ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC SINH HỌC PHÂN TỬ

1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN






ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC

SINH HỌC PHÂN TỬ



1. Thông tin về giảng viên:
1.1. Giảng viên:
- Họ và tên: Võ Thị Thương Lan
- Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên chính, TS.
- Địa điểm làm việc: P. 126, T1, Khoa Sinh học
- Địa chỉ liên hệ: Bộ môn Tế bào Mô phôi và Lý sinh, Khoa Sinh học, Đại học
Khoa học Tự nhiên. 334, Nguyễn Trãi, Đống Đa, Hà Nội.
- Điện thoại:

- Hướng nghiên cứu chính: Sinh học phân tử
1.2. Trợ giảng:
- Họ và tên: Lê Hùng
- Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên, TS.
- Địa điểm làm việc: P. 338, T1, Khoa Sinh học
- Địa chỉ liên hệ: Bộ môn Tế bào, Mô phôi và Lý sinh, Khoa Sinh học, Đại học

Khoa học Tự nhiên. 334, Nguyễn Trãi, Đống Đa, Hà Nội.
- Điện thoại: 5575492
1.3. Trợ giảng:
- Họ và tên : Tạ Bích Thuận
- Chức danh, học hàm, học vị : Nghiên cứu viên chính, ThS.
- Địa điểm làm việc: P. 126, T1, Khoa Sinh học
- Địa chỉ liên hệ: Phòng thí nghiệm Sinh Y, Khoa Sinh học, Đại học Khoa học
Tự nhiên. 334, Nguyễn Trãi, Đống Đa, Hà Nội.
- Điện thoại: 2134496

2
2. Thông tin về môn học:
- Tên môn học: Sinh học phân tử
- Mã môn học:
- Số tín chỉ: 3
- Giờ tín chỉ đối với các hoạt động học tập:
+ Nghe giảng lý thuyết trên lớp: 20
+ Làm bài tập trên lớp: 0
+ Thảo luận trên lớp: 0
+ Thực hành trong phòng thí nghiệm: 7
+ Thực tập thực tế ngoài trường: 0
+ Tự học: 3
- Đơn vị phụ trách môn học:
+ Bộ môn: Tế bào Mô phôi và Lý sinh
+ Khoa: Sinh học
Các môn học tiên quyết: Tế bào, Di truyền, Vi sinh
Các môn học kế tiếp: Chuyên ngành của Tế bào, Di truyền, Vi sinh, Sinh hoá
3. Mục tiêu môn học: học xong môn học này, sinh viên có được
3.1. Kiến thức: Các khái niệm cơ bản, mức độ phức tạp trong cấu trúc genome (hệ
gen) ở tế bào sinh vật nhân sơ và nhân chuẩn. Sinh viên hiểu rõ hơn ở mức độ phân tử

các quá trình từ điều hòa kiểm soát hoạt động của gen đến vận chuyển, phân bố điều
tiết các sản phẩm của gen.
3.2. Kỹ năng: Thiết kế được các thí nghiệm cơ bản của sinh học phân tử như tạo phân
tử ADN tái tổ hợp, thiết kế được vector biểu hiện. Chọn lựa được hệ vector thích hợp
để tổng hợp và tinh sạch protein tái tổ hợp. Chọn lựa được các kỹ thuật cơ bản để phân
tích, xác định cá thể chuyển gen, mức độ biểu hiện của gen
3.3. Thái độ: Nghiêm túc, cẩn thận trong thao tác với các sản phẩm tái tổ hợp.
4. Tóm tắt nội dung môn học: Môn học đưa ra những kiến thức cơ bản về cấu trúc
genome, cấu trúc gen ở mức độ phân tử. Môn học giới thiệu các quá trình từ điều hòa
kiểm soát hoạt động của gen đến vận chuyển, phân bố điều tiết các sản phẩm của gen,
trong các tế bào nhân sơ và nhân chuẩn, trong các giai đoạn sinh trưởng, biệt hoá và
phát triển của cơ thể. Các quá trình được minh chứng bằng các kỹ thuật phân tích cấu
trúc nhiễm sắc thể, phân tích các phân tử ADN, ARN, protein, thiết kế phân tử ADN
và protein tái tổ hợp, tạo ra tế bào và cá thể chuyển gen.

