《基因组学》课程教学大纲.doc

基因组学课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：0235204课程名称：基因组学英文名称：genomics课程类别：选修课 学 时：28学分：1.5适用对象:生物技术等相关专业考核方式：n+2。笔记10%，考试成绩占40%，平时成绩n占50%。先修课程：生物化学、遗传学、基因工程、分子生物学。二、课程简介基因组学是生物学科的基础课程，主要讲授基因组学的相关生物学基础、基因组学的基本原理与方法、理论与应用，介绍基因组学的发展动态。三、课程性质与教学目的本课程为选修课。要求学生一般掌握基因组学的基本原理与方法、理论与应用，了解基因组学的发展动态。四、教学内容及要求 第一章 基因组学基础（3学时）（一）教学内容1、细胞组织与结构功能；细胞分裂。2、dna的分子生物学。3、基因组顺序。4、基因组学的应用前景。5、染色体；染色体的带型；基因组。6、细胞分裂。（二）基本概念和知识点1、细胞分裂类型及过程。2、人类染色体的带型分析。3、原核生物和真核生物基因组。（三）问题与应用（能力要求）1、细胞的结构与功能。2、原核生物和真核生物基因组的差异。（四）课后练习查阅有关资料，了解细胞的结构与功能。（五）教学方法与手段讲授，课堂讨论。第二章 分子标记（3学时）（一）教学内容1、遗传标记的类型与特征；dna标记的优势。2、rflp (restriction fragment length polymorphism)，限制性片段长度多态性；rflp基本操作步骤。3、pcr (polymerase chain reaction)即多聚酶链式反应；dna复制的原理；pcr技术；影响pcr的因素；引物设计的原则；pcr产物的检测和多态性分析。4、rapd (random amplified polymorphic dna)随机扩增多态dna，rapd与一般pcr的主要差异；rapd的检测5、aflp(amplified fragment length polymorphism)扩增性片段长度多态性；限制性片段的产生；限制性片段扩增；选择性扩增产物的检测。6、sslp (simple sequence length polymorphism) 即简单序列长度多态性；微卫星dna；微卫星标记的发展。7、几种分子标记特点的比较。（二）基本概念和知识点1、遗传标记的概念及类型与特征。2、pcr技术。3、几种分子标记特点。（三）问题与应用（能力要求）1、dna标记的优势与应用。2、几种分子标记的应用。（四）课后练习查阅有关资料，了解分子标记的应用发展。（五）教学方法与手段讲授，实验演示，课堂讨论。第三章 遗传作图（3学时）（一）教学内容1、传统遗传图 ；连锁分析； 2、图谱构建； 作图群体；作图群体的基本要求；各类作图群体的特点。3、分子标记分析；亲本分析；作图群体的分析；4、遗传图谱的构建；连锁作图的基本原理；mapmaker软件的利用；图谱分析。5、亲本分析； 亲本间的亲缘距离与多态性程度的关系；亲本间多态性的分析；作图群体的分析。 6、作图群体的分子标记分析、数据库的建立。（二）基本概念和知识点1、传统遗传图；连锁分析；各类作图群体的特点。2、连锁作图的基本原理。3、亲本间的亲缘距离与多态性程度的关系。4、数据库的建立。（三）问题与应用（能力要求）1、mapmaker软件的利用；图谱分析。2、亲本间多态性的分析。3、作图群体的分子标记分析。（四）课后练习查阅有关资料，了解遗传作图的应用发展。（五）教学方法与手段讲授，mapmaker软件的实验演示，课堂讨论。第四章 基因定位（3学时）（一）教学内容1、基因的鉴定；基因的概念；主效基因和微效基因、遗传分析、等位性测定。 2、主基因定位；基因定位的原理；表型分析；分子标记的分析；遗传作图。 3、qtl定位 单标记方差分析法 qtl定位的新策略 qtl分析的发展方向：把复杂性状变为简单性状；把多基因分解为单基因（单一孟德尔因子）；把数量性状变成质量性状。4、分子标记辅助选择 分子标记辅助选择(marker-assisted selection，mas)概念、基本的原理和条件； 标记与基因的关系、mas在育种上利用；以pcr为基础的mas 基因定位与mas一体化； 基因聚合； 单性状多个基因的聚合、多个性状基因的聚合。