（供医学检验专业五年制本科使用）
Ⅰ 前 言
分子生物学检验技术是应用分子生物学技术，对人体内外源性或内源性基因的存在、结构或表达变化进行定性、定量分析，为疾病的预防、诊断、治疗和转归提供信息和决策依据的一门学科。
分子生物学检验技术是分子生物学与临床实验室医学（医学检验）广泛交叉和渗透形成的一个崭新的学科领域，是临床实验室医学中的前导技术，该技术在临床实验室医学中的广泛应用，必将在疾病的预防、诊断、治疗效果的评价和转归的预测等方面发挥日益重要的作用，并将成为推动临床实验室医学各学科（生化、血液、免疫、微生物和临床检验）发展的重要力量。
分子生物学检验技术教学的目的是为适应21世纪临床实验室医学教育发展的需要，培养现代化医院需要的临床实验室医学专业的高级人才。通过本课程的学习，使学生全面理解分子生物学检验技术的基本理论和基本知识，培养学生具备分析问题和解决问题以及从事分子生物学检验的基本技能。
分子生物学检验技术教学的总目标是为学生建立一个系统性强、架构清晰的分子生物学检验技术的知识体系。
本大纲适用于医学检验专业本科学生使用。现将大纲使用中的有关问题说明如下：
一 为了使教师和学生更好地掌握教材，大纲每一章节均由教学目的、教学目标和教学内容
三部分组成。教学目的表明了教师通过本章节的讲解，向学生重点传授的基本理论和基础知识。教学目标表明了学生通过本章节的学习，需要达到的具体目标。具体目标分为掌握、熟悉和了解三个层次，“掌握”的内容要求理解透彻，能灵活运用其基本概念和基本理论；“熟悉”的内容要求能熟知其相关的概念及基本理论，并能适当应用；“了解”的内容要求对其中的概念和相关内容有所了解。教学内容与教学目的一致，与教学目标所要求的三个层次对应，并同一标示（核心内容即知识点以下划实线，重点内容以下划虚线，一般内容不标示）便于学生重点学习。
二 教师在保证大纲核心内容的前提下，可根据不同教学手段，讲授重点内容，介绍一般内
容以及该领域的新进展。
三 本课程教学总时数为42学时，理论课与实验课学时之比为2.5∶1，即理论课讲授30学时，实验课12学时。
四 本课程使用的教材是《分子生物学检验技术》（第二版），人民卫生出版社，樊绮诗等编著，2007年。
Ⅱ 正文
第一章 绪 论
一 教学目的
教师通过本章节的讲授，使学生理解下列基本理论和基础知识：
(一)人类绝大多数疾病的发生都是环境因素与遗传背景相互作用的结果。
(二)基因诊断的理论依据是外源基因的入侵与内源基因的突变。
(三)基因诊断的技术手段是分子生物学技术。
二 教学目标
学生通过本章节的学习，达到下列教学目标：
(一)掌握基因诊断、基因突变、单基因病、多基因病、线粒体病、易感性和易患性
的概念，基因诊断的应用领域。
(二)熟悉基因诊断的内容，病原生物感染以及基因突变与人类疾病的关系，基因突
变的类型与效应，单基因病与多基因病的遗传方式，多基因病和线粒体病的特
点。
(三)了解基因诊断与传统诊断的区别，病原生物感染与个体遗传背景的关系。
三 教学内容
(一)基因诊断概述
1基因诊断的概念
2基因诊断的内容
3基因诊断与传统诊断的区别
(二)基因诊断的理论基础
1病原生物感染与人类疾病
(1)病原生物感染与人类感染性疾病
(2)病原生物感染与人类肿瘤
(3)病原生物感染与个体遗传背景的关系
2基因突变与人类疾病
(1)基因突变的概念
(2)基因突变的类型
(3)基因突变的效应
(4)基因突变与单基因病：单基因病的概念，单基因病的遗传方式。
(5)基因突变与多基因病：多基因病的概念，多基因病的遗传方式，多基因
病的特点（累加效应、阈值效应，易感性、易患性）。
(6)线粒体基因突变与线粒体病：线粒体病的概念，线粒体病的特点（母系遗传、阈值效应）。
(三)基因诊断的应用领域
1病原体诊断
2单基因病诊断
3多基因病患病风险分析
4其它
第二章 基因组与基因组学
一 教学目的
教师通过本章节的讲授，使学生理解下列基本理论和基础知识：
