微生物遺傳育種教學(xué)大綱匯總

1、第一節(jié) 工業(yè)微生物菌種2 學(xué)時(shí)微生物遺傳育種教學(xué)大綱Genetics and Breeding Technology of Microorganism課程代碼： 045021 學(xué)時(shí)： 64學(xué)分： 4理論學(xué)時(shí)： 48 實(shí)驗(yàn)或討論學(xué)時(shí)： 16適用專業(yè)： 生物工程課程性質(zhì)： 必修撰稿人： 審定人：一、課程說明（一）課程性質(zhì)、地位與任務(wù)本課程為生物工程專業(yè)本科生的專業(yè)方向限選課。 其目的是使生物工程專業(yè)本科學(xué)生對發(fā)酵工業(yè)所涉及的微生物育種技術(shù)的遺傳學(xué)原理與相關(guān)方法有深刻的認(rèn)識(shí)。要求學(xué)生掌握微生物育種的基礎(chǔ)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。通過本課程的學(xué)習(xí)， 使學(xué)生在牢固掌握工業(yè)

2、微生物遺傳育種最新理論知識(shí)和實(shí)踐技能的基礎(chǔ)上，構(gòu)建工業(yè)生物技術(shù)人才全面的微生物知識(shí)體系，同時(shí)為工業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域更高層次人才培養(yǎng)打好基礎(chǔ)。（二）課程教學(xué)的基本要求以現(xiàn)代觀點(diǎn)組織教學(xué)內(nèi)容， 使課程的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)、 概念的提法、 名詞的解釋和語言運(yùn)用等都適合現(xiàn)代微生物遺傳育種迅速發(fā)展的要求， 建立適應(yīng)本專業(yè)要求的微生物遺傳育種知識(shí)體系。 同時(shí)讓學(xué)生了解目前所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與學(xué)科前沿發(fā)展的接軌， 了解基礎(chǔ)知識(shí)的延伸及與其他相關(guān)學(xué)科的密切聯(lián)系， 使學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)獲得一定量的新信息， 滿足和激發(fā)學(xué)生的求知欲和主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。二、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配（一）課程理論教學(xué)第一章 緒論2 學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)：工業(yè)微生物

3、菌種，微生物遺傳育種的遺傳學(xué)原理，RN唇口蛋白質(zhì)合成，基因表達(dá)規(guī)則，微生物遺傳育種技術(shù)簡介，微生物菌種選育簡史本章小結(jié)重點(diǎn)： 具有代表性的工業(yè)微生物菌種 ； 誘變育種的基本原理； 誘變育種的一般步驟難點(diǎn)：DNA旨導(dǎo)的RNA&成，RNA勺復(fù)制合成，遺傳密碼，蛋白質(zhì)的合成過程思考題：簡述蛋白質(zhì)的合成過程。建議教學(xué)方法：結(jié)合工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)與理論一起講授。第二章 基因突變及其機(jī)制 10 學(xué)時(shí)第一節(jié) 突變類型和基因符號(hào)2 學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)：表現(xiàn)型和基因型的表示方法，染色體畸變，缺失、倒位，轉(zhuǎn)換，顛換，移碼突變，同義突變，無義突變，錯(cuò)義突變，形態(tài)突變型，營養(yǎng)缺陷型，條件致死突變型。第二節(jié) 基因突變的規(guī)律2

4、 學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)：波動(dòng)實(shí)驗(yàn)，影印培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，基因突變的隨機(jī)性，基因突變的稀有性，基因突變的獨(dú)立性，基因突變的可誘發(fā)性，基因突變的可逆性。第三節(jié) 誘變劑及其作用機(jī)制 6 學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)：化學(xué)誘變劑，堿基類似物， 5-溴尿嘧啶及其作用機(jī)制，2-氨基嘌呤及其作用機(jī)制，復(fù)制錯(cuò)誤，摻入錯(cuò)誤，脫氨基，羥化劑，亞硝基胍及其性質(zhì)，移碼突變劑，紫外線性質(zhì)，紫外線的誘變機(jī)理，紫外線劑量的測定，紫外線照射的操作方法。本章小結(jié)重點(diǎn)：基因突變自發(fā)性和不對應(yīng)性的實(shí)驗(yàn)證明 ， 自發(fā)突變與育種 ， 誘變育種的原則難點(diǎn)：產(chǎn)量突變株的篩選方法， 抗藥性突變株的篩選方法， 營養(yǎng)缺陷型突變株的篩選方法思考題：簡述誘變育種的原則。建議教學(xué)方法：

