《生物前沿技術(shù)及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼：1061239028課程名稱：生物前沿技術(shù)及應(yīng)用/BiologicalFrontierTechnologyAndApplication課程類別：專業(yè)選修課開課學(xué)期：第7學(xué)期學(xué)分：2總學(xué)時(shí)：32理論學(xué)時(shí)：32實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)：0適用專業(yè)：生物技術(shù)適用對(duì)象：本科先修課程：蛋白質(zhì)與酶工程、基因工程、發(fā)酵工程、分子診斷學(xué)等開課學(xué)院：環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院二、課程簡(jiǎn)介《生物前沿技術(shù)及應(yīng)用》是生物技術(shù)專業(yè)的專業(yè)選修課，通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解當(dāng)前生物學(xué)科的最新研究進(jìn)展，理解前沿技術(shù)的基本原理、技術(shù)和方法，了解更多生物技術(shù)領(lǐng)域的全球發(fā)展前沿和趨勢(shì)。要求通過各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)加深學(xué)生的生物學(xué)科相關(guān)內(nèi)容的理解和掌握，拓展學(xué)生對(duì)生物技術(shù)專業(yè)知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用互相融合的思維方式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維能力，使其具備一定的創(chuàng)新能力。并在教學(xué)過程中，對(duì)學(xué)生進(jìn)行社會(huì)責(zé)任、科學(xué)精神、職業(yè)素養(yǎng)等核心價(jià)值的教育與引導(dǎo)。課程教學(xué)目標(biāo)1．課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐指標(biāo)點(diǎn)7.2具有國際化視野，了解生物技術(shù)領(lǐng)域的全球發(fā)展前沿和趨勢(shì)，具備一定的創(chuàng)新能力。指標(biāo)點(diǎn)10.1自覺跟蹤生物技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)。2.課程教學(xué)目標(biāo)（1）熟悉當(dāng)前生物學(xué)科的最新研究進(jìn)展，理解生物前沿技術(shù)的基本原理、技術(shù)和方法。（2）了解更多生物技術(shù)領(lǐng)域的全球發(fā)展前沿和趨勢(shì)，具備一定的創(chuàng)新能力。3.主要教學(xué)內(nèi)容與課程教學(xué)目標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程教學(xué)目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法目標(biāo)1：熟悉當(dāng)前生物學(xué)科的最新研究進(jìn)展，理解生物前沿技術(shù)的基本原理、技術(shù)和方法。1.授課2.啟發(fā)式教學(xué)3.案例式教學(xué)4.視頻動(dòng)畫目標(biāo)2：了解更多生物技術(shù)領(lǐng)域的全球發(fā)展前沿和趨勢(shì)，具備一定的創(chuàng)新能力。1.授課2.啟發(fā)式教學(xué)3.案例式教學(xué)四、教學(xué)內(nèi)容及重難點(diǎn)第一專題白色生物技術(shù)1.教學(xué)內(nèi)容：高通量篩選”相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的回顧和討論。酶在工業(yè)中的應(yīng)用，就新型酶的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了探討和介紹。生物煉制和生物過程加工進(jìn)行了廣泛的介紹和討論，最后總結(jié)了應(yīng)用于發(fā)酵、生物轉(zhuǎn)化以及下游過程中的一些新的傳感技術(shù)和控制策略。2.教學(xué)重點(diǎn)：碳水化合物類原料、油脂和脂肪類原料、高通量篩選”相關(guān)技術(shù)、工具酶檢測(cè)、生物煉制和生物過程加工。3.教學(xué)難點(diǎn)：生物加工過程的設(shè)計(jì)、代謝過程分析和生物產(chǎn)品的下游處理。第二專題基因組導(dǎo)向下健康管理1.教學(xué)內(nèi)容：基因組與健康的關(guān)系以及健康思維、基因健康信息學(xué)、遺傳分析及遺傳咨詢等相關(guān)轉(zhuǎn)化和管理方面的基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容。了解基因組導(dǎo)向下健康管理相關(guān)技術(shù)的新進(jìn)展，闡明臨床應(yīng)用相關(guān)遺傳學(xué)及基因組學(xué)技術(shù)，基于組學(xué)的基因健康信息挖掘、分析、儲(chǔ)存及查詢等技術(shù)，以及基因健康相關(guān)合作計(jì)劃及重要遺傳疾病相關(guān)數(shù)據(jù)庫等。2.