(一)原核生物的结构基因以操纵子的形式成簇地串联排列在染色体上，其mRNA以
多顺反子的形式出现。
(二)真核生物的结构基因以断裂基因的形式散在分布于染色体上，其mRNA以单顺
反子的形式出现。
(三)病毒的结构基因大多数是单倍体基因，但存在基因重叠的现象。
(四)基因组以外还存在着一些独立的、甚至可以转位并具有遗传效应的DNA序列。
二 教学目标
学生通过本章节的学习，达到下列教学目标：
(一)掌握基因与基因组的概念，原核生物基因组，真核生物基因组和病毒基因组的
特征，质粒的概念、构型与理化性质，转座因子的概念、类型和遗传效应，基因多态性、限制性片段长度多态性、串联重复序列多态性和单核苷酸多态性的概念。
(二)熟悉质粒的命名原则和生物学特征，常见DNA病毒和RNA病毒的基因组特征
和生活周期。
(三)了解转座因子的发现历程及其转座机制，DNA病毒和RNA病毒基因组的一般特征，线粒体基因组的特征。
三 教学内容
(一)基因与基因组的概念
(二)原核生物基因组的特征
(三)质粒
1质粒的概念
2质粒的命名原则
3质粒的类型
4质粒的构型与理化性质
5质粒的生物学特征。
(四)转座因子
1转座因子的概念
2转座因子的发现
3转座因子的类型
4转座因子的转座机制
5转座的遗传效应。
(五)病毒基因组
1病毒基因组的总体特征
2 DNA病毒
(1) DNA病毒基因组的一般特征
(2)常见DNA病毒（猿猴病毒40、腺病毒、乙肝病毒）
①基因组特征
②生活周期
3 RNA病毒
(1) RNA病毒基因组的一般特征
(2)常见RNA病毒（丙肝病毒、人类免疫缺陷病毒）
①基因组特征
②生活周期
(六)真核生物基因组
1真核生物细胞核基因组的特征
(1)基因及其相关序列
①结构基因
②结构基因相关序列（非翻译区、端粒、假基因、基因片段）
(2)基因以外序列
①基因间间隔序列（卫星DNA）
②分散重复序列（长串联重复序列、长分散片段、短分散片段）
2基因多态性
(1)基因多态性的概念
(2)基因多态性的类型
①限制性片段长度多态性
②串联重复序列多态性
③单核苷酸多态性
3细胞质基因组特征——线粒体基因组
第三章 蛋白质组与蛋白质组学
（自学）
第四章 肿瘤相关基因
一 教学目的
教师通过本章节的讲授，使学生理解下列基本理论和基础知识：
(一)肿瘤的发生是一个多因素、多阶段和多途径的过程。
(二)肿瘤发生的细胞生物学基础是细胞的永生化，即细胞的增殖失控和凋亡逃逸。
(三)肿瘤发生的分子基础涉及病毒癌基因的入侵或/和细胞癌基因的激活或/和细胞
抑癌基因的失活。
二 教学目标
学生通过本章节的学习，达到下列教学目标：
(一)掌握肿瘤、病毒癌基因、细胞癌基因和抑癌基因的概念，细胞癌基因的激活机
制，抑癌基因Rb和p53的失活机制。
(二)熟悉肿瘤发生的细胞生物学基础，DNA和RNA病毒癌基因的特点，细胞癌基
因的分类及其生理功能，抑癌基因Rb和p53在细胞周期调控中的作用。
(三)了解肿瘤发生的病因和过程，癌基因的发现以及癌基因理论的创立，病毒癌基
因的起源。
三 教学内容
(一)肿瘤发生
1肿瘤的概念
2肿瘤的病因
3.肿瘤发生的过程
(二)肿瘤发生的细胞生物学基础
1细胞周期调控异常
(1)细胞增殖失控
(2)细胞凋亡逃逸
2细胞周期调控异常的原因
(1)细胞原癌基因的激活
(2)细胞抑癌基因的失活
(三)肿瘤发生的分子生物学基础
1癌基因的发现与癌基因理论的创立
2病毒癌基因
(1)病毒癌基因的概念
(2)病毒癌基因的起源
(3)RNA病毒癌基因的特点
(4)DNA病毒癌基因的特点
3细胞癌基因
(1)细胞癌基因的概念
(2)细胞癌基因在染色体的分布
(3)细胞癌基因的分类
(4)细胞癌基因的生理功能
(5)细胞癌基因的激活机制
4抑癌基因
(1)抑癌基因的概念
(2)抑癌基因Rb
①抑癌基因Rb简介
②抑癌基因Rb与细胞周期调控
③抑癌基因Rb失活的机制
(3)抑癌基因p53
①抑癌基因p53简介
