專業(yè)基礎(chǔ)課-《生物技術(shù)》課程教學(xué)大綱（普通班）

《生物技術(shù)》課程教學(xué)大綱適用對象：本科藥學(xué)專業(yè)（學(xué)分：2學(xué)時：總共36,24課堂講授+12實驗）課程屬性：專業(yè)選修課開課單位：華僑大學(xué)生物醫(yī)學(xué)學(xué)院先修課程：生物學(xué)、藥學(xué)相關(guān)課程一、課程的性質(zhì)和任務(wù)：人類疾病動物模型是高等綜合性大學(xué)院校藥學(xué)專業(yè)選修課程之一。課程主要目標(biāo)是使學(xué)生熟悉生物技術(shù)的基本原理、技術(shù)和方法，了解生物技術(shù)在生命科學(xué)研究、農(nóng)業(yè)、食品、人類健康、能源及環(huán)境諸方面的作用和成果，認(rèn)識生物技術(shù)對人類社會生活產(chǎn)生的深刻影響，進(jìn)一步了解國內(nèi)外生物技術(shù)發(fā)明創(chuàng)新保護(hù)與生物安全性政策。本課程通過基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握生物技術(shù)基本概念和基本研究方法，與所學(xué)專業(yè)知識相結(jié)合，啟發(fā)思考，是后續(xù)從事藥學(xué)有關(guān)的科學(xué)活動基礎(chǔ)知識的拓展內(nèi)容。二、教學(xué)內(nèi)容和要求（含每章教學(xué)目的、基本教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求）：現(xiàn)代生物技術(shù)是一門交叉學(xué)科，涉及的知識內(nèi)容包括生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、制造工程等方面。具體教學(xué)內(nèi)容如下：1.生物技術(shù)總論教學(xué)目的和要求：掌握：生物技術(shù)的概念和意義；熟悉：生物技術(shù)的類型；了解：生物技術(shù)的前景。教學(xué)內(nèi)容：生物技術(shù)的概念和意義；生物技術(shù)的歷史；生物技術(shù)是一門交叉學(xué)科；現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)品；倫理道德和生物技術(shù)；生物技術(shù)的不同類型及其研究內(nèi)容；生物技術(shù)的發(fā)展前景及其社會意義。2.基因和基因組簡介教學(xué)目的和要求：掌握：細(xì)胞結(jié)構(gòu)，DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程；熟悉：核苷酸、DNA分子、以及染色體的結(jié)構(gòu)；mRNA基因表達(dá)的規(guī)律和基因表達(dá)和蛋白質(zhì)合成調(diào)控；細(xì)菌操縱子；了解：基因的概念；基因突變的類型及其意義。教學(xué)內(nèi)容：真核與原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)的異同；DNA作為遺傳物質(zhì)的證據(jù)和DNA的結(jié)構(gòu)與基因；核苷酸的結(jié)構(gòu)；染色體的結(jié)構(gòu)、DNA的復(fù)制和基因組的基本概念；RNA和蛋白質(zhì)的合成過程；siRNA及其作用機(jī)理；不同水平的基因表達(dá)調(diào)控；基因突變的不同類型及其生物學(xué)和醫(yī)學(xué)意義。3.重組DNA技術(shù)和基因組學(xué)教學(xué)目的和要求：掌握：DNA重組技術(shù)和DNA克隆技術(shù)的基本概念和方法；識別和克隆目的基因相關(guān)技術(shù)。熟悉：不同克隆載體的實用特征和載體的類型；基因文庫的建立以及如何克隆一個目的基因。