《植物營養(yǎng)分子生物學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)大綱

1、植物營養(yǎng)分子生物學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)大綱、基本信息課程名稱植物營養(yǎng)分子生物學(xué)基礎(chǔ)課程編號ARGE4208英義名稱Molecularbiologyforplantnutrition課程類型專業(yè)選修課總學(xué)時36其中：理論學(xué)時36實驗學(xué)時實踐學(xué)時學(xué)分2預(yù)修課程生物化學(xué)，植物營養(yǎng)學(xué)適用對象農(nóng)業(yè)資源匕環(huán)境專業(yè)課程簡介（200字左右）植物營養(yǎng)分子生物學(xué)基礎(chǔ)課程內(nèi)容（1）講解植物分子生物學(xué)基本理論和基礎(chǔ)知識（2）講解植物分子生物學(xué)領(lǐng)域的基本研究方法和技術(shù)，其中包括植物轉(zhuǎn)基因所需的植物組織培養(yǎng)技術(shù)（3）介紹植物分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能在植物養(yǎng)分吸收利用機理研究的應(yīng)用，包括其必要性、研究現(xiàn)狀以及取得的研究成果。目的是

2、為學(xué)生進一步利用分子生物學(xué)手段深入研究植物養(yǎng)分吸收利用機理打下堅實基礎(chǔ)。二、教學(xué)目標及任務(wù)通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生掌握植物分子生物學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本理論，了解植物分子生物學(xué)的基本研究方法與手段，為學(xué)生進一步利用分子生物學(xué)手段深入研究植物養(yǎng)分吸收利用機理打下堅實基礎(chǔ)。三、學(xué)時分配教學(xué)課時分配早IJ早下內(nèi)谷講課實驗實踐合計緒論一、引言二、植物分子生物學(xué)與植物營養(yǎng)分子生物學(xué)簡史三、植物營養(yǎng)分子生物學(xué)基礎(chǔ)課程內(nèi)容及特點四、植物營養(yǎng)分子生物學(xué)展望22第一章基礎(chǔ)分子生物學(xué)知識第T植物基因組的特點及多樣性（2學(xué)時）22第二節(jié)DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、修復(fù)和重組（6學(xué)時）一、染色體與DNA勺結(jié)構(gòu)二、DNA勺復(fù)制三、

3、DNA勺重組四、RNA勺轉(zhuǎn)錄五、啟動子與轉(zhuǎn)錄起始六、原核生物匕真核生物mRNA勺特征比較七、終止與終止子八、內(nèi)含子的剪接、編輯及化學(xué)修飾66第三節(jié)蛋白質(zhì)的生物合成（4學(xué)時）一、mRN版遺傳密碼-三聯(lián)子二、tRNA三、核糖體四、蛋白質(zhì)的合成五、蛋白質(zhì)的運轉(zhuǎn)44第四節(jié)基因表達的調(diào)控（4學(xué)時）一、原核基因表達調(diào)控二、真核細胞的基因結(jié)構(gòu)三、順式作用元件匕基因調(diào)控四、反式作用因子對轉(zhuǎn)錄調(diào)控五、其他水平的基因調(diào)控44第二章植物分子生物學(xué)研究方法第T重組DNAft術(shù)發(fā)展史上的重大事件第二節(jié)DNA操作技術(shù)第二節(jié)基因克隆的主要載體系統(tǒng)第四節(jié)基因的分離與鑒定第五節(jié)植物組培及轉(zhuǎn)基因技術(shù)。88第三章植物離子運輸?shù)鞍椎?/p>