5、講授、練習(xí)相結(jié)合。3第四章 基因重組育種 12 學(xué)時(shí)第一節(jié) 誘變育種 4學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)： 誘變育種定義， 高產(chǎn)菌株誘變育種的特點(diǎn)， 誘變育種方案的設(shè)計(jì)，誘變育種的一般流程，前培養(yǎng)及其目的，誘變劑的選擇，誘變劑量的選擇，誘變處理的方式和方法，后培養(yǎng)及其目的，誘變育種需要注意的一些問題第二節(jié) 營養(yǎng)缺陷型突變株的篩選及應(yīng)用 4學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)：營養(yǎng)缺陷型，野生型，原養(yǎng)型，基本培養(yǎng)基，完全培養(yǎng)基，補(bǔ)充培養(yǎng)基， 營養(yǎng)缺陷型突變株的應(yīng)用， 營養(yǎng)缺陷型突變株的篩選， 淘汰野生型的方法，熱差別殺菌法，抗生素法，菌絲過濾法，檢出營養(yǎng)缺陷型的方法，逐個(gè)檢出法，夾層檢出法，限量補(bǔ)充檢出法，影印培養(yǎng)法，營養(yǎng)缺陷型的鑒定的原理，

6、生長譜法第三節(jié) 抗反饋調(diào)節(jié)突變型的篩選及應(yīng)用 2學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)：反饋調(diào)節(jié)，反饋抑制，反饋?zhàn)瓒簦狗答佌{(diào)節(jié)突變的原理，抗反饋調(diào)節(jié)突變株的篩選，結(jié)構(gòu)類似物，抗結(jié)構(gòu)類似物突變株的篩選，一次篩選法，梯度平板法。第四節(jié) 其他類型突變株的篩選2學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)：組成酶，誘導(dǎo)酶，限量誘導(dǎo)物恒化培養(yǎng)法，循環(huán)培養(yǎng)法，誘導(dǎo)抑制劑法，降解代謝物阻遏效應(yīng)，利用生物素營養(yǎng)缺陷型改變細(xì)胞膜透性的原理，利用油酸營養(yǎng)缺陷型改變細(xì)胞膜透性的原理， 利用甘油營養(yǎng)缺陷型改變細(xì)胞膜透性， 次生代謝障礙突變株的篩選與應(yīng)用， 抗藥突變株的篩選， 抗噬菌體突變株的篩選。第五節(jié) 菌種退化及其防止 4學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)：菌種退化及其表現(xiàn)，菌種退化的原因，防止菌

7、種退化的措施，退化菌種的復(fù)壯本章小結(jié)重點(diǎn)：基本培養(yǎng)基，完全培養(yǎng)基，補(bǔ)充培養(yǎng)基，野生型，營養(yǎng)缺陷型，原養(yǎng)基, 補(bǔ)充培養(yǎng)基, 野生型，營養(yǎng)缺陷型，原養(yǎng)型，營養(yǎng)缺陷型的篩選方法，抗反饋調(diào)節(jié)突變株的篩選方法難點(diǎn)：生長譜法鑒定營養(yǎng)缺陷型思考題：簡述營養(yǎng)缺陷型突變株的篩選方法建議教學(xué)方法：講授、練習(xí)相結(jié)合。第一節(jié) 轉(zhuǎn)化 2 學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)：轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化子，轉(zhuǎn)化因子，感受態(tài)，感受態(tài)的出現(xiàn)過程，轉(zhuǎn)化因子 的吸附與吸收，人工誘導(dǎo)感受態(tài)，電穿孔法。第二節(jié) 接合2 學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)：接合，接合的特點(diǎn)，接合現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和證實(shí)， F 因子，大腸桿菌的 接合過程，染色體轉(zhuǎn)移和遺傳圖譜。第三節(jié) 轉(zhuǎn)導(dǎo)4 學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)：普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)，轉(zhuǎn)導(dǎo)顆粒的