了解：用于研究基因表達(dá)的相關(guān)技術(shù)；重組DNA技術(shù)的應(yīng)用；基因組學(xué)和生物信息學(xué)的概念和應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容：DNA重組技術(shù)和DNA克隆的簡介；限制性內(nèi)切酶和質(zhì)粒DNA載體；細(xì)菌細(xì)胞的轉(zhuǎn)化和重組細(xì)菌的抗生素抗性篩選；DNA克隆載體的實用特征和類型；識別和克隆目的基因；構(gòu)建DNA文庫：基因組文庫和cDNA文庫；聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；重組DNA技術(shù)的應(yīng)用；凝膠電泳及應(yīng)用限制性內(nèi)切酶繪制基因結(jié)構(gòu)；DNA測序技術(shù)；染色體定位和基因拷貝數(shù)；基因表達(dá)方法：Northern印跡分析和實時熒光PCR；基因組學(xué)和生物信息學(xué)；人類基因組計劃及其意義。4.蛋白質(zhì)產(chǎn)品教學(xué)目的和要求：掌握：蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)；蛋白質(zhì)的純化方法和鑒定。熟悉：蛋白質(zhì)的保藏；蛋白質(zhì)純化的放大技術(shù)以及純化后的分析方法。了解：不同類型蛋白質(zhì)制品；蛋白質(zhì)組學(xué)的概念；蛋白質(zhì)類生物技術(shù)產(chǎn)品及其應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容：蛋白質(zhì)類生物技術(shù)產(chǎn)品在生物技術(shù)藥物、醫(yī)療應(yīng)用、食品加工、紡織品和皮革制品、清潔劑、紙張制造和回收、黏合劑：天然膠水、生物修復(fù)等中的作用和應(yīng)用；蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)折疊、糖基化；蛋白質(zhì)工程；蛋白質(zhì)制品；蛋白質(zhì)純化方法；蛋白質(zhì)的鑒定、保藏；蛋白質(zhì)純化的放大技術(shù)；蛋白質(zhì)純化后的分析方法；蛋白質(zhì)組學(xué)。5.微生物技術(shù)教學(xué)目的和要求：掌握：微生物的結(jié)構(gòu)；微生物工具；疫苗及其應(yīng)用；微生物診斷技術(shù)；熟悉：微生物的各種應(yīng)用；微生物基因組；了解：微生物與抗擊生物恐怖活動。教學(xué)內(nèi)容：微生物的結(jié)構(gòu);微生物酶;細(xì)菌轉(zhuǎn)化的氯化鈣法和電穿孔法；克隆及表達(dá)技術(shù)；微生物在日常生活中的應(yīng)用；抗體的基礎(chǔ)知識；疫苗的種類和制備；微生物基因組序列的意義和測定方法；病毒基因組的測定和病毒基因組學(xué)；微生物診斷和檢測方法；檢測病原微生物；微生物和抗擊生物恐怖活動。6.植物生物技術(shù)教學(xué)目的和要求：掌握：植物轉(zhuǎn)基因的技術(shù)方法；熟悉：植物生物技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域以及健康和環(huán)境問題；了解：生物技術(shù)帶來的社會問題及相關(guān)法規(guī)。教學(xué)內(nèi)容：植物生物技術(shù)與農(nóng)業(yè)；植物轉(zhuǎn)基因的技術(shù)方法：傳統(tǒng)選擇育種和雜交、克隆、原生質(zhì)體融合、葉片段技術(shù)、基因槍、葉綠體工程和反義技術(shù)；植物生物技術(shù)的實際應(yīng)用領(lǐng)域：植物疫苗、基因殺蟲劑、安全存儲、抗除草劑、強化纖維、加強營養(yǎng)、制藥和燃料、代謝工程；植物生物技術(shù)關(guān)于人類健康和環(huán)境的問題以及相關(guān)法規(guī)。7.動物生物技術(shù)教學(xué)目的和要求：掌握：動物生物技術(shù)基本概念和含義、動物克隆技術(shù)原理和應(yīng)用；熟悉：動物模型和動物研究、轉(zhuǎn)基因動物和轉(zhuǎn)基因技術(shù)、抗體生產(chǎn)技術(shù)；熟悉：動物研究的法規(guī)條例。