《分子生物學(xué)與基因工程》教學(xué)大綱

1、分子生物學(xué)與基因工程教學(xué)大綱 參考學(xué)分： 3 參考學(xué)時： 54課程性質(zhì)： 必修，雙語示范性教學(xué)課程預(yù)修課程： 生物化學(xué)、遺傳學(xué)面向?qū)ο螅?本科生物學(xué)專業(yè)學(xué)生教學(xué)方式： 中英文雙語、多媒體教學(xué)一、課程簡介分子生物學(xué)是從分子水平研究生命本質(zhì)為目的的一門新興邊緣學(xué)科，它以核酸和蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)及其在遺傳信息和細胞信息傳遞中的作用為研究對象，闡明遺傳、 生殖、生長和發(fā)育等生命基本特征的分子機制，為有效合理利用和改造生物奠定理論基礎(chǔ)和提供新的手段。因此，分子生物學(xué)是支撐現(xiàn)代生物技術(shù)持續(xù)高速發(fā)展的基礎(chǔ)與前沿學(xué)科?；蚬こ逃址Q為重組DNA技術(shù)，其主要為本科生介紹基因工程的基本原理與主要技術(shù)，包括基因

2、克隆工具酶、克隆載體、DNA重組策略、轉(zhuǎn)化和表達、以及基因工程應(yīng)用的安全性問題等基本知識。通過基因工程的教學(xué)，使學(xué)生掌握基本的基因工程原理和應(yīng)用設(shè)計策略，為他們今后進一步的學(xué)習(xí)、科研和工作打下重要的理論與技術(shù)基礎(chǔ)。課程采用中英文雙語教學(xué)，強化和提高學(xué)生的專業(yè)英語閱讀和理解能力。二、 課程的基本目標與要求本課程教學(xué)目標注重于分子生物學(xué)與基因工程的基礎(chǔ)內(nèi)容與基本技能，加強學(xué)生對課程基礎(chǔ)知識的掌握，適時介紹本學(xué)科的發(fā)展前沿、動向和教師科研成果。要求學(xué)生在掌握分子生物學(xué)基本概念，基本理論，基本研究方法的基礎(chǔ)上，初步學(xué)會應(yīng)用分子生物學(xué)及基因工程的理論與技術(shù)，思考、分析和解決相關(guān)問題，同時提高學(xué)生的專業(yè)英

3、語聽讀寫能力，為本科生學(xué)歷拔高與進一步深造做好知識與技能儲備。 具體的說，完成本課程后， 應(yīng)達到以下基本要求：1、了解當前分子生物學(xué)與基因工程的歷史背景、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢；2、掌握分子生物學(xué)與基因工程的基本概念和基本理論；3、以中心法則為主線，掌握DNA復(fù)制、 RNA轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)翻譯這些生命過程的基本原理及其調(diào)控機制；4、掌握基因工程的基本原理、主要內(nèi)容及基因操作技術(shù)平臺的應(yīng)用；5、掌握專業(yè)英語詞匯，聽懂專業(yè)英語講座。三、課程內(nèi)容與學(xué)時分配第一部分 基礎(chǔ)分子生物學(xué)第一章 緒論 （1學(xué)時）第一節(jié) 分子生物學(xué)與基因工程的主要研究內(nèi)容；第二節(jié) 分子生物學(xué)與基因工程的發(fā)展史和當代分子生物學(xué)

4、與基因工程的發(fā)展方向； 第三節(jié) 學(xué)習(xí)分子生物學(xué)與基因工程的要求和方法。第二章 DNA與染色體 （3學(xué)時）第一節(jié) DNA是遺傳物質(zhì)第二節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)第三節(jié) 染色體第四節(jié) 基因組和基因第三章 DNA的復(fù)制 （6學(xué)時）第一節(jié) 半保留復(fù)制 第二節(jié) 復(fù)制子 第三節(jié) 環(huán)狀DNA的復(fù)制 第四節(jié) 原核生物DNA復(fù)制機理第五節(jié) 真核生物DNA復(fù)制機理第四章 轉(zhuǎn)錄 （6學(xué)時）第一節(jié) 轉(zhuǎn)錄過程的概述 第二節(jié) 原核生物RNA的轉(zhuǎn)錄 第三節(jié) 真核生物RNA的轉(zhuǎn)錄 第四節(jié) RNA的剪接和加工第五章 遺傳密碼和蛋白質(zhì)的生物合成 （6學(xué)時）第一節(jié) 翻譯過程的概述 第二節(jié) 遺傳密碼 第三節(jié) tRNA和反密碼子 第四節(jié) 核糖體

