分子生物學(xué)教學(xué)大綱(生物技術(shù))-林

1、課程教學(xué)大綱課程名稱（中文）：分子生物學(xué) 課程名稱（英文）：Molecular Biology課程編碼：0102122 開課學(xué)期：5（生物技術(shù)和生物科學(xué)專業(yè)）、6（動物科學(xué)專業(yè)）學(xué)時數(shù)、學(xué)分?jǐn)?shù)：64，3.5 適用專業(yè)：生物技術(shù)、生物科學(xué)和動物科學(xué)先修課程: 植（動）物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)和生物化學(xué)、植（動）物生理學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)后續(xù)課程：發(fā)酵工程、細(xì)胞工程原理、基因工程原理與應(yīng)用、發(fā)育生物學(xué)、生物統(tǒng)計與試驗(yàn)設(shè)計、生物技術(shù)綜合實(shí)習(xí)、生物技術(shù)大實(shí)驗(yàn)、基因組學(xué)、生物信息學(xué)一、教學(xué)目的與任務(wù)分子生物學(xué)是研究核酸等生物大分子的功能、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征及其重要性和規(guī)律性的科學(xué)，是人類從分子水平上真正揭開生物世界的

2、奧秘，由被動地適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)向主動地改造和重組自然界的基礎(chǔ)學(xué)科。近年來，分子生物學(xué)成為現(xiàn)代生物學(xué)領(lǐng)域里最具活力和發(fā)展最為迅速的科學(xué)，也是當(dāng)代生物學(xué)研究的三大主題之一。因此是生物類本科生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程將重點(diǎn)介紹DNA、RNA、蛋白質(zhì)等生物大分子的基本結(jié)構(gòu)和功能，分子生物學(xué)的基本研究方法、基因的表達(dá)與調(diào)控，轉(zhuǎn)基因植物等方面的內(nèi)容，并結(jié)合在分子生物學(xué)領(lǐng)域的最新研究成果，講述分子生物學(xué)的發(fā)展對生命科學(xué)領(lǐng)域的影響。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解和掌握分子生物學(xué)的基本理論和實(shí)驗(yàn)操作，使他們從分子水平上認(rèn)識生命的本質(zhì)。本課程把發(fā)展學(xué)生“獨(dú)立學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、獨(dú)立判斷和獨(dú)立工作”的能力放在首位，努力調(diào)動

3、學(xué)生的興趣和積極性，使學(xué)生在牢固掌握基礎(chǔ)知識和基本概念的同時，得到科學(xué)研究、科學(xué)思維和科學(xué)方法的良好訓(xùn)練，為其他專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)，為畢業(yè)后參與科學(xué)研究或知識傳播積累財富。通過分子生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)，達(dá)到如下目標(biāo)： 1、掌握分子生物學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本理論。 2、掌握分子生物學(xué)的基本研究手段和實(shí)驗(yàn)方法。 3、了解分子生物學(xué)的最新研究進(jìn)展和動態(tài)。 4、能夠靈活運(yùn)用分子生物學(xué)的基本理論知識和實(shí)驗(yàn)方法，綜合其他學(xué)科的相關(guān)知識，對整個生命科學(xué)有一個更新的認(rèn)識，并能應(yīng)用于實(shí)踐。本課程總學(xué)時64，其中理論課48學(xué)時，實(shí)驗(yàn)課16學(xué)時。二、教學(xué)內(nèi)容與基本要求通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握分子生

4、物學(xué)的基本理論，熟悉分子生物學(xué)的研究方法、原理與儀器設(shè)備，同時要求學(xué)生利用圖書館現(xiàn)有的期刊雜志，了解本學(xué)科的發(fā)展和研究動態(tài)。第一章 緒論主要介紹分子生物學(xué)定義、研究內(nèi)容和發(fā)展簡史及未來發(fā)展方向等（了解）。第二章 染色體與DNA核酸（DNA和RNA）第一節(jié) 染色體 概述；真核細(xì)胞染色體的組成；染色體特征；真核生物基因組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；原核生物基因組的特點(diǎn) (了解第二節(jié) DNA的分子結(jié)構(gòu) DNA的一級結(jié)構(gòu)；DNA的二級結(jié)構(gòu)；DNA的三級結(jié)構(gòu) (掌握第三節(jié) DNA的復(fù)制 DNA的半保留復(fù)制機(jī)理；復(fù)制的起點(diǎn)、方向和速度；復(fù)制的幾種主要方式 (掌握第四節(jié) 原核生物和真核生物DNA的復(fù)制特點(diǎn) 原核生物DNA的

