《生物芯片技术》课程教学大纲

级生物芯片教学大纲《生物芯片》教学大纲课程编号：0235225 课程名称：生物芯片学时：28一．说明部分1．课程性质专业选修课，授课对象为生物技术专业本科学生。

2．教学目标及意义本课程为生物技术专业的专业选修课。

在教学过程中，时时注意培养学生观察、思考、分析、归纳的自学能力，使学生懂得应用生物芯片技术，成为一个专业知识扎实，工作能力强、适用面广、德智体全面发展的应用型人才。

3. 教学目的通过本课程教学使学生掌握生物芯片的基本理论和基本技能，了解生物芯片技术概况、生物芯片技术应用、生物芯片信号检测技术、蛋白质芯片技术、DNA 微阵列技术、寡核苷酸芯片技术等原理与应用，培养工程应用研究和实际工作的能力，获得观察、思考、分析、归纳的自学能力。

同时结合其它课程的学习，成为专业基础知识扎实，工作能力强、适用面广、德智体全面发展的应用型人才4．教学方法、手段与成绩考核方式教学方法与手段：本课程以课堂讲授为主，运用多媒体教学手段，加大教学的信息量；与其它专业课程的学习有机衔接，课堂讲解中注重理论与实际相结合，提升学生对理论知识的理解和把握能力。

成绩考核方式：考查二、正文部分第一章绪论第一节DNA的体外合成(一、DNA的化学合成二、PCR的基本原理第二节分子杂交一、探针的种类与选择二、标记物的选择三、探针的放射性同位素标记四、探针的非放射性标记五、膜上印迹杂交的条件选择六、杂交信号的检测七、抗原与抗体第三节现代分子诊断技术一、酶联免疫吸附测定二、DNA诊断流三、遗传病疾的分子诊断技术四、癌症的分子诊断技术五、环境微生物的检测本章学时数 2第二章生物芯片技术概况第一节生物芯片技术产生的背景第二节生物芯片概念与分类第三节生物芯片研究现状一、国外研究现状二、生物芯片国内研究现状本章学时数 4第三章寡核苷酸芯片技术第一节引言第二节制备原理一、原位合成技术二、合成后微点样技术第三节制备技术一、寡核苷酸芯片原位合成技术二、合成后微点样制备寡核苷酸芯片第四节制备质量控制一、样品的处理二、寡核苷酸分子的设计与固定三、生物识别的控制四、检查方式的选取五、数据的获得与分析六、环境控制第五节检测样品制备简介一、待测DNA制备二、样品标记第六节应用一、DNA测序、基因突变及多态性扫描二、基于差异表达分析和基因鉴定三、肿瘤的发生机理、肿瘤分型和诊断四、疾病诊断五、药物筛选和指导合理用药六、环境保护和监测本章学时数 4第三章DNA微阵列技术第一节cDNA微阵列探针制备一、构建cDNA文库一般方法二、构建全长cDNA文库三、从微量样品中构建cDNA文库四、提高cDNA文库构建效率的方法第二节cDNA微阵列制备技术一、合成后交联法二、微点样技术三、点样后处理四、芯片杂交与检测第三节cDNA微阵列技术应用一、在植物研究中的应用二、在酵母研究中的应用三、在比较基因组研究中的应用四、在肿瘤研究中的应用五、在疾病研究中的应用六、在细菌学研究中的应用七、在病毒学研究中的应用本章学时数 4第四章蛋白质芯片技术第一节蛋白质分析技术与进展一、二维凝胶电泳与质谱联合应用技术二、蛋白质芯片技术三、SELDI技术第二节蛋白质芯片制备及分析过程一、载体的选择及抗体或抗原的固化二、载体与化学表面处理三、微阵列设计与制备四、抗原或抗体的标记五、蛋白质芯片检测方法第三节蛋白质芯片的分类一、根据应用目的分类二、根据检测试剂分类三、根据密度分类四、根据样品分类第四节蛋白质芯片的应用一、应用于蛋白差异表达分析二、蛋白质间相互作用研究三、蛋白质修饰研究四、蛋白质-DNA相互作用研究五、小分子-蛋白质间相互作用研究六、抗体检测七、疾病诊断八、在食品分析和卫生检验中的作用第五节蛋白质芯片技术展望本章学时数4第五章生物芯片信号检测技术第一节引言一、生物芯片荧光检测特性二、荧光源简介第二节生物芯片检测设备光学设计要求一、激发光二、发射光收集三、空间定位四、激发光与发射光识别五、检测荧光扫描仪的探测器第三节生物芯片扫描仪检测原理一、共聚焦扫描仪二、采用CCD的生物芯片扫描仪第四节生物芯片扫描仪的波长识别一、分光器二、发射滤波器第五节信号处理与仪器控制一、灵敏度范围要求二、信号平均和取样三、暗信号四、图像获取、现实和存储五、共聚焦界面和自动化第六章生物芯片技术应用第一节基因突变和基因多态性分析一、生物芯片在基因突变研究中的应用二、生物芯片技术与基因多态性分析第二节生物芯片技术与基因表达谱分析一、基因表达谱概述二、基因芯片技术分析肝癌基因表达谱三、基因芯片技术与急性肾功能衰竭研究四、基因芯片技术与电离辐射研究第三节生物芯片在临床检测中的应用一、生物芯片在遗传病检测中的应用二、生物芯片技术在肿瘤研究中的应用三、生物芯片技术在细菌检测中的应用四、生物芯片技术在病毒检测中的应用第四节生物芯片技术在药物研究中的应用一、药物筛选的发展趋势二、生物芯片与药物研究本章学时数4教研室：生物技术执笔人：肖厚荣系主任审核签名：。

