1223S00026_现代微生物学实验技术教学大纲.docxVIP

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附件5-2

ADDINCNKISM.UserStyle《现代微生物学实验技术》课程教学大纲

（实验课程·2023版）

课程基本信息

课程号

1223S00026

开课单位

生命科学学院

课程名称

（中文）现代微生物学实验技术

（英文）ModernMicrobiologyExperimentalTechnique

课程性质

选修

考核类型

考查

课程学分

2

课程学时

68

课程类别

专业拓展课

适用专业（类）

生物技术、菁英班、生物科学、星辰班

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《现代微生物学实验技术》课程是生物科学类生物技术（含菁英班）和生物科学（含星辰班）专业（类）的一门选修课程，旨在培养学生的综合能力、创新思维和科研素养；以现代观点审视和组织教学内容，使课程的内容和结构等都适合现代微生物学迅速发展的要求。本课程主要基于微生物学、生物化学及分子生物学等理论，课程内容主要包括生物活性芽孢杆菌的分离、鉴定及诱变育种,大肠杆菌CRISPR-Cas9基因编辑技术，宏基因组测序及分析等实验项目，在实验内容设计安排上突出“综合型、设计性、创新性和自主性”等特点。

（二）教学目标

本课程着重于学生综合实验技能和基本科研素质的训练，同时强调学生创新意识的培养。通过本课程，使学生学习并系统掌握现代微生物学实验技术，加深对相关理论的理解，提高学生独立进行微生物学实验设计与操作的能力，培养学生从事科学研究的基本素质、科研兴趣和创新能力。本课程要求学生进行课前预习、课上认真听讲、独立完成实验设计与操作，课后认真总结实验结果并书写实验报告。

课程目标1：了解微生物资源开发的基本流程，掌握如何设计分离生物活性菌株的实验方案、诱变育种和活性菌株产物测定的相关方法及其原理；

课程目标2：掌握原核微生物的CRISPR基因编辑技术的方法及其原理；

课程目标3：掌握环境样品中微生物总DNA的提取、16SrRNA基因扩增的方法及其原理，了解微生物多样性基础分析流程和一些测序云平台的使用；

课程目标4：具备较高的思想道德素质，以及正确的政治观、人生观、价值观。

课程目标5：具有强烈的社会责任感、健全的人格和较强的团队意识。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

1-4：掌握扎实的生物科学与生物技术的基础理论、基本知识和基本技能，熟悉生物技术及其产业的相关方针、政策、法规。

课程目标1-3

2-1：具有主动获取知识的能力；

课程目标1-3

2-2：具有综合运用所掌握的理论知识和技能，从事生物技术及其相关领域科学研究的能力；

课程目标1-3

2-3：具有浓厚的科学兴趣及批判性思维能力；

课程目标1-3

3-1：具备较高的思想道德素质，具有正确的政治观、人生观、价值观，具有强烈的社会责任感、健全的人格和较强的团队意识；

课程目标4-5

3-3：具备良好的专业素质，受到严格的科学思维训练，有求实创新的精神、批判性思维和可持续发展理念；

课程目标1-3

3-4：具有健康的体魄和良好的心理素质。

课程目标4-5

四、教学方式与方法

学生提前预习、分组设计实验方案；课堂讲授，学生报告实验方案、教师修改实验方案；在教师指导下进行分组实验；实验结束后分析结果，批阅实验报告。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

本课程的教学重点包括：通过讲述实验原理，引导学生如何自主设计活性芽孢杆菌的分离、鉴定与诱变育种的实验方案，并指导其实验操作；通过讲述和指导实际操作使学生掌握CRISPR基因编辑技术，以及宏基因组测序技术的方法及其原理。

（二）教学难点

在实验过程中培养学生独立发现问题、分析问题和解决问题是本课程教学的难点。此外，由于第一个实验内容全部是设计性、综合性实验，要求学生自己设计实验方案，针对不同设计方案进行讲解，并指导学生完成实验也是本课程教学的难点。

六、实验内容、基本要求与学时分配

序号

实验项目名称

实验内容与要求

学时

类型

对应课程目标

1

生物活性芽孢杆菌的分离、鉴定及诱变育种

由学生自行设计实验方案，（1）分离筛选一株具有生物活性的芽孢杆菌；。

（2）活性菌株的诱变育种：对自己分离、鉴定的活性菌株进行诱变育种，得到高产菌株；。

（3）测定高产菌株的酶活力；

（4）利用多相分类的方法对自己所分离的菌株进行鉴定；

（4）采用低温冷冻保藏法对分离得到的活性菌株及诱变后的高产菌株进行保藏。

28

设计性

课程目标1，

课程目标4-5

2

利用CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除大肠杆菌lacZ基因

（1）以野生型大肠杆菌lacZ基因的序列作为靶点序列，并根据靶点序列设计gRNA（/index.jsp）；

（2）构建携带CRISPR-Cas9质粒和gRNA的质粒；

（3）感受态细胞的制备；

（4）通过电穿孔或者化学