《生物技术概论》课程大纲
生物技术概论课程标准
《生物技术概论》课程标准（供高等职业院校生物技术类专业用）一、课程概述生物技术代表着21世纪自然科学的前沿，正在成为发展最快、应用最广、潜力最大、竞争最为激烈的领域之一，也是最有希望孕育关键性突破的学科之一。
生物技术产业作为一个正在崛起的主导性产业，已成为产业结构调整的战略重点和新的经济增长点，将成为我国赶超世界发达国家生产力水平，实现后发优势和跨越式发展最有前途、最有希望的领域。
《生物技术概论》是一门融生物技术基础知识与前沿进展相结合的综合性课程，是高等职业院校生物技术类专业学生必修基础课之一。
通过该课程的学习，可使学生了解人类定向改造和利用生物特性的实践和工程技术方法；了解现代生物技术的发展和应用前景，认识生物技术与社会发展的关系，为理解有关技术的进步，学习相关知识或从事有关研究和应用工作奠定知识基础；探讨生物技术在食品发酵工业的应用。
该课程的学习有利于服务专业核心课程，丰富学生生物科学知识、促进学科交叉，对提高学生的科技素养、促进知识迁移，主动适应职业需求变化以及增强社会实践能力和社会责任感有重要作用。
二、课程目标《生物技术概论》课程教学的直接目标是:帮助学生获得必要的生物技术基本知识，了解现代生物技术发展前沿;课程教学的潜在目标是:引导学生接受现代生物技术熏陶，提高生命科学品味，促进知识迁移和学科交叉；课程教学的终极目标是：使学生了解作为社会的人在自然界的地位和作用，培养正确的生命观和增强社会责任感，促进全面素质的培养。
学生通过本课程的学习，达到以下具体目标：（一）知识目标1、了解生物技术在科学研究、国民经济、社会生活中的应用和生物技术前沿领域的新进展；2、掌握生物技术的基本方法、原理；3、理解现代生物技术领域的主要方法与应用技术。
（二）能力目标1、提高学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力；2、扩展学生有关生物技术在食品发酵工业的应用能力；3、提升学生的管理能力。
（三）素质目标1、严谨求实、爱岗敬业；2、职业道德、工作作风；3、责任意识、安全意识；4、社会责任感、协作精神。
现代生物技术概论课程教学大纲
《现代生物技术概论》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：220266课程名称：生物技术概论英文名称：Introduce to Biotechnology课程类别：专业必修课学时：36学分：2适用对象: 农学和生物技术专业学生考核方式：（考试，课程论文，平时成绩各占70％，20％，10％）先修课程：植物学、生物学、生物化学、分子生物学、普通遗传学、分子遗传学二、课程简介“生物技术概论”是农科类的专业选修课，先修课程主要有“英语、专业英语、植物学、生物学、生物化学、分子生物学、普通遗传学、分子遗传学”等。
本学科综合上述学科的理论基础、方法和技术，通过讲述“现代事物技术的概念和发展简史”、“生物工程各项技术”、“基因克隆、转化、调空及其表达”、以及在“农业、环境、健康和能源”方面的应用，旨在使学生通过本课程的学习了解现代事物技术的基础知识和国内外生物技术各领域发展的来龙去脉、研究现状、发展方向和在国民经济中的应用，为今后开展生物技术相关研究和学习提供基础。
三、课程性质与教学目的当今世界，各国综合国力竞争，实际上是现代科学技术的竞争，现代生物技术被世界各国视为一种高新技术。
生物技术在解决人类所面临的诸如食品短缺、健康问题、环境问题及资源问题具有重要意义，对国计民生将产生重大的影响，尤其是随着人类基因组计划的实施，生物技术在农业上的应用正不断发展，因此让高等院校学生了解现代事物技术的基础知识和国内外生物技术各领域发展的来龙去脉、研究现状、发展方向和相应对策，对拓展知识面、提高现代科技素质具有重要意义四、教学内容及要求第一章绪论（一）目的与要求1．概要了解生物技术的含义、特点以及生物技术的发展史。
2．了解生物技术的各项技术及其相互关系3．认识生物技术的应用领域及其对人类社会发展的影响。
（二）教学内容第一节现代生物技术的概念1.主要内容：生物技术概念、基本内容、所设计的学科。
2.基本概念和知识点：生物技术、基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程。
《现代生物技术概论》课程教学大纲.docx
