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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。
代谢组测试和训练集摘要：一、引言二、代谢组简介1.定义2.研究方法三、测试和训练集的重要性1.数据划分2.样本选择3.数据平衡四、代谢组数据的处理与分析1.数据预处理2.特征选择3.数据分析方法五、应用案例1.疾病诊断2.药物研发3.食品安全六、代谢组学在生物信息学领域的展望1.技术创新2.个性化医疗3.跨学科融合正文：一、引言随着生物科学技术的不断发展，代谢组学作为一种研究生物体代谢产物的全局分析方法，已经在多个领域取得了显著成果。
本文将重点介绍代谢组学的基本概念、研究方法，以及其在实际应用中的重要组成部分——测试和训练集。
二、代谢组简介1.定义代谢组是指在特定条件下，生物体内所有代谢产物的集合。
通过对代谢组的研究，可以揭示生物体在生理、病理状态下的代谢变化，为研究生物过程提供重要信息。
2.研究方法代谢组学研究方法主要包括高通量液相色谱-质谱（LC-MS）和高通量气相色谱-质谱（GC-MS）等技术。
通过这些技术对生物体内代谢产物进行定性和定量分析，进而构建代谢组谱，挖掘生物标志物和代谢途径。
三、测试和训练集的重要性1.数据划分在代谢组学研究中，数据划分为训练集和测试集两部分。
训练集用于建立模型，而测试集则用于评估模型的性能和泛化能力。
合理的数据划分有助于提高模型的可靠性和实用性。
2.样本选择在划分数据集时，应确保样本具有代表性、可靠性和多样性。
常见的样本选择方法包括随机抽样、分层抽样和聚类抽样等。
3.数据平衡代谢组数据中往往存在样本数量不平衡的问题。
为避免模型偏向某一类别，需要对数据进行平衡处理。
常用的方法有随机欠采样、合成样本和过采样等。
四、代谢组数据的处理与分析1.数据预处理代谢组数据预处理包括数据清洗、数据转换和数据归一化等步骤。
这些处理方法有助于提高数据的质量，为后续分析奠定基础。
2.特征选择特征选择是代谢组数据分析的关键环节。
通过筛选具有代表性和差异性的特征，可以降低数据维度，提高模型性能。
代谢组学题目
（原创版）
目录
1.代谢组学简介
2.代谢组学的研究方法
3.代谢组学与疾病的关系
4.代谢组学的应用前景
正文
代谢组学是研究生物体内所有小分子代谢物的学科，这些代谢物包括糖类、核苷、有机酸、酮类化合物、多肽、氨基酸、有机胺类、醛类化合物、脂质、类固醇、生物碱等。
代谢组学可以帮助我们了解生物体内物质的新陈代谢过程，为生物学、医学和药学等领域提供重要信息。
代谢组学的研究方法主要有质谱分析和核磁共振谱分析。
质谱分析是一种高灵敏度的检测方法，可以准确测量代谢物的质量和浓度。
核磁共振谱分析则可以提供代谢物的结构信息，帮助我们识别和分析不同代谢物的类型和含量。
代谢组学与疾病的关系极为密切，许多疾病都与代谢物的异常积累或代谢途径的紊乱有关。
通过代谢组学研究，我们可以发现疾病相关的代谢物生物标志物，为疾病的早期诊断和治疗提供依据。
代谢组学的应用前景非常广阔，除了在疾病诊断和治疗方面的应用外，还可以应用于药物研发、生物技术、营养学和食品安全等领域。
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代谢组学题目代谢组学是研究生物体内所有代谢物及其相互作用关系的学科，它涵盖了基因组学、蛋白质组学和生物信息学等多个领域。
近年来，随着高通量检测技术和大数据分析方法的快速发展，代谢组学在生物科学研究、食品安全与环境监测等领域发挥着越来越重要的作用。
一、代谢组学简介代谢组学主要研究生物体内代谢物的种类、含量和相互作用关系，以揭示生物体的生理和代谢状态。
代谢组学研究的核心内容包括代谢物的组成、代谢途径的调控以及代谢物与基因、蛋白质等其他生物分子的关联。
二、代谢组学研究方法1.样品处理：代谢组学研究的第一步是样品的收集和处理。
通常采用液相色谱-质谱（LC-MS）或气相色谱-质谱（GC-MS）等技术对样品进行代谢物检测。
2.代谢物检测技术：目前常用的代谢组学检测技术主要有LC-MS、GC-MS 和核磁共振（NMR）等。
这些技术具有高灵敏度、高分辨率和高精确度，能够在复杂的生物样品中准确检测出多种代谢物。
3.数据分析与生物信息学：代谢组学数据通常采用多元统计分析、偏最小二乘法（PLS）和主成分分析（PCA）等方法进行处理和解析。