了解：動物研究的法規(guī)條例；克隆的局限性和前景。教學(xué)內(nèi)容：動物生物技術(shù)簡介；動物模型及其替代者；動物研究的法規(guī)條例；動物克隆技術(shù)原理和應(yīng)用；克隆的局限性和前景；轉(zhuǎn)基因動物的技術(shù)和應(yīng)用；利用動物進(jìn)行抗體生產(chǎn)8.DNA指紋圖譜及法醫(yī)分析教學(xué)目的和要求：掌握：DNA指紋圖譜及法醫(yī)學(xué)的相關(guān)概念；DNA指紋圖譜的制備及相關(guān)技術(shù)；熟悉：DNA圖譜的應(yīng)用、DNA和證據(jù)規(guī)則、親緣關(guān)系與DNA圖譜；了解：非人類DNA分析。教學(xué)內(nèi)容：DNA指紋圖譜的的概念，DNA指紋圖譜的制備以及相關(guān)技術(shù)、DNA指紋圖譜技術(shù)的應(yīng)用、DNA和證據(jù)規(guī)則、親緣關(guān)系與DNA圖譜：線粒體DNA分析與染色體分析、非人類DNA分析9.生物修復(fù)教學(xué)目的和要求：掌握：生物修復(fù)的概念和基礎(chǔ)知識；熟悉：生物修復(fù)的凈化場所和方法；利用基因工程菌凈化環(huán)境；了解：生物修復(fù)的案例研究、生物修復(fù)的案例研究及其未來戰(zhàn)略和挑戰(zhàn)教學(xué)內(nèi)容：生物修復(fù)的概念、生物修復(fù)的基礎(chǔ)知識、生物修復(fù)的凈化場所和方法、利用基因工程菌凈化環(huán)境、生物修復(fù)的案例研究、生物修復(fù)的未來戰(zhàn)略和挑戰(zhàn)10.水產(chǎn)生物技術(shù)教學(xué)目的和要求：掌握：水產(chǎn)生物的分子遺傳學(xué)；熟悉：水產(chǎn)生物技術(shù)的研究內(nèi)容和意義、水產(chǎn)養(yǎng)殖；了解：水產(chǎn)生物技術(shù)的醫(yī)療應(yīng)用和非醫(yī)療產(chǎn)品及其環(huán)境應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容：水產(chǎn)生物技術(shù)簡介；水產(chǎn)養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)價值、養(yǎng)殖方法、品種改良、提高海產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性、障礙和限制以及未來；水產(chǎn)生物的分子遺傳學(xué)：新基因的發(fā)現(xiàn)和克隆、魚類和貝類的基因操作、水產(chǎn)生物技術(shù)的醫(yī)療應(yīng)用以及非醫(yī)療產(chǎn)品、水產(chǎn)生物技術(shù)用于環(huán)境：防污劑、生物感受器、環(huán)境修復(fù)11.醫(yī)學(xué)生物技術(shù)教學(xué)目的和要求：掌握:生物技術(shù)用于人類疾病的檢測和診斷、基因療法的基本概念；熟悉：醫(yī)療產(chǎn)品和生物技術(shù)的應(yīng)用、再生醫(yī)學(xué)的含義和應(yīng)用、人類基因組與醫(yī)學(xué)生物技術(shù)。教學(xué)內(nèi)容：人類疾病模型；生物標(biāo)記物；遺傳病檢測技術(shù)；生物技術(shù)醫(yī)療產(chǎn)品；基因療法的作用原理、目標(biāo)以及挑戰(zhàn)；細(xì)胞和組織移植；組織工程；干細(xì)胞技術(shù)；克隆技術(shù)和相關(guān)法規(guī)；人類基因組及醫(yī)學(xué)生物技術(shù)12.