程。了解：不饱和脂酸的命名及分类；脂酸的其它氧化方式；多不饱和脂酸的重要衍生物；鞘磷脂
20、的代谢；胆固醇的结构及合成过程；血浆脂蛋白代谢异常。【授课学时】8 学时7【重点与难点】重点：脂肪酸的合成与脂肪酸的 -氧化，酮体的生成与利用，胆固醇在体内的去路，血浆脂蛋白的生理功能。难点：脂肪酸的 -氧化，血浆脂蛋白代谢过程。【教学内容】一、不饱和脂酸的命名及分类。二、脂类的消化和吸收。三、甘油三酯的代谢1. 甘油三酯的结构及功能。2. 甘油三酯的分解代谢：脂肪的动员，甘油的代谢，脂酸的 -氧化，脂酸的其它氧化方式，酮体的生成利用、生理意义及调节。3. 脂酸的合成：软脂酸的合成部位、原料、关键酶和基本过程，脂酸碳链的加长，不饱和脂酸的合成，脂酸的合成的调节。4. 甘油三酯合成的部位、原料和
21、基本过程。5. 多不饱和脂酸的重要衍生物前列腺素、血栓噁烷及白三烯结构及生理功能。四、磷脂的代谢1. 磷脂的组成、分类及基本结构。2. 磷脂的生理功能。3. 甘油磷脂的合成与降解：甘油磷脂的合成部位、原料、辅助因子（CTP 等）及合成基本过程，甘油磷脂降解的酶类及作用部位。4. 鞘磷脂的代谢。五、胆固醇代谢1. 胆固醇的结构、分布、生理功能，胆固醇合成部位、原料、关键酶、基本过程及调节。2. 胆固醇的转化。六、血浆脂蛋白的代谢1. 血脂的组成、来源及含量。2. 血浆脂蛋白的分类、组成、结构及功能，主要的载脂蛋白及其功能，脂蛋白的结构。3. CM、VLDL、LDL、HDL 的代谢。4. 血浆脂蛋
22、白代谢异常：高脂蛋白血症、动脉粥样硬化、遗传性缺陷。第八章 生物氧化【目的要求】掌握：生物氧化的概念及生物学意义；呼吸链的概念，呼吸链中复合体及其他成分的作用；两条主要呼吸链的顺序组成；氧化磷酸化偶联部位及主要电子传递抑制剂的作用部位；底物水平磷酸化、氧化磷酸化、P/O 比值的概念；ATP 的生成和利用。熟悉：物质体内氧化与体外氧化的异同；氧化磷酸化偶联机制；影响氧化磷酸化的因素；通过线粒体内膜的物质转运。了解：呼吸链各成份的结构；其它氧化体系。【授课学时】4 学时【重点与难点】重点：生物氧化的概念及生物学意义，呼吸链的组成和排列顺序，氧化磷酸化与底物水平磷酸化。难点：电子传递链的组成，氧化磷
23、酸化偶联机制。【教学内容】8一、生物氧化的概念。物质体内氧化与体外氧化的异同。二、生成 ATP 的氧化磷酸化体系1. 呼吸链的概念、组成及排列顺序。2. 氧化磷酸化的概念，氧化磷酸化偶联部位，偶联机制，合成 ATP 机制。3. 影响氧化磷酸化的因素：抑制剂、ADP 的调节作用、甲状腺素、线粒体 DNA 突变。4. ATP 在能量的生成、利用、转移和储存中的核心作用。5. 线粒体内膜对各种物质进行选择性转运：胞质中 NADH 氧化、ATP-ADP 转位酶促进 ADP 进入和 ATP 移出紧密偶联。三、其他不生成 ATP 的氧化体系1. 抗氧化酶体系：过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、超氧物歧化酶(
24、SOD)、小分子自由基清除剂等。2. 微粒体细胞色素 P450 单加氧酶。第九章 氨基酸代谢【目的要求】掌握：蛋白质的营养作用；氨基酸的脱氨基作用；- 酮酸的代谢；氨的代谢；一碳单位的代谢；甲硫氨酸与转甲基作用；芳香族氨基酸代谢的重要产物。熟悉：蛋白质的消化、吸收与腐败。了解：体内蛋白质的合成与降解的动态平衡；个别氨基酸的代谢过程。【授课学时】6 学时【重点与难点】重点：氨基酸的脱氨基作用，尿素的合成，一碳单位。难点：氨基酸如何转变成糖及脂类；氨基酸如何彻底氧化。【教学内容】一、蛋白质的营养作用1. 体内蛋白质的重要功能。2. 体内蛋白质的代谢状况：氮平衡(氮的总、正、负平衡) 、生理需要量。
