硕士研究生课——高级生物化学-DNA测序及基因组测序策略共69页
硕士研究生课程高级生物化学 第一讲(精选)PPT46页
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
高级生物化学课程大纲
《高级生物化学》课程教学大纲英文译名：Advanced Biochemistry适用专业：生物学、化学工程、应用化学与工程技术学分数：3学分总学时数：54学时一、本课程教学目的和任务本课程是生物学各研究方向研究生的学位课程。
生物化学是前沿理论研究的基础和高科技应用研究的基础，它从化学层面，介绍生物分子的组成、结构与功能，在分子水平上揭示生命现象的运动和变化规律。
通过对高级生物化学的系统学习，使学生牢固掌握生物化学的基本理论和基础知识，为今后应用生物化学的研究成就对生物体进行不同层次的设计、控制、改造、模拟并产生出巨大的生产能力奠定基础。
二、本课程的基本要求要求学生查阅各种文献、运用网络资源、撰写文献综述、翻译最新研究进展等方法进行本课程的学习，以反映当代生物化学的研究进展及成就，使学生在学习基础知识的同时，通过中外文献“窗口”看到学科发展的前沿、看到其基础知识的延伸及与其他相关学科的密切联系，使学生在学习基础知识的同时获得大量的最新信息，满足和激发学生的求知欲和主动学习的兴趣。
三、本课程与其他课程的关系以分子生物学、细胞生物学、微生物学、免疫生物学、人体生理学、动物生理学、植物生理学、微生物生理学、生物化学、生物物理学、遗传学等几乎所有生物学科的次级学科为支撑。
结合化学、化学工程学、数学、微电子技术、计算机科学等生物学领域之外的尖端基础学科，其中又以生命科学领域的重大理论和技术的突破为基础。
五、其他课程作业：翻译外文文献。
资料查阅：查阅国内外最新研究进展。
课程论文：1篇文献综述。
六、选用教材及主要参考书1、教材：[美] B.B.布坎南，W.格鲁依森姆，R.L 琼斯等主编. 植物生物化学与分子生物学. 科学出版社, 20042、参考书：李关荣，高级生物化学，西南师范大学出版社，2010年王镜岩，生物化学（第三版，上下册），高等教育出版社，2004年张洪渊，生物化学原理（国家“十一五”规划教材），科学技术出版社，2006年王艳萍，生物化学（高等教育“十二五”规划教材），中国轻工业出版社，2013年黄熙泰，现代生物化学（高等教育“十一五”国家级规划教材），化学工业出版社，2014年杨荣武，生物化学（高等教育“十二五”规划教材），科学出版社，2013年陈彻，生物化学（英文版），高等教育出版社，2013年赵宝昌，生物化学（英文版），吉林科学技术出版社，2005年汪世龙，蛋白质化学，同济大学出版社，2012年李冠一，核酸化学，科学出版社，2007。
超好研究生分子生物学课件第九章基因和基因功能分析基本策略07
基因和基因功能分析的 基本策略
高等教育出版社
南昌大学医学院 万福生
目录
1
由于基因型得以实现。当前被称 为医学研究的“活试管”的转基因动物和基因敲除动物 两种模型的建立，其前期工作都是要构建基因载体。可 见，基因克隆在基因研究中的重要性。
导入外源基因的方法主要有显微注射法、胚胎干细胞 法及逆转录病毒法等。
高等教育出版社
目录
28
高等教育出版社
目 录 目 录29
高等教育出版社
目录
30
显微注射法的特点：
经此法注射的受精卵的成活率约有60%，由此发育所得 的小鼠中大约有10-40%带有外源基因，其中80%的基因整 合发生在单细胞期，成为转基因动物。另外20%在细胞分 裂后发生整合，这部分动物并不是所有细胞中都带有外源 基因，这类动物称嵌合动物(chimeric animal).