5、復(fù)制特點(diǎn)；真核生物DNA的復(fù)制特點(diǎn)；DNA復(fù)制的調(diào)控 (掌握第五節(jié) DNA的修復(fù) 回復(fù)修復(fù)；切除修復(fù)；重組修復(fù)；SOS修復(fù)（理解）第六節(jié) DNA的轉(zhuǎn)座 生物學(xué)意義；轉(zhuǎn)座機(jī)制；轉(zhuǎn)座作用的遺傳學(xué)效應(yīng)（了解）第三章 生物信息的傳遞（上）第一節(jié) RNA的轉(zhuǎn)錄 轉(zhuǎn)錄的基本過程；轉(zhuǎn)錄機(jī)器的主要成分（掌握）第二節(jié) 啟動子與轉(zhuǎn)錄起始 啟動子區(qū)的基本結(jié)構(gòu)；啟動子區(qū)的識別；酶與啟動子區(qū)的結(jié)合；10區(qū)和35區(qū)的最佳距離；增強(qiáng)子及其功能；真核生物啟動子對轉(zhuǎn)錄的影響（掌握）第三節(jié) 原核生物和真核生物mRNA的特征比較 原核生物mRNA的特征；真核生物mRNA的特征（掌握）第四節(jié) 終止和抗終止 不依賴于因子的終止；依賴于

6、因子的終止；抗終止（理解）第五節(jié) 內(nèi)含子的剪接、編輯及化學(xué)修飾（掌握）第四章 生物信息的傳遞（下）第一節(jié) 遺傳密碼三聯(lián)子 三聯(lián)子密碼及其破譯；遺傳密碼的性質(zhì)（掌握）第二節(jié) tRNA tRNA的L型三級結(jié)構(gòu)；tRNA的功能；tRNA的種類；氨酰-tRNA合成酶（了解）第三節(jié) 核糖體 核糖體是蛋白質(zhì)合成的部位；核糖體的組成和結(jié)構(gòu)；核糖體的功能（掌握）第四節(jié) 蛋白質(zhì)合成的生物學(xué)機(jī)制 氨基酸的活化；肽鏈合成的起始；肽鏈的延伸；肽鏈合成的終止與釋放；真核生物蛋白質(zhì)的生物合成；肽鏈合成后的加工和折疊；蛋白質(zhì)構(gòu)象的形成（理解）第五節(jié) 蛋白質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制 翻譯-運(yùn)轉(zhuǎn)同步機(jī)制；翻譯后運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制（了解）第五章 分子生物

7、學(xué)研究法第一節(jié) 重組DNA技術(shù)發(fā)展史（了解）第二節(jié) 常見DNA操作技術(shù) 細(xì)菌轉(zhuǎn)化（掌握）；聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)（掌握）；cDNA噬菌體文庫（了解）；SNP技術(shù)及應(yīng)用（了解）；基因敲除技術(shù)（了解）第三節(jié) 基因克隆技術(shù)簡介 RACE技術(shù)；應(yīng)用cDNA差示分析法克隆基因；基因的大規(guī)?？寺〖夹g(shù)；酵母單雜交法；酵母雙雜交系統(tǒng)；基因的圖位克隆法（掌握）第四節(jié) 基因表達(dá)研究技術(shù) 基因表達(dá)系列分析技術(shù)；RNA選擇性剪接機(jī)制；原位雜交技術(shù)；定點(diǎn)突變技術(shù)；RNAi技術(shù)（了解）第五節(jié) 基因芯片及數(shù)據(jù)分析 （了解） 第六節(jié) 蛋白質(zhì)組學(xué)及其研究技術(shù) 雙向電泳技術(shù)；質(zhì)譜技術(shù)；蛋白質(zhì)免疫印跡技術(shù)；EMSA；噬菌體展

8、示技術(shù)；免疫共沉淀技術(shù)；蛋白質(zhì)磷酸化分析（了解） 第六章 基因的表達(dá)與調(diào)控（上）第一節(jié) 原核基因表達(dá)調(diào)控總論 有關(guān)概念；基因調(diào)控的水平；基因表達(dá)調(diào)控信號；原核基因調(diào)控機(jī)制的類型與特點(diǎn)；正調(diào)控系統(tǒng)；負(fù)調(diào)控系統(tǒng)；通過特殊代謝調(diào)節(jié)基因的活性；弱化子對基因活性的影響弱化子對基因活性的影響；降解物對基因活性的調(diào)節(jié)；細(xì)胞的應(yīng)急反應(yīng)（掌握）第二節(jié) 乳糖操縱子與負(fù)控誘導(dǎo)系統(tǒng) 操縱子；大腸桿菌乳糖操縱子；lac操縱子的本底表達(dá)；大腸桿菌對乳糖的反應(yīng)；阻遏物lacI基因產(chǎn)物及其功能；CAP的正性調(diào)控（理解）第三節(jié) 色氨酸操縱子與負(fù)控阻遏系統(tǒng) 色氨酸操縱子的結(jié)構(gòu)；弱化子與前導(dǎo)肽（理解）第四節(jié) 其它操縱子 半乳糖操縱

