生物技術(shù)專業(yè)生物技術(shù)概論教學(xué)大綱

生物技術(shù)專業(yè)生物技術(shù)概論教學(xué)大綱楚雄師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)系

生物技術(shù)專業(yè)《現(xiàn)代生物技術(shù)概論》（理論）課程

教學(xué)大綱

一、課程基本信息

課程代碼：***-*****

課程中文名稱：現(xiàn)代生物技術(shù)概論課程英文名稱：ModernBiotechnology課程性質(zhì)：任選

使用專業(yè)：生物技術(shù)專業(yè)開課學(xué)期：第5學(xué)期總學(xué)時(shí)：36學(xué)時(shí)總學(xué)分：2學(xué)分

預(yù)修課程：植物生物學(xué)、動(dòng)物生物學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理學(xué)

課程簡介：《現(xiàn)代生物技術(shù)概論》是生物技術(shù)專業(yè)任選課，總學(xué)時(shí)36，學(xué)分2，該門課程主要介紹了現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念、基本原理、基本研究方法、發(fā)展方向及其應(yīng)用領(lǐng)域，內(nèi)容涉及現(xiàn)代生物技術(shù)革命、DNA重組技術(shù)與基本操作、原核生物的基因表達(dá)與操作、基因誘變及蛋白質(zhì)工程、通過重組原核微生物生產(chǎn)商品、現(xiàn)代發(fā)酵工程、現(xiàn)代生物農(nóng)藥、現(xiàn)代微生物肥料、生物凈化與生物廢料再生、真核細(xì)胞中重組蛋白的表達(dá)、植物基因工程、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物、單克隆抗體和抗體工程、現(xiàn)代分子診斷技術(shù)、預(yù)防性及治療性疫苗、人類基因的克隆、人類疾病的基因治療、現(xiàn)代生物技術(shù)的規(guī)則與專利十八章內(nèi)容。教學(xué)重點(diǎn)為第二、三、四章，教學(xué)難點(diǎn)為第二、三、四章。通過本門課程的教學(xué)，要求學(xué)生了解現(xiàn)代生物技術(shù)的研究內(nèi)容、發(fā)展方向、應(yīng)用領(lǐng)域和所取得的輝煌成就，明確生物技術(shù)五大工程的基本概念、基本原理，掌握生物技術(shù)五大工程的基本方法和基本步驟。

教材建議：瞿禮嘉、顧紅雅、胡蘋、陳章良主編《現(xiàn)代生物技術(shù)概論》，高等教育出版社：2003.

參考書：

1、宋思揚(yáng)，樓士林主編《生物技術(shù)概論》，科學(xué)出版社，2003.4.2、程備久主編《生物技術(shù)概論》，中國農(nóng)業(yè)出版社，2021年9月。3、廖威主編《食品生物技術(shù)概論》，化學(xué)工業(yè)出版社，2021年7月。

4、吳文健//王建方主編《軍事生物技術(shù)概論》，國防科技大學(xué)出版社，2007-6。

二、課程性質(zhì)、目的及總體教學(xué)要求

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課程的基本特性：《現(xiàn)代生物技術(shù)》是生物技術(shù)專業(yè)必修課，總學(xué)時(shí)36，學(xué)分2。課程的教學(xué)目的：通過本門課程的教學(xué)，要求學(xué)生了解現(xiàn)代生物技術(shù)的研究內(nèi)容、發(fā)展方向、應(yīng)用領(lǐng)域和所取得的輝煌成就，明確生物技術(shù)五大工程的基本概念、基本原理，掌握生物技術(shù)五大工程的基本方法和基本步驟。

課程的總體教學(xué)要求：《現(xiàn)代生物技術(shù)》是生物技術(shù)專業(yè)必修課，總學(xué)時(shí)36，學(xué)分2，該門課程主要介紹了現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念、基本原理、基本研究方法、發(fā)展方向及其應(yīng)用領(lǐng)域，內(nèi)容涉及現(xiàn)代生物技術(shù)革命、DNA重組技術(shù)與基本操作、原核生物的基因表達(dá)與操作、基因誘變及蛋白質(zhì)工程、通過重組原核微生物生產(chǎn)商品、現(xiàn)代發(fā)酵工程、現(xiàn)代生物農(nóng)藥、現(xiàn)代微生物肥料、生物凈化與生物廢料再生、真核細(xì)胞中重組蛋白的表達(dá)、植物基因工程、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物、單克隆抗體和抗體工程、現(xiàn)代分子診斷技術(shù)、預(yù)防性及治療性疫苗、人類基因的克隆、人類疾病的基因治療、現(xiàn)代生物技術(shù)的規(guī)則與專利十八章內(nèi)容。教學(xué)重點(diǎn)為第二、三、四章，教學(xué)難點(diǎn)為第二、三、四章。通過本門課程的教學(xué)，要求學(xué)生了解現(xiàn)代生物技術(shù)的研究內(nèi)容、發(fā)展方向、應(yīng)用領(lǐng)域和所取得的輝煌成就，明確生物技術(shù)五大工程的基本概念、基本原理，掌握生物技術(shù)五大工程的基本方法和基本步驟。