5、 第五節(jié) 蛋白質(zhì)的合成第六節(jié) 翻譯后蛋白的加工和轉(zhuǎn)運第六章 轉(zhuǎn)座子 （2學(xué)時）第一節(jié) 轉(zhuǎn)座子的基本概念與分類； 第二節(jié) 轉(zhuǎn)座的分子機制；第三節(jié) 轉(zhuǎn)座的遺傳效應(yīng)第七章 突變的發(fā)生和DNA修復(fù) （4學(xué)時）第一節(jié) 突變的類型 第二節(jié) DNA損傷和誘變 第三節(jié) 回復(fù)突變 第四節(jié) DNA損傷修復(fù)的機制第八章 原核基因表達調(diào)控 (4學(xué)時)第一節(jié) 基因表達調(diào)控的基本規(guī)律 第二節(jié) 轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控             E. coli 乳糖操縱子    

6、0;        E. coli 色氨酸操縱子             E. coli 半乳糖操縱子 第三節(jié) 轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控 第四節(jié) 細菌中的RNA類型的基因表達調(diào)控因子第九章 真核基因表達調(diào)控 (4學(xué)時)第一節(jié) DNA水平的真核基因表達調(diào)控 第二節(jié) 轉(zhuǎn)錄水平的真核基因表達調(diào)控 第三節(jié) 轉(zhuǎn)錄后水平的真核基因表達調(diào)控 第四節(jié) 翻譯水平的真核基因表達調(diào)控 第五節(jié) 翻譯后水平的真核基因表達調(diào)控 -蛋

7、白質(zhì)的成熟和加工第二部分 基因工程第十章 為什么說基因克隆與DNA分析非常重要（2學(xué)時）第一節(jié) 遺傳學(xué)的早期發(fā)展第二節(jié) 基因工程的誕生第三節(jié) 什么是基因克隆第四節(jié) 基因克隆的意義第五節(jié) 基因組和后基因組研究的發(fā)展第十一章 基因克隆的工具酶（2學(xué)時）第一節(jié) DNA操作酶的范圍 核酸酶 連接酶 聚合酶 修飾酶 拓撲異構(gòu)酶第二節(jié) 切割DNA的酶-限制性內(nèi)切酶 第三節(jié) 連接-將DNA分子連接到一起DNA連接酶的作用模式粘末端可增加連接的效率將粘末端加在平末端分子第十二章 宿主與基因工程載體（3學(xué)時）第一節(jié) 宿主細胞類型第二節(jié) 大腸桿菌的克隆載體基于大腸桿菌質(zhì)粒的克隆載體 基于M13噬菌體的克隆載體基于

8、l 噬菌體的克隆載體其他細菌的克隆載體第三節(jié) 真核生物的克隆載體 酵母和其他真菌的載體高等植物的克隆載體動物的克隆載體第十三章 目的基因的獲?。?學(xué)時）第一節(jié) 最佳獲取目的基因的方法第二節(jié) 由mRNA得到目的基因的克隆第三節(jié) 由基因組DNA獲得目的基因 第四節(jié) 其他的策略第十四章 外源DNA的導(dǎo)入、重組子篩選與鑒定（3學(xué)時）第一節(jié) 外源DNA如何導(dǎo)入宿主細胞第二節(jié) 篩選的難題第三節(jié) 直接篩選目的基因第四節(jié) 從基因文庫中鑒定克隆 第五節(jié) 鑒定克隆的方法第十五章 外源基因的表達（4學(xué)時）第一節(jié) 在大腸桿菌中的外源基因表達載體第二節(jié) 在大腸桿菌中表達重組蛋白存在的問題第三節(jié) 真核細胞中重組蛋白的表達

9、 用酵母和絲狀真菌表達重組蛋白 在動物細胞中表達重組蛋白從植物中獲得重組蛋白第十六章 基因工程技術(shù)的應(yīng)用（2學(xué)時）第一節(jié) 基因工程技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用第二節(jié) 基因工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用第三節(jié) 基因工程新技術(shù)四、考試方式及要求：閉卷考試（70%）：英文試題，鼓勵用英文答卷。讀書報告（30%）：要求讀懂并向全班同學(xué)報告布置的英文專業(yè)論文的內(nèi)容，并寫出讀后體會，其中報告15%， 論文15%。五、教材及參考書目：1. Benjiamin LewinGene VIII，Oxford Uni. Press,  2004.2. Weaver RF. 2005. Molecular Biology, 3nd ed.WCB McGraw-Hill.3. 朱玉賢，李毅 .現(xiàn)代分子生物學(xué)，高等教育出版社，第二版，2002.4. Principles of Gene Manipulation and Genomics (7th ed), Primrose S et al., Oxford , Blackwell Publishing, 2005.5. Molecular Cloning : a laboratory (3rd ed), Sambrook J and Russell D W, Cold Spring Harbor