高等教育出版社
目录
35
(二)采用基因敲除动物模型研究基因功能
研究基因功能最直接的方法就是在被研究的动物基因 组中剔除这个基因。
基因敲除(gene knockout)是指通过DNA同源重组定向 地将外源基因插入宿主细胞染色体中，使某特定基因在细 胞或活体内失活的过程。它是目前在体内研究基因功能的 最好方法。
高等教育出版社
目录
17
2. RT-PCR分析基因转录水平
通过RNA的分析,一是可以确定基因表达的组 织分布;二是可以确定基因的表达时相。前者是 用Nothern blot技术，对不同组织来源RNA进行 定性杂交检测，以确定特定基因的组织分布。后 者是分析同来源的组织细胞在不同培养时间中 RNA的表达特点。
高等教育出版社
目录
18
硕士研究生课程高级生物化学 第一讲
影响α -螺旋稳定的因素有 ⑴ 极大的侧链基团（存在 空间位阻）； ⑵ 连续存在的侧链带有相 同电荷的氨基酸残基（同 种电荷的互斥效应）
⑶ 有亚氨基酸（Pro）存在 （影响氢键形成
β-折叠（β-pleated sheet）
氢键
-转角和无规卷曲
-转角
无规卷曲是用来阐述没有确定规律性的那部 分肽链结构。
四、含有二条以上多肽链的蛋白质 具有四级结构
有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链， 每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白 质的亚基 (subunit)。 蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接
触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级 结构。 亚基之间的结合主要是氢键和离子键。
由2个亚基组成的蛋白质四级结构中，若亚基分子 结构相同，称之为同二聚体(homodimer)，若亚基分子 结构不同，则称之为异二聚体(heterodimer)。
（3）中间代谢途径中有关的酶分子以亚基的形式组装成 结构化多酶复合物，可避免中间产物的浪费，提高了催 化效率。
（4）寡聚体的形成在一定程度上降低了细胞内渗透压。
(5）可将大小、种类有限的亚基组装成具有特殊几何形 状的超分子复合物
第三节 蛋白质的理化性质
The Physical and Chemical Characters of Protein
四级结构 寡聚体内亚基的空间排列
一、 蛋白质的一级结构
定义:
蛋白质的一级结构指在蛋白质分子从N-端至
C-端的氨基酸排列顺序。 主要的化学键: 肽键，有些蛋白质还包括二硫键。
一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能 的基础，但不是决定蛋白质空间构象的唯一因素。
1、种属差异
比较它们的一级结构，研
生物化学与分子生物学硕士研究生培养方案
生物化学与分子生物学硕士研究生培养方案
一、培养目标：
二、专业课程设置：
1.生物化学基础：系统介绍生物化学的基本概念、生物大分子结构和
功能；
2.分子生物学基础：全面了解细胞分子结构和功能，深入学习分子生
物学的核心内容；
3.蛋白质与酶学：研究蛋白质结构与功能，以及酶的催化原理和机制；
4.细胞信号转导：深入研究细胞内外信号传递机制，了解细胞信号转
导通路的调控；
5.基因表达调控：掌握基因表达的调控机制，了解转录、翻译和修饰
等过程；
6.分子遗传学：学习遗传物质的结构和功能，以及基因的变异和遗传
传递规律；
7.生物信息学：了解生物信息学的基本原理和方法，学习基因组学和
蛋白质组学的应用；
8.生物化学实验技术：掌握生物化学与分子生物学实验技术，培养实
验设计和数据分析能力。
三、研究生科研实践：
1.科研素养培养：学习科研方法和思维方式，培养科研创新意识和能力；
