微生物遗传与分子生物学
课程编码：180085071000P1001H
英文名称：Microbial Genetics and Molecular Biology
课时：60
学分：3.00
课程属性：学科核心课
主讲教师：向华等
教学目的要求
“微生物遗传与分子生物学”是中国科学院大学科教融合型卓越创新中心的核心课程之一，由本领域国家杰青及特聘专家授课。拟从学科发展史、基本概念和原理出发，介绍一些里程碑式成果的研究思路及生物学意义，通过阐述代表性细菌（大肠杆菌、芽孢杆菌、乳酸菌、棒杆菌、放线菌）、古菌、真菌的生物学特征和遗传特点与分子机制，探讨微生物遗传信息传递、生长代谢调控、环境适应机制等关键科学问题，到各类微生物在工业、农业以及食品保健等领域的应用，选择性介绍微生物遗传与分子生物学研究相关前沿领域的发展态势及最新进展，探讨本学科在揭示生命基本规律、发展生物技术、应对人类各种需求等方面所做出的贡献和潜力。
本课程目标是让研究生了解微生物遗传与分子生物学研究前沿态势和研究策略，达到开拓学术视野、激发研究兴趣和启迪科研思路之目的。
预修课程
微生物学、分子生物学
大纲内容
第一章 绪论 3学时 向华
第1节 微生物遗传学发展简史
第2节 微生物的遗传物质
第3节 重要的名词与基本概念
第4节 微生物遗传学的现状与发展趋势
第二章 大肠杆菌的分子微生物学 3学时 钟瑾
第1节 大肠杆菌概述
第2节 大肠杆菌的致病性和耐药性
第3节 大肠杆菌生物大分子的合成与调控
第4节 大肠杆菌的分子遗传改造
第三章 芽孢杆菌的生物学及其分子遗传基础 3学时 钟瑾
第1节 芽孢杆菌的生物学特点及分类
第2节 芽孢杆菌的结构、形态特征及形成调控
第3节 枯草芽孢杆菌的遗传表达元件
第4节 枯草芽孢杆菌的功能及作用机制
第四章 乳酸菌的分子生物学与益生分子机制 3学时 钟瑾
第1节 乳酸菌的基本生物学特征
第2节 乳酸菌的遗传操作系统
第3节 乳酸菌的益生分子机制
第五章 细菌素的生物合成调控及其生物功能 3学时 钟瑾
第1节 乳酸菌中细菌素的生物合成及调控
第2节 细菌素的生物功能及其作用机制
第3节 乳酸菌和细菌素的应用及前景
第六章 极端古菌遗传与分子生物学基础 3学时 向华
第1节 古菌的发现和生命三域系统学说的建立
第2节 古菌的遗传与生化特征
第3节 极端古菌的极限适应的分子机制
第4节 古菌遗传与分子生物学研究的意义
第七章 古菌重要遗传过程及其分子机制 3学时 向华
第1节 古菌DNA复制
第2节 古菌细胞周期与细胞分裂机制
第3节 古菌转录机制及调控
第4节 古菌翻译机制
第八章 模式古菌及染色体外因子 3学时 向华
第1节 古菌模式生物基本概念
第2节 嗜盐古菌模式菌：遗传与分子生物学
第3节 甲烷古菌模式菌：遗传与分子生物学
第4节 嗜热古菌模式菌：遗传与分子生物学
第5节 古菌染色体外因子：质粒与病毒
第九章 原核生物 CRISPR 分子机制和基因编辑技术 3学时 向华
第1节 CRISPR-Cas 发现之旅
第2节 CRISPR-Cas 多样性及分类
第3节 CRISPR-Cas 作用过程与机制
第4节 CRISPR-cas 基因编辑技术及其应用
第十章 链霉菌基因组特征及主要研究技术手段 3学时 刘钢
第1节 放线菌概述
第2节 链霉菌分子生物学研究的主要技术和方法
第十一章 链霉菌的生长发育、形态分化及其分子调控 3学时 刘钢
第1节 链霉菌的形态分化及其调控
第2节 链霉菌次级代谢产物及其生物合成
第十二章 链霉菌次级代谢产物的生物合成、组合生物合成与合成生物学，棒杆菌的分子遗传与代谢 3学时 刘钢
第1节 链霉菌次级代谢产物的组合生物合成
第2节 链霉菌次级代谢产物的合成生物学研究
第3节 棒杆菌的分子遗传与氨基酸合成
第十三章 抗生素生物合成中几种重要的调控机制 3学时 刘钢
第1节 链霉菌及抗生素的研究背景
第2节 抗生素生物合成基因簇
第3节 几种重要的调控类型
第十四章 群体感应信号分子介导的抗生素生物合成与调控 3学时 刘钢
第1节 群体感应信号分子介导抗生素生物合成的分子调控
第十五章 链霉菌基因组发掘及隐性次级代谢基因簇的激活 3学时 刘钢
第1节 基因组挖掘及隐性次级代谢基因簇的激活
第十六章 模式真菌在生物学研究中的应用 3学时 黄广华
第1节 真菌及真核生物简介
第2节 酿酒酵母
第3节 裂殖酵母
第4节 粗糙脉孢菌
第5节 真菌遗传相关实验技术
第6节 真菌保守的信号途径
第十七章 人体病原真菌遗传及致病分子机理 3学时 黄广华
第1节 人体病原真菌遗传及致病分子机理
第十八章 医学真菌、微生物互作及植物病原真菌 3学时 黄广华
第1节 医学真菌、微生物互作及植物病原真菌
第十九章 产业化相关的工农业及医学应用相关真菌 3学时 黄广华
第1节 工业生产、次级代谢、食品发酵及抗生素生产用真菌
第2节 生防真菌及大型真菌
第3节 产业相关真菌的研究展望
第二十章 考试
第1节 考试 3学时 钟瑾
教材信息
1、
微生物遗传与分子生物学
谭华荣
2019年8月
科学出版社
参考书
1、
Molecular Genetics of Bacteria 4th Edition@Archaea: Evolution Physiology and Molecular Biology@Archaea: Molecular and Cellular Biology@Methods in Yeast Genetics: A Cold Spring Harbor Laboratory Course Manual@Fungal Biology 4th Edition
Larry Snyder@Roger A. Garret@Rick Cavicchioli@ Daniel J@Deacon J. W.
2013年1月@2008年6月@2007年1月@2005年4月@2005年7月
Washington: ASM Press@Wiley-Blackwell@ASM Press@Cold Spring Harbor Laboratory Press@Wiley-Blackwell
课程教师信息
授课教师：
向 华 研究员/教授 （中国科学院微生物研究所）
刘 钢 研究员/教授 （中国科学院微生物研究所）
钟 瑾 研究员/教授 （中国科学院微生物研究所）
黄广华 教授 （复旦大学，中国科学院微生物研究所）
助教：
李 月 副研究员 (中国科学院微生物研究所）