该课程是一门整合课程：课程名称为《细胞、分子与基因》，取英文首字母，简称为CMG。是原学科体系下四门课程的整合：包括细胞生物学、医学遗传学、生物化学、医学分子生物学。该课程是武汉大学与芝加哥大学合作建设的新课程之一。课程建设的理念是：多听临床医学生的后期课程，了解学生学好那些课程需要哪些CMG的知识以及借助这些知识的传授教会学生什么样的学习方法，有利于后期知识的学习。
基本按照芝加哥大学的整合模式，但是根据我国医师执照考试的大纲要求做了相应的改动。全文共分三篇：第一篇为细胞的结构与功能，首先介绍单个细胞的结构与功能然后介绍细胞与细胞之间的相互作用。采取明暗两条主线有机地整合细胞生物学、生物化学、医学遗传学与分子生物学。明线是细胞的结构：细胞膜—细胞核—核糖体—内质网—高尔基体—溶酶体—线粒体。细胞的功能主要由蛋白质来完成，暗线由蛋白质的合成、分选与降解，将功能整合入结构中。第二篇为细胞的代谢，主要讲解细胞生命活动过程中三大营养物质以及能量的代谢，同时介绍特定细胞特有的化学变化。第三篇为研究细胞结构与功能的方法学，详细讲述进行显微镜、染色体、基因一般操作及蛋白质等与临床应用紧密相关的方法学，为实验课的开设奠定理论基础。