25、3. 营养必需氨基酸决定蛋白质的营养价值：必需氨基酸、食物蛋白质的互补作用。二、蛋白质的消化、吸收与腐败1. 外源性蛋白质的消化成氨基酸和寡肽后被吸收：蛋白质在胃和肠道被消化成氨基酸和寡肽、氨基酸通过主动转运过程被吸收。2. 蛋白质的腐败作用：胺类的生成(假神经递质与肝昏迷) 、氨的生成和其它有害物质的生成。三、氨基酸的一般代谢1. 体内蛋白质分解生成氨基酸。2. 氨基酸的代谢概况。3. 氨基酸的脱氨基作用：转氨基作用、L-谷氨酸氧化脱氨基作用、联合脱氨基作用、嘌呤核苷酸循环和氨基酸氧化酶催化脱氨基作用。4. -酮酸的代谢：氧化供能、经氨基化生成非必须氨基酸、转变成糖及脂类化合物。四、氨的代谢
26、1. 体内氨的来源、氨的转运、氨的去路。2. 尿素生成的部位、基本过程和调节。3. 高血氨症和氨中毒(肝昏迷氨中毒学说 )。五、个别氨基酸的代谢1. 氨基酸的脱羧基作用。2. 一碳单位的概念、生理功用、运载体及代谢。93. 含硫氨基酸的代谢：甲硫氨酸的代谢（甲硫氨酸转甲基作用与甲硫氨酸循环、肌酸的合成） 、半胱氨酸代谢可产生多种重要的生理活性物质（半胱氨酸与胱氨酸互变、生成牛磺酸和活性硫酸根） 。4. 芳香族氨基酸的代谢（苯丙氨酸与酪氨酸的代谢、色氨酸的代谢） 。5. 支链氨基酸的代谢。第十章 核苷酸代谢【目的要求】掌握：核苷酸的生物学功用；核苷酸（嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸）从头合成途径及补救合
27、成途径的概念；嘌呤碱与嘧啶碱分解代谢的终产物。熟悉：嘌呤碱、嘧啶碱合成的元素来源。了解：核苷酸代谢的过程、调节及抗代谢物。【授课学时】2 学时【重点与难点】重点：核苷酸从头合成途径及补救合成途径的概念；嘌呤碱与嘧啶碱分解代谢的终产物。难点：嘌呤和嘧啶核苷酸从头合成的过程。【教学内容】一、核酸的消化、核苷酸的生物学功用。二、嘌呤核苷酸的合成与分解代谢1. 嘌呤核苷酸的合成代谢：从头合成途径（概念、先合成 IMP 再转变成 AMP 及 GMP、PRPP）及调节，补救合成过程及意义，嘌呤核苷酸的相互转变，脱氧核苷酸的生成（在二磷酸核苷 NDP 水平上还原） ，嘌呤核苷酸的抗代谢物。2. 嘌呤核苷酸的
28、分解代谢：过程、分解代谢终产物及临床意义。三、嘧啶核苷酸的合成与分解代谢1. 嘧啶核苷酸合成代谢：从头合成途径与调节，补救合成过程，嘧啶核苷酸的抗代谢物。2. 嘧啶核苷酸分解代谢过程及产物。第十一章 非营养物质代谢【目的要求】掌握：生物转化的概念、生理意义和类型，黄疸的分类。胆汁酸的类型和主要生理功能。熟悉：肝脏在糖、脂、蛋白质、维生素和激素代谢中的作用。催化生物转化第一相反应的主要酶类和参与生物转化第二相反应的主要基团。了解：调节和影响生物转化的因素。胆汁酸的代谢，胆色素的代谢。 【授课学时】 2 学时【重点与难点】重点：生物转化，胆汁酸的类型和主要生理功能，黄疸的分类及其特点。难点：胆汁酸
29、的肠肝循环，胆色素的代谢。【教学内容】一、肝脏在物质代谢中的作用1肝脏对维持血糖恒定的重要性肝细胞通过调节糖原合成与分解、糖异生途径维持血糖相对稳定，肝细胞有活跃的磷酸戊糖途径和糖醛酸途径。2肝在脂类代谢中占据中心地位，对脂类的消化、吸收、分解、合成及运输等过程均具有重要作用。3肝在人体蛋白质合成、分解、和氨基酸代谢中发挥重要作用，对氨和胺的处理也很重要。4肝参与多种维生素和辅酶的代谢及多种激素的灭活。10二、肝脏的生物转化作用生物转化概念，生理意义，生物转化反应的主要类型（第一相反应氧化、还原、水解反应，第二相反应结合反应） ，调节和影响生物转化的因素。三、胆汁与胆汁酸的代谢肝胆汁与胆囊胆汁
