代谢工程：合成生物学的生物技术课程大纲

课程概述

本课程旨在让学生深入了解代谢工程在生物技术中的应用，通过合成生物学的视角探讨代谢途径的设计与改造。课程将采用理论与实践相结合的方式，帮助学生掌握关键概念并提升实验技能。

课程周期：15周

  • 周1-2：课程介绍与基础知识
    • 学习目标：理解代谢工程的基本概念，熟悉生物系统的基本构成与功能
    • 阅读资源：
    • 《代谢工程原理》
    • 教学方法：讲座，小组讨论
  • 周3-4：基因编辑与调控
    • 学习目标：掌握CRISPR-Cas9等工具的应用
    • 资源：CRISPR指南
    • 活动：基因编辑模拟练习
  • 周5-6：代谢途径分析
    • 学习目标：理解代谢途径的建模和分析
    • 资源：Metabolic Flux Analysis
    • 实践：使用软件（e.g. COBRApy）进行简单模型构建
  • 周7-8：细胞工厂设计
    • 学习目标：设计优化微生物生产特定化合物
    • 资源：Cell Factory Design
    • 活动：案例研究与小组报告
  • 周9-10：高级代谢工程策略
  • 周11-12：实验室实践与项目设计
    • 学习目标：进行小型代谢工程实验
    • 实验资源：实验室指导书
    • 项目：设计并实施自己的代谢工程实验
  • 周13-14：课程总结与未来展望
    • 学习目标：回顾核心概念，理解代谢工程在生物技术的前沿应用
    • 资源：相关研究论文集
    • 方法：研讨会与个人展示
  • 周15：期末考试与反馈
    • 评估：闭卷考试，涵盖课程主要内容
    • 反馈：课程反馈调查

评估方法

  • 作业：每周阅读理解任务，检验对理论知识的理解
  • 小测验：每两周一次，巩固课堂所学
  • 项目：贯穿课程的实践活动，考察实验设计和报告撰写能力
  • 期末考试：综合测试整个学期的学习成果
  • 参与度：课堂讨论和小组活动表现

本课程将适应不同背景的学生，无论是生物科学专业还是对生物技术感兴趣的非专业人员，都能从中受益。