2.课题选择和论文写作：选择合适的研究课题并进行深入研究，撰写高质量的毕业论文；
3.实验室实践：参与实验室的科研项目，积累实验操作经验和数据处理能力；
4.学术交流和报告：参加学术会议和研讨会，展示自己的研究成果，提高学术交流能力；
5.学科竞赛和学术论坛：积极参加学科竞赛和学术论坛，锻炼自己的表达和辩论能力。
四、质量评价标准：
1.课程考核：参加课程期末考试，获得合格成绩；。
生物化学与分子生物学专业硕博连读研究生培养方案
生物化学与分子生物学专业硕博连读研究生培养方案
一、培养目标与任务
1.培养具备生物化学与分子生物学领域的科研能力和专业技能，能够
从事生物化学与分子生物学领域的研究和应用工作的高级专门人才；
2.培养具备扎实的理论基础和实验技术，具备独立开展科研项目能力
的高水平科学研究人才；
3.培养具备科学精神、严谨敬业的工作态度，注重实践与创新，具备
较好的团队协作能力，能在生物医学、生物制药、生物技术等领域从事生
物化学和分子生物学研究、教学和管理工作的高层次人才。
二、课程设置和学分要求
1.基础课程：高级生物化学、高级分子生物学、实验方法和技术导论等；
2.专业课程：蛋白质结构和功能、基因组学与遗传学、细胞信号转导、分子免疫学、基因工程与生物技术等；
3.学术研究课程：科研前沿讨论、学术论文写作与发表、科研伦理与
学术规范等；
4.选修课程：依据学生的研究兴趣和导师的指导，选择一定数量的选
修课程；
5.实践环节：实验室实训、科研项目实践、学术会议报告等。
三、研究生培养模式
1.导师制：每位研究生有一位指导导师，负责指导学生开展科研工作、制定学习计划和职业规划；
2.课程学习：学生在前期完成基础和专业课程的学习，建立扎实的理
论基础；
3.科研导向：鼓励学生积极参与科研项目，培养科研创新意识和能力；
4.实践环节：学生通过实验室实训、科研项目实践和学术会议报告等
环节，提高实验技能和学术交流能力；。
高级生物化学课程教学大纲
1、曾宪钊编著，网络科学第三卷：生物网络，北京：军事科学出版社，2010年3月第1版
2、汪晓峰、杨志敏主编，高级生物化学实验，北京：高等教育出版社，2010年7月第1版
3、相关内容研究进展。
7.2基因调控网络研究进展
7.3蛋白质相互作用网络研究进展（机动：代谢网络研究进展）
主要教材：
1、李关荣、王学贵主编，高级生物化学，重庆：西南师范大学出版社，2010年4月第1版
学习基本要求和学习重点：
1、学习基本要求：明确基本理论、基本概念；掌握必要的实验原理。
2、学习重点：生物大分子的结构与功能，蛋白质研究技术。
第1章：蛋白质的三维结构（8学时）
1.1蛋白质结构概述
1.2蛋白质的二级结构
1.3蛋白质的三级和四级结构
1.4蛋白质的变性
第2章：蛋白质的功能（8学时）
2.1与配体可逆结合的蛋白质—氧合蛋白
2.2蛋白质与配体间的互补作用：免疫系统和免疫球蛋白
2.3由化学能调节的蛋白质互作——肌球蛋白和分子马达
第3章：蛋白质研究技术（8学时）
2、重点通过进一步学习蛋白质生物大分子结构与研究技术、基因结构与研究技术等内容，使学生从更高层次认识与理解生物化学的原理、现象与事实。掌握必要的生物化学实验原理。提高学生独立分析问题和独立解决问题的能力。为今后进一步学习其他课程和开展科学研究打下扎实的生物化学知识基础。
课程内容及进度（按教学章节编写）：
高级生物化学
课程英文名称
Advanced Biochemistry
主讲教师
李大东、张宾
授课对象
海洋资源利用与生物医药
课程性质
学位基础课
先修课程
基因结构与表达分析的基本策略课件
DNA序列分析—DNA测序，1977 聚合酶链式反应—DNA扩增，1985 DNA重组技术—基因克隆，1973
基因结构与表达分析的基本策略课件
1
主要内容
一、DNA序列分析
二、核酸分子杂交 三、聚合酶链式反应 四、基因芯片和微阵列
五、 Western免疫印迹
