《基因组学与生物信息学》教案

1、基因组学与生物信息学教案授课专业: 生物学大类各专业课程名称: 基因组学与生物信息学主讲教师: 夏庆友 程道军 赵萍 徐汉福课 程 说 明一、课程名称:基因组学与生物信息学二、总课时数:36学时(理论27学时 实验9学时三、先修课程:遗传学、分子生物学、基因工程四、使用教材:杨金水. 基因组学. 北京:高等教育出版社,2002.张成岗. 贺福初, 生物信息学方法与实践. 北京:科学出版社,2002.五、教学参考书:T.A.布朗著,袁建刚译著,基因组(2rd版,北京:科学出版社,2006.沈桂芳,丁仁瑞,走向后基因组时代的分子生物学,杭州:浙江教育出版社,2005.罗静初译,生物信息学概论,北京

2、:北京大学出版社,2002.六、考核方式:考查七、教案编写说明:教案又称课时授课计划,是任课教师的教学实施方案。任课教师应遵循专业教学计划制订的培养目标,以教学大纲为依据,在熟悉教材、了解学生的基础上,结合教学实践经验,提前编写设计好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。教案可以按每堂课(指同一主题连续12节课设计编写。教案编写说明如下:1、编号:按施教的顺序标明序号。2、教学课型表示所授课程的类型,请在相应课型栏内选择打“”。3、题目:标明章、节或主题。4、教学内容:是授课的核心。将授课的内容按逻辑层次,有序设计编排,必要时标以“*”、“#”“?”符号分别表示重点、难点或疑点。5、教学方式

3、既教学方法,如讲授、讨论、示教、指导等。教学手段指教科书、板书、多媒体、模型、标本、挂图、音像等教学工具。6、讨论、思考题和作业:提出若干问题以供讨论,或作为课后复习时思考,亦可要求学生作为作业来完成,以供考核之用。7、参考书目:列出参考书籍、有关资料。8、日期的填写系指本堂课授课的时间。课 时 教 案讲 授 人 夏庆友 课 时 6 序 号 1 课题内容 第一章 绪论 教学时间教学方法 讲授、讨论教学手段 教科书、板书、多媒体 教学课型理论 实验 习题实践 复习 其它教学目的 了解人类、模式生物及家蚕基因组计划的提出与执行。掌握基因组学与生物信息学的重要研究内容。重点难点教 学 内 容 备 注

4、1基因组学与生物信息学的诞生2基因组学与生物信息学的主要内容3基因组学与生物信息学的最新研究进展4基因组学与生物信息学的发展趋势思 考 题与 作 业教学后记课 时 教 案讲 授 人 程道军 课 时 2 序 号 2 课题内容 第二章 基因组基本理论 教学时间教学方法 讲授、讨论教学手段 教科书、板书、多媒体 教学课型理论 实验 习题实践 复习 其它教学目的 掌握与基因组相关的一些重要概念。重点难点 基因组结构特点教 学 内 容 备 注1遗传的分子基础DNA及RNA的特征;DNA双螺旋。2基因及基因组基因及其相关序列;原核生物基因组特征;真核生物基因组特征;人类基因组的特征。3转录组和蛋白质组转录

5、组的基本概念;蛋白质组的基本概念;转录组与蛋白质组研究的内容与方法概要。思 考 题与 作 业教学后记课 时 教 案讲 授 人 程道军 课 时 2 序 号 3 课题内容 第三章 基因组测序 教学时间教学方法 讲授、讨论教学手段 教科书、板书、多媒体 教学课型理论 实验 习题实践 复习 其它教学目的 掌握基因组测序的方法与策略;了解家蚕基因组测序的重要历程。重点难点 基因组测序的方法。教 学 内 容 备 注1DNA测序的方法学链终止法;链终止法的改进;全基因组测序的方法学。2全基因组DNA序列的组装全基因组序列的获得;序列的质量控制;序列的组装。思 考 题与 作 业教学后记讲 授 人 程道军 课

6、时 2 序 号 4 课题内容 第四章 基因组序列注释 教学时间教学方法 讲授、讨论教学手段 教科书、板书、多媒体 教学课型理论 实验 习题实践 复习 其它教学目的 掌握基因组数据注释的基本方法。重点难点 基因组序列中基因的鉴定教 学 内 容 备 注1定位基因组中的基因通过序列搜索定位基因(ORF法;基因定位的实验技术。2基因功能预测利用同源性检索分析基因功能;实验分析确定基因的功能;未知基因编码蛋白功能的深入研究。思 考 题与 作 业教学后记讲 授 人 程道军 课 时 3 序 号 5 课题内容 第五章 转录组学 教学时间教学方法 讲授、讨论教学手段 教科书、板书、多媒体 教学课型理论 实验 习