现代生物技术概论》课程教学大纲一、基本信息课程编号： Z033144 课程名称：现代生物技术概论英文名称：课程性质：选修课总学时： 36 学分： 2 适用对象：生物科学专业本科二年级先修课程： *二、编写说明（一）课程的性质本课程是高校生物科学专业的专业选修课。
（二）课程教学目标和基本要求本课程的目标任务是：使学生熟悉生物技术的基本原理、技术和方法，了解生物技术在农业、食品、人类健康、能源及环境诸方面的作用和成果，认识生物技术对人类社会生活产生的深刻影响，进一步了解国内外生物技术发明创新保护与生物安全性政策。
本课程教学将采用理论教学相结合的方式进行。
（三）课程的重点和难点本课程的讲授为1 个学期，分为《生物技术总论》、《基因工程》、《细胞工程》、《发酵工程》、《酶工程》、《蛋白质工程》、《生物技术与农业》、《生物技术与食品》、《生物技术与人类健康》、《生物技术与能源》、《生物技术与环境》和《生物技术发明创新保护与生物安全性》部分。
本课程重点是了解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；难点是基因工程、蛋白质工程和酶工程的相关理论基础和技术手段。
《现代生物技术概论》的重点章节是第二章、第三章、第四章、第五章、第六章。
难点章节是第二章、第三章、第五章、第六章。
（四）课程教学方法与手段《现代生物技术概论》专业选修课教学以理论教学法为主，结合多媒体等教学辅助手段，加强学生理解和记忆课程内容。
在加强基础知识的同时，采用课堂PPT的教学方法。
在课堂讲授过程中，适时提出一些问题与学生开展讨论，调动学生学习的积极性，以培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。
为了促进学生对课程内容的学习，可根据讲授内容安排习题课，巩固课堂所学知识。
（五）实践环节本课程为通识课，暂无实践环节（六）教学时数分配表现代生物技术概论》教学时数分配表（七）本课程与其它课程的联系本课程是生物科学专业本科二年级学生的专业选修课，通过对这门课程的学习，旨在培养学生对生物技术相关领域的认识和兴趣，为后续专业课程学习提供导向性。
生物技术概论--第1章--总论
利用微生物在生长过程中积累的代谢产物, 生产食品工业原料,种类繁多。
生产贵重金属
利用微生物的浸矿技术对废渣矿、贫矿、尾 矿、废矿进行提炼。
1.5.5 生物技术的安全及其对伦理、道德、 法律的影响
基因工程对微生物的改造是否会产生某种有致 病性的微生物，这些微生物都带有特殊的致病 基因，如果它们从实验室逸出并且扩散，有可 能造成类似鼠疫那样的可怕疾病的流行。 转基因作物及食品的生产和销售，是否对人类和 环境造成长期的影响，擅自改变植物基因是否 可能引起一些难以预料的危险。
化学工程学
微电子技术 数学
基因工程是维系现代 生物技术各个研究领
域的桥梁和纽带
生物技术所涉及的行业种类
1.3 生物技术发展简史
传统生物技术 现代生物技术
1.3.1 传统生物技术的产生
从史前时代起，传统生物技术就一直为人 们所开发和利用，以造福人类。在石器时 代后期，我国人民就会利用谷物造酒，这 是最早的发酵技术。
利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能, 或对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工 艺过程来生产人类所需产品的一项技术。它包 括酶的固定化技术、细胞的固定化技术、酶的 修饰改造技术及酶反应器的设计等技术。
1.2.1.4 发酵工程(fermentation engineering)
利用微生物生长速度快、 生长条件简单以及代 谢过程特殊等特点，在合适条件下，通过现代 化工程技术手段，由微生物的某种特定功能生 产出人类所需的产品称为发酵工程，也称微生 物工程。
现代生物技术概论
Introduction to Modern Biotechnology
讲授：明东风
课程信息
课程名称：《现代生物技术》 英文名称：Introduction to Modern Biotechnology 课程性质：学科教育选修课程 课程编号：G122005 院系专业：生命科学学院生物技术/生物科学专业 周 学 时：2学时（第1—16周/双周） 总 学 时：16学时（讲授） 学 分：1学分
生物学概论课程教学大纲
