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北京林业大学
北京林业大学
研究生课程教学大纲汇编
春季（中册）
研究生院
2015年07月18日
目录
第一部分生物学院1
3002033动物生殖生物学1
3002034统计遗传学4
3002035表观遗传学7
3002036林木遗传育种方法9
3002037高级遗传学综合大实验11
3002038功能性食品评价13
3002039发酵工程原理与技术15
3002040科学研究方法（专业硕士）17
3002042植物组织培养19
3002043植物生物化学23
3002044植物分子生物学实验技术25
3002045微生物分子生物学及遗传学27
3002046现代环境微生物学30
3002047现代微生物学研究进展32
3002048微生物分子生态学34
3002050高级细胞生物学36
3002051细胞生物学大实验38
3002052群体遗传学导论41
3002053进化遗传学45
3002054细胞遗传学48
3002055分子遗传学50
3002056植物激素分析技术52
3002057植物显微技术54
3002058植物生理大实验57
3002059植物生理生态学58
3002060植物发育生物学61
3002061食品加工过程安全专题（含案例分析）65
第二部分理学院67
3011011复杂系统建模67
3011012生物物理学Ⅱ69
3011013高等概率论与数理统计71
3011014高等随机过程73
3011015计算几何74
3011016偏微分方程数值解76
3011017生物数学78
3011018凸几何引论80
3011019现代计算机代数82
3011020线性模型84
3011021智能优化方法及其应用86
3011022模糊集理论及其应用88
3011023数值分析90
3011024矩阵论93
3011025最优化方法及其应用95
3011026积分变换与数学物理方程97
第三部分材料学院99
3005012林产化学加工专题99
3005013生物技术概论101
3005014制浆造纸技术专论103
3005015纳米材料概论105
3005016生物质能源进展107
3005017天然活性物质研究前沿109
3005018现代制浆造纸技术111
3005019高等木材学113
3005020家具材料与结构115
3005021木材功能性改良116
3005022木质复合材料与胶粘剂118
3005023木材机械加工技术121
3005024工程木制材料学123
3005025家具产品研发125
3005026家具工艺设计126
3005027家具设计竞赛127
3005028家具文化研究129
3005029实验数据分析与模拟130
第四部分工学院132
3003022汽车结构CAE技术132
3003023工业机器人及控制技术136
3003024机器视觉138
3003025最优控制原理与应用140
3003026工程测试技术142
3003027计算机辅助设计144
3003028林业与木工机械专论147
3003029嵌入式系统设计149
3003030线性系统理论151
3003033人机工程专论153
7003005现代操作系统编程155
第五部分信息学院157
3004012信息服务专题157
3004013信息系统研究方法论159
3004014信息科学原理160
3004015高级信息系统162
3004016图像处理算法及应用164
3004017虚拟现实理论与算法166
3004018分布式计算与大数据处理168
3004020高级数据库技术170
3004023森林资源调查与信息管理172
3004024高级软件测试174
3004025软件估算技术176
7004003移动设计及开发178
第六部分环境学院181
3017013环境系统模型181
3017014污泥处理与资源化利用新技术184
3017017专业论文与专利撰写186
第一部分生物学院
CollegeofBiologicalSciencesandTechnology
3002033动物生殖生物学
AnimalReproductiveBiology
32学时（其中，讲授：
32学时；实验：
0学时；实习：
0学时）；2学分
一、课程简介
课程性质：