4、分子生物學(xué)研究方法與策略第一節(jié)植物根系對離子的吸收：從生理水平到分子水平的研究第二節(jié)研究植物運輸?shù)鞍椎牟呗?2第四章作物氮素吸收利用分子生物學(xué)第一節(jié)硝酸鹽離子運輸?shù)鞍椎诙?jié)錢鹽離子運輸?shù)鞍椎诙?jié)作物氮素吸收利用分子生物學(xué)研究進展22第五章作物磷酸鹽吸收利用分子生物學(xué)第一節(jié)作物根系發(fā)育對植物缺磷逆境的響應(yīng)機制第二節(jié)磷酸鹽運輸?shù)鞍椎诙?jié)作物磷酸鹽吸收利用分子生物學(xué)研究進展第四節(jié)作物與菌根菌共生體-44第六章作物鉀及其它離子吸收利用分子生物學(xué)第一節(jié)鉀離子運輸?shù)鞍椎诙?jié)其它離子運輸?shù)鞍椎谕凉?jié)鉀及其它離子吸收利用分子生物學(xué)研究進展22合計3636四、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)要求緒論（2學(xué)時）教學(xué)要求：使學(xué)生了解植

5、物營養(yǎng)分子生物學(xué)的研究內(nèi)容，特點及研究現(xiàn)狀。第一章基礎(chǔ)分子生物學(xué)知識（16學(xué)時）第一節(jié)植物基因組的特點及多樣性（2學(xué)時）習(xí)題要點：常見模式植物基因組的大小，基因組大小與植物遺傳背景復(fù)雜性的關(guān)系。第二節(jié)DNA勺復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、修復(fù)和重組（6學(xué)時）習(xí)題要點：DNAS制、轉(zhuǎn)錄的過程和機制，DNA修復(fù)和重組的生物學(xué)意義。本節(jié)重點、難點：闡明DN破染色體結(jié)構(gòu)，核小體和組蛋白的調(diào)控，轉(zhuǎn)錄過程中RNA勺種類及小RNA勺發(fā)現(xiàn)及生物學(xué)意義。第三節(jié)蛋白質(zhì)的生物合成（4學(xué)時）習(xí)題要點：蛋白質(zhì)的生物合成過程，蛋白質(zhì)加工與運輸及其生物學(xué)意義。本節(jié)重點、難點：蛋白質(zhì)一級序列的單個氨基酸突變以及在植物營養(yǎng)生物學(xué)中的相關(guān)研究進展

6、；蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)及蛋白互作機制以及在在植物營養(yǎng)生物學(xué)中的相關(guān)研究進展；蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)及蛋白晶體結(jié)構(gòu)以及在在植物營養(yǎng)生物學(xué)中的相關(guān)發(fā)現(xiàn)。第四節(jié)基因表達的調(diào)控（4學(xué)時）習(xí)題要點：基因表達調(diào)控的主要方式和特點。原核生物和真核生物基因表達調(diào)控的區(qū)別。本節(jié)重點、難點：以植物IAA合成，代謝，共價修飾，降解為例闡明基因表達的正負調(diào)控，及基因調(diào)控的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。本章重點、難點：DNAT制、轉(zhuǎn)錄的過程，基因表達調(diào)控的特點。本章教學(xué)要求：本章要求學(xué)生掌握植物基因組概念、理解DNAt組以及基因表達調(diào)控的特點及生物學(xué)意義。第二章植物分子生物學(xué)的一般研究方法（8學(xué)時）第一節(jié)重組DNAi術(shù)發(fā)展史上的重大事件（1學(xué)時）第二節(jié)

7、生物信息學(xué)知識簡介（1學(xué)時）習(xí)題要點：生物信息學(xué)的研究內(nèi)容及其意義。第三節(jié)目的基因的分離，克隆及檢驗（1學(xué)時）習(xí)題要點：基因克隆的一般方法及步驟。第四節(jié)基因表達和功能研究的一般方法（3學(xué)時）習(xí)題要點：基因表達研究的方法，包括正向遺傳學(xué)、反向遺傳學(xué)研究的原理以及蛋白功能研究的方法。第五節(jié)植物組培及轉(zhuǎn)基因技術(shù)（2學(xué)時）習(xí)題要點：了解植物組培及轉(zhuǎn)基因技術(shù)本章重點、難點：重點為基因克隆即表達研究的一般步驟及方法。難點是生物信息學(xué)的應(yīng)用。本章教學(xué)要求：本章要求學(xué)生掌握植物分子生物學(xué)的基本研究方法與技術(shù)。第三章植物離子運輸?shù)鞍椎姆肿由飳W(xué)研究方法與策略（2學(xué)時）第一節(jié)植物根系對離子的吸收：從生理水平到分子