基因结构与表达分析的基本策略课件
这一技术类似于用吸墨纸吸收纸张上的 墨迹，因此称之为“blotting”, 译为印迹 技术。
基因结构与表达分析的基本策略课件
32
探针技术
用放射性核素、生物素或荧光染料标 记其末端或全链的已知序列的多聚核苷酸 链被称为“探针”。
探针可以与固定在NC膜上的核苷酸结 合，判断是否有同源的核酸分子存在。
基因结构与表达分析的基本策略课件
The Nobel Prize in Chemistry 1993
基因结构与表达分析的基本策略课件
51
The replication of DNA
基因结构与表达分析的基本策略课件
52
原理：PCR是模拟天然DNA复制过 程，利用DNA 聚合酶催化一对引物 间特异DNA片段合成的体外扩增技 术。 其主要热循环过程为：变性、 退火、延伸三个步骤。
（一）PCR技术原理 （二）耐热DNA聚合酶 （三）PCR引物及设计原则 （四）PCR条件的优化 （五）PCR改进技术
（六）其它PCR技术 基因结构与表达分析的基本策略课件
50
（一）PCR技术原理
聚合酶链式反应(PCR) :
Mullis K. 1985年
发明的一种模拟天然
DNA复制过程的核酸
体外扩增技术。
基因结构与表达分析的基本策略课件
基因分析的基本策略课件
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
反应体系 碱基修饰 碱基修饰 主链断裂 断裂点
试剂
反应ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
试剂
G
硫酸二甲酯 鸟嘌呤甲基化 六氢吡啶 G
G+A 甲酸
脱嘌呤作用 六氢吡啶 G/A
C+T
肼
嘧啶开环 六氢吡啶 C/T
C
肼（加盐） 胞嘧啶开环 六氢吡啶 C
在化学修饰反应中，通过控制反应温度和反应时间，只有 一小部分碱基被修饰，随后进行断裂反应也是定量。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
5`-GATCACTACTG-3`
硫酸二甲酯
5`*-GATCACTACTG-3`
G
5`* GATCACTACTG 5`*G
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
G+A 甲酸 C+T 肼
5`*GATCACTACTG
5`*GATCACTACT 5`*GATCACTAC
5`*GATCACTA 5`*GATCA 5`*GA 5`*G
基本步骤： 1、先将DNA的末端之一标记放射性同位素（32P、35S）
； 2、再将DNA样品分别进行多组具碱基特异性、随机的、
不完全的化学修饰； 3、采用修饰碱基敏感的特异化学试剂在修饰碱基位置断
开DNA链； 4、通过具有可分辨链长短仅一个核苷酸之差的聚丙烯胺
凝胶电泳，将DNA断裂片段按分子大小分离开； 5、根据放射自显影胶片上显示的末端标记片段分布情况
定DNA序列的末端中止法；
➢K.Mullis采纳他的方法，完善了PCR扩增DNA的方法
；
➢M.Smith发明了碱基定点突变技术。这三位科学家全
都获得了诺贝尔奖。
研究生高级生化技术课件
It
I0
b
dx
I
I-dI
s
朗伯定律(1760) A=lg(I0/It)=k1b
比尔定律(1852) A=lg(I0/It)=k2c
吸光度
介质厚度(cm)
研究生高级生化技术
Lambert-Beer定律 D＝K C L 吸光度 摩尔消光系数 吸收物质的光径（cm） 溶液浓度（mol/L）
高
低
研究生高级生化技术
二、有关光学原理
1. 吸收光谱 在光源和棱镜之间放上某种物质的溶液， 光源发射光谱中某些波长的光因溶液吸收 而消失，这种被溶液吸收后的光谱称为该 溶液的吸收光谱。
研究生高级生化技术
透射光
入射光
反射光
被物质吸收的光
研究生高级生化技术
