國立中興大學教學大綱
課程名稱 (中) 植物基因體學(6365)
(Eng.) Plant Genomics
開課單位 生技所
課程類別 選修 學分 2 授課教師 呂維茗 等
選課單位 生技所 / 碩士班 授課使用語言 中文 開課學期 1142
課程簡述 隨著基因組解序技術的飛速進步與成本下降,基因體學已從單一基因的研究演變為現代生物學的核心工具,尤其在植物科學領域更顯關鍵 。相較於人類與動物模式生物擁有完善的基因體資源,植物物種繁多且基因體複雜,研究往往需從零開始,對特定物種進行序列解碼、組裝與註解,才能建立基礎研究工具 。本課程旨在帶領碩士班學生深入掌握從 DNA 定序、大數據序列分析、基因表現偵測,到差異表現基因群解析的完整流程,並探索後基因體時代(Post-genomic era)的研究趨勢 。

課程內容涵蓋四大核心領域:
(1) 基因體結構與定序策略:除了傳統桑格定序與次世代定序(NGS),課程將深入介紹第三代定序技術(如 PacBio SMRT 與 Nanopore)及光學圖譜技術,並探討 Telomere-to-Telomere (T2T) 的完整組裝策略 。學生將學習構建染色體圖譜、物理圖譜與遺傳圖譜,並應用多種 DNA 分子標誌(如 SNP, SSR)進行關聯性分析(GWAS)與分子輔助育種(MAS) 。
(2) 功能基因體學(Functional Genomics):課程涵蓋 mRNA 表現圖譜分析技術,包括微陣列(Microarray)與 RNA-Seq 的數據探勘(如 PCA 分析、GO enrichment) 。此外,將介紹高靈敏度的核酸定量技術,如即時定量 PCR (qPCR) 與數位 PCR (ddPCR) 的原理與應用 。
(3) 基因功能解析與編輯技術:探討反向遺傳學策略,包括 RNA 干擾(RNAi)、VIGS 等基因靜默技術 。重點單元將聚焦於 CRISPR/Cas9 基因編輯系統,從細菌免疫機制的原理、gRNA 設計、脫靶效應分析,到精準育種的實際應用案例,進行全方位的解析 。
(4) 實驗設計與實作思維:課程設有「學生主導之實驗設計工作坊」,引導學生針對特定植物基因,規劃包含基因靜默、過量表現或基因編輯的完整實驗藍圖,培養獨立研究與解決問題的能力 。

透過本課程,學生不僅能熟悉最前沿的基因體學技術與生物資訊資料庫資源 ,更將學會如何將這些工具轉化為解決植物科學問題的策略,為未來的學術研究或生技產業應用奠定堅實基礎。
先修課程名稱
課程與核心能力關聯配比(%) 課程目標之教學方法與評量方法
課程目標 核心能力 配比(%) 教學方法 評量方法
1. 期望學生獲知現今基因體學的發展,技術與應用。

6.數據分析的能力
100
講授
討論
測驗
書面報告
作業
口頭報告
授課內容(單元名稱與內容、習作/每週授課、考試進度-共16週加自主學習)
週次 授課內容
第1週 Plant genome organization
第2週 Plant gene regulation
第3週 Structure of the eukaryotic genome- Cytogenetic map
第4週 How to sequence a genome? Physical map
第5週 From phenotype to gene - Genetic map
第6週 New techniques used in genome project
第7週 自主學習
第8週 Genomics and Postgenomics
第9週 Gene expression- mRNA profiling (1)
第10週 Gene expression- mRNA profiling (2)
第11週 Reverse genetics
第12週 Gene Functional Assays in Plants: Gene Silencing and Overexpression
第13週 CRISPR/Cas9 Fundamentals for Plant Genome Editing
第14週 CRISPR/Cas9 in Precision Breeding: Applications and Case Studies
第15週 Student-Driven Experiment Design Workshop
第16週 Student’s oral report
自主學習
內容
   01.參與專業論壇、講座、企業分享等產官學研相關交流活動
   02.閱覽產業及學術相關多媒體資料
   05.參與本校各單位舉辦之各類工作坊活動

學習評量方式
於課程結束後進行口頭報告(楊長賢老師); 於課程中進行隨堂考 (呂維茗老師); 書面與口頭報告各占比 50%(黃纓雯老師)

教科書&參考書目(書名、作者、書局、代理商、說明)
參考資料為期刊文章或是網路資料庫,無教科書。

課程教材(教師個人網址請列在本校內之網址)
將提供電子檔給修課同學

課程輔導時間
每週二下午4~6 PM

聯合國全球永續發展目標(連結網址)
提供體驗課程:N
請尊重智慧財產權及性別平等意識,不得非法影印他人著作。
更新日期 西元年/月/日:2026/01/09 23:03:20 列印日期 西元年/月/日:2026 / 4 / 06
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