分子生物學(xué)基礎(chǔ)（MolecularBiology）課程基本信息課程編號(hào)：19011032課程總學(xué)時(shí)：48實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：8課程性質(zhì)：必修課程屬性：基礎(chǔ)類開(kāi)設(shè)學(xué)期：第5學(xué)期對(duì)先修的要求：要求學(xué)生前期通過(guò)對(duì)普通化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、基礎(chǔ)生物化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，掌握核酸化學(xué)、酶、糖類代謝、脂類代謝、蛋白質(zhì)降解及氨基酸代謝、核酸降解及核苷酸代謝等內(nèi)容，知曉各類大分子物質(zhì)的代謝過(guò)程；通過(guò)對(duì)植物學(xué)、園藝植物遺傳學(xué)課程的學(xué)習(xí)掌握植物不同組織器官發(fā)育過(guò)程、遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)、遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)、遺傳學(xué)基本定律、細(xì)胞質(zhì)遺傳、遺傳物質(zhì)的變異、數(shù)量遺傳與群體遺傳、園林植物主要觀賞性狀的遺傳等內(nèi)容，知曉園藝植物的發(fā)育與遺傳。對(duì)后續(xù)的支撐：后續(xù)通過(guò)對(duì)園藝植物生物技術(shù)、園藝產(chǎn)品采后處理學(xué)等課程的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步將分子生物學(xué)基礎(chǔ)課程知識(shí)應(yīng)用到植物基因編輯育種與采后處理中，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用的結(jié)合。課程的教學(xué)理念、性質(zhì)、目標(biāo)和任務(wù)分子生物學(xué)是園藝專業(yè)必修課程和基礎(chǔ)課程，是一門(mén)近年來(lái)發(fā)展迅速并且在生命科學(xué)領(lǐng)域里應(yīng)用越來(lái)越廣泛、影響越來(lái)越深遠(yuǎn)的一個(gè)學(xué)科。它滲透到生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，特別是生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、園藝以及生物技術(shù)、生物工程等方面。本課程主要介紹分子生物學(xué)技術(shù)的基本原理和操作方法，并詳述原核和真核生物表達(dá)系統(tǒng)的研究等。通過(guò)該課程的講授，使學(xué)生系統(tǒng)掌握分子生物學(xué)基本理論、技術(shù)和方法，初步了解當(dāng)今分子生物學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)，為學(xué)習(xí)其它基礎(chǔ)課程打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，能及時(shí)跟蹤最新發(fā)展動(dòng)向，培養(yǎng)掌握分子生物學(xué)理論和技術(shù)的園藝學(xué)專業(yè)本科人才。二、課程教學(xué)的基本要求1.理論知識(shí)方面：（1）、掌握分子生物學(xué)的概念、研究?jī)?nèi)容與特點(diǎn)。（2）、了解基因概念的演變，掌握基因的概念及其結(jié)構(gòu)與功能。（3）、掌握原核生物與真核生物基因組的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。（4）、掌握DNA復(fù)制的一般特點(diǎn)及過(guò)程，掌握基因突變和遺傳重組的分子機(jī)制。（5）、理解轉(zhuǎn)錄的基本過(guò)程、機(jī)制，掌握真核RNA的轉(zhuǎn)錄后加工。（6）、掌握蛋白質(zhì)合成的生物學(xué)機(jī)制。（7）、掌握原核基因表達(dá)調(diào)控模式和真核基因表達(dá)調(diào)控的一般規(guī)律，深刻理解基因表達(dá)的精細(xì)性和復(fù)雜性及高度可調(diào)控性。（8）、結(jié)合當(dāng)今快速發(fā)展的分子生物學(xué)技術(shù)討論基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)以及代謝組學(xué)的最新研究概況。2.實(shí)驗(yàn)技能方面：（1）、掌握質(zhì)粒DNA的提取，以及酶切鑒定和檢測(cè)方法。（2）、掌握PCR技術(shù)檢測(cè)SSR標(biāo)記的方法。（3）、了解生命科學(xué)發(fā)展的方向與前沿，及其在有關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用與前景。（4）、在教師的指導(dǎo)下能設(shè)計(jì)和組合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果能進(jìn)行綜合判斷分析和解釋。三、課程的教學(xué)設(shè)計(jì)1.教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明21世紀(jì)是分子生物學(xué)迅速發(fā)展的時(shí)代，分子生物學(xué)已成為生命科學(xué)的領(lǐng)頭羊，其理論與基本技術(shù)迅速滲透到生物與農(nóng)業(yè)的許多領(lǐng)域，并且得到越來(lái)越廣泛的發(fā)展應(yīng)用，呈現(xiàn)出巨大的生命力。