《代谢组学》课程考试大纲

动物营养与代谢病防治（2795）自学考试大纲一、本课程性质与设置的目的（一）本课程的性质和特点性质：动物营养与代谢病防治是动物科学和动物医学专业的专业课。

特点：动物营养与代谢病防治是畜牧生产实践中非常重要的环节。

本课程在动物营养学的基础上学习因营养供给和代谢而引起的疾病，使学生在今后的工作中能预防和治疗营养代谢病。

（二）本课程在专业中的地位、任务与作用本课程是动物科学和动物医学专业的专业课，需要在学习生理学、生物化学和动物营养学的基础上学习。

其任务是学习营养代谢病的病因、发病机制、症状以及预防和治疗方法。

对自学者要按照全日制普通高校相同课程的要求进行水平合格考试。

目的是检测课程应考者是否达到课程合格水平，是否掌握常见营养代谢病的病因、发病机制、症状以及预防和治疗方法。

（三）本课程的基本要求掌握常见营养代谢病的病因、发病机制、症状以及预防和治疗方法，利用掌握的知识预防和治疗营养代谢病。

（四）本课程与相关课程的联系本课程的主要基础课是生理学、动物生物化学和动物营养学，本课程和养猪学、养禽学、养牛学等课程相互联系。

（五）学习本课程应具备的基础知识以及难点和重点1.基础知识无机化学、有机化学、动物学和动物生物化学。

2.重点（1）营养代谢病的发病机理（2）营养代谢病的预防和治疗方法3.难点- 1 -营养代谢病的发病机制。

二、课程内容与考核目标第一章绪论（一）自学目的与要求1.一般了解营养代谢病的研究方向。

2.熟练掌握营养代谢病的概念、特点以及诊断和预防。

（二）本章课程内容第一节营养代谢病的概念第二节营养代谢病的特点第三节营养代谢病的病因第四节营养代谢病的诊断与预防第五节营养代谢病的研究方向第六节注意的几个问题（三）考核知识点营养代谢病的概念、特点和病因。

（四）考核要求1.识记营养代谢病的概念。

2.领会营养代谢病的特点和病因。

3.简单应用畜禽营养代谢病的诊断和预防。

第二章糖、脂肪和蛋白质代谢障碍病（一）自学目的与要求- 2 -1.一般了解马麻痹性肌红蛋白症、牛脂肪坏死症、奶牛肝脏代谢障碍病和衰竭症。

什么是代谢组学，如何进行研究？代谢组学（Metabonomics/ Metabolomics ）：通过考察生物体系（细胞，组织或生物体）受刺激或扰动后（如将某个特定的基因变异或环境变化后），其代谢产物的变化或其随时间的变化，来研究生物体系的一门科学。

代谢组（metabolome）：基因组的下游产物，也是最终产物，是一些参与生物体新陈代谢、维持生物体正常生长功能和生长发育的小分子化合物的集合，主要是相对分子量小于1000的内源性小分子。

代谢组学的特点：1）关注内源化合物2）对生物体系的小分子化合物进行定量定性研究3）上述化合物的上调和下调指示了与疾病、毒性、基因修饰或环境因子的影响4）上述内源性化合物的知识可以被用于疾病的诊断和药物筛选。

研究方法运用核磁共振(NMR)、质谱(MS)、气质联用技术(GCMS)、高效液相色谱(HPLC)等技术对细胞提取物、组织提取物和生物体液，随时间变化的代谢物浓度进行检测，结合有效的模式识别方法进行定性、定量和分类，并将这些代谢信息与病理生理过程中的生物学事件关联起来，从而了解机体生命活动的代谢过程。

完整的代谢组学流程包括样品采集及预处理、数据采集和数据分析及解释。

1.样品采集及预处理2.数据采集NMR技术迄今为止，在代谢组学研究中最常见的分析工具是NMR。

能够实现对样品的非破坏性、非选择性分析，满足代谢组学中对尽可能多的化合物进行检测的目标。

质谱具有较高灵敏度和专属性，可以实现对多个化合物的同时快速分析与鉴定。

3.数据分析及解释代谢组学的分析目标是对生物体系中尽可能多的内源性代谢组分进行无偏差的定性定量测定，整个分析过程应尽量保留生物样品中代谢物的整体信息。

报告基因，报告基因与转录调节的关系.报告基因 (reporter gene)是一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因，也就是说，是一个其表达产物非常容易被鉴定的基因。