②抑癌基因p53与细胞周期调控
③抑癌基因p53失活的机制
第五章 核酸的分离与纯化
一 教学目的
教师通过本章节的讲授，使学生理解下列基本理论和基础知识：
(一) 核酸分离和纯化的基本原则是避免物理因素、化学因素和生物因素对核酸一级结构的影响。
(二)核酸的分离和纯化有多种方法，实际工作中要根据材料来源、材料性质、实验目的、实验成本和实验条件进行选择。
二 教学目标
学生通过本章节的学习，达到下列教学目标：
(一)掌握核酸分离和纯化的基本原则，真核基因组DNA、质粒DNA、真核细胞RNA分离和纯化的方法及其原理。
(二)熟悉核酸分离的基本程序，核酸鉴定与保存的方法及其原理。
(三)了解核酸分离和纯化中使用的各种试剂的性质及其作用机制。
三 教学内容
(一)核酸分离与纯化的基础知识
1核酸分离与纯化的基本原则
(1)保持核酸一级结构的完整性
①避免物理因素对核酸的破坏
②避免化学因素对核酸的破坏
③防止核酸的生物降解
(2)制定合理的分离纯化方案
(3)提高核酸样品的纯度
2核酸分离的基本程序
(1)细胞的破碎
(2)核酸的分离
(3)核酸的浓缩
(4)核酸的洗涤
3核酸的鉴定
(1)浓度鉴定
(2)纯度鉴定
(3)完整性鉴定
4核酸的保存
(1) DNA的保存
(2) RNA的保存
(二)真核基因组DNA的分离与纯化
1真核基因组DNA分离与纯化的基本程序
2基因组DNA的分离方法
(1)酚抽提法
(2)甲酰胺裂解法
(3)玻棒缠绕法
3基因组DNA的纯化方法——凝胶电泳法
(1)原理
(2)类型
①琼脂糖凝胶电泳
②聚丙烯酰胺凝胶电泳
③脉冲场凝胶电泳
(3)凝胶中DNA片段的回收
(三)质粒DNA的提取与纯化
1质粒DNA提取与纯化的基本程序
2质粒DNA的提取方法
(1)碱裂解法
(2)煮沸裂解法
(3) SDS裂解法
3质粒DNA的纯化方法
(1)氯化铯-溴化乙锭密度梯度离心法
(2)聚乙二醇沉淀法
(3)层析法
(四)真核细胞RNA的分离与纯化
1总RNA的分离
2 mRNA的纯化
第六章 基因重组技术
一 教学目的
教师通过本章节的讲授，使学生理解下列基本理论和基础知识：
(一)基因重组有体内发生的自然重组和体外进行的人工重组两类。
(二)基因重组技术是根据基因自然重组的原理，在体外建立的一种对不同来源的DNA进行重新组合、克隆和筛选的技术。
(三)基因重组技术涉及目的基因与载体的酶切与连接、重组子导入受体细胞、重组子的筛选与鉴定。
(四)基因重组技术是实现基因诊断、基因治疗、生产基因工程药物和疫苗以及进行转
基因动、植物的技术基础。
二 教学目标
学生通过本章节的学习，达到下列教学目标：
(一) 掌握基因重组、基因克隆和基因重组技术的概念，工具酶的概念，限制性核酸内切酶的概念及其识别与切割序列的特点，载体的概念、类型及常用载体的特点，目的基因与载体连接的策略，重组子筛选与鉴定的方法及其原理。
(二)熟悉基因重组的基本程序，重组子导入细胞的方法，基因重组技术的应用领域。
(三)了解基因自然重组的类型，限制性核酸内切酶应用注意事项，人工染色体的特
点和用途，DNA测序技术。
三 教学内容
(一)基因重组概述
1基因重组的概念
2基因克隆的概念
3基因重组技术的概念
4基因重组的类型
(1)自然重组（体内重组）
(2)人工重组（体外重组）
3基因重组技术的基本程序
(二)工具酶
1工具酶的概念
2限制性核酸内切酶
(1)限制性核酸内切酶的概念
(2)限制性核酸内切酶的类型
(3)限制性核酸内切酶的命名原则
(4)Ⅱ类限制性内切酶识别与切割序列特点
①识别序列
②切口类型
③同裂酶
④同尾酶
(5)限制性核酸内切酶应用注意事项
①酶活力单位
②星号活力
(三)载体
1载体概述
(1)载体的概念
(2)载体的类型
(3)载体必备的条件
2质粒载体
(1)质粒载体的基本特性
(2) pBR322质粒
①结构特点
②构建过程
(3) pUC质粒系列
①结构特点
②优点
3噬菌体载体
