《釀酒微生物遺傳育種學》課程教學大綱

《釀酒微生物遺傳育種學》教學大綱課程編號：08180102英文名稱：GeneticImprovementonMicroorganisms學分：2.5學時：總學時48學時，其中理論32學時，實踐16學時先修課程：生物化學、基礎微生物學、黃酒工藝學課程類別：專業(yè)方向選修課程授課對象：釀酒工程專業(yè)學生教學單位：生命科學學院修讀學期：第5學期（以1-8學期為單位填寫）一、課程描述和目標本課程為釀酒工程專業(yè)本科生開設，使學生在牢固掌握工業(yè)微生物遺傳育種最新理論知識和實踐技能的基礎上，構建工業(yè)生物技術人才全面的微生物知識體系，同時為工業(yè)生物技術領域更高層次人才培養(yǎng)打好基礎。課程目標1：專業(yè)知識方面，使釀酒工程專業(yè)本科學生對發(fā)酵工業(yè)所涉及的微生物育種技術的遺傳學原理與相關方法有深刻的認識。要求學生掌握微生物育種的基礎理論和基本方法，包括誘變育種、基因重組育種和基因工程育種。課程目標2：專業(yè)能力方面，通過實驗實習，掌握誘變育種、基因重組育種和基因工程育種等關鍵技術，并可以根據(jù)實驗目的設計育種工藝流程。課程目標3：綜合素質方面，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力，并將重點培養(yǎng)學生運用已掌握的理論知識與實驗技能，進行綜合實驗設計和實施的能力。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系畢業(yè)要求指標點課程目標權重4.1能夠基于釀酒科學原理，通過文獻研究或相關方法，調研和分析復雜釀酒工程問題的解決方案。能夠根據(jù)釀酒工程問題，選擇研究路線，設計實驗方案。課程目標1，2，3H4.2能夠根據(jù)實驗方案構建實驗系統(tǒng)，安全地開展釀酒工程實驗，正確地采集實驗數(shù)據(jù)。能夠對實驗結果進行分析和解釋，通過信息綜合的得到合理有效的結論。課程目標2，3H（注：要求課程目標與畢業(yè)要求指標點應是一一對應支撐）三、教學內容、基本要求與學時分配序號教學內容基本要求及重、難點（含德育要求）學時教學方式對應課程目標1第一章微生物遺傳育種學緒論第1節(jié)釀造微生物基礎一釀造與發(fā)酵；二釀造微生物；三釀造微生物菌種的來源；四釀造微生物菌種的界定；五釀造微生物的作用特點；六食品釀造歷程的三個階段；七中國食品釀造工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。第2節(jié)微生物育種的遺傳學基礎一基本概念；二遺傳物質的結構與存在狀態(tài)；三DNA復制；四RNA和蛋白質合成；五基因表達規(guī)則。第3節(jié)微生物遺傳育種技術簡介第4節(jié)微生物菌種選育簡史。要求學生了解關于釀造微生物的基礎知識和微生物遺傳育種的基本原理，熟悉微生物遺傳育種技術及其微生物菌種選育歷史。4集中授課課程目標1，32第二章基因突變及其機制第1節(jié)突變類型和基因符號一基因符號；二突變類型。第2節(jié)基因突變的規(guī)律一基因突變的自發(fā)性；二基因突變的隨機性；三基因突變的稀有性；四基因突變的獨立性；五基因突變的可誘變性；六基因突變的可遺傳性；七基因突變的可逆性。第3節(jié)自發(fā)突變的機制一環(huán)境因素的作用；二自身代謝產物的作用；三轉座因子的作用；四DNA分子的運動；五DNA分子自發(fā)的化學變化和復制差錯。第4節(jié)誘變劑及其作用機制一化學誘變劑；二物理誘變劑；三生物誘變劑。第5節(jié)突變生成過程一誘變劑接觸DNA分子之前；二誘變劑對DNA的損傷；三損傷DNA的修復；四突變基因的形成；五從突變到突變表型。要求學生了解基因符號的使用原則和突變類型，掌握基因突變的規(guī)律和自發(fā)突變機制、誘變劑及其作用機制，熟悉微生物基因突變的生成過程。8集中授課課程目標1，33第三章基因突變的應用第1節(jié)誘變育種一概述；二誘變育種方案的設計；三誘變育種的一般流程；四誘變育種工作中需要注意的問題。第2節(jié)營養(yǎng)缺陷型突變株的篩選與應用一營養(yǎng)缺陷型及其應用；二營養(yǎng)缺陷型的篩選。第3節(jié)抗反饋調節(jié)突變型的篩選及應用一反饋調節(jié)和抗反饋調節(jié)突變；二抗代謝類似物突變型的篩選。第4節(jié)其它突變型的篩選及應用一組成型突變株的篩選；二細胞膜透性突變型的篩選與應用。第5節(jié)菌種退化及其防止一菌種退化及其表現(xiàn)；二菌種退化的原因；三防止菌種退化的措施；四退化菌種的復壯。