集美大学创新性综合实验课程教学大纲中文：创新性综合实验课程名称英文：Innovative Comprehensive Experiment课程编号2020006课程类别集中性实践教学环节课程性质必修适用专业动物科学课程学分1总学时30讲课学时0实验/实践/30上机学时7开课学期先修课程分子生物学、组织胚胎学、发育生物学开课单位水产学院课程负责人黄岩
集美大学 创新性综合实验 课程教学大纲 课程名称 中文：创新性综合实验 英文：Innovative Comprehensive Experiment 课程编号 2020006 课程类别 集中性实践教学环节 课程性质 必修 适用专业 动物科学 课程学分 1 总学时 30 讲课学时 0 实验/实践/ 上机学时 30 开课学期 7 先修课程 分子生物学、组织胚胎学、发育生物学 开课单位 水产学院 课程负责人 黄岩
一、实验课程简介与目标（一）课程简介水产品作为蓝色食物，被公认为优质的蛋白源，在改善人类膳食营养结构方面贡献巨大。水产养殖是保障鱼类等水产品供应的基本手段，而品种是水产养殖的物质基础。如何选择培育优良品种成为水产养殖业实现可持续发展所关注的核心问题。随着现代分子生物学技术和生物信息学的快速发展，新的育种技术正在逐渐运用到鱼类遗传选育中。基因编辑育种是指通过靶向核酸酶技术对内源基因组序列进行定点改造，从而达到改变和提升目标性状的一种育种技术，其中，基于CRISPR/Cas9系统的基因编辑技术因具有组分简单、效率高等优势，已成为鱼类分子育种领域发展最快且应用广泛的热门技术。本课程将系统介绍分子育种技术在鱼类优良种质创制中的开发和应用，并且以青为模式生物，开展利用CRISPR/Cas9系统对青色素相关基因tyr进行定点敲除的实验。通过课程学习使学生了解鱼类生物育种技术的发展前景，通过实验环节切身感受生命科学前沿技术在水产领域的应用，拓宽视野并提升专业认同感。（二）课程目标课程目标1（知识传授）：了解分子育种技术在鱼类养殖领域中的发展状况、学科前沿和发展趋势；掌握CRISPR/Cas9基因编辑技术的原理和方法。课程目标2（能力培养）：通过理论和实验教学的结合提升学生的自主学习能力、动手操作能力和团队协作能力：在实践中培养学生分析、解决问题的能力：通过后期实验报告撰写培养学生信息整合、组织归纳等能力。（三）课程目标对毕业要求的支撑课程目标毕业要求关联度权重内涵观测点毕业要求5：具有较扎实的数学、化学、H0.5课程目标1生物科学、环境科学等方面的基础理论知识要求知识。毕业要求6：具有良好的信息技术基础和一定的外语听说读写能力；具有较好课程目标2能力要求H0.5的文献检索、试验设计、数据分析、论文撰写等基本科研技能
一、实验课程简介与目标 （一）课程简介 水产品作为蓝色食物，被公认为优质的蛋白源，在改善人类膳食营养结构方面贡献巨大。水产 养殖是保障鱼类等水产品供应的基本手段，而品种是水产养殖的物质基础。如何选择培育优良品种 成为水产养殖业实现可持续发展所关注的核心问题。随着现代分子生物学技术和生物信息学的快速 发展，新的育种技术正在逐渐运用到鱼类遗传选育中。基因编辑育种是指通过靶向核酸酶技术对内 源基因组序列进行定点改造，从而达到改变和提升目标性状的一种育种技术，其中，基于 CRISPR/Cas9 系统的基因编辑技术因具有组分简单、效率高等优势，已成为鱼类分子育种领域发展 最快且应用广泛的热门技术。本课程将系统介绍分子育种技术在鱼类优良种质创制中的开发和应用， 并且以青鳉为模式生物，开展利用 CRISPR/Cas9 系统对青鳉色素相关基因 tyr 进行定点敲除的实验。 通过课程学习使学生了解鱼类生物育种技术的发展前景，通过实验环节切身感受生命科学前沿技术 在水产领域的应用，拓宽视野并提升专业认同感。 （二）课程目标 课程目标 1（知识传授）：了解分子育种技术在鱼类养殖领域中的发展状况、学科前沿和发展趋势； 掌握 CRISPR/Cas9 基因编辑技术的原理和方法。 课程目标 2（能力培养）：通过理论和实验教学的结合提升学生的自主学习能力、动手操作能力和团 队协作能力；在实践中培养学生分析、解决问题的能力；通过后期实验报告撰写培养学生信息整合、 组织归纳等能力。 （三）课程目标对毕业要求的支撑 课程目标 内涵观测点 毕业要求 关联度 权重 课程目标 1 毕业要求 5：具有较扎实的数学、化学、 生物科学、环境科学等方面的基础理论 知识。 知识要求 H 0.5 课程目标 2 毕业要求 6：具有良好的信息技术基础 和一定的外语听说读写能力；具有较好 的文献检索、试验设计、数据分析、论 文撰写等基本科研技能。 能力要求 H 0.5
二、课程内容及要求1.实验一（理论部分）：PCR技术与靶基因克实验项目名称实验项目编号隆实验类型（演示性、验证实验类别（基础、专业基础演示性性、设计性、综合性、创基础、专业、其他）新性等）实验要求（必修、选修、水产必修实验所属学科其他）实验人数45每组实验人数24/21水产科学与技术国家级开课实验室名称开课实验室编号实验教学示范中心实验目的掌握PCR扩增原理与技术，掌握基因序列的获取、分析和克隆。介绍PCR扩增原理与技术，包括引物设计与循环参数的确定。介绍目的基实验内容（含课程思政因序列的获取、分析和克隆。通过引入诺奖得主、PCR之父凯利·穆利斯内容）发明PCR的事件以及对科技发展的重要恭喜，激发学生热爱科学，追求创新的精神。主要实验设备中国大学MOOC2.实验二（理论部分）：基因编辑技术的演变实验项目名称实验项目编号及CRISPR/CAS9技术的发展
二、课程内容及要求 1.实验一（理论部分）： 实验项目名称 PCR 技术与靶基因克 隆 实验项目编号 实验类别（基础、专业 基础、专业、其他） 基础 实验类型（演示性、验证 性、设计性、综合性、创 新性等） 演示性 实验所属学科 水产 实验要求（必修、选修、 其他） 必修 实验人数 45 每组实验人数 24/21 开课实验室名称 水产科学与技术国家级 实验教学示范中心 开课实验室编号 实验目的 掌握 PCR 扩增原理与技术，掌握基因序列的获取、分析和克隆。 实验内容（含课程思政 内容） 介绍 PCR 扩增原理与技术，包括引物设计与循环参数的确定。介绍目的基 因序列的获取、分析和克隆。通过引入诺奖得主、PCR 之父凯利·穆利斯 发明 PCR 的事件以及对科技发展的重要恭喜，激发学生热爱科学，追求创 新的精神。 主要实验设备 中国大学 MOOC 2.实验二（理论部分）： 实验项目名称 基因编辑技术的演变 及 CRISPR/CAS9 技术 的发展 实验项目编号
实验类型（演示性、验证实验类别（基础、专业专业基础演示性性、设计性、综合性、创基础、专业、其他）新性等）实验要求水产实验所属学科必修（必修、选修、其他）实验人数4524/21每组实验人数水产科学与技术国家级开课实验室名称开课实验室编号实验教学示范中心了解CRISPR-Cas9系统的基本原理、发展史以及掌握CRISPR-Cas9基因实验目的编辑的基本步骤。介绍CRISPR-Cas9系统的基本原理、发展历程和基因编辑过程的详细步骤，实验内容（含课程思政通过引入诺奖得主EmmanuelleCharpentier和JenniferA.Doudna两位科学内容)家发明CRISPR-Cas9技术对社会的贡献，激发学生对科学技术研发的浓厚兴趣，培养学生严谨求实，勇于创新的科学精神。主要实验设备中国大学MOOC3.实验三（理论部分）：实验项目名称基因信息概述实验项目编号实验类型（演示性、验证实验类别（基础、专业专业基础演示性性、设计性、综合性、创基础、专业、其他）新性等）实验要求水产必修实验所属学科（必修、选修、其他）实验人数45每组实验人数24/21