教學(xué)重點(diǎn)：遺傳分析及遺傳咨詢、簡(jiǎn)單遺傳病的遺傳分析及遺傳咨詢、復(fù)雜疾病的遺傳分析及遺傳咨詢、基因檢測(cè)技術(shù)、復(fù)雜疾病研究方法及相關(guān)技術(shù)、復(fù)雜疾病基因?qū)蛳聽I養(yǎng)干預(yù)技術(shù)、基因表達(dá)與疾病信息分析技術(shù)。3.教學(xué)難點(diǎn)：復(fù)雜疾病遺傳分析相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、癌癥風(fēng)險(xiǎn)遺傳檢測(cè)技術(shù)、基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控與疾病信息分析技術(shù)及相關(guān)數(shù)據(jù)庫、基因分子網(wǎng)絡(luò)與疾病信息分析技術(shù)及相關(guān)數(shù)據(jù)庫、表觀遺傳學(xué)與疾病信息分析技術(shù)及相關(guān)數(shù)據(jù)庫。第三專題DNA小分子檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用1.教學(xué)內(nèi)容：熒光定量PCR技術(shù)、環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)、焦磷酸測(cè)序技術(shù)、變性高效液相色譜技術(shù)、變性梯度凝膠電泳技術(shù)、肽核酸探針技術(shù)、基因芯片技術(shù)、高通量測(cè)序技術(shù)等DNA小分子檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用。2.教學(xué)重點(diǎn)：各種技術(shù)的原理，特點(diǎn)、操作流程以及應(yīng)用，并涵蓋相關(guān)領(lǐng)域的新研究成果。3.教學(xué)難點(diǎn)：熒光定量PCR的原理、防污染的控制策略、引物設(shè)計(jì)及操作步驟、焦磷酸測(cè)序的結(jié)果分析、變性高效液相色譜的分析原理、高通量測(cè)序技術(shù)。第四專題大數(shù)據(jù)：生物學(xué)變革新契機(jī)1.教學(xué)內(nèi)容：闡述大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)來臨的歷史背景，主要國家對(duì)生物大數(shù)據(jù)發(fā)展進(jìn)行的戰(zhàn)略布局，生物大數(shù)據(jù)帶來的革命性意義，生物大數(shù)據(jù)開發(fā)與利用的關(guān)鍵技術(shù)，生物大數(shù)據(jù)的未來市場(chǎng)，生物大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展困境。2.教學(xué)重點(diǎn)：生物大數(shù)據(jù)的種類、生物大數(shù)據(jù)的特征；美國、日本、中國等主要國家生物大數(shù)據(jù)發(fā)展的戰(zhàn)略布局；生物大數(shù)據(jù)帶來的革命性意義與生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新契機(jī)；生物大數(shù)據(jù)給中國帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)；生物大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和集成、融合技術(shù)、表述索引、搜索與存儲(chǔ)訪問技術(shù)以及醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用研究。3.教學(xué)難點(diǎn)：生物大數(shù)據(jù)的特征；大數(shù)據(jù)時(shí)代下微生物學(xué)研究趨勢(shì)；打造藥物研發(fā)新手段；促進(jìn)基因測(cè)序服務(wù)產(chǎn)業(yè)化；生物大數(shù)據(jù)與云計(jì)算的深度結(jié)合是未來的發(fā)展趨勢(shì)；生物大數(shù)據(jù)的集成與融合；高吞吐量傳輸技術(shù)。第五專題病毒感染與人類腫瘤1.教學(xué)內(nèi)容：病毒感染與腫瘤的因果聯(lián)系，病毒感染、炎癥與腫瘤的預(yù)防，病毒感染與腫瘤微環(huán)境，EB病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒的致瘤致癌作用及相關(guān)疾病的預(yù)防。2.教學(xué)重點(diǎn)：炎癥與腫瘤生長的內(nèi)在聯(lián)系，幾種病毒的感染與腫瘤微環(huán)境，EBV通過microRNA發(fā)揮致瘤作用，HBV基因組及復(fù)制，HCV在肝癌發(fā)生中的可能作用，HCV高發(fā)人群的預(yù)防。3.教學(xué)難點(diǎn)：HBx具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和功能的反式激活因子，HCV感染的代謝改變：肝病發(fā)展的共同因素，HCV感染。第六專題納米生物傳感：原理、發(fā)展與應(yīng)用1.教學(xué)內(nèi)容：納米材料的生物功能化，納米生物傳感的信號(hào)放大，生物催化與傳感中的納米結(jié)構(gòu)模擬酶，納米生物傳感在農(nóng)藥檢測(cè)中的應(yīng)用，納米結(jié)構(gòu)生物傳感及生物芯片在DNA分析中的應(yīng)用納米生物傳感在臨床診斷中的應(yīng)用。2.教學(xué)重點(diǎn):納米材料的生物功能化，納米粒子放大的光學(xué)檢測(cè)，納米粒子作為載體用于信號(hào)放大，人工模擬酶中的納米材料，納米生物傳感器在農(nóng)藥檢測(cè)中的應(yīng)用，DNA生物傳感中的納米結(jié)構(gòu)，納米技術(shù)在生物傳感中的應(yīng)用。