基因组学教学大纲
基因工程课程教学大纲
《基因工程》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:250380课程名称:基因工程英文名称:Gene Engineering课程类别:专业课(必修课)学时:45学时,27学时理论讲授,18学时实验,开课学期第五学期。
学分:2.0适用对象: 生物技术专业考核方式:考试(平时成绩占总成绩的30%)先修课程:生物化学,分子生物学,遗传学,细胞工程。
二、课程简介“基因工程”是生命科学的重要学科,课程的主要内容包括基因工程的基本原理和方法:目的基因的获得,基因克隆的工具酶、载体,重组分子、重组子的鉴定与表达。
课程的主要目的在于使学生掌握基因工程的意义、基因工程操作的基本理论,技术和应用,为今后开展基因工程研究打下理论基础。
Gene Engineering is one of the most important courses for life science students. The main content includes general theories and techniques: obtainment of the target gene, tool enzymes and vectors, molecule recombination, and its expression and test. The main purpose of the course is let students know significant, general theories, techniques and applications of Gene Engineering, so to make solidity knowledge base for further research.三、课程性质与教学目的基因工程是4年制生物技术专业的专业课。
本课程是现代生物技术中最主要的一门技术,同时与其他工程技术相辅相成。
《基因组学》课程教学大纲
《基因组学》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:0235204课程名称:基因组学英文名称:Genomics课程类别:选修课学时:28学分:1.5适用对象:生物技术等相关专业考核方式:N+2。
笔记10%,考试成绩占40%,平时成绩N占50%。
先修课程:生物化学、遗传学、基因工程、分子生物学。
二、课程简介基因组学是生物学科的基础课程,主要讲授基因组学的相关生物学基础、基因组学的基本原理与方法、理论与应用,介绍基因组学的发展动态。
三、课程性质与教学目的本课程为选修课。
要求学生一般掌握基因组学的基本原理与方法、理论与应用,了解基因组学的发展动态。
四、教学内容及要求第一章基因组学基础(3学时)(一)教学内容1、细胞组织与结构功能;细胞分裂。
2、DNA的分子生物学。
3、基因组顺序。
4、基因组学的应用前景。
5、染色体;染色体的带型;基因组。
6、细胞分裂。
(二)基本概念和知识点1、细胞分裂类型及过程。
2、人类染色体的带型分析。
3、原核生物和真核生物基因组。
(三)问题与应用(能力要求)1、细胞的结构与功能。
2、原核生物和真核生物基因组的差异。
(四)课后练习查阅有关资料,了解细胞的结构与功能。
(五)教学方法与手段讲授,课堂讨论。
第二章分子标记(3学时)(一)教学内容1、遗传标记的类型与特征;DNA标记的优势。
2、RFLP (Restriction fragment length polymorphism),限制性片段长度多态性;RFLP 基本操作步骤。
3、PCR (polymerase chain reaction)即多聚酶链式反应;DNA复制的原理;PCR技术;影响PCR的因素;引物设计的原则;PCR产物的检测和多态性分析。
4、RAPD (Random amplified polymorphic DNA)随机扩增多态DNA,RAPD与一般PCR 的主要差异;RAPD的检测5、AFLP(Amplified fragment length polymorphism)扩增性片段长度多态性;限制性片段的产生;限制性片段扩增;选择性扩增产物的检测。
药物基因组学教学大纲
药物基因组学教学大纲药物基因组学教学大纲药物基因组学是一门研究药物与基因之间相互作用的学科,通过对个体基因组的分析,可以预测药物反应的个体差异,并为个体化药物治疗提供依据。
药物基因组学的教学旨在培养学生对基因与药物相互作用的理解和应用能力,以提高药物治疗的效果和安全性。
一、基础知识1.1 基因组学基础学生需要了解基因组学的基本概念和研究方法,包括基因组测序技术、基因组数据库的应用等。
同时,学生还需要了解基因的结构和功能,以及基因表达调控的机制。
1.2 药物基因组学的发展历程学生需要了解药物基因组学的发展历程,包括关键的里程碑事件和重要的研究成果。
通过了解历史,学生可以更好地理解药物基因组学的重要性和应用前景。
1.3 药物基因组学的基本概念学生需要了解药物基因组学的基本概念,包括药物代谢酶、药物靶点、药物转运蛋白等。