生殖是动物生长发育过程中的关键性环节，因此它是动物科学中的一个重要组成部分。
生殖生物学是研究动物生殖的现象，揭示其规律，并在此基础上研究生殖技术的一门学科，以动物的解剖学、遗传学、生理学为基础，又和动物育种学、饲养学等密切联系。
它是动物科学专业的一门专业基础课。
教学目的：
通过本课程的学习，使学生掌握动物生殖生理、繁殖技术、生殖障碍、生育力评价及提高生殖能力的方法，使学生逐步掌握理论结合实践的能力。
为进一步学习专业课以及在实际工作中能正确处理动物生殖问题，打下必要的理论和技术基础。
主要内容：
深刻理解、牢固掌握动物的生殖生理现象，包括对配子发生、性成熟、发情、受精、妊娠、分娩和性行为等各种生殖现象的机理、内分泌的调节作用以及各种影响因素的论述和探讨；生殖器官和生殖细胞的形态结构和生化特性的掌握；掌握发情控制、妊娠诊断、胚胎移植等；熟练掌握动物生殖力的评价、影响因素的分析和在生产管理中对提高生殖力的讨论。
二、预修课程及适用专业
相关学科基础知识以动物生理学为重点，另外，与动物学、动物比较解剖学、动物组织与胚胎学、发育生物学等课程有密切联系。
本课程适用于动物学、野生动植物保护与利用、林学相关的硕士和博士研究生。
三、课程内容及学时分配
第一章生殖器官的结构与功能（2学时）
第一节雄性生殖器官
第二节雌性生殖器官
第二章精子与精液（4学时）
第一节精子发生
第二节精子发生的调控机制
第三节精子的成熟与获能
第四节精液
第三章雌性动物的发情周期（4学时）
第一节卵泡的发育与卵子的发生
第二节卵子成熟与排卵
第三节发情周期
第四节黄体的形成与退化
第四章受精与早期胚胎发育（2学时）
第一节配子的运行
第二节配子在受精前的准备
第三节受精过程
第四节早期胚胎发育
第五章胚胎着床与妊娠（3学时）
第一节胚胎着床
第二节胚胎着床的分子调控
第三节延迟着床
第四节妊娠的识别
第五节胎膜和胎盘
第六节妊娠诊断
第六章分娩与泌乳（2学时）
第一节分娩的发动、预兆与过程
第二节乳腺的结构与发育
第三节泌乳的发动与维持
第四节排乳与哺乳
第七章生殖激素（6学时）
第一节脑部生殖激素
第二节性腺激素
第三节胎盘激素
第四节前列腺素
第六节其他激素与神经递质
第八章生殖行为与激素调节（4学时）
第一节控制生殖行为的神经-内分泌系统
第二节雄性性成熟与生殖行为
第三节雌性性成熟与生殖行为
第四节性周期及其影响因素
第九章生殖免疫（2学时）
第一节生殖细胞的免疫学特性
第二节妊娠期免疫
第三节免疫与不育
第四节生殖激素与免疫
第十章辅助生殖与无性生殖（1学时）
第一节生殖缺陷
第二节辅助生殖技术
第三节自然条件下的无性生殖
第四节人工辅助条件下动物的无性生殖
第十一章环境与生殖健康（1学时）
第一节物理、化学因素对生殖健康的影响
第二节生物因素对生殖健康的影响
第三节个人行为对生殖健康的影响
第十二章现代生殖生物学技术（1学时）
第一节细胞离体培养和操作
第二节基因的克隆、表达检测与功能分析
第三节微观形态学技术
第四节研究的模式生物及选择
四、教学方式及要求
本课程教学环节主要为课堂讲授。
为提高学生的实践能力，充分掌握、灵活使用所学技术，课堂教学以介绍各种方法的原理以及优缺点和适用性为重点，广泛介绍生殖生物学前沿知识以及先进技术在本领域的应用，对于部分操作性理论知识，以视频内容向学生讲授，以加深对理论知识的理解。
五、考核办法
根据选课研究生的专业方向特点，结合自己未来开展的论文方向撰写文献综述，使学生熟悉本课程方法的具体应用，及其存在的不足。
课程论文的写作严格参照本领域核心期刊格式，加强对学生获得信息、处理数据等多方面科研素质的培养。
考核方式为考查。
考核成绩分三部分：
平时上课出席率占20%，课程作业占20%，结课论文占60%。
六、参考书籍及阅读文献资料
教材：
采用杨增明，孙青原，夏国良主编，《生殖生物学》，科学技术出版社，2005；
教学参考书：
[1]《动物繁殖学》杨利国主编，中国农业出版社。
[2]《动物生殖调控》王建辰、章孝荣主编，安徽科学技术出版社。
[3]《人类生殖学》史小林主编，科学出版社。
[4]《内分泌生理学》迟素敏主编，第四军医大学出版社。
[5]《人类生殖生物学》第三版导读版，RichardE.Jones&KristinH.Lopez主编，科学出版社。
[6]《生殖内分泌学》第五版，JeromeF.Strauss&RobertL.Barbieri主编，人民卫生出版社。