生物学概论课程教学大纲*学习目标(Learning Outcomes)1．了解并认识生物学的基本知识（A5.4.1，B9）2．了解基本生物学知识与其它学科的关系(A5.5.1, A5.5.2，B3)3．了解生物科学领域的最新研究成果，激发学生学习生物学的兴趣（A5.6.2，B7，C6）*教学内容、进度安排及要求(Class Schedule& Requirements)教学内容学时教学方式作业及要求基本要求考查方式1.绪论2讲授作业考试2.生命的物质基础3讲授3.生物体的结构基础4讲授作业4.生物的新陈代谢4讲授作业5.遗传与变异5讲授作业学生小专题分组讨论报告7期中考试36.生物信息传递-神经内分泌3讲授7.免疫应答2讲授8.生物多样性-微生物3讲授9.生物多样性-植物界4讲授10.生物多样性-动物界3讲授11.生物进化2讲授12.生物与环境3讲授*考核方式(Grading)考勤和课堂表现：30%；八次课堂测验成绩：40%；期末考试：30%*教材或参考资料(Textbooks & Other Materials)生物学概论（ISBN：978-7-04-032450-1），作者：李堃宝、褚建君、缪晓玲；高等教育出版社，2011.6其它（More）备注（Notes）备注说明：1．带*内容为必填项。
2．课程简介字数为300-500字；课程大纲以表述清楚教学安排为宜，字数不限。
生物技术概论(第2版)(2019年高等教育出版社出版的图书)
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2019年6月21日，《生物技术概论（第2版）》由高等教育出版社出版。
内容简介
《生物技术概论（第2版）》主要论述了现代生物技术的概念、技术构成、研究内容、发展现状和开发利用前 景。结构共分3大模块，包括12个章节；其中技术模块涉及基因工程、细胞工程、发酵工程、酶和蛋白质工程； 应用模块涉及生物技术在农业、食品、能源、人类健康和环境中的具体应用；法律与伦理模块涉及对生物技术发 明的保护以及生物技术的伦理与安全等基本问题。
教材特色
1、该教材观点新颖，内容全面、深刻、实用，表述通俗易懂。 2、该教材体现与生物技术相关的法律与伦理等问题。 3、该教材该书以技术为主线论述了现代生物技术前沿内容以及发展前景。
作者简介
周选围，男，1962年生，博士，陕西咸阳人。上海交通大学农业与生物学院教授、博士生导师。1984毕业于 现陕西理工大学并参加工作，分别在汉中师范学院、陕西理工学院、陕西理工大学工作至2004年，历任助教、讲 师、副教授、教授。工作期间在华东师范大学学习硕士学位课程，在上海师范大学学习获得博士学位。
教材目录（注：目录排版顺序为从列至右列 ）教学资源生物技术概论（第2版）数字课程与纸质教材一体化设计，包括微课视频、教学课件、延伸阅读等内容。
生物技术概论MOOC课程，该课程的主要目标就是在介绍生物技术的基本构成要件的基础上，介绍生物技术在 工农业生产和人类日常生活中的应用，以便学生能正确分析评价生产生活中涉及的生物技术安全和伦理问题。
该教材系统地论述了现代生物技术的概念、技术构成、研究内容、发展现状和开发利用前景，共分3大模块， 包括12个章节。
成书过程
成书背景
出版工作
21世纪，随着许多新兴的生物技术应用于工农业生产与产品开发，促进了医药、食品、环境等和人类生活相 关行业的飞速发展，主要体现在四个方面：一是利用基因工程、细胞工程技术对生物资源的改造与改良；二是利 用发酵工程、酶工程技术将农副原材料加工成商品，如用发酵法生产的虫草菌丝体、灵芝菌丝体等发酵制品；三 是利用生物技术产品进行二次开发，形成新的产品，如许多功能性的低聚糖、保健食品添加剂等；四是利用酶工 艺、发酵技术、生物反应器等对传统生物体的加工工艺进行改造，降低能耗，提高产率和改善品质。
生物技术概论 教学大纲
生物技术概论一、课程说明课程编号：280207X10课程名称：生物技术概论/Introduction to biotechnology课程类别：学科基础课程学时/学分：16/1先修课程：无机化学、有机化学、细胞生物学、生物化学、分子生物学适用专业：医学各专业教材、教学参考书：1．生物技术概论（第4版），宋思扬主编，科学出版社，20142．生命科学导论（第3版），张惟杰主编，高等教育出版社，20163．现代生物技术概论，马越，廖俊杰主编，中国轻工业出版社，2015二、课程设置的目的意义生物技术，也称为生物工程，是以生物科学为基础，并与工程技术有机结合的一门高新技术。
