基因組學(xué)與生物信息學(xué)教案

1、基因組學(xué)與生物信息學(xué)教案授課專業(yè)： 生物學(xué)大類各專業(yè) 課程名稱： 基因組學(xué)與生物信息學(xué) 主講教師：夏慶友 程道軍 趙萍 徐漢福 課程說明一、課程名稱：基因組學(xué)與生物信息學(xué)二、總課時數(shù)：36學(xué)時（理論27學(xué)時 實(shí)驗(yàn)9學(xué)時）三、先修課程：遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程四、使用教材：楊金水. 基因組學(xué). 北京:高等教育出版社,2002.張成崗. 賀福初, 生物信息學(xué)方法與實(shí)踐. 北京:科學(xué)出版社，2002.五、教學(xué)參考書： T.A.布朗著，袁建剛譯著，基因組(2rd版)，北京：科學(xué)出版社,2006.沈桂芳，丁仁瑞，走向后基因組時代的分子生物學(xué)，杭州：浙江教育出版社，2005.羅靜初譯，生物信息學(xué)概論，

2、北京：北京大學(xué)出版社，2002. 六、考核方式：考查七、教案編寫說明：教案又稱課時授課計(jì)劃,是任課教師的教學(xué)實(shí)施方案。任課教師應(yīng)遵循專業(yè)教學(xué)計(jì)劃制訂的培養(yǎng)目標(biāo)，以教學(xué)大綱為依據(jù)，在熟悉教材、了解學(xué)生的基礎(chǔ)上，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提前編寫設(shè)計(jì)好每門課程每個章、節(jié)或主題的全部教學(xué)活動。教案可以按每堂課（指同一主題連續(xù)12節(jié)課）設(shè)計(jì)編寫。教案編寫說明如下：1、 編號：按施教的順序標(biāo)明序號。2、 教學(xué)課型表示所授課程的類型，請?jiān)谙鄳?yīng)課型欄內(nèi)選擇打“”。3、 題目：標(biāo)明章、節(jié)或主題。4、 教學(xué)內(nèi)容：是授課的核心。將授課的內(nèi)容按邏輯層次，有序設(shè)計(jì)編排，必要時標(biāo)以“*”、“#”“？”符號分別表示重點(diǎn)、難點(diǎn)或疑

3、點(diǎn)。5、 教學(xué)方式既教學(xué)方法，如講授、討論、示教、指導(dǎo)等。教學(xué)手段指教科書、板書、多媒體、模型、標(biāo)本、掛圖、音像等教學(xué)工具。6、 討論、思考題和作業(yè)：提出若干問題以供討論，或作為課后復(fù)習(xí)時思考，亦可要求學(xué)生作為作業(yè)來完成，以供考核之用。7、 參考書目：列出參考書籍、有關(guān)資料。8、 日期的填寫系指本堂課授課的時間。課時教案講 授 人夏慶友課時6序號1課題內(nèi)容第一章緒論教學(xué)時間教學(xué)方法講授、討論教學(xué)課型理論 實(shí)驗(yàn) 習(xí)題實(shí)踐 復(fù)習(xí) 其它教學(xué)手段教科書、板書、多媒體教學(xué)目的了解人類、模式生物及家蠶基因組計(jì)劃的提出與執(zhí)行。掌握基因組學(xué)與生物信息學(xué)的重要研究內(nèi)容。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容備注1）基因組學(xué)與生物信息

4、學(xué)的誕生2）基因組學(xué)與生物信息學(xué)的主要內(nèi)容3）基因組學(xué)與生物信息學(xué)的最新研究進(jìn)展4）基因組學(xué)與生物信息學(xué)的發(fā)展趨勢思 考 題與 作 業(yè)教學(xué)后記 課時教案講 授 人程道軍課時2序號2課題內(nèi)容第二章 基因組基本理論教學(xué)時間教學(xué)方法講授、討論教學(xué)課型理論 實(shí)驗(yàn) 習(xí)題實(shí)踐 復(fù)習(xí) 其它教學(xué)手段教科書、板書、多媒體教學(xué)目的掌握與基因組相關(guān)的一些重要概念。重點(diǎn)難點(diǎn)基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容備注1）遺傳的分子基礎(chǔ)DNA及RNA的特征；DNA雙螺旋。2）基因及基因組基因及其相關(guān)序列；原核生物基因組特征；真核生物基因組特征；人類基因組的特征。3）轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組轉(zhuǎn)錄組的基本概念；蛋白質(zhì)組的基本概念；轉(zhuǎn)錄組與蛋白質(zhì)組研

