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SPOC学校专有课程
分子生物学
第4次开课
开课时间: 2024年02月22日 ~ 2024年06月29日
学时安排: 4小时每周
当前开课已结束 已有 120 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=《分子生物学》是面向生物科学专业开设的专业必修课。这门课程是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,属于生物科学专业的专业主干课,也是与生命科学有关专业的必修课之一。它和其它相关学科的交叉渗透,对这些学科的基础理论研究和生产实践都将产生巨大的影响。
《分子生物学》是面向生物科学专业开设的专业必修课。这门课程是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,属于生物科学专业的专业主干课,也是与生命科学有关专业的必修课之一。它和其它相关学科的交叉渗透,对这些学科的基础理论研究和生产实践都将产生巨大的影响。
—— 课程团队
课程概述

《分子生物学》以基因为主线并贯穿始终,围绕基因的复制、基因控制性状表达与基因突变等基础理论逐步展开,讲述基础理论的研究方法和分析推理。从生物大分子的角度来阐述基因组的保持机制(DNA复制和突变修复等)和基因组的表达机制(DNA→ RNA→蛋白质),以及基因表达调控机制等。通过与实验课结合,系统介绍基本的分子生物学技术,包括后基因组技术。

授课目标

课程目标1:能够正确陈述基因概念的多样性和多层次性、以及基因结构与功能的关系,能够准确阐述生物中心法则的过程和原理、生物遗传信息流向过程中的一系列调控机制,能在分子水平上对生命现象的本质进行分析,养成正确的唯物主义世界观,具备较强的科学素养和文化包容,并且在今后的科研训练中有所启发,挖掘和发现分子生物学的课程思政元素,并且运用到生物学的育人策略、路径和方法中。

课程目标2:熟练运用分子生物学知识进行实践操作,体会理论和实践的关系,能够评估辨析前辈科学家实验设计的优劣,具备较强的逻辑思维能力、创新能力和批判性思维能力,学会反思、学会批判性接受。

  课程目标3:通过PPT问题答辩、知识点框架导图、实验操作等小组活动,能够小组分工明确,团结协作。认真倾听,积极表达,高效沟通。通过问题答辩,形成良性竞争,培养团队精神。

成绩 要求

成绩评定

本课程成绩包括视频学习(10%)、参与讨论(10%)、单元测验(40%)、期末考试(40%)四大部分,具体要求及成绩评定方法如下:

(一)视频学习(10%)

要求学生在规定时间内完成相关章节的视频学习,包括学习的时间和视频完成的个数。

(二)参与讨论(10%)

每章内容中有部分知识点设置了讨论环节,考察学生是否参与了有效讨论,不是简单的复制粘贴。

(三)单元测验(40%)

每一章结束都设置了单元测验,用于检验本章节内容掌握情况,通过做题增强学生对知识点的有效掌握。

(四)线上期末考试(40%)