生物技術(shù)的監(jiān)管教學(xué)目的和要求：熟悉：生物技術(shù)的監(jiān)管的框架和意義；生物技術(shù)專利；了解：國內(nèi)外生物技術(shù)監(jiān)管機(jī)構(gòu)和相關(guān)法律、法規(guī)；全球生物技術(shù)產(chǎn)品教學(xué)內(nèi)容：生物技術(shù)監(jiān)管框架、國內(nèi)外生物技術(shù)監(jiān)管機(jī)構(gòu)和相關(guān)法律、法規(guī)；生物技術(shù)立法和監(jiān)管；生物技術(shù)專利；全球生物技術(shù)產(chǎn)品13.倫理道德和生物技術(shù)教學(xué)目的和要求：掌握：生物倫理道德的含義及與生物技術(shù)的關(guān)系；熟悉：生物技術(shù)與自然的關(guān)系；了解：生物技術(shù)在經(jīng)濟(jì)、科學(xué)的作用和交流教學(xué)內(nèi)容：生物技術(shù)倫理道德；生物技術(shù)與自然的關(guān)系；生物技術(shù)研究中的條例法規(guī)；生物技術(shù)在經(jīng)濟(jì)、科學(xué)中的作用與交流三、課程的重點和難點：1.生物技術(shù)總論重點：生物技術(shù)的概念和意義；生物技術(shù)的歷史；生物技術(shù)是一門交叉學(xué)科；現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)品；倫理道德和生物技術(shù)；生物技術(shù)的不同類型及其研究內(nèi)容；生物技術(shù)的發(fā)展前景及其社會意義。難點：倫理道德和生物技術(shù)；生物技術(shù)的發(fā)展前景及其社會意義2.基因和基因組簡介重點：真核與原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)的異同；DNA作為遺傳物質(zhì)的證據(jù)和DNA的結(jié)構(gòu)與基因；核苷酸的結(jié)構(gòu)；染色體的結(jié)構(gòu)、DNA的復(fù)制和基因組的基本概念；RNA和蛋白質(zhì)的合成過程；siRNA及其作用機(jī)理；不同水平的基因表達(dá)調(diào)控；基因突變的不同類型及其生物學(xué)和醫(yī)學(xué)意義。難點：DNA作為遺傳物質(zhì)的證據(jù)和DNA的結(jié)構(gòu)與基因；核苷酸的結(jié)構(gòu)；siRNA及其作用機(jī)理；不同水平的基因表達(dá)調(diào)控；基因突變的不同類型。3.重組DNA技術(shù)和基因組學(xué)重點：DNA重組技術(shù)和DNA克隆的簡介；限制性內(nèi)切酶和質(zhì)粒DNA載體；細(xì)菌細(xì)胞的轉(zhuǎn)化和重組細(xì)菌的抗生素抗性篩選；DNA克隆載體的實用特征和類型；識別和克隆目的基因；構(gòu)建DNA文庫：基因組文庫和cDNA文庫；聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；重組DNA技術(shù)的應(yīng)用；凝膠電泳及應(yīng)用限制性內(nèi)切酶繪制基因結(jié)構(gòu)；DNA測序技術(shù)；染色體定位和基因拷貝數(shù)；基因表達(dá)方法：Northern印跡分析和實時熒光PCR；基因組學(xué)和生物信息學(xué)；人類基因組計劃及其意義。難點：聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；DNA測序技術(shù)；Northern印跡分析和實時熒光PCR。4.蛋白質(zhì)產(chǎn)品重點：蛋白質(zhì)類生物技術(shù)產(chǎn)品在生物技術(shù)藥物、醫(yī)療應(yīng)用、食品加工、紡織品和皮革制品、清潔劑、紙張制造和回收、黏合劑：天然膠水、生物修復(fù)等中的作用和應(yīng)用；蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)折疊、糖基化；蛋白質(zhì)工程；蛋白質(zhì)制品；蛋白質(zhì)純化方法；蛋白質(zhì)的鑒定、保藏；蛋白質(zhì)純化的放大技術(shù)；蛋白質(zhì)純化后的分析方法；蛋白質(zhì)組學(xué)。