它广泛应用于医药卫生、农林牧渔、轻工、食品、化工、能源和环境保护等领域，促进传统产业的技术改造和新兴产业的形成，对人类社会有着深远的革命性影响。
生物技术概论涉及的内容多，综合性强，与其它学科交叉性大。
本课程将重点介绍现代生物技术的基本概念、术语、基础理论和基本技术，以及现代生物技术在科学研究、医药和工农业生产领域中的应用，使学生获得对生物技术的初步认识，为学习后续课程打下一定的基础。
三、课程的基本要求通过本课程的学习，让学生对生物技术的基本概念、基本原理和基本技术，尤其是对蛋白质工程、发酵工程、酶工程等基本知识与技术有一个基本的认识；加强学生在食品、能源、人类疾病诊疗等方面应用生物技术的能力培养和环境保护方面对学生基本素质的培养。
要求掌握和熟悉：1. 生物技术的概念,生物技术对健康及环境的影响。
2．细胞工程的概念，细胞培养。
3．生物技术在食品生产加工过程中的重要作用。
4. 生物术提高产能及开发新能源的有效方法。
5. 生物技术在农业生产过程中的重要作用；。
6．发酵工程概况；微生物发酵过程；液体深层发酵；固体发酵。
7. 蛋白质工程的概念；蛋白质结构基础；蛋白质工程的基本途径。
8.酶的发酵生产；酶的分离纯化；酶分子的改造；生物催化剂的固定法；酶反应器；生物传感器要求了解：生物技术的研究进展和一些重要生物技术应用的实例四、教学内容、重点难点及教学设计注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求无六、考核方式及成绩评定七、大纲主撰人：大纲审核人：。
生物技术概论第一章绪论
生物技术概论第一章绪论生物技术是一门涉及生命科学和工程学的跨学科学科，它利用生物体的细胞和分子来开发新的技术和产品。
生物技术的发展已经为我们带来了许多重要的科学和技术进展，不仅在医学领域，还在农业、环境保护和工业生产等领域都有广泛应用。
生物技术的发展源远流长，可以追溯到人类最早开始研究和利用生物体的历史。
早期的生物技术包括培育作物、养殖动物，以及利用发酵制作食物和饮料。
随着科学的发展，尤其是分子生物学和基因工程的兴起，生物技术开始发生革命性的变化。
生物技术的核心是对生物体的基因组进行研究和利用。
通过研究生物体的基因组，我们可以了解生物体的特点和功能，并进一步开发出新的技术和产品。
基因工程是生物技术的重要组成部分，它主要利用重组DNA技术来修改生物体的基因组，创造改良的生物体。
通过基因工程，我们可以生产出更加健康和高产的农作物，研发出更有效的药物和疫苗，改良动物品种，甚至可以克隆动物。
生物技术的应用领域广泛，其中最重要的之一是医学。
生物技术在医学领域的应用包括基因测序、基因诊断、基因治疗等。
通过基因测序，我们可以了解个体的基因组，从而对一些疾病有更准确的预测和诊断。
基因诊断可以帮助我们检测特定基因的异常，从而及早发现和治疗遗传性疾病。
基因治疗则可以通过修复或替代患者的异常基因来治疗一些遗传性疾病。
生物技术在农业领域的应用也非常重要。
通过生物技术，我们可以培育抗病虫害、耐逆性强的农作物品种，提高农作物的产量和质量。
同时，通过转基因技术，我们也可以使农作物具有抗除草剂和杀虫剂等特性，减少农药的使用。
这不仅可以减少对环境的污染，还可以降低农民的生产成本。
此外，生物技术在环境保护和工业生产领域也有广泛的应用。
通过利用微生物的能力来降解有害物质，我们可以减少工业废物对环境的污染。
同时，通过生物技术可以生产出更高效的生物燃料和生物塑料，替代传统的化石能源和塑料制品。
总的来说，生物技术对人类社会的发展和进步具有重要的意义。
(完整word版)生物技术专业概论
《生物技术专业概论》课程教案●第1章、生物技术总论（1学时）1.1生物技术的含义1.1.1生物技术的定义现代生物技术是以生命科学为基础，利用生物（或生物组织、细胞及其他组成部分）的特性和功能，设计、构建具有预期性能的新物质或新品系，以及与工程原理相结合，加工生产产品或提供服务的综合性技术。
1.1.2生物技术的种类：（1）基因工程（gene engineering）基因工程是应用人工方法把生物的遗传物质——脱氧核糖核酸（DNA）分离出来，在体外进行分割、拼接、重组。
然后再将重组后的DNA导入某种宿主细胞或个体，从而改变其遗传品行。
常能使新的遗传信息在新的宿主细胞或个体中大量表达，以获得基因产物（多肽或蛋白质）。
这种创造新生物并施予新生物以特殊功能的过程即为基因工程，也称DNA重组技术。