同时,学生还需要了解基因多态性对药物反应的影响,以及药物基因组学在个体化药物治疗中的应用。
二、药物基因组学的实践应用2.1 药物代谢酶与药物反应学生需要了解常见的药物代谢酶及其基因多态性对药物代谢的影响。
通过学习药物代谢途径和代谢酶的基因多态性,学生可以预测个体对某些药物的代谢能力,从而调整药物剂量,提高药物治疗的效果和安全性。
2.2 药物靶点与药物反应学生需要了解药物靶点的基因多态性对药物反应的影响。
通过学习药物靶点的基因多态性,学生可以预测个体对某些药物的敏感性,从而调整药物剂量,提高药物治疗的效果和安全性。
2.3 药物转运蛋白与药物反应学生需要了解药物转运蛋白的基因多态性对药物转运的影响。
通过学习药物转运蛋白的基因多态性,学生可以预测个体对某些药物的吸收、分布和排泄的差异,从而调整药物剂量,提高药物治疗的效果和安全性。
三、个体化药物治疗3.1 药物基因组学在临床中的应用学生需要了解药物基因组学在临床中的应用,包括基因检测技术的选择和应用、药物剂量的个体化调整、药物选择的个体化指导等。
基因组学的教学备课教案
基因组学的教学备课教案一、教学目标在完成本节课的学习后,学生应能够:1. 理解基因组学的概念及其在生命科学中的重要性;2. 掌握基因组学研究的基本原理和方法;3. 熟悉基因组学领域的前沿研究和应用。
二、教学重点1. 基因组学的概念和基本原理;2. 基因组学研究的方法和技术;3. 基因组学的应用和前沿研究。
三、教学内容及安排1. 引入(10分钟)通过展示有关基因组学的图片或视频,激发学生对基因组学的兴趣,并了解其在现代生命科学中的重要性。
2. 概念讲解(20分钟)2.1 基因组学的定义和意义:- 基因组学是研究生物体整体基因组结构、功能和演化的学科,对于理解生物的遗传性状和疾病的发生机制具有重要意义。
- 基因组学的发展为疾病诊断、药物研发以及生物多样性保护等方面提供了重要的工具和方法。
2.2 基因组学的研究对象:- 基因组是指染色体上的所有基因和非编码DNA序列的总和。
- 通过对基因组的研究,可以揭示基因之间的相互作用、基因调控网络以及基因组结构和功能的演化规律。
3. 方法和技术介绍(40分钟)3.1 基因组测序技术:- 介绍Sanger测序和高通量测序技术的原理和应用。
- 讲解基因组测序的步骤和数据分析方法,并展示相关实例。
3.2 基因组注释和功能分析:- 介绍基因组注释的概念和方法,包括基因识别、ORF预测、编码区域注释等。
- 讲解功能分析的基本原理和常用工具,如GO、KEGG分析等。
4. 重点应用案例分析(30分钟)4.1 疾病诊断和治疗:- 通过基因组测序和分析,可以帮助医生进行疾病诊断和制定个体化治疗方案。
- 以肿瘤个体化治疗为例,介绍基因组学在临床应用中的意义和挑战。
4.2 生物多样性保护:- 基因组学可以帮助研究人员了解物种的遗传多样性和进化历史。
- 以保护濒危物种和研究其适应性进化为例,介绍基因组学在生物多样性保护中的应用。
5. 总结与展望(10分钟)通过课堂讨论和互动,总结基因组学的重要性和应用前景,鼓励学生参与基因组学研究以及探索更多基因组学应用的可能性。
基因组学实验教学教案
参考文献
在编写基因组学实验 教学教案过程中,参 考了大量相关文献和 资料,这些资料为教 案提供了重要的支持, 确保了教案的科学性 和可靠性。
基因组学实验教学教案的重要性
培养科研素 养
提高实验能力
促进科技发 展
拓展实验方法
未来人才培 养
科学教学设计
基因组学实验教学教案的影响
学生实验能力提升
掌握实验技能 培养科学精神
基因组编辑技术
01 CRISPR/Cas9工具
基因组编辑关键工具
02 定点编辑
精准基因修改
03 革命性意义
技术发展前景
细胞培养实验
细胞生长
细胞培养条件影响 生长曲线测定
细胞分化
干细胞分化实验 细胞标记技术
细胞增殖
增殖周期研究 细胞凋亡检测
细胞培养实验
细胞培养实验是研究细胞生长、分化和增殖等现 象的实验方法,广泛应用于生物医学研究领域。 通过细胞培养实验,可以深入了解细胞生物学特 性,为药物筛选、疾病治疗等方面的研究提供重 要参考。
基因组学实验在农业中的应用
农业育种
作物改良
利用基因组信息选育优质、 高产、抗病的新品种。
通过基因编辑技术改良作 物特性,在提高产量的同 时降低对化学农药和化肥 的依赖。
疾病防控
利用基因组学技术研究病 原体基因组,有效防控农 作物疾病的爆发。
基因组学实验在环境研究中的 应用
01 环境污染监测
监测环境中的污染物,防止环境污染对生态 系统和人类健康造成损害。
02 生态保护
通过基因组学实验研究物种多样性、基因流 动等生态学问题,保护和恢复生态系统平衡。
03
基因组学实验在科研创新中的应用
基因工程 教学大纲
基因工程理论课教学大纲基因工程理论课共39学时,教学内容、结构、知识点和教学课时安排如下:第一章基因工程概述(3学时)第一节基因工程的概念与基本流程(1学时)一、基因工程的概念二、基因工程的基本流程重点讲述基因工程的概念和基因工程的基本流程。
第二节基因工程的发展简史(1学时)一、基因工程诞生的背景二、基因工程的诞生三、基因工程的发展简单介绍基因工程的诞生背景、诞生过程和发展简史。