分子生物學(xué)是一門(mén)理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，理論知識(shí)抽象，內(nèi)容多而且有一定的深度，學(xué)生較難理解。為了使學(xué)生系統(tǒng)掌握分子生物學(xué)技術(shù)的基本原理和操作方法，分子生物學(xué)課程組采用線上線下混合式教學(xué)的模式，其中線上內(nèi)容包括小動(dòng)畫(huà)、微視頻、文獻(xiàn)資料和討論等；線下內(nèi)容包括教師課堂講授、小組討論、翻轉(zhuǎn)課堂和學(xué)生實(shí)驗(yàn)等。分子生物學(xué)的基本理論和基本概念，教師一方面可以通過(guò)APP或者課程微信群發(fā)布小動(dòng)畫(huà)、視頻和PPT等教學(xué)資料，把理論講透講明，引導(dǎo)學(xué)生自己安排學(xué)習(xí)，強(qiáng)化基礎(chǔ)理論知識(shí)；另一方面，在討論區(qū)安排本節(jié)內(nèi)容相關(guān)的最新科學(xué)進(jìn)展作為討論題目，讓學(xué)生將知識(shí)外化，啟發(fā)學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題、查閱資料和解決問(wèn)題的能力。線下教學(xué)有教師課堂講授、小組討論、翻轉(zhuǎn)課堂和學(xué)生實(shí)驗(yàn)等。線下教學(xué)時(shí)，在學(xué)生學(xué)會(huì)基礎(chǔ)概念和理論的基礎(chǔ)上，設(shè)置各種情景和實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，讓學(xué)生采用小組討論的方法設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線，加強(qiáng)對(duì)分子生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解并能初步應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中。本門(mén)課程的考核分為平時(shí)、期末和實(shí)驗(yàn)考核三個(gè)環(huán)節(jié)。平時(shí)成績(jī)包括線上學(xué)習(xí)情況、課堂提問(wèn)、小組討論表現(xiàn)、作業(yè)和考勤；期末考試為閉卷；實(shí)驗(yàn)考核包括考勤、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。總成績(jī)計(jì)算辦法是：平時(shí)考核成績(jī)占20%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占30%，期末考試成績(jī)占50%。2.課程目標(biāo)及對(duì)畢業(yè)要求的支撐序號(hào)課程目標(biāo)畢業(yè)要求1樹(shù)立牢固的專業(yè)思想，懂農(nóng)業(yè)、愛(ài)農(nóng)村、愛(ài)農(nóng)民、立志服務(wù)“三農(nóng)”，踐行可持續(xù)發(fā)展理念。22使學(xué)生系統(tǒng)掌握分子生物學(xué)基本理論、技術(shù)和方法。掌握現(xiàn)代生物科學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)和原理，能夠?qū)W以致用，具備將上述理學(xué)知識(shí)應(yīng)用并解決園藝生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)嶋H問(wèn)題的素質(zhì)和能力。43具備扎實(shí)的分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，掌握本專業(yè)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能。了解當(dāng)今分子生物學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)，為學(xué)習(xí)其它基礎(chǔ)課程打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，能及時(shí)跟蹤最新發(fā)展動(dòng)向。54具備從事園藝植物分子設(shè)計(jì)育種的能力，培養(yǎng)掌握分子生物學(xué)理論和技術(shù)的人才。65具有良好的創(chuàng)造性思維和開(kāi)展科技創(chuàng)新、成果研發(fā)的能力，具有利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。76具有較強(qiáng)的溝通表達(dá)和協(xié)調(diào)能力，并具有組織、管理與領(lǐng)導(dǎo)能力；具有較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)合作精神。8四、理論教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（40學(xué)時(shí)）緒論學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)目標(biāo)：了解分子生物學(xué)的基本含義、發(fā)展簡(jiǎn)史及發(fā)展趨勢(shì)，并結(jié)合其與農(nóng)業(yè)科學(xué)的關(guān)系，理解分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：理解分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容及相關(guān)研究技術(shù)。