30、，游离型与结合型及初级、次级胆汁酸，胆汁酸主要生理功能，胆汁酸的生成、转化、排出及其肠肝循环。四、胆色素的代谢与黄疸胆色素的种类，胆红素的生成与转运，胆红素在肝脏中转变，胆色素在肠道中的变化和胆色素的肠肝循环，血清胆红素与黄疸及黄疸的分类。第十三章 真核基因与基因组【目的要求】掌握：染色体的化学成份及组成；基因的概念，原核生物及真核生物基因特征；基因组概念，原核生物和真核生物基因组的结构特点；人类基因组计划的主要内容。熟悉：染色体与染色质的区别与联系；遗传图谱、物理图谱、基因图谱的区别与联系。了解：人类基因组计划研究进展及意义。【授课学时】1 学时【重点与难点】重点：真核基因组的特点。难点：遗
31、传图谱、物理图谱和基因图谱。【教学内容】一、染色质和染色体：染色质和染色体的形态；化学成分及组成；功能。二、基因：基因的概念，功能；原核生物基因的特征；真核生物基因特征：不连续性，基因家族，重复基因。三、基因组1. 基因组的定义；2. 基因组的结构特点：原核生物基因组的特点，真核生物基因组的特点，线粒体基因组的特点，叶绿体的基因组的特点，细胞器基因组结构。3. 遗传图谱、物理图谱和基因图谱。四、人类基因组：人类基因组定义，人类基因组计划的主要内容及意义，后基因组研究计划，人类基因组的生物信息在药物研究中的应用。第十四章 DNA 的生物合成【目的要求】掌握：遗传学中心法则和扩大的中心法则、复制和
32、半保留复制、反转录概念；参与的酶和因子（包括它们的功能） 。熟悉：DNA 复制特点、过程；端粒酶的概念与功能；DNA 损伤（突变）的意义、类型，DNA 损伤修复的方式。了解：双向复制；反转录的过程；DNA 的其它复制方式。【授课学时】4 学时【重点与难点】重点：DNA 复制的基本规律，参与 DNA 复制的酶类，DNA 损伤与修复。难点：DNA 复制的基本过程和 DNA 损伤与修复的过程。11【教学内容】一、遗传学中心法则、复制的概念，复制的基本规律1、半保留复制的概念，实验依据和意义。2、双向复制和复制的半不连续性。二、DNA 复制的酶学和拓扑学变化1、DNA 复制的化学反应。2、原核生物核真
33、核生物 DNA 聚合酶的类型及作用，DNA 复制保真性的酶学依据；参与复制中的解链和 DNA 分子拓扑学变化的酶类及功能；DNA 连接酶及其功能。三、DNA 生物合成过程1、原核生物的 DNA 生物合成：起始、延长和终止。2、真核生物的 DNA 的生物合成：起始、延长、终止和端粒酶。四、逆转录和其他复制方式1、逆转录概念、逆转录病毒和逆转录酶、逆转录研究的生理意义。2、滚环复制和 D 环复制五、DNA 损伤（突变）1、突变的意义。2、引发突变的因素。3、突变的分子改变类型。4、DNA 损伤的修复类型。第十五章 DNA 的损伤与修复【目的要求】掌握：DNA 突变的概念、类型，DNA 损伤修复的方
34、式。熟悉： DNA 损伤（突变）的意义、突变的原因；修复机制。【授课学时】1 学时【重点与难点】重点：DNA 复制的基本规律，参与 DNA 复制的酶类，DNA 损伤与修复。难点：DNA 复制的基本过程和 DNA 损伤与修复的过程。【教学内容】一、DNA 损伤（突变）1、突变的意义。2、引发突变的因素。3、突变的分子改变类型。4、基因突变（1）突变概念和类型（2）突变原因：自发突变（复制错误、自发的化学改变） 、诱发突变（常见的诱变剂是放射线和化学物质） 、人工诱变、适应性突变（3）突变体的分离和分析：自学了解。二、DNA 的修复系统：1. 复制修复：尿嘧啶糖基酶系统、错配修复、无嘌呤修复2.