3
5. Nội dung chi tiết môn học:
Chương 1. CẤU TRÚC HỆ GEN (GENOME)
1.1. ADN là vật liệu di truyền
1.2. Cấu trúc nhiễm sắc thể
1.2.1. Nhiễm sắc thể vi khuẩn: cấu trúc hạch nhân
1.2.2. Nhiễm sắc thể trong tế bào eukaryot: vùng dị nhiễm sắc
1.2.3. Tâm động (centromere) của nhiễm sắc thể eukaryot
1.2.4. Đầu mút (telomere) của nhiễm sắc thể eukaryot
1.3. Genome (hệ gen)
1.3.1. Genome của tế bào prokaryot (tế bào nhân sơ)
1.3.2. Genome của tế bào eukaryot (tế bào nhân thực)
1.3.3. Methyl hoá ADN trong genome eukaryot
1.4. ADN trong các bào quan của tế bào eukaryot
1.4.1. ADN ty thể

1.4.2. ADN lục lạp
1.5. Khái niệm gen
1.5.1. Các gen trong genome vi khuẩn
1.5.2. Các gen trong genome virus
1.5.3. Các gen trong genome eukaryot
1.6. Phân loại gen
1.6.1. Các gen trong một họ gen
1.6.2. Các gen lặp đi lặp lại liên tục
1.6.3. Gen giả
1.7. Thành phần ADN không chứa gen trong genome
1.7.1. Transposon trong genome vi khuẩn
1.7.2. Transposon trong genome eukaryot
1.7.3. T-DNA di chuyển từ genome prokaryot đến genome eukaryot
1.8. Sắp xếp lại genome
1.8.1.Thay đổi dạng giao phối ở nấm men
1.8.2. Thay đổi kháng nguyên bề mặt …



4
Chương 2. PHIÊN MÃ VÀ KIỂM SOÁT PHIÊN MÃ
2.1. Mã di truyền bộ ba
2.2. Promoter
2.3. Protein tham gia khởi động phiên mã
2.4. Kiểm soát khởi động phiên mã
2.4.1. Kiểm soát tiêu cực- yếu tố kìm hãm
2.4.2. Kiểm soát tích cực- yếu tố hoạt hoá
2.4.3. Kiểm soát theo cơ chế suy giảm
2.5. Kiểm soát phiên mã trên gen eukaryot
2.5.1. Phản ứng methyl hoá ADN

2.5.2. Phản ứng acetyl hoá histone
2.6. Kiểm soát kết thúc phiên mã ở vi khuẩn
2.7. Tín hiệu ngăn cản dừng phiên mã ở prokaryot
2.8. Kiểm soát kết thúc phiên mã ở eukaryot
2.9. Biến đổi ARNm trong tế bào eukaryot
2.9.1. Polyadenyl hoá ở đầu 3’ của ARNm
2.9.2. Phản ứng cắt nối exon-intron
2.9.3. Phản ứng tự cắt intron của ARNm
2.9.4. Phản ứng trans-splicing
2.10. Kiểm soát sau phiên mã ở tế bào eukaryot
2.10.1. Độ dài đuôi polyA
2.10.2. Độ bền vững của ARNm
2.10.3. ARNmi (micro RNA)
2.10.4. Đọc sửa ARNm
Chương 3. DỊCH MÃ TỔNG HỢP PROTEIN
3.1. Phản ứng tổng hợp protein
3.2. Tính chính xác của phản ứng tổng hợp protein
3.3. Protein được vận chuyển khi đang hoặc đã tổng hợp
3.4. Protein đi vào mạng lưới nội chất
3.4.1. Tín hiệu dẫn
3.4.2. Kênh vận chuyển trên mạng lưới nội chất
3.4.3. Hình thành cấu trúc không gian của protein

5
3.4.4. Quá trình đường hoá
3.5. Vận chuyển từ mạng lưới nội chất về đích
3.6. Vận chuyển protein màng
3.7. Tín hiệu dẫn của protein tổng hợp tự do
3.8. Protein chaperon
Chương 4. KỸ THUẬT ADN TÁI TỔ HỢP

