Học phần Sinh học phân tử cung cấp những kiến thức nền tảng và hiện đại về cơ sở di truyền ở cấp độ phân tử. Nội dung học phần tập trung vào việc phân tích cấu trúc, chức năng của các đại phân tử sinh học (DNA, RNA, protein); cấu trúc genome ở sinh vật nhân sơ, nhân thực và cơ quan thể; các cơ chế di truyền cốt lõi gồm tái bản DNA, phiên mã, dịch mã và phiên mã ngược; các hệ thống sửa chữa sai hỏng DNA, bảo vệ genome và cơ chế điều hòa biểu hiện gen ở cấp độ phân tử.
Học phần đồng thời rèn luyện kỹ năng thực hành phân tử cơ bản (tách chiết DNA, điện di), kỹ năng làm việc nhóm, báo cáo khoa học và tư duy phản biện ứng dụng trong y dược, nông nghiệp và môi trường.