5、究的內(nèi)容與方法概要。思 考 題與 作 業(yè)教學(xué)后記課時教案講 授 人程道軍課時2序號3課題內(nèi)容第三章 基因組測序教學(xué)時間教學(xué)方法講授、討論教學(xué)課型理論 實(shí)驗(yàn) 習(xí)題實(shí)踐 復(fù)習(xí) 其它教學(xué)手段教科書、板書、多媒體教學(xué)目的掌握基因組測序的方法與策略；了解家蠶基因組測序的重要?dú)v程。重點(diǎn)難點(diǎn)基因組測序的方法。教學(xué)內(nèi)容備注1）DNA測序的方法學(xué)鏈終止法；鏈終止法的改進(jìn)；全基因組測序的方法學(xué)。2）全基因組DNA序列的組裝全基因組序列的獲得；序列的質(zhì)量控制；序列的組裝。思 考 題與 作 業(yè)教學(xué)后記課時教案講 授 人程道軍課時2序號4課題內(nèi)容第四章 基因組序列注釋教學(xué)時間教學(xué)方法講授、討論教學(xué)課型理論 實(shí)驗(yàn) 習(xí)題實(shí)

6、踐 復(fù)習(xí) 其它教學(xué)手段教科書、板書、多媒體教學(xué)目的掌握基因組數(shù)據(jù)注釋的基本方法。重點(diǎn)難點(diǎn)基因組序列中基因的鑒定教學(xué)內(nèi)容備注1）定位基因組中的基因通過序列搜索定位基因（ORF法）；基因定位的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。2）基因功能預(yù)測利用同源性檢索分析基因功能；實(shí)驗(yàn)分析確定基因的功能；未知基因編碼蛋白功能的深入研究。思 考 題與 作 業(yè)教學(xué)后記課時教案講 授 人程道軍課時3序號5課題內(nèi)容第五章 轉(zhuǎn)錄組學(xué)教學(xué)時間教學(xué)方法講授、討論教學(xué)課型理論 實(shí)驗(yàn) 習(xí)題實(shí)踐 復(fù)習(xí) 其它教學(xué)手段教科書、板書、多媒體教學(xué)目的了解基因組轉(zhuǎn)錄的機(jī)制；掌握轉(zhuǎn)錄組分析的EST及基因芯片策略。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容備注1）基因組轉(zhuǎn)錄機(jī)制基因組轉(zhuǎn)錄機(jī)制

7、概要；選擇性剪接分析；轉(zhuǎn)錄的調(diào)控。2）DNA結(jié)合蛋白在基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控中的作用基因組上蛋白質(zhì)結(jié)合位點(diǎn)的定位；DNA結(jié)合蛋白的結(jié)構(gòu)特征；DNA及其結(jié)合蛋白的相互作用。3）轉(zhuǎn)錄組分析的EST策略EST測序的意義及方法學(xué)；基因表達(dá)譜的比較分析。4）生物芯片技術(shù)概要生物芯片的發(fā)展；生物芯片的設(shè)計(jì)原理；生物芯片在轉(zhuǎn)錄組分析中的意義。5）生物芯片技術(shù)流程芯片探針的設(shè)計(jì)及芯片的制作；生物芯片分析轉(zhuǎn)錄組的技術(shù)流程；生物芯片數(shù)據(jù)分析。6）生物芯片的應(yīng)用生物芯片在表達(dá)譜建立、基因發(fā)現(xiàn)、藥物基因組學(xué)、 微生物菌種鑒定和預(yù)防醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用。思 考 題與 作 業(yè)教學(xué)后記課時教案講 授 人趙 萍課時3序號6課題內(nèi)容第六章

8、蛋白質(zhì)組學(xué)教學(xué)時間教學(xué)方法講授、討論教學(xué)課型理論 實(shí)驗(yàn) 習(xí)題實(shí)踐 復(fù)習(xí) 其它教學(xué)手段教科書、板書、多媒體教學(xué)目的了解蛋白質(zhì)組學(xué)提出的背景；掌握蛋白質(zhì)組學(xué)分析的基本策略。重點(diǎn)難點(diǎn) 比較蛋白質(zhì)組學(xué)教學(xué)內(nèi)容備注1）蛋白質(zhì)組學(xué)概要蛋白質(zhì)組學(xué)的產(chǎn)生背景；蛋白質(zhì)組學(xué)的研究進(jìn)展。2）蛋白質(zhì)組學(xué)方法蛋白質(zhì)雙向電泳；蛋白質(zhì)的質(zhì)譜分析；蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)的分析及比較蛋白質(zhì)組學(xué)。思 考 題與 作 業(yè)教學(xué)后記課時教案講 授 人徐漢福課時3序號7課題內(nèi)容第七章  模式生物基因組教學(xué)時間教學(xué)方法講授、討論教學(xué)課型理論 實(shí)驗(yàn) 習(xí)題實(shí)踐 復(fù)習(xí) 其它教學(xué)手段教科書、板書、多媒體教學(xué)目的了解模式生物基因組計(jì)劃的進(jìn)展，了解模式

