05《分子生物学》理论课教学大纲

PAGEPAGE6《分子生物学》课程教学大纲课程编码：408021课程名称：分子生物学课程英文名称：MolecularBiology先修课程：动物生物化学、普通遗传学适用专业：动物科学、动物医学、生物技术等总学时：40讲课学时30实验学时10实习学时0总学分：2一、课程性质、地位和任务分子生物学是从分子水平上研究遗传物质的组成与结构，生物体遗传、变异现象及其发生机理，以及如何进行生物技术操作的一门学科。它的基本理论和应用已渗透到生命科学的几乎所有领域，促进了一大批新学科和新技术的兴起和发展。通过本课程的学习，使学生获得遗传物质DNA、RNA的结构与特性、中心法则、基因的表达调控、基因损伤的修复机制、动物基因组及遗传标记、分子克隆、PCR技术等方面的基本理论知识，掌握一些必备的分子生物学操作技术，培养学生对科学探索的思维方式和初步应用生物技术的能力，为今后从事相关科学研究和工作奠定基础。二、课程基本要求1．正确理解基因、DNA变性与复性、中心法则、顺反子、操纵子、基因组图谱、分子标记、分子克隆、载体、PCR等分子生物学基本概念；2．深刻理解DNA结构及其特性，DNA的复制、转录与翻译，原核生物、真核生物的基因表达调控方式，基因的经典概念与现代基因的概念，DNA损伤的修复机制，动物基因组结构及基因组图谱，分子标记及其检测方法等基本原理或作用机制；3．熟练掌握PCR技术、DNA多态检测方法及分子克隆等基本的分子生物学操作技术；4．能从分子遗传角度去揭示生命科学中的一些现象和规律，并能应用所学技术去解决动物生产中的一些实际问题。三、教学内容及安排绪论（1学时）（1学时，了解）1．分子生物学的概念与研究内容2．分子生物学的发展史3．分子生物学技术的应用及前景第1章DNA的分子结构与性质（3学时）本章重点和难点：重点是DNA的双螺旋结构及影响其稳定性的因素，DNA的变性与复性，核酸的分子杂交；难点是DNA的高级结构，DNA的序列测定。1.1DNA的基本组成（1学时，理解）1.1.lDNA作为遗传物质的证明1.1.21.2DNA的分子结构（2学时，掌握）1.2.1DNA的一级结构1.2.2DNA的二级（双螺旋）结构1.2.3DNA的其它结构1.3DNA二级结构稳定性的影响因素1.4DNA的变性与复性1.4.1DNA变性的概念及其现象1.4.2Tm值的影响因素1.4.3DNA的复性1.5核酸的分子杂交1.5.1Southern杂交1.5.2Northern杂交1.5.3DNA芯片1.6DNA的序列测定1.6.1DNA序列测定方法1.6.2DNA的双脱氧法测序第2章DNA的复制、转录与翻译（4学时）本章重点和难点：重点是DNA的复制方式与复制复合体，RNA的转录，前体mRNA的加工，遗传密码性质，中心发展及其发展；难点是DNA的半不连续复制方式，前体mRNA的加工。2.1DNA的复制（2学时，掌握）2.1.1DNA的半保留复制2.1.2DNA的半不连续复制2.1.3参与DNA复制的酶和蛋白质2.1.4DNA复制准确性的保障机制2.2RNA的转录2.2.1RNA的种类2.2.2RNA合成的一般特点2.2.3RNA转录的起始、延伸与终止2.2.4前体mRNA的加工2.3遗传密码及其特性（2学时，理解）2.3.1遗传密码的证明2.3.2遗传密码的特性2.4蛋白质的合成2.4.1氨基酸的活化2.4.1肽链的起始、延伸与终止2.4.2前体蛋白质的加工2.5中心法则及其发展第3章基因的表达调控（4学时）本章重点和难点：重点是原核生物基因表达调控的基本方式，乳糖操纵子，色氨酸操纵子，真核生物转录水平、转录后水平及翻译水平的调控；难点是衰减子调控模式，真核生物转录后水平及翻译水平的调控方式。