实验类别（基础、专业 基础、专业、其他） 专业基础 实验类型（演示性、验证 性、设计性、综合性、创 新性等） 演示性 实验所属学科 水产 实验要求 （必修、选修、其他） 必修 实验人数 45 每组实验人数 24/21 开课实验室名称 水产科学与技术国家级 实验教学示范中心 开课实验室编号 实验目的 了解 CRISPR-Cas9 系统的基本原理、发展史以及掌握 CRISPR-Cas9 基因 编辑的基本步骤。 实验内容（含课程思政 内容） 介绍 CRISPR-Cas9 系统的基本原理、发展历程和基因编辑过程的详细步骤， 通过引入诺奖得主 Emmanuelle Charpentier 和 Jennifer A. Doudna 两位科学 家发明 CRISPR-Cas9 技术对社会的贡献，激发学生对科学技术研发的浓厚 兴趣，培养学生严谨求实，勇于创新的科学精神。 主要实验设备 中国大学 MOOC 3.实验三（理论部分）： 实验项目名称 基因信息概述 实验项目编号 实验类别（基础、专业 基础、专业、其他） 专业基础 实验类型（演示性、验证 性、设计性、综合性、创 新性等） 演示性 实验所属学科 水产 实验要求 （必修、选修、其他） 必修 实验人数 45 每组实验人数 24/21
水产科学与技术国家级开课实验室名称开课实验室编号实验教学示范中心实验目的了解基因的概念、基因的功能和基因的应用。人体基因组图谱好比是一张能说明构成每个人体细胞脱氧核糖核酸（DNA)实验内容（含课程思政的30亿个碱基对精确排列的“地图”。通过对每一个基因功能的分析，会内容）治疗和预防许多疾病，如癌症和心脏病等主要实验设备中国大学MOOC4.实验四（理论部分）：实验项目名称DNA体外重组实验项目编号实验类型（演示性、验证实验类别（基础、专业专业基础演示性性、设计性、综合性、创基础、专业、其他）新性等）实验要求水产必修实验所属学科（必修、选修、其他）45实验人数每组实验人数24/21水产科学与技术国家级开课实验室编号开课实验室名称实验教学示范中心实验目的掌握DNA重组和DNA体外重组的概念及过程
开课实验室名称 水产科学与技术国家级 实验教学示范中心 开课实验室编号 实验目的 了解基因的概念、基因的功能和基因的应用。 实验内容（含课程思政 内容） 人体基因组图谱好比是一张能说明构成每个人体细胞脱氧核糖核酸（DNA) 的 30 亿个碱基对精确排列的“地图”。通过对每一个基因功能的分析，会 治疗和预防许多疾病，如癌症和心脏病等 主要实验设备 中国大学 MOOC 4.实验四（理论部分）： 实验项目名称 DNA 体外重组 实验项目编号 实验类别（基础、专业 基础、专业、其他） 专业基础 实验类型（演示性、验证 性、设计性、综合性、创 新性等） 演示性 实验所属学科 水产 实验要求 （必修、选修、其他） 必修 实验人数 45 每组实验人数 24/21 开课实验室名称 水产科学与技术国家级 实验教学示范中心 开课实验室编号 实验目的 掌握 DNA 重组和 DNA 体外重组的概念及过程
让同学们掌握DNA体外重组是在体外对生物的遗传物质或人工合成的基因进行改造或重新组合形成新的核酸分子或新的基因的手段。这种手段是构实验内容（含课程思政建基因文库、外源表达基因、基因改造即基因定点诱变等重要的中间过程。通过引入生命科学上基因定点突变治疗疾病的案例，让同学们知道学习的内容）很多抽象的知识都可以转化为生活中解决问题的工具。主要实验设备中国大学MOOC5.实验五（实验部分）：日本青鳞胚胎显微注实验项目名称实验项目编号射，敲除tyr基因实验类型（演示性、验证实验类别（基础、专业性、设计性、综合性、创演示性专业基础基础、专业、其他）新性等）实验要求水产实验所属学科必修（必修、选修、其他）实验人数45每组实验人数24、21水产科学与技术国家级开课实验室名称开课实验室编号实验教学示范中心第一，掌握显微注射样品的制备；实验目的第二，掌握日本青受精卵的采集时间及注意事项；第三，了解日本青显微注射的操作流程和注意事项
