植物生物技術(shù)教學(xué)大綱

植物生物技術(shù)教學(xué)大綱（草業(yè)科學(xué)專業(yè)四年制本科）一、課程基本信息課程名稱中文名稱植物生物技術(shù)英文名稱plant biotechnology課程代碼020226課程類型專業(yè)選修課開課學(xué)期第5學(xué)期總 學(xué) 時(shí)40講課34實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）6學(xué)分2.5預(yù)修課程遺傳學(xué)二、課程的性質(zhì)、地位和任務(wù) 植物生物技術(shù)是草業(yè)科學(xué)專業(yè)一門重要的選修課，也是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，本課程涵蓋學(xué)科范圍廣，綜合性強(qiáng)，理論和實(shí)踐教學(xué)結(jié)合緊密。課程的主要任務(wù)是：使學(xué)生掌握現(xiàn)代生物技術(shù)五大工程的基本概念和基本原理、基本操作技術(shù)；了解現(xiàn)代生物技術(shù)的前沿知識(shí)；系統(tǒng)掌握現(xiàn)代生物技術(shù)領(lǐng)域的主要方法；了解并熟悉現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)、食品、人類健康、能源、環(huán)境等各領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用；通過教學(xué)，讓學(xué)生掌握現(xiàn)代生物技術(shù)的基本知識(shí)、原理和操作方法，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、綜合識(shí)分析和解決問題的能力，具備將理論技術(shù)與應(yīng)用技術(shù)結(jié)合的能力，具備繼續(xù)學(xué)習(xí)與持續(xù)發(fā)展的能力。為學(xué)生將來牧草育種學(xué)習(xí)及從事該領(lǐng)域科研、創(chuàng)業(yè)和實(shí)踐工作奠定基礎(chǔ)。三、課程教學(xué)的基本要求通過對本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生達(dá)到下列基本要求：1. 掌握現(xiàn)代生物技術(shù)的基礎(chǔ)知其目的主要是為植物育種學(xué)和生物類有關(guān)專業(yè)學(xué)科打基礎(chǔ)；其任務(wù)是使學(xué)生掌握識(shí)和基本原理；2. 掌握現(xiàn)代生物技術(shù)的基本操作方法和技能；3. 了解現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，特別是草業(yè)科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用 四、課程學(xué)時(shí)分配的建議 教學(xué)時(shí)數(shù)課程內(nèi)容講 課習(xí)題課實(shí)驗(yàn)課小 計(jì)緒論2細(xì)胞工程8基因工程原理10蛋白質(zhì)工程4生物技術(shù)與農(nóng)業(yè)2植物基因工程3生物技術(shù)與環(huán)境和能源3生物技術(shù)與安全2母液配制及培養(yǎng)基制作2植物外植體的消毒、接種和培養(yǎng)2植物DNA的提取以及瓊脂糖凝膠電泳檢測2總 計(jì)34640五、課程的主要內(nèi)容與教學(xué)要求第一章 緒論基本內(nèi)容：包括生物技術(shù)的含義、生物技術(shù)發(fā)展簡史 、生物技術(shù)對經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響、我國生物技術(shù)現(xiàn)狀 、面臨的問題 ；其中重點(diǎn)講授：生物技術(shù)定義、種類及其相互關(guān)系 ，物技術(shù)的特點(diǎn)，生物技術(shù)對人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響本章重點(diǎn)：生物技術(shù)定義、種類及其相互關(guān)系，生物技術(shù)的特點(diǎn)，生物技術(shù)對人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響。本章難點(diǎn)：生物技術(shù)是一門綜合性學(xué)科及與其它學(xué)科關(guān)系教學(xué)要求：通過課堂教授使學(xué)生掌握理解掌握生物技術(shù)的定義、種類及其相互關(guān)系；了解生物技術(shù)的發(fā)展簡史；認(rèn)識(shí)生物技術(shù)對人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響，增強(qiáng)學(xué)習(xí)生物技術(shù)的興趣。