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：分子生物學(xué)的基本含義。分子生物學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容：包括基因與基因組的結(jié)構(gòu)與功能，DNA的生物合成、修復(fù)和重組，RNA的生物合成和轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的加工，蛋白質(zhì)的生物合成，基因表達(dá)的調(diào)控，穿插介紹相關(guān)的研究技術(shù)。分子生物學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史和展望：人類對(duì)DNA和遺傳信息傳遞的認(rèn)識(shí)階段，重組DNA技術(shù)的建立、發(fā)展和應(yīng)用，結(jié)構(gòu)基因?qū)W和功能基因?qū)W等的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。分子生物學(xué)與農(nóng)業(yè)科學(xué)的關(guān)系。要求：了解：分子生物學(xué)的基本含義，分子生物學(xué)的發(fā)展和展望，分子生物學(xué)與農(nóng)業(yè)科學(xué)的關(guān)系。理解：分子生物學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容。教學(xué)組織與實(shí)施：以班級(jí)授課的形式講解分子生物學(xué)發(fā)展中的重要事件，并對(duì)里程碑式的發(fā)現(xiàn)通過(guò)小故事等形式進(jìn)行重點(diǎn)講解（2學(xué)時(shí)）。第一章基因概念的演變與發(fā)展學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)目標(biāo)：掌握經(jīng)典基因概念、基因概念的發(fā)展，熟悉DNA的分子結(jié)構(gòu)及物理化學(xué)性質(zhì)，了解間隔基因和跳躍基因的概念。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：重點(diǎn)：經(jīng)典基因概念；難點(diǎn)：擬等位基因與跳躍基因。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：早期“基因”概念的提出及發(fā)展。基因概念的演變（經(jīng)典基因概念、經(jīng)典基因概念的第一次修正、擬等位基因概念、順?lè)醋永碚摚；蚋拍畹亩鄻有裕ㄉ镞M(jìn)化的C值矛盾、重疊基因、重復(fù)基因、間隔基因、跳躍基因或轉(zhuǎn)座子、假基因的概念）。要求：了解：基因概念的發(fā)展歷程、轉(zhuǎn)座因子的研究進(jìn)展，熟悉核酸的物理化學(xué)性質(zhì)及原核生物的轉(zhuǎn)座因子等。掌握：基因的分子結(jié)構(gòu)，經(jīng)典基因概念，順?lè)醋印⒅貜?fù)序列、重疊基因、間隔基因、跳躍基因、假基因的概念。教學(xué)組織與實(shí)施：以啟發(fā)討論的形式，讓大家介紹一下自己對(duì)基因的理解與認(rèn)識(shí)，然后以班級(jí)授課的形式系統(tǒng)介紹基因概念的發(fā)展歷程，并對(duì)關(guān)鍵名詞進(jìn)行重點(diǎn)講解，通過(guò)對(duì)相關(guān)科學(xué)家事跡的介紹，激發(fā)同學(xué)們投身科研的熱情，加強(qiáng)思政教學(xué)。（2學(xué)時(shí)）。第二章DNA復(fù)制學(xué)時(shí)數(shù)：4教學(xué)目標(biāo)：掌握DNA復(fù)制的基本特征，真核生物DNA復(fù)制的特點(diǎn)，DNA復(fù)制的終止。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：DNA復(fù)制的模式，真核生物DNA復(fù)制的特點(diǎn)，DNA復(fù)制的調(diào)控。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：DNA復(fù)制的基本特征（DNA復(fù)制的基本特征和模式、線形DNA復(fù)制的方式）。真核生物DNA復(fù)制的特點(diǎn)（多復(fù)制子復(fù)制、真核生物避免5’端縮短的機(jī)制—端粒和端粒酶）。DNA復(fù)制的終止（DNA復(fù)制終止子的結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制終止機(jī)制）。要求：了解：真核生物DNA復(fù)制的特點(diǎn)、線形DNA復(fù)制避免5’端縮短的方式。掌握：原核生物和真核生物DNA復(fù)制的酶系統(tǒng)，DNA復(fù)制的模式：滾環(huán)復(fù)制、D環(huán)復(fù)制、θ環(huán)復(fù)制等。熟練掌握：DNA復(fù)制的方向、起點(diǎn)，細(xì)菌DNA復(fù)制過(guò)程，DNA復(fù)制中重要的酶和蛋白質(zhì)。