（2）细胞工程（cell engineering）细胞工程是指以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖。
或人为地使用细胞的某些生物学特性按照人们的意愿发生改变，从而达到改良生物品种和创造新品种，加速繁育生物体，或获得某种有用的物质的过程。
细胞工程包括动、植物细胞的体外培养技术、细胞融合技术（细胞杂交技术）、细胞器移植技术等。
（3）酶工程（enzyme engineering）酶工程是指利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能或对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的技术。
酶工程包括酶的固定化技术、细胞的固定化技术，酶的修饰改造技术及酶反应器的设计等技术。
（4）发酵工程（fermentation engineering）利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点，在合适条件下通过现代化工程技术手段，由微生物的某种特定功能生产出人类所需的产品称作发酵工程，也称微生物工程。
（5）蛋白质工程（protein engineering）在基因工程的基础上，结合蛋白质结晶学、计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的基础知识，通过对基因的人工定向改造等手段，从而达到对蛋白质进行修饰、改造、拼接以产生能满足人类需要的新型蛋白质。
生物技术概论内容概述
第一章生物技术总论一、概念1、生物技术：也称生物工程,是指人们以现代生命科学为基础、结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人们生产出所需产品或达到某种目的的一门新兴的、综合性的学科.2、传统生物技术与现代生物技术传统生物技术主要是通过微生物的初级发酵来生产商品,包括酱、醋、酒、面包、奶酪、酸奶与其他食品的传统工艺；现代生物技术是指在20世纪中叶后随着一些生物学领域的重要发现,以与随后产生的新手段和新技术,从而形成以现代生物科学研究成果为基础,以基因工程为核心的新兴学科.现代生物技术的产生和发展是以1953年D N A双螺旋结构模型建立为基础,以70年代D N A重组技术的建立为标志.二、生物技术的重要性1〕首先生物技术是解决全球性经济问题的关键技术,在迎接人口、资源、能源、食物和环境等五大危机的关键技术,可以解决人类所面临的诸如食品短缺问题、健康问题、环境问题、与资源问题；2〕其次,生物技术广泛应用于医药卫生、农林牧渔、轻工、食品、化工和能源等领域,促进传统产业的技术改造和新兴产业的形成,对人类生活产生重大而深远的影响.3〕此外生物技术还与与伦理、道德、法律等社会问题都有着密切的关系,对国计民生产生重大的影响.4〕综述：生物技术是现实生产力,也是具有巨大经济效益的潜在生产力.将是21世纪高技术革命的核心内容,生物技术产业是21世纪的支柱产业.三、生物技术的特征生物技术与其他高新技术一样所具有的"六高〞的基本特征：即高效益,可带来高额利润；高智力,具有创造性和突破性；高投入,前期研究与开发需要大量的资金投入；高竞争,时效性的竞争非常激烈；高风险；高势能,对国家的政治、经济、文化和社会发展有很大的影响,具有很强的渗透性和扩散性,有着很高的态势和潜在的能量.四、生物技术的种类1、时间上划分：可分为传统生物技术和现代生物技术2、根据生物技术操作对象与操作技术的不同,可分为基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、生化工程等.五、生物技术对经济社会发展的影响〔主要记粗字体〕1、改善农业生产、解决食品短缺1〕提高农作物的产量与品质•培育抗逆的作物优良品系•植物种苗的工厂化生产•提高粮食品质•生物固氮,减少化肥使用量2>发展畜牧业生产•动物的大量快速无性繁殖•培养动物的优良品系2、提高生命质量,延长人类寿命1〕开发制造奇特而贵重的新型药品2〕疾病的预防和诊断3〕基因治疗4〕人类基因组计〔H G P〕3、解决能源危机、治理环境污染1〕解决能源危机2〕环境保护4、制造工业原料、生产贵重金属1〕制造工业原料2〕生产贵重金属第二章基因工程一、概念1、基因工程的定义：按照人为的愿望,进行严密的设计,通过体外D N A重组和转移等技术,有目的地改造生物种性,使现有物种在较短的时间内趋于完善,从而创造出新的生物类型.2、基因克隆载体：外源基因必须先同某种传递者结合后才能进入细菌和动植物受体细胞,把这种能承载外源D N A片断〔基因〕带入受体细胞的传递者称之为基因克隆载体.3、目的基因和结构基因目的基因的：基因工程的主要目的是通过优良性状相关基因的重组,获得具有高度应用价值的新物质〔品系〕,为此必须从现有生物群体中,根据需要分离出可用于克隆的相关基因,这样的基因通常称之为目的基因,目的基因主要是结构基因.