習(xí)題與作業(yè)：1、什么是生物技術(shù)？它包括那些內(nèi)容？2、生物技術(shù)對人類產(chǎn)生什么樣的影響？3、為什么說生物技術(shù)是一門綜合性學(xué)科？4、生物技術(shù)的應(yīng)用包括那些領(lǐng)域？第二章 細(xì)胞工程基本內(nèi)容：包括細(xì)胞工程的基礎(chǔ)知識(shí)與基本技術(shù)，其中重點(diǎn)講授：細(xì)胞工程的概念及基本操作技術(shù)；植物組織培養(yǎng)的基本原理和方法；植物細(xì)胞培養(yǎng)、原生質(zhì)體培養(yǎng)、體細(xì)胞雜交、花藥和花粉培養(yǎng)、胚培養(yǎng)、人工種子以及植物脫毒的基礎(chǔ)知識(shí)和操作技術(shù)。本章重點(diǎn)：細(xì)胞工程的概念及基本操作技術(shù)；植物組織培養(yǎng)的基本原理和方法；植物細(xì)胞培養(yǎng)、人工種子、細(xì)胞融合的基本原理和方法。 本章難點(diǎn)：植物組織培養(yǎng)的基本原理和方法；植物細(xì)胞培養(yǎng)、人工種子、細(xì)胞融合的基本原理和方法 生物技術(shù)是一門綜合性學(xué)科及與其它學(xué)科關(guān)系教學(xué)要求：通過課堂教授使學(xué)生掌握細(xì)胞工程的概念及基本操作技術(shù)；了解植物細(xì)胞工程的研究進(jìn)展與應(yīng)用前景；掌握植物組織培養(yǎng)的基本原理和方法；掌握植物細(xì)胞培養(yǎng)、人工種子、細(xì)胞融合的基本原理和方法；了解植物組織培養(yǎng)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中的應(yīng)用；習(xí)題與作業(yè)：1、如何從一片嫩葉經(jīng)組織培養(yǎng)培育出眾多的完整植株？2、如何從植物細(xì)胞培養(yǎng)中獲得較高的次生代謝產(chǎn)物？3、為什么科學(xué)家熱衷于誘發(fā)產(chǎn)生單倍體植株？4、什么是植物原生質(zhì)體？如何進(jìn)行原生質(zhì)體的融合？5、人工種子包括幾部分？如何制備人工種子？6、.影響植物體細(xì)胞胚胎發(fā)生的因素有那些？第三章 基因工程基本內(nèi)容：基因及基因工程的概念，基因工程誕生的理論基礎(chǔ)，基因工程研究的主要內(nèi)容，包括基因工程工具酶、基因克隆載體、目的基因、DNA重組、重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞、重組子的鑒定、基因工程的研究進(jìn)展及其應(yīng)用本章重點(diǎn)：基因工程工具酶的種類及特點(diǎn)，目的基因的獲得，目的基因與載體的重組，重組子導(dǎo)入受體細(xì)胞本章難點(diǎn)：載體；目的基因的獲得，目的基因與載體的重組，重組子導(dǎo)入受體細(xì)胞；克隆子的篩選、鑒定教學(xué)要求：通過課堂教授使學(xué)生掌握基因工程中的四大要素；掌握目的基因的獲得，目的基因與載體的重組，重組子導(dǎo)入受體細(xì)胞；理解克隆子的篩選、鑒定；了解基因工程的應(yīng)用，了解基因工程的安全性習(xí)題與作業(yè)：1、簡述限制性核酸內(nèi)切酶和DNA核酸酶的作用？2、什么細(xì)胞能作為受體細(xì)胞？3、基因工程的操作流程？4、基因工程的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值？第四章 蛋白質(zhì)工程基本內(nèi)容：包括蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、蛋白質(zhì)的研究方法、蛋白質(zhì)工程的運(yùn)用實(shí)例、蛋白質(zhì)組學(xué)；其中重點(diǎn)講授：蛋白質(zhì)的研究方法、蛋白質(zhì)組學(xué)本章重點(diǎn)：蛋白質(zhì)的研究方法；蛋白質(zhì)組學(xué)本章難點(diǎn)：蛋白質(zhì)的研究方法教學(xué)要求：通過課堂教授使學(xué)生了解蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)；理解蛋白質(zhì)的研究方法；了解蛋白質(zhì)工程的運(yùn)用；了解蛋白質(zhì)組學(xué)習(xí)題與作業(yè)：1、對天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，你認(rèn)為應(yīng)該直接對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過對基因的操作來實(shí)現(xiàn)？