实验内容（含课程思政 内容） 让同学们掌握 DNA 体外重组是在体外对生物的遗传物质或人工合成的基因 进行改造或重新组合形成新的核酸分子或新的基因的手段。这种手段是构 建基因文库、外源表达基因、基因改造即基因定点诱变等重要的中间过程。 通过引入生命科学上基因定点突变治疗疾病的案例，让同学们知道学习的 很多抽象的知识都可以转化为生活中解决问题的工具。 主要实验设备 中国大学 MOOC 5.实验五（实验部分）： 实验项目名称 日本青鳉胚胎显微注 射，敲除 tyr 基因 实验项目编号 实验类别（基础、专业 基础、专业、其他） 专业基础 实验类型（演示性、验证 性、设计性、综合性、创 新性等） 演示性 实验所属学科 水产 实验要求 （必修、选修、其他） 必修 实验人数 45 每组实验人数 24、21 开课实验室名称 水产科学与技术国家级 实验教学示范中心 开课实验室编号 实验目的 第一，掌握显微注射样品的制备； 第二，掌握日本青鳉受精卵的采集时间及注意事项； 第三，了解日本青鳉显微注射的操作流程和注意事项
让学生学习日本青受精卵的采集时间、显微注射的操作细节和胚胎突变体表型的观察。显微注射过程是一个精细负责的过程，对于青的显微注实验内容（含课程思政内容)射，需要找到受精孔才能注射成功，这过程是对学生耐心和毅力的考研，培养学生坚毅、沉稳的性格。主要实验设备氮气、显微注射仪、倒置显微镜、光照培养箱6.实验六（实验部分）：tyr突变体眼睛色素表实验项目编号实验项目名称型观察实验类型（演示性、验证实验类别（基础、专业演示性专业基础性、设计性、综合性、创基础、专业、其他）新性等）实验要求水产必修实验所属学科（必修、选修、其他）实验人数4524/21每组实验人数水产科学与技术国家级开课实验室名称开课实验室编号实验教学示范中心
实验内容（含课程思政 内容） 让学生学习日本青鳉受精卵的采集时间、显微注射的操作细节和胚胎突变 体表型的观察。显微注射过程是一个精细负责的过程，对于青鳉的显微注 射，需要找到受精孔才能注射成功，这过程是对学生耐心和毅力的考研， 培养学生坚毅、沉稳的性格。 主要实验设备 氮气、显微注射仪、倒置显微镜、光照培养箱 6.实验六（实验部分）： 实验项目名称 tyr 突变体眼睛色素表 型观察 实验项目编号 实验类别（基础、专业 基础、专业、其他） 专业基础 实验类型（演示性、验证 性、设计性、综合性、创 新性等） 演示性 实验所属学科 水产 实验要求 （必修、选修、其他） 必修 实验人数 45 每组实验人数 24/21 开课实验室名称 水产科学与技术国家级 实验教学示范中心 开课实验室编号
实验目的掌握使用显微镜对胚胎观察和拍照。通过胚胎表型的观察，让同学们构建基因功能与性状表型的关联，将分子实验内容（含课程思政生物学的理论知识在实验中呈现出来，激发学生对知识的热爱。内容)主要实验设备倒置显微镜、光照培养箱三、学时分配及课程目标支撑情况每组实验人序号学时比重实验性质实验项目名称实验类型支撑的课程目标数PCR 技术与靶基因克24/21必修演示性110. 14隆基因编辑技术的演变24/21必修演示性2及CRISPR/CAS9技N0. 11术的发展324/21必修基因信息概述0.15演示性1424/214DNA体外重组40. 15必修演示性1日本青胚胎显微注24/21258必修验证性0.25射，敲除 tyr基因tyr突变体眼睛色素表24/2160.25必修验证性28型观察