(1)λ噬菌体载体
①类型
②构建过程
(2)柯斯质粒载体
①结构特点
②优点与用途
(3)单链DNA噬菌体载体——M13噬菌体载体
①结构特点
②用途
4病毒载体
(1) DNA病毒载体
(2) RNA病毒载体
①卸甲载体
②穿梭载体
5人工染色体
(四) DNA体外重组
1连接的策略
(1)粘性末端连接
(2)平头末端连接
(3)同聚体加尾连接
(4)人工接头连接
2连接反应
(五)重组子导入技术
1重组子导入原核细胞
(1)CaCl2法
(2)电穿孔法
(3)噬菌体将重组子导入原核细胞
2重组子导入真核细胞
(1)磷酸钙共沉淀法
(2)脂质体法
(3)DEAE-葡聚糖介导转染
(4)电穿孔法
(5)显微注射法
(6)基因枪
(7)病毒将重组子导入真核细胞
(六)重组子筛选与鉴定
1重组子筛选
(1)抗性标记筛选
(2)插入失活筛选
(3)a互补筛选
(4)标志补救筛选
2重组子鉴定
(1)直接电泳鉴定
(2)限制性核酸内切酶图谱分析
(3)PCR扩增鉴定
(4)菌落杂交鉴定
(5) DNA测序鉴定
(七)DNA重组技术的应用领域
(八) DNA测序技术
第七章 基因表达干扰技术
一 教学目的
教师通过本章节的讲授，使学生理解下列基本理论和基础知识：
(一)生物体在长期的进化过程中形成了对外源性基因入侵和内源性基因表达进行防
御和调控的一系列机制，其中之一就是对基因的表达进行干扰。
(二)基因表达干扰技术是通过对基因的复制、转录、转录本加工和翻译等环节进行
抑制，从而阻断特定基因表达的技术。
(三)基因表达干扰技术可用于某些疾病的基因治疗。
二 教学目标
学生通过本章节的学习，达到下列教学目标：
(一)掌握反义核酸技术与核酶的概念，RNA干扰的概念及其干扰机制。
(二)熟悉反义核酸技术的作用机制，核酶的类型、结构及其催化机制。
(三)了解基因表达干扰技术的应用领域，RNA干扰现象的发现历程。
三 教学内容
(一)反义核酸技术
1反义核酸技术的概念
2反义核酸技术的类型
3反义核酸的作用机制
(1)抑制DNA的复制
(2)抑制DNA的转录
(3)激活Rnase H
(4)抑制mRNA成熟（影响加帽和加尾）
(5)抑制mRNA剪接
(6)抑制mRNA翻译
4反义核酸技术的应用
(二)核酶与脱氧核酶
1核酶
(1)核酶的概念
(2)核酶的发现
(3)核酶的类型、结构与催化机制
①小分子核酶
锤头型核酶、发卡型核酶、丁肝病毒核酶
②内含子
Ⅰ型内含子、Ⅱ型内含子
③Rnase P
④剪接体
⑤核糖体
2脱氧核酶
(1)类型与结构特征
(2)催化特性
3核酶的应用
(三)RNA干扰
1RNA干扰的概念
2干扰现象的发现
3RNA干扰机制
(1) siRNA干扰机制
(2) miRNA干扰机制
第八章 核酸分子杂交技术
一 教学目的
教师通过本章节的讲授，使学生理解下列基本理论和基础知识：
(一)DNA双链的形成是在特定的理化条件下通过碱基配对实现的，维系碱基配对的
力是氢键。
(二)改变氢键形成的理化条件，将导致双链DNA解链形成单链DNA，此过程称为
变性；消除变性条件，具有碱基互补区域的单链DNA又可重新配对形成双链，
此过程称为复性。
(三)根据DNA分子变性和复性的原理，两条异质单链核酸分子通过碱基配对形成一
条双链杂交体的过程称为核酸杂交。
(四)根据核酸杂交原理，将一种核酸单链标记成为核酸探针，应用该核酸探针与另
一种核酸单链进行碱基配对，从而检测靶核酸序列的技术称为核酸杂交技术。
(五)核酸探针可分为DNA(包括cDNA)探针、RNA探针和寡核苷酸探针，探针的种
类不同，其标记方法也不同。
(六)核酸杂交可分为菌落杂交、斑点杂交、Southern印迹杂交、Northern印迹杂交和
原位杂交，不同的杂交方法具有不同的应用领域。
(七)杂交信号的检测方法取决于杂交探针的标记方法，放射性探针杂交信号的检测
用放射自显影方法，非放射性探针的杂交信号通过显色反应或化学发光反应进
