Đề cương chi tiết học phần : Sinh học phân tử

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
KHOA KHOA HỌC CƠ BẢN
BỘ MÔN HÓA SINH
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN
Học phần: SINH HỌC PHÂN TỬ
Số tín chỉ: 2
Mã số: MBI121
Thái Nguyên, 5/2013
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
KHOA KHOA HỌC CƠ BẢN
BỘ MÔN: HOÁ - SINH
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN
1. Tên học phần: Sinh học phân tử
- Mã số học phần: MBI121
- Số tín chỉ: 2
- Tính chất của học phần: Bắt buộc
- Học phần thay thế, tương đương: Không
- Ngành (chuyên ngành) đào tạo: CNTY, TY, TT, MT, ĐCMT, KN, PTNT,
LN, QLTNR, NLKH, CNSH, CNSTH, CNTP, SPKT
2. Phân bổ thời gian học tập:
- Số tiết học lý thuyết trên lớp: 30 tiết
- Số tiết làm bài tập, thảo luận trên lớp: 0 tiết
- Số tiết thí nghiệm, thực hành: 0 tiết
- Số tiết sinh viên tự học: 0 tiết
3. Đánh giá học phần
- Điểm chuyên cần: trọng số 0,2
- Điểm kiểm tra giữa kỳ: trọng số 0,3
- Điểm thi kết thúc học phần: trọng số 0,5
4. Điều kiện học
- Học phần học trước: Sinh học đại cương
- Học phần song hành: không

5. Mục tiêu đạt được sau khi kết thúc học phần:
5.1. Kiến thức:
- Cung cấp cho sinh viên các kiến thức liên quan đến cấu trúc của vật liệu di
truyền (DNA, RNA) và các cơ chế hoạt động của gen. Bao gồm cơ chế nhân đôi
của DNA nhằm đảm bảo sự truyền đạt DNA qua các thế hệ, sự phiên mã tức sự
chuyển thông tin từ DNA qua RNA, sự dịch mã hay sự biểu hiện của thông tin
di truyền thành tính trạng (protein), sự điều hòa biểu hiện của gen ở Prokaryote
và Eukaryote. Các phương pháp tách chiết nucleic acid, các phương pháp định
tính và định lượng cơ bản. Tìm hiểu về các enzyme thông dụng trong kỹ thuật di
truyền, sự tạo dòng và các vector tạo dòng và thư viện bộ gen, các kỹ thuật sinh
học phân tử hiện đại như PCR, giải trình tự DNA…
- Ứng dụng và triển vọng của sinh học phân tử trong các lĩnh vực như: Y học,
nông nghiệp, khoa học hình sự, công nghiệp
5.2. Kỹ năng:
Trang bị những kiến thức lý thuyết và thực nghiệm chuyên sâu về về vật liệu di
truyền (DNA, RNA) và các cơ chế hoạt động của gen , các phương pháp tách
chiết nucleic acid, các phương pháp định tính và định lượng cơ bản, và kỹ năng về
phương pháp nghiên cứu , phương pháp tách chiết, ứng dụng và hiểu được các kiến
thức sinh học phân tử trong kĩ thuật di truyền, trong CNSH động vật và thực vật,
làm cơ sở để vận dụng vào thực tiễn nghiên cứu và sản xuất .
6. Nội dung kiến thức và phương thức giảng dạy:
TT Nội dung kiến thức Số tiết Phương pháp giảng
dạy
Chương 1. Lược sử sự ra đời của Sinh
học phân tử
2 Thuyết trình
1.1
Thuyết tiến hoá và học thuyết tế bào
0,5
1.2 Sinh hoá học cổ điển và Di truyền học cổ

