spContent=本课程重点讲授现代分子生物学的基础理论与实验技术,包括遗传信息(DNA和RNA)的结构和功能、DNA复制和RNA转录、蛋白质翻译表达、基因的表达调控、基因与基因组和分子生物学基本实验技术。
本课程定位为科普基础课,分十一章,分别是(一)绪论;(二)DNA(RNA)结构与功能;(三)染色体、染色质和核小体;(四)DNA复制;(五)DNA转录;(六)蛋白质翻译;(七)遗传密码;(八)原核生物基因表达调控;(九)真核生物基因表达调控;(十)基因与基因组;(十一)分子生物学基本实验技术。通过本课程的学习,学习染色体、染色质、DNA、基因等一些重要的基本概念,了解它们的结构与功能,了解DNA的复制与RNA转录的过程以及两者的区别,了解基因表达调控的基本概念,掌握原核与真核生物基因表达控制的差异和分子机制,掌握基因组和基因组学等基本概念,了解并掌握基因克隆等分子生物学基本实验技术和原理。
本课程重点讲授现代分子生物学的基础理论与实验技术,包括遗传信息(DNA和RNA)的结构和功能、DNA复制和RNA转录、蛋白质翻译表达、基因的表达调控、基因与基因组和分子生物学基本实验技术。
本课程定位为科普基础课,分十一章,分别是(一)绪论;(二)DNA(RNA)结构与功能;(三)染色体、染色质和核小体;(四)DNA复制;(五)DNA转录;(六)蛋白质翻译;(七)遗传密码;(八)原核生物基因表达调控;(九)真核生物基因表达调控;(十)基因与基因组;(十一)分子生物学基本实验技术。通过本课程的学习,学习染色体、染色质、DNA、基因等一些重要的基本概念,了解它们的结构与功能,了解DNA的复制与RNA转录的过程以及两者的区别,了解基因表达调控的基本概念,掌握原核与真核生物基因表达控制的差异和分子机制,掌握基因组和基因组学等基本概念,了解并掌握基因克隆等分子生物学基本实验技术和原理。
—— 课程团队
课程概述
1、分子生物学是了解和研究生命科学的有力武器;
2、这门课的主题是讲述分子生物学的基础知识,包括基本概念、基本原理等;
3、通过本课程的学习,将掌握分子生物学的基础知识,包括遗传物质的结构、功能、基因表达控制原理等,将为研究生命科学奠定基础。
4、本课程的特色是:基础性、科普性,一些知识点还配有视频,通俗易懂
授课目标
学习、掌握现代分子生物学的基础知识,包括:
1)遗传信息(DNA和RNA)结构和功能
2)DNA复制和RNA转录
3)蛋白质翻译表达
4)基因表达调控及其分子机制
5)基因与基因组
6)分子生物学基本实验技术和原理
课程大纲
绪论
课时目标:分子生物学(molecular biology),是从分子水平研究生物大分子的结构与功能,从而阐明生命科学本质的科学。其主要研究对象为遗传物质-核酸(DNA、RNA),1953年沃森、克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型是分子生物学诞生的重要标志。本课程要求扎实掌握分子生物学基础理论与实验技术。
1.1分子生物学基本概念
1.2 本课程目的与教学安排
1.3 DNA发现的历史
DNA/RNA结构与功能
课时目标:三个经典实验有力证明了DNA(RNA)是遗传物质。沃森、克里克提出了著名的DNA双螺旋结构模型。
2.1 DNA是遗传物质
2.2 DNA结构是如何被发现的
2.3 DNA结构
2.4 RNA结构与功能
染色体、染色质和核小体
课时目标:染色体是细胞核中遗传信息的载体,主要由DNA和蛋白质组成,它是分裂间期细胞染色质结构紧密包装的结果,是染色质的高级结构。染色体组成的基本单元是核小体。着丝粒和端粒是染色体的特定部位结构。
3.1 染色体、染色质
3.2 核小体
3.3 染色体其他组分
3.4 常染色质与异染色质
DNA复制
课时目标:DNA是遗传信息的载体,亲代DNA必须以自身分子为模板准确的复制成两个拷贝,并分配到两个子细胞中去,完成其遗传信息载体的使命。DNA复制发生在细胞分裂以前的S期,特点是“半保留复制”,由DNA聚合酶催化合成新的DNA链。
4.1 DNA复制基本概念
4.2 DNA复制发生的时期
4.3 DNA复制的特点
4.4 DNA复制的具体过程
4.5 DNA复制涉及的酶
RAN转录
课时目标: DNA转录是遗传信息从DNA转变为RNA的过程, 即以双链DNA中一条链为模板,以A,U,C,G四种核糖核苷酸为原料,在RNA 聚合酶催化下合成RNA的过程。它作为蛋白质生物合成的第一步。RNA聚合酶通过与一系列组分构成动态复合体,完成转录起始、延伸、终止等过程。
5.1 转录的基本概念
5.2 转录的特点
5.3 RNA聚合酶
5.4 转录过程
5.5 转录后加工
5.6 逆转录
蛋白质翻译
课时目标:蛋白质翻译就是将成熟的mRNA分子中核苷酸序列解码,并生成对应的特定氨基酸序列的过程。该过程是基因表达的第二步。tRNA负责氨基酸的转运,而rRNA是核糖体的重要组成成分,mRNA、tRNA和rRNA三者共同协作实现蛋白质翻译。
6.1 蛋白质翻译的基本概念
6.2 翻译所需的必要成分
6.3 氨基酸的转运
6.4 核糖体
6.5 翻译过程
遗传密码
课时目标:了解生物信息的遗传密码,熟知遗传密码的简并性以及遗传密码规则
7.1 遗传密码的起源
7.2 遗传密码简并性
7.3 遗传密码规则
原核表达调控
课时目标:了解原核生物的表达调控规律,熟悉以大肠杆菌为例的乳糖操纵子模型及其分子机理
8.1 为什么要调控基因表达
8.2 什么在调控基因表达
8.3 表达的哪一步受调控
8.4 如何实现基因表达调控
真核表达调控
课时目标:学习真核生物的基因结构特点;了解真核与原核表达调控的差异;学习和掌握调控涉及的专业术语,如顺式作用元件等
9.1 真核基因组结构
9.2 真核和原核表达调控:相似与区别
9.3 真核表达调控:包裹-核小体
9.4 真核表达调控:转录
基因、基因组、基因组学
课时目标:学习基因、基因组和基因组学的基本概念及相关知识
10.1 基因
10.2基因组
10.3 基因组学
分子生物学实验技术
课时目标:学习和掌握分子生物学常用的基本操作技术,如基因组DNA的抽提,RNA的分离,PCR技术等
11.1 基因组DNA的抽提和检测
11.2 总RNA抽提和检测
11.3 聚合酶链式反应(PCR)
11.4 DNA重组技术
11.5 重组质粒DNA的提取和酶切鉴定
11.6 外源基因在大肠杆菌中的诱导表达和鉴定
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预备知识
证书要求
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
1、朱玉贤等编著,《现代分子生物学》第5版,高等教育出版社,2019
2、吴小锋,罗丽健主编,《动物分子生物学实验指导》,浙江大学出版社,2016