第三节基因工程的研究意义和应用(1学时)一、基因工程在基因功能研究中的应用二、基因工程在工业领域的应用三、基因工程在农业领域的应用四、基因工程在医药领域的应用分别介绍基因工程在基础生命科学研究、工农业生产和医学研究及临床实践中的应用,以学生讨论的方式进行。
第二章基因工程的工具酶和载体(8学时)第一节基因工程的工具酶(2学时)一、限制性核酸内切酶二、DNA连接酶三、DNA聚合酶四、碱性磷酸酶五、末端脱氧核苷酸转移酶六、其他工具酶本节内容是重点。
重点介绍基因工程常用的工具酶,包括限制性核酸内切酶,DNA 连接酶,DNA聚合酶,碱性磷酸酶和末端转移酶。
让学生熟悉和掌握这些工具酶的用途,以学生课堂的形式讲述。
第二节克隆载体(3学时一、质粒载体二、噬菌体载体三、黏粒载体四、人工微小染色体主要介绍基因工程常用的克隆载体的概念和类型,包括质粒载体、噬菌体载体、粘粒载体和人工微小染色体。
重点是质粒和噬菌体载体。
结合学生课堂的形式进行。
第三节表达载体(3学时)一、原核细胞表达载体二、真核细胞表达载体主要介绍表达载体构成的基本条件以及常用的高效表达系统,包括T7启动子系统,融合蛋白表达系统和真核质粒表达系统。
本节内容是难点也是重点。
以老师讲解为主,结合讨论和例题分析的形式帮助同学们理解和掌握。
第三章目的基因的制备与鉴定(8学时)第一节从基因文库获取目的基因(2学时)一、基因组文库的构建与筛选二、cDNA文库的构建与筛选主要介绍基因组文库和cDNA文库的概念和构建过程。
基因工程教学大纲
基因工程教学大纲第一部分:引言基因工程教学大纲是指在基因工程课程中所要涵盖的内容、学习目标和教学方法的总结和规划。
准确编写一份符合教学要求、达到教学目标的基因工程教学大纲对于提高教学质量、培养高素质人才具有重要意义。
本文将针对基因工程教学大纲的编写提供一些建议和指导。
第二部分:基因工程教学大纲的编写原则1. 确定教学目标在编写基因工程教学大纲时,首先要明确教学目标。
教学目标既包括知识和技能的掌握,也包括学生的思维能力和创新能力的培养。
教学目标应该具体明确、量化可测,并与教学内容和评价方式相匹配。
2. 合理安排教学内容基因工程教学内容应综合考虑基因学、生物工程学、分子生物学等学科的知识和技能要求,侧重于培养学生的实践能力和解决问题的能力。
内容安排应有层次感,逐步扩展学生的知识和思维广度,在强化基础知识的同时注重应用和拓展。
3. 设计科学的教学方法教学方法是达到教学目标的重要手段。
基因工程课程应注重理论和实践相结合,提倡启发式教学和探究式学习。
教师可以采用案例教学、小组合作学习、实验操作等多种教学方法,引导学生积极参与课堂教学活动,培养他们的科研能力和创新精神。
4. 设定评价方式教学大纲中应明确评价标准和评价方式,用于衡量学生的学习效果和教学质量。
评价方式可以包括考试、作业、实验报告、小组项目等多种形式,既注重对知识掌握的考查,也注重对思维能力和实践能力的评估。
第三部分:基因工程教学大纲的具体内容1. 基本概念和基础知识介绍基因工程的定义、历史背景和相关伦理道德原则,讲解基因、DNA、蛋白质等基本概念和相关实验技术,包括基因克隆、DNA测序、PCR扩增等。
2. 基因工程技术和应用介绍基因工程技术的原理和方法,包括基因插入、基因转导、基因编辑等,讲解基因工程在农业、医学和环境保护等领域的应用,如转基因作物、基因治疗和污染修复等。
3. 基因工程实验操作培养学生的实验操作能力,设计基因工程相关的实验项目,包括基因克隆、蛋白质表达和分离、转基因植物的构建等实验操作。
本科遗传学教学大纲
本科遗传学教学大纲本科遗传学教学大纲遗传学是生物学的重要分支领域,研究基因在遗传传递中的作用和规律。
本科遗传学教学大纲旨在为学生提供系统的遗传学知识,培养学生的科学思维和实践能力,为他们未来的科研和职业发展奠定基础。
一、引言遗传学的起源可以追溯到19世纪末的格雷戈尔·孟德尔的豌豆杂交实验。
通过孟德尔的实验,我们了解到基因的存在和遗传规律。
遗传学的发展经历了多个重要里程碑,如克隆技术的发明、人类基因组计划的启动等。
本科遗传学教学大纲将帮助学生了解这些里程碑,认识到遗传学对人类社会的重要性。
二、基础遗传学1. 遗传学的基本概念介绍遗传学的基本概念,包括基因、染色体、基因型和表型等。
通过案例分析和实验,让学生理解基因在遗传传递中的作用。
2. 孟德尔遗传学详细介绍孟德尔的豌豆杂交实验,解释孟德尔定律的含义和遗传规律。
通过实验,让学生亲自进行杂交实验,体验遗传规律的发现过程。
3. 分子遗传学介绍DNA的结构和功能,讲解基因的复制、转录和翻译过程。
通过实验,让学生了解分子遗传学的实验方法和技术。
三、进阶遗传学1. 遗传变异和突变介绍遗传变异和突变的概念,讲解突变的类型和机制。
通过案例分析,让学生了解突变在遗传变异中的作用。
2. 遗传连锁和基因图谱详细介绍遗传连锁和基因图谱的概念和原理。
通过实验,让学生学会构建基因图谱和解读遗传连锁。
3. 遗传学与人类健康讲解遗传学在人类健康中的应用,如遗传性疾病的诊断和治疗。
通过案例分析,让学生了解遗传疾病的发生机制和预防措施。
四、前沿遗传学1. 基因组学介绍基因组学的概念和发展,讲解基因组测序和基因组编辑技术。