8、水平的研究；高親和運輸?shù)鞍着c低親和運輸?shù)鞍琢?xí)題要點：高親和及低親和運輸?shù)鞍椎膮^(qū)別。第二節(jié)研究植物運輸?shù)鞍椎牟呗粤?xí)題要點：研究植物運輸?shù)鞍椎姆椒?。本章重點：研究植物運輸?shù)鞍椎姆椒?。本章難點：高親和及低親和運輸?shù)鞍椎膮^(qū)別。第四章作物氮素吸收利用分子生物學(xué)（2學(xué)時）第一節(jié)硝酸鹽離子運輸?shù)鞍琢?xí)題要點：硝酸鹽運輸?shù)鞍椎姆N類及特點。第二節(jié)銨鹽離子運輸?shù)鞍琢?xí)題要點：銨鹽運輸?shù)鞍椎姆N類及特點。第三節(jié)作物氮素吸收利用分子生物學(xué)研究進展習(xí)題要點：了解作物氮素吸收利用分子生物學(xué)研究進展。本章重點：硝酸鹽，銨鹽離子運輸?shù)鞍椎姆N類和特點。本章難點：硝酸鹽，銨鹽離子運輸?shù)鞍讓Φ狈Φ捻憫?yīng)機制及作物氮素吸收利用分子生物學(xué)研

9、究進展。本章教學(xué)要求：本章要求學(xué)生掌握作物氮運輸?shù)鞍椎姆N類及特性。第五章作物磷酸鹽吸收利用分子生物學(xué)（4學(xué)時）第一節(jié)作物根系發(fā)育對作物缺磷逆境的響應(yīng)機制習(xí)題要點：作物根系發(fā)育對植物缺磷逆境的響應(yīng)機制。第二節(jié)磷酸鹽運輸?shù)鞍琢?xí)題要點：了解磷酸鹽運輸?shù)鞍椎姆N類；掌握高親和磷酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白的特性。第三節(jié)作物磷酸鹽吸收利用分子生物學(xué)研究進展習(xí)題要點：了解作物磷酸鹽吸收利用分子生物學(xué)研究進展。第四節(jié)作物與菌根菌共生體-菌根習(xí)題要點：作物菌根對磷酸鹽吸收的作用及菌根增加植物磷酸鹽吸收的機理。本章重點：作物磷酸鹽運輸?shù)鞍椎姆N類及特點。本章難點：作物磷運輸?shù)鞍讓α兹狈Φ捻憫?yīng)機制及植物磷酸鹽吸收利用分子生物學(xué)研究進展。本章教學(xué)要求：本章要求學(xué)生掌握作物磷酸鹽運輸?shù)鞍椎姆N類及特性。第六章作物鉀及其它離子吸收利用分子生物學(xué)（2學(xué)時）第一節(jié)鉀離子運輸?shù)鞍琢?xí)題要點：鉀離子運輸?shù)鞍椎姆N類及特點第二節(jié)其它離子運輸?shù)鞍琢?xí)題要點：其它鹽類運輸?shù)鞍椎姆N類及特點。第三節(jié)鉀及其它離子吸收利用分子生物學(xué)研究進展本章重點：作物鉀運輸?shù)鞍椎姆N類及特點。本章難點：作物鉀運輸?shù)鞍讓︹浫狈Φ捻憫?yīng)機制。本章教學(xué)要求：本章要求學(xué)生掌握作物細胞膜上鉀離子運輸?shù)鞍椎姆N類及特性。五、考核方式及要求考核方式：課程論文。六、推薦教材及教學(xué)參考書參考書：植物生理與分子生物學(xué)（第4版）陳曉亞，薛紅衛(wèi)編，高等教育出版社植物營養(yǎng)分子生物學(xué)及信號轉(zhuǎn)