开课单位：
生物科学与技术学院
编写人：
翁强
审定人：
翁强
编写日期：
2014-5-5
3002034统计遗传学
StatisticalGenetics
32学时（其中，讲授：
32学时；实验：
0学时；实习：
0学时）；学分：
2学分
一、课程简介
现在生物技术发展已引发遗传学研究的革命性变化。
在此背景下，利用合理的统计模型分析数据、解释数据，并从中挖掘生物学规则是现代生物学研究的重要而紧迫的内容。
本课程将针对林木特性，讲授有关数量性状基因定位，组学数据分析、建模，基因网络构建等前沿内容。
帮助没有统计学背景的学生了解遗传数据分析的原理、方法与计算机软件；同时为没有生物学背景的学生提供当今生物学研究的前沿领域。
本课程是应用数学与现代生物学的交叉学科。
二、预修课程及适用专业
预修课程：
1.数学分析
2.数理统计
3.计算机语言
4.基础遗传学
适用专业：
1.林木遗传育种
2.生物信息
3.统计学
4.计算机科学
5.植物学
6.细胞生物学
三、课程内容及学时分配
1.孟德尔遗传与连锁（讲课2学时）
基本要求：
要求掌握孟德尔遗传与连锁的基本概念；了解显性原则，分离定律（孟德尔第一定律），以及自由组合定律（孟德尔第二定律）的定义及意义；掌握连锁机制与应用。
2.哈迪—温伯格不平衡分析（讲课2学时）
基本要求：
要求掌握哈迪-温伯格法则的概念；掌握复等位基因，性连锁基因，多基因座等基础知识；了解不平衡原因与机理；明确法则的分析方法，应用于推广。
3.连锁不平衡分析原理（讲课3学时）
基本要求：
要求掌握连锁不平衡现象；了解分析方法；可以独立举例说明；分析在连锁不平衡程度的评估、复杂性状精细定位以及研究人类的历史和迁移中得到了越来越广泛的应用。
4.分子标记遗传图谱构造（讲课4学时）
基本要求：
掌握分子标记遗传学的应用方法：
选择合适作图的DNA标记，根据遗传材料之间的DNA多态性，选择用于建立作图群体的亲本组合；建立具有大量DNA标记处于分离状态的分离群体或衍生系；测定作图群体中不同个体或株系的标记基因型；对标记基因型数据进行连锁分析，构建标记连锁图；了解构建图谱的方法；掌握分析个别案例。
5.数量性状基因定位（讲课3学时）
基本要求：
掌握数量性状基因定位的概念及方法；讲解数量性状的遗传机理，表型值和表型方差；了解该种方法的应用范围及实例；学会该种方法并可以应用于实践。
6.功能定位（讲课4学时）
基本要求：
掌握功能定位的基本方法与定义；了解功能定位的应用；要求掌握功能定位定义域方法：
任何生物个体的发张过程都是一个复杂的动态过程。
传统的定位方法只能利用单个时间点的表型数据，这对于整个发育过程的遗传调控过于简单。
功能作图（FunctionalMapping）是针对复杂动态性状而提出的定位理论，其在解决多时间点测量的连续表型数据方面，可利用多种生长曲线来解析复杂数量性状。
7.基因型×环境互作与上位性互作（上课3学时）
基本要求：
了解基本概念及分析方法：
基因与环境互作这个概念用表型可塑性进行量化表达。
基于这一表达，把每组基因型的多环境表型数据，转换成一个由环境因子导向的连续纵向数据。
表型可塑性是生物个体对环境变化所表现出来的适应性，是生物进化的一个有利因素。
但是针对某个生物性状，如何定量描述表型可塑性对环境的反应规则，如何定位其调控基因，一直是数量生物学研究领域的热点问题。
在此基础上，利用功能作图理论，定位那些对环境变化敏感的QTL。
除加性效应外，上位效应在数量性状变异种也较为普遍。
传统观点认为量性状变异很大一部分都是由加性效应造成，而忽视了上位互作的遗传效应。
而上位效应可解释丢失遗传力等现象。
8.基因表达数据聚类分析（上课3学时）
基本要求：
了解基因表达的含义；掌握分析表达数据的方法；了解聚类的几种方法及比较；会应用其中一种方法独立完成一项分析工作。
9.基因调控网络构建（上课2学时）
基本要求：
了解基因调控的概念及基本方法，学会构建网络联合分析的方法；掌握布尔网络模型以及贝叶斯网络模型的机理和应用。
10.系统生物学与数量遗传学：
系统定位（上课2学时）
基本要求：
了解系统生物学与数量遗传学的基本概念；了解两种学科的背景与关系；掌握系统定位的含义；了解三者之间的关联。
掌握系统生物学标记语言以及MathSBML的软件应用。
11.全基因组关联分析（上课2学时）
基本要求：
了解全基因组关联分析的背景，方法：
