《基因組學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、基因組學(xué)課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程代碼：0235204課程名稱：基因組學(xué)英文名稱：Genomics課程類別：選修課 學(xué) 時(shí)：28學(xué)分：1.5適用對(duì)象:生物技術(shù)等相關(guān)專業(yè)考核方式：N+2。筆記10%，考試成績(jī)占40%，平時(shí)成績(jī)N占50%。先修課程：生物化學(xué)、遺傳學(xué)、基因工程、分子生物學(xué)。二、課程簡(jiǎn)介基因組學(xué)是生物學(xué)科的基礎(chǔ)課程，主要講授基因組學(xué)的相關(guān)生物學(xué)基礎(chǔ)、基因組學(xué)的基本原理與方法、理論與應(yīng)用，介紹基因組學(xué)的發(fā)展動(dòng)態(tài)。三、課程性質(zhì)與教學(xué)目的本課程為選修課。要求學(xué)生一般掌握基因組學(xué)的基本原理與方法、理論與應(yīng)用，了解基因組學(xué)的發(fā)展動(dòng)態(tài)。四、教學(xué)內(nèi)容及要求 第一章 基因組學(xué)基礎(chǔ)（3學(xué)時(shí)）（一

2、）教學(xué)內(nèi)容1、細(xì)胞組織與結(jié)構(gòu)功能；細(xì)胞分裂。2、DNA的分子生物學(xué)。3、基因組順序。4、基因組學(xué)的應(yīng)用前景。5、染色體；染色體的帶型；基因組。6、細(xì)胞分裂。（二）基本概念和知識(shí)點(diǎn)1、細(xì)胞分裂類型及過(guò)程。2、人類染色體的帶型分析。3、原核生物和真核生物基因組。（三）問(wèn)題與應(yīng)用（能力要求）1、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能。2、原核生物和真核生物基因組的差異。（四）課后練習(xí)查閱有關(guān)資料，了解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能。（五）教學(xué)方法與手段講授，課堂討論。第二章 分子標(biāo)記（3學(xué)時(shí)）（一）教學(xué)內(nèi)容1、遺傳標(biāo)記的類型與特征；DNA標(biāo)記的優(yōu)勢(shì)。2、RFLP (Restriction fragment length polymor

3、phism)，限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性；RFLP基本操作步驟。3、PCR (polymerase chain reaction)即多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；DNA復(fù)制的原理；PCR技術(shù)；影響PCR的因素；引物設(shè)計(jì)的原則；PCR產(chǎn)物的檢測(cè)和多態(tài)性分析。4、RAPD (Random amplified polymorphic DNA)隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)DNA，RAPD與一般PCR的主要差異；RAPD的檢測(cè)5、AFLP(Amplified fragment length polymorphism)擴(kuò)增性片段長(zhǎng)度多態(tài)性；限制性片段的產(chǎn)生；限制性片段擴(kuò)增；選擇性擴(kuò)增產(chǎn)物的檢測(cè)。6、SSLP (simple sequence

4、 length polymorphism) 即簡(jiǎn)單序列長(zhǎng)度多態(tài)性；微衛(wèi)星DNA；微衛(wèi)星標(biāo)記的發(fā)展。7、幾種分子標(biāo)記特點(diǎn)的比較。（二）基本概念和知識(shí)點(diǎn)1、遺傳標(biāo)記的概念及類型與特征。2、PCR技術(shù)。3、幾種分子標(biāo)記特點(diǎn)。（三）問(wèn)題與應(yīng)用（能力要求）1、DNA標(biāo)記的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用。2、幾種分子標(biāo)記的應(yīng)用。（四）課后練習(xí)查閱有關(guān)資料，了解分子標(biāo)記的應(yīng)用發(fā)展。（五）教學(xué)方法與手段講授，實(shí)驗(yàn)演示，課堂討論。第三章 遺傳作圖（3學(xué)時(shí)）（一）教學(xué)內(nèi)容1、傳統(tǒng)遺傳圖 ；連鎖分析； 2、圖譜構(gòu)建； 作圖群體；作圖群體的基本要求；各類作圖群體的特點(diǎn)。3、分子標(biāo)記分析；親本分析；作圖群體的分析；4、遺傳圖譜的構(gòu)建；連鎖