難點：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)折疊、糖基化；蛋白質(zhì)純化方法；蛋白質(zhì)純化后的分析方法；蛋白質(zhì)組學(xué)。5.微生物技術(shù)重點：微生物的結(jié)構(gòu);微生物酶;細(xì)菌轉(zhuǎn)化的氯化鈣法和電穿孔法；克隆及表達(dá)技術(shù)；微生物在日常生活中的應(yīng)用；抗體的基礎(chǔ)知識；疫苗的種類和制備；微生物基因組序列的意義和測定方法；病毒基因組的測定和病毒基因組學(xué)；微生物診斷和檢測方法；檢測病原微生物；微生物和抗擊生物恐怖活動。難點：克隆及表達(dá)技術(shù)；抗體的基礎(chǔ)知識；疫苗的種類和制備；病毒基因組的測定和病毒基因組學(xué)；微生物診斷和檢測方法；檢測病原微生物。6.植物生物技術(shù)重點：植物生物技術(shù)與農(nóng)業(yè)；植物轉(zhuǎn)基因的技術(shù)方法：傳統(tǒng)選擇育種和雜交、克隆、原生質(zhì)體融合、葉片段技術(shù)、基因槍、葉綠體工程和反義技術(shù)；植物生物技術(shù)的實際應(yīng)用領(lǐng)域：植物疫苗、基因殺蟲劑、安全存儲、抗除草劑、強化纖維、加強營養(yǎng)、制藥和燃料、代謝工程；植物生物技術(shù)關(guān)于人類健康和環(huán)境的問題以及相關(guān)法規(guī)。難點：植物轉(zhuǎn)基因的技術(shù)方法7.動物生物技術(shù)重點：動物生物技術(shù)簡介；動物模型及其替代者；動物研究的法規(guī)條例；動物克隆技術(shù)原理和應(yīng)用；克隆的局限性和前景；轉(zhuǎn)基因動物的技術(shù)和應(yīng)用；利用動物進(jìn)行抗體生產(chǎn)難點：動物克隆技術(shù)原理和應(yīng)用；轉(zhuǎn)基因動物的技術(shù)和應(yīng)用8.DNA指紋圖譜及法醫(yī)分析重點：DNA指紋圖譜的的概念；DNA指紋圖譜的制備以及相關(guān)技術(shù)、DNA指紋圖譜技術(shù)的應(yīng)用、DNA和證據(jù)規(guī)則、親緣關(guān)系與DNA圖譜；線粒體DNA分析與染色體分析、非人類DNA分析難點：DNA指紋圖譜的的概念；親緣關(guān)系與DNA圖譜9.生物修復(fù)重點：生物修復(fù)的概念、生物修復(fù)的基礎(chǔ)知識、生物修復(fù)的凈化場所和方法、利用基因工程菌凈化環(huán)境、生物修復(fù)的案例研究、生物修復(fù)的未來戰(zhàn)略和挑戰(zhàn)難點：利用基因工程菌凈化環(huán)境10.水產(chǎn)生物技術(shù)重點：水產(chǎn)生物技術(shù)簡介；水產(chǎn)養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)價值、養(yǎng)殖方法、品種改良、提高海產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性、障礙和限制以及未來；水產(chǎn)生物的分子遺傳學(xué)：新基因的發(fā)現(xiàn)和克隆、魚類和貝類的基因操作、水產(chǎn)生物技術(shù)的醫(yī)療應(yīng)用以及非醫(yī)療產(chǎn)品；水產(chǎn)生物技術(shù)用于環(huán)境：防污劑、生物感受器、環(huán)境修復(fù)難點：新基因的發(fā)現(xiàn)和克隆、魚類和貝類的基因操作11.醫(yī)學(xué)生物技術(shù)重點：人類疾病模型；生物標(biāo)記物；遺傳病檢測技術(shù)；生物技術(shù)醫(yī)療產(chǎn)品；基因療法的作用原理、目標(biāo)以及挑戰(zhàn)；細(xì)胞和組織移植；組織工程；干細(xì)胞技術(shù)；克隆技術(shù)和相關(guān)法規(guī)；人類基因組及醫(yī)學(xué)生物技術(shù)難點：遺傳病檢測技術(shù)；基因療法的作用原理；人類基因組及醫(yī)學(xué)生物技術(shù)12.