教學(xué)組織與實(shí)施：本章節(jié)主要涉及DNA復(fù)制以及DNA復(fù)制的調(diào)控，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)課本本章節(jié)內(nèi)容，充分利用互聯(lián)網(wǎng)查閱相關(guān)知識(shí)，做好課前準(zhǔn)備工作。課程教授方式為教學(xué)PPT結(jié)合微視頻深入淺出、生動(dòng)形象的講解疑點(diǎn)難點(diǎn)，在教學(xué)過(guò)程中與學(xué)生進(jìn)行充分的互動(dòng)，活躍課堂氣氛，加深對(duì)課堂知識(shí)的理解與認(rèn)識(shí)。第三章RNA的轉(zhuǎn)錄學(xué)時(shí)數(shù)：6教學(xué)目標(biāo)：掌握轉(zhuǎn)錄的基本概念和特點(diǎn)，轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系的組成；原核生物轉(zhuǎn)錄的過(guò)程：起始-延伸-終止；不同前體RNA的具體剪接機(jī)制。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：不同前體RNA的具體剪接機(jī)制；真核生物轉(zhuǎn)錄起始和轉(zhuǎn)錄后的加工機(jī)制。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：RNA轉(zhuǎn)錄的基本特征（轉(zhuǎn)錄的模板：有義鏈和反義鏈，不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄的極性）。轉(zhuǎn)錄起始（原核生物的啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)，及其突變效應(yīng)，真核生物的啟動(dòng)子的基本結(jié)構(gòu)）。RNA聚合酶（原核RNA聚合酶的組成及作用，真核生物RNA聚合酶的種類和轉(zhuǎn)錄起始）。轉(zhuǎn)錄因子及順式作用元件（轉(zhuǎn)錄因子的種類，增強(qiáng)子，沉默子和絕緣子的結(jié)構(gòu)和功能，反式作用因子常見(jiàn)的集中模體）。轉(zhuǎn)錄延伸（原核生物的轉(zhuǎn)錄延伸的特點(diǎn)、轉(zhuǎn)錄延伸，真核生物的轉(zhuǎn)錄延伸）。轉(zhuǎn)錄終止（不依賴于ρ因子的終止子的結(jié)構(gòu)與功能，依賴ρ因子的終止子的結(jié)構(gòu)與功能，抗終止作用）。RNA的加工（RNA加工的概念及加工的目的，真核生物RNA加工的過(guò)程）。要求：了解：真核生物轉(zhuǎn)錄的過(guò)程，轉(zhuǎn)錄因子的種類和功能，不同前體RNA的具體剪接機(jī)制。理解：真核生物轉(zhuǎn)錄起始，反式作用因子與DNA結(jié)合的常見(jiàn)的幾種不同的模體，增強(qiáng)子和沉默子的結(jié)構(gòu)和作用。掌握：轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系的組成，轉(zhuǎn)錄的不對(duì)稱性，原核和真核生物RNA聚合酶的種類和作用，及啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)錄的終止和終止子。熟練掌握：原核生物轉(zhuǎn)錄的過(guò)程：起始-延伸-終止，原核生物轉(zhuǎn)錄終止機(jī)制，真核生物mRNA轉(zhuǎn)錄后的加工機(jī)制。教學(xué)組織與實(shí)施：本章節(jié)主要涉及RNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)課本本章節(jié)內(nèi)容，充分利用互聯(lián)網(wǎng)查閱相關(guān)知識(shí)，做好課前準(zhǔn)備工作。課程教授方式為教學(xué)PPT結(jié)合微視頻深入淺出、生動(dòng)形象的講解疑點(diǎn)難點(diǎn)，在教學(xué)過(guò)程中與學(xué)生進(jìn)行充分的互動(dòng)，活躍課堂氣氛，加深對(duì)課堂知識(shí)的理解與認(rèn)識(shí)。第四章蛋白質(zhì)的翻譯學(xué)時(shí)數(shù)：6教學(xué)目標(biāo)：掌握蛋白質(zhì)合成的反應(yīng)體系：mRNA、tRNA、核糖體、酶和各種因子；原核生物蛋白質(zhì)合成的生物學(xué)機(jī)制：氨基酸的活化、翻譯的起始、肽鏈的延伸、肽鏈的終止。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：原核生物蛋白質(zhì)合成的生物學(xué)機(jī)制，蛋白質(zhì)合成的反應(yīng)體系，核糖體的組成、結(jié)構(gòu)和功能。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握原核生物蛋白質(zhì)合成的生物學(xué)機(jī)制。蛋白質(zhì)合成的裝備（mRNA的結(jié)構(gòu)與功能、tRNA的結(jié)構(gòu)與功能、rRNA與核糖體的結(jié)構(gòu)與功能）。遺傳密碼及其簡(jiǎn)并（三聯(lián)體密碼的特征，遺傳密碼簡(jiǎn)并的特點(diǎn)，搖擺假說(shuō)，同工受體tRNA，密碼子的利用率）。蛋白質(zhì)的翻譯（基本概念：多順?lè)醋印㈤_(kāi)放閱讀框、反密碼子、氨酰tRNA合成酶、核糖體結(jié)合位點(diǎn)，原核生物多肽鏈的合成：氨基酸活化及氨酰-tRNA的表示方法，翻譯的起始過(guò)程：起始因子的種類及作用，SD序列的結(jié)構(gòu)、多肽鏈的延伸，及延伸因子的種類和作用、翻譯的終止，及釋放因子的作用、保證蛋白質(zhì)翻譯準(zhǔn)確起始的機(jī)制）。