điển
1.3
Sự phối hợp giữa Di truyền học và Sinh
hoá học
0,5
1.4 Sự ra đời của sinh học phân tử 0,5
1.5 Quan niệm hiện đại về cấu trúc tế bào
1.6
Áp dụng cách tiếp cận phân tử vào
nghiên cứu tế bào Eucaryote
0,5
Chương 2. HỆ GEN (GENOME) 3 Thuyết trình + hỏi đáp
2.1 Khái niệm hệ gen (genome) 1
2.1.1
Hệ gene nhân
2.1.2 Hệ gene lạp lục (Chloroplast genome)
2.1.3 Hệ gene ti thể (Mitochondria Genome)
2.2
Kích thước genome
1
2.3
Tính phức tạp của genome
1
2.3.1
Giá trị C
2.3.2
Khái niệm gen
2.3.3
Cấu trúc chung của một gen
Chương 3. Axit nucleic, tái bản và

phiên mã
5 Thuyết trình + làm
việc nhóm
3.1
Axit nucleic là vật chất di truyền
1
3.2
Axit nucleic ở virut, Prokaryot và
Eukaryote
1
3.3.
DNA và tái bản DNA
1,5
3.3.1
Đặc điểm cấu trúc của phân tử DNA
3.3.2
Tái bản DNA
3.4
RNA và cơ chế phiên mã
1,5
3.4.1
Cấu trúc và chức năng của RNA
3.4.2
Cơ chế phiên mã
Chương 4: Mối liên hệ giữa DNA,
RNA, protein
5 Thuyết trình + làm
việc nhóm
4.1.
Thông tin di truyền và mã di truyền

1
4.1.1
Giải mã di truyền
4.1.2.
Các đặc tính của mã
4.2
Protein
1
4.2.1
Cấu tạo hoá học
4.2.2
Cấu trúc không gian
4.2.3
Vai trò của Protein
4.3
Các ribosome
1
4.3.1
Thành phần cấu tạo của ribosome
4.3.2
Khái niệm polyribosome
4.3.3
Các vị trí gắn tRNA trên ribosome
4.4
Quá trình dịch mã
1
4.4.1
Giai đoạn khởi đầu
4.4.2
Kéo dài

4.4.3
Kết thúc
4.5
Điều hoà biểu hiện gen
1
4.5.1
Điều hoà biểu hiện gene ở Prokaryot
4.5.2
Điều hoà biểu hiện gene ở Eucaryote
Chương 5. Một số nhóm enzym sử
dụng phổ biến trong kỹ thuật sinh học
phân tử
5 Thuyết trình
Phát vấn
5.1
Các enzyme hạn chế (Restriction
Enzyme - RE).
1
5.1.1
Các enzyme hạn chế type II
5.1.2
Gắn các đầu tận cùng được cắt bởi
enzyme hạn chế
5.1.3
Isochizomer
5.1.4
Methyl hóa
5.2
Các enzyme trùng hợp
1

5.2.1
DNA polymerase (DNA-dependent
DNA polymerase)
5.2.2
RNA polymerase (DNA-dependent RNA
polymerase)
5.2.3
Enzyme phiên mã ngược (reverse
transcriptase, RNA-dependent DNA
polymerase)
5.2.4
Terminal transferase
5.3
Các enzyme nối ligase
1
5.3.1
Bacteriophage T4 DNA ligase
5.3.2
Bacteriophage T4 RNA ligase
5.3.3
Bacteriophage T4 polynucleotide kinase
5.3.4
Alkaline phosphatase
5.4
Các enzyme phân cắt
1
5.4.1
Deoxyribonuclease I (DNase I)
5.4.2
Nuclease S1

5.4.3
Exonuclease III (Exo III)
5.4.4
Ribonuclease (RNase A)
5.4.5
RNase H
5.5
Các protein liên kết DNA sợi đơn
1
Chương 6. CÁC PHƯƠNG PHÁP
THÔNG DỤNG TRONG SINH HỌC
PHÂN TỬ
5 Thuyết trình
Phát vấn
6.1
Phương pháp tách chiết nucleic acid và
phân tích định tính, định lượng cơ bản
1
6.1.1
Phương pháp tách chiết nucleic acid
6.1.1.1
Phương pháp tách chiết DNA
6.1.1.2
Phương pháp tách chiết RNA toàn phần
và mRNA
6.1.2
Phương pháp phân tích định tính và định
lượng thô nucleic acid
6.2
Các phương pháp lai phân tử