光吸收基本定律: Lambert-Beer定律
研究生高级生化技术
紫外吸收法
原理：共轭双键 优点：简单、快速、灵敏、 样品可以回收 缺点：有一定的误差（原因）； 受核酸类物质干扰
用分光光度计法定量DNA 取2l提取的质粒DNA，加入98l蒸馏水对待测DNA样品做1:50(或更高倍数的稀释); 蒸馏水作为空白,在波长260nm、280nm处调节紫外分光光度计读数至零。
研究生高级生化技术
加入DNA稀释液，测定260nm 及280nm的吸收值。260nm 读数用于计算样品中核酸的浓度，OD260值为1相当于约50g /ml双链DNA，33g /ml单链。可根据在260nm以及在280nm的读数的比值（OD260/OD280）估计核酸的纯度。一般DNA的纯品，其比值为1.8，低于此值说明有蛋白质或其它杂质的污染。
研究生高级生化技术
Kary Mullis
生物技术：基因测序与基因组编辑技术讲解培训ppt
测序速度更快
01
随着技术的不断进步，基因测序的速度将越来越快，能够更快
地完成大规模的基因组测序。
测序成本更低
02
随着技术的成熟和规模化生产，基因测序的成本将逐渐降低，
使得更多人能够享受到基因测序带来的益处。
测序精度更高
03
未来基因测序的精度将越来越高，能够更准确地检测出基因变
异和疾病相关基因。
基因组编辑技术的发展趋势
技术更加成熟
目前基因组编辑技术已经取得了一定的成果，未来技术将 更加成熟，能够更加精准地实现对基因组的编辑。
应用范围更广
基因组编辑技术的应用范围将越来越广，不仅局限于治疗 遗传性疾病和传染病，还将拓展到农业、生物多样性保护 等领域。
伦理和法律问题需关注
随着基因组编辑技术的广泛应用，相关的伦理和法律问题 也将引起更多关注，需要制定相应的规范和标准来保障技 术的合理应用。
在农业领域，基因组编辑技术可以用于改良作物的性状，提高其抗逆性和产量等。
在基础科学研究领域，基因组编辑技术可以用于研究基因的功能和调控机制等。
基因组编辑技术的优缺点
基因组编辑技术的优点包括
精确度高、操作简单、适用范围广等。该技术能够精确地修改生物体的基因组，从而达到治疗疾病或改良物种的 目的。同时，基因组编辑技术操作简单，易于实现自动化和标准化。此外，该技术的应用范围非常广泛，可以应 用于各种生物研究和医学治疗中。
生物技术：基因测序与基因 组编辑技术讲解培训
汇报人：可编辑 2023-12-23
目录
• 生物技术概述 • 基因测序技术 • 基因组编辑技术 • 基因测序与基因组编辑技术的应用案例 • 展望未来生物技术发展
01
生物技术概述
基因工程7-DNA序列分析ppt课件
第二节 Sanger双脱氧链终止法
一、基本原理
双脱氧核苷酸（ddNTP）分子的脱氧核糖的3’位置的羟基缺 失，当它与正常核苷酸混合在同一个扩增反应体系中时，在 DNA聚合酶的作用下，虽然它也能参与DNA合成，但由于 其3’位置的羟基缺失，使其下面的核苷酸的5’磷酸基无法与 之结合。也就是说，一旦双脱氧核苷酸整和到正在合成的 DNA链中，该股DNA的合成就到此终止。
1977年，A. M. Maxam 和W. Gilbert首先建立了DNA片段序 列的测定方法，由于该方法是用特定化学试剂修饰不同碱基， 并在相应碱基处切断DNA片段而进行系列分析的，故称之为 Maxam-Gilbert 化学降解法。
二、化学降解测序法的基本步骤
• 对待测DNA片段的5’端磷酸基团作放射性标记； • 用化学修饰剂修饰特定碱基； • 凝胶电泳分离和放射自显影及读序。
• 通用引物指导未知序列的测定 • 引物步移 • 随机克隆测序 • 缺失克隆测序
随机克隆测序详细过程：http://smcg.cifn.unam.mx/enpunam/03-EstructuraDelGenoma/animaciones/humanShot.swf
3ห้องสมุดไป่ตู้缺失克隆测序