实验目的 掌握使用显微镜对胚胎观察和拍照。 实验内容（含课程思政 内容） 通过胚胎表型的观察，让同学们构建基因功能与性状表型的关联，将分子 生物学的理论知识在实验中呈现出来，激发学生对知识的热爱。 主要实验设备 倒置显微镜、光照培养箱 三、学时分配及课程目标支撑情况 序号 实验项目名称 学时 比重 每组实验人 数 实验性质 实验类型 支撑的课程目标 1 PCR 技术与靶基因克 隆 4 0.1 24/21 必修 演示性 1 2 基因编辑技术的演变 及 CRISPR/CAS9 技 术的发展 4 0.1 24/21 必修 演示性 1 3 基因信息概述 4 0.15 24/21 必修 演示性 1 4 DNA 体外重组 4 0.15 24/21 必修 演示性 1 5 日本青鳉胚胎显微注 射，敲除 tyr 基因 8 0.25 24/21 必修 验证性 2 6 tyr 突变体眼睛色素表 型观察 8 0.25 24/21 必修 验证性 2
四、课程考核与达成评价方法（一）考核方式考核方式支撑的课程目标权重实验课堂表现40%1、260%实验报告（二）评价标准本课程成绩采用等级制，由实验课堂表现成绩、实验报告组成，各考核方式所占的比重如下：权考核方式重实验报告实验课堂表现....实验项目1实验一、二、三、四0. 17实验五、六0. 831.实验课堂表现实验课堂表现主要考核出勤率（10%）、线上自学任务（10%）、论文写作（20%）三部分组成，具体评分标准如下：优秀良好中等合格不合格（70-79分）（90-100分）（80-89分）（60-69分）（0-59分）全勤，课堂表现活缺勤不超过2次，缺勤不超过3次，缺勤不超过3次，缺勤超过4次，不课堂互动表现一参与课堂活动不跃，积极主动回答积极参与课堂互参与课堂互动，不问题，回答质量般，答题质量一动，表现良好，听主动，互动少。实进行思考，课堂不高，听课高度专课较为专注。线上般，专注度一般。验课参与程度少。专注，不做笔记。注，认真做笔记。任务完成较积极，实验课参与程度线上任务完成不线上任务完成非线上任务完成积论文写作逻辑较一般。线上任务完太积极，论文写作常不积极，论文写极，论文写作逻辑清楚，格式较规成较积极，论文写逻辑一般，格式一作无逻辑，格式错范，可以较好地表清楚，格式规范，作逻辑一般，格式般，不可以表述个误很多，完全无法内容细致详实，有述个人观点。一般，勉强可以表人观点。表述个人观点。充分、明确的个人述个人观点。观点
四、课程考核与达成评价方法 （一）考核方式 考核方式 支撑的课程目标 权重 实验课堂表现 1 40% 实验报告 1、2 60% （二）评价标准 本课程成绩采用等级制，由实验课堂表现成绩、实验报告组成，各考核方式所占的比重如下： 权 考核方式 重 实验项目 实验课堂表现 实验报告 . 实验一、二、三、四 1 实验五、六 0.17 0.83 1. 实验课堂表现 实验课堂表现主要考核出勤率（10%）、线上自学任务（10%）、论文写作（20%）三部分组成，具 体评分标准如下： 优秀 （90-100 分） 良好 （80-89 分） 中等 （70-79 分） 合格 （60-69 分） 不合格 （0-59 分） 全勤，课堂表现活 跃，积极主动回答 问题，回答质量 高，听课高度专 注，认真做笔记。 线上任务完成积 极，论文写作逻辑 清楚，格式规范， 内容细致详实，有 充分、明确的个人 观点。 缺勤不超过 2 次， 积极参与课堂互 动，表现良好，听 课较为专注。线上 任务完成较积极， 论文写作逻辑较 清楚，格式较规 范，可以较好地表 述个人观点。 缺勤不超过 3 次， 课堂互动表现一 般，答题质量一 般，专注度一般。 实验课参与程度 一般。线上任务完 成较积极，论文写 作逻辑一般，格式 一般，勉强可以表 述个人观点。 缺勤不超过 3 次， 参与课堂活动不 主动，互动少。实 验课参与程度少。 线上任务完成不 太积极，论文写作 逻辑一般，格式一 般，不可以表述个 人观点。 缺勤超过 4 次，不 参与课堂互动，不 进行思考，课堂不 专注，不做笔记。 线上任务完成非 常不积极，论文写 作无逻辑，格式错 误很多，完全无法 表述个人观点