通过案例分析,让学生了解基因组学在科学研究和医学领域的应用。
2. 表观遗传学讲解表观遗传学的概念和研究内容,解释表观遗传调控的机制。
通过实验,让学生了解表观遗传学的实验方法和技术。
3. 生物技术与遗传工程介绍生物技术和遗传工程的概念和应用。
通过案例分析,让学生了解生物技术和遗传工程在农业、医学和环境保护等领域的应用。
药物基因组学教学大纲要求
药物基因组学教学大纲要求药物基因组学是一门研究基因与药物相互作用的学科,它将基因组学与药物学相结合,旨在通过研究个体基因差异对药物反应的影响,为个体化药物治疗提供科学依据。
药物基因组学的教学大纲要求是指在教学中应包括哪些内容和要求学生达到什么样的学习目标。
本文将对药物基因组学教学大纲要求进行探讨。
一、基础知识药物基因组学的教学大纲要求学生掌握基础知识,包括基因组学、药物学、遗传学等相关学科的基本理论和概念。
学生需要了解基因的结构、功能和遗传变异的机制,以及药物的作用机制、代谢途径和药物与基因的相互作用等内容。
此外,学生还应了解药物基因组学的研究方法和技术,如基因芯片、高通量测序等。
二、药物基因组学的应用药物基因组学的教学大纲要求学生了解药物基因组学在临床实践中的应用。
学生需要了解药物基因组学在药物研发、个体化药物治疗和药物安全性评价等方面的应用。
例如,学生需要了解如何利用个体基因差异预测药物疗效和不良反应,以及如何根据个体基因型调整药物剂量等。
此外,学生还应了解药物基因组学在药物相互作用、药物代谢途径和药物转运等方面的应用。
三、伦理和法律问题药物基因组学的教学大纲要求学生了解与药物基因组学相关的伦理和法律问题。
学生需要了解个体基因信息的保护和隐私问题,以及药物基因组学研究的伦理审查和知情同意等问题。
此外,学生还应了解药物基因组学在临床实践中的法律规定和监管要求,以及相关的伦理和法律责任。
四、科研和实践技能药物基因组学的教学大纲要求学生具备科研和实践技能。
学生需要了解药物基因组学的研究方法和技术,如基因表达谱分析、基因型-表型关联研究等。
此外,学生还应具备基本的实验技能,如基因测序、PCR扩增等。
同时,学生还应具备数据分析和解读的能力,能够利用统计学方法分析和解释实验结果。
总之,药物基因组学的教学大纲要求学生掌握基础知识,了解药物基因组学的应用,了解与药物基因组学相关的伦理和法律问题,以及具备科研和实践技能。
基因工程教学大纲
基因工程教学大纲一、前言基因工程是现代生物技术领域的重要学科之一,通过对基因的分析、操作和调控,实现了许多前所未有的生物学研究和应用。
本教学大纲将系统介绍基因工程的基本概念、原理、方法和应用,旨在帮助学生全面了解基因工程领域的知识,为他们将来从事相关研究和工作奠定坚实基础。
二、课程目标1. 熟悉基因工程的基本概念和发展历史;2. 掌握基因工程的主要原理和技术方法;3. 理解基因工程在农业、医学、工业等领域的应用;4. 培养学生的团队合作、实验设计和科学研究能力。
三、主要内容1. 基因工程概论1.1 基因工程的定义和基本原理1.2 基因工程的发展历史和意义1.3 基因工程与传统遗传学的区别和联系2. 基因工程技术2.1 重组DNA技术2.1.1 限制性内切酶和DNA连接酶的作用2.1.2 DNA片段的电泳分离和纯化2.2 基因克隆技术2.2.1 质粒载体的构建和筛选2.2.2 载体DNA的转染和表达2.3 基因编辑技术2.3.1 CRISPR/Cas9系统原理和应用2.3.2 基因组编辑的伦理和风险3. 基因工程应用3.1 农业领域的基因工程3.1.1 转基因作物的开发和安全性评价3.1.2 基因编辑技术在植物育种中的应用3.2 医学领域的基因工程3.2.1 基因治疗和基因诊断技术3.2.2 个性化医疗和基因组学研究3.3 工业领域的基因工程3.3.1 酶工程和微生物发酵技术3.3.2 基因工程产品的生产和市场应用四、教学方法1. 理论授课:介绍基因工程的基本概念和原理;2. 实验操作:进行重组DNA、基因克隆和基因编辑等实验;3. 论文研讨:就基因工程的最新研究成果展开讨论;4. 课外阅读:推荐相关文献和资料供学生深入学习。
五、评价方式1. 平时表现:包括出勤、课堂参与和实验操作等;2. 作业成绩:包括理论作业和实验报告成绩;3. 期末考核:进行知识的笔试和实践技能测试。
六、参考教材1. 《基因工程导论》常晓燕,高等教育出版社,2015;2. 《基因工程原理与技术》周志刚,科学出版社,2018;3. 《基因工程应用手册》张三,人民军医出版社,2019。
基因组学与蛋白质组学
《基因组学与蛋白质组学》课程教学大纲学时:40学分:2.5理论学时:40实验学时:0面向专业:生物科学、生物技术课程代码:B7700005先开课程:生物化学、分子生物学课程性质:必修/选修执笔人:朱新产审定人:第一部分:理论教学部分一、课程的性质、目的和任务《基因组学与蛋白质组学》是随着生物化学、分子生物学、结构生物学、晶体学和计算机技术等的迅猛发展而诞生的,是融合了生物信息学、计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域。