要求：了解：保證蛋白質(zhì)翻譯準(zhǔn)確起始的機(jī)制：tRNA的準(zhǔn)確負(fù)載、反密碼子對(duì)密碼子的準(zhǔn)確識(shí)讀，蛋白質(zhì)前體的加工和運(yùn)輸過(guò)程、蛋白質(zhì)合成抑制劑。理解：mRNA、tRNA的結(jié)構(gòu)與功能，密碼子的特點(diǎn)，原核生物翻譯中各種因子的作用。掌握：蛋白質(zhì)合成的反應(yīng)體系：mRNA、tRNA、核糖體、酶和各種因子，核糖體的組成，結(jié)構(gòu)和功能，原核生物蛋白質(zhì)合成的生物學(xué)機(jī)制：氨基酸的活化、翻譯的起始、肽鏈的延伸、肽鏈的終止。熟練掌握：原核生物蛋白質(zhì)合成的生物學(xué)機(jī)制。教學(xué)組織與實(shí)施：本章節(jié)主要涉及蛋白質(zhì)翻譯過(guò)程。要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)課本本章節(jié)內(nèi)容，充分利用互聯(lián)網(wǎng)查閱相關(guān)知識(shí)，做好課前準(zhǔn)備工作。課程教授方式為教學(xué)PPT結(jié)合微視頻深入淺出、生動(dòng)形象的講解疑點(diǎn)難點(diǎn)，在教學(xué)過(guò)程中與學(xué)生進(jìn)行充分的互動(dòng)，活躍課堂氣氛，加深對(duì)課堂知識(shí)的理解與認(rèn)識(shí)。第五章基因表達(dá)調(diào)控學(xué)時(shí)數(shù)：6教學(xué)目標(biāo)：掌握原核基因調(diào)控機(jī)制的類型與特點(diǎn)（重點(diǎn)舉例乳糖操縱子等）；真核生物基因表達(dá)調(diào)控及特殊類型（順式作用元件和反式作用因子）。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：真核生物轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控—順式作用元件和反式作用因子，乳糖操縱子調(diào)控模型，真核生物轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)調(diào)控-mRNA的選擇性剪接。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握原核基因調(diào)控機(jī)制的類型與特點(diǎn)，乳糖操縱子調(diào)控模型和色氨酸操縱子模型，熟悉真核生物轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控及翻譯水平的調(diào)控。原核生物基本表達(dá)調(diào)控的理論與模式（基因表達(dá)調(diào)控的基本概念：正調(diào)控、負(fù)調(diào)控、管家基因、奢侈基因，操縱子調(diào)控模型：操縱子的概念與結(jié)構(gòu)、乳糖操縱子的阻遏蛋白負(fù)調(diào)控誘導(dǎo)及CAP正性調(diào)節(jié)及協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)、色氨酸合成酶操縱子負(fù)控制阻遏模型級(jí)衰減子調(diào)控）。轉(zhuǎn)錄水平的表達(dá)調(diào)控，包括順式調(diào)控元件中的啟動(dòng)子，增強(qiáng)子，沉默子，反應(yīng)元件。反式作用因子，轉(zhuǎn)錄因子的幾種結(jié)構(gòu)等。轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控（真核生物轉(zhuǎn)錄后mRNA的加工，RNA干涉：RNAi的定義、RNAi的發(fā)現(xiàn)與證實(shí)、RNAi的特征與分子機(jī)制，反義RNA：反義RNA的概念，反義RNA的作用機(jī)制）。翻譯水平的調(diào)控。真核生物基因表達(dá)調(diào)控的特殊類型（真核生物DNA水平的調(diào)控，mRNA的結(jié)構(gòu)對(duì)翻譯水平的調(diào)控）。舉例說(shuō)明基因表達(dá)調(diào)控的重要性：（1）基因調(diào)控與疾病（闡明癌基因、原癌基因、病毒癌基因、細(xì)胞癌基因和抑癌基因的概念，癌基因的激活方式。癌基因的診斷及發(fā)現(xiàn)）；（2）基因調(diào)控與植物發(fā)育（以植物組織器官發(fā)育為例，講述植物調(diào)控的基因規(guī)律）。要求：了解：基因表達(dá)的基本概念，翻譯水平的調(diào)控。理解：真核生物基因表達(dá)調(diào)控及特殊類型。掌握：真核生物轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控—RNAi和反義RNA。熟練掌握：原核基因調(diào)控機(jī)制的類型與特點(diǎn)，乳糖操縱子調(diào)控模型，真核生物轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控-順式作用元件和反式作用因子。教學(xué)組織與實(shí)施：本章節(jié)主要涉及基因表達(dá)調(diào)控內(nèi)容。利用超星學(xué)習(xí)通班級(jí)群提前上傳課件，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)章節(jié)內(nèi)容，做好課前準(zhǔn)備工作。