2、蛋白質(zhì)工程操作程序的基本思路與基因工程有什么不同？3、你知道酶工程嗎？絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)，酶工程與蛋白質(zhì)工程有什么區(qū)別？第五章 生物技術(shù)與農(nóng)業(yè)基本內(nèi)容：包括我國農(nóng)業(yè)狀況、生物技術(shù)與種植業(yè)、生物技術(shù)與養(yǎng)殖業(yè)、水稻基因組計(jì)劃。本章重點(diǎn)：生物技術(shù)在植物及動(dòng)物上的應(yīng)用本章難點(diǎn)：生物技術(shù)在種植業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用教學(xué)要求：通過課堂教授使學(xué)生了解生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的廣泛應(yīng)用，認(rèn)識(shí)生物技術(shù)在培育增產(chǎn)、抗逆、改良動(dòng)植物品種及動(dòng)植物的快速繁殖、生物反應(yīng)器中的應(yīng)用。習(xí)題與作業(yè)：1、簡述開展水稻基因組計(jì)劃的意義2、動(dòng)物胚胎工程的主要技術(shù)包括那些？3、細(xì)胞工程在植物上有何應(yīng)用？4、動(dòng)物生物反應(yīng)器的前景如何？第六章 植物基因工程基本內(nèi)容：植物基因工程的特點(diǎn)，植物基因轉(zhuǎn)移的途徑、原理和基本方法，農(nóng)桿菌介導(dǎo)法、基因槍法和花粉管通道法等方法在植物基因工程中的應(yīng)用；植物基因的表達(dá)、檢測和遺傳特性；植物基因工程的應(yīng)用和發(fā)展前景。本章重點(diǎn)：植物基因轉(zhuǎn)移的主要途徑，農(nóng)桿菌介導(dǎo)法的基本原理和方法。本章難點(diǎn)：植物基因的表達(dá)、檢測和遺傳特性。教學(xué)要求：通過課堂教授使學(xué)生了解植物基因工程的特點(diǎn)，植物基因轉(zhuǎn)移的途徑、原理和基本方法，了解植物基因工程的應(yīng)用和發(fā)展前景。習(xí)題與作業(yè)：1、植物基因轉(zhuǎn)移的途徑有那些？2、農(nóng)桿菌介導(dǎo)法的原理有那些？3、外源基因在植物體內(nèi)的表達(dá)有何特征？第七章 生物技術(shù)與能源和環(huán)境基本內(nèi)容：包括能源與環(huán)境，國外生物質(zhì)能技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，我國的生物質(zhì)能源的發(fā)展現(xiàn)狀、生物能源的類型、 利用情況及發(fā)展方向；生物技術(shù)在污水,廢氣和廢料處理以及環(huán)境監(jiān)測評價(jià)方面的應(yīng)用本章重點(diǎn)：利用生物質(zhì)能技術(shù)發(fā)展生物能源的必要性；如何利用生物技術(shù)開發(fā)新能源；環(huán)境生物技術(shù)的基本原理。本章難點(diǎn)：如何利用生物技術(shù)開發(fā)新能源；生物技術(shù)在污水,廢氣和廢料處理以及環(huán)境監(jiān)測評價(jià)方面的應(yīng)用。教學(xué)要求：通過課堂教授使學(xué)生了解人類利用生物質(zhì)能技術(shù)發(fā)展生物能源的必要性；了解國內(nèi)外生物質(zhì)能技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。理解我國生物能源技術(shù)方向和保障措施；了解目前人類如何利用生物技術(shù)提高產(chǎn)能量及開發(fā)新能源的基本知識(shí)。了解環(huán)境生物技術(shù)的基本原理；了解環(huán)境生物技術(shù)在污水,廢氣和廢料處理以及環(huán)境監(jiān)測評價(jià)方面的應(yīng)用及發(fā)展習(xí)題與作業(yè)：1、簡述開發(fā)新能源的必要性？2、談?wù)勀銓ξ磥砟茉吹囊娊猓?、生物法處理污水或廢水有哪幾種常見方法 污水治理的意義何在？4、空氣污染治理與水污染治理有什么關(guān)系 常見的方法有哪幾種？5、填埋技術(shù)有哪些優(yōu)點(diǎn) 為什么說堆肥技術(shù)是一種可循環(huán)利用資源的方法？6、什么是生物修復(fù)技術(shù) 舉例說明其應(yīng)用價(jià)值？7、舉例說明生物技術(shù)在環(huán)境檢測方面的應(yīng)用？