2013级生物芯片教学大纲

《生物芯片》教学大纲

课程编号：0235225 课程名称：生物芯片学时：28

一．说明部分

1．课程性质

专业选修课，授课对象为生物技术专业本科学生。

2．教学目标及意义

本课程为生物技术专业的专业选修课。

在教学过程中，时时注意培养学生观察、思考、分析、归纳的自学能力，使学生懂得应用生物芯片技术，成为一个专业知识扎实，工作能力强、适用面广、德智体全面发展的应用型人才。

3. 教学目的

通过本课程教学使学生掌握生物芯片的基本理论和基本技能，了解生物芯片技术概况、生物芯片技术应用、生物芯片信号检测技术、蛋白质芯片技术、DNA 微阵列技术、寡核苷酸芯片技术等原理与应用，培养工程应用研究和实际工作的能力，获得观察、思考、分析、归纳的自学能力。

同时结合其它课程的学习，成为专业基础知识扎实，工作能力强、适用面广、德智体全面发展的应用型人才

4．教学方法、手段与成绩考核方式

教学方法与手段：

本课程以课堂讲授为主，运用多媒体教学手段，加大教学的信息量；与其它专业课程的学习有机衔接，课堂讲解中注重理论与实际相结合，提升学生对理论知识的理解和把握能力。

成绩考核方式：考查

二、正文部分

第一章绪论

第一节DNA的体外合成(

一、DNA的化学合成

二、PCR的基本原理

第二节分子杂交

一、探针的种类与选择

二、标记物的选择

三、探针的放射性同位素标记

四、探针的非放射性标记

五、膜上印迹杂交的条件选择

六、杂交信号的检测

七、抗原与抗体

第三节现代分子诊断技术

一、酶联免疫吸附测定

二、DNA诊断流

三、遗传病疾的分子诊断技术

四、癌症的分子诊断技术

五、环境微生物的检测

本章学时数 2

第二章生物芯片技术概况

第一节生物芯片技术产生的背景第二节生物芯片概念与分类

第三节生物芯片研究现状

一、国外研究现状

二、生物芯片国内研究现状

本章学时数 4

第三章寡核苷酸芯片技术

第一节引言

第二节制备原理

一、原位合成技术

二、合成后微点样技术

第三节制备技术

一、寡核苷酸芯片原位合成技术

二、合成后微点样制备寡核苷酸芯片

第四节制备质量控制

一、样品的处理

二、寡核苷酸分子的设计与固定

三、生物识别的控制

四、检查方式的选取

五、数据的获得与分析

六、环境控制

第五节检测样品制备简介

一、待测DNA制备

二、样品标记

第六节应用

一、DNA测序、基因突变及多态性扫描

二、基于差异表达分析和基因鉴定

三、肿瘤的发生机理、肿瘤分型和诊断

四、疾病诊断

五、药物筛选和指导合理用药

六、环境保护和监测

本章学时数 4

第三章DNA微阵列技术

第一节cDNA微阵列探针制备

一、构建cDNA文库一般方法

二、构建全长cDNA文库

三、从微量样品中构建cDNA文库

四、提高cDNA文库构建效率的方法第二节cDNA微阵列制备技术

一、合成后交联法

二、微点样技术

三、点样后处理

四、芯片杂交与检测

第三节cDNA微阵列技术应用

一、在植物研究中的应用

二、在酵母研究中的应用

三、在比较基因组研究中的应用

四、在肿瘤研究中的应用

五、在疾病研究中的应用

六、在细菌学研究中的应用

七、在病毒学研究中的应用

本章学时数 4

第四章蛋白质芯片技术

第一节蛋白质分析技术与进展

一、二维凝胶电泳与质谱联合应用技术

二、蛋白质芯片技术

三、SELDI技术

第二节蛋白质芯片制备及分析过程

一、载体的选择及抗体或抗原的固化

二、载体与化学表面处理

三、微阵列设计与制备

四、抗原或抗体的标记

五、蛋白质芯片检测方法

第三节蛋白质芯片的分类

一、根据应用目的分类

二、根据检测试剂分类

三、根据密度分类

四、根据样品分类

第四节蛋白质芯片的应用

一、应用于蛋白差异表达分析

二、蛋白质间相互作用研究

三、蛋白质修饰研究

四、蛋白质-DNA相互作用研究

五、小分子-蛋白质间相互作用研究

六、抗体检测

七、疾病诊断

八、在食品分析和卫生检验中的作用

第五节蛋白质芯片技术展望

本章学时数4

第五章生物芯片信号检测技术

第一节引言

一、生物芯片荧光检测特性

二、荧光源简介

第二节生物芯片检测设备光学设计要求

一、激发光

二、发射光收集

三、空间定位

四、激发光与发射光识别

五、检测荧光扫描仪的探测器

第三节生物芯片扫描仪检测原理

一、共聚焦扫描仪

二、采用CCD的生物芯片扫描仪

第四节生物芯片扫描仪的波长识别

一、分光器

二、发射滤波器

第五节信号处理与仪器控制

一、灵敏度范围要求