合成生物学：合成基因回路课程大纲

课程简介

本课程旨在介绍合成生物学的核心概念，特别是聚焦于合成基因回路的设计与应用。通过理论学习和实践操作，学生将掌握基因工程的基本原理，以及如何构建和调控生物系统中的逻辑电路。

第一周：课程导论

• 主题：合成生物学概览
• 学习目标：
  • 理解合成生物学的定义、目标和重要性
  • 介绍基因回路的基本概念
• 资源：
  • Synthetic Biology Primer
• 活动：阅读材料并参与在线讨论

第二周：基因表达调控

• 主题：基因开关和激活剂/抑制剂
• 学习目标：
  • 了解基本的基因调控机制
  • 学习如何设计简单开关
• 资源：
  • Genetic Switches
• 活动：小组讨论并设计简单的基因开关模型

第三周：逻辑门与回路构建

• 主题：AND, OR, NOT逻辑门
• 学习目标：
  • 掌握逻辑门在基因回路中的应用
  • 实践构建基本逻辑回路
• 资源：
  • CRISPR Logic Gates
• 活动：实验操作与报告撰写

第四周：反馈控制系统

• 主题：负反馈与自调节回路
• 学习目标：
  • 理解反馈控制在基因回路中的作用
  • 设计并分析简单的反馈系统
• 资源：
  • Feedback Loops in Synthetic Biology
• 活动：设计并模拟反馈控制系统

第五周：高级回路设计

• 主题：复杂回路与应用案例
• 学习目标：
  • 深入理解高级回路设计原则
  • 分析实际应用中的基因回路
• 资源：
  • Advanced Synthetic Biology Examples
• 活动：研究项目选择与初步报告

第六周：课程总结与项目展示

• 主题：课程回顾与项目汇报
• 学习目标：
  • 总结课程内容
  • 展示个人项目的成果
• 评估：
  • 项目报告（含设计、实施和分析）
  • 小组讨论和答辩

通过本课程，学生将获得扎实的理论知识和实践经验，为未来在合成生物学领域进行创新打下坚实基础。