第八章 生物技術(shù)與安全基本內(nèi)容：包括轉(zhuǎn)基因食品的安全性、動(dòng)物克隆、生物武器等生物技術(shù)的安全性及其影響，中國加入世界貿(mào)易組織以來在生物技術(shù)安全性方面面臨的問題及對策。本章重點(diǎn)：基因工程技術(shù)的安全性及影響本章難點(diǎn)：轉(zhuǎn)基因生物的安全性評價(jià)方法教學(xué)要求：了解生物技術(shù)，尤其是基因工程技術(shù)的安全性及其對社會(huì)安全、倫理、道德可能帶來的重大影響。了解中國加入世界貿(mào)易組織以來在生物技術(shù)安全性方面面臨的問題及對策。習(xí)題與作業(yè)：1談?wù)劕F(xiàn)階段轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)的應(yīng)用及安全性。 2人類是否應(yīng)該克隆自己? 3人類基因組計(jì)劃對人類生存將產(chǎn)生哪些影響?六、大綱說明植物生物技術(shù)是草業(yè)科學(xué)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，該課程從多個(gè)角度向?qū)W生全方位的介紹現(xiàn)代生物技術(shù)的概念、原理、技術(shù)和應(yīng)用實(shí)例，內(nèi)容涉及基因工程，細(xì)胞工程，蛋白質(zhì)工程及在農(nóng)業(yè)、能源、環(huán)境等方面應(yīng)用的內(nèi)容。它的內(nèi)容體現(xiàn)技術(shù)理論和技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合的原則,內(nèi)容具有全、新特點(diǎn)。在講授上注意理論和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的原則，注意增加教材沒有的而正在被逐漸應(yīng)用的生物技術(shù)的內(nèi)容。尤其是和農(nóng)學(xué)緊密聯(lián)系的學(xué)科的內(nèi)容，開闊學(xué)生的思路。在課堂講授時(shí)積極引導(dǎo)學(xué)生將技術(shù)理論和技術(shù)應(yīng)用結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合分析解決問題的能力，全面提高學(xué)生的素質(zhì)。授課過程中，借助現(xiàn)代化的多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段，運(yùn)用了形式多樣的有效教學(xué)方式與方法：在引入大量的案例教學(xué)，突出實(shí)踐教學(xué)，如與科技工作者零距離溝通、組織學(xué)生實(shí)地調(diào)查和觀摩、操作等，使學(xué)生通過切身感受與操作深化對理論知識(shí)的理解，掌握基本的操作技能，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。七、課程考核要求課程的考核分為平時(shí)、期末和實(shí)驗(yàn)考核三個(gè)環(huán)節(jié)。平時(shí)成績包括課堂提問、作業(yè)、課程論文成績，期末考試為筆試，實(shí)驗(yàn)考核包括實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。課程綜合成績評定的原則是：平時(shí)考核成績占10%，期末考試成績占6070%，實(shí)驗(yàn)成績占2030%。八、課程采用的教材陳備久 主編，現(xiàn)代生物技術(shù)概論，中國農(nóng)業(yè)出版社，2003。九、主要教學(xué)參考書及資料1基因工程原理與應(yīng)用，陳宏 主編.中國農(nóng)業(yè)出版社，2003年。2. 植物組織培養(yǎng)技術(shù)教程，曹孜義 主編.甘肅科學(xué)技術(shù)出版社，2002年3. 植物基因工程，王關(guān)林 主編，科學(xué)出版社.2002年4. 分子遺傳學(xué)，孫乃恩 主編.南京大學(xué)出版社。2000年5. 植物分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)手冊，Clark MS 主編.高等教育出版社。6.現(xiàn)代生物技術(shù)導(dǎo)論，瞿禮嘉，顧紅雅，胡蘋，陳章良編著.高等教育出版社，19987.現(xiàn)代應(yīng)用生物技術(shù)，劉仲敏、林興兵、楊生玉主編.化學(xué)工業(yè)出版社，19928.基因工程原理，吳乃虎主編.科學(xué)出版社，19999.生物工程概論，王聯(lián)結(jié)主編.中國輕工業(yè)出版