5、作圖的基本原理；Mapmaker軟件的利用；圖譜分析。5、親本分析； 親本間的親緣距離與多態(tài)性程度的關(guān)系；親本間多態(tài)性的分析；作圖群體的分析。 6、作圖群體的分子標(biāo)記分析、數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。（二）基本概念和知識(shí)點(diǎn)1、傳統(tǒng)遺傳圖；連鎖分析；各類作圖群體的特點(diǎn)。2、連鎖作圖的基本原理。3、親本間的親緣距離與多態(tài)性程度的關(guān)系。4、數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。（三）問(wèn)題與應(yīng)用（能力要求）1、Mapmaker軟件的利用；圖譜分析。2、親本間多態(tài)性的分析。3、作圖群體的分子標(biāo)記分析。（四）課后練習(xí)查閱有關(guān)資料，了解遺傳作圖的應(yīng)用發(fā)展。（五）教學(xué)方法與手段講授，Mapmaker軟件的實(shí)驗(yàn)演示，課堂討論。第四章 基因定位（3學(xué)

6、時(shí)）（一）教學(xué)內(nèi)容1、基因的鑒定；基因的概念；主效基因和微效基因、遺傳分析、等位性測(cè)定。 2、主基因定位；基因定位的原理；表型分析；分子標(biāo)記的分析；遺傳作圖。 3、QTL定位 單標(biāo)記方差分析法 QTL定位的新策略 QTL分析的發(fā)展方向：把復(fù)雜性狀變?yōu)楹?jiǎn)單性狀；把多基因分解為單基因（單一孟德?tīng)栆蜃樱话褦?shù)量性狀變成質(zhì)量性狀。4、分子標(biāo)記輔助選擇 分子標(biāo)記輔助選擇(Marker-assisted selection，MAS)概念、基本的原理和條件； 標(biāo)記與基因的關(guān)系、MAS在育種上利用；以PCR為基礎(chǔ)的MAS 基因定位與MAS一體化； 基因聚合； 單性狀多個(gè)基因的聚合、多個(gè)性狀基因的聚合。（二）基

7、本概念和知識(shí)點(diǎn)1、基因的概念 主效基因和微效基因、遺傳分析 、等位性測(cè)定。2、QTL定位； 單標(biāo)記方差分析法；分子標(biāo)記輔助選擇；基因聚合。3、分子標(biāo)記輔助選擇基本的原理。4、基因定位的原理。（三）問(wèn)題與應(yīng)用（能力要求）1、QTL定位的新策略 QTL分析的發(fā)展方向。2、基因定位的分子標(biāo)記分析與遺傳作圖。（四）課后練習(xí)查閱有關(guān)資料，了解基因定位的應(yīng)用發(fā)展。（五）教學(xué)方法與手段講授，課堂討論。第五章 物理作圖（3學(xué)時(shí)）（一）教學(xué)內(nèi)容1、物理作圖與遺傳作圖的主要差異。2、大片段DNA的分離；PFGE的基本原理、垂直交變電場(chǎng)電泳。3、作圖文庫(kù)；YAC (Yeast artificial chromoso

8、me)，BAC (Bacterial artificial chromosome)；TAC Transformation-competent artificial chromosome) 4、作圖方法 原位雜交法（ in situ hybridization ）· 限制性作圖法（ restriction mapping ）· 分子標(biāo)記錨定法（ DNA marker anchoring）· 克隆指紋法（ clone fingerprinting ）（二）基本概念和知識(shí)點(diǎn)1、物理作圖；原位雜交法；限制性作圖法；分子標(biāo)記錨定法克隆指紋法。2、大片段DNA的分離 PFGE

