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090208生物技术概论

时间:2021-03-03 来源:钮旅网
《生物技术概论》课程()教学大纲

一、课程基本信息

课程中文名称:生物技术概论 课程代码:

学分与学时:4.0学分 72学时 课程性质:专业必修

授课对象:生物技术及应用专业 二、课程教学目标与任务

《生物技术概论》是理、工、农科院校本、专科生物技术专业、生物科学专业的一门非常重要专业必修课,也可作为非生物学专业的选修课。通过本课程的学习,使学生掌握生物工程(基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程及蛋白质工程)技术的含义、原理、操作方法及应用,为今后进一步的学习、科研或工作打下重要的理论基础。

本课程的教学任务:使学生理解和掌握基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程及蛋白质工程的基本原理,了解当今生物技术领域的应用现状及研究热点,了解生物技术对社会、文化、道德、伦理等的影响。

三、学时安排

课程内容与学时分配表

章节 一 二 三 四 五 六 合计 绪论 基因工程 细胞工程 酶工程 发酵工程概述 蛋白质工程 内容 学时分配 4 32 20 18 2 自学 72 四、课程教学内容及基本要求

第一章 绪论

教学目的:介绍生物技术的特点及其发展筒史,现代生物技术的主要应用及其对人类社会发展的影响,现代生物技术的各项技术及其与其他学科的相互关系,引用各种资料激发学生对本门课程的学习兴趣。

基本要求:了解生物技术的含义、特点及其发展筒史,了解现代生物技术的各项技术及其与其他学科的相互关系。了解现代生物技术的主要应用及其对人类社会发展的影响。

重点与难点:生物技术的含义、特点;现代生物技术的各项技术及其与其他学科的相互关系。 教学方法:以课堂讲授为主。 教学内容:

一、现代生物技术的概念 二、生物技术发展简史 三、现代生物技术的主要应用

第二章 基因工程

教学目的:介绍基因工程基本原理和基本操作过程,为进一步学习生物技术相关知识和从事基因工程工作打下基础,通过讲解使学生对基因工程的发展动态有初步的了解。

基本要求:了解基因工程基本原理和基本操作过程;并初步了解基因工程的发展动态;掌握基因工程的基本操作技术、酶学、载体、目的基因、基因导入受体细胞的方法、基因的分离与鉴定。

重点与难点:基因工程的基本操作技术、酶学、载体、目的基因、基因导入受体细胞的方法、基因的分离与鉴定。

教学方法:以课堂讲授为主,辅以自制的多媒体课件 教学内容:

第一节 基因工程概论

一、基因与基因工程 二、基因工程

三、基因工程的发展史及技术路线

第二节 基因工程的基本技术原理

一、核酸的凝胶电泳 二、扩增原理 三、分子杂交

四、DNA与蛋白质相互作用的方法 五、DNA核苷酸序列分析

第三节 基因工程的工具酶

一、限制性核酸内切酶

二、DNA连接酶(DNA ligase)与分子的体外连接 三、DNA聚合酶

第四节 基因克隆的载体

一、质粒(plasmid)载体 二、噬菌体载体

三、病毒(噬菌体)克隆载体

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四、人工染色体载体

第五节 目的基因

一、目的基因的来源 二、获得目的基因的途径

第六节 重组DNA导入受体细胞

一、受体细胞

二、重组DNA导入受体细胞的途径

第七节 重组子的筛选与鉴定

一、重组子的筛选 二、重组子的鉴定

第八节 基因工程的主要应用领域

一、植物性食品资源的改良 二、动物性食品资源的改良 三、食品与酶制剂生产中的工程菌 四、转基因食品及安全性评价

第三章 细胞工程

教学目的:介绍植物、动物、微生物细胞工程的主要研究内容,使学生了解细胞工程的发展与相关学科的联系,重点掌握细胞工程实验技术中的培养基配制、灭菌以及无菌操作的原理与操作方法,及细胞工程涉及的主要技术。

基本要求:了解细胞工程的发展与相关学科的联系;掌握细胞工程实验技术中的培养基配制、灭菌以及无菌操作的原理与操作方法;掌握植物组织培养的主要技术,植物脱毒技术,植物快繁技术、花药培养,动物细胞培养方法,动物细胞工程涉及的主要技术;了解植物、动物、微生物细胞工程研究进展与应用。

重点与难点:植物、动物细胞工程的主要技术原理与技术路线。 教学方法:以课堂讲授为主,辅以自制的多媒体课件。 教学内容:

第一节 细胞工程概述

一、细胞工程研究主要内容 二、细胞工程的优点 三、细胞工程的应用

第二节 植物细胞工程

一、植物组织培养

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二、植物细胞培养

三、植物原生质体培养与融合 四、人工种子的研制

五、植物种质资源离体超低温保存 六、植物细胞工程研究进展

第三节 动物细胞工程

一、组织培养 二、细胞融合 三、细胞拆合与核移植 四、染色体转移

五、DNA介导的基因转移 六、干细胞研究 七、胚胎工程

第四节 微生物细胞工程

一、微生物细胞融合 二、原核细胞的原生质体融合 三、真菌的原生质体融合

四、微生物细胞工程研究进展与应用

第五节 细胞工程的应用

一、植物细胞培养与快繁 二、动物胚胎工程

第四章 酶工程

教学目的:介绍酶工程的发展现状及主要研究内容,重点掌握酶的发酵生产和分离纯化的大致流程以及酶的固定化技术。

基本要求:了解酶的发现及研究历史,酶的化学性质与催化特性;掌握酶的发酵生产和分离纯化的大致流程以及酶的固定化技术的;对酶的固定化、酶的修饰改造和主要的酶反应器类型有一定的认识;了解生物传感器及酶对现代人类生活的影响。

重点与难点:酶的发酵生产和分离纯化的大致流程;酶的固定化技术。 教学方法:以课堂讲授为主,辅以自制的多媒体课件、课堂讨论和实验课。 教学内容:

第一节 酶工程概述

一、酶的定义

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二、酶的发现及研究历史 三、酶的分类命名

四、酶的化学性质与催化特性

第二节 微生物发酵产酶

一、酶生物合成过程 二、常见产酶微生物 三、酶的发酵工艺条件及控制

第三节 酶的分离纯化

一、酶的提取与分离纯化技术路线 二、细胞破碎 三、酶的提取 四、酶的分离方法 五、酶的组合分离纯化策略 六、酶的浓缩、干燥与结晶 七、酶的保存

第四节 酶与细胞的固定化

一、酶的固定化 二、细胞固定化

三、评价固定化酶(细胞)的指标 四、应用:生物传感器

第五节 酶制剂及酶工程的应用

一、酶在食品加工方面的应用 二、在蛋白制品加工方面的应用 三、酶在轻工业方面的应用

第五章 发酵工程

教学目的:介绍发酵工程基本知识,掌握发酵工程的基本原理,了解典型发酵产品的生产工艺;认识发酵的基本过程及常用的发酵设备。

基本要求:了解发酵工程的发展史及特点;掌握发酵工程的基本原理,发酵工程与工艺控制;了解工业微生物及培养。

重点与难点:发酵工程的基本原理与工艺控制。

教学方法:以课堂讲授为主,辅以自制的多媒体课件、课堂讨论和实验课。 教学内容:

一、发酵工程基本知识

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二、发酵工程与工艺控制 三、发酵工业的特征 四、工业发酵步骤和工艺流程 五、工业微生物及培养 六、发酵工程下游技术 五、课程教学方式与考核方式

1. 教学方式:以课堂讲授为主,辅以多媒体教学。 2. 考核方式:闭卷考试。

(1)考试成绩:平时成绩占30%,期末考试成绩占70%。

(2)平时成绩:学习态度与考勤10%,课程论文(或期中考试)成绩20%。

(3)考试命题的题型:填空、选择(或改错)、名词解释、简答题、论述题(或问答题)。 六、参考教材及教学参考资料

参考教材:

宋思扬,生物技术概论(第三版),科学出版社,2007 参考资料:

[1] 吴乃虎,基因工程原理(第二版),科学出版社,1998 [2] 罗云波,食品生物技术导论,中国农业大学出版社,2002 [3] 马大龙,生物技术制药,科学出版社,2001 [4] 莽克强,农业生物工程,,化学工业出版社1998 [5] 翟礼嘉,现代生物技术概论,高等教育出版社,1998

[6] 上海市浦东新区科学技术学会,生物技术在21世纪的应用,上海科学普及出版社,2002 [7] 程备久,现代生物技术概论,中国农业出版社,2009 [8] 朱圣庚,生物技术,上海科学技术出版社,1995 [9] 杨淑慎,细胞工程,科学出版社,2009

[10] 郭勇,酶工程原理与技术,高等教育出版社,2005

[11] 姚汝华,微生物工程与工艺原理,华南理工大学出版社,2005 [12] 熊宗贵,发酵工艺原理,中国医药科技出版社,1995

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