结构基因：作为一个能转录和翻译的结构基因必须包括转录启动子、基因编码区和转录终止子三部分.4、受体细胞和感受态细胞受体细胞：从实验技术上讲是能摄取外源D N A〔基因〕并能使其稳定维持的细胞；从实验目的上讲是有应用价值和理论研究价值的细胞；感受态细胞：是指处于易于摄取外源D N A片段生理状态的细胞.5、转化和转导转化：携带基因的外源D N A分子通过与膜结合进入受体细胞,并在其中稳定维持和表达的过程；转导：通过噬菌体〔病毒〕颗粒感染,从而把外源的D N A分子导入被感染的受体细胞的方法.二、基因工程的理论基础1〕D N A是遗传物质：核酸的组成和分类〔D N A和R N A〕2〕D N A双螺旋结构:1953年J a m e s D.W a t s o n和F r a n c i s H.C.C r i c k揭示了D N A分子的双螺旋结构和半保留复制机制.3〕中心法则和遗传密码:1957年C r i c k又提出了遗传信息传递的"中心法则〞,1964年M a r s h a l l N i r e n b e r g和G o b i n d K h o r a n a等终于破译了64个遗传密码；三、基因工程的特征1、跨物种性：外源基因到另一种不同的生物细胞内进行繁殖；2、无性扩增：外源D N A在寄主细胞内可大量扩增,和高水平表达；四、基因工程的主要操作内容1、目的基因的获取：从复杂的生物基因组中,经过酶切消化或P C R扩增等步骤,分离出带有目的基因的D N A片断；2、重组体的制备：将目的基因的D N A片断插入到能自我复制并带有选择性标记〔抗菌素抗性〕的载体分子上.3、重组体的转化：将重组体〔载体〕转入适当的受体细胞中.4、克隆鉴定：挑选转化成功的细胞克隆〔含有目的基因〕.5、目的基因表达：使导入寄主细胞的目的基因表达出我们所需要的基因产物.五、基因工程的安全性1、对环境的影响：重新组合一种在自然见尚未发现的的生物性状有可能给现有的生态环境带来不良影响.2、新型病毒的出现：制造带有抗生素抗性基因或有产生病毒能力的基因的新型微生物有可能在人类或其它生物体内传播.3、癌症扩散：将肿瘤病毒或其它动物病毒的D N A引入细菌有可能扩大癌症的发生X围.4、人造生物扩散：新组成的重组D N A生物体的意外扩散可能会出现不同程度的潜在危险.六、基因工程的应用1、基因工程在植物上的应用1〕提高植物的光合作用效率A.提高C O2的固定率：改变与光合作用有关的酶的结构和组成〔如二磷酸核酮糖羧化酶〕.B.提高光能吸收率和转化率：改变光能交换系统的分子的基因结构.2〕提高豆科植物的固氮效率：使非固氮植物转变为固氮植物或能与根瘤菌共生固氮.3〕转基因植物：是农业生物技术的主要内容,是将克隆到的特殊基因导入受体植物,使之增加一些优质性状〔高产、稳定、优质、抗虫、抗病等〕.2、基因工程在医药上的应用1>用转基因植物或动物生产药物2>用微生物生产药物大肠杆菌或酵母菌生产激素〔如胰岛素〕、干扰素等3>技术设计高效高特异性的生物制剂应用定点突变技术设计蛋白质或酶的结构,制造出高效高特异性的生物制剂4>研制疫苗：制造新型疫苗〔如H I V、乙肝、丙肝、霍乱、痢疾、S A R S〕5>基因治疗6〕法医鉴定7〕基因治疗〔仍在探索阶段〕：将正常的外源基因导入靶细胞中以弥补靶细胞所缺失或突变的基因或抑制异常基因的表达.例如基因病、肿瘤、心血管病、糖尿病等.3、基因工程在环境保护中的应用1>检测水污染:用重组细菌或转基因鱼等检测水污染;2>生物降解:用带有重组质粒的"超级菌〞分解油〔烷烃类〕、有机农药污染.4. 转基因动物将外源基因导入动物细胞,并在基因组内稳定整合,遗传给后代.使动物成为生物反应器生产有用的活性蛋白等.