8、形成，轉(zhuǎn)導(dǎo)子的形成，流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)，完全轉(zhuǎn)導(dǎo)，局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)。第四節(jié) 原生質(zhì)體育種技術(shù)4學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)：原生質(zhì)體育種，原生質(zhì)體，原生質(zhì)體融合育種的優(yōu)勢，原生質(zhì)體融合育種的方法，影響原生質(zhì)體制備的因素，滲透壓穩(wěn)定劑，菌體的前處理，原生質(zhì)體的再生，原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化。本章小結(jié)重點(diǎn)：感受態(tài)，轉(zhuǎn)化因子，普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)，局限轉(zhuǎn)導(dǎo)，接合， E.coli 的 4 種接合型菌株，F(xiàn)+菌株，F(xiàn)-菌株，Hfr菌株，F(xiàn)'菌株，原生質(zhì)體融合，準(zhǔn)性生殖，蝸牛 消化酶，溶菌酶難點(diǎn)：轉(zhuǎn)化過程，普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，局限轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，原生質(zhì)體融合過程，準(zhǔn)性生殖過程思考題：簡述轉(zhuǎn)化 、 轉(zhuǎn)導(dǎo)過程 。建議教學(xué)方法：講授、練習(xí)相結(jié)合。第五章基因工

9、程及其應(yīng)用8 學(xué)時(shí)第一節(jié)基因克隆的酶學(xué)基礎(chǔ)4 學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)：核酸限制性內(nèi)切酶，限制性內(nèi)切酶的分類， II 型酶的特點(diǎn)，識(shí)別序列，回文結(jié)構(gòu)，粘性末端，同尾酶，同裂酶，限制性內(nèi)切酶的命名原則，影響限制性內(nèi)切酶活性的因素，甲基化，內(nèi)切酶緩沖液中各組分的作用第二節(jié) 克隆載體的載體4學(xué)時(shí)知識(shí)點(diǎn)：理想的基因工程載體的特點(diǎn)，質(zhì)粒， pUC18, pBR322, a互補(bǔ) 本章小結(jié)5重點(diǎn)：目的基因，載體，選擇性遺傳標(biāo)記，限制性核酸內(nèi)切酶， 入噬菌體，連接酶難點(diǎn)：基因工程的基本操作，基因工程的應(yīng)用思考題：簡述基因工程的基本操作過程。建議教學(xué)方法：講授、練習(xí)相結(jié)合。三、考核方式及成績評定平時(shí)成績：習(xí)題作業(yè)/課堂提問

10、/課堂討論；結(jié)課后考試：閉卷；總成績評定辦法：平時(shí)30%/考試70%。附：教學(xué)參考資料1. 選用的教材：諸葛健，李華鐘，王正祥，微生物遺傳育種學(xué)，化學(xué)工業(yè)出版社， 2013 年 9 月，第 1 版。2. 主要參考書：1施巧琴，吳松剛，工業(yè)微生物育種學(xué)，科學(xué)出版社，2009年 3 月，第3 版。2朱玉賢，李毅，現(xiàn)代分子生物學(xué)，高等教育出版社，2013年 1 月，第4 版。3周德慶，微生物學(xué)，高等教育出版社， 2011 年 4 月，第 3版。10微生物遺傳育種實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱Experiments for Genetics and Breeding Technology ofMicroorganism