3.1原核生物的基因表达调控（2学时，掌握）3.1.1操纵子结构、特性及调控方式3.1.2乳糖操纵子3.1.3色氨酸操纵子3.1.4衰减子调控模式3.2真核生物的基因表达调控（2学时，掌握）3.2.1DNA水平的调控方式3.2.2转录水平的调控方式3.2.3转录后水平的调控方式3.2.4翻译水平的调控方式第4章DNA的损伤与修复（2学时）本章重点和难点：重点是DNA的受损类型及原因，DNA突变的几种主要修复机制；难点是DNA复制错配的修复机制，胸腺嘧啶二聚体的修复机制。4.1DNA的损伤原因（1学时，了解）4.1.1DNA的自发性损伤4.1.2物理因素引起DNA损伤4.1.3化学因素引起的DNA损伤4.2DNA损伤的类型与后果4.3DNA损伤的修复机制（1学时，掌握）4.3.1DNA复制错配的修复机制4.3.2胸腺嘧啶二聚体的修复机制第5章基因的概念及发展（3学时）本章重点和难点：重点是基因的经典概念与现代概念，原核、真核生物基因结构的异同，基因大小的表示方法；难点是基因的顺反子互补测定，转座基因结构及转录机制。5.1基因的经典概念（2学时，理解）5.2基因的顺反子概念5.2.1顺反子互补测定5.2.2顺反子学说5.3基因的现代概念（1学时，掌握）5.3.1基因的类型及作用5.3.2基因的精细结构与分类5.4基因的大小及表示方法第6章动物的基因组（3学时）本章重点和难点：重点是基因组的结构与特点，基因组图谱，核外基因组的结构与遗传特征；难点是C值矛盾，基因组的复杂度。6.1基因组与基因组学（2学时，掌握）6.1.1基因组的概念与组成6.1.2结构基因组学与功能基因组学6.2动物的基因组结构6.2.1基因组结构的复杂度6.2.2基因组DNA的序列6.3动物核外遗传系统（1学时，理解）6.3.1动物线粒体DNA结构及遗传特征6.3.2动物线粒体DNA的应用第7章动物的分子标记及应用（3学时）本章重点和难点：重点是分子标记的概念及优点，分子标记的类型与产生机理，分子标记的应用。难点是分子标记的产生机理及检测方法。7.1遗传标记的概念与发展（1学时，理解）7.1.1遗传标记的概念与特点7.1.2遗传标记的种类7.2分子遗传标记（2学时，掌握）7.2.1分子标记的产生机理7.2.2分子标记的检测方法7.3分子标记在动物生产中的应用第8章分子克隆技术（5学时）本章重点和难点：重点是分子克隆的概念及操作流程，限制性内切酶的作用特点，载体的类型及结构特征，重组子筛选的方法及原理；难点是分子克隆的操作流程，质粒的结构特征，重组子筛选的方法及原理。8.1分子克隆的概念与发展（2学时，掌握）8.1.1分子克隆的概念8.1.2分子克隆的基本流程8.2基因工程的工具酶8.2.1工具酶的种类8.2.2限制性内切酶的作用特点8.2.3DNA的凝胶电泳检测8.3基因工程的载体（3学时，掌握）8.3.1载体的概念与结构特征8.3.2质粒的概念与结构8.3.3常用的质粒载体8.4重组DNA分子的构建、导入与鉴定8.4.1重组DNA分子的构建8.4.2转化与转染8.4.3重组DNA分子的选择与鉴定第9章多聚酶链式反应（PCR）技术（2学时）本章重点和难点：重点是多聚酶链式反应（PCR）技术的原理，PCR的基本成分及作用；难点是PCR技术的原理，PCR引物序列的设计原则。9.1PCR技术概述（2学时，掌握）9.1.1P9.1.2P9.2PCR的基本成分及作用9.3PCR引物设计原则与操作程序9.3.19.3.2四、考核方式及成绩评定课程考核方式：专题讨论，课程考试。课程成绩评定：专题讨论及考勤（20％），实习报告（20%），期末考试（60%）。五、教材及主要教学参考书、网站[1