9、子；阿拉伯糖操縱子；阻遏蛋白LexA的降解與細(xì)菌中的SOS應(yīng)答；二組分調(diào)控系統(tǒng)和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（理解）第五節(jié) 固氮基因調(diào)控 根瘤的產(chǎn)生；固氮酶；與固氮酶有關(guān)的基因及其調(diào)控（理解）第六節(jié) 轉(zhuǎn)錄后調(diào)控 翻譯起始的調(diào)控；稀有密碼子對翻譯的影響；重疊基因?qū)Ψg的影響；poly(A對翻譯的影響；翻譯的阻遏（掌握）第七章 基因的表達(dá)與調(diào)控（下） 第一節(jié) 真核生物的基因結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)錄活性 基因家族；真核基因的斷裂；真核生物DNA水平上的基因表達(dá)調(diào)控；DNA甲基化與基因活性的調(diào)控（掌握）第二節(jié) 真核基因的轉(zhuǎn)錄 啟動子；轉(zhuǎn)錄模板；RNA聚合酶II；RNA聚合酶II基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄所需的蛋白質(zhì)因子；增強(qiáng)子及其對轉(zhuǎn)錄的影響（掌握）第

10、三節(jié) 反式作用因子 反式作用因子中的DNA識別或結(jié)合域；轉(zhuǎn)錄活化結(jié)構(gòu)域（了解）第四節(jié) 真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的主要模式 蛋白質(zhì)磷酸化、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及基因表達(dá)；激素及其影響；熱激蛋白誘導(dǎo)的基因表達(dá)（掌握）第五節(jié) 其它水平上的基因調(diào)控 RNA的加工成熟；翻譯水平的調(diào)控（了解）第六節(jié) 癌癥與癌基因活化 反轉(zhuǎn)錄病毒致癌基因；細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因（了解）第八章 基因診斷和治療 第一節(jié) 基因診斷的基本概況（理解）第二節(jié) 基因診斷的一般原理和基本方法（掌握）第三節(jié) 基因治療史話（了解）第四節(jié) 基因治療的現(xiàn)狀（了解）第五節(jié) 基因治療的方法（了解）第六節(jié) 基因治療的安全性（了解）第七節(jié) 基因治療的靶細(xì)胞研究（了解）第八節(jié) 遺傳病

11、的基因治療研究（了解）第九章 轉(zhuǎn)基因植物 第一節(jié) 轉(zhuǎn)基因植物概述 定義；原理（掌握） 第二節(jié) 轉(zhuǎn)基因植物的技術(shù)方法 載體轉(zhuǎn)化技術(shù)；直接轉(zhuǎn)化技術(shù)；種質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)（了解）第三節(jié) 轉(zhuǎn)基因植物的應(yīng)用現(xiàn)狀 植物抗蟲基因工程；抗病基因工程；植物抗逆基因工程；植物品質(zhì)改良的基因工程；植物葉綠體基因工程；植物生物反應(yīng)器（了解）第四節(jié) 轉(zhuǎn)基因植物的生物安全（了解）專題 現(xiàn)代分子生物學(xué)研究進(jìn)展三、課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)第二章 染色體與DNA核酸（DNA和RNA） 第二節(jié) DNA的分子結(jié)構(gòu) （重點(diǎn)）第三節(jié) DNA的復(fù)制 （重點(diǎn)）第四節(jié) 原核生物和真核生物DNA的復(fù)制特點(diǎn) （重點(diǎn)）第五節(jié) DNA的修復(fù) 回復(fù)修復(fù)；切除修復(fù)；重

12、組修復(fù)；SOS修復(fù) （難點(diǎn)）第六節(jié) DNA的轉(zhuǎn)座 生物學(xué)意義；轉(zhuǎn)座機(jī)制；轉(zhuǎn)座作用的遺傳學(xué)效應(yīng) （難點(diǎn)）第三章 生物信息的傳遞（上） 第一節(jié) RNA的轉(zhuǎn)錄 （重點(diǎn)）第二節(jié) 啟動子與轉(zhuǎn)錄起始 （重點(diǎn)）第三節(jié) 原核生物和真核生物mRNA的特征比較 （重點(diǎn)）第四節(jié) 終止和抗終止 （難點(diǎn)）第五節(jié) 內(nèi)含子的剪接、編輯及化學(xué)修飾 （重點(diǎn)和難點(diǎn)）第四章 生物信息的傳遞（下） 第一節(jié) 遺傳密碼三聯(lián)子 （重點(diǎn)）第三節(jié) 核糖體 （重點(diǎn)）第四節(jié) 蛋白質(zhì)合成的生物學(xué)機(jī)制 （重點(diǎn)和難點(diǎn)）第五章 分子生物學(xué)研究法第二節(jié) 常見DNA操作技術(shù) （重點(diǎn)）第三節(jié) 基因克隆技術(shù)簡介 （重點(diǎn)）第四節(jié) 基因表達(dá)研究技術(shù) （難點(diǎn)）第五節(jié)