1
6.2.1
Cơ sở của lai phân tử
6.2.2
Các phương pháp lai phân tử
6.2.3
Ứng dụng của phương pháp lai phân tử
6.3.
Các phương pháp xác định trình tự DNA
1
6.3.1
Phương pháp hoá học của Maxam-
Gilbert
6.3.2
Phương pháp enzym của Sanger
6.3.3
Giải trình tự DNA bằng máy tự động
(Automated sequencer)
6.4
Kỹ thuật PCR (Polymerase chain
reaction)
2
6.4.1
Khái niệm
6.4.2
Nguyên tắc của phản ứng
6.4.3
Thực nghiệm
6.4.4
Các chỉ tiêu ảnh hưởng

6.4.5
Một số dạng của phản ứng PCR
6.4.6
Ứng dụng của PCR
Chương 7. ỨNG DỤNG CỦA SINH
HỌC PHÂN TỬ TRONG MỘT SỐ
LĨNH VỰC
5 Thuyết trình
Phát vấn
7.1
Sinh học phân tử trong y tế
1
7.1.1
Chẩn đoán phân tử
7.1.2
Các kháng sinh
7.1.3
Các vaccine
7.1.4
Các kháng thể đơn dòng
7.1.5
Các protein có hoạt tính sinh học
7.1.6
Liệu pháp gen
7.1.7
Pháp y, hình pháp học và tội phạm học
7.2
Sinh học phân tử trong công nghiệp
1 Thảo luận
7.2.1

Sản xuất các chất phân tử lượng thấp
7.2.2
Sản xuất các hợp chất phân tử lượng cao
7.2.3
Tạo sinh khối
7.2.4
Giải quyết ô nhiễm môi trường
7.3
Sinh học phân tử với vật nuôi và cây
trồng
3 Thảo luận
7.3.1
Kĩ thuật gen trong chăn nuôi
7.3.2
Kĩ thuật gen trong trồng trọt
7. Tài liệu học tập :
[1]. Hồ Huỳnh Thuỳ Dương (2005), Sinh học phân tử, Nxb Giáo dục
[2]. Bài giảng Sinh học phân tử - ThS. Phạm Thị Thanh Vân, BM Hóa Sinh khoa
KHCB trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên biên soạn
8. Tài liệu tham khảo:
[1]. Nguyễn Như Hiền, Công nghệ sinh học, Tập một, Sinh học phân tử và tế bào –
cơ sở khoa học của công nghệ sinh học, Nxb Giáo dục, 2005
[2]. Võ Thị Phương Lan (2005), Sinh học phân tử, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội
[3]. Võ Thị Phương Lan (2009), Giáo trình sinh học phân tử tế bào và ứng dụng,
Nxb Giáo dục
[4]. Chu Hoàng Mậu (2005), Cơ sở và phương pháp sinh học phân tử, Nxb Đại
học sư phạm
[5]. Khuất Hữu Thanh (2006), Cơ sở di truyền phân tử và kỹ thuật gen, Nxb Khoa
học và Kỹ thuật Hà Nội.
[6] Robert J. Brooker (University of Minesota, Twin Cities),

Genetics,
Analysis & Principles.
[7] Robert F. Weaver (University of Kansas),
Molecular Biology.
9. Cán bộ giảng dạy:
STT Họ và tên giảng viên Thuộc đơn vị quản lý Học vị, học hàm
1 Phạm Thị Thanh Vân Khoa KHCB Thạc sỹ
2 Phạm Thanh Huế Khoa KHCB Thạc sỹ
3 Lương Thị Hồng Vân Khoa KHCB PGS.TS
Thái Nguyên, ngày 5 tháng 5 năm 2013
Trưởng khoa Phó Bộ môn
Phạm Thị Thanh Vân
Giảng viên
Phạm Thanh Huế