第九章 DNA序列分析
DNA双螺旋结构解明之后，研究基因组中每一 个基因的作用就成为了生物科学工作者的主要 课题。为此，首先必须设法知道目的基因的核 苷酸排列顺序，即基因测序。
DNA测序方法：
• Maxam-Gilbert 化学降解法 • 双脱氧链终止法（Sanger酶学法）
第一节 Maxam-Gilbert 化学降解法
二、序列分析的基本步骤
1、模板制备和引物设计 模板：单链或双链DNA，必须保证足够的浓度 引物：18-22nt，55-60℃，尽量避免3个以上碱基重复，
DNA测序与重组技术课程实践教案设计
DNA测序与重组技术课程实践教案设计一、教学目标1. 理解DNA测序的原理和方法，掌握Sanger法和高通量测序的操作技能；2. 掌握DNA重组的基本概念和方法，学会制备载体和重组克隆，并熟悉PCR、限制酶切和凝胶电泳等重要技术；3. 培养实验操作能力和实验设计能力，培养科学研究的思维和方法。
二、教学内容1. DNA测序实验（1）实验目的：学习Sanger法和高通量测序的原理和操作方法。
（2）实验原理：Sanger法是一种基于化学反应的DNA测序方法。
它利用DNA聚合酶在DNA链复制过程中合成新链时利用反向方向合成DNA链，并停止合成过程的技术原理，通过检测DNA链的延伸来确定DNA序列。
高通量测序是一种基于测序仪的DNA测序方法。
它将DNA片段进行大规模并行测序，并且通过计算机进行数据处理和序列质量评估，获得大规模的DNA序列信息。
（3）实验步骤：① Sanger法实验：DNA模板制备，PCR扩增，测序实验，数据分析等。
② 高通量测序实验：DNA提取，文库构建，测序，数据分析等。
2. DNA重组实验（1）实验目的：学习DNA重组的基本概念和方法，了解DNA重组在分子生物学和基因工程中的应用。
（2）实验原理：DNA重组是指将不同来源的DNA片段进行剪切和连接，生成新的DNA重组产物的过程。
重组DNA技术广泛应用于基因克隆、表达、标记等领域。
实验中常用的技术包括PCR、限制酶切、凝胶电泳等。
（3）实验步骤：① 制备载体：将含有纯化质粒的大肠杆菌的感受态细胞滴于Extractor液，进行高压爆破，释放质粒。
纯化质粒，进行检测和鉴定。
② 重组克隆：将DNA片段进行PCR扩增，进行限制酶切，利用DNA连接酶连接到质粒上，进行转化操作。
③ 检测鉴定：通过PCR扩增、限制酶切、凝胶电泳等技术对重组子进行检测和鉴定。
三、实验设计1. DNA测序实验（1）实验步骤① 学生分小组进行实验，按照所给实验操作手册进行实验操作。
生物化学在基因组学和转录组学中的应用
生物化学在基因组学和转录组学中的应用生物化学是研究生命体内化学反应及其调控的学科，它广泛应用于基因组学和转录组学领域。
基因组学研究基因组的完整DNA序列，而转录组学则研究特定细胞或组织中所有基因的整体转录活动。
本文将介绍生物化学在基因组学和转录组学中的应用。
1. DNA测序技术的发展DNA测序技术是基因组学研究的基础，生物化学在其发展中发挥了重要作用。
早期的测序方法依赖于克隆和测序单个DNA片段的Sanger方法，这种方法耗时且费力。
然而，随着一系列生物化学技术、计算机和自动化技术的发展，高通量测序技术的出现使得大规模的基因组测序成为可能。
2. 基因组学中的生物化学应用基因组学的研究主要集中在基因组的序列分析和结构功能研究。
通过生物化学方法，可以对基因组DNA进行酶切、聚合酶链式反应（PCR）扩增以及DNA片段的纯化等处理。
生物化学技术还可以通过构建基因组文库，将基因组DNA片段进行克隆和筛选。
同时，生物化学的分析方法，如Southern印迹、Northern印迹和Western印迹等，可以用来确定特定基因的表达或功能。
3. 转录组学中的生物化学应用转录组学研究所有基因的转录活动及其调控机制。
生物化学在转录组学研究中扮演着重要角色。
