复旦大学课程教学大纲



院系:基础医学院                      日期: 20181214

课程代码

MED130065

课程名称

分子生物学理论与实验

英文名称

Theory and experiment of molecular biology

学 分 数

3.5

周学时

4+9

授课语言

汉语

课程性质

通识教育专项核心课程通识教育选修大类基础专业必修专业选修其他

教学目的

本课程的教学目的和任务,是掌握分子生物学的基本理论与技术,同时了解分子生物学在医学领域的应用。由于分子生物学理论与技术的发展十分迅速,新技术新方法层出不穷,本课程将根据学科的发展,介绍新的知识与技术。使学生在掌握常用分子生物学技术在医学领域的应用、技术原理、实验设计和操作思路的同时,了解分子生物学的发展大事和新动态。

基本内容简介

分子生物学的基本理论的简要概述,分子生物学常用技术及新技术的原理及其应用介绍,分子生物学实验设计和实验操作,实验结果分析及应用。

基本要求:(请说明该课程指学生学习、考勤等相关要求)

了解分子生物学基本理论与进展,掌握分子生物学常用技术及部分前沿技术的原理及应用,熟练掌握常用分子生物学实验的操作和结果分析,理解分子生物学技术在医学生物学研究中的技术路线和实验方案设计。

授课方式:

技术理论讲课、实验操作、视频观摩、课堂讨论和实验结果和实验报告分析

主讲教师简介:(请注明主讲老师的邮箱联系方式和答疑时间

潘銮凤,分子生物学副教授,硕士生导师,长期从分子生物学技术与实验教学,负责开设和讲授4门本科生课程和3门研究生课程。主编和出版了《分子生物学技术》和《实用离心实验方法》教材以及《分子生物学实验》讲义。为上海市重点课程负责人和上海市高校普通实验室管理先进个人。曾任上海市生物物理学会常务理事和中国生物物理学会理事。发表论文六十余篇,其中教学论文16篇。

教学团队成员必须加入本学期参与授课的全部教师

姓名

性别

职称

院系

在教学中承担的职责

潘銮凤

副教授

基础医学实验教学中心

理论讲授和带实验

王松梅

副教授

基础医学实验教学中心

理论讲课和带实验

邵红霞

高级讲师

基础医学实验教学中心

理论讲课和带实验






教学内容安排 (XX学时共计XX周,具体到每节课内容):

1.课堂讲授:每周4学时,分两次授课,共计7周,28学时

第一周:绪论、分子生物学新概念:核酸和蛋白质的结构、性质与功能、基因及基因表达的基本概念、分子生物学理论的基本框架和基因表达调控及其新进展。

第二周:基因工程:基因工程中常用的工具酶、载体;重组DNA技术的基本过程;基因工程表达产物及其应用。

第三周:核酸分子杂交技术:核酸分子杂交的基本原理,核酸杂交方法及应用;探针的种类与制备、标记物、标记方法。

表观遗传学技术:基因组整体水平甲基化分析,甲基化新位点的寻找,特异性位点的DNA甲基化分析技术,蛋白质与DNA相互作用的研究方法。

第四周:核酸的体外扩增:PCR的基本原理,PCR反应条件的优化和注意事项;PCR技术的主要类型;实时荧光定量PCR分析mRNA表达的原理与应用。

RNA干扰技术:RNAi的发现简史和RNAi的生物学功能;RNA干扰的实验方法:siRNA的设计、制备和转染,RNA干扰效果的检测;RNA干扰在医学生物学的应用及前景。

第五周:转基因动物和基因组编辑:转基因动物的基本原理;基因转移的基本方法及其应用。基因组编辑技术:CRISPR-Cas的意义、发展历史、技术原理、特点、应用及其发展。

DNA芯片技术与转录组技术:DNA芯片的发展历史,mRNA表达谱分析的标记方法,杂交条件的选择,杂交结果分析,DNA芯片技术的应用。表达谱分析的RNA-Seq

第六周:蛋白质及其组学分析技术:蛋白质浓度测量基本方法、蛋白质的聚丙烯酰胺凝胶电泳分离方法和Westernblot方法与应用。蛋白质组学分析的基本方法和蛋白质与蛋白质相互作用的生物膜光干涉技术及其他技术。

流式细胞术和共聚焦显微镜技术的基本原理及其在基础医学和临床医学方面的应用。

第七周:基因诊断:基因诊断中常用的分子生物学技术;基因诊断的基本方法;遗传病的基因诊断;感染性疾病的基因诊断;肿瘤的基因诊断;基因诊断在法医学中的应用。

基因治疗:基因治疗的概念;基因治疗的基本流程,癌症的基因治疗,基因治疗的前景与问题。


2.实验:每周9学时,共计8周,72学时

第八周:载体与目的基因的连接与转化实验

第九周:重组质粒的提取与鉴定实验及讨论

第十周:细胞 RNA的制备及反转录实验

第十一周:实时荧光定量PCR分析及研讨

第十二周: 细胞总蛋白的制备及其SDS-PAGE

第十三周: Western blot及课题设计讨论

第十四周:c-myc基因扩增的FISH分析

第十五周:c-myc基因扩增的FISH分析及研讨

第十六周:答疑

第十七周:考试


课内外讨论或练习、实践、体验等环节设计:


课程网站有课件和课程视频供学生预习,并在实验课的间隙进行讨论。将问题与回答的师生互动内容上传网站上供学生参考。实验报告及时反馈和讨论。


如需配备助教,注明助教工作内容:

由授课教师担任助教工作,包括回答问题,预实验和实验报告批改,监考等


考核和评价方式(提供学生课程最终成绩的分数组成,体现形成性的评价过程:

该课程侧重于培养学生科研能力,特别是将分子生物学技术和部分细胞学技术应用于基础医学的研究的能力,提高学生的实验分析问题和解决问题的能力。其考核与评价方式主要分为三部分:

 1.平时课堂成绩 (10%):主要包括学生课堂的出勤、对课堂若干具体问题关键性思考(critical thinking)、分析与讨论;

 2.实验报告成绩(40%):特别关注学生对原理的理解和总结,实验步骤和实验结果表达的规范,实验结果分析和讨论的深入和拓展;

 3.期末开卷的综合考试成绩(50%):分子生物学技术的综合应用以及学生发现问题和解决问题的能力。


教材(包括作者、书名、出版社和出版时间;如使用自编讲义,也请列明):

潘銮凤主编,《分子生物学技术》,复旦大学出版社,2008

潘銮凤主编讲义《分子生物学实验》,2015

教学参考资料包括作者、书名、出版社和出版时间):

  1. MR 格林等主编《分子克隆实验指南》第四版 上、中、下三册,科学出版社,2017

  2. 刘录山 龙石银主编《分子生物学实验》,科学出版社,2017

  3. 杨建雄主编:《分子生物学》,科学出版社,2015

  4. 马文丽 德伟主编:《医学分子生物学》,北京大学医学出版社,2013

  5. FM 奥斯伯等主编《精编分子生物学实验指南》第五版,科学出版社, 2008


表格栏目大小可根据内容加以调整。  

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