《生物芯片技术》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：生物芯片技术英文名称：Biochip Technology二、课程编码及性质课程编码：0827542课程性质：专业核心选修课（限选）三、学时与学分：总学时：24学分：1.5四、先修课程：无五、授课对象本课程面向电子封装专业学生开设，同时适用于功能材料、材料加工及微电子类学生选修。

六、课程教学目标本课程是本专业的专业核心选修课之一，其教学目标包括：1、掌握生物芯片的定义、功能、分类等基本专业知识；2、全面系统了解生物芯片的设计原理、材料特性、制备方法、制备工艺，具备针对不同应用背景进行合理选择芯片类型的能力；3、能够综合运用生物芯片专业知识，对不同类型生物芯片特点进行分析比较，从而具有提出改进以及优化芯片设计方案的能力；4、生物芯片技术在生物学、能源相关领域的应用，为后续课程学习及科学研究打下必要的基础。

表1 课程目标对毕业要求的支撑关系七、教学重点与难点：教学重点：重点要求学生掌握主要生物芯片材料特性、芯片制备方法、集成化工艺特点等，进而具备针对不同应用背景进行合理选择芯片类型的能力。

教学难点：如何针对不同应用背景，培养学生对于不同芯片材料特性进行深入了解、进而掌握芯片加工制造及集成化工艺的选择原则，从而能够提出改进以及优化各类芯片加工制造的方案。

八、教学方法与手段：教学方法：（1）采用现代化教学方法（含PPT演示，设备照片，影像资料等），阐述该课程的生物芯片概念、材料特性、加工工艺及集成化方法，保证主要教学内容的完成，这部分以课堂讲授为主；（2）适时安排课堂小测试，大作业讨论。

通过大作业撰写，使学生亲自查阅最新进展，拓展课程内容。

教学手段：（1）以常见典型生物芯片作为讲解对象，深入分析不同芯片材料特性，加工工艺及集成化方法，使学生具备改进芯片加工制造工艺或者研发新型芯片的能力；（2）要求每一位学生根据自己的兴趣，查阅最新文献，完成准备1种典型芯片设计与应用的报告，拓展课程内容。