以班級(jí)授課的形式講授原核生物基因表達(dá)調(diào)控模式（2學(xué)時(shí)）和真核生物基因的表達(dá)調(diào)控模式（4學(xué)時(shí)），結(jié)合PPT及模式視頻，理論基礎(chǔ)聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，深入淺出的講授疑點(diǎn)難點(diǎn)。在教學(xué)過(guò)程中設(shè)置提問(wèn)及互動(dòng)環(huán)節(jié)，活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性及專注性，加深對(duì)課堂知識(shí)的理解與認(rèn)識(shí)。第六章基因突變和遺傳重組的分子機(jī)制學(xué)時(shí)數(shù)：4教學(xué)目標(biāo)：掌握基因突變的類型和導(dǎo)致因素，了解DNA損傷的修復(fù)機(jī)制和遺傳重組的分子機(jī)制。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：重點(diǎn)：基因突變的類型和DNA損傷的修復(fù)機(jī)制；難點(diǎn)：DNA損傷的修復(fù)機(jī)制、DNA重組的機(jī)制。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：DNA損傷的原因、類型，DNA修復(fù)的方式和重組機(jī)制。基因突變（基因突變的種類：自發(fā)突變、點(diǎn)突變、轉(zhuǎn)換突變、顛換突變、錯(cuò)義突變、無(wú)義突變、同義突。生物體保證穩(wěn)定遺傳的機(jī)制（錯(cuò)配修復(fù)、尿嘧啶-N-糖苷酶修復(fù)系統(tǒng)、基因的回復(fù)突變）。基因重組交換的分子機(jī)制（同源重組的分子機(jī)制—Holliday模型、同源重組的酶類及交換熱點(diǎn)）。要求：了解：基因重組的概念及作用模型，大腸桿菌同源重組過(guò)程。理解：基因突變產(chǎn)生的原因。掌握：DNA損傷的修復(fù)機(jī)制。熟練掌握：基因突變的類型和DNA損傷的類型。教學(xué)組織與實(shí)施：本章節(jié)主要涉及基因突變和遺傳重組的分子機(jī)制。利用超星學(xué)習(xí)通提前上傳課件，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)章節(jié)內(nèi)容，做好課前準(zhǔn)備工作。以班級(jí)授課的形式講授基因突變（2學(xué)時(shí)）和遺傳重組的分子機(jī)制（2學(xué)時(shí)），結(jié)合PPT及現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)，講述理論基礎(chǔ)的同時(shí)，列舉實(shí)際應(yīng)用范例，深入淺出的講授疑點(diǎn)難點(diǎn)。在講授物理誘變時(shí)，介紹我們國(guó)家的航天育種的發(fā)展與成就，激發(fā)同學(xué)們的民族自豪感。第七章系統(tǒng)分子生物學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：4教學(xué)目標(biāo)：掌握系統(tǒng)分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容及其應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：重點(diǎn)：系統(tǒng)分子生物學(xué)的主要技術(shù)平臺(tái)的研究?jī)?nèi)容及其應(yīng)用；難點(diǎn)：分子標(biāo)記的種類及原理。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握系統(tǒng)分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容及其應(yīng)用，了解其發(fā)展趨勢(shì)。系統(tǒng)分子生物學(xué)：系統(tǒng)分子生物學(xué)的主要技術(shù)平臺(tái)、基本工作流程及應(yīng)用。基因、基因組與基因組學(xué)：原核生物基因組、真核生物基因組及基因組計(jì)劃研究概況。轉(zhuǎn)錄組與轉(zhuǎn)錄組學(xué)：轉(zhuǎn)錄組與轉(zhuǎn)錄組學(xué)的定義、主要研究?jī)?nèi)容、研究方法及研究進(jìn)展。蛋白質(zhì)組與蛋白質(zhì)組學(xué)：蛋白質(zhì)組與蛋白質(zhì)組學(xué)的誕生、主要研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線及發(fā)展趨勢(shì)。代謝組與代謝組學(xué)：代謝組與代謝組學(xué)的誕生、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)。要求：了解：各種技術(shù)平臺(tái)的定義及相應(yīng)的發(fā)展趨勢(shì)。掌握：系統(tǒng)分子生物學(xué)的主要技術(shù)平臺(tái)、基本工作流程及應(yīng)用。熟練掌握：系統(tǒng)分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容及基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組、代謝組的概念。教學(xué)組織與實(shí)施：利用超星學(xué)習(xí)通提前上傳課件，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)章節(jié)內(nèi)容，做好課前準(zhǔn)備工作。