微生物遺傳與育種課程教學(xué)大綱

微生物遺傳與育種課程教學(xué)大綱課程代碼：10021590課程名稱：微生物遺傳與育種/MicrobialGeneticsandBreeding學(xué)時(shí)：36學(xué)分：2適用專業(yè)：生物工程、生物技術(shù)開課學(xué)期：5開課部門：化學(xué)與生物工程學(xué)院先修課程：微生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、發(fā)酵工程考核要求：考查使用教材及主要參考書：施巧琴、吳松剛，《工業(yè)微生物育種學(xué)》（第四版），科學(xué)出版社，2013諸葛健、李華鐘、王正祥主編，《微生物遺傳育種學(xué)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2009諸葛健主編，《工業(yè)微生物育種學(xué)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2006周德慶主編，《微生物學(xué)教程》（第二版），高等教育出版社，2002一、課程的性質(zhì)與任務(wù)《微生物遺傳與育種》是生物工程、生物技術(shù)等專業(yè)的一門重要的專業(yè)課。學(xué)習(xí)本課程的任務(wù)是使學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)了解和掌握微生物的生理代謝、遺傳變異、菌種的分離篩選、誘變育種、雜交育種、基因工程育種等知識(shí)，為今后在菌種的選育、發(fā)酵工業(yè)等方面的應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐和理論基礎(chǔ)。二、教學(xué)目的與要求學(xué)習(xí)理解和掌握微生物遺傳育種的有關(guān)理論知識(shí)、基本原理和技術(shù)方法，熟悉微生物育種技術(shù)在生物工程、生物技術(shù)等領(lǐng)域中的應(yīng)用；通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，能熟練運(yùn)用各種知識(shí)去解決實(shí)踐中遇到的實(shí)際問(wèn)題，學(xué)會(huì)運(yùn)用微生物育種技術(shù)去完成實(shí)際工程中的實(shí)際任務(wù)。三、學(xué)時(shí)分配章節(jié)課程內(nèi)容學(xué)時(shí)1緒論24工業(yè)微生物育種誘變劑25工業(yè)微生物生產(chǎn)菌的分離篩選66工業(yè)微生物誘變育種67工業(yè)微生物變株傳統(tǒng)和高通量篩選68工業(yè)微生物代謝控制育種69工業(yè)微生物雜交和基因工程育種610工業(yè)微生物生產(chǎn)菌的培養(yǎng)基優(yōu)化2總計(jì)36四、教學(xué)中應(yīng)注意的問(wèn)題老師應(yīng)注意衣著整齊、儀表端莊；講課用標(biāo)準(zhǔn)普通話，緩慢，清晰，明了；課前預(yù)習(xí)，準(zhǔn)備充分，并維持好課堂持續(xù)；需要多媒體教學(xué)的，準(zhǔn)備要齊全。五、教學(xué)內(nèi)容第一章：緒論1．基本內(nèi)容：第一節(jié)工業(yè)微生物育種在發(fā)酵工業(yè)中的地位第二節(jié)工業(yè)微生物育種的進(jìn)展2．教學(xué)基本要求：了解工業(yè)微生物育種的發(fā)展史和本課程學(xué)習(xí)目的、要求。第二章：遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ)（自學(xué)）1．基本內(nèi)容：第一節(jié)染色體第二節(jié)核酸第三節(jié)基因的組織與結(jié)構(gòu)2．教學(xué)基本要求：了解和掌握染色體形態(tài)，原核、真核生物染色體結(jié)構(gòu)，核酸的結(jié)構(gòu)，基因組及遺傳密碼。3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：染色體結(jié)構(gòu)4．教學(xué)建議：聯(lián)系及復(fù)習(xí)以前《微生物學(xué)》課程所學(xué)的知識(shí)。第三章：基因突變（自學(xué)）1．基本內(nèi)容：第一節(jié)突變的分子機(jī)制第二節(jié)突變引起遺傳性狀改變第三節(jié)突變體的形成2．教學(xué)基本要求：掌握基因突變，染色體畸變和染色體組變；掌握突變引起遺傳性狀改變，突變型的種類；掌握突變體的形成過(guò)程，突變的表型效應(yīng)，表型延遲。3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：突變引起遺傳性狀改變、突變的表型效應(yīng)、表型延遲。4．教學(xué)建議：聯(lián)系及復(fù)習(xí)以前《分子生物學(xué)》課程所學(xué)的知識(shí)第四章：工業(yè)微生物育種誘變劑1．基本內(nèi)容：第一節(jié)工業(yè)微生物育種誘變劑物理誘變劑的生物學(xué)效應(yīng)輻射引起生物效應(yīng)的因素非電離輻射第二節(jié)化學(xué)誘變劑堿基類似物烷化劑脫氨劑其他化學(xué)誘變劑2．教學(xué)基本要求：掌握物理誘變劑的生物學(xué)效應(yīng)，輻射引起生物效應(yīng)的因素；掌握紫外線、電離輻射等物理誘變劑的應(yīng)用；掌握堿基類似物、脫氨劑、烷化劑等化學(xué)誘變劑的應(yīng)用；了解生物誘變劑的應(yīng)用。3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：物理及化學(xué)誘變劑的應(yīng)用。4．教學(xué)建議：理論聯(lián)系實(shí)際、講解誘變劑在生產(chǎn)及實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。