生物化學(xué)與分子生物學(xué)-授課教案醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)教學(xué)方案:

課程名稱

醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)

年級(jí)

2007

專業(yè)、層次

臨床醫(yī)學(xué)、兒科、藥學(xué)、中藥學(xué)、耳鼻喉專業(yè)

授課教師

李娟

職稱

講師

課型（大、小)

大

學(xué)時(shí)

2

授課題目（章、節(jié))

第七章  基因組學(xué)及相關(guān)組學(xué)醫(yī).學(xué)全在線

基本教材及主要參考書

藥立波 主編. 醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)(第3版). 北京:人民衛(wèi)生出版社,2008

馮作化 主編. 醫(yī)學(xué)分子生物學(xué). 北京:人民衛(wèi)生出版社,2001

教學(xué)目的與要求：

目的：理解和掌握基因組學(xué)、功能基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的概念。理解和掌握人類基因組計(jì)劃研究的主要內(nèi)容。理解和掌握基因表達(dá)譜的研究方法。理解和掌握蛋白質(zhì)組學(xué)的研究技術(shù)方法。

要求：

1.   基因組學(xué)、功能基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的概念。

2.   人類基因組計(jì)劃研究的主要內(nèi)容。

3.   基因表達(dá)譜的研究方法。

4.   蛋白質(zhì)組學(xué)的研究技術(shù)方法。

教學(xué)內(nèi)容與時(shí)間安排、教學(xué)方法：

內(nèi)容：

1. 基因組學(xué)、功能基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的概念。  

2. 人類基因組計(jì)劃研究的主要內(nèi)容。    

3. 人類基因組計(jì)劃在醫(yī)學(xué)中的意義

4. 基因表達(dá)譜的研究    

5. 其他功能基因組學(xué)研究技術(shù)方法

6. 蛋白質(zhì)組學(xué)研究方法     

7. 蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫及蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用  

方法：盡量使用圖片簡(jiǎn)圖加深感性認(rèn)識(shí)，總結(jié)對(duì)比增強(qiáng)辨識(shí)力，動(dòng)畫演示有助于理解。布置一些內(nèi)容自學(xué)，嘗試課堂提問或討論。

教學(xué)重點(diǎn)及如何突出重點(diǎn)、難點(diǎn)及如何突破難點(diǎn)：

重點(diǎn)：基因組學(xué)、功能基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的概念；人類基因組計(jì)劃研究的主要內(nèi)容；基因表達(dá)譜和蛋白質(zhì)組學(xué)的研究技術(shù)方法。

   對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容，教學(xué)過程中應(yīng)注意著重強(qiáng)調(diào)，以提醒學(xué)生注意。

難點(diǎn)：人類基因組計(jì)劃研究的主要內(nèi)容；基因表達(dá)譜和蛋白質(zhì)組學(xué)的研究技術(shù)方法。

有關(guān)基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究的技術(shù)方法，由于感性認(rèn)識(shí)缺乏，理解起來較困難，應(yīng)多使用圖片和動(dòng)畫以助學(xué)生理解。

教研室審閱意見：

  教研室主任簽名：

    年   月 日

基本內(nèi)容

教學(xué)手段

課堂設(shè)計(jì)和時(shí)間安排

第七章  基因組學(xué)及相關(guān)組學(xué)

――――――――――――――――――

（★－重點(diǎn)，☆－難點(diǎn))

第一節(jié)  基因組學(xué)

基因組學(xué)（genomics)是指對(duì)整個(gè)基因組的結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系以及基因之間相互作用進(jìn)行探索的一門科學(xué)。

   人類基因組計(jì)劃的主要研究?jī)?nèi)容

人類基因組計(jì)劃（human genome project，HGP)最初由美國(guó)科學(xué)家于20世紀(jì)80年代中期提出，其目標(biāo)是用15年時(shí)間，測(cè)定出人類基因組DNA的全部堿基序列。

HGP最終需要完成四張圖譜：遺傳圖、物理圖、轉(zhuǎn)錄圖和序列圖。

（一)遺傳圖譜

以具有遺傳多態(tài)性的遺傳標(biāo)記作為“位標(biāo)”，以遺傳學(xué)距離作為“圖距”所作出的基因組圖譜。（二)物理圖譜

物理圖譜（physical map)是以一段已知堿基序列的DNA片段（堿基序列具惟一性)作為“位標(biāo)”，以DNA分子的實(shí)際長(zhǎng)度作為距離所作出的基因組圖譜。

（三)轉(zhuǎn)錄圖譜

轉(zhuǎn)錄圖譜（transcriptional map)是以已知的基因表達(dá)序列作為“位標(biāo)”，以DNA分子的實(shí)際長(zhǎng)度作為距離所作出的基因組圖，即基因表達(dá)序列圖。

（四)序列圖譜

序列圖譜（sequence map)即指完整的人類基因組DNA堿基序列圖譜。

人類基因組全部DNA堿基序列的測(cè)序工作于2003年4月基本結(jié)束；2006年4月，最后一個(gè)染色體的測(cè)序工作完成。

討論

簡(jiǎn)圖

動(dòng)畫

★概念。

☆結(jié)合圖示講解并強(qiáng)調(diào)：人類基因組計(jì)劃研究的主要內(nèi)容：遺傳圖譜、物理圖譜、轉(zhuǎn)錄圖譜、序列圖譜。

 ――第1節(jié)課結(jié)束―――

   人類基因組計(jì)劃在醫(yī)學(xué)中的意義

人類基因組計(jì)劃在醫(yī)學(xué)中的意義主要體現(xiàn)在：

1、通過對(duì)基因結(jié)構(gòu)與功能的研究，推動(dòng)了在分子水平上對(duì)各種生理功能的認(rèn)識(shí)。

2、推動(dòng)了基因組信息與疾病易感性的研究。

3、促進(jìn)了對(duì)癌癥的研究。

4、促進(jìn)了對(duì)疾病遺傳學(xué)背景的研究。

5、促進(jìn)了藥物基因組學(xué)的研究。

討論

講解：基因結(jié)構(gòu)與功能的研究；與疾病易感性的研究；與癌癥的研究；疾病的遺傳學(xué)背景；藥物基因組學(xué)。

第二節(jié)  后基因組學(xué)