35、损伤修复：光复活、甲基转移酶、切除修复3. 复制后修复：重组修复、SOS 修复4. 限制与修饰5. DNA 损伤修复系统与疾病12第十六章 RNA 的生物合成【目的要求】掌握：转录的概念；复制与转录的异同点；核酶概念、hnRNA 转录后加工、修饰。熟悉：原核生物 RNA 聚合酶的组成和功能，真核生物 RNA 聚合酶的类型与功能，结构基因、模板链和编码链的含义。几种 RNA 转录后加工、修饰。了解：转录的特点；RNA 转录过程。【授课学时】 4 学时【重点与难点】重点：复制与转录的异同点，hnRNA 转录后加工、修饰，结构基因。难点：转录的基本过程，RNA 聚合酶的组成。【教学内容】一、转录的概
36、念，复制和转录的异同点。二、转录模板和酶1、转录的模板：转录的不对称性，结构基因、模板链和编码链的含义。2、RNA 聚合酶：原核生物 RNA 聚合酶的组成与功能，真核生物 RNA 聚合酶的类别与功能。3、模板与酶的辨认结合：原核生物转录起始点35 区和10 区的一致性序列。三、转录过程1、原核生物的转录过程：转录起始、转录延长和转录终止。2、真核生物的转录过程：转录起始、转录延长和转录终止。四、真核生物的转录后加工修饰1、真核生物 mRNA 的转录后加工：首尾修饰，mRNA 的剪接和 mRNA 的编辑。2、tRNA 的转录后加工。3、rRNA 的转录后的加工。3、 核酶：核酶的概念，核酶的特性
37、和核酶研究的意义。第十七章 蛋白质的生物合成【目的要求】掌握：翻译的概念，遗传密码的含义及特点，mRNA、tRNA 和核蛋白在翻译过程中的作用。熟悉：蛋白质生物合成过程，蛋白质生物合成的干扰和抑制。 。了解：蛋白质合成后的加工和靶向运输。【授课学时】 4 学时【重点与难点】重点：遗传密码的概念及特点，三类 RNA 在蛋白质生物合成过程中所起的作用。难点：蛋白质的生物合成过程，蛋白质合成后的加工修饰，蛋白质合成后的靶向运输。【教学内容】一、蛋白质生物合成体系1、翻译的直接模板 mRNA，遗传密码定义、起始密码、终止密码及遗传密码的特点。2、核蛋白体是多肽链合成的装置：原核生物核和真核生物核蛋白体
38、的组成。3、tRNA 与氨基酸的活化，tRNA 是携带活化氨基酸的工具。二、蛋白质生物合成过程1、肽链合成的起始。2、肽链的延长：进位、成肽和转位三个步骤。3、肽链合成的终止。13三、蛋白质合成后加工和运输：多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质，一级结构的修饰，空间结构的修饰，蛋白质合成后的靶向输送。四、蛋白质生物合成的干扰和抑制。第十八章 基因表达调控【目的要求】掌握：基因、基因组、基因表达概念，操纵子的结构与功能，真核基因组结构特点，顺式作用元件，反式作用因子定义、类型，启动子或启动序列、增强子、沉默子和转录因子的含义。熟悉：基因表达的时间性及空间性，基因表达的方式，基因表达调控的生物学意义，
39、乳糖操纵子调节机制，SOS 反应了解：基因表达调控的基本原理，真核基因表达调控的特点。【授课学时】 4 学时【重点与难点】重点：基因概念，原核生物操纵子基因表达调控的基本过程，相关的各种概念，真核生物表达调控的特点。难点：基因表达的时间性及空间性，基因表达调控的基本原理，真核基因表达调控的特点。【教学内容】一、基因表达调控基本概念与原理：基因、基因组和基因表达的概念，基因表达的时空特异性，基因表达的方式（基本表达及诱导和阻遏） ，基因表达调控的生物学意义。二、基因表达调控的基本原理。三、原核生物基因表达调节1、原核生物基因转录调节特点，操纵子的概念、结构特点。2、原核生物基因转录起始的调节、终
