生物技術專業(yè)生物技術概論教學大綱

生物技術專業(yè)生物技術概論教學大綱楚雄師范學院化學與生命科學系

生物技術專業(yè)《現(xiàn)代生物技術概論》（理論）課程

教學大綱

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)：生物技術專業(yè)開課學期：第5學期總學時：36學時總學分：2學分

預修課程：植物生物學、動物生物學、無機化學、有機化學、物理學

課程簡介：《現(xiàn)代生物技術概論》是生物技術專業(yè)任選課，總學時36，學分2，該門課程主要介紹了現(xiàn)代生物技術的基本概念、基本原理、基本研究方法、發(fā)展方向及其應用領域，內(nèi)容涉及現(xiàn)代生物技術革命、DNA重組技術與基本操作、原核生物的基因表達與操作、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、真核細胞中重組蛋白的表達、植物基因工程、轉(zhuǎn)基因動物、單克隆抗體和抗體工程、現(xiàn)代分子診斷技術、預防性及治療性疫苗、人類基因的克隆、人類疾病的基因治療、現(xiàn)代生物技術的規(guī)則與專利十八章內(nèi)容。教學重點為第二、三、四章，教學難點為第二、三、四章。通過本門課程的教學，要求學生了解現(xiàn)代生物技術的研究內(nèi)容、發(fā)展方向、應用領域和所取得的輝煌成就，明確生物技術五大工程的基本概念、基本原理，掌握生物技術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)代生物技術概論》，高等教育出版社：2003.

參考書：

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

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

二、課程性質(zhì)、目的及總體教學要求

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課程的基本特性：《現(xiàn)代生物技術》是生物技術專業(yè)必修課，總學時36，學分2。課程的教學目的：通過本門課程的教學，要求學生了解現(xiàn)代生物技術的研究內(nèi)容、發(fā)展方向、應用領域和所取得的輝煌成就，明確生物技術五大工程的基本概念、基本原理，掌握生物技術五大工程的基本方法和基本步驟。

課程的總體教學要求：《現(xiàn)代生物技術》是生物技術專業(yè)必修課，總學時36，學分2，該門課程主要介紹了現(xiàn)代生物技術的基本概念、基本原理、基本研究方法、發(fā)展方向及其應用領域，內(nèi)容涉及現(xiàn)代生物技術革命、DNA重組技術與基本操作、原核生物的基因表達與操作、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、真核細胞中重組蛋白的表達、植物基因工程、轉(zhuǎn)基因動物、單克隆抗體和抗體工程、現(xiàn)代分子診斷技術、預防性及治療性疫苗、人類基因的克隆、人類疾病的基因治療、現(xiàn)代生物技術的規(guī)則與專利十八章內(nèi)容。教學重點為第二、三、四章，教學難點為第二、三、四章。通過本門課程的教學，要求學生了解現(xiàn)代生物技術的研究內(nèi)容、發(fā)展方向、應用領域和所取得的輝煌成就，明確生物技術五大工程的基本概念、基本原理，掌握生物技術五大工程的基本方法和基本步驟。

三、章節(jié)教學內(nèi)容與要求

第一章現(xiàn)代生物技術革命（2學時）

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

第一節(jié)現(xiàn)代生物技術的產(chǎn)生

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

一、傳統(tǒng)生物技術二、現(xiàn)代生物技術

第二節(jié)現(xiàn)代生物技術的商業(yè)化

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

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

[教學目標]通過本章的教學要求學生了解現(xiàn)代生物技術對人類生活、對人類社會及環(huán)境的影響，明確現(xiàn)代生物技術已經(jīng)滲透到人類生活的每一個領域，已經(jīng)深刻地影響人類的生活、學習和工作。

一、現(xiàn)代生物技術對人類生活的影響二、現(xiàn)代生物技術對人類社會及環(huán)境的影響

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

[教學目標]通過本節(jié)的教學要求學生了解中國現(xiàn)代生物技術的應用成果及中國面臨的現(xiàn)代生物技術研究和開發(fā)的挑戰(zhàn)，明確現(xiàn)代生物技術對人類生活與社會的影響。

一、中國現(xiàn)代生物技術的應用成果

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

第二章DNA重組技術與基本操作（6學時）

[教學目標]通過本章的教學要求學生了解DNA重組技術與基本操作，明確基因及DNA重組技術的概念，掌握DNA重組技術與基本操作的方法步驟。

第一節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)與功能

[教學目標]通過本章的教學要求學生了解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

[教學目標]通過本節(jié)的教學要求學生了解限制性內(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。一、限制性內(nèi)切核酸酶

二、限制性內(nèi)切核酸酶的識別序列三、限制性內(nèi)切核酸酶的酶切位點四、限制性內(nèi)切核酸酶反應系統(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

[教學目標]通過本節(jié)的教學要求學生了解克隆載體相關知識，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。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)原核細胞的轉(zhuǎn)化與篩選

[教學目標]通過本章的教學要求學生了解原核細胞轉(zhuǎn)化與篩選的相關知識，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

[教學目標]通過本節(jié)的教學要求學生了解原核生物基因文庫的構(gòu)建和篩選的基本知識，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

[教學目標]通過本節(jié)的教學要求學生了解真核生物目的基因的相關知識，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的化學合成目的基因

三、利用PCR獲得目的基因復習思考題:

第三章原核生物的基因表達與操作（6學時）

[教學目標]通過本章的教學要求學生了解原核生物的基因表達與操作的相關知識，明確原核生物的基因表達與操作的概念，掌握原核生物的基因表達與操作的方法步驟。

第一節(jié)原核生物的基因表達

[教學目標]通過本節(jié)的教學要求學生了解原核生物基因轉(zhuǎn)錄與翻譯的基本知識，明確啟動子、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。

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)有功能的啟動子的分離

[教學目標]通過本節(jié)的教學要求學生了解有功能的啟動子分離的的相關知識，明確lac啟動子及trp啟動子的特點，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篩選啟動子二、用PKO1篩選啟動子

第三節(jié)可調(diào)控強啟動子驅(qū)動的基因表達

[教學目標]通過本節(jié)的教學要求學生了解可調(diào)控強啟動子驅(qū)動的基因表達的相關知

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識，明確強啟動子、弱啟動子、非融合蛋白、融合蛋白的概念，掌握常用的可調(diào)控強啟動子的種類和所驅(qū)動的基因表達的特點及原理。

一、可調(diào)控的啟動子二、常用原核表達載體三、提高蛋白的表達量四、大規(guī)模培養(yǎng)系統(tǒng)五、在其它微生物中的表達六、非融合蛋白的表達七、融合蛋白的表達及純化八、單一方向串聯(lián)排列的基因九、增強蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性十、DNA整合到宿主染色體中十一、加強分泌

第四節(jié)原核生物表達產(chǎn)物的分離純化

[教學目標]通過本節(jié)的教學要求學生了解原核生物表達產(chǎn)物的分離純化的相關知識，明確包含體蛋白、蛋白質(zhì)復性、蛋白質(zhì)PEG化的概念，掌握原核生物表達產(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)的復性

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

第四章基因誘變及蛋白質(zhì)工程（6學時）

[教學目標]通過本章的教學要求學生了解基因誘變及蛋