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在护理儿子康复的空隙(宝贝儿正睡觉,闲着无聊)想了包括遗传学、分子遗传学、分子生物学、生物化学、结构生物学、基因组学、基因工程等现代生命科学学科内容间范围界定的问题,因为上述学科紧密关联,彼此之间交叉度大,通常在教学时出现不同课堂上重复讲述问题,会造成教学时间的挤占,而其他的学科如动物学、微生物学、植物学等各自有关的分支学科与本学科群区别较大,故不予讨论。
1、遗传学(Genetics),(个体遗传学(孟德尔染色体活动遵循的定律(定性遗传学,基因型、表现型、基因的显性和隐性的分子修饰,如基因印迹)、数量决定的遗传学(数量遗传学)、群体遗传学(基因型和表型频率在自然选择、遗传漂移、突变和基因流动过程中的分布和变化的主要规律的介绍)等;遗传的分子基础(基因的基本概念及主要影响基因显性和隐性的环境因子)、遗传信息的编码规则,包括组蛋白及DNA修饰及组蛋白密码中心法则、多肽折叠密码;应用遗传技术,农业品种改良及新品种的繁育,医学遗传及常见遗传性疾病、遗传与社会,包括优生优育等;
2、分子遗传学(Molecular Genetics),(染色体的分子组成及结构(原核、真核);染色体倍增过程中的DNA复制及子代染色体的形成(三界生物(真核、原核和古细菌,包括病毒(DNA、RNA病毒、朊病毒等));基因编码信息的转录及其分子机制(真核、原核和古细菌)、多肽的翻译及蛋白质二级、超二级、三级及四级结构形成的分子机制(原核、真核),突出“组蛋白密码”、“碱基三联体密码”和多肽折叠密码(介绍蛋白质折叠和AI对结构的预测);
3、分子生物学(Molecular Biology),深入解析分子遗传学内容各种生物学过程的分子机制(进一步阐述“基因”的分子结构,包括DNA的碱基配对(沃森-克里克配对和互格斯亭碱基配对,方式、作用及生物学意义)、构象(二级构象的不同螺旋形式,B型构象及简单和复杂非B型构象、核小体(结构及形成机制,组蛋白及组蛋白变体)、染色质及结构实体和功能实体的形成;除从分子机制水平深化“分子遗传学”的现象之外,应突出“基因”的结构实体和功能实体的相互关系及运动机制(如染色质域及其修饰、3D基因组维持,基因表达及表型的显性和隐性控制的分子机制),同时重点介绍分子遗传所未涉及的3R(复制、修复和重组分子机制)内容;及细胞为单位的增殖、死亡(程式化死亡(凋亡、副凋亡)和坏死的控制(可延伸至其他凋亡方式,如铁凋亡等等));从分子水平描绘细胞周期、关卡机制及信号传导的分子机制等。从3R延伸及精准医学,分子医学(分子病理,肿瘤、遗传病等)和分子药理)、分子诊断学(基因检测等)等等;
4、生物化学(Biochemistry),大分子的化学组成(核酸、蛋白质、脂肪、糖、酶及催化(维生素、矿物质的辅酶和辅因子作用)分类及结构(构型和构象),主要分子的代谢(合成代谢和分解代谢)及不同分子间的转化生成、能量产生机制(酵解、氧化磷酸化的三羧酸循环、电子传递(氧化呼吸机制)、多肽、脂肪、糖等分子转化等等(不细例举),延伸营养和健康,代谢紊乱,如肥胖、血脂代谢异常、糖尿病等代谢疾病等医学生物化学内容,增加生化检测的原理及使用范围和具体检查手段等;
5、结构生物学(Structural Biology),分离、纯化(天然和基因重组及表达)、仪器分析(二级、超二级结构)、晶体化学、结构分析(各种射线衍射分析,如X-射线,中子衍射)及数据解析,冷冻电镜,AI结构分析和预测等等,延伸出蛋白质折叠及蛋白质工程;
6、基因工程(Gene Engineering)和蛋白质工程(Protein Engineering),基因克隆、测序、重组、表达、产物分离及纯化,基因改造(定点突变、基因编辑等),突变蛋白分子结构分析(参加结构生物学)等等;
7、基因组学(Genomics), 基因文库构建、序列分析及组装(技术和方法)、功能基因定位及基因标志图谱制作(农业、微生物,高产、抗逆、抗病育种基因、医学与分子诊断,致病基因等mapping)、3D基因组组织及结构...等等。
勘界的必要性及意义
规范学科内容,划定学科界限,避免重复递送,推动纵深发展,从根本上提高基础学科高度,为技术和工程应用腾出时间,夯实基础。
有益于科学家培养,也有助于工程技术人员的培养。
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