11、課程代碼：045021適用專業(yè)：生物工程學(xué)時(shí)：16 學(xué)分：1課程性質(zhì)：必修撰稿人：成始審定人:一、實(shí)驗(yàn)課的性質(zhì)與任務(wù)微生物遺傳育種 是生物工程專業(yè)本科生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，通過本實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，加深學(xué)生對微生物遺傳育種學(xué)理論的理解； 掌握常用微生物育 種技術(shù)的基本操作；同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、正確觀察、縝密思考、總結(jié)歸 納等能力，以及誠實(shí)記錄的學(xué)習(xí)態(tài)度、方法和習(xí)慣，逐步培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的能 力以及實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1 .在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，熟悉并掌握微生物遺傳 育種的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)。2 .掌握微生物誘變育種的基本方法和特定突變型的篩選方法。

12、3 .培養(yǎng)分析問題、解決問題能力以及撰寫大型實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。4 .初步培養(yǎng)從事微生物育種領(lǐng)域科研工作的能力。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置情況序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)開出要求實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類型必做選做驗(yàn)證綜合創(chuàng)新 設(shè)計(jì)1大腸桿菌氨基酸營養(yǎng)缺陷型的誘變選育1616四、各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一： 大腸桿菌氨基酸營養(yǎng)缺陷型的誘變選育 16 學(xué)時(shí)（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊笸ㄟ^大腸桿菌氨基酸缺陷型的選育， 學(xué)習(xí)利用紫外線誘變選育菌種的營養(yǎng)缺陷型的方法。（二）實(shí)驗(yàn)材料和儀器設(shè)備1. 菌種：大腸桿菌2. 儀器設(shè)備超凈工作臺(tái)，紫外誘變箱，高壓蒸汽滅菌器，（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3. 1）菌體前培養(yǎng)將經(jīng)過活化的菌種斜面1 環(huán)，接種于 20mL 肉

13、湯培養(yǎng)基的250mL三角瓶中，37c振蕩培養(yǎng)18h。取1mL培養(yǎng)物轉(zhuǎn)接入另一只裝有 20mL肉湯培養(yǎng)基的250mL三角瓶中，37c振蕩培養(yǎng)8h,使細(xì)胞處于對數(shù) 生長期。4. 2）細(xì)胞懸浮液的制備取 20mL 培養(yǎng)液，離心收集菌體，將菌體用生理鹽水離心洗滌2 次， 最后將菌體充分的懸浮于20mL 生理鹽水中， 調(diào)整細(xì)胞濃度為108個(gè)/mL。5. 3）紫外線誘變處理取 1mL 菌懸液于培養(yǎng)皿中，置于誘變箱中進(jìn)行紫外誘變。6. 4）測定紫外線的殺菌率分別取處理菌液1mL ，做適當(dāng)稀釋，以傾注法測定細(xì)胞存活數(shù)。 同時(shí)， 以同樣的方法測定處理前的細(xì)胞懸浮液濃度， 最后 計(jì)算細(xì)胞存活率。7. 5）篩選氨基

14、酸營養(yǎng)缺陷型五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告一般分為以下幾個(gè)部分：一、實(shí)驗(yàn)名稱。二、實(shí)驗(yàn)原理。將該實(shí)驗(yàn)的主要原理用簡明扼要的語言進(jìn)行歸納總結(jié)。三、實(shí)驗(yàn)儀器和材料。如果所用儀器和材料較多，可寫重要的部分，常用的可以不寫。四、實(shí)驗(yàn)步驟。該實(shí)驗(yàn)如何操作的，方法和順序。可以用方框圖表示，這樣一目了然。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果。將該實(shí)驗(yàn)最后結(jié)果用文字或圖表的方式進(jìn)行表達(dá)。推薦用表格或圖進(jìn)行表示。要注意將度量單位寫清楚。六、實(shí)驗(yàn)討論。該部分主要對上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論。有的是對實(shí)際操作中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)不一致的原因進(jìn)行討論， 有的是對實(shí)際操作中產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原理或原因進(jìn)行討論， 有的是對實(shí)際操作中可以改進(jìn)的方法進(jìn)行討論，有的是對該實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步應(yīng)用進(jìn)行討論等等。六、課程考核方式及成績評定（一）考核方式平時(shí)成績：課堂提問/學(xué)習(xí)態(tài)度/ 預(yù)習(xí)報(bào)告/實(shí)驗(yàn)報(bào)告/考勤；