生物化学与分子生物学专业（物理、化学等多学科交叉的专业）
生物化学与分子生物学专业
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更新时间：2023-05-25
生物化学与分子生物学专业
物理、化学等多学科交叉的专业
生物化学与分子生物学专业主要是从微观即分子的角度来研究生物现象，涉及物理、化学、数学、生物学等多学科的交叉。生物化学与分子生物学渗透于生物学的其他专业之中，属于基础性研究专业。
专业介绍
生物化学与分子生物学专业是在多年开展生物化学、生物信息学、基因工程、发酵工程和分子生物学等课程教学，以及生化药物、基因工程药物、免疫学、植物与微生物相互作用、转基因抗逆植物等相关科研工作的基础上，以研究明确生物体的生物化学代谢过程为基础、利用分子生物学手段揭示其代谢变化的机理为生长点，重点开展资源生物活性物质例如药物、酶类、抗生素类、毒素类等的分离提纯、富集、结构鉴定、改造或创造，探讨免疫处理无脊椎动物和重要农作物激发并增强其潜在抗病、抗环境污染、抗旱等能力的的方法和分子机制，预测和证实一些特殊大分子物质的结构与功能，明确动物尤其是昆虫系统进化过程中的分子机理等，为大力推进相关学科的快速发展，尤其是为医药、食品、农业及资源物质的保存、开发与利用提供坚实的理论依据及技术基础。
培养目标
培养具备生物科学的基本理论、基本知识和基本技能，受到良好的专业技能训练；具备进一步攻读硕士研究生和博士研究生的良好潜质，同时具备运用所掌握的理论知识和技能的科学技术人才。
研究方向
生物化学与分子生物学专业目前具有四个稳定的研究方向，分述如下：
1、生物化学与生物工程药物
采用先进的生物化学和基因工程技术研究具有潜在预防和治疗人类疾病的功能药物，包括采用生物化学分离技术从动物、植物、微生物中分离提纯具有药用功能的酶、蛋白质、肽、多糖、糖蛋白等有效成分，研究其生化性质及药理学活性，尤其是在溶解血栓、抗辐射、消炎和延缓衰老及免疫抗体方面的作用；利用基因重组技术将功能蛋白质基因克隆到原核或真核表达系统中，构建工程菌株、获得目标基因工程药物等。主要包括两方面：
（1）生物活性药物的获得，利用先进的生物技术，高效率分离纯化或制备与人类健康密切相关的生物活性药物（如溶血栓的纤溶酶、降血脂的多糖、抑癌作用的低分子量壳聚糖等），同时不断提高分离、纯化和鉴定方法的微量化和精细化，明确活性药物的性质、组分、结构以及相关基因和蛋白质序列，并通过基因克隆或定点突变获得优化或改造，不断提高产量或增强活性；（2）肿瘤标志物的发掘与鉴定，运用蛋白组学的先进方法通过肿瘤标志物与癌症病人的血清反应特征来实现癌症的早期诊断。
2、分子免疫学：
本研究方向旨在建立使动物和植物获得对生物协迫和非生物协迫如病害、毒物、干旱、盐碱、低温等不利环境条件具有免疫能力或高抗能力的方法或技术体系，明确其免疫抗性的分子机制，同时探讨免疫应答过程中的信号分子及其作用方式，并对免疫制剂以及免疫疫苗进行研究与开发，以达到推广利用的目的；此外，利用分子生物学技术获得相关抗性功能基因，将其导入目标动物或植物体进行表达，以获得具有增强免疫力或高抗能力的新品种。主要包括两个方面：
（1）动物分子免疫：以家蝇和中国明对虾为对象，研究动物在抵抗病原体过程中的先天免疫应答机制，主要包括抗菌因子的作用及其产生、释放的信号通路和调控过程；（2）植物抗病性的免疫诱导：以马铃薯、草莓和棉花等为主要对象，研究利用动植物或微生物的活性物质预先诱导处理植物、或转入外源抗病基因并诱导其表达，使植物增强抗病性并促进植物生长和增产的方法、机理、以及田间实际应用的效果。
3、分子遗传与行为学
4、遗传多样性与分子进化
本研究方向主要研究昆虫系统进化的分子机理与适应性进化。综合昆虫细胞核内、外遗传物质的分子进化信息，包括mt基因组全序列、核18S rDNA、28S rDNA全序列和功能基因Hox基因序列等蕴涵的信息、以及宏观形态学结果，探讨昆虫纲直翅目的系统进化、各类群之间的系统发生和演化关系。
课程介绍
高级生物化学
在分子水平上揭示生命物质的组成结构及运动规律；是现代生物科学领域内各学科共同需要的基础知识，本课程内容主要包括以下部分：（1）糖缀合物（2）蛋白质（蛋白质结构基本组件；蛋白质结构的层次体系，蛋白质结构的测定，蛋白质的降解，蛋白质的折叠等）（3）酶（4）生物膜与信号转导，同时将尽量结合最新进展，涵盖动态与前沿知识，并介绍生物化学领域的最新研究进展。
分子生物学
