分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn) 教學(xué)大綱

1、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)Molecular Biology Experiments【課程編號(hào)】0218001017【課程類別】 專業(yè)方向課【學(xué)分?jǐn)?shù)】 3學(xué)分【適用專業(yè)】 生物科學(xué)、生物技術(shù)【學(xué)時(shí)數(shù)】 126學(xué)時(shí)一、教學(xué)目標(biāo)本課程是在分子生物學(xué)及基因工程等理論課的基礎(chǔ)上，開設(shè)的一門綜合性兼設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程。該的教學(xué)內(nèi)容主要突出實(shí)驗(yàn)技術(shù)的基礎(chǔ)性和實(shí)用性，把目前最基本的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)融入具體的系列實(shí)驗(yàn)中形成綜合與設(shè)計(jì)性大實(shí)驗(yàn)。一方面讓每個(gè)同學(xué)通過實(shí)際操作來達(dá)到更好地訓(xùn)練學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)技術(shù)技能的目的；另一方面讓學(xué)生全面地掌握基因工程的實(shí)驗(yàn)技術(shù)與方法、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理、結(jié)果分析方法和分子生物學(xué)的基本原理，進(jìn)一步培養(yǎng)

2、學(xué)生的獨(dú)立分析問題、解決問題的能力并學(xué)會(huì)如何利用實(shí)驗(yàn)手段實(shí)現(xiàn)科學(xué)研究的基本思維和目的，提高學(xué)生從事科學(xué)研究的綜合素質(zhì)。二、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配實(shí)驗(yàn)總論 5學(xué)時(shí)主要內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)規(guī)范訓(xùn)練、分子生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)簡(jiǎn)介和實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備（清理儀器、試劑配置、培養(yǎng)基的配置與滅菌）教學(xué)要求：了解分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的目的與要求、設(shè)計(jì)思路、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及儀器操作規(guī)范；掌握試劑與培養(yǎng)基的配置、滅菌方法與操作技能；掌握實(shí)驗(yàn)室常規(guī)儀器設(shè)備的操作和使用方法。重點(diǎn)、難點(diǎn)：學(xué)習(xí)試劑的配置、儀器操作規(guī)范。2. 質(zhì)粒DNA的提取及其定性定量分析 7學(xué)時(shí)主要內(nèi)容：質(zhì)粒DNA的提取、定性定量分析、瓊脂糖凝膠電泳教學(xué)要求：理解堿裂解法質(zhì)粒提取過程中

3、各種純化步驟的設(shè)計(jì)思想；掌握質(zhì)粒DNA的提取與定性定量分析、瓊脂糖凝膠電泳等基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法的基本原理與操作技能。重點(diǎn)、難點(diǎn)：堿裂解法提取質(zhì)粒DNA的方法、其它教學(xué)環(huán)節(jié)：實(shí)驗(yàn)中穿插安排專題講座、小組討論與集體討論。3. PCR基因擴(kuò)增及產(chǎn)物的回收 7學(xué)時(shí)主要內(nèi)容： PCR基因擴(kuò)增及其擴(kuò)增產(chǎn)物產(chǎn)物的檢測(cè)與回收教學(xué)要求：了解PCR原理、實(shí)驗(yàn)方法、引物設(shè)計(jì)以及PCR體系設(shè)計(jì)的原則與注意事項(xiàng)、掌握PCR基因擴(kuò)增及擴(kuò)增產(chǎn)物回收等基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法的基本原理與操作技能。重點(diǎn)、難點(diǎn)：PCR擴(kuò)增的引物和反應(yīng)體系的設(shè)計(jì)其它教學(xué)環(huán)節(jié)：實(shí)驗(yàn)中穿插安排專題講座、小組討論與集體討論。4. DNA重組 26學(xué)時(shí)主要內(nèi)容：

4、DNA重組（酶切、連接、轉(zhuǎn)化與篩選）教學(xué)要求：了解原核基因克隆與篩選的全過程與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)策略、載體的基本結(jié)構(gòu)、基因工程酶（限制性內(nèi)切酶、連接酶、Taq酶）的各種特性、DNA重組以及重組子篩選與鑒定的相關(guān)技術(shù)；理解DNA重組時(shí)設(shè)計(jì)酶切與連接方案的一般規(guī)律、重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞方法以及目的重組子的篩選與鑒定方法、影響DNA重組效率的因素；掌握核酸的限制性酶切與連接、大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備與無菌操作以及轉(zhuǎn)化的具體方法和操作技巧，重組子克隆的藍(lán)白斑篩選、大小比較及限制性酶切分析的鑒定方法。重點(diǎn)、難點(diǎn)：重組DNA的限制性酶切，大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備與無菌操作以及轉(zhuǎn)化的具體方法和操作技巧，重組子克隆的