三、章節(jié)教學(xué)內(nèi)容與要求

第一章現(xiàn)代生物技術(shù)革命（2學(xué)時(shí)）

[教學(xué)目標(biāo)]通過本章的教學(xué)要求學(xué)生了解現(xiàn)代生物技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展及主要內(nèi)容，學(xué)習(xí)的意義與方法，明確現(xiàn)代生物技術(shù)的概念，掌握該門課程的主要教學(xué)及研究內(nèi)容。

第一節(jié)現(xiàn)代生物技術(shù)的產(chǎn)生

[教學(xué)目標(biāo)]通過本節(jié)的教學(xué)要求學(xué)生了解現(xiàn)代生物技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展的過程，明確現(xiàn)代生物技術(shù)與傳統(tǒng)生物技術(shù)的區(qū)別，掌握現(xiàn)代生物技術(shù)的研究內(nèi)容。

一、傳統(tǒng)生物技術(shù)二、現(xiàn)代生物技術(shù)

第二節(jié)現(xiàn)代生物技術(shù)的商業(yè)化

[教學(xué)目標(biāo)]通過本節(jié)的教學(xué)要求學(xué)生了解現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展前景，明確現(xiàn)代生物技術(shù)商業(yè)化的特點(diǎn)，掌握現(xiàn)代生物技術(shù)的研究內(nèi)容。

一、現(xiàn)代生物技術(shù)商業(yè)化的前景二、現(xiàn)代生物技術(shù)商業(yè)化的特點(diǎn)第三節(jié)現(xiàn)代生物技術(shù)的前景

[教學(xué)目標(biāo)]通過本章的教學(xué)要求學(xué)生了解現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)人類生活、對(duì)人類社會(huì)及環(huán)境的影響，明確現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)滲透到人類生活的每一個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)深刻地影響人類的生活、學(xué)習(xí)和工作。

一、現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)人類生活的影響二、現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)人類社會(huì)及環(huán)境的影響

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三、現(xiàn)代生物技術(shù)的規(guī)范化管理第四節(jié)現(xiàn)代生物技術(shù)與中國

[教學(xué)目標(biāo)]通過本節(jié)的教學(xué)要求學(xué)生了解中國現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用成果及中國面臨的現(xiàn)代生物技術(shù)研究和開發(fā)的挑戰(zhàn)，明確現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)人類生活與社會(huì)的影響。

一、中國現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用成果

二、中國面臨的現(xiàn)代生物技術(shù)研究和開發(fā)的挑戰(zhàn)本章復(fù)習(xí)思考題:1、什么是生物技術(shù)？2、生物技術(shù)包含哪些內(nèi)容？

第二章DNA重組技術(shù)與基本操作（6學(xué)時(shí)）

[教學(xué)目標(biāo)]通過本章的教學(xué)要求學(xué)生了解DNA重組技術(shù)與基本操作，明確基因及DNA重組技術(shù)的概念，掌握DNA重組技術(shù)與基本操作的方法步驟。

第一節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)與功能

[教學(xué)目標(biāo)]通過本章的教學(xué)要求學(xué)生了解DNA分子的元素組成，明確DNA分子的基本結(jié)構(gòu)，掌握該DNA分子的基本功能。一、DNA分子的基本結(jié)構(gòu)二、DNA分子的基本功能

第二節(jié)限制性內(nèi)切酶

[教學(xué)目標(biāo)]通過本節(jié)的教學(xué)要求學(xué)生了解限制性內(nèi)切核酸酶的重要性，明確限制性內(nèi)切核酸酶和核酸連接酶的概念，掌握限制性內(nèi)切核酸酶和核酸連接酶的作用特點(diǎn)。一、限制性內(nèi)切核酸酶

二、限制性內(nèi)切核酸酶的識(shí)別序列三、限制性內(nèi)切核酸酶的酶切位點(diǎn)四、限制性內(nèi)切核酸酶反應(yīng)系統(tǒng)

五、限制性內(nèi)切核酸酶酶切DNA的方法六、DNA片段的連接重組第三節(jié)克隆載體

[教學(xué)目標(biāo)]通過本節(jié)的教學(xué)要求學(xué)生了解克隆載體相關(guān)知識(shí)，明確克隆載體的概念、篩選條件、種類，掌握常見克隆載體的特點(diǎn)。一、質(zhì)?？寺≥d體二．λ噬菌體克隆載體三、柯斯質(zhì)粒