本课程首先介绍分子生物学的含义，它在生命科学中的位置、发展现状及展望以及DNA结构、复制、转录、翻译、调控、突变、修复和重组。同时兼顾学科发展动向，着重涉及当今分子生物学应用技术即分子克隆工具酶、电泳技术、载体、DNA及RNA制备、构建DNA文库、遗传转化、基因表达、PCR、还介绍了蛋白质合成及分析。旨在使研究生了解现代分子生物学理论的新进展并为相关学科从分子水平上阐明问题提供知识和技术。
现代生物学综合实验
本课程重点培养学生应用生物学（尤其是生物化学与分子生物学）实验手段，从事生物有相关实验的综合实验能力。本课程欢迎学生结合研究方向，选择相关材料，有目的地从事本课程实验，但要求学生提前一学期与任课教师联系，以便作适当的准备和安排。内容包括两大部分即基因工程部分和蛋白质部分：基因序列的获取与PCR引物的设计；PCR法基因扩增技术；大肠杆菌感受态细胞的制备；外源基因的氯化钙法转化；质粒的碱裂解法小量提取；阳性克隆的酶切鉴定；目的蛋白的IPTG诱导表达；目的蛋白的分离纯化；SDS-PAGE测定蛋白质的相对分子量；目的蛋白的western-blot鉴定；目的蛋白ELISA检测等。
生物科学专题
本课程讲授糖生物学、核酸化学、蛋白质结构与功能、基因工程、蛋白工程和发酵工程等生物化学与分子生物学的最新研究进展。同时要求学生研读最新研究文献，并进行讨论，撰写进展报告等，使学生能够掌握本学科发展动态，做好科研选题。
生物统计学与软件应用
生物统计学是一门介于生物学与数理统计学之间的边缘学科，以数理统计方法研究和解决生物学问题，是现代生物学研究的重要手段之一。本课程主要介绍生物统计的基本原理和方法，内容涉及假设检验、方差分析、非参数检验、回归与相关分析等基本统计分析方法并采用上机操作练习为主的方法，介绍数据分析软件对试验或调查资料进行图表绘制和常用的统计分析。帮助学生从大量的数据中发现规律，发掘出蕴涵的信息。掌握常用数据分析软件的基本应用。
生物信息学
生物信息学是应用先进的数据管理技术、分析模型和计算软件对各种生物信息（特别是分子生物学信息）进行提取、存储、处理和分析，为探索复杂生命现象及其规律提供有力的工具。面向研究生开设的课程内容包括：生物信息学的发展趋势及其研究内容与方法；生物信息网络资源及常用的搜索工具；双序列比对；核酸及蛋白质数据库等
专业英语
本课程讲授生命科学领域内相关专业的英语知识。主要内容包括生物化学与分子生物学专业英语、遗传学专业英语、生态学专业英语、植物学专业英语、细胞生物学专业英语、微生物学专业英语等几个子专题。通过指导学生阅读有关专业的英语书刊及论文，使他们进一步提高外语文献资料的阅读和英文科技论文的写作能力。
分子生态学
分子生态学是应用现代分子生物学的原理、技术和方法，解决生命系统与环境系统相互作用的生态机理及其分子机制的一门新兴综合学科。本课程概述了分子生态学的产生背景、研究内容、研究方法和基本原理，分析分子生态学的研究及发展趋势。重点从基因系统生态、蛋白质适应、代谢调节、相互作用组学等方面讲述生态进化和生态适应的基础，并结合自己多年的研究成果，介绍有关作物分子栽培、化感生态、生物修复的分子机理和生物基因安全等方面的最新进展。
分子遗传学
本课程讲授分子遗传学的一些基本知识，通过学习，让学生了解遗传物质在生命系统中的储存、复制、表达及调控过程。主要内容包括遗传物质的分子结构和性质，基因组和染色体，DNA的复制、修复和突变，DNA的转录和翻译，原核及真核生物基因表达调控的分子机理，遗传重组与转座等。通过本课程的学习，可以使学生对遗传的分子本质及调控机理有一个全面的了解，为科学研究工作打下坚实的基础。
植物营养的分子遗传基础
植物营养的分子遗传基础是探索关于植物营养学与植物分子遗传学交叉点的理论、方法的最新研究进展。其研究目标是以植物分子遗传的原理和方法改良植物营养性状，从生物学途径解决农业生产中的土壤、植物营养问题。本课程将结合实际应用研究，主要介绍（1）植物营养分子遗传研究进展；（2）植物营养性状的分子遗传学改良原理；（3）植物适应氮素营养胁迫的分子遗传学特性；（4）植物适应磷素营养胁迫的分子遗传学特性；（5）植物适应钾素营养胁迫的分子遗传学特性；（6）植物适应铁、铜、锰、锌、硼等微量元素营养胁迫的分子遗传学特性；（7）植物对铝、铅、汞、镉、砷等毒害的分子应答。以助于学生掌握植物营养的分子遗传的基础知识、研究方法并了解最新进展。
植物生态学
