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1、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
2、）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 polymor
3、phism)，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
4、 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
5、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
6、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
7、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 chromoso
8、me)，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
9、）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
10、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
11、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
12、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1、SAGE技术的主要理论依据。2、转座子突变库及其构建。3、RNA干涉现象。4、DNA芯片。（三）问题与应用生物芯片进行DNA测序。（四）课后练习展望生物芯片的发展。（五）教学方法与手段讲授，课堂讨论。 五、推荐教材和教学参考资源使用教材 基因组学 自编教材 参考教材 基因组学 杨金水主编 北京：高等教育出版社 2000年版执笔人：阚劲松 教研室： 系主任审核签名：