基因组测序工作的完成，基于序列变异-SNP单体型图谱构建，高通量基因分型技术的迅猛发展；一个反应监测成百上千个SNPs，不只局限与“候选基因”，基因可以是“未知”的，GWA研究不再需要在研究之前构建任何假设。
12.统计遗传学展望（上课2学时）
基本要求：
过去的研究中，统计遗传学为全面系统研究复杂性状的遗传因素掀开了新的一页，并为我们了解复杂性状的发生发展机制提供了丰富的线索。
不过由于性状与基因之间的关系受很多种因素的作用，因此，统计遗传学目前仍面临着一些问题，如获得的结果似是而非，不能完全解释某些病因等等。
但是作为一种强有力研究工具，随着高通量测序技术、计算机技术的不断发展，以及表观遗传学、数量遗传学、系统生物学、生理学等学科综合推进，作为一种综合性的分析方法，统计遗传学必将迎来一个更广阔的发展空间。
四、教学方式及要求
课程讲授、案例分析、学生亲自推导公式、进行数据运算、强化各科概念、技能的掌握
五、考核办法
采用考试方式，其标准如下：
1.出勤率（10%）
2.课外作业（每周一次）（30%）
3.研究报告（60%）
（1）书面报告（50%）
（2）课堂报告（8分钟）（10%）
六、参考书籍
RonglingWu，Chang-XingMa，GeorgeCasella（2007）
StatisticalGeneticsofQuantitativeTraits，Springer
NewYork
开课单位：
北京林业大学生物科学与技术学院
编写人：
邬荣领
审定人：
童春发
编写日期：
2014年5月28日
3002035表观遗传学
Epigenetics
32学时（其中，讲授：
32学时；实验：
0学时；实习：
0学时）；2学分
一、课程简介
表观遗传学是指研究在基因序列不发生改变的情况下，生物通过调控基因表达所导致的性状表现差异的知识体系。
表观遗传学研究的重点是影响基因表达的调控机制，包括DNA甲基化、染色质重塑、基因组印记、组蛋白共价修饰和非编码RNA等。
通过该课程的学习，使学生了解并熟悉各种表观遗传学的概念及研究方法，为学生从事表观遗传学的相关研究打下理论和方法基础。
二、预修课程及适用专业
无需预修，适用生物类相关专业。
三、课程内容及学时分配
1、绪论（3学时）
表观遗传学的概念；发展历史；表观遗传学的特点；表观遗传学机制；表观遗传学的发展现状
2、DNA甲基化（4学时）
DNA甲基化概况，真核生物DNA甲基化分布模式，真核生物DNA甲基化修饰系统，DNA甲基化与遗传物质的稳定性，DNA甲基化与基因表达调控，DNA甲基化与其他表观遗传修饰的关系。
3、染色质重塑与表观遗传调控（3学时）
染色质重塑概述，SWI/SNF复合物，NWI复合物，CHD复合物，INO80复合物，染色质重塑模式和机制。
4、组蛋白共价修饰（3学时）
组蛋白修饰概述，组蛋白修饰酶及相关复合物，组蛋白突变体及其修饰，组蛋白密码。
5、RNA可变剪接的表观遗传学机制（3学时）
可变剪接的基本机制，转录与剪接同时进行的机制，可变剪接受RNA聚合酶II延伸速率的控制，可变剪接的表观遗传学机制。
6、非编码RNA与基因调控（4学时）
RNA干扰，siRNA的研究进展，piRNA的研究进展，长链非编码RNA的研究进展。
7、假基因研究进展（3学时）
假基因，探讨假基因的生物学意义，假基因的识别，假基因的进化，假基因的分布，假基因的功能。
8、表观遗传学研究实验技术简介（3学时）
染色质免疫共沉淀技术，全基因组定位技术，体外组装核小体技术，核小体相位分析，DNA甲基化分析技术，染色质DNA酶I高敏感位点的检测，体内DNA足迹法。
9、表观遗传学相关数据库简介（3学时）
核小体定位相关数据库简介，可变剪接数据库，组蛋白修饰数据库，DNA甲基化的相关数据库，非编码RNA相关数据库简介。
10、表观遗传学的功能（3学时）
干细胞的分化，X染色体失活，基因组印记，衰老的表观遗传学，记忆过程中的表观遗传学。
四、教学方式及要求
以课程讲授和小组讨论的方式，讲授表观遗传学的概念及其在疾病与基础研究中的应用，注重科学前沿进展的讨论。
五、考核办法
考查，平时成绩占30%，课程论文占70%
六、参考书籍及阅读文献资料
参考书：
《Epigenetics》，Allis,Jenuwein，ColdSpringHarbourLaboratory，2007；
《表观遗传学前沿》，蔡禄，清华大学出版社，2012
期刊：