9、的基本原理。（三）問(wèn)題與應(yīng)用（能力要求）1、主要作圖方法的應(yīng)用。（四）課后練習(xí)查閱有關(guān)資料，了解物理作圖方法的應(yīng)用發(fā)展。（五）教學(xué)方法與手段講授，課堂討論。第六章 DNA測(cè)序（3學(xué)時(shí)）（一）教學(xué)內(nèi)容1、DNA測(cè)序的兩種方法： 化學(xué)降解法（chemical degradation method）、鏈終止法（the chain termination method）；DNA 序列分析的自動(dòng)化2、DNA順序的組裝：鳥槍法（ shotgun ）； 克隆重疊群法（clone contig）； 引導(dǎo)鳥槍法（ directed shotgun ）（二）基本概念和知識(shí)點(diǎn)1、DNA測(cè)序的兩種方法 化學(xué)降解法；鏈

10、終止法。2、DNA順序的組裝方法 鳥槍法；克隆重疊群法；引導(dǎo)鳥槍法。（三）問(wèn)題與應(yīng)用（能力要求）1、DNA 序列分析的自動(dòng)化。（四）課后練習(xí)查閱有關(guān)資料，了解DNA 序列分析的自動(dòng)化。（五）教學(xué)方法與手段講授，課堂討論。第七章 基因解讀（3學(xué)時(shí)）（一）教學(xué)內(nèi)容1、開放閱讀框。2、原核生物的基因解讀。 3、 真核生物的基因解讀。4、 真核生物的核基因解讀。 5、擬南芥的基因解讀。 （二）基本概念和知識(shí)點(diǎn)1、開放閱讀框。2、啟動(dòng)子；終止子；外顯子；內(nèi)含子。3、密碼子偏愛(ài)；外顯子-內(nèi)含子邊界；上游控制序列。4、同源查詢。（三）問(wèn)題與應(yīng)用（能力要求）最小基因組推測(cè)。（四）課后練習(xí)了解常見(jiàn)生物的基因解讀

11、概況。（五）教學(xué)方法與手段講授，示例講解，課堂討論。第八章 基因克?。?學(xué)時(shí)）（一）教學(xué)內(nèi)容1、 cDNA 克隆。 克隆載體， cDNA 分子的合成，cDNA文庫(kù)的建立。 2、基于mRNA 水平的克隆。 差別雜交，DDRT-PCR DDRT-PCR、DDRT-PCR；mRNA差異顯示PCR；抑制性扣除雜交（Suppression Subtractive Hybridization, SSH）技術(shù)。3、基于遺傳圖的基因克隆。 基因組遺傳圖，基因組物理圖，互補(bǔ)測(cè)試，指示基因鑒別。（二）基本概念和知識(shí)點(diǎn)1、cDNA文庫(kù)。2、DDRT-PCR DDRT-PCR、DDRT-PCR。3、差別雜交的技術(shù)基礎(chǔ)；mRNA差異顯示PCR。4、抑制性扣除雜交（Suppression Subtractive Hybridization, SSH）技術(shù)。（三）問(wèn)題與應(yīng)用（能力要求）1、cDNA文庫(kù)的構(gòu)建。2、差別雜交的技術(shù)基礎(chǔ)。（四）課后練習(xí)了解基因克隆的發(fā)展概況。（五）教學(xué)方法與手段講授，課堂討論。第九章 基因組功能（4學(xué)時(shí)）（一）教學(xué)內(nèi)容1、概況。2、轉(zhuǎn)錄序列標(biāo)簽, or ESTs From cDNA to ESTs。3、RNA干涉；T-DNA 插入；Ac/Ds 系統(tǒng)。4、 DNA芯片。（二）基本概念和知識(shí)點(diǎn)