是当今生命科学研究的热点与前沿领域。
由于基因组学与蛋白质组学学科的边缘性,所以本课程在介绍基因组学与蛋白质组学基本基本技术和原理的同时,兼顾学科发展动向,讲授基因组与蛋白组学中的热点和最新进展,旨在使学生了解现代基因组学与蛋白质组学理论的新进展并为相关学科提供知识和技术。
二、课程的目的与教学要求通过本课程的学习,使学生掌握基因组学与蛋白质组学的基本理论、基础知识、主要研究方法和技术以及生物信息学和现代生物技术在基因组学与蛋白质组学上的应用及典型研究实例,熟悉从事基因组学与蛋白质组学的重要方法和途径。
努力培养学生具有科学思维方式、启发学生科学思维能力和勇于探索,善于思考、分析问题的能力,激发学生的学习热情,并通过学习提高自学能力、独立思考能力以及科研实践能力,为将来从事蛋白质的研究奠定坚实的理论和实践基础。
三、教学内容与课时分配第一篇基因组学第一章绪论(1学时)第一节基因组学的研究对象与任务;第二节基因组学发展的历程;第三节基因组学的分子基础;第四节基因组学的应用前景。
本章重点:1. 基因组学的概念及主要任务;2. 基因组学的研究对象。
本章难点:1.基因组学的应用及发展趋势;2.基因组学与生物的遗传改良、人类健康及生物进化。
建议教学方法:课堂讲授和讨论思考题:查阅有关资料,了解基因组学的应用发展。
第二章人类基因组计划(1学时)第一节人类基因组计划的诞生;第二节人类基因组研究的竞赛;第三节人类基因组测序存在的缺口;第四节人类基因组中的非编码成分;第五节人类基因组的概观;第六节人类基因组多样性计划。
基因组学教学备课教案基因组与基因调控
基因组学教学备课教案基因组与基因调控基因组学教学备课教案一、引言基因组学是研究生物体所有基因的组成、组织、表达和调控的学科,它对于理解生物体的生命活动与功能具有重要意义。
为了提高基因组学教学效果,本教案将重点围绕基因组和基因调控展开。
二、教学目标1. 了解基因组的概念、组成和结构。
2. 掌握基因组学研究的意义和方法。
3. 理解基因调控的概念和机制。
三、教学重点1. 基因组的组成和结构。
2. 基因组学的意义和研究方法。
3. 基因调控的概念和机制。
四、教学内容1. 基因组的组成和结构基因组是生物体内所有基因的总和,包括DNA、RNA等。
基因组由线性排列的核酸链组成,可以分为基因和非基因区域。
基因是决定生物体性状和功能的基本遗传单位,非基因区域则包含调控元件和反应元件。
2. 基因组学的意义和研究方法基因组学的研究可以深入了解生物体的遗传信息和调控网络,有助于揭示基因与表型之间的关系,为疾病的诊断、治疗和基因工程等方面提供理论依据。
常用的基因组学研究方法包括基因组测序、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等。
3. 基因调控的概念和机制基因调控是指调节基因表达的过程,通过控制基因的转录和翻译活性来影响蛋白质的合成。
基因调控可以通过多种机制实现,包括转录因子的结合和转录激活、DNA甲基化和组蛋白修饰等。
五、教学方法1. 创设情境引导学生主动参与学习,如通过基因组学研究案例的讨论和分析。
2. 利用多媒体教学手段,展示基因组和基因调控的相关图表、数据和视频资料。
3. 开展小组讨论和合作学习,促进学生的互动和交流。
4. 进行实验操作和观察,加深学生对基因组学实践的理解和应用能力。
六、教学评价1. 设计基因组学相关的课后作业和测验,检验学生对基因组学知识的掌握程度。
2. 利用个人报告、小组项目或实验报告等方式,评价学生的学术研究能力和团队合作能力。
3. 定期进行课堂互动和口头提问,了解学生的学习进度和理解情况。
七、课堂延伸为了使学生能够更深入地理解基因组学,引导学生进行相关实践和研究项目,如基因组测序实验、转录组分析等。
基因工程教学大纲
基因工程教学大纲引言:基因工程是近年来迅速发展的学科领域,它对人类社会的发展产生了重要影响。
为了适应时代的需求,设计一份全面而系统的基因工程教学大纲是至关重要的。
本文将按照科学规范和教学需求,为基因工程课程设计一份教学大纲。
一、课程概述1.1 课程名称:基因工程1.2 学分:3学分1.3 先修课程:生物学、遗传学1.4 课程性质:必修课程二、课程目标2.1 理论目标:2.1.1 了解基因工程的发展历程和主要研究领域。
2.1.2 理解重要基因工程技术的原理和应用。
2.1.3 掌握基因工程实验技术和数据分析方法。
2.2 实践目标:2.2.1 培养科学研究和实验操作的能力。
2.2.2 提高信息搜索与科学写作的能力。
2.2.3 培养团队合作和项目管理能力。