9、生物基因組研究的最大意義。重點(diǎn)難點(diǎn)模式生物基因組計(jì)劃對人類社會發(fā)展的最大意義。教學(xué)內(nèi)容備注1）模式生物：概念、特點(diǎn)2）模式生物基因組計(jì)劃：緣起、進(jìn)展3）模式生物基因組研究技術(shù)4）家蠶的模式生物化思 考 題與 作 業(yè)教學(xué)后記課時教案講 授 人徐漢福課時3序號7課題內(nèi)容第八章 基因組的起源與進(jìn)化教學(xué)時間教學(xué)方法講授、討論教學(xué)課型理論 實(shí)驗(yàn) 習(xí)題實(shí)踐 復(fù)習(xí) 其它教學(xué)手段教科書、板書、多媒體教學(xué)目的了解基因組進(jìn)化的基本原理；掌握分子系統(tǒng)學(xué)分析的主要方法。重點(diǎn)難點(diǎn)如何基于基因序列分析構(gòu)建物種發(fā)生的進(jìn)化關(guān)系。教學(xué)內(nèi)容備注1）基因組的進(jìn)化模式基因組進(jìn)化的分子基礎(chǔ)；新基因的獲得；非編碼序列與進(jìn)化；人類基因組是

10、近500萬年的進(jìn)化產(chǎn)物。2）分子系統(tǒng)進(jìn)化學(xué)分子系統(tǒng)進(jìn)化學(xué)的起源；基于DNA或蛋白序列的進(jìn)化樹的構(gòu)建。思 考 題與 作 業(yè)教學(xué)后記課時教案講 授 人徐漢福課時3序號8課題內(nèi)容第九章 生物信息學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)時間教學(xué)方法講授、討論教學(xué)課型理論 實(shí)驗(yàn) 習(xí)題實(shí)踐 復(fù)習(xí) 其它教學(xué)手段教科書、板書、多媒體教學(xué)目的了解生物信息學(xué)的主要內(nèi)容；掌握三大數(shù)據(jù)庫的基本結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)難點(diǎn)常用數(shù)據(jù)庫的使用。教學(xué)內(nèi)容備注1）生物信息學(xué)概述生物信息學(xué)產(chǎn)生的背景；生物信息學(xué)的內(nèi)涵；生物信息學(xué)的重要地位。2）生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建及利用3）數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的重要性；常用的數(shù)據(jù)庫資源；數(shù)據(jù)提交與共享。思 考 題與 作 業(yè)教學(xué)后記課時教案講 授 人

11、徐漢福課時3序號9課題內(nèi)容第十章 生物信息分析的方法學(xué)教學(xué)時間教學(xué)方法講授、討論教學(xué)課型理論 實(shí)驗(yàn) 習(xí)題實(shí)踐 復(fù)習(xí) 其它教學(xué)手段教科書、板書、多媒體教學(xué)目的掌握核酸和蛋白質(zhì)序列分析的基本方法。重點(diǎn)難點(diǎn)核酸和蛋白質(zhì)序列結(jié)構(gòu)分析。教學(xué)內(nèi)容備注1）核酸序列分析核酸序列的檢索；核酸序列的基本分析；核酸序列對齊分析；可讀框分析；調(diào)控序列分析；引物設(shè)計(jì)。2）蛋白質(zhì)序列分析蛋白質(zhì)序列檢索；蛋白質(zhì)基本性質(zhì)分析；蛋白質(zhì)功能預(yù)測；蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析；蛋白質(zhì)分子進(jìn)化分析。思 考 題與 作 業(yè)教學(xué)后記課時教案講 授 人程道軍 徐漢福課時3序號10課題內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一 主要數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)與資源教學(xué)時間教學(xué)方法講授、指導(dǎo)教學(xué)課型理論

12、實(shí)驗(yàn) 習(xí)題實(shí)踐 復(fù)習(xí) 其它教學(xué)手段教科書、板書、多媒體、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)目的熟悉重要的數(shù)據(jù)庫；掌握主要分析軟件的用法。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容備注1）了解和熟悉國際上比較著名的三大生物數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站和一些其它的專門數(shù)據(jù)庫。2）掌握BLAST、CLASTALW、Bioedit和DNASTAR等常用分析軟件的功能。思 考 題與 作 業(yè)教學(xué)后記課時教案講 授 人程道軍 徐漢福課時3序號11課題內(nèi)容實(shí)驗(yàn)二 核酸序列分析教學(xué)時間教學(xué)方法講授、指導(dǎo)教學(xué)課型理論 實(shí)驗(yàn) 習(xí)題實(shí)踐 復(fù)習(xí) 其它教學(xué)手段教科書、板書、多媒體、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)目的掌握核酸序列分析的內(nèi)容和方法。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容備注1）核酸序列分析的常規(guī)內(nèi)容和方法。2）核酸序列ORF、UTR、外顯子與內(nèi)含子結(jié)構(gòu)、啟動子和轉(zhuǎn)錄結(jié)合位點(diǎn)等；3）序列的同源性檢索及功能注釋。思 考 題與 作 業(yè)教學(xué)后記課時教案講 授