《生物技术》课程教学大纲

1、生物技术Biotechnology一、课程基本情况课程类别：专业任选课课程学分：2学分课程总学时：32 学时，其中讲课：32 学时开课学期：第5学期先修课程：普通生物学适用专业：生态学教 材：宋思扬、楼士林主编，生物技术概论（第四版），北京：科学出版社，2014开课单位：应用气象学院生态系二、课程性质、教学目标和任务本课程目标是使学生有选择的掌握现代生物技术的基础知识和国内外发展历程、研究现状、发展方向以及在国民经济中的应用，完善学生的知识结构，为培养生态学实用性人才打下厚实的基础。三、教学内容和要求第1章 绪论（2学时）1.1掌握生物技术的含义（0.5学时）（1）掌握生物技术的概念； （2）

2、理解生物技术所涉及的学科； （3）了解生物技术的基本内容；重点：生物技术相关概念及特征难点：生物技术与其他学科之间的关系1.2生物技术的发展简史（0.5学时）（1）了解生物技术经历的各发展阶段； （2）理解各阶段生物技术发展的特点； （3）掌握传统生物技术和现代生物技术的区别；重点：生物技术的发展史；难点：现代生物技术与传统生物技术的关系1.3 生物技术对经济社会发展的影响（1.0学时）（1）掌握生物技术的应用领域； （2）理解生物技术在国民生产中的应用实例； （3）了解生物技术的发展潜力和发展趋势；重点：现代生物技术在不同领域的最新前沿动态难点：现代生物技术在今后的发展态势，将对人类社会产生

3、怎样的影响第2章 基因工程（4学时）2.1基因工程概况（0.5学时）（1）了解基因工程的基本含义； （2）理解基因工程研究的理论依据； （3）掌握基因工程操作的基本技术路线；重点：基因工程的原理和基本操作过程难点：基因工程的优点及理论依据2.2 基因工程的工具（1.5学时）（1）掌握DNA重组技术原理； （2）理解基因工程所涉及的工具酶和载体及工作原理； （3）了解各类基因克隆载体的构建及特点；重点：DNA重组技术原理、PCR原理、限制性内切核酸酶和DNA连接酶的作用机制；难点：基因克隆载体的概念、类型和所需具备的条件2.3 目的基因导入受体细胞（1.0学时）（1）掌握目的基因的概念、来源及获

4、取途径； （2）理解受体细胞的概念及特点； （3）了解重组DNA分子导入受体细胞的方法及重组子鉴定；重点：目的基因及受体细胞的含义和特点难点：目的基因的获得及导入途径2.4 基因工程的应用（1.0学时）（1）掌握基因工程的应用领域； （2）理解基因工程在国民生产中的应用实例； （3）了解基因工程在应用中存在的问题和对策；重点：基因工程在的科学意义、应用价值及发展前景难点：基因工程安全性争议 第3章 细胞工程（4学时）3.1细胞工程概况（0.5学时）（1）了解细胞工程的含义； （2）理解细胞工程的生物学基础； （3）掌握细胞工程的基本技术；重点：细胞工程的概念、真核生物与原核生物细胞的异同难点：

5、无菌操作、细胞培养及细胞融合的基本流程3.2 植物细胞工程（1.5学时）（1）了解植物细胞工程的研究进展与应用前景； （2）理解植物细胞培养、人工种子、细胞融合的基本原理和方法；（3）掌握植物组织培养的基本原理和方法；重点：植物细胞及组织的培养方法；难点：单倍体植物的诱发及人工种子纸杯的基本要领，以及植物脱毒的途径。3.3 动物细胞工程（1.0学时）（1）掌握动物细胞及组织的培养方法； （2）理解动物细胞融合及拆合方法和基本原理； （3）了解动物细胞工程的发展及现实应用价值；重点：动物细胞及组织的培养方法难点：细胞核移植与动物克隆、染色体转移、干细胞研究3.4 微生物细胞工程（1.0学时）（1

6、）掌握微生物细胞原生质体融合原理和方法； （2）理解人造细胞诞生的过程； （3）了解微生物细胞工程的科学及应用价值；重点：原核细胞（革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌）以及真菌的原生质体融合存在的差异难点：体会人工编程基因调控生命体的划时代意义第4章 发酵工程（4学时）4.1发酵工程概况（0.5学时）（1）了解发酵技术的应用； （2）理解发酵技术的特点； （3）掌握具有生产价值的基本发酵类型；重点：发酵工程的基本类型难点：相对于传统酿造技术，发酵工程有哪些优点4.2 微生物发酵过程（1.0学时）（1）了解微生物发酵过程的类型； （2）理解发酵菌种的类型及培养基的选择；（3）掌握典型发酵的基本过程；重点