13、基因芯片及數(shù)據(jù)分析 （難點(diǎn)）第六節(jié) 蛋白質(zhì)組學(xué)及其研究技術(shù) （難點(diǎn)） 第六章 基因的表達(dá)與調(diào)控（上） 第一節(jié) 原核基因表達(dá)調(diào)控總論 （重點(diǎn)）第二節(jié) 乳糖操縱子與負(fù)控誘導(dǎo)系統(tǒng) （重點(diǎn)和難點(diǎn)）第三節(jié) 色氨酸操縱子與負(fù)控阻遏系統(tǒng) （難點(diǎn)）第六節(jié) 轉(zhuǎn)錄后調(diào)控 （重點(diǎn)和難點(diǎn)）第七章 基因的表達(dá)與調(diào)控（下） 第一節(jié) 真核生物的基因結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)錄活性 （重點(diǎn)和難點(diǎn)）第二節(jié) 真核基因的轉(zhuǎn)錄 （重點(diǎn)）第四節(jié) 真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的主要模式 （重點(diǎn)）第八章 基因診斷和治療第二節(jié) 基因診斷的一般原理和基本方法（重點(diǎn)）第九章 轉(zhuǎn)基因植物第一節(jié) 轉(zhuǎn)基因植物概述 （重點(diǎn)） 第二節(jié) 轉(zhuǎn)基因植物的技術(shù)方法 （難點(diǎn)）第三節(jié) 轉(zhuǎn)基因植物

14、的應(yīng)用現(xiàn)狀 （難點(diǎn)）第四節(jié) 轉(zhuǎn)基因植物的生物安全（難點(diǎn)）專題 現(xiàn)代分子生物學(xué)研究進(jìn)展 （難點(diǎn)）四、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)計劃安排4次實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)操作，使學(xué)生掌握有關(guān)知識和技能。培養(yǎng)學(xué)生分析問題，解決問題的能力。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)項目設(shè)置與要求序號實(shí)驗(yàn)項目名稱內(nèi)容提要實(shí)驗(yàn)時數(shù)每組人數(shù)實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)類別必做選做所在實(shí)驗(yàn)分室1真核生物基因組DNA的提取利用CTAB法從植物組織中提取基因組DNA43驗(yàn)證性專業(yè)基礎(chǔ)必遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室2大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備及重組質(zhì)粒的連接、轉(zhuǎn)化及篩選利用大腸桿菌制備感受態(tài)細(xì)胞，并將連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)入大腸桿菌使之表達(dá)63驗(yàn)證性專業(yè)基礎(chǔ)必遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室3重組質(zhì)粒DNA的分離將連接轉(zhuǎn)化

15、好的質(zhì)粒從大腸桿菌細(xì)胞中提取出來33驗(yàn)證性專業(yè)基礎(chǔ)必遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室4聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR擴(kuò)增及電泳檢測掌握PCR原理及操作33綜合性專業(yè)基礎(chǔ)必遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室注： 1、實(shí)驗(yàn)要求：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前必須仔細(xì)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)講義，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵蟆⒒驹砗完P(guān)鍵操作步驟及注意事項。在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)地進(jìn)行各項操作，如實(shí)地隨時加以記錄，并對觀察到的各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因、意義進(jìn)行分析與思考。在實(shí)驗(yàn)后整理實(shí)驗(yàn)記錄，認(rèn)真書寫，及時提交實(shí)驗(yàn)報告。2、實(shí)驗(yàn)考核：對平時在實(shí)驗(yàn)中的態(tài)度和表現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)操作能力，實(shí)驗(yàn)報告的寫作等進(jìn)行考核。實(shí)驗(yàn)成績計入總成績中。五、課程考核及成績評定課程考核：本課程教學(xué)采用閉卷考試，期終進(jìn)行。成績評定：平時成績（10）實(shí)驗(yàn)成績（20）考試成績（70）六、教材與教學(xué)參考書教材：P.C.Turner，A.G.McLennan 分子生物學(xué)（影印版），科學(xué)出版社,2000朱玉賢，現(xiàn)代分子生物學(xué)，高教出版社，2002教學(xué)參考書：Malacinski，G.M.美，F(xiàn)reifelder，D.美 分子生物學(xué)精要（影印版），科學(xué)出版社，2002沈羽琲，真核基因表達(dá)調(diào)控， 高教出版社，1996齊義鵬，基因及其操作原理，武漢大學(xué)出版社，1998賀淹才，簡明基因工程原理，科學(xué)出版社，1998課程教學(xué)進(jìn)度與學(xué)時分