本章教學內容與育種實踐關系密切，在本課程中占有重要地位。要求學生了解微生物誘變育種技術的發(fā)展簡史，熟悉誘變育種工作的主要流程，掌握一些成功的誘變育種實例，進一步指導今后的育種實踐工作。8集中授課、討論課程目標1，2，34第四章基因重組育種第1節(jié)轉化一轉化的發(fā)現(xiàn)；二自然轉化；三人工轉化；四轉化育種程序。第2節(jié)接合一細菌的接合現(xiàn)象；二F因子與大腸桿菌的性別；三大腸桿菌的接合過程；四染色體轉移和遺傳圖譜；五細菌接合育種的程序。第3節(jié)轉導一細菌轉導的發(fā)現(xiàn)；二普遍性轉導；三局限性轉導；四轉導育種的程序。第4節(jié)原生質體育種一原生質體融合育種；二其它原生質體育種技術。要求學生理解轉化、接合、轉導和原生質體融合的概念，了解幾種基因重組方式的發(fā)現(xiàn)歷程，掌握其中相關的遺傳學原理，熟悉幾種基因重組方式在釀酒微生物遺傳中的應用。8集中授課、小組討論課程目標1，35第五章基因工程育種技術第1節(jié)基因克隆的酶學基礎第2節(jié)克隆載體第3節(jié)基因工程的基本操作第4節(jié)基因工程的應用4集中授課課程目標1，2，3合計32序號實驗項目實驗內容與要求學時類型對應課程目標1紫外線誘變技術及抗藥性突變菌株的篩選以紫外線處理細菌細胞為例，要求掌握微生物誘變育種的基本原理、方法與技術流程；學習細菌抗藥性突變菌株的篩選方法（必修）。16綜合課程目標2，3合計16注：實驗要求包括必修、選修；實驗類型包括演示、驗證、綜合、設計等。四、課程教學方法采用教師課堂教學為主、學生課后學習為輔的教學模式，以達到符合畢業(yè)要求指標點的教學目的。其中，課堂教學主要采用課堂講授、案例式、討論式等教學方法，同時輔以學習通平臺的各項功能豐富課堂教學形式。課后學習主要采用學生自主學習、依托學習通學習和教師指導為輔的教學方式。五、學業(yè)評價和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構成與要求課程考核注重形成性和終結性評價相結合，考核內容主要由課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、實驗和期末閉卷考試等四個方面組成，均按百分制計分，其中期末考核成績占50%、課堂表現(xiàn)成績占5%，平時作業(yè)成績占15%、實驗成績占30%。2.課程目標達成考核與評價序號教學環(huán)節(jié)課程目標1（分值）課程目標2（分值）課程目標3（分值）課程目標4（分值）課程目標5（分值）合計1課堂表現(xiàn)552平時作業(yè)15153實驗成績1515304期末考試3012.57.550課程目標對應分值4527.527.5100（二）考核與評價標準1.平時成績考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分課堂表現(xiàn)按時上課，無遲到早退、無曠課，認真聽講，并能積極參與回答問題或有效提問。按時上課，無遲到早退、無曠課，偶爾學習態(tài)度差（課堂玩手機、多言好睡等）。有遲到早退或曠課行為，學習態(tài)度差（課堂玩手機、多言好睡等）。有多次遲到早退或曠課行為，學習態(tài)度差（課堂玩手機、多言好睡等）。作業(yè)按時完成，90%以上的作業(yè)內容齊全，基本知識點理解、掌握到位。能夠利用理論知識識別、分析微生物遺傳育種領域相關專業(yè)問題。按時完成，70%以上的作業(yè)內容齊全，基本知識點理解、掌握較到位。能夠較好利用理論知識識別、分析微生物遺傳育種領域相關專業(yè)問題。延時完成，60%以上的作業(yè)內容齊全，基本知識點理解、掌握基本到位。利用理論知識對微生物遺傳育種領域相關專業(yè)問題有一定的識別、分析。不交和補交，50%以下的作業(yè)內容齊全，基本知識點理解、掌握有偏差。不能利用理論知識對微生物遺傳育種領域相關專業(yè)問題進行識別、分析。實驗按時上課，實驗參與度高，實驗操作規(guī)范，實驗報告完成質量好。按時上課，實驗參與度較高，實驗操作較規(guī)范，實驗報告完成質量較好。有曠課行為，實驗參與度低，實驗報告完成質量一般。有曠課行為，基本不參與實驗過程，實驗報告完成質量差。2.期末試卷考核與評價標準根據(jù)課程目標及教學內容，設計期末考核試題，綜合檢驗學生對課程相關知識的掌握、綜合應用及解決復雜問題的能力，根據(jù)考試題目設計相應評分標準。六、教材與參考書（一）推薦教材《微生物遺傳育種學》，諸葛健，李華鐘，王正祥主編，