以班級(jí)授課的形式進(jìn)行講授，結(jié)合PPT及現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)，講述理論基礎(chǔ)的同時(shí)，列舉實(shí)際應(yīng)用范例，深入淺出的講授疑點(diǎn)難點(diǎn)。介紹我們科學(xué)界在黃瓜、番茄等蔬菜基因組學(xué)方面的成就，激發(fā)同學(xué)們的自豪感和科研熱情。第八章分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展及其在農(nóng)業(yè)科學(xué)中的應(yīng)用學(xué)時(shí)數(shù)：6教學(xué)目標(biāo)：掌握各種分子生物學(xué)技術(shù)的原理、應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：各種分子生物學(xué)技術(shù)的原理及其應(yīng)用。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：DNA基本技術(shù)、RNA基本技術(shù)、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)組學(xué)研究技術(shù)、載體構(gòu)建技術(shù)、基因表達(dá)技術(shù)的發(fā)展及其在農(nóng)業(yè)科學(xué)中的應(yīng)用。。要求：了解：分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。掌握：分子生物學(xué)相關(guān)技術(shù)的原理。熟練掌握：模式植物、DNA技術(shù)、載體構(gòu)建技術(shù)及基因表達(dá)技術(shù)等在農(nóng)業(yè)科學(xué)中的應(yīng)用。教學(xué)組織與實(shí)施：以班級(jí)授課的形式講授分子生物學(xué)在農(nóng)業(yè)科學(xué)中的應(yīng)用中涉及的基本概念及特點(diǎn)（模式植物、報(bào)告基因、標(biāo)記基因等）（4學(xué)時(shí)）。以小組協(xié)作學(xué)習(xí)的形式，讓學(xué)生自己查閱教材及參考材料，然后各個(gè)小組分享信息，使學(xué)生掌握基因表達(dá)技術(shù)中RNAi與CRISPR的區(qū)別與相同點(diǎn)（1學(xué)時(shí)）。以辯論的形式，學(xué)生通過(guò)查閱相關(guān)資料后，選派代表分為正反兩方針對(duì)園藝分子生物學(xué)中的相關(guān)技術(shù)展開(kāi)辯論。話題:轉(zhuǎn)基因YESorNo；RNAi好還是CRISPR好；等（1學(xué)時(shí)）。五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（8學(xué)時(shí)）（一）實(shí)驗(yàn)課程簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)4個(gè)實(shí)驗(yàn)，常見(jiàn)分子生物學(xué)儀器參觀，講解相關(guān)分子生物學(xué)儀器的操作方法和應(yīng)用范圍；提取質(zhì)粒DNA及RNA并進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)，通過(guò)對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析，介紹對(duì)實(shí)驗(yàn)常規(guī)材料的要求及應(yīng)用；利用PCR技術(shù)檢測(cè)SSR標(biāo)記，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)PCR技術(shù)的掌握以及對(duì)分子標(biāo)記的感性認(rèn)識(shí)。（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的和基本要求掌握分子生物學(xué)常用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及操作方法。（三）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱與學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱學(xué)時(shí)類型實(shí)驗(yàn)要求每組人數(shù)1901103201堿裂解法提取質(zhì)粒DNA及瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)4基礎(chǔ)性必做61901103202利用PCR技術(shù)擴(kuò)增SSR標(biāo)記及聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測(cè)4設(shè)計(jì)性必做6（四）實(shí)驗(yàn)方式及基本要求老師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、相關(guān)儀器和實(shí)驗(yàn)的操作及注意事項(xiàng)。學(xué)生分六人為一組，認(rèn)真操作并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，按時(shí)交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（五）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排【實(shí)驗(yàn)一】堿裂解法提取質(zhì)粒DNA及瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)1.