2018版教学大纲 水产与生命学院 (第六分册实践课程) 发育生物系 上海海洋大学水产与生命学院编制 2018年12月
1 2018 版教学大纲 水产与生命学院 （第六分册 实践课程） 发育生物系 上海海洋大学水产与生命学院编制 2018 年 12 月
目录 《R语言在生物学中的应用》 3 《组织胚胎学实验》 7 《组织胚胎学实验》13 《发有生物学实验》 19 分子生物学技术综合实习 .22 《生物信息学上机操作》 .26 《生物信息学实训》…。 29 《个性化科研素养训练1》 32 《个性化科研素养训练2》… 35 《个性化科研素养训练3》… 38 《个性化科研素养训练4》 .41 《毕业论文（生物科学）》 44 2
2 目 录 《R 语言在生物学中的应用》........................................................................................................................3 《组织胚胎学实验》..........................................................................................................................................7 《组织胚胎学实验》.......................................................................................................................................13 《发育生物学实验》.......................................................................................................................................19 分子生物学技术综合实习 .............................................................................................................................22 《生物信息学上机操作》 .............................................................................................................................26 《生物信息学实训》.......................................................................................................................................29 《个性化科研素养训练 1》..........................................................................................................................32 《个性化科研素养训练 2》..........................................................................................................................35 《个性化科研素养训练 3》..........................................................................................................................38 《个性化科研素养训练 4》..........................................................................................................................41 《毕业论文（生物科学）》...........................................................................................................................44
《R语言在生物学中的应用》 一、课程信息 中文 R语言在生物学中的应用 课程名称 英文R programming for biology 课程号1801108 课程性质 选修 基本信息 学分 /1 实验上机学时30 开课学期6 先修课程 生物统计学 面向专业 生物科学生物技术 目标1：理解并掌握R语言的基础知识，并将其正确运用到生命科学问题研究 中。 目标2：能采用科学的方法进行实验设计，具备使用高效的工具进行数据分析， 并对结果进行明确的展示和合理的解释的能力。 课程目标 目标3：通过对数据探索、展示和理解的交互式过程体验，深入理解量化思想 在生物学研究中的可行性和必要性。 目标4：增强逻辑思维能力，培养利用规范方法分析数据客观认识观察结果的 科学精神。 目标5：增进对国家科学文化发展中，时代精神和自强合作等价值观的认识 考核方式 采用课堂考核和撰写实验报告相结合的方法，对学生的实验成绩作全面的评 评分标准 结报告 中、及格 不及格五级 实验指导 自编讲义 美]卡巴科弗(Rober I.KabacoT)着，王小，产刘撒自编[]统编[X】 芯，黄俊文等译，《R语言实战》，第2版 3
3 《R 语言在生物学中的应用》 一、课程信息 基本信息 课程名称 中文 R 语言在生物学中的应用 英文 R programming for biology 课程号 1801108 课程性质 选修 学分 1 实验/上机学时 30 开课学期 6 先修课程 生物统计学 面向专业 生物科学 生物技术 课程目标 目标 1：理解并掌握 R 语言的基础知识，并将其正确运用到生命科学问题研究 中。 目标 2：能采用科学的方法进行实验设计，具备使用高效的工具进行数据分析， 并对结果进行明确的展示和合理的解释的能力。 目标 3：通过对数据探索、展示和理解的交互式过程体验，深入理解量化思想 在生物学研究中的可行性和必要性。 目标 4：增强逻辑思维能力，培养利用规范方法分析数据客观认识观察结果的 科学精神。 目标 5：增进对国家科学文化发展中，时代精神和自强合作等价值观的认识。 考核方式 采用课堂考核和撰写实验报告相结合的方法，对学生的实验成绩作全面的评 价。 评分标准 操作表现 50%，总结报告 50%。 实验成绩分：优、良、中、及格、不及格五级。 实验指导 书 自编讲义 自 编 [X]统 编 [ ] [美] 卡巴科弗（Robert I. Kabacoff） 著，王小宁，刘撷 芯，黄俊文等 译，《R 语言实战》，第 2 版 自 编 [ ]统 编 [ X ]