把它的编码序列和基因表达调节序列相融合形成嵌合基因，或与其它目的基因相融合，在调控序列控制下进行表达，从而利用它的表达产物来标定目的基因的表达调控，筛选得到转化体。

代谢工程（Metabolic engineering）是生物工程的一个新的分支。

代谢工程把量化代谢流及其控制的工程分析方法和用以精确制订遗传修饰方案并付之实施的分子生物学综合技术结合起来，以上述“分析——综合”反复交替操作、螺旋式逼近目标的方式，在较广范围内改善细胞性能，以满足人类对生物的特定需求的生物工程。

（定义）代谢工程就是用DNA重组技术修饰特定的生化反应或引进新的生化反应，直接改善产物的形成和细胞的性能的学科。

这样定义代谢工程强调了代谢工程工作目标的确切性。

也就是说，先要找到要进行修饰或要引进的目标生化反应，一旦找准了目标，就用已建立的分子生物学技术去扩增、去抑制或删除、去传递相应的基因或酶，或者解除对相应的基因或酶调节，而广义的DNA重组只是常规地应用于不同步骤中，以便于达到这些目标。

（代谢工程工作目标的确切性及解释）⏹优势尽管在所有的菌种改良方案中都有某种定向的含义，但与随机诱变育种相比较，在代谢工程中工作计划的定向性更加集中,更加有针对性。

这定向性在酶的目标的选择，实验的设计，数据的分析上起着支配的作用。

⏹代谢工程的主要目标：是识别特定的遗传操作和环境条件的控制，以增强生物技术过程的产率及生产能力，或对细胞性质进行总体改性。

载流途径：在一定的生理条件下，生物细胞的代谢物质在代谢网络中流经的主要途径。

独立型网络由主要节点流出的代谢物不能完全合成终端产物。

依赖型网络如果网络或亚网络中的每一节点都依照化学计量规则将代谢物转化为终端产物的组成部分。

⏹代谢工程可在细胞与分子水平上认识和改造细胞过程，其不仅在解释细胞生理特性上具有重要的科学意义，而且其潜在的应用跨越了生物技术的全部领域，主要包括：(1)异源蛋白的生产；(2)扩大底物利用范围；(3)生产原来不存在的新物质；(4)对环境有害物质的降解；(5)提高菌体对环境的适应能力；(6)阻断或降低副产物的生成；(7)代谢产品生产速率和生产能力的提高；(8)植物代谢工程；(9)动物代谢工程；(10)人体和组织代谢工程----人类疾病诊断和基因治疗。

《生物信息学概论》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：生物信息学概论英文名称：Introduction to Bioinformatics二、课程代码及性质课程代码：0704583性质：学科大类基础课，必修三、学时与学分总学时：16（理论学时：16学时）学分：1四、先修课程先修课程：无.五、授课对象本课程面向生物信息学专业（含国家生命科学与技术人才培养基地班）学生开设.六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）1．介绍本专业的教学、科研与人才培养等情况，帮助学生尽快熟悉专业内容，逐渐适应大学的学习和生活；2. 介绍生物信息学研究各个方向的最新进展，使学生对专业研究有一个较为全面的了解；3. 介绍生物信息学方面的一些基本研究手段以及所需的知识储备，激发学生的学习兴趣。

七、教学重点与难点：课程重点：生物信息学领域各个研究方向的最新进展课程难点：生物信息学与高通量组学、传统实验生物学之间的关系八、教学方法与手段：教学方法：课堂讲授结合幻灯片演示教学手段：口头语言、文字和书籍、印刷教材和多媒体网络技术九、教学内容与学时安排（一）生物信息学专业简介（教师课堂教学学时（4小时）+ 学生课后学习学时（8小时））教学内容：介绍本专业的发展现状，以及最新的研究成果课后文献阅读：Wei, L. and Yu, J. (2008) Bioinformatics in china: a personal perspective, PLoS computational biology, 4, e1000020.课后作业和讨论：根据文献讨论我国生物信息学未来可能的发展方向。

（二）高通量测序技术（教师课堂教学学时（4小时）+ 学生课后学习学时（8小时））教学内容：介绍高通量组学技术，尤其是测序技术在生物信息学研究中的应用。

课后文献阅读：Metzker, M.L. (2010) Sequencing technologies - the next generation, Nat Rev Genet, 11, 31-46.课后作业和讨论：讨论生物信息学与高通量组学和传统实验生物学之间的关系。