生物技術(shù)的監(jiān)管重點：生物技術(shù)監(jiān)管框架、國內(nèi)外生物技術(shù)監(jiān)管機(jī)構(gòu)和相關(guān)法律、法規(guī)；生物技術(shù)立法和監(jiān)管；生物技術(shù)專利；全球生物技術(shù)產(chǎn)品難點：國內(nèi)外生物技術(shù)監(jiān)管機(jī)構(gòu)和相關(guān)法律、法規(guī)13.倫理道德和生物技術(shù)重點：生物技術(shù)倫理道德；生物技術(shù)與自然的關(guān)系；生物技術(shù)研究中的條例法規(guī)；生物技術(shù)在經(jīng)濟(jì)、科學(xué)中的作用與交流難點：生物技術(shù)倫理道德；四、參考教學(xué)安排：章課程內(nèi)容學(xué)時1生物技術(shù)總論22基因和基因組簡介23重組DNA技術(shù)和基因組學(xué)34蛋白質(zhì)產(chǎn)品35微生物技術(shù)26植物生物技術(shù)17動物生物技術(shù)18DNA指紋圖譜及法醫(yī)分析29生物修復(fù)110水產(chǎn)生物技術(shù)111醫(yī)學(xué)生物技術(shù)312生物技術(shù)的監(jiān)管113倫理道德和生物技術(shù)2合計：24實驗：1、實驗教學(xué)基本信息課程中文名稱生物技術(shù)課程英文名稱IntroductiontoBiotechnology面向?qū)I(yè)藥學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程實驗學(xué)時122、實驗教學(xué)目的與基本要求生物技術(shù)實驗課是在學(xué)習(xí)疾病動物模型理論課的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個實踐性環(huán)節(jié)，本課程的教學(xué)任務(wù)是讓學(xué)生運用已學(xué)過的知識驗證一些結(jié)論、結(jié)果和現(xiàn)象，及綜合運用已學(xué)過的理論知識設(shè)計實驗或進(jìn)行綜合性的實驗，鞏固和加深對生物技術(shù)課程中基本理論知識的理解，訓(xùn)練學(xué)生理論知識的運用能力、實驗基本操作技能（包括觀察、檢測、設(shè)計等）、實驗數(shù)據(jù)的處理和分析能力。為今后的學(xué)習(xí)、工作和進(jìn)行科學(xué)研究打下一個堅實的基礎(chǔ)。要求：（1）教師講授必要的實驗理論和實驗操作規(guī)程。（2）學(xué)生必須預(yù)習(xí)實驗，寫出預(yù)習(xí)報告，擬定記錄表格。（3）實驗中教師根據(jù)學(xué)生的不同情況進(jìn)行必要的指導(dǎo)。（4）學(xué)生獨立或以小組形式準(zhǔn)備實驗，操作完成實驗。（5）學(xué)生實驗完畢后，應(yīng)經(jīng)教師檢查，并整理好儀器、桌椅等。（6）學(xué)生課后按時整理實驗數(shù)據(jù)，完成實驗報告。3、主要儀器設(shè)備恒溫孵育箱、酶標(biāo)儀、移液器、離心機(jī)、熒光PCR儀。4、主要消耗材料TaqDNA聚合酶、ELISA試劑盒、引物、熒光標(biāo)探針、乙醇、氯化鈉、蛋白酶K等。5、實驗項目設(shè)置序號實驗項目名稱實驗?zāi)康募皟?nèi)容提要學(xué)時數(shù)實驗類型實驗要求每組人數(shù)1氯霉素(CAP)酶聯(lián)免疫檢測實驗?zāi)康模?.了解氯霉素酶聯(lián)免疫檢測試劑盒的檢測原理和方法。2.掌握用氯霉素酶聯(lián)免疫檢測試劑盒測定標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法。3.掌握用氯霉素酶聯(lián)免疫檢測試劑盒測定牛奶樣品的氯霉素含量的方法。內(nèi)容：按照試劑盒步驟進(jìn)行ELISA實驗操作；學(xué)會酶標(biāo)儀的操作和使用；學(xué)會使用標(biāo)準(zhǔn)曲線計算樣品中待檢測分子的含量。3驗證性必做32從唾液中提取基因組DNA目的：1.熟悉DNA提取的原理和方法