Naturegenetics，CurrentOpinioninPlantBiology，EPIGENETICS，EpigeneticsandChromatin，genomeresearch
开课单位：
生物科学与技术学院
编写人：
王延伟
审定人：
李悦
编写日期：
2014-5-24
3002036林木遗传育种方法
MethodologyinForestGeneticsandTreeImprovement
32学时（其中，讲授：
32学时；实验：
0学时；实习：
0学时）；2学分
一、课程简介
林木遗传育种方法学是在研究生已经具备该学科专业理论知识和基本方法基础上，为进一步提高其专业研究能力而开设，重点在于对研究生科学分析能力和学术表现力的培养。
课程除了关于森林遗传与树木改良研究原理和方法学的系统介绍，学科各研究方向最新研究进展的方法学分析外，将结合案例分析讨论全面涉及学科的各主干研究领域和前沿问题，深入系统地揭示学科研究方法的主要类别、特点、应用和局限，影响研究结果科学性的主要问题，复杂问题的研究策略，研究成果的科学性总结等。
使学习者对林木遗传育种学研究的科学性基础有较深刻的认识，。
是林木遗传育种学科硕士生的选修课。
二、预修课程
需要的主要相关课程有：
遗传学、生态学、分子生物学、数量遗传学、群体遗传学、数理统计学、林木遗传育种学、林木育种专题。
三、课程内容及学时分配
第一讲森林遗传与树木改良研究概论（4课时）
概念、特点和基本规律；森林遗传学研究的主要领域；树木改良研究的主要方法和系统学问题；理论与技术研究的重点与难点问题；学科研究的发展的相关学科基础；研究趋势和可持续发展问题。
第一篇森林遗传学研究
第二讲森林的分子遗传研究与方法（1课时）
第三讲细胞遗传学研究与方法（1课时）
第四讲遗传标记方法与应用（2课时）
第五讲生理与生态遗传研究与方法（1课时）
第六讲群体遗传研究和方法（1课时）
第七讲数量性状遗传研究和方法（1课时）
第二篇自然群体的遗传变异
第八讲群体内遗传变异研究与方法（1课时）
第九讲地理变异研究与方法（1课时）
第十讲进化遗传学研究与方法（1课时）
第十一讲基因资源保护研究与方法（1课时）
第三篇树木改良
第十二讲树木改良计划研究与方法（1课时）
第十三讲基础群体研究与方法（1课时）
第十四讲树木的表型选择研究与方法（1课时）
第十五讲树木的遗传测定方法与应用问题（1课时）
第十六讲遗传测定的数据分析问题与方法（1课时）
第十七讲遗传测定结果的应用策略问题和有效利用途径（1课时）
第十八讲树木的可持续改良策略与问题（2课时）
第四篇生物技术与应用
第十九讲生物信息学方法与树木改良中应用问题（2课时）
第二十讲分子标记辅助选择与在树木改良中应用问题（1课时）
第二十一讲树木的基因工程与应用问题（1课时）
第五篇良种繁育
第二十二讲良种的有性繁殖研究方法与主要问题（1课时）
第二十三讲良种的无性繁殖研究方法与主要问题（1课时）
第二十四讲有性与无性繁殖复合改良与应用研究（1课时）
第二十五讲研究结果的创新性与归纳总结（2课时）
四、教学方式及要求
本课程的教学形式为重点讲授与案例讨论分析相结合，授课案例主要来自两年内国际刊物发表的相关领域文章，案例由研究生与教师共同收集，由主讲教师选择确定，并拟定各案例的自学大纲，要求学生在自学基础上，有重点的分析讨论学习要点，提高学习效率。
教师讲授重点为研究问题和方法的剖析，研究发展和方法学分析，不做基本知识介绍。
一般案例讨论分析20分钟；学生需提交每个案例的自学纲要。
五、考核办法
本课程考核性质为考试，根据课程性质特点，考核以课程论文和课堂论文分析报告两种形式，课程论文占60％；课堂论文分析报告占40％，重点在于对方法学掌握和应用能力的考核
六、参考资料
近期发表的相关学术论文。
遗传学、分子生物学、林木遗传育种学等最新版本的教材和学术著作。
开课单位：
生物科学与技术学院
编写人：
李悦
审定人：
康向阳
编写日期：
2014年5月28日
3002037高级遗传学综合大实验
AdvancedComprehensiveExperimentsofGenetics
32学时（其中，实验：
32学时）；2学分
一、课程简介
高级遗传学综合大实验介绍最新的遗传学研究方法，是在本科生的遗传学实验技术基础上，从染色体显微观察、群体
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