二、实验教学内容 实检项目名称 实验类 每组人数 实酸目的 实检项目内容 对课程目标的文掉度 暴 标 目标 为程字标行和留计谊机环 安装R及R studio 境， 学习， 了解R函数基 12 了解程序界面构成， 执行简单命令： 1801108 R及Rstudio安装使用、程序 数 本结构，认识几个常用函 3. 探素几个程序包网站 3 2-3 数，学习脚本基本运行方 包安装及调用 传 4, 安装几个常用程序包（离线、在线）： 01 法。 56 加我程序包。执行函数 向量、矩阵、数组、数据框和列表。 7. 路径设置和数据导入和现实。 学习基本数据转换、筛选 】 创建变量、变量重编码 1801108 据创建导入、变换及基本运 及基本运算方法 2 数据类型转换 2-3 数据集中特定变量迭取 02 算 证 香 数据集取子集 5. 绝对值、平方根、对数、指数等函数。 学习生物质量性状和数量 生物性状类型：质量、数量 性状的区别与联系，拿挥 2. 比率，众数 1801108 生物性状基本统计方法及可 描述两种类型性状的基本 均值、中位数、方差、标准误 视化 3 必 2-3 统计方法 4 箱线图、直方图、条形图、 点图、饼图等 03 证 5 图形更政大小、颜色等参数及图形输出 随机抽样 学习探素生物质量性 单样品数据与计数数据转换（含RXC表） 1801108 关因素分析的常用统计方 适合度卡方检验 综 探索生物质量性状相关因素 2-3 法。 3 关联分析（独立性检验）：卡方检验、shcr精确检验 04 修 基于群体的遗传学问恩◆ 5. 有序变量问思、二项分布问题
4 二、实验教学内容 目 标 1 目 标 2 目 标 3 目 标 4 目 标 5 1801108 01 R 及 Rstudio 安装使用、程序 包安装及调用 3 验 证 必 修 2-3 为程序运行配置计算机环 境，学习，了解 R 函数基 本结构，认识几个常用函 数，学习脚本基本运行方 法。 1． 安装 R 及 Rstudio 2． 了解程序界面构成，执行简单命令； 3． 探索几个程序包网站 4． 安装几个常用程序包（离线、在线）； 5． 加载程序包，执行函数 6． 向量、矩阵、数组、数据框和列表。 7． 路径设置和数据导入和现实。 √ √ √ 1801108 02 数据创建导入、变换及基本运 算 3 验 证 必 修 2-3 学习基本数据转换、筛选 及基本运算方法 1. 创建变量、变量重编码 2. 数据类型转换 3. 数据集中特定变量选取 4. 数据集取子集 5. 绝对值、平方根、对数、指数等函数。 √ √ √ 1801108 03 生物性状基本统计方法及可 视化 3 验 证 必 修 2-3 学习生物质量性状和数量 性状的区别与联系，掌握 描述两种类型性状的基本 统计方法。 1. 生物性状类型:质量、数量 2. 比率,众数 3. 均值、中位数、方差、标准误等 4. 箱线图、直方图、条形图、点图、饼图等 5. 图形更改大小、颜色等参数及图形输出 6. 随机抽样 √ √ √ √ 1801108 04 探索生物质量性状相关因素 4 综 合 必 修 2-3 学习探索生物质量性状相 关因素分析的常用统计方 法。 1. 单样品数据与计数数据转换（含 RXC 表） 2. 适合度卡方检验 3. 关联分析(独立性检验)：卡方检验、fisher 精确检验 4. 基于群体的遗传学问题* 5. 有序变量问题、二项分布问题* √ √ √ √ √ 实验项 目编号 实验项目名称 学 时 实 验 类 型 实 验 要 求 每 组 人 数 实验目的 实验项目内容 对课程目标的支撑度
1801108 学习生物数量性状的分布 样本概率分布。 生物数量性状单样本问题及 迎律及单样本与总体荣异 正态性检验 2-3 3 单样本假设检验 05 可视化 香 的检验方法。 4. 单样本数据问可视化 学习两组不同处理的样本 两正态总体样本问题 1801108 间生物数量性状差异的检 2 t检验、配对t检验 生物数量性状两样本比较 3 2-3 验方法。 非正态总体样本问题 两样本菲 检验 5 两样本比较数据可视化 学习多组不同小理的样木 多个正态总体样本问恩 1801108 间生物量性状差异的检 2 方差分析 生物数量性状多样本比较 3 合 2-3 验方法。 多重比较 07 非正态总体样本问题 5 两样本挂参检验 多样本数据可视化 学习一元线性模型建立及 线性模型建立 1801108 在生物学问愿中的应用 生物样品定量标准曲线 3 23 23 结果预测 荧光定量PCR问题 1801108 了解探素数量性状相关遗 数量性状基因座(QTL) 传因茶的初级模型和万 群体的单基因加性效应模型 生物数量性状遗传因素探素 d 8 告 23 法。 3 多基因模型初步· 1801108 认识生物组学数据，了解 导入表达量矩晖 转录组数据分析初探 机器学习在生物学中的应 2. 样品聚类 10 合 2-3 获得差异基因，包含P值修正 功能富集分析 注实验项目情号：渠程代网+序号，如1802105+01即180210501 实类型：演示、验正、 设计、综合 实验要求：必修、修
5 1801108 05 生物数量性状单样本问题及 可视化 2 综合 必修 2 - 3 学习生物数量性状的分布 规律及单样本与总体差异 的检验方法。 1. 样本概率分布。 2. 正态性检验 3. 单样本假设检验 4. 单样本数据问题可视化 √ √ √ √ 1801108 06 生物数量性状两样本比较 3 综合 必修 2 - 3 学习两组不同处理的样本 间生物数量性状差异的检 验方法。 1. 两正态总体样本问题 2. t 检验、配对 t 检验 3. 非正态总体样本问题 4. 两样本非参检验 5. 两样本比较数据可视化 √ √ √ √ 1801108 07 生物数量性状多样本比较 3 综合 必修 2 - 3 学习多组不同处理的样本 间生物数量性状差异的检 验方法。 1. 多个正态总体样本问题 2. 方差分析 3. 多重比较 4. 非正态总体样本问题 5. 两样本非参检验 6. 多样本数据可视化 √ √ √ √ √ 1801108 08 生物样品定量标准曲线 3 综合 必修 2 - 3 学习一元线性模型建立及 在生物学问题中的应用 1. 线性模型建立 2. 标准曲线生成 3. 模型参数解释 4. 结果预测 5. 荧光定量 PCR 问题 √ √ √ √ 1801108 09 生物数量性状遗传因素探索 3 综合 必修 2 - 3 了解探索数量性状相关遗 传因素的初级模型和方 法。 1. 数量性状基因座（QTL ） 2. 群体的单基因加性效应模型 3. 多基因模型初步 * √ √ √ √ √ 1801108 10 转录组数据分析初探 3 综合 选修 2 - 3 认识生物组学数据，了解 机器学习在生物学中的应 用 1. 导入表达量矩阵 2. 样品聚类 3. 获得差异基因，包含 P 值修正 4. 功能富集分析 * √ √ √ √ √ 注：实验项目编号：课程代码 +顺序号，如 1802105+01 即 180210501 实验类型：演示、验证、设计、综合 实验要求：必修、选修