七、基因工程操作的主要技术原理〔了解〕电泳技术、分子杂交技术、P C R技术、D N A测序技术、R N A i技术八、基因工程工具酶的种类与作用〔把握,酶的作用自行百度〕限制性内切酶、D N A连接酶、D N A聚合酶、核酸酶、核酸修饰酶九、基因克隆载体1、定义：外源基因必须先同某种传递者结合后才能进入细菌和动植物受体细胞,把这种能承载外源D N A片断〔基因〕带入受体细胞的传递者称之为基因克隆载体.2、基因克隆载体的功能:运送外源基因高效转入受体细胞；为外源基因提供复制能力或整合能力；为外源基因的扩增或表达提供必要的条件3、作为基因克隆载体应当具备的条件：必须含有复制单元,以使得目的片断能再宿主细胞内复制；必须含有标记基因；标记基因的内部必须有合适的切割位点,使得外源基因插入到标记基因内使标记基因失活,从而能鉴定出重组的D N A 分子；对于表达载体来说,载体应该包括合适的控制单元,如启动子、终止子和核糖体结合位点.4、基因克隆载体的种类:质粒克隆载体、噬菌体和病毒克隆载体、〔噬菌体和质粒〕复合型克隆载体、酵母人工染色体、细菌人工染色体载体、哺乳类人工染色体十、目的基因的获得〔基因克隆〕1、目的基因和结构基因的定义2、结构基因的组成3、原核生物和真核生物结构基因的组成〔了解〕4、目的基因的分离方法<了解>十一、基因的体外重组与转化、重组体的选择与鉴定1、基本概念：受体细胞、转化和转导等2、植物转基因技术：植物转基因技术是将人工分离或修饰过的功能基因导人植物的基因组中,从而引起植物体性状的可遗传改变.1>植物的再生〔基因转化的受体系统建立〕：所谓植物基因转化受体系统是指用于转化的外植体通过组织培养途径或其他非组织培养途径,能高效、稳定再生无性系,并能接受外源D N A整合对转化选择抗生素敏感的再生系统.2〕植物基因转化受体系统的条件①高效稳定的再生能力②较高的遗传稳定性③具有稳定的外植体来源④对选择性抗生素敏感⑤对农杆菌侵染有敏感性3〕植物基因转化系统T i质粒载体介导的转化系统4〕转化方法：叶盘转化法3、植物基因工程应用1〕抗植物虫害基因与其应用2〕抗植物真菌病害基因与其应用3〕抗非生物胁迫基因与应用4〕提高作物产量改良作物品质的基因与其应用第三章细胞工程一、细胞工程的基础知识与基本技术1、基本知识：原核细胞和真核细胞2、基本理论：细胞全能性3、基本技术：无菌操作技术、细胞培养技术和细胞融合技术二、细胞工程的重要应用➢快繁➢优质植物快速培育与繁殖；➢动物胚胎工程快速繁殖优良、濒危品种；➢利用动植物细胞培养生产活性产物、药品；➢新型动植物品种的培育；➢供医学器官修复或者移植的组织工程；➢转基因动植物的生物工程反应器；➢在遗传学、发育学等领域的理论研究；➢在能源、环保等领域的应用.三、植物细胞工程1、概念：细胞的全能性:生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性植物组织培养：在无菌和人为控制外因〔营养成分、光照、温度、湿度等〕条件下,培养、研究植物组织器官,甚至进而从中分化、发育出整体植株的技术.外植体：即能诱发产生无性增殖系的器官或组织切段.胚状体：指的是在组织培养中分化产生的具有芽端和根端类似合子胚的构造.愈伤组织：泛指经细胞与组织产生的可传代的末分化细胞团分化和去分化：2、植物组织培养的过程1〕预备阶段：➢选择合适的外植体与其消毒处理➢配置适宜的培养基①含量丰富的基本成分,如糖类、氮、磷、钾、镁等；②微量无机物,如铁、锰、硼酸等；③微量有机物,如激动素、吲哚乙酸、肌醇等.2〕诱导去分化阶段：组织培养的第一步就是让这些器官切段去分化,使细胞重新处于旺盛有丝分裂的分生状态.3〕继代增殖阶段4〕生根成芽阶段5〕移栽成活阶段3、植物组织培养的类型依据培养基分细胞的悬浮培养细胞的固体培养依据外植体材料分类器官<组织>培养细胞培养依据培养途径分类：愈伤组织发生体细胞胚胎发生1〕愈伤组织培养：由植物各种器官的外植体增殖而形成的一种无特定结构和功能的细胞团,然后再诱导其生根、成芽,长成完整的植株的培养方法,愈伤组织的形成包括启动、分裂和形成三个时期.2〕细胞悬浮培养3〕器官培养4〕单倍体培养〔重点把握〕定义：单倍体是指细胞中仅含有一组染色体的个体.单倍体植株的诱发途径：➢天然诱发途径〔孤雌繁殖、孤雄繁殖、无融合生殖等〕➢人工诱导〔花药培养、花粉培养、未授粉子房或胚珠培养、杂交法获得单倍体植株〕.单倍体植株培养的目的：单倍体植株仅含有一组染色体,不存在基因之间的显隐性关系,通过染色体加倍,可以创造纯合的二倍体植株,作为杂交的亲本材料,获得较高的杂种优势等4、植物组织培养的应用1>初级与次级代谢物的生产；2>生物转化〔利用植物培养细胞为酶源使某种前体化合物生成相应产物的技术称之为生物转化.