行检测。
二 教学目标
学生通过本章节的学习，达到下列教学目标：
(一)掌握核酸杂交和核酸杂交技术的概念，核酸杂交的基本原理，核酸探针的概念
与类型，核酸探针的标记方法，核酸杂交的类型与基本程序。
(二)熟悉不同的探针标记方法中所使用的酶及其特性，核酸杂交信号的检测方法，
核酸杂交技术的应用领域。
(三)了解液相核酸杂交技术。
三 教学内容
(一)核酸杂交的原理
1核酸杂交的概念
2核酸杂交技术的概念
3核酸杂交的原理
(二)核酸探针
1核酸探针的概念
2核酸探针的类型
3核酸探针的标记
(1) DNA探针的标记
①缺口平移标记
②随机引物标记
③末端填充标记
④cDNA探针的PCR标记
(2) RNA探针的标记——转录标记
(3)寡核苷酸探针的标记
①5’末端标记
②3’末端标记
(三)核酸杂交
1核酸杂交的类型
(1)液相杂交
(2)固相杂交
①菌落杂交
②斑点杂交/狭缝杂交
③Southern印迹杂交
④Northern印迹杂交
⑤原位杂交⑥⑦⑧
2核酸杂交的基本程序
(1)核酸样品的制备
(2)核酸分子的转移
(3)核酸分子的固定
(4)预杂交
(5)杂交
(6)洗脱
3杂交信号的检测
(1)放射性探针——放射自显影
(2)非放射性探针
①显色反应检测
②化学发光检测
(五)核酸杂交技术的应用领域
第九章 聚合酶链反应及其衍生技术
一 教学目的
教师通过本章节的讲授，使学生理解下列基本理论和基础知识：
(一)聚合酶链反应是根据DNA复制的原理，在体外扩增特异性DNA片段的技术。
(二)聚合酶链反应的前提条件是所扩增的DNA片段的序列必需是已知的，扩增的片
段位于两段已知序列之间。
(三)聚合酶链反应的过程分为模板变性、引物退火和链的延伸三个步骤，重复这三个步骤可使目的DNA片段得到扩增。
(四)根据聚合酶链反应的原理，已发展了一系列以PCR为基础的衍生技术，这些技术适用于不同目的的PCR。
二 教学目标
学生通过本章节的学习，达到下列教学目标：
(一)掌握PCR的概念与原理，PCR反应体系，PCR的平台效应及其产生的原因，定
量PCR荧光信号检测的方法及其原理，PCR产物的检测方法及其原理。
(二)熟悉PCR反应条件，PCR衍生技术的原理及其应用。
(三)了解PCR引物设计的原则
三 教学内容
(一)聚合酶链反应（PCR）
1 PCR的概念
2 PCR的原理
3 PCR的过程
(1)变性
(2)退火
(3)延伸
4 PCR反应体系
(1)模板
(2)引物
(3)底物
(4) DNA聚合酶
(5)镁离子
(6)缓冲液
5 PCR反应条件
(1)反应温度
(2)反应时间
(3)循环次数
6 PCR的平台效应
(二) PCR衍生技术
1逆转录PCR
2巢式PCR
3定量PCR
4 PCR定点诱变
5原位PCR
6差异显示PCR
7连接酶链反应
8随机扩增多态性DNA
9核酸序列依赖性扩增
(三) PCR产物检测
1 PCR-RFLP
2等位基因特异性寡核苷酸探针杂交
3单链构象多态性
4变性梯度凝胶电泳
5融点曲线分析
第十章 基因芯片技术
一 教学目的
教师通过本章节的讲授，使学生理解下列基本理论和基础知识：
(一)基因芯片技术是在核酸杂交技术基础上发展起来的一种反向核酸杂交技术。
(二)基因芯片技术与计算机技术的结合，实现了核酸杂交过程的自动化，并具有实验条件高度统一、实验结果可比性强和实验信息产出率高的特点。
二 教学目标
学生通过本章节的学习，达到下列教学目标：
(一)掌握基因芯片的概念，基因芯片技术的应用领域。
(二)熟悉基因芯片的类型，基因芯片技术的检测程序。
(三)了解基因芯片的制备方法。
三 教学内容
(一)基因芯片的概念
(二)基因芯片的类型
(三)基因芯片的制备方法
1原位合成
(1)光导原位合成
(2)原位喷印合成
(3)分子印章压印合成
2点样法
(四)DNA芯片技术检测程序
(五)基因芯片技术的应用领域
第十一章 分子生物学检验技术的临床应用
（自学）