（二）基本概念和知识点1、基因的概念 主效基因和微效基因、遗传分析 、等位性测定。2、qtl定位； 单标记方差分析法；分子标记辅助选择；基因聚合。3、分子标记辅助选择基本的原理。4、基因定位的原理。（三）问题与应用（能力要求）1、qtl定位的新策略 qtl分析的发展方向。2、基因定位的分子标记分析与遗传作图。（四）课后练习查阅有关资料，了解基因定位的应用发展。（五）教学方法与手段讲授，课堂讨论。第五章 物理作图（3学时）（一）教学内容1、物理作图与遗传作图的主要差异。2、大片段dna的分离；pfge的基本原理、垂直交变电场电泳。3、作图文库；yac (yeast artificial chromosome)，bac (bacterial artificial chromosome)；tac transformation-competent artificial chromosome) 4、作图方法 原位杂交法（ in situ hybridization ） 限制性作图法（ restriction mapping ） 分子标记锚定法（ dna marker anchoring） 克隆指纹法（ clone fingerprinting ）（二）基本概念和知识点1、物理作图；原位杂交法；限制性作图法；分子标记锚定法克隆指纹法。2、大片段dna的分离 pfge的基本原理。（三）问题与应用（能力要求）1、主要作图方法的应用。（四）课后练习查阅有关资料，了解物理作图方法的应用发展。（五）教学方法与手段讲授，课堂讨论。第六章 dna测序（3学时）（一）教学内容1、dna测序的两种方法： 化学降解法（chemical degradation method）、链终止法（the chain termination method）；dna 序列分析的自动化2、dna顺序的组装：鸟枪法（ shotgun ）； 克隆重叠群法（clone contig）； 引导鸟枪法（ directed shotgun ）（二）基本概念和知识点1、dna测序的两种方法 化学降解法；链终止法。2、dna顺序的组装方法 鸟枪法；克隆重叠群法；引导鸟枪法。（三）问题与应用（能力要求）1、dna 序列分析的自动化。（四）课后练习查阅有关资料，了解dna 序列分析的自动化。（五）教学方法与手段讲授，课堂讨论。第七章 基因解读（3学时）（一）教学内容1、开放阅读框。2、原核生物的基因解读。 3、 真核生物的基因解读。4、 真核生物的核基因解读。 5、拟南芥的基因解读。 （二）基本概念和知识点1、开放阅读框。2、启动子；终止子；外显子；内含子。3、密码子偏爱；外显子-内含子边界；上游控制序列。4、同源查询。（三）问题与应用（能力要求）最小基因组推测。（四）课后练习了解常见生物的基因解读概况。（五）教学方法与手段讲授，示例讲解，课堂讨论。第八章 基因克隆（3学时）（一）教学内容1、 cdna 克隆。 克隆载体， cdna 分子的合成，cdna文库的建立。 2、基于mrna 水平的克隆。 差别杂交，ddrt-pcr ddrt-pcr、ddrt-pcr；mrna差异显示pcr；抑制性扣除杂交（suppression subtractive hybridization, ssh）技术。3、基于遗传图的基因克隆。 基因组遗传图，基因组物理图，互补测试，指示基因鉴别。（二）基本概念和知识点1、cdna文库。2、ddrt-pcr ddrt-pcr、ddrt-pcr。3、差别杂交的技术基础；mrna差异显示pcr。4、抑制性扣除杂交（suppression subtractive hybridization, ssh）技术。（三）问题与应用（能力要求）1、cdna文库的构建。2、差别杂交的技术基础。（四）课后练习了解基因克隆的发展概况。（五）教学方法与手段讲授，课堂讨论。第九章 基因组功能（4学时）（一）教学内容1、概况。2、转录序列标签, or ests from cdna to ests。3、rna干涉；t-dna 插入；ac/ds 系统。4、 dna芯片。（二）基本概念和知识点