3.教學(xué)難點(diǎn):生物功能納米材料的表征，納米粒子放大的電化學(xué)檢測(cè)，模擬酶?jìng)鞲衅鳎r(nóng)藥免疫傳感器，用于DNA生物芯片的納米結(jié)構(gòu)。第七專題微生物基因組學(xué)及合成生物學(xué)進(jìn)展1.教學(xué)內(nèi)容:微生物合成生物學(xué)，農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、環(huán)境微生物基因組學(xué)，微生物基因組學(xué)及合成生物學(xué)研究方法。2.教學(xué)重點(diǎn):基因組學(xué)與合成生物學(xué)對(duì)天然產(chǎn)物藥物發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的啟示，微生物單細(xì)胞及單細(xì)胞基因組技術(shù)研究發(fā)展，揭秘植物根際碳沉積與土壤微生物的內(nèi)在關(guān)系，乙肝病毒研究進(jìn)展，黃酮類植物天然產(chǎn)物的合成生物學(xué)技術(shù)，環(huán)境微生物基因組學(xué)研究趨勢(shì)及其在污染治理中的應(yīng)用與展望。3.教學(xué)難點(diǎn):分析、合成與構(gòu)建最小微生物基因組，轉(zhuǎn)錄組揭示蘇云金芽孢桿菌芽孢形成和殺蟲晶體蛋白高效表達(dá)的代謝調(diào)控，沙門氏菌基因組學(xué)分析與食品安全。五、教學(xué)安排序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1白色生物技術(shù)41、27.2、10.12基因組導(dǎo)向下健康管理41、27.2、10.13DNA小分子檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用61、27.2、10.14大數(shù)據(jù)：生物學(xué)變革新契機(jī)61、27.2、10.15病毒感染與人類腫瘤41、27.2、10.16納米生物傳感：原理、發(fā)展與應(yīng)用41、27.2、10.17微生物基因組學(xué)及合成生物學(xué)進(jìn)展41、27.2、10.1合計(jì)32六、課程考核方式與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)1.課程考核方式本課程成總成績包括形成性評(píng)價(jià)（平時(shí)成績）和結(jié)果性評(píng)價(jià)（期末成績），形成性評(píng)價(jià)（平時(shí)成績）占40%，結(jié)果性評(píng)價(jià)（期末成績）占60%。形成性評(píng)價(jià)：包括課堂提問(10%)、作業(yè)(20%)，學(xué)習(xí)習(xí)慣（考勤、課堂表現(xiàn)等，10%）。結(jié)果性評(píng)價(jià)：課程論文，滿分100分，折算60%計(jì)入總成績。2.課程教學(xué)目標(biāo)的考核方式序號(hào)課程教學(xué)目標(biāo)考核內(nèi)容考核方式1熟悉當(dāng)前生物學(xué)科的最新研究進(jìn)展，理解生物前沿技術(shù)的基本原理、技術(shù)和方法。課堂提問、作業(yè)、課程論文2了解更多生物技術(shù)領(lǐng)域的全球發(fā)展前沿和趨勢(shì)，具備一定的創(chuàng)新能力。課堂提問、作業(yè)、課程論文3.成績?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（重點(diǎn)為平時(shí)成績的評(píng)定辦法）3.1平時(shí)成績?cè)u(píng)定辦法考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估項(xiàng)目及權(quán)重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~90分）中等（70~80分）及格（60~70分）不及格（<60分）課堂提問(10%)對(duì)老師提出的問題回答完整，思路清晰，并有自己獨(dú)到的見解；能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論回答老師提出的問題；基本能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論回答老師提出的問題但不夠完整，需在老師的引導(dǎo)下才能夠補(bǔ)充完整；對(duì)老師提出的問題回答跑題，但在老師的引導(dǎo)下才能夠理解；對(duì)老師提出的問題不予回答，且態(tài)度不端正。考勤、預(yù)習(xí)與課堂表現(xiàn)(10%)全勤，預(yù)習(xí)非常充分，積極參加課堂討論，并有自己獨(dú)到的見解全勤，預(yù)習(xí)較為充分，積極參加課堂討論有請(qǐng)假，預(yù)習(xí)基本充分，能夠主動(dòng)參加課堂討論缺勤兩次，預(yù)習(xí)基本充分，能夠參加課堂討論缺勤三次以上，無預(yù)習(xí)，不能有效參加課堂討論作業(yè)(20%)作業(yè)按時(shí)完成且問題回答全面字跡工整；作業(yè)按時(shí)且問題回答較為完整；作業(yè)完成較差且問題回答不完整；作業(yè)完成差（兩次以內(nèi)不交作業(yè)）三次以上都不交作業(yè)。3.2結(jié)果性成績?cè)u(píng)定辦法（總分100分，占總成績權(quán)重60%）評(píng)估項(xiàng)目及權(quán)重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~90分）中等（70~80分）及格（60~70分）不及格（<60分）課程論文(60%)課程