4.1. Cắt ADN bằng enzym giới hạn
4.2. Phân ly các đoạn ADN
4.3. Xây dựng bản đồ vị trí của enzym giới hạn
4.4. Các vector trong kỹ thuật tách dòng
4.4.1. Plasmid
4.4.2. Phage
4.4.3. Các loại vector khác
4.5. Đưa ADN lạ vào vector
4.6. Ngân hàng ADN tổng số
4.7. Ngân hàng ADNc
4.8. Sàng lọc một dòng từ ngân hàng ADN
4.8.1. Nguyên tắc của kỹ thuật lai acid nucleic
4.8.2. Điều kiện của phản ứng lai
4.8.3. Phương pháp đánh dấu đầu dò
4.8.4. Phương pháp sàng lọc chung (screening)
4.9. Các kỹ thuật lai acid nucleic
4.9.1. Phương pháp lai Southern blot
4.9.2. Phương pháp lai northern blot
4.9.3. Kỹ thật lai tại chỗ (insitu)
4.10. Xác định trình tự nucleotide
4.10.1. Phương pháp hoá học Marxam-Gilbert
4.10.2. Phương pháp enzym Sanger
4.10.3. Xác định trình tự trên máy tự động
4.11. Một số kỹ thuật xác định tương tác protein-ADN
4.11.1. Phương pháp “DNA footprint”
4.11.2. Phương pháp xác định băng điện di chậm

6
4.12. Phản ứng PCR (Polymerase Chain Reaction)
4.12.1. Một số yếu tố ánh hưởng đến PCR

4.12.2. Một số ứng dụng của PCR

6. Học liệu :
Học liệu bắt buộc

1. Võ Thi Thương Lan (2007). Một số vấn đề cơ bản của Sinh học phân tử. Nhà
xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.
2. Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. (2002).
Molecular Biology of the Cell (Fourth edition). Garland Publishing. New York.
3. Lewin B; (2004). Genes VIII. Oxford University Press.
Học liệu tham khảo
4. Hồ Huỳnh Thùy Dương (2003). Sinh học Phân tử. Nhà xuất bản Giáo dục.
5. Lodish H., Berk A., Zipursky S.L., Matsudaira P., Baltimore D., Darnell J.
(2000). Molecular Cell Biology (Fourth edition). Freeman and Company,
NewYork.
6. Brown T.A. (2002). Genomes (Second edition). BIOS Scientific Publishers, Ltd.
7. Snustad D.P., Simmons M.J. (2000). Principles of Genetics (Second edition).
John Wiley & Sons, Inc. New York.

7. Hình thức tổ chức dạy học:
7.1. Lịch trình chung:

Nội dung Hình thức tổ chức dạy môn học
Tổng
Lên lớp
Thực hành,
thí nghiệm
Tự học, tự
nghiên cứu
Lý thuyết

Bài tập
Thảo luận
Chương 1 6 giờ 1 giờ 7
Chương 2 5 giờ 1 giờ 6
Chương 3 3 giờ 1 giờ 4
Chương 4 6 giờ 7 giờ 13
Tổng 20 giờ 7 3 30


7
7.2. Lịch trình tổ chức dạy học cụ thể

Tuần Nội dung chính Yêu cầu
sinh viên
chuẩn bị
Hình thức tổ
chức dạy học
Kiến thức cốt lõi
1
ADN là vật liệu di truyền:
Cấu trúc nucleotide. Cấu trúc
phân tử ADN, ARN.
Cấu trúc nhiễm sắc thể:Nhiễm
sắc thể vi khuẩn. Nhiễm sắc
thể eukaryot. Tâm động
(centromere) của nhiễm sắc
thể eukaryot. Đầu mút
(telomere) của nhiễm sắc thể
eukaryot.
Tài liệu 1:

Chương 1.
Tài liệu 2:
chương 4.
tài liệu 3:
chương 19,
20.
Giờ giảng
lýthuyết trên
lớp. Đặt câu
hỏi cho sinh
viên chuẩn
bị.
Cấu trúc acid
nucleic.
Cấu trúc nhiễm sắc
thể của vi khuẩn,
của tế bào nhân
thật. Sự giống và
khác nhau của
nhiễm sắc tbể trong
hai loại tế bào.
2
Genome (hệ gen). Genome
của tế bào nhân sơ. Genome
của tế bào nhân thực. Methyl
hoá ADN trong genome
eukaryot. ADN trong các bào
quan của tế bào eukaryot.
ADN ty thể. ADN lục lạp.