此外，生物信息学技术在代谢组学数据挖掘中也发挥着重要作用，例如基因注释、代谢途径分析和生物标志物筛选等。
三、代谢组学在生物科学研究中的应用1.疾病诊断与预测：代谢组学在疾病诊断和预测方面具有广泛的应用前景。
通过比较疾病状态与正常状态下的代谢组差异，可以发现疾病的生物标志物，为早期诊断和病情监测提供依据。
2.药物研发与评价：代谢组学技术可用于药物研发过程中的药效评价和毒性预测。
通过对药物作用后的代谢组变化进行分析，可以揭示药物的作用机制和潜在毒性，为药物上市提供安全性评价。
3.生物标志物发现：代谢组学在生物标志物发现方面具有较高的应用价值。
通过寻找生物体内特异性代谢物，可以发现与特定疾病或生理状态相关的生物标志物，为诊断、治疗和预防疾病提供新的思路。
4.代谢途径研究：代谢组学技术可用于揭示生物体内的代谢途径和调控机制，为代谢工程和生物技术研究提供理论基础。
第六章代谢组学和
代谢通量组学概论
代谢组学的含义及其科学意义
代谢组学发展史
代谢组学关键概念和解析层次
代谢组学研究的策略和方法
代谢组学实验数据的处理及整合
代谢组学的应用
我国在代谢组学研究中的挑战和发展机遇
近年来代谢组学领域研究发展迅猛,并开始成为全球性关注的新热点。
系统论观点的代谢组学新领域研究已引起国际企业界和科学界的高度重视。
2001-2003年包括辉瑞(Pfizer)等六大药厂联合英国帝国理工学院专门组织了组学的方法来评价药物毒性，取得了令人鼓舞的成果。
也在2003年发布通向生命科学未来的中长期发展规划“路线图”中专门设立了代谢组学专题。
代谢组学的一些关键概念
同位素（如13C）示踪结合质谱分析在发酵上的应用。
《代谢组学》课程考试大纲
适用专业：化学生物学，本科学制年限：四年
总学时： 32（讲课）学分： 2.0
制定者：何德审核人：
一、课程的性质与考试目的
1、课程性质：代谢组学(metabonomics/metabolomics)是效仿基因组学和蛋白质组学的研究思想，对生物体内所有代谢物进行定量分析，并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的研究方式，是系统生物学的组成部分。
其研究对象大都是相对分子质量1000以内的小分子物质。
先进分析检测技术结合模式识别和专家系统等计算分析方法是代谢组学研究的基本方法。
2、考试目的：考核学生系统掌握本课程教学的基本理论、基本知识和基本技能，以及联系实际、运用所学的理论分析问题和解决问题的能力，确保学生达到本专业应掌握的基本代谢组学知识要求。
二、考试的内容与要求
第一章绪论
考试内容：代谢组学的概念，范畴；代谢组学研究的内容、对象、任务和方法。
考试要求：掌握代谢组学的基本概念和任务。
第二章代谢与代谢组学
考试内容：1、代谢2、代谢的组学研究3、代谢组与转录组学和蛋白组学的联系与区别4、代谢组学与系统生物学
考试要求：掌握代谢的组学研究；辨析代谢组与转录组学和蛋白组学以及系统生物学的相对关系
第三章代谢组学的技术平台
考试内容：代谢组学研究中所用到的技术方法以及原理：气相色谱、质谱、液质联用（LC-MS）法、傅立叶变换质谱、红外光谱、毛细管电泳-质谱联用（CE-MS）、核磁共振
考试要求：掌握毛细管电泳-质谱联用（CE-MS）、核磁共振技术。
第四章代谢组学的研究方法和步骤
考试内容：代谢组学的研究方法和步骤：样品制备，数据采集和标志物识别，数据分析，代谢途径分析
考试要求：了解和掌握代谢组学的研究方法和步骤
第五章代谢组学分析
考试内容：发现代谢组学和靶向代谢组学
考试要求：掌握代谢组学分析的两种主要方法：发现代谢组学和靶向代谢组学。
第六章代谢组学的应用
考试内容：代谢组学在微生物领域的应用，在药物研发和疾病研究中的应用，代谢组学在植物研究中的应用，代谢组学与中医药现代化
考试要求：了解和掌握代谢组学在医学、微生物学、植物学研究各领域的应用情况。
第七章代谢组学的信息资源
考试内容：代谢组学有关的数据库和工具。
考试要求：熟悉代谢组学有关的数据库和工具。
三、命题相关要求
1、认知度：识记，约10%；理解，约30%；掌握，约40%；应用，约20%。
2、题型结构：名词解释，约20%；填空题，约20%；问答及计算题，约40%；论述题题，约20%。
3、难易度：易，约20%；较易，约50%；中等难度，约20%；难，约10%。
4、题量：试题数量共4大题，小题量约18题左右。
四、考试方式与用时
1、考试方式：考试（笔试、闭卷）
2、考试用时：120分钟
五、成绩构成
平时实验成绩40%，期末考试成绩60%。
六、考试参考书目
自编教材。