三、教学内容和安排3.1 基因工程概述3.1.1 定义和发展历程3.1.2 基因工程在农业、医学和环境领域中的应用3.1.3 基因工程伦理与法律问题3.1.4 基因工程与社会发展3.2 DNA重组技术3.2.1 DNA结构与功能3.2.2 基因克隆技术3.2.3 DNA测序和合成技术3.2.4 基因组编辑技术3.3 基因工程应用3.3.1 转基因植物和转基因动物3.3.2 基因治疗和基因诊断3.3.3 基因工程在环境修复中的应用3.3.4 基因工程在能源生产中的应用3.4 基因工程实验技术3.4.1 DNA提取和纯化技术3.4.2 PCR技术3.4.3 DNA凝胶电泳3.4.4 基因组分析技术3.5 数据分析与文献检索3.5.1 基因数据分析软件的使用与比对3.5.2 基因数据库检索与利用3.5.3 资料整理与科学写作方法四、教学方法4.1 理论授课4.1.1 知识点讲解与示范4.1.2 案例分析与讨论4.1.3 学生主动学习与互动交流4.2 实验操作和实践训练4.2.1 实验指导与操作规范4.2.2 实验数据分析与报告撰写4.2.3 团队合作与交流4.3 课堂讨论与辩论4.3.1 学生主题报告4.3.2 学术论文讨论与评论4.3.3 伦理与法律问题辩论五、评价方式5.1 学生的平时表现(占总评成绩的30%)5.2 实验报告与成果展示(占总评成绩的30%)5.3 期末考试(占总评成绩的40%)六、教材和参考资源6.1 教材:-《基因工程导论》-《基因工程与生物技术实验教程》-《基因工程实验指导与操作手册》6.2 参考资源:-学术期刊论文-基因工程相关网站-教学实验室设备和工具书籍结语:通过本教学大纲的实施,学生将全面了解基因工程的理论与实践,掌握基础的实验技术和科学研究方法。
基因组学教学大纲
基因组学教学大纲基因组学教学大纲附件1:二、课程性质、地位和任务《比较基因组学》是在基因组图谱和序列分析的基础上,对已知基因和基因的结构进行比较,了解基因的功能,表达调控机制和物种进化过程的学科。
它通过对不同物种的基因组数据进行比较分析,揭示彼此的相似性和差异性,以了解不同物种间进化上的差异。
进行基因组比较分析时,研究并不仅限于基因编码区,还扩展到对序列相似性的分析、基因位置的比较、基因编码区长度或外显子数的变异、基因组上非编码区的比例、进化关系较远的物种间高度保守区域的比较分析等等(例如从最简单的细菌到非常复杂的人类基因组之间的比较)。
比较基因组学和其它相关学科(如分子生物学、生物信息学和遗传学等)的交叉渗透,起着承前启后的作用,对这些学科的基础理论研究和生产实践都将产生巨大的影响。
通过本课程的学习,希望使学生了解比较基因组学在生物学研究领域的重要地位,发展现状,能够全面掌握基因组学的发展历史,病毒、原核生物和真核生物的基因组结构,基因组水平上的遗传图谱与物理图谱的绘制,基因组的测序与序列组装,基因组的比较分析,基因组水平的表达与调控以及基因组进化的分子机制以及进化模式。
三、课程基本要求理论和知识方面:通过课程讲授,使学生了解比较基因组学诞生的背景、发展概况和应用前景;掌握比较基因组学的基本理论和基本分析方法,包括基因组的结构、基因组水平上的遗传物理图谱绘制、基因组的测序与组装、基因组水平的基因表达与功能研究、基因组的比较分析(外显子数目、共线性分析、基因组上非编码区的变异)、基因组与生物进化等。
能力和技能方面:以系统的理论知识学习为主,并以课堂讨论当前不断发展的基因组学新知识和新动态为辅助内容,在了解掌握基因组学基本知识的基础上,针对该学科的特点,要求学生能够进行简单的比较基因组学分析。
同时注意培养分析思考问题的能力,能运用比较基因组学知识分析鉴定重要的功能基因,并在课堂上介绍当前一些领域的最新动态。
基因组学 教学大纲
基因组学一、课程说明课程编号:280311Z10课程名称:基因组学/Genomics课程类别:专业教育课程学时/学分:32/2先修课程:细胞生物学、生物化学、分子生物学适应专业:生物科学教材、教学参考书:1. 杨金水主编.基因组学(第三版).北京:高等教育出版社.2013;2. 宋方洲主编.基因组学.北京:军事医学科学出版社.2011;3. 胡维新主编.医学分子生物学(第二版).北京:科学出版社.2014.二、课程设置的目的意义基因组学是在基因组水平上研究基因组结构和功能的科学,是当代生命科学发展最为迅速的学科之一。
本课程的主要任务是使学生掌握基因组学的基本理论和基本知识,熟悉基因组学在医学中的应用,了解基因组学的主要新进展。
三、课程的基本要求基本理论和基本知识:1. 掌握基因组学的概念。
熟悉研究基因组学的意义;人类基因组计划。
了解基因组学的历史发展阶段;后基因组学。
2. 掌握遗传图与物理图的概念;遗传作图标记;连锁分析。
熟悉人类遗传图。
了解水稻遗传图。
3. 掌握辐射杂种作图。
熟悉限制性作图;基于克隆的基因组作图;原位染色体连锁图。
了解基因组整合图。
4. 掌握第二代和第三代DNA测序的原理;基因组测序的策略;作图法测序与序列组装;人类基因组测序与组装。
熟悉鸟枪法测序与序列组装;不同测序路线与序列组装策略的比较;基因组测序的其他路线。
5. 掌握根据基因结构特征搜寻基因;同源基因查询;实验确认基因;计算机预测基因功能。
熟悉蛋白质结构域在功能预测中的意义;根据协同进化注释基因功能;基因功能检测;高通量基因功能的研究方法。
了解基因的命名与分类;功能基因组学。
6. 掌握基因组的起源;基因与基因组加倍;外显子洗牌;DNA水平转移。
熟悉重复基因的命运;非编码序列的扩张。
了解比较基因组学。
7. 掌握分子系统发生学的概念;DNA系统发生树。
熟悉分子系统发生学与生物进化。
了解基因组与生物多样性。
8. 掌握疾病基因组研究策略。
功能基因组学课程教学大纲