Tài liệu 1:
Chương 1.
Tài liệu 2:
chương 4.
tài liệu 3:
chương 19,
20.

Giờ giảng
lýthuyết trên
lớp. Trả lời
câu hỏi, tóm
tắt chương 1
Thành phần ADN
trong genome của
tế bào nhân sơ, tế
bào nhân thật. Phản
ứng biến tính phục
hồi acid nucleic.
Trình tự tương
đồng. Phân tử ADN
lai. Methyl hoá
cytosine. Đảo CpG.
3
Khái niệm gen. Các gen trong
genome vi khuẩn. Các gen
trong genome virus. Các gen
trong genome của tế bào nhân
thật. Phân loại gen. Các gen
trong một họ gen. Các gen lặp

đi lặp lại liên tục. Gen giả.

Tài liệu 1:
Chương 1.
Tài liệu 2:
chương 4.
tài liệu 3:
chương 1,
2.
Giờ giảng
lýthuyết trên
lớp. Đặt câu
hỏi cho sinh
viên chuẩn
bị.
Định nghĩa gen.
Gen điều khiển.
Gen cấu trúc. Gen
mã cho ARN chức
năng. Vùng ADN
điều khiển. Vùng
mang mã di truyền.
Exon-intron. Gen
nằm trong gen.
4
Thành phần ADN trong Tài liệu 1: Giờ giảng Giá trị C của

8
genome. Transposon trong
genome vi khuẩn và genome

tế bào nhân thật. T-DNA di
chuyển từ genome vi khuẩn
đến genome thực vật.
Tự học: Sắp xếp lại
genome.Thay đổi dạng giao
phối ở nấm men. Thay đổi
kháng nguyên bề mặt ở động
vật đơn bào.
Chương 1.
Tài liệu 2:
chương 4.
tài liệu 3:
chương 3,
4, 16, 17,
18.
lýthuyết trên
lớp. Trả lời
câu hỏi giờ
trước. Đặt
câu hỏi cho
sinh viên
chuẩn bị.
genome. Tỷ lệ
ADN lặp lại trong
hai loại genome ở
tế bào nhân sơ và
nhân thật. Gen
nhảy và transposon.
Transposon là
ADN lặp lại.

Cassette tĩnh và
hoạt động.
5
Mã di truyền bộ ba. Promoter.
Protein tham gia khởi động
phiên mã. Kiểm soát khởi
động phiên mã. Kiểm soát
tiêu cực- yếu tố kìm hãm.
Kiểm soát tích cực- yếu tố
hoạt hoá. Kiểm soát theo cơ
chế suy giảm.
Tài liệu 1:
Chương 2.
Tài liệu 2:
chương 6.
tài liệu 3:
chương 5,
10.
Giờ giảng
lýthuyết trên
lớp. Trả lời
câu hỏi giờ
trước. Đặt
câu hỏi cho
sinh viên
chuẩn bị.
Mã di truyền ở tế
bào nhân sơ và
nhân thật. Tính chất
thoái hoá của mã.

Các cơ chế khởi
động phiên mã ở tế
bào nhân sơ.
6
Kiểm soát phiên mã trên gen
eukaryot. Phản ứng methyl
hoá ADN. Phản ứng acetyl
hoá histone.
Tài liệu 1:
Chương 2.
Tài liệu 2:
chương 7.
tài liệu 3:
chương 9,
11.
Giờ giảng
lýthuyết trên
lớp. Trả lời
câu hỏi giờ
trước. Đặt
câu hỏi cho
sinh viên
chuẩn bị.
Các cơ chế kiểm
soát trước phiên
mã, khởi động
phiên mã ở tế bào
nhân thật.
7
Kiểm soát kết thúc phiên mã