40、止的调节、翻译水平的调节。四、真核生物基因表达调节1、真核生物基因组结构特点。2、真核生物基因表达调控特点。3、RNA pol和 pol的转录调节。4、RNA pol对转录的调节：RNA pol转录起始的调节：顺式作用元件概念、类型（启动子或启动序列、增强子、沉默子） ，反式作用因子的概念，RNA pol转录终止的调节。5、转录后水平的调节及翻译水平的调节。第二十一章 DNA 重组与重组 DNA技术【目的要求】掌握：基因重组和基因工程的概念，细菌基因转移的接合作用、转化作用和转导作用，DNA 克隆、限制性核酸内切酶、基因载体、cDNA 文库、基因组 DNA 文库的概念，目的基因的来源，基因载体
41、的类型，重组 DNA 技术的操作程序。熟悉：同源重组、特异位点的基因重组、转座重组的概念和基本过程，重组 DNA 技术的操作步骤。 了解：重组 DNA 技术与医学的关系。 【授课学时】 4 学时【重点与难点】重点：同源重组，限制性核酸内切酶，基因载体，基因重组的基本过程。难点：重组 DNA 技术基本原理和操作步骤。【教学内容】14一、基因重组和基因工程的概念。二、DNA 的重组1、同源重组的概念和机制。2、细菌的基因转移与重组：接合作用、转化作用、转化作用。3、特异位点重组： 噬菌体 DNA 的整合，细菌的特异位点重组，免疫球蛋白的基因重排。4、转座重组：插入序列转座，转座子转座。三、重组 D
42、NA 技术1、重组 DNA 技术相关概念：DNA 克隆、工具酶、目的基因、基因载体、基因组文库、cDNA 文库。2、重组 DNA 技术基本原理及操作步骤：目的基因的获取方法，克隆载体的选择与构建，目的基因和载体的连接方式，重组 DNA 导入受体细胞，重组体的筛选及克隆基因的表达概括位“分、切、接、转和筛” 。四、重组 DNA 技术与医学的关系（二） 、实验课1、实验课简介世纪是生命科学的世纪，而作为生命科学的基础学科，生物化学与分子生物学涉及的知识领域广泛，是一门理论性和实践性极强的学科，在生命科学中发挥着日益重要的作用。生物化学与分子生物学理论为基础的相关实验，目前已渗透到基础医学和临床医学
43、的各个学科，从事相关领域的研究队伍日益庞大，新技术、新理论日新月异。这对新世纪的人才培养提出了新的要求，因此，学习和掌握生物化学与分子生物学的基本实验技术是生物医学技术专业学生的必备能力。本实验课的教学目的主要是增加感性认识，巩固理论知识，掌握一些常用基本技能，培养学生独立操作和分析解决问题的能力，要求学生进行预习，认真操作，记录结果，分析讨论，书写实验报告。2、实验基本要求通过学习与实际操作，让医学生掌握常用的生物化学与分子生物实验理论，如物质分离技术(离心、层析、电泳)，化学分析方法 (化学法、分光光度法、酶法、核酸蛋白分析法 )，核酸分离鉴定，基因工程技术与体外扩增等；熟悉并能熟练操作掌
44、握常用实验仪器设备：如刻度吸管，微量移液器，分光光度计，离心机，电泳装置，层析装置和 PCR 仪的使用等。了解相关实验技术在临床科研中的实际应用。3、实验项目一览表序号 实验项目名称 学时 实验类型 实验类别 每组人数1 蛋白质含量的测定 4 验证实验 必做 24 人2 氨基酸的离子交换柱色谱分离 4 验证实验 必做 24 人3 醋酸纤维薄膜电泳分离血清蛋白 4 验证实验 必做 24 人4 琥珀酸脱氢酶的作用及其可逆性抑制 4 提高型实验 必做 24 人5 血糖含量的测定 4 验证实验 必做 24 人7 酮体的生成和利用 4 验证实验 必做 24 人8 血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）活性的测定