功能基因组学课程教学大纲Course Outline课程基本信息(Course Information)课程代码学时学分 BI383 32 2 (Course Code) (Credit Hours) (Credits) (中文)功能基因组学课程名称(Course Name) Introduction of functional genomics课程性质培养计划课程 (Course Type)授课对象(TargetAudience)授课语言(Language of 中文或英文Instruction)开课院系 (School)先修课程无 (Prerequisite)授课教师课程网址 (自动生成) (Teacher) (Course Webpage)从“功能基因组学”视角探讨现代分子生物学进展。
介绍在基因组学、转录组学、蛋白质组学和生物信息学背景下,涌现的新方法和新思路。
*课程简介本课程将丰富以生物学为主要背景学生的组学知识体系,帮助学生掌(Description) 握获取和分析海量数据的基本方法。
介绍若干微生物组学的前沿课题,以期引发学生对生命科学的研究兴趣,启发学生的独立思考能力。
This Course offers a timely summary of the principles, approaches, andapplications of functional genomics. It presents a comprehensive review ofmicrobial functional genomics, covering next-generation sequencing, *课程简介microbial genome sequencing, applied bioinformatics analysis, RNA-seq (Description) transcriptome. With the small projects about microbial functional omics, itprovides interesting homework for the undergraduate students with a major or minor in the field of Microbiology, Bioengineering, MolecularBiology and Bioinformatics.课程教学大纲(course syllabus)(1) 功能基因组学的概述,了解分子生物学的中心法则及、人类基因组计划、人类微生物组学计划等国际重要项目,了解功能基因组学的产生与发展。
《基因组学与蛋白质组学》课程教学大纲(含实验)
《基因组学与蛋白质组学》课程教学大纲(含实验)一、课程基本情况课程编号:133F04G 学分:2 周学时:6 总学时:51 开课学期:3.1开课学院:海洋学院英文名称:Genomics and Proteomics适用专业:海洋人才创新班和生物技术课程类别:专业方向模块课课程修读条件:生物化学,分子生物学网络课程地址: 无所属基层学术组织:生物与海洋科学系二、课程简介基因组和蛋白质组学是当今生命科学研究的热点与前沿。
本课程基因组和蛋白质组的基本概念入手,重点介绍了这一崭新领域的诞生与发展,并以具体的研究成果为例,详细介绍了相关技术及应用进展。
包括分子标记、比较基因组学、表观基因组学、蛋白质组学基础知识与研究技术(双向电泳、生物质谱、多维液相等)、生物信息学等。
本课程是分子生物学的延伸课程,为毕业设计以及研究生学习奠定基础。
三、教学目标知识目标:通过对本课程学习,要求学生掌握基因组和蛋白质组相关技术原理,为进一步学习有关专业课程奠定基础。
能力目标:提高学生的抽象思维能力、科学实验能力,特别是要注意加强培养学生的创新意识和创新能力。
素质目标:培养学生的科学思想素质,培养学生对认识细胞的生命活动强烈的追求和探索精神。
四、教学内容及学时分配第一章基因组学(6学时)基本内容:第一节基因组,第二节分子标记,第三节大规模测序技术教学目标:掌握基因组结构、分子标记种类(3学时)、人类基因组计划以及大规模测序原理(3学时)。
教学方法:课堂教学课外任务和要求:以课堂内容作延伸阅读。
第二章转录组学(5学时)基本内容:转录组学概念和研究内容教学目标:了解转录组测序技术(2学时)、基因表达差异研究技术、RNAi技术(3学时)。
教学方法:课堂教学课外任务和要求:以课堂内容作延伸阅读。
第三章蛋白质组学(6学时)基本内容:第一节酵母双杂交技术(2学时);第二节双向电泳技术(2学时);第三节蛋白芯片技术(2学时)。
教学目标:了解各种技术原理。
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附件1:
二、课程性质、地位和任务
《比较基因组学》是在基因组图谱和序列分析的基础上,对已知基因和基因的结构进行比较,了解基因的功能,表达调控机制和物种进化过程的学科。
它通过对不同物种的基因组数据进行比较分析,揭示彼此的相似性和差异性,以了解不同物种间进化上的差异。