ở vi khuẩn và ở eukaryot.
Biến đổi ARNm trong tế bào
eukaryot. Phản ứng cắt nối
exon-intron của ARNm. Phản
ứng trans-splicing.
Tài liệu 1:
Chương 2.
Tài liệu 2:
chương 7.
tài liệu 3:
chương 22,
23, 24.
Giờ giảng lý
thuyết trên
lớp. Trả lời
câu hỏi giờ
trước. Đặt câu
hỏi cho sinh
viên chuẩn bị.
Protein Rho, cấu
trúc cặp tóc. Vị trí
poly A. Cắt nối
exon-intron. Cắt
nối luân phiên. Tự
cắt nối. Nối nội, nối
ngoại.
8
Kiểm soát sau phiên mã ở tế Đọc tài liệu Giờ giảng Các cơ chế kiểm

9

bào eukaryot. Độ dài đuôi
polyA. Vùng không dịch mã
5’ và ‘3 (UTR-5’, UTR-3’).
Độ bền vững của ARNm.
Tự học: ARNmi (micro
RNA). Đọc sửa ARNm.
1 chương 1.
Tài liệu 2
chương 7.
Tài liệu 3:
chương 22,
23, 24.
lýthuyết trên
lớp. Trả lời
câu hỏi giờ
trước. Tóm
tắt chương 2
soát dựa vào đuôi
polyA, vùng UTR.
Cơ chế ARN nhiễu,
ARNmi. Đọc sửa
ARNm.
Kiểm tra giữa kỳ: sử dụng 1 tiết thực hành
9
Phản ứng tổng hợp protein.
Protein được vận chuyển khi
đang hoặc đã được tổng hợp
xong. Protein đang tổng hợp
được đưa vào mạng lưới nội
chất.

Tài liệu 1:
chương 4.
tài liệu 2:
chương
12.
Giờ giảng
lýthuyết trên
lớp. Đặt câu hỏi
cho sinh viên
chuẩn bị.
Các loại tín hiệu
dẫn. Cấu trúc
kênh vận chuyển
vào mạng lưới nội
chất. Quá trình
đường hoá.
10
Kênh vận chuyển trên mạng
lưới nội chất. Hình thành cấu
trúc không gian của protein.
Vận chuyển từ mạng lưới nội
chất về các đích trong nội
bào.
Tự học: Vận chuyển protein
màng.
Tài liệu 2:
chương 4.
Tài liệu 2:
chương
12.

Giờ giảng lý
thuyết trên lớp.
Trả lời câu hỏi
giờ trước. Đặt
câu hỏi cho sinh
viên chuẩn bị.
Cách thức vận
chuyển. Túi vận
chuyển. Kiểm soát
thành phần vận
chuyển. Vận
chuyển từ golgi về
lysosome. Vận
chuyển đến màng
tế bào.
11
Tín hiệu dẫn của protein tổng
hợp tự do. Vận chuyển vào
nhân. Protein chaperon
Tài liệu 1:
chương 4.
tài liệu 2:
chương
12.
Giờ giảng lý
thuyết trên lớp.
Tóm tắt chương
3.
Con đường vận

chuyển vào nhân.
Kênh vận chuyển.
Vai trò của
protein chaperon.
12
Enzym giới hạn. Phân ly các
đoạn ADN. Xây dựng bản đồ
vị trí của enzym giới hạn. Các
vector trong kỹ thuật tách
dòng.
Tài liệu 1:
chương 3.
Tài liệu 2:
chương 8.

Giờ giảng lý
thuyết trên lớp.
Có bài tập nhỏ
cho sinh viên
chuẩn bị.
Thực hành 2 tiết:
Tách ADN từ
Endonuclease,
exxonuclease. Các
phương pháp điện
di. Phát hiện acid
nucleic trên gel
điện di. Vector
plassmid, phage,

10
các mẫu vi sinh
vật (vi
khuẩn, ). Tách
ADN từ các mẫu
động vật (máu,
mô , ) hoặc các
mẫu thực vật (lá
cây, …).
vector biểu hiện.
Phần thực hành:
Nắm vững qui
trình và thao tác
tách chiết ADN
với các mẫu khác
nhau.
13
Ngân hàng ADN tổng số.
Ngân hàng ADNc. Sàng lọc
một dòng từ ngân hàng ADN.
Nguyên tắc của kỹ thuật lai
acid nucleic. Phương pháp
đánh dấu đầu dò.