例如，通过RNA测序技术，可以全面了解细胞或组织中所有mRNA的表达水平和结构，这有助于发现新的基因以及研究基因的功能。
此外，生物化学方法还包括转录因子的结合实验，以确定特定基因的调控因子以及其结合位点。
4. 蛋白质组学中的生物化学应用蛋白质组学是研究细胞或组织中所有蛋白质的表达和功能的学科。
生物化学在蛋白质组学研究中发挥着重要作用。
例如，通过蛋白质组学技术，可以对蛋白质组中的蛋白质进行定性和定量分析，进而研究蛋白质的结构、功能和相互作用。
生物化学方法还包括蛋白质的纯化、蛋白质质谱分析以及免疫沉淀等等。
综上所述，生物化学在基因组学和转录组学中扮演着重要角色。
它的发展和应用不仅推动了基因组学和转录组学的研究进展，还为深入理解生物的遗传与表达提供了重要的技术手段。
大学九年级生物学教案生物信息学与基因组学的高级研究
大学九年级生物学教案生物信息学与基因组学的高级研究大学九年级生物学教案——生物信息学与基因组学的高级研究目标：使学生了解生物信息学与基因组学的基本概念和应用，并培养学生分析和解读生物数据的能力。
教学目标：1. 了解生物信息学与基因组学的定义和背景。
2. 理解基因组的组成和结构。
3. 掌握生物信息学在基因组学研究中的应用。
4. 培养学生对大规模生物数据进行分析和解读的能力。
5. 培养学生批判性思维和科学研究方法。
教学重点：1. 基因组的组成和结构。
2. 生物信息学在基因组学研究中的应用。
教学难点：1. 如何进行基因组数据的分析和解读。
2. 如何将生物信息学应用于基因组学研究。
教学过程：一、引入（10分钟）1. 向学生解释生物信息学与基因组学的概念，引发学生对该领域的兴趣和好奇心。
2. 提问：你们对生物信息学与基因组学有什么了解？是否听说过以下词汇：基因组、DNA序列、生物数据库等？二、基本概念讲解（15分钟）1. 生物信息学的定义和背景。
2. 基因组的概念和组成。
3. 生物信息学在基因组学研究中的重要性和应用。
三、基因组结构（20分钟）1. DNA的结构和功能。
2. 基因和基因组的关系。
3. 基因组的结构和分类。
4. 基因组测序技术的发展与应用。
四、生物信息学应用（25分钟）1. 生物信息学在基因组学研究中的应用案例。
2. 生物数据库和工具的介绍。
3. 生物信息学分析的步骤和方法。
4. 向学生展示生物信息学应用实例，让学生体验分析和解读生物数据的过程。
五、实例分析（30分钟）1. 给学生提供一个基因组数据案例，让他们运用生物信息学的知识进行分析和解读。
2. 引导学生进行数据处理、比对、注释和解读。
3. 学生讨论和展示分析结果。
六、思考讨论（15分钟）1. 分组讨论：生物信息学在基因组学研究中还有哪些发展方向和应用场景？2. 学生向全班汇报各自小组讨论的结果和思考。
七、课堂小结（5分钟）1. 确认学生对生物信息学与基因组学的理解和掌握程度。
高级生物化学实验课程基本信息(CourseInformation)
实验 实验报 1. 掌握 Ni-NTA 树脂变性亲和 综合
层析分离纯化
告
纯化蛋白方法。
重组蛋白
2. 学会柱层析操作方法。
SDS--聚丙烯酰 6
实验 实验报 1.学习聚丙烯酰胺凝胶电泳
综合
胺凝胶电泳分
告
原理。
析鉴定目标蛋
2.掌握聚丙烯酰胺凝胶垂直
白
板电泳的操作技术。
(教师可根据课程情况添加行数，每个内容均可点击、弹出注释、提示框，对需要填写内容进 行详尽解释，考查方式对应具体教学内容）
*考核方式 (Grading)
实验操作 45%+实验报告 45%+课堂表现 10%
*教材或参考资料 (Textbooks &
Other Materials)
其它 （More）
1. 《生物化学实验》，主编：丛峰松，上海交通大学出版社，2013. 2. 《Biochemistry Experiment》, Handout: Shanghai Jiaotong Univesity.