7、题实践 复习 其它教学目的 了解基因组转录的机制;掌握转录组分析的EST及基因芯片策略。重点难点教 学 内 容 备 注 1基因组转录机制基因组转录机制概要;选择性剪接分析;转录的调控。2DNA结合蛋白在基因转录调控中的作用基因组上蛋白质结合位点的定位;DNA结合蛋白的结构特征;DNA及其结合蛋白的相互作用。3转录组分析的EST策略EST测序的意义及方法学;基因表达谱的比较分析。4生物芯片技术概要生物芯片的发展;生物芯片的设计原理;生物芯片在转录组分析中的意义。5生物芯片技术流程芯片探针的设计及芯片的制作;生物芯片分析转录组的技术流程;生物芯片数据分析。6生物芯片的应用生物芯片在表达谱建立、基因

8、发现、药物基因组学、微生物菌种鉴定和预防医学研究中的应用。思 考 题与 作 业教学后记讲 授 人 赵 萍 课 时 3 序 号 6 课题内容 第六章 蛋白质组学 教学时间教学方法 讲授、讨论教学手段 教科书、板书、多媒体 教学课型理论 实验 习题实践 复习 其它教学目的 了解蛋白质组学提出的背景;掌握蛋白质组学分析的基本策略。重点难点 比较蛋白质组学教 学 内 容 备 注 1蛋白质组学概要蛋白质组学的产生背景;蛋白质组学的研究进展。2蛋白质组学方法蛋白质双向电泳;蛋白质的质谱分析;蛋白质组数据的分析及比较蛋白质组学。思 考 题与 作 业教学后记讲 授 人 徐汉福 课 时 3 序 号 7 课题内容

9、 第七章模式生物基因组教学时间教学方法 讲授、讨论教学手段 教科书、板书、多媒体 教学课型理论 实验 习题实践 复习 其它教学目的 了解模式生物基因组计划的进展,了解模式生物基因组研究的最大意义。重点难点 模式生物基因组计划对人类社会发展的最大意义。教 学 内 容 备 注1模式生物:概念、特点2模式生物基因组计划:缘起、进展3模式生物基因组研究技术4家蚕的模式生物化思 考 题与 作 业教学后记讲 授 人 徐汉福 课 时 3 序 号 7 课题内容 第八章 基因组的起源与进化 教学时间教学方法 讲授、讨论教学手段 教科书、板书、多媒体 教学课型理论 实验 习题实践 复习 其它教学目的 了解基因组进

10、化的基本原理;掌握分子系统学分析的主要方法。重点难点 如何基于基因序列分析构建物种发生的进化关系。教 学 内 容 备 注1基因组的进化模式基因组进化的分子基础;新基因的获得;非编码序列与进化;人类基因组是近500万年的进化产物。2分子系统进化学分子系统进化学的起源;基于DNA或蛋白序列的进化树的构建。思 考 题与 作 业教学后记讲 授 人 徐汉福 课 时 3 序 号 8 课题内容 第九章 生物信息学基础 教学时间教学方法 讲授、讨论教学手段 教科书、板书、多媒体 教学课型理论 实验 习题实践 复习 其它教学目的 了解生物信息学的主要内容;掌握三大数据库的基本结构。重点难点 常用数据库的使用。教

11、 学 内 容 备 注 1生物信息学概述生物信息学产生的背景;生物信息学的内涵;生物信息学的重要地位。2生物信息学数据库构建及利用3数据库构建的重要性;常用的数据库资源;数据提交与共享。思 考 题与 作 业教学后记讲 授 人 徐汉福 课 时 3 序 号 9 课题内容 第十章 生物信息分析的方法学教学时间教学方法 讲授、讨论教学手段 教科书、板书、多媒体 教学课型理论 实验 习题实践 复习 其它教学目的 掌握核酸和蛋白质序列分析的基本方法。重点难点 核酸和蛋白质序列结构分析。教 学 内 容 备 注 1核酸序列分析核酸序列的检索;核酸序列的基本分析;核酸序列对齐分析;可读框分析;调控序列分析;引物设

12、计。2蛋白质序列分析蛋白质序列检索;蛋白质基本性质分析;蛋白质功能预测;蛋白质结构分析;蛋白质分子进化分析。思 考 题与 作 业教学后记讲 授 人 程道军 徐汉福 课 时 3 序 号 10 课题内容 实验一 主要数据库结构与资源教学时间教学方法 讲授、指导教学手段 教科书、板书、多媒体、网络教学课型理论 实验 习题实践 复习 其它教学目的 熟悉重要的数据库;掌握主要分析软件的用法。重点难点教 学 内 容 备 注1了解和熟悉国际上比较著名的三大生物数据库网站和一些其它的专门数据库。2掌握BLAST、CLASTALW、Bioedit和DNASTAR等常用分析软件的功能。思 考 题与 作 业教学后记讲 授 人 程道军 徐汉福 课 时 3 序 号 11 课题内容 实验二 核酸序列分析 教学时间教学方法 讲授、指导教学手段 教科书、板书、多媒体、网络教学课型理论 实验 习题实践 复习 其它教学目的 掌握核酸序列分析的内容和方法。重点难点教 学 内 容 备 注1核酸序列分析的常规内容和方法。2核酸序列ORF、UTR、外显子与内含子结构、启动子和转录结合位点等;3序列的同源性检索及功能注释。思 考 题与 作 业教学后记讲 授 人 程道军