5、藍(lán)白斑篩選、大小比較及限制性酶切分析的鑒定方法。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：實(shí)驗(yàn)中穿插安排專題講座、小組討論與集體討論。5. 重組基因的原核表達(dá)及表達(dá)蛋白的檢測(cè) 16學(xué)時(shí)主要內(nèi)容：目的基因的原核表達(dá)、最佳誘導(dǎo)時(shí)間和蛋白收獲時(shí)間的確定；表達(dá)產(chǎn)物的活性分析；SDS檢測(cè)表達(dá)產(chǎn)物；免疫印跡 教學(xué)要求： 了解外源基因在原核細(xì)胞中表達(dá)的特點(diǎn)與方法、如何在蛋白水平上進(jìn)一步鑒定目的重組子克??；理解外源基因在原核細(xì)胞中誘導(dǎo)表達(dá)的基本原理、影響蛋白表達(dá)效果的因素、SDS、免疫印跡和酶活性測(cè)定的基本原理；掌握外源基因在大腸桿菌中誘導(dǎo)表達(dá)、SDS、免疫印跡和酶活性測(cè)定等的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)與操作技能。重點(diǎn)、難點(diǎn)： SDS、免疫印跡其它教

6、學(xué)環(huán)節(jié)：實(shí)驗(yàn)中穿插安排專題講座、小組討論與集體討論。6. 基因組DNA的分離和Southern雜交 16學(xué)時(shí)主要內(nèi)容：小鼠基因組DNA的分離與鑒定；基因組DNA的酶切、電泳與轉(zhuǎn)膜；Southern雜交與檢測(cè)教學(xué)要求： 了解基因組DNA提取過程中各種純化步驟的設(shè)計(jì)思想、影響Southern雜交與檢測(cè)效果的因素； 理解基因組DNA和質(zhì)粒DNA分離提取方法和設(shè)計(jì)思想的差異、Southern雜交與檢測(cè)的基本原理；掌握基因組DNA的分離與鑒定和Southern雜交與檢測(cè)的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)與操作技能。重點(diǎn)、難點(diǎn)： 基因組DNA的分離、Southern雜交與檢測(cè)中基因組DNA的限制性酶切、轉(zhuǎn)膜、雜交、洗膜和顯色

7、反應(yīng)。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：實(shí)驗(yàn)中穿插安排專題講座、小組討論與集體討論。7. 植物總RNA的提取及RT-PCR 14學(xué)時(shí)主要內(nèi)容：植物總RNA的提?。浑娪緳z測(cè)與紫外定量測(cè)定植物總RNA；RT-PCR擴(kuò)增植物看家蛋白（-管蛋白）；電泳檢測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物教學(xué)要求：了解基因組RNA提取過程中各種純化步驟的設(shè)計(jì)思想、影響RT-PCR擴(kuò)增目標(biāo)基因的因素；理解基因組DNA、質(zhì)粒DNA和總RNA分離提取方法和設(shè)計(jì)思想的差異、RT-PCR擴(kuò)增目標(biāo)基因的基本原理；掌握基總RNA的分離提取及其定性與定量分析和RT-PCR擴(kuò)增目標(biāo)基因的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)與操作技能。重點(diǎn)、難點(diǎn)： 總RNA的分離提取、RT-PCR擴(kuò)增目標(biāo)基因時(shí)如何設(shè)計(jì)陽(yáng)

8、性對(duì)照、陰性對(duì)照和實(shí)驗(yàn)樣品組實(shí)驗(yàn)體系。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：實(shí)驗(yàn)中穿插安排專題講座、小組討論與集體討論。8. 學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及其實(shí)施 35學(xué)時(shí)根據(jù)已經(jīng)學(xué)過的分子生物學(xué)知識(shí)，自己查找文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)克隆表達(dá)檢測(cè)某個(gè)基因。重點(diǎn)、難點(diǎn)：自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)注：其中有一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容穿插進(jìn)行。三、教材與學(xué)習(xí)資源教材：魏群主編，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)（第二版），高等教育出版社，2007年。主要參考書：吳乃虎編著，基因工程原理，第二版，科學(xué)出版社，2001年。黃培堂等譯，分子克隆實(shí)驗(yàn)指南，第三版，科學(xué)出版社，2002年。梁國(guó)棟主編，最新分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，科學(xué)出版社，2001年。教學(xué)資源：北京師范大學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)Black Board 教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。四、先修課要求及教學(xué)策略與方法建議先修課要求：普通化學(xué)及實(shí)驗(yàn)； 有機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn)；微生物學(xué)。教學(xué)策略與方法建議：本課程采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，結(jié)合多媒體、講座、小組討論與集體討論、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、教學(xué)錄像、分子生物學(xué)小知識(shí)和小技巧介紹等多種教學(xué)手段，幫助學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)全面地掌握分子生物學(xué)的基本實(shí)