《细胞工程》理论课程教学大纲

《细胞工程》理论课程教学大纲课程名称(中/英文)：细胞工程/CellEngineering课程代码：BI326学分/学时：2/32适用专业：生物工程、生物技术先修课程：细胞生物学、生物化学后续课程：组织工程开课单位：生命科学技术学院一课程性质和教学目标课程性质：此课程是针对理工科的生物工程、生物技术等本科专业的基础专业课程。教学目的：以“知识、能力、素质”三位一体的人才培养目标为导向。在传授细胞工程主要知识的基础上，突出学生能力和素质培养。通过研究型教学使学生具有利用细胞工程基本原理和技术理论联系实际、发现问题和解决问题的能力。本课程主要围绕细胞工程人工繁殖、新品种培育和生物制品生产三条主线，重点介绍细胞工程生物制药技术（植物细胞代谢产物制备、动物细胞生物制药），使学生了解细胞工程的基本原理、技术方法、应用及最新进展。本课程各教学环节对人才培养目标的贡献见下表：知识能力素质要求各教学环节的贡献度课堂讲授课堂讨论自学大作业考试课堂整体贡献度知识A5.3.1生物工程原理√√√√√√√√√√√√√√√能力B1清晰思考和用语言文字准确表达的能力√√√√√√√√√√√B2发现、分析和解决问题的能力√√√√√√√√√√√√√√√B3批判性思考和创造性工作的能力√√√√√√√√√√√√√√√√B4与不同类型的人合作共事的能力√√√√√√√B7终生学习的能力√√√√√√√√√B9.1专业外语应用能力√√√√√√√素质C2刻苦务实、精勤进取√√√√√√√√√√√C4思维敏捷、乐于创新√√√√√√√√√√√√√√√C6培养较好的生物工程学科综合素养√√√√√√√√√√√√√√√注：“√”的数量从1-3个，越多代表贡献程度越大。二课程教学内容及学时分配理论课程由人工繁殖、新品种培育、生物制品、干细胞与组织工程四个模块组成，其中生物制品是主要内容。课程包括10讲：第1讲细胞工程简介学时：2学时目的与要求：了解细胞工程特点及应用教学内容：细胞工程定义、历史、应用重点与难点：细胞工程定义与主要研究内容第2讲植物人工繁殖学时：2学时目的与要求：了解植物组织培养、人工种子等植物人工繁殖的原理与技术方法教学内容：植物无性繁殖技术重点与难点：植物组织培养再生植株、人工种子技术；激素在植物再生中的作用第3讲动物人工繁殖学时：2学时目的与要求：了解通过体外受精、细胞核移植人工繁殖动物的原理与技术方法教学内容：体外受精动物、细胞核移植动物繁殖技术重点与难点：体外受精动物、细胞核移植动物第4讲细胞融合与体细胞杂交学时：2学时目的与要求：了解细胞融合的原理，以及利用体细胞杂交培育新品种的技术方法教学内容：细胞融合、体细胞杂交重点与难点：融合细胞与杂交植物的筛选方法第5讲多倍体与单倍体育种学时：2学时目的与要求：了解体染色体工程培育新品种培育的相关原理与技术方法教学内容：多倍体与单倍体育种重点与难点：多倍体形成的原理与方法、多倍体与单倍体筛选技术第6讲植物细胞代谢产物制备学时：7学时目的与要求：掌握植物细胞与组织培养生产次生代谢产物的生物制药技术的相关原理、方法、工艺与调控技术教学内容：植物细胞特点、培养技术、细胞培养制备代谢产物、生物反应器与调控技术，以及植物组织培养生产次生代谢产物技术重点与难点：植物细胞培养调控制备代谢产物、生物反应器第7讲微藻培养及应用*学时：1学时目的与要求：了解薇藻培养技术、设备及相关应用教学内容：薇藻分类及特点、培养及应用重点与难点：薇藻细胞培养技术、光生物反应器第8讲动物细胞生物制药学时：7学时目的与要求：掌握动物细胞培养生产药用产品的相关原理、方法、工艺与调控技术教学内容：动物细胞特点、体外培养、生物反应器、动物细胞生物制药重点与难点：动物细胞培养制备代谢产物、生物反应器第9讲干细胞学时：4学时目的与要求：了解干细胞特点、应用及最新进展教学内容：干细胞特点、胚胎干细胞与成体干细胞的分离、培养、诱导分化重点与难点：胚胎干细胞与成体干细胞的分离、培养技术第10讲组织工程学时：2学时目的与要求：了解组织工程特点、应用及最新进展教学内容：组织工程定义、三要素、人造器官重点与难点：组织工程三要素：种子细胞、支架材料、影响因子第11讲转基因生物反应器*学时：1学时目的与要求：了解转基因生物反应器在生物医药领域中的应用教学内容：转基因动物细胞生物反应器、转基因动物生物反应器——乳腺生物反应器、转基因植物生物反应器重点与难点：基因工程动物细胞构建技术、高效表达异源蛋白的策略注：第7讲和第11讲可以选择1讲进行，共2学时。三教学方法教学理念上，尝试“研究型”教学方式，在讲解主要的基本原理、技术方法基础上，结合关键问题和实际应用举例进行课堂讨论和讲解，指定文献供学生课后自学，通过布置大作业锻炼学生整理资料、发现问题、解决问题的能力；从完成作业优秀的学生中挑选进行课堂讲授和讨论。教学手段上，全课程使用多媒体教学，并辅助以板书、视频等。避免灌输式教学的弊端，促使学生积极思考、主动学习，注重学生能力培养。四课程的重点、难点及解决办法1.课程重点课程重点是细胞工程生物制品生产，由两部分组成：(1)植物细胞代谢产物制备。(2)动物细胞培养生物制药。2.难点细胞工程内容多，而理论课学时非常少，因此，如何点面结合，既能全面反映细胞工程知识体系，又能突出重点是教学的一个难点。3.解决办法(1)对于课程重点内容充分保障课时，例如植物细胞代谢产物制备、动物细胞培养生物制药安排了14/32学时。(2)针对课程重点内容，除了介绍教材上的基本原理、关键技术方法以外，还补充有大量的科研文献供课堂分析讨论和学生课外阅读。(3)大作业围绕课程重点安排，学生参与的PPT讲解也围绕重点内容安排。五教材及参考书目1.教材（1）李志勇编著。细胞工程学。北京：高等教育出版社，20082.参考书目（1）李志勇编著。细胞工程（第2版）。北京：科学出版社，2010（2）Zhong,J.J.ed.PlantCells.in:AdvancesinBiochemicalEngineering/Biotechnology(Mana