Tài liệu 1:
chương 3.
Tài liệu 2:
chương 8.

Giờ giảng lý

thuyết trên lớp.
Có bài tập nhỏ
cho sinh viên
chuẩn bị.
Thực hành 2 tiết:
Tách plasmid.
Xác định nồng
độ ADN bằng
phương pháp
quang phổ.
Các loại ngân
hàng. Cách sàng
lọc bằng kỹ thuật
lai acid nucleic.
Phương pháp
đánh dấu đầu dò.
Phần thực hành:
Phương pháp xác
định OD


14
Phương pháp lai Southern
blot. Phương pháp lai
northern blot
Tài liệu 2:
chương 3.
Tài liệu 2:
chương 8.
Tài liệu 1:

Chương 3.
Tài liệu 2:
chương 8
Giờ giảng lý
thuyết trên lớp.
Có bài tập nhỏ
cho sinh viên
chuẩn bị.
Thực hành 2 tiết:
PCR. Điện di
sản phẩm PCR,
ADN plasmid.
Kiểm tra chất
lượng ADN, ARN
trên gel. Chuyển
acid nucleic lên
màng bằng kỹ
thuật thẩm thấu,
hút chân không.
Phương pháp lai
cơ bản.
Phần thực hành:
Các bước của kỹ
thuật PCR. Qui
tắc điện di

15
Xác định trình tự nucleotide.
Tài liệu 1:

Phản ứng tổng

11
Một số kỹ thuật xác định
tương tác protein-ADN. Phản
ứng PCR (Polymerase Chain
Reaction). Một số ứng dụng
của PCR
chương 3.
Tài liệu 2:
chương 8.
hợp ADN sử dụng
ddNTP. Phản ứng
tổng hợp ADN sử
dụng Taq. Kỹ
thuật RT-PCR,
nested PCR….

8. Yêu cầu của giảng viên đối với môn học
- Yêu cầu của giảng viên về điều kiện để tổ chức giảng dạy môn học: Thư viện phải
có đủ tài liệu cho sinh viên mượn để học. Thư viện phải có máy tính nối mạng để
sinh viên cập nhật tài liệu. Giảng đường có máy chiếu, bảng viết.
- Yêu cầu của giảng viên đối với sinh viên: tham gia đầy đủ các giờ giảng lý thuyết
trên lớp, chuẩn bị đầy đủ và đọc kỹ tài liệu ở các giờ tự học, làm các bài tập.
9. Phương pháp và hình thức kiểm tra đánh giá môn học
9.1. Các loại điểm kiểm tra và trọng số của từng loại điểm:
+ Kiểm tra sau mỗi chương hoặc giữa kỳ: 20%
+ Điểm thực tập: 20%
+ Điểm thi cuối kỳ: 60%
+ Tiêu chí đánh giá các loại bài tập và các nhiệm vụ mà giảng viên giao cho

sinh viên: thông qua bài kiểm tra sau mỗi chương.

Thảo luận và trình bày theo nhóm
Yêu cầu tự đọc học liệu bắt buộc và tra cứu những thông tin trên mạng về thông tin mà
giảng viên yêu cầu
Nhóm thực hiện thảo luận, cử đại diện thuyết trình và có báo cáo theo mẫu sau:

Trường/Khoa:
Lớp:
Nhóm:

Báo cáo kết quả tra cứu và thảo luận thông tin về vấn đề





12
1) Danh sách nhóm và nhiệm vụ được phân công
STT Họ và tên Nhiệm vụ được
phân công
Ghi chú
1
2

2) Tổng hợp kết quả tra cứu, trình bày dưới dạng: lời diễn giải, phân tích, bảng biểu và
hình ảnh
3) Kiến nghị đề xuất.
Nhóm trưởng
(Ký tên)