告
操作方法。
综合
胶电泳鉴定
2. 学习琼脂糖凝胶电泳，制
胶、上样、拍照等操作方法。
目的基因与质
6
实验 实验报 1. 掌握质粒载体体外连接转
综合
粒载体的连接
告
化操作。
和转化
2.了解感受态细胞的制备。
阳性重组子的
6
实验 实验报 1. 掌握碱裂解法分离纯化质
综合
鉴定——质粒
告
粒 DNA。
DNA 抽提、双酶
2. 了解限制性内切酶酶切原
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第六讲 基因组与生物信息学(课件)
临两种选择，要么试图用零碎的研究来发现与恶性肿瘤相关的重要基因，要么干 脆对选定的动物物种进行全基因组测序……从哪个物种着手努力呢？如果我们想 了解人类的癌症，那么就应该从人类着手，因为在不同的物种中癌症的基因控制 似乎是不同的。人类癌症的研究将会因为对DNA有更为细致的了解而获得巨大的 提升。”
人类基因组计划大事记 1
为什么要研究基因组？
基因组学 （Genomics） vs. 传统遗传学 特征 ●传统遗传学：研究数目有限的基因 ●基因组学：研究细胞核的所有遗传信息 方法 ●传统遗传学：遗传现象和规律 ●基因组学：遗传物质（DNA）的全面测序 及分析 1.结构基因组学 主要涉及从DNA序列水平上来确定基因组结构，代表着基因组分析的起始阶段，结 构图谱指某一有机体的完整的DNA序列图谱。 2.功能基因组学 利用结构基因组学研究所得到的各种来源的信息，建立与发展各种技术和实验模型 来测定基因及基因组非编码序列生物学功能的学科。代表着基因组学的新阶段。 3.比较基因组学 主要涉及不同有机体基因组间的比较研究。是基因组学与生物信息学的一个重要分 支。通过模式生物基因组间或模式生物与人类基因组之间，待研究生物与模式生物 基因组之间的比较和鉴别，为研究生物进化、基因分离以及预测新基因提供依据。
HGP的科学目标： 在制图的基础上测序，最后获得四张图谱（遗传图、物理图、转录图、序列 图），这四张图组成人类不同层次的、分子水平的“第二张解剖图”，成为 人类认识自我的新的知识源泉。 转录图 把mRNA先分离、定位，再逆转 录成cDNA，这就构成一张人类 基因的转录图，cDNA片段又称 表达序列标签(expressed sequence tag，EST)，因此转 录图也称为表达序列图。由于 cDNA具有组织、生理与发育阶 段的特异性，因此EST除提供序 列信息外，同时也提供了该基因 表达的组织、生理状况与发育阶 段的信息。 序列图 人类基因组核苷酸序列图即是分 子水平的最高层次的、最详尽的 物理图，约由31亿核苷酸组成。 当前人类基因组全序列图实际上 是一个“代表性人类个体”的序 列图，因为所有人类基因个体的 基因位点都是相同的，不同族种、 不同个体的基因差异，以及“正 常”与“致病”基因的差异，只 是同一位点上的等位基因的差异。