   功能基因組學(xué)研究基因組中所有基因的功能，它從整體水平上研究某種組織或細(xì)胞在同一時(shí)間或同一條件下所表達(dá)的基因的種類、數(shù)量及功能，或同一細(xì)胞在不同狀態(tài)下基因表達(dá)的差異。

（一)基因表達(dá)譜的研究

1、基因芯片技術(shù)（DNA chip)：

即將大量已知序列的cDNA探針固定于支持物上，然后與樣品所表達(dá)的全部cDNA進(jìn)行雜交。

2、基因表達(dá)分析系統(tǒng)（SAGE)：

將細(xì)胞內(nèi)所表達(dá)的mRNA逆轉(zhuǎn)錄為雙鏈cDNA后，獲取不同cDNA的序列標(biāo)簽并進(jìn)行連接和擴(kuò)增，再分析其表達(dá)模式圖。

3、差異顯示PCR（DDRT-PCR)：

將若干種不同mRNA的5´-端引物與3´-錨定引物隨機(jī)組合后進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增，然后分析其產(chǎn)物的種類和表達(dá)量。

4、消減雜交法（SH)：

即將對(duì)照組的mRNA或cDNA與實(shí)驗(yàn)組的cDNA或mRNA進(jìn)行雜交，去除雜交體中所含對(duì)照組的部分即為實(shí)驗(yàn)組中獨(dú)特的表達(dá)成分。

（二)基因產(chǎn)物-蛋白質(zhì)功能的研究

（三)基因組多樣性的研究

（四)疾病相關(guān)基因的再測(cè)序

（五)尋找人類基因共同變異型

（六)基因組功能的注釋

討論

簡(jiǎn)圖

動(dòng)畫

結(jié)合圖示講解并強(qiáng)調(diào)：基因芯片技術(shù)；基因表達(dá)分析系統(tǒng)；差異顯示PCR；消減雜交法。

第一節(jié) 蛋白質(zhì)組學(xué)

   蛋白質(zhì)組學(xué)（proteomics)是指在亞細(xì)胞、細(xì)胞、組織或器管的整體水平上，研究其蛋白質(zhì)組成及其活動(dòng)規(guī)律的一門科學(xué)。

雙向電泳分離技術(shù)、生物信息學(xué)處理技術(shù)以及蛋白質(zhì)鑒定技術(shù)被稱為蛋白質(zhì)組研究的三大技術(shù)。

雙向電泳技術(shù)利用蛋白質(zhì)分子所帶電荷及分子量的不同，將混合的蛋白質(zhì)樣品首先置于IPG膠上進(jìn)行等電聚焦（IEF)分離，然后再置于變性聚丙烯酰胺凝膠（SDS-PAGE)上進(jìn)行分離。此法通�？煞蛛x到1000~10000種不同的蛋白質(zhì)。

討論

簡(jiǎn)圖

動(dòng)畫

★概念

★☆結(jié)合圖示講解并強(qiáng)調(diào)：雙向電泳；生物質(zhì)譜與蛋白質(zhì)鑒定。

蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫

討論

講解：Swiss-Prot/TrEMBL蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫。

蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用

討論

講解：比較蛋白質(zhì)組學(xué)、功能蛋白質(zhì)組學(xué)和疾病蛋白質(zhì)組學(xué)。

―――第2節(jié)課結(jié)束―――

小

結(jié)

人類基因組計(jì)劃研究的主要內(nèi)容。

基因表達(dá)譜和蛋白質(zhì)組學(xué)的研究技術(shù)方法。

復(fù)

習(xí)

思

考

題

、

作

業(yè)

題

1.   什么是基因組學(xué)？什么是功能基因組學(xué)？什么是蛋白質(zhì)組學(xué)？

2.   人類基因組計(jì)劃研究的主要內(nèi)容包括哪些？

3.   人類基因組計(jì)劃在醫(yī)學(xué)上有哪些意義？

4.   哪些醫(yī).學(xué)全在線payment-defi.com技術(shù)方法可應(yīng)用于基因表達(dá)譜的研究？

5.   功能基因組學(xué)的研究包括哪些方面？

6.   什么是基因組多態(tài)性？什么是單核苷酸多態(tài)性？

7.   蛋白質(zhì)組學(xué)的研究技術(shù)有哪些？

8.   常用的蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫有哪些？

9.   蛋白質(zhì)組學(xué)可應(yīng)用于哪些方面？

下

次

課

預(yù)

習(xí)

要

點(diǎn)

1.   細(xì)胞周期的概念和時(shí)相。

2.   主要的細(xì)胞周期蛋白與細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶復(fù)合體。

3.   細(xì)胞分化、胚胎干細(xì)胞的概念。

4.   細(xì)胞分化的特點(diǎn)。

5.   p27蛋白、E2F對(duì)細(xì)胞周期的影響。

實(shí)

施

情

況

及

分

析