第五章：工業(yè)微生物生產(chǎn)菌的分離篩選1．基本內(nèi)容：第一節(jié)含微生物樣品的采集第二節(jié)含微生物樣品的富集培養(yǎng)第三節(jié)微生物的分離2．教學(xué)基本要求：掌握從土壤中采樣，根據(jù)微生物生理特點(diǎn)采樣；掌握微生物的富集培養(yǎng)；掌握好氣微生物、厭氣菌的分離，通過(guò)控制培養(yǎng)調(diào)節(jié)進(jìn)行分離；掌握野生菌株的篩選分離。3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：菌種的采集、富集培養(yǎng)、微生物的篩選分離培養(yǎng)。4．教學(xué)建議：與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，講解菌種的分離篩選。第六章：工業(yè)微生物誘變育種1．基本內(nèi)容：第一節(jié)誘變育種的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備工作第二節(jié)誘變育種的步驟與方法2．教學(xué)基本要求：掌握育種的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備工作；掌握育種的步驟和方法；3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：誘變育種試驗(yàn)設(shè)計(jì)4．教學(xué)建議：運(yùn)用多媒體技術(shù)理論聯(lián)系實(shí)際，與工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合第七章：工業(yè)微生物變株傳統(tǒng)和高通量篩選1．基本內(nèi)容：第一節(jié)突變株的傳統(tǒng)分離與篩選第二節(jié)突變株高通量篩選第三節(jié)營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株的篩選第四節(jié)抗噬菌體菌株的選育2．教學(xué)基本要求：掌握突變株的分離篩選方法及過(guò)程，高通量篩選技術(shù)的常用方法；掌握營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株的篩選；了解溫敏突變株的篩選、抗噬菌體菌株的選育。3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：突變株的分離篩選、高通量篩選技術(shù)應(yīng)用，營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株的篩選。4．教學(xué)建議：運(yùn)用多媒體技術(shù)理論聯(lián)系實(shí)際，與工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合第八章：工業(yè)微生物代謝控制育種1．基本內(nèi)容：第一節(jié)概論第二節(jié)初級(jí)代謝的調(diào)節(jié)控制第三節(jié)次級(jí)代謝的調(diào)節(jié)控制第四節(jié)代謝調(diào)節(jié)控制育種2．教學(xué)基本要求：了解初級(jí)、次級(jí)代謝產(chǎn)物與代謝之間的關(guān)系；了解初級(jí)、次級(jí)代謝的調(diào)節(jié)控制；掌握代謝調(diào)節(jié)控制育種。3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：組成型突變株的選育、抗分解調(diào)節(jié)突變株的選育、營(yíng)養(yǎng)缺陷型在代謝調(diào)節(jié)育種中的應(yīng)用。4．教學(xué)建議：運(yùn)用多媒體技術(shù)理論聯(lián)系實(shí)際，與工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合第九章：工業(yè)微生物雜交和基因工程育種1．基本內(nèi)容：第一節(jié)微生物雜交第二節(jié)霉菌雜交育種第三節(jié)微生物原生質(zhì)體融合育種第四節(jié)基因工程育種2．教學(xué)基本要求：掌握雜交的意義，微生物雜交育種的基本程序，雜交過(guò)程中親本和培養(yǎng)基的選擇，雜交育種的方法；了解霉菌的雜交育種技術(shù)；掌握微生物原生質(zhì)體育種與原生質(zhì)體融合育種的方法；了解放線菌、霉菌的原生質(zhì)體育種技術(shù)；掌握基因工程的主要步驟及基因工程技術(shù)在微生物育種中的應(yīng)用。3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：微生物雜交育種的方法、雜交親本和培養(yǎng)基的選擇、微生物原生質(zhì)體育種和融合育種的方法。4．教學(xué)建議：運(yùn)用多媒體技術(shù)理論聯(lián)系實(shí)際，與工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合第十章：工業(yè)微生物生產(chǎn)菌的培養(yǎng)基優(yōu)化1．基本內(nèi)容：第一節(jié)單因素優(yōu)化方法第二節(jié)正交試驗(yàn)優(yōu)化方法第三節(jié)響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)方法2．教學(xué)基本要求：掌握單因素優(yōu)化和響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，了解均勻設(shè)計(jì)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：正交設(shè)計(jì)和響應(yīng)面設(shè)計(jì)的結(jié)果分析與計(jì)算4．教學(xué)建議：多舉例講述第十一章：工業(yè)微生物菌種復(fù)壯與保藏（自學(xué)）1．基本內(nèi)容：第