《现代生物技术概论》大纲.doc

现代生物技术是70年代未80年代初以现代生物学研究成果为基础，以基因工程为核心发展起来的一门新兴学科。现已成为解决人类面临的人口、资源、能源、食物和环境等五大危机的主要途径之一。现代生物技术被世界各国视为一种高新技术，成为21世纪高技术革命的核心内容。 本课程的教学目的是使学生了解如下内容：① 基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和蛋白质工程等生物技术的基本原理和基本方法；② 生物技术在农业、食品、人类健康、能源、环境等领域的应用；③ 国内外生物技术各领域发展的现状、发展方向及其对社会各方面的深刻影响。 课程讲授的重点是现代生物技术的基本概念、术语、基础理论和基本技术，以及在科技教育、科学研究和生产领域中的应用，使学生全面掌握现代生物技术的基本知识和基本技术，并与相关学科有机衔接，使其融会贯通，进一步系统化而形成完整的知识和技术体系。 学习本门课程的学生应具备植物学（或生物学）、有机化学、生物化学和遗传学的基本知识，采用听课和自学先结合的方式对课程进行系统的学习。 本门课程的授课以课堂讲授为主、多媒体教学和互动式讨论等教学方法为主，在一些章节的教学中穿插多媒体教学方式，增加学生对所学内容的感性认识。 生物技术总论（ 2学时） 概要了解生物技术的含义、特点及其发展简史。了解现代生物技术的各项技术及其相互关系。认识生物技术的应用领域及其对人类发展的影响。 生物技术的含义 生物技术的定义；生物技术的种类及其相互关系；生物技术涉 及的学科。 第二节 生物技术发展简史 传统生物技术的产生；现代生物技术的发展。 第三节 生物技术对经济社会发展的影响 改善农业生产、解决食品短缺；提高生命质量、 延长人类寿命；解决能源危机、治理环境污染；制造工业原料、生产贵重金属； 生物技术的安全及其对伦理、道德、法律的影响。 重 点：1. 生物技术的概念；2. 生物技术的种类及其相互关系；3. 传统生物技术与现 代生物技术的区别。 难 点：生物技术的概念及其包含的内容 基因工程（ 2学时） 学习基因工程的概念、主要步骤和相关的分子生物学基础知识（基因工程诞生的三大理论和三大技术）。了解常用工具酶的催化反应机制及主要用途，三种常用基因克隆载体（质粒、λ噬菌体和粘粒）的一般生物学特性、结构及其应用，目的基因的制备方法，重组体的构建及导入受体细胞的方法，重组子的筛选与鉴定方法。通过学习为进一步掌握生物技术相关知识和从事基因工程工作打下基础，并对基因工程的发展动态有初步的了解。 基因工程概述 基因工程概念，理论依据，主要操作步骤。 基因工程工具酶 限制性内切酶的反应机制及用途；DNA连接酶的催化机理和用途；核酸聚合酶的催化机理和用途；常用修饰酶的作用机制和用途。目的基因的克隆 目的基因的来源（基因文库和cDNA文库）；获得目的基因的途径和主要方法，PCR反应的原理、反应体系和条件。目的基因导入受体细胞 受体细胞；重组DNA导入受体细胞的途径。 重组克隆的筛选与鉴定 根据重组DNA分子特征鉴定重组子；根据目的基因转录产物(mRNA)鉴定重组子； 根据目的基因翻译产物（蛋白质、酶、多肽）鉴定重组 基因工程进展 基因工程载体开发进展；转基因方法的研究进展；基因工程应用领域。 重 点： 基因工程的主要操作步骤，主要工具酶的催化机理和用途，3类常用载体的特点 和主要用途，目的基因克隆的主要方法，重组DNA的导入受体细胞的途径，重组 克隆的筛选与鉴定方法。 难 点： 目的基因的克隆策略，基因表达载体构建的策略和方法，重组克隆筛选鉴定方法。 细胞工程（ 2学时） 了解制备植物细胞及微生物细胞的原生质体制备和融合的基本方法；学习如何进行植物和动物细胞及组织的培养方法；掌握单倍体植物的诱导及人工种子制备的基本方法；认识利用动物体细胞克隆哺乳动物的基本方法及意义。 细胞工程的基本知识和基本技术 细胞工程的基础知识；细胞工程的基本操作技术。 植物细胞工程 植物组织培养；植物细胞培养和次生代谢物的生产；植物细胞原生质体制备与融合；单倍体植物的诱导与利用；人工种子的研制。 动物细胞工程 细胞组织培养；动物细胞融合；淋巴细胞杂交瘤产生单克隆抗体技术；细胞核移植与动物克隆；染色体转移；干细胞研究。 重 点： 细胞工程的基本概念，基本原理，基本操作技术，植物细胞原生质体制备与融合， 单倍体植物的诱导与利用，核移植与动物克隆等。 难 点： 基本操作技术 第四章 发酵工程（ 2学时） 了解发酵工业微生物资源、生产菌种的选育；生物工程菌发酵培养基组成及配制方法；初步掌握发酵的类型、发酵的一般过程及工艺控制；认识常用发酵设备以及发酵产物