植物生态学是研究植物与环境相互关系规律的科学，是生态学中发展得最为完善的一个分支。本课程将通过课堂教学、野外实践观测，使学生能够掌握现代植物生态学研究的前沿领域和最新理论和方法，了解和把握学科发展动态。主要介绍：植物个体与环境因子的生态关系(包括光、温、水、大气及土壤等因子)；植物种群生态；植物生殖生态；植物群落生态；植物生态系统；应用生态学等。
细胞工程学
细胞工程是现代生物工程中涉及面极其广泛的一门生物技术，本课程系统讲述细胞工程领域的主要技术原理与方法，全面介绍细胞工程知识体系的基本内容，并及时反映该领域的最新进展，为学生将来从事细胞工程领域的研究和开发工作奠定基础。
高级生物统计学
本课程将根据实际应用，主要介绍生物统计应用注意点以及试验数据的收集和试验设计方法。内容涉及统计分析方法的基本假定条件和原理、多元统计分析方法（多元回归相关、通径分析、因子分析、典范相关、聚类分析等）以及各种现代试验设计方法。并采用上机操作学会相关的多元分析。帮助学生提高试验数据处理的能力。
蛋白质组学
21世纪生命科学实际上已进入了后基因组时代，蛋白质组学是后基因组时代功能基因组学的新兴学科，也是生命科学最重要、最热点的研究领域之一。本课程主要讲述内容包括：蛋白质样品的全息制备，双向凝胶电泳，电泳图谱的图像分析，生物质谱技术和蛋白质鉴定，蛋白质组研究中的定量方法，蛋白质组研究中的翻译后修饰分析，亚细胞蛋白质组学，蛋白质组研究中的非凝胶技术，蛋白质相互作用和蛋白质芯片，蛋白质组生物信息学，以及蛋白质组学在生命科学各领域研究中的应用。通过本课程的学习，使学生掌握蛋白质组学的基本理论和研究方法，并能够开展相关研究。
高级植物生理学
植物生理学作为一门独立的学科，所研究的内容和范围在不断扩大和深入，最为明显的是分子生物学和遗传学的概念与技术已融入植物生理学。因此，21世纪的植物生理学将逐渐发展成为围绕植物生命活动过程的功能实现与调控，在植物功能基因组、蛋白质组和代谢组的水平上全面探讨植物生长发育分子机理的全新学科。本课程包括植物基因、细胞、呼吸作用、光合作用、生物固氮、营养和代谢、植物激素、生长发育、信号传导、环境与植物的关系等方面的内容。
发育生物学
开设院校
A等院校：北京大学、华中农业大学、湖南师范大学、武汉大学、兰州大学、华东理工大学、清华大学、同济大学、大连理工大学、浙江大学、南京大学、暨南大学、复旦大学、山东大学、大连医科大学、中国科学技术大学、四川大学、西北农林科技大学、吉林大学、华南农业大学、东北师范大学、华中科技大学、厦门大学、南开大学、中山大学、西南大学、北京师范大学、上海交通大学、汕头大学、中国农业大学、中南大学
B+ 等：南京农业大学、西安交通大学、南方医科大学、四川农业大学、东北农业大学、河北医科大学、山西大学、山东农业大学、华东师范大学、哈尔滨医科大学、东北林业大学、福建农林大学、湖北大学、北京林业大学、南京医科大学、云南大学、内蒙古大学、东南大学、石河子大学、西南交通大学、天津大学、江南大学、南京林业大学、上海大学、哈尔滨工业大学、南昌大学、华南热带农业大学、徐州医学院、黑龙江大学、广东医学院、湖南农业大学、云南农业大学、南京师范大学、西北大学、东华大学、湖南大学、苏州大学、江苏大学、陕西师范大学、广西医科大学、北京理工大学、天津医科大学、华南理工大学、四川师范大学、山西农业大学、华中师范大学
B 等：福建师范大学、首都医科大学、昆明理工大学、吉林农业大学、辽宁大学、青岛农业大学、郑州大学、电子科技大学、新疆农业大学、安徽大学、河北农业大学、浙江工业大学、江西农业大学、深圳大学、广西大学、河北大学、宁波大学、中国药科大学、大连大学、辽宁医学院、安徽医科大学、山西医科大学、贵州大学、福州大学、北京交通大学、南华大学、沈阳药科大学、北京科技大学、兰州理工大学、沈阳农业大学、中国医科大学、首都师范大学、曲阜师范大学、北京工业大学、天津科技大学、新疆医科大学、河南师范大学、黑龙江八一农垦大学、上海师范大学、云南师范大学、佳木斯大学、宁夏大学、江苏科技大学、扬州大学、广西师范大学、昆明医学院、广西民族学院
就业前景
该专业的毕业生多在实验室里工作，此外，刑侦和医学检验也会涉及该专业中的DNA分析技术、PCR技术等，因此，该专业毕业生也可以到公安系统或医疗机构工作。如果所学的专业研究方向是有关药物方面的，就业机会也比较多。
专家建议
生物化学与分子生物学这门学科发展很快，而且涉及面很广，从长远来看，发展前景还是不错的。就往年的招生人数来看，各院校生物化学与分子生物学专业的招生人数并不多，一些著名的重点院校如北京大学、上海交通大学等，竞争非常激烈。