四、YAC載體（酵母人工染色體）

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第四節(jié)原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)化與篩選

[教學(xué)目標(biāo)]通過本章的教學(xué)要求學(xué)生了解原核細(xì)胞轉(zhuǎn)化與篩選的相關(guān)知識(shí)，明確轉(zhuǎn)化與篩選的概念，掌握轉(zhuǎn)化與篩選的基本方法。

一、轉(zhuǎn)化二、篩選

第五節(jié)原核生物基因文庫的構(gòu)建和篩選

[教學(xué)目標(biāo)]通過本節(jié)的教學(xué)要求學(xué)生了解原核生物基因文庫的構(gòu)建和篩選的基本知識(shí)，明確基因文庫的概念，掌握原核生物基因文庫構(gòu)建和篩選的方法。

一、基因文庫的構(gòu)建二、基因文庫的篩選

第六節(jié)獲得真核生物目的基因的方法

[教學(xué)目標(biāo)]通過本節(jié)的教學(xué)要求學(xué)生了解真核生物目的基因的相關(guān)知識(shí)，明確目的基因的概念，掌握獲得真核生物目的基因的方法。一、通過構(gòu)建cDNA基因文庫分離目的基因二、DNA的化學(xué)合成目的基因

三、利用PCR獲得目的基因復(fù)習(xí)思考題:

第三章原核生物的基因表達(dá)與操作（6學(xué)時(shí)）

[教學(xué)目標(biāo)]通過本章的教學(xué)要求學(xué)生了解原核生物的基因表達(dá)與操作的相關(guān)知識(shí)，明確原核生物的基因表達(dá)與操作的概念，掌握原核生物的基因表達(dá)與操作的方法步驟。

第一節(jié)原核生物的基因表達(dá)

[教學(xué)目標(biāo)]通過本節(jié)的教學(xué)要求學(xué)生了解原核生物基因轉(zhuǎn)錄與翻譯的基本知識(shí)，明確啟動(dòng)子、順反子、上游、下游、SD序列、可讀框(ORF)的基本概念，掌握原核生物基因的轉(zhuǎn)錄與翻譯的基本過程與基本特點(diǎn)。

一、原核生物的基因轉(zhuǎn)錄二、原核生物基因的翻譯第二節(jié)有功能的啟動(dòng)子的分離

[教學(xué)目標(biāo)]通過本節(jié)的教學(xué)要求學(xué)生了解有功能的啟動(dòng)子分離的的相關(guān)知識(shí)，明確lac啟動(dòng)子及trp啟動(dòng)子的特點(diǎn)，掌握lac操縱子、trp操縱子結(jié)構(gòu)及原理。一、用大腸桿菌質(zhì)粒PBR316篩選啟動(dòng)子二、用PKO1篩選啟動(dòng)子

第三節(jié)可調(diào)控強(qiáng)啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的基因表達(dá)

[教學(xué)目標(biāo)]通過本節(jié)的教學(xué)要求學(xué)生了解可調(diào)控強(qiáng)啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的基因表達(dá)的相關(guān)知

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識(shí)，明確強(qiáng)啟動(dòng)子、弱啟動(dòng)子、非融合蛋白、融合蛋白的概念，掌握常用的可調(diào)控強(qiáng)啟動(dòng)子的種類和所驅(qū)動(dòng)的基因表達(dá)的特點(diǎn)及原理。

一、可調(diào)控的啟動(dòng)子二、常用原核表達(dá)載體三、提高蛋白的表達(dá)量四、大規(guī)模培養(yǎng)系統(tǒng)五、在其它微生物中的表達(dá)六、非融合蛋白的表達(dá)七、融合蛋白的表達(dá)及純化八、單一方向串聯(lián)排列的基因九、增強(qiáng)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性十、DNA整合到宿主染色體中十一、加強(qiáng)分泌

第四節(jié)原核生物表達(dá)產(chǎn)物的分離純化

[教學(xué)目標(biāo)]通過本節(jié)的教學(xué)要求學(xué)生了解原核生物表達(dá)產(chǎn)物的分離純化的相關(guān)知識(shí)，明確包含體蛋白、蛋白質(zhì)復(fù)性、蛋白質(zhì)PEG化的概念，掌握原核生物表達(dá)產(chǎn)物的分離純化的基本方法與步驟。

一、包含體蛋白的提取二、蛋白質(zhì)的復(fù)性

三、表達(dá)蛋白純化方法選擇的基本原則四、蛋白質(zhì)的PEC化五、原核表達(dá)蛋白的質(zhì)量控制復(fù)習(xí)思考題:

第四章基因誘變及蛋白質(zhì)工程（6學(xué)時(shí)）

[教學(xué)目標(biāo)]通過本章的教學(xué)要求學(xué)生了解基因誘變及蛋