《基因组学》课程教学大纲

《基因组学》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程代码：

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：L5

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(Restrictionfragmentlengthpolymorphism),限制性片段长度多态性;RFLP

基本操作步骤。

3、PCR(polymerasechainreaction)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(RandomamplifiedpolymorphicDNA)随机扩增多态DNA,RAPD与一般

PCR的主要差异；RAPD的险测

5、AFLP(Amplifiedfragmentlengthpolymorphism)扩增性片段长度多态性邛艮制性片

段的产生；限制性片段扩增；选择性扩增产物的检测。6、SSLP(simplesequencelength

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

听；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。

（=）问题与应用（能力要求）

1、M叩maker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,M叩maker软件的实验演示，课堂讨论。

第四章基因定位（3学时）

（-）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-assistedselection,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）

（-）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

artificialchromosome),BAC(Bacterialartificialchromosome);TAC

作图方法原位杂交法(insitu

Transformation-competentartificialchromosome)4%

hybridization)•限制性作图法(restrictionnapping)•分子标记锚定法(DNAmarker

anchoring)•克隆指纹法(clonefingerprinting)

(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（chemicaldegradationmethod\链终止法（the

chainterminationmethod）;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（clonecontig）;弓I导鸟

呛法（directedshotgun）

（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）

（-）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。

差另U杂交，DDRT-PCRDDRT-PCR.DDRT-PCR;mRNA差异显示PCR;抑制性扣除杂

交（SuppressionSubtractiveHybridization,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。

、

2DDRT-PCRDDRT-PCR.DDRT-PCRO

3、差别杂交的技术基础；mRNA差异显示PCR。

4、抑制性扣除杂交（SuppressionSubtractiveHybridization,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,orESTsFromcDNAtoESTs.3、RNA干涉；T・DNA插入;Ac/Ds系

统.DNA芯片