学期结束前,课程组设置了线上期末考试,考查学生对全部学习内容的掌握情况。

课程大纲
第1章 绪论
课时目标:1)掌握狭义和广义的分子生物学概念;2)了解奥斯瓦德·埃弗里的历史贡献、DNA双螺旋结构的发现过程、信使RNA的发现过程、遗传密码破译的实验设计原理、操纵子的概念、PCR技术的原理和应用、现代分子生物学的发展过程。
1.1 分子生物学的概念;
1.2 分子生物学的发展史。
第2章 基因概念的演变与发展
课时目标:1)掌握并熟练经典的基因概念;2)熟悉并理解顺反子理论和原理;3)掌握基因的分子结构;4)掌握DNA的一级结构、二级结构、三级结构;5)掌握C值和C值矛盾的概念和现象解释;理解重叠基因和重复基因的概念,掌握间隔基因和转座子的概念
2.1 早期的和经典的基因概念
2.2 顺反子理论
2.3 基因的分子结构
2.4 DNA的变性和复性
2.5 DNA的一级结构和二级结构
2.6 DNA序列的不寻常结构
2.7 DNA的三级结构
2.8 生物进化的C值矛盾
2.9 重叠基因和重复基因
2.10 间隔基因
2.11 转座子
第3章DNA的复制
课时目标:1)理解DNA半保留复制的实验设计原理;2)掌握DNA复制的方向只能是5’-3’;3)理解DNA复制的模式和回环模型;4)理解和掌握线性DNA复制避免5’端缩短的机制;5)理解和掌握真核生物避免DNA复制5’端缩短的机制。
3.1 DNA的半保留复制机制
3.2 DNA复制的方向5’-3’
3.3 DNA复制的引物
3.4 DNA复制的模式
3.5 DNA复制的回环模型
3.6 线性DNA复制避免5’端缩短的机制
3.7 真核生物避免DNA复制5’端缩短的机制
第4章 RNA的转录
课时目标:1)理解和掌握模板链和非模板链概念;2)理解和掌握启动子的概念和意义;3)掌握原核生物RNA转录的起始和延伸过程,重点掌握原核生物RNA转录的终止;4)熟悉真核生物RNA转录的起始、延伸和终止过程;5)理解和掌握内含子和外显子的概念和意义;6)理解和掌握真核生物RNA的加工的概念、过程、种类和意义;7)熟悉不同类型内含子剪切的过程和原理。
4.1 转录的基本概念
4.2 原核生物RNA转录起始
4.3 真核生物RNA转录起始
4.4 转录的延伸
4.5 转录的终止
4.6 真核生物RNA加工
4.7 RNA的剪切
第5章 蛋白质的翻译
课时目标:1)理解并掌握mRNA、tRNA、rRNA的结构和功能;2)理解并掌握密码子的概念、简并性、破译过程;3)理解并掌握密码子的摇摆性,以及原核生物“摇摆之外的摇摆”;4)重点掌握原核生物蛋白质翻译的起始、延伸和终止过程;5)熟悉真核生物蛋白质翻译的起始、延伸和终止过程;6)理解并掌握蛋白质准确翻译的保证机制。
5.1 蛋白质合成的装备
5.2 遗传密码及其简并
5.3 原核生物蛋白质合成的起始
5.4 生物多肽链的延伸
5.5 多肽链翻译的终止
5.6保证蛋白质准确翻译起始的机制
第6章 基因表达的调控
课时目标:1)理解和掌握操纵子、调节基因、操纵基因、结构基因概念;2)掌握经典的四种操纵子调控模型;3)理解和掌握乳糖操纵子和色氨酸操纵子模型;4)重点掌握色氨酸操纵子的阻遏调控机制和衰减子调控机制;5)理解和掌握RNAi和反义RNA的概念、原理、意义;6)了解真核与原核细胞在基因转录、翻译及DNA结构方面的差异。
6.1 基因表达调控基本概念
6.2 操纵子调控模型
6.3 乳糖操纵子的负调控模型
6.4色氨酸的阻遏调控机制与衰减子调控机制
6.5 RNAi干涉技术
6.6 反义RNA技术
6.7 真核与原核细胞在基因转录、翻译及DNA结构方面的差异
第7章 基因突变和遗传重组的分子机制
课时目标:1)理解并掌握DNA的错配修复的概念、过程和机制;2);理解并掌握光复活、切除修复、重组修复、重点掌握DNA的SOS易错修复机制;3)了解突变的类型,掌握转换和颠换的概念;4)掌握阅读框、移框突变、同义突变、错义突变、无义突变的概念;5)了解突变剂和突变的生成。
7.1 复制过程中的错配修复
7.2 DNA损伤修复
7.3 突变的类型
第8章 常用的分子生物学研究技术
课时目标:1)理解并掌握RACE技术原理和应用范围;2)理解并掌握Southern杂交和Northern杂交的过程、原理、及应用范围;3)理解并掌握酵母单杂交、双杂交的原理、应用范围。
8.1 植物基因组DNA的提取
8.2 质粒DNA的提取
8.3 琼脂糖凝胶电泳
8.4 PCR扩增
8.5 大肠杆菌感受态制备及转化
8.6 聚丙烯酰胺凝胶电泳与银染
8.7 RACE技术
8.8 分子杂交技术
8.9 酵母双杂交技术
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预备知识

先修课程:《生物化学》和《遗传学》。

参考资料

1. 教材:

郑用琏主编,基础分子生物学》 第3版. 高等教育出版社,2018年9月第3版.

魏群.分子生物学实验指导(第2版).高等教育出版社,2007年第2版.

2. 参考书:

1Turner. Instant Notes in Molecular Biology(第二版).英国Bios科学出版社出版,2000

2Robert Weaver. Molecular Biology(第三版).McGraw-Hill出版社,2005年版.

3Jame Watson. Molecular Biology of the Gene(第五版).Cold Spring Harbor Press出版,2004年版.

4]孙乃恩、孙东旭、朱德熙编著.分子遗传学.南京大学出版社,1990

5]王曼莹编著.分子生物学.科学出版社,2006

常见问题

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