进行基因组比较分析时,研究并不仅限于基因编码区,还扩展到对序列相似性的分析、基因位置的比较、基因编码区长度或外显子数的变异、基因组上非编码区的比例、进化关系较远的物种间高度保守区域的比较分析等等(例如从最简单的细菌到非常复杂的人类基因组之间的比较)。
比较基因组学和其它相关学科(如分子生物学、生物信息学和遗传学等)的交叉渗透,起着承前启后的作用,对这些学科的基础理论研究和生产实践都将产生巨大的影响。
通过本课程的学习,希望使学生了解比较基因组学在生物学研究领域的重要地位,发展现状,能够全面掌握基因组学的发展历史,病毒、原核生物和真核生物的基因组结构,基因组水平上的遗传图谱与物理图谱的绘制,基因组的测序与序列组装,基因组的比较分析,基因组水平的表达与调控以及基因组进化的分子机制以及进化模式。
三、课程基本要求
理论和知识方面:
通过课程讲授,使学生了解比较基因组学诞生的背景、发展概况和应用前景;掌握比较基因组学的基本理论和基本分析方法,包括基因组的结构、基因组水平上的遗传物理图谱绘制、基因组的测序与组装、基因组水平的基因表达与功能研究、基因组的比较分析(外显子数目、共线性分析、基因组上非编码区的变异)、基因组与生物进化等。
能力和技能方面:
以系统的理论知识学习为主,并以课堂讨论当前不断发展的基因组学新知识和新动态为辅助内容,在了解掌握基因组学基本知识的基础上,针对该学科的特点,要求学生能够进行简单的比较基因组学分析。
同时注意培养分析思考问题的能力,能运用比较基因组学知识分析鉴定重要的功能基因,并在课堂上介绍当前一些领域的最新动态。
课堂教学、课堂讨论、国内外发展动态介绍是基本学习方法。
四、课程内容及学时分配
第一章绪论(3学时)
教学基本要求:通过对引论的学习,明确比较基因组学的含义,比较基因组学的研究对象、内容和课程的主要任务,了解比较基因组学的发展历程及其展望,为学习好本门课程奠定良好基础。
教学重点和难点:基因组学及比较基因组学的产生及概念,比较基因组学的研究内容
教学方法与手段:多媒体教学、自学与课堂讨论相结合
第一节基因组学与(比较基因组学)的含义、研究范畴和发展历程
第二节病毒、原核生物和真核生物基因组的特点
第三节人类基因组计划
第四节其他模式生物基因组和遗传标记简介
第二章基因组测序与序列组装(6学时)
教学目的:学习掌握DNA测序技术的方法基本原理(第一代测序技术、高通量测序技术和第三代测序技术),比较各代测序技术的基本特点;序列组装、注释的基本方法和常用生物信息学平台;高通量测序技术的应用范畴及案例分析
教学重点和难点:链终止法、化学终止法的原理;高通量测序技术的基本原理(重点在Illumina测序与Solid测序);第二代测序技术的应用(DNA测序, RNA测序和表观基因组研究)及案例分析;第三代测序技术原理和特点(纳米孔的单分子测序技术的原理和特点);序列组装、注释的基本方法和常用生物信息学平台;
教学方法与手段:多媒体教学、自学与课堂讨论相结合
讲授要点:
第一节第一代测序技术
(一)链终止法
(二)化学降解法
第二节高通量测序技术
(一)Roche 454 焦磷酸测序
(二)Illumina Solexa 合成测序
(三)ABI SOLiD 连接法测序
第三节第三代测序技术
第四节基因组序列的组装与注释
(一)基因组序列的组装
(二)基因组序列的注释
第五节高通量测序技术的应用范畴及案例分析
(一) DNA测序:全基因组de novo测序,基因组重测序,宏基因组测序,人类外显子组捕获测序(二) RNA测序:转录组测序、小RNA测序、电子表达谱测序
(三)表观基因组研究:ChIP-Seq,DNA甲基化测序
第六节模式物种与比较基因组学的基本术语
第三章基因组功能与注释(3学时)
教学目的:学习掌握基因组功能注释的基本方法:了解如何通过生物信息学手段搜寻基因、注释基因;掌握高通量基因功能的实验研究方法;基因基因组学简单介绍及基因本体介绍
教学重点和难点:根据基因结构特征搜寻基因、同源基因查询、计算机预测基因功能、基因失活与基
因过表达研究基因功能
教学方法与手段:多媒体教学、自学与课堂讨论相结合
讲授要点:
第一节搜寻基因
(一)根据基因结构特征搜寻基因
(二)同源基因查询
(三)实验确认基因
(四)基因的命名与分类
第二节基因注释
(一)计算机预测基因功能
(二)蛋白质结构域在功能预测中的意义
(三)根据协同进化注释基因功能
第三节基因功能检测
(一)基因功能失活是基因功能分析的主要手段(talen & cas9, RNAi等失活技术)(二)基因的过量表达用于基因的功能检测
第四节高通量基因功能的研究方法
(一)突变库构建
(二)蛋白质互作
第五节功能基因组学
(一)组学介绍
(二)转录物组
(三)蛋白质组
(四)基因本体
五、课程教材及主要参考资料
教材:
杨金水编著.基因组学(第三版).高等教育出版社,2013
杨金水编著.基因组学(第二版).高等教育出版社,2007
主要参考资料:
C.萨科内(Cecilia Saccone). 比较基因组学手册:原理与方法[平装]. 化学工业出版社, 2008
芒特(作者).生物信息学:序列与基因组分析. 科学出版社,2011
T.A.布朗. 基因组3. 科学出版社,2009
马希特贾恩. 比较基因组学基础. 科学出版社,2007。