實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4個(gè)學(xué)時(shí)2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆諒拇竽c桿菌中制備質(zhì)粒DNA的方法及瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)的相關(guān)操作。3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：用堿裂解液進(jìn)行細(xì)胞裂解，染色體DNA和蛋白質(zhì)變性，質(zhì)粒DNA釋放到上清中。堿性條件下堿基配對(duì)完全破壞，但是閉環(huán)的質(zhì)粒DNA雙鏈不會(huì)完全分離，因此加酸中和后質(zhì)粒DNA復(fù)性而留在上清中。而細(xì)菌蛋白、破裂的細(xì)胞壁和變性的染色體DNA會(huì)相互纏繞成大型復(fù)合物，從溶液中有效地沉淀下來(lái)。離心即從上清中得到復(fù)性的質(zhì)粒DNA。4.實(shí)驗(yàn)要求：以小組為單位，六人一組獨(dú)立完成大腸桿菌質(zhì)粒DNA的提取，以及瓊脂糖凝膠的配置、電泳緩沖液的配置、點(diǎn)樣、跑膠以及瓊脂糖凝膠成像系統(tǒng)的操作，并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，著重闡述質(zhì)粒DNA以及瓊脂糖凝膠電泳過(guò)程中遇到的問(wèn)題和解決辦法。5.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材：恒溫培養(yǎng)箱，恒溫?fù)u床，臺(tái)式離心機(jī)，高壓滅菌鍋，微量移液器，微波爐，瓊脂糖凝膠電泳及成像系統(tǒng)。【實(shí)驗(yàn)二】利用PCR技術(shù)擴(kuò)增SSR標(biāo)記及聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測(cè)1.實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4個(gè)學(xué)時(shí)2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)PCR技術(shù)擴(kuò)增的原理，了解SSR標(biāo)記的基本原理、實(shí)驗(yàn)技術(shù)及其在分子生物學(xué)中的應(yīng)用。3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：利用變性、引物復(fù)性及延伸的PCR擴(kuò)增技術(shù)，擴(kuò)增SSR標(biāo)記在不同生態(tài)型甜瓜中表現(xiàn)。4.實(shí)驗(yàn)要求：以小組為單位，六人一組獨(dú)立完成不同生態(tài)型甜瓜中的SSR片段的PCR擴(kuò)增，并進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測(cè)不同生態(tài)型甜瓜中SSR的多態(tài)性。實(shí)驗(yàn)報(bào)告單獨(dú)完成，并著重闡述PCR擴(kuò)增過(guò)程中以及SSR標(biāo)記聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測(cè)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決辦法。5.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材：PCR儀，瓊脂糖凝膠電泳系統(tǒng)，凝膠成像系統(tǒng)，微量移液器。(六)考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定實(shí)驗(yàn)課成績(jī)：實(shí)驗(yàn)報(bào)告（占60%）+實(shí)驗(yàn)操作（占40%）。最后實(shí)驗(yàn)課成績(jī)占課程總成績(jī)的30%。六、課程思政堅(jiān)持“實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人根本任務(wù)”的大思政綜合教育理念，在課程教學(xué)過(guò)程中將政治認(rèn)同、家國(guó)情懷、文化素養(yǎng)、法治意識(shí)、道德修養(yǎng)等思想政治元素融入專業(yè)教育，隱性和顯性教育相融合，知識(shí)育才和精神育才相結(jié)合。例如，緒論部分通過(guò)介紹園藝產(chǎn)品在人們生活中的地位、采后調(diào)控在園藝產(chǎn)業(yè)鏈中的重要作用，使學(xué)生潛移默化的了解本門(mén)課程的重要性，樹(shù)立專業(yè)自信及三農(nóng)情懷；在講解園藝產(chǎn)品的采后生理章節(jié)時(shí)，有效融入我國(guó)園藝產(chǎn)品采后生理調(diào)控的最新研究進(jìn)展，讓學(xué)生更直觀的了解我國(guó)的園藝產(chǎn)品采后分子生物學(xué)調(diào)控基礎(chǔ)研究水平已經(jīng)處于世界前列，而科學(xué)技術(shù)發(fā)展的前提就是國(guó)家穩(wěn)定與國(guó)力強(qiáng)盛，國(guó)力的強(qiáng)盛才能帶動(dòng)更多的科研投入，推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展