45、 4 验证实验 必做 24 人10 真核基因组 DNA 的分离纯化 4 提高型实验 必做 24 人11 核酸凝胶电泳 6 提高型实验 必做 24 人12 肝糖原的提取与鉴定 4 创新设计实验 必做 24 人1513 不同组织 ALT 活性测定及温度、pH 的影响 6 创新设计实验 必做 24 人4、实验教材：生物化学与免疫学实验教程，唐微主编，人民卫生出版社出版，第二版，20105、考试方式平时实验成绩占 85%，最后一次实验理论考试占 15%。6、实验内容实验一 蛋白质的定量测定【实验目的】1、复习蛋白质的理化性质。2、熟悉双缩脲法测定蛋白质含量的原理及方法。【实验设备】722S 分光光度计
46、。【实验材料】1双缩脲试剂：称取硫酸铜（CuSO 45H2O）1.5 克及酒石酸钾钠（C 4H4O6KNa4H2O）6 克，分别用适量蒸馏水溶解，混合后加 10NaOH 溶液 300 ml，最后加蒸馏水至 1000 ml。2蛋白标准液：取经凯氏定氮标定后的标准蛋白血清用 15的 NaCl 溶液稀释 25 倍，贮于冰箱中备用。【实验方法】待测血清稀释，待测血清用 15的 NaCl 溶液作 25 倍稀释备用。按表操作【注意事项】（一）硫酸钠的溶解度与温度有关，温度低于 30易结晶析出，故室温较低时应在 37水浴或恒温箱进行保温。（二）血清样品必须新鲜，如有细菌污染或溶血，则不能得到正确的结果。（三
47、）含脂类较多的血清，可用乙醚 3 ml 抽提一次后再进行测定。实验二 氨基酸的离子交换柱色谱分离【实验目的】1、 掌握离子交换层析分离生物大分子的原理和方法。2、 了解层析法的概念、特点及分类。3、 复习氨基酸的理化性质。【实验仪器】1、玻璃色谱柱：长 20 cm，内径 1.6 cm。2、蝴蝶夹。3、铁支架。4、722S 型分光光度计。5、水浴锅。【实验材料】（1）树脂：磺酸型阳离子交换树脂（732 型）（2）洗脱液：0.45 mol/L、pH5.3 柠檬酸缓冲液。取 285 克柠檬酸（C 6O7H8H2O） ，186 克，1697NaOH，105 ml 浓盐酸溶于水稀释至 10 L。（3）0
48、.01 mol/L pH12 NaOH 缓冲液：取 4 g NaOH 溶于 10 升蒸馏水。（4）样品液：0.005 mol/L Asp 和 Lys 的 0.02 mol/L HCl 混合溶液。（5）显色剂：三氯化钛-茚三酮溶液：（6）醋酸缓冲液：水 150 ml，无水醋酸钠 82 g，无水醋酸 25ml，加水定容 250 ml， pH5.5。乙二醇甲醚 750 ml，加入茚三酮 20 g，三氯化钛（TiCl 315%）1.7 ml，用醋酸缓冲液定容到 1 L。【实验方法】1、树脂的处理：关于市售新树脂的处理见注 1，关于树脂浮选的方法参照讲义所述，本实验采用处理好的树脂。2、装柱：将色谱柱垂
49、直装好，关闭柱底出口，在柱内注入约 2 cm 高 pH5.3 的柠檬酸缓冲液。3、平衡：柱装好后用 pH5.3 柠檬酸缓冲液以 1 ml/min 的流速平衡，直到流出液的 pH 与洗脱液的pH 相同为止（pH 试纸检查） ，这大约需要 23 倍床体积。4、加样与洗脱：降低柱上的液器阀，小心使柱内液体流至柱表面时即行关闭。用加样器吸取 0.8 ml 氨基酸混合样品溶液，沿柱壁小心地加入柱中，加样时不要过快，以免冲坏树脂表面，加样后慢慢降低液器阀，使液面再与树脂面相齐时关闭，然后再用吸管吸取适量洗脱液如此清洗柱内壁四周 12次。洗涤后，用 pH5.3 柠檬酸缓冲液在柱内加到约 2 cm 高的液层，然后调流速 1 ml/min 即开始洗脱。5、收集：柱流出液可用自动分离收集器或以刻度试管人工收集按每管 4 ml 先收集 4 管。6、改换高 pH 洗脱收集：升高液器阀，更换成 pH12 NaOH 洗脱液，然后按上面同样方法继续收集第 5 管至第 12 管。7、测定：将收集的各管编号后，分别取 0.5 ml 或 1.0 ml 收集液于一洁净的干试管中，加入 1 ml pH5.3 柠檬酸洗脱缓冲液，0.5 ml 茚三酮试剂，混合后在 100 水浴上加热 25