2.实验报告实验报告主要考核实验内容记录完整度、实验结果分析程度、报告美观程度具体评分标准如下：中等优秀良好合格不合格（90-100分）（80-89分）（70-79分）(60-69分）(0-59分)实验记录项目完实验记录项目完实验记录项目完实验记录项目完未能按时提交、缺整、内容细致详整、能够记录完整整、能够记录大致整、能够记录大致交：实验记录漆草、内容缺漏；不实；字迹美观、排实验内容；字迹美实验内容：页面整实验内容：如实记版清晰：如实记录洁，排版清晰：如录结果：页面整能如实记录实验观、排版清晰：如结果。结果，对实验结果实记录结果，对实实记录结果，对实洁：按时提交。有充分讨论和分验结果有适当讨验结果有适当讨析；按时提交。论和分析；按时提论；按时提交。交。（三）课程目标达成评价课程权重考核方式实验项目目标值平均值分目标达成度目标课程目80A11.00*A/801.00课堂表现实验1、2、3、4标1A220(0.17*A2/20)+课堂表现0.17实验1、2、3、4课程目标2B2100(0.83* Bz/100)实验报告实验5、60.83五、课程学习资源1.主要参考书：[1] Naruse K, Kinoshita M, Murata K et al.Medaka: Biology, Management, and ExperimentalProtocols[Jj.JournalofOccupationalMedicine,2012,10(8):101-1112.网络资源[1]中国大学MOOC，朱旭芬教授主讲的《基因工程》
2. 实验报告 实验报告主要考核实验内容记录完整度、实验结果分析程度、报告美观程度具体评分标准如下： 优秀 （90-100 分） 良好 （80-89 分） 中等 （70-79 分） 合格 （60-69 分） 不合格 （0-59 分） 实验记录项目完 整、内容细致详 实；字迹美观、排 版清晰；如实记录 结果，对实验结果 有充分讨论和分 析；按时提交。 实验记录项目完 整、能够记录完整 实验内容；字迹美 观、排版清晰；如 实记录结果，对实 验结果有适当讨 论和分析；按时提 交。 实验记录项目完 整、能够记录大致 实验内容；页面整 洁，排版清晰；如 实记录结果，对实 验结果有适当讨 论；按时提交。 实验记录项目完 整、能够记录大致 实验内容；如实记 录结果；页面整 洁；按时提交。 未能按时提交、缺 交；实验记录潦 草、内容缺漏；不 能如实记录实验 结果。 （三）课程目标达成评价 课程 目标 考核方式 实验项目 权重 目标值 平均值 分目标达成度 课程目 标 1 课堂表现 实验 1、2、3、4 1.00 80 A1 1.00* A1/80 课程目 标 2 课堂表现 实验 1、2、3、4 0.17 20 A2 (0.17* A2/20)+ 实验报告 实验 5、6 0.83 100 B2 (0.83* B2/100) 五、课程学习资源 1. 主要参考书： [1] Naruse K , Kinoshita M , Murata K ,et al. Medaka: Biology, Management, and Experimental Protocols[J].Journal of Occupational Medicine, 2012, 10(8):101–111. 2. 网络资源 [1] 中国大学 MOOC，朱旭芬教授主讲的《基因工程》