《现代生物技术导论》教学大纲

《现代生物技术导论》教学大纲课程编号：课程名称：《现代生物技术导论》总学时数：16学时本课程是生物技术专业学生进一步深入学习专业相关课程的基础，为进一步学习《基因工程》、《细胞工程》、《微生物工程》、《生物工程下游技术》以及《生物技术制药》等课程奠定基础。一、说明部分1、课程性质现代生物技术导论（IntroductiontoModernBiotechnology）是一门全面介绍现代生物技术的原理和应用的学科,课程从多个角度向学生全方位的介绍现代生物技术的概念、原理、研究方法和应用实例，内容涉及DNA重组技术，蛋白质工程，发酵工程，现代生物农药和肥料，动植物基因工程，重组疫苗，分子诊断和基因治疗等内容。它的内容体现原理和实际相结合的原则,内容具有全、新特点。2、教学目标及意义（1）这门课的教学目标是向生物技术本科专业的学生介绍生物技术的基本概念、基本原理和基本理论，介绍生物技术各主要分支学科的概况及其最新进展；掌握生物技术应用和发展过程中的规律和解决问题的方法。（2）为学生进一步学习其他专业基础课和专业课打下良好的基础。（3）通过教学，贯彻“加强基础、拓宽专业、注重素质、突出能力”的人才培养模式，使学生了解生物技术的严谨性，增强人与自然和谐发展的意识，并提高他们采用生物学的思维方式来观察和解决问题的能力。3、教学环节与教学要求现代生物技术导论是针对生物技术专业低年级本科生开设的一门课程，在讲授上注意理论和实际应用相结合的原则，注意增加教材没有的而正在被逐渐应用的生物技术的内容。由于课时的原因，注意抓住重要的生物技术，尤其是和医学、农学紧密联系的学科的内容，开脱学生的思路。在课堂讲授时积极引导学生在方法上改进的思考，培养学生理论和实际相结合的思维。结合本教研室师资力量，派遣不同专业方向的多位特长教师授课，授课教师要求具有博士或副教授以上的学位或职称资格。4、教学重难点重点是现代生物技术的相关概念、原理、研究方法。重要的方面如基因工程、蛋白质工程以及在医学中的应用要求有一定的深度。难点是能结合实际分析和解决相关问题5、教学方法与手段在教学方法上采取课堂讲授为主，辅以多媒体课件、习题、教学辅助材料、小论文等，以加强学生对理论知识的消化和理解，在教学过程应注意积极启发学生的思维，培养学生发现问题和解决问题的能力。6、主要参考书(1)瞿礼嘉，顾红雅，胡苹，陈章良编著，《现代生物技术导论》，高等教育出版社，1998(2)北京大学生命科学学院编写组，《生命科学导论》，北京，高等教育出版社，2000(3)陈阅增编，《普通生物学》，北京，高等教育出版社，1997(4)NeilA.Campbell等,《生物学导论（EssentialBiology）》，北京，高等教育出版社，2002(5)张惟杰，《生命科学导论》，北京：高等教育出版社，1997二、正文部分生物技术总论生物技术的含义生物技术的定义生物技术的种类及其相互关系生物技术涉及的学科生物技术发展简史传统生物技术的发展现代生物技术的发展生物技术对经济社会发展的影响改善农业生产、解决食品短缺提高生命质量、延长人类寿命解决能源危机、治理环境污染制造工业原料、生产贵重金属基因工程核酸的结构和功能核酸的结构核酸的功能基因工程工具酶和DNA加工限制性内切酶DNA连接酶DNA片段末端修饰酶基因克隆载体质粒载体噬菌体和病毒克隆载体目的基因结构基因组成分离目的基因的途径目的基因导入受体细胞受体细胞目的基因导入克隆载体重组DNA分子导入原核生物细胞重组DNA分子导入真核生物细胞克隆子的筛选和鉴定利用克隆载体携带的选择标记基因筛选克隆子利用双酶切片段重组法初筛克隆子利用报告基因筛选克隆子克隆子的进一步鉴定基因工程研究基础研究应用研究细胞工程细胞工程的基础知识与基本技术基础知识基本操作植物细胞工程植物组织培养植物细胞培养和次生代谢产物的生产植物细胞原生质体制备与融合单倍体植物的诱发与利用人工种子的研制动物细胞工程细胞组织培养动物细胞融合淋巴细胞杂交瘤产生单克隆抗体技术细胞拆合微生物细胞工程原核细胞的原生质体融合真菌的原生质体融合发酵工程！、发酵工程概况发酵工程的内容发酵工程的特点及应用微生物发酵过程工业生产常用微生物培养基发酵的一般过程发酵操作方式及工艺控制发酵操作方式发酵工艺控制发酵设备机械发酵操作方式通风发酵操作方式厌氧发酵设备下游加工过程发酵液预处理和固液分离提取精制成品加工固体发酵典型产品的发酵生产抗生素发酵生产氨基酸发酵生产维生素发酵生产酶工程酶的发酵生产优良产酶菌种的筛选微生物酶的发酵生产酶的分离纯化酶制剂的制备酶的纯化与精制酶的纯度与酶活力酶制剂的保存酶分子的改造酶分子的修饰生物酶工程生物催化剂的固定化酶的固定化方法细胞的固定化方法固定化酶（细胞）的性质固定化酶（细胞）的指标酶反应器酶反应器的基本类型酶反应器的设计原理酶反应器性能评价酶反应器的操作生物传感器生物传感器的原理生物传感器的分类生物传感器的发展前景酶的应用生物技术与农业植物生物技术植物雄性不育及杂种优势利用植物抗逆性研究生物农药及生物控制植物生物技术的其它应用动物生物技术动物转基因技术胚胎工程——家畜繁殖的新技术生物反应器生物技术与食品生物技术与食品加工单细胞蛋白发酵生产食品和饮料酶与食品加工新型甜味剂其它食品添加剂生物技术与食品检测免疫学技术的应用分子生物学技术的应用遗传工程食品生物技术与人类健康生物技术与疫苗疫苗概说病毒性疾病的疫苗细菌性疾病的疫苗寄生虫病疫苗避孕疫苗生物技术与疾病诊断ELISA技术与单克隆抗体DNA诊断技术生物技术与生物制药抗生素及其它天然药物基因工程药物疾病的基因治疗遗传性疾病的基因治疗瘤苗与肿瘤的基因治疗人类基因组计划HGP产生的背景HGP的任务HGP对医学发展的影响基因资源的保护我国的HGP计划生物技术与能源微生物与石油开采微生物勘探技术微生物二次采油微生物三次采油未来石油的替代物——乙醇生产乙醇燃料的意义及生化机理乙醇替代石油的典例乙醇替代石油所用的原材料及所面临的困难纤维素发酵生产乙醇植物“石油”能产“石油”的灌木树油料植物藻类产油甲烷与燃料源生产甲烷的生化机理应用举例未来新能源氢能生物燃料电池生物技术与环境水污染处理稳定塘法人工湿地处理系统法污水处理土地系统活性污泥处理法生物膜处理法大气净化生物技术生物净气塔渗滤器生物滤池固体垃圾的处理填埋技术堆肥法生物恢复与生物淋溶技术生物恢复技术生物淋溶技术基因工程与污染治理降解卤代芳烃的基因工程菌降解除草剂的基因工程菌产生杀虫剂的基因工程菌分解尼龙寡聚物的基因工程菌防治重金属污染的基因工程菌清除石油污染物的基因工程菌环境污染检测与评价的生物技术指标生物核酸探针和PCR技术生物传感器及其它教研室：生物技术