7、：发酵培养基的配制以及典型发酵的基本过程；难点：典型发酵的基本过程4.3 液体深层发酵（1.5学时）（1）掌握液体深层发酵的主要操作类型； （2）理解发酵工艺的控制因素以原理； （3）了解典型发酵设备及发酵产物的下游加工过程；重点：微生物发酵类型及培养基组成难点：比较分批发酵、连续发酵和补料发酵的优缺点4.4 典型产品的发酵生产（1.0学时）（1）了解典型微生物发酵产品； （2）掌握青霉素发酵生产的意义及工艺流程； （3）理解谷氨酸发酵生产流程；重点：青霉素发酵生产的意义及工艺流程；难点：青霉素发酵工艺流程第5章 酶工程（2学时）5.1酶的发酵生产（0.5学时）（1）掌握酶以及酶工程的基本概念

8、；（2）理解酶发酵生产的工艺流程； （3）了解微生物酶的发酵生产技术； （4）掌握提高酶产量的措施；重点：酶发酵的工艺流程难点：提高酶产量的措施5.2酶的分离纯化（0.5学时）（1）掌握酶制剂制备的一般流程； （2）了解酶纯化与精制的常用方法；（3）理解酶制剂保存的注意事项；重点：酶分离纯化的大致流程；难点：酶制剂的保存5.3酶的应用（1.0学时）（1）掌握固定化酶的概念以及酶固定化的方法、原理和性质； （2）理解酶的修饰改造和酶的蛋白质工程； （3）了解酶反应器、生物传感器及酶工业对现代人类生活的影响； 重点：酶的固定化和修饰改造及方法难点：酶的反应器和生物传感器原理第6章 蛋白质工程（2学

9、时）6.1蛋白质结构基础（0.5学时）（1）掌握蛋白质结构的基本构件；（2）理解蛋白质的高级结构； （3）了解蛋白质结构与功能的关系； 重点：氨基酸的基本理化性质、蛋白质的一级和高级结构难点：蛋白质分子之间的相互作用6.2蛋白质工程的研究方法（1.0学时）（1）掌握蛋白质工程的基本途径和研究手段； （2）理解蛋白质设计技术和方法；（3）了解改变蛋白质结构的常用方法；重点：反向生物学、蛋白质工程；难点：对现有蛋白质进行改造的主要方法和应用6.3蛋白质工程的应用实例（0.5学时）（1）掌握蛋白质工程成功应用的典型事例； （2）理解蛋白质组学； （3）了解生物酶定向进化技术； 重点：蛋白质工程对金属

10、硫蛋白的改造如何提高植物重金属抗性难点：蛋白质组学研究内容和进展第7章 生物技术与农业（2学时）（1）了解生物技术在种植业和养殖业的应用（2）理解生物技术培育抗逆性作物品种的方法（3）掌握动物生物反应器的方法重点：生物技术培育抗逆性作物品种、动物生物反应器的方法难点：生物技术培育抗逆性作物品种、动物生物反应器的方法第8章 生物技术与食品（2学时）（1）了解生物技术在食品生产的应用（2）理解生物技术与未来食品工业 （3）掌握转基因食品的检测方法 重点：生物技术在食品生产的应用难点：转基因食品的检测方法 第9章 生物技术与人类健康（2学时） （1）了解生物技术在疫苗的应用及人类基因组计划（2）理解

11、生物技术在疾病诊断和生物制药的应用 （3）掌握免疫系统及疫苗的作用机制和ELISA技术重点：生物技术在疾病诊断和生物制药的应用难点：免疫系统及疫苗的作用机制和ELISA技术第10章 生物技术与能源（2学时）（1）了解未来的新能源（2）理解植物“石油”和传统可再生资源-甲烷 （3）掌握微生物技术与石油开采和未来石油的替代物-乙醇重点：微生物技术与石油开采和未来石油的替代物-乙醇难点：微生物技术与石油开采和未来石油的替代物-乙醇第11章 生物技术与环境（2学时）（1）了解环境污染检测与评价的生物技术（2）理解生物技术在污染环境的生物修复（3）掌握固体废弃物的生物处理 重点：固体废弃物的生物处理难点

12、：生物技术在污染环境的生物修复 第12章 对生物技术发明创新的保护（2学时）（1）了解生物技术发明的其他保护形式（2）理解生物技术专利保护的负面影响（3）掌握专利保护的内容重点：专利保护的内容 难点：生物技术发明的其他保护形式 第13章 生物技术安全性及其应对措施（2学时）（1）了解转基因技术的安全性及其对社会安全、伦理和道德可能带来的重大影响（2）理解各国对待转基因生物的态度及应对措施 （3）掌握动物克隆和生物武器重点：转基因技术的安全性及其对社会安全、伦理和道德可能带来的重大影响难点：动物克隆和生物武器四、课程考核（1）作业等：作业：3-5次（2）考核方式：闭卷考试或开卷考试（3）总评成绩计算方式：平时成绩和期末考试成绩等综合计算五、参考书目1、HYPERLINK /b