如毛地黄细胞培养物可使毛地黄毒素转化为β甲基地高辛〕；3>天然植物食用色素的生产4>快速繁殖,人工种子5>无病毒植物的培育6>转基因植物的培育7〕人工种子的研制人为制造的种子,它是一种含有植物胚状体或芽、营养成分、激素以与其他成分的人工胶囊.人工种皮、胚状体和人工胚乳三部分构成.➢不受环境因素的制约,一年四季可以进行工厂化生产；➢由于胚状体是经人工无性繁育产生,有利于保持该种系的优良性状；➢与试管苗相比,成本更低,更适合机械化田间播种；➢可根据需要在人工胚乳中添加适量的营养物、激素、农药、抗生素、除草剂等,以利于胚状体的健康生长.胚状体的制备与其同步化生长：可采用低温法、抑制剂法〔D N A合成抑制剂〕、分离法和通气法等进行诱导和筛选；人工胚乳的制备：人工胚乳的营养需求因种而异,但与细胞、组织培养的培养基大体相仿,同时可根据需要在培养基中添加适量的激素、抗生素、农药、除草剂等；人工种皮的制备：主要采用包埋剂－褐藻酸钠进行包埋,经氯化钙滴定、络合作用后形成具有一定刚性的人工种皮.贮存：一般要将人工种子保存在低温〔4－7°C〕,干燥〔<67％相对湿度〕条件下〔相对成本较高〕；萌发：在自然条件下,人工种子贮存时间较短,萌发率较低；在人为控制的条件下,萌发率相对较高.4、植物体细胞杂交1〕定义：用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,且把杂种细胞培育成新的植物体的方法2〕优势〔与有性杂交方法比较〕：打破了不同种生物间的生殖隔离限制,大大扩展了可用于杂交的亲本组合X围3〕体细胞杂交过程Ⅰ.原生质体的制备植物细胞原生质体是指那些已去除全部细胞壁的细胞.这部分细胞仅由细胞膜包裹,呈圆形,要在高渗液中才能维持细胞的相对稳定,原生质球〔球状体〕：指在酶解过程中残存少量细胞壁的原生质体.原生质体和原生质球都是进行原生质体融合的好材料.常用的外植体包括：种子胚、子叶、下胚轴、胚细胞、花粉母细胞、悬浮培养细胞和嫩叶.应液转绿是酶解成功的一项重要指标.去反应液中一些残留的组织块和破碎的细胞,可通过不锈钢网或尼龙布过滤,也可以采用低速离心法或比重漂浮法直接获取原生质体.新的渗透压稳定剂或原生质体培养液离心洗涤2-4次.果把它放入低渗溶液中,则很容易胀破.也可以用荧光增白剂染色后置紫外显微镜下观察,残留的细胞壁呈现明显荧光.通过以上鉴定,基本上可判别是否是原生质体与其百分率.此外,尚可借助台盼蓝活细胞染色、胞质环流观察以与测定光合作用、呼吸作用等参数定量检测原生质体的活力.Ⅱ.原生质体的融合乙二醇〔P E G〕结合高钙高p H诱导融合法已成为化学法诱导细胞融合的主流.型电极法和平行电极法对称融合方法.➢亲本双方的细胞核和细胞质能融合为一体,发育成为完全的杂合植株.➢融合细胞由一方细胞核与另一方细胞质组成,可能发育为核质异源植株➢融合细胞由双方胞质与一方核或再附加少量他方染色体或D N A构成；➢原生质体融合后两个细胞核尚末融合时就过早地被新出现的细胞壁分开.以后它们各自分生长成嵌合植株.Ⅲ.杂合体的鉴别与筛选化互补、生长互补.第四章发酵工程一、发酵工程的含义与主要内容1、定义：发酵工程是生物技术的重要组成部分,是生物技术产业化的重要环节.它将微生物学、生物化学和化学工程学的基本原理有机结合起来,是一门利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术,由于它以培养微生物为主,所以又称微生物工程.2、主要内容：包括生产菌种的选育、发酵条件的优化和控制、反应器的设计与产物的分离、提取与精制等.〔填空〕二、发酵工程概况1、主要的发酵类型：〔填空〕1〕微生物菌体发酵2〕微生物酶发酵3〕微生物代谢产物发酵4〕微生物转化发酵5〕生物工程细胞的发酵2、发酵技术的特点：1）微生物的生长特点➢发酵工程所利用的微生物主要是细菌、放线菌,酵母菌和霉菌➢对周围环境的温度、压强、渗透压、酸碱度等条件有极大的适应能力；➢有极强的消化能力；➢有极强的繁殖能力；➢种类多、产酶的品种多,生产容易、成本低.2〕发酵技术的特点➢发酵过程以生物体的自动调节方式进行,数十个反应过程能够象单一反应一样,在发酵设备中一次完成；➢反应通常在常温常压下进行,条件温和,能耗少,设备较简单；➢原料通常以蜜糖、淀粉等碳水化合物为主,可以是农副产品、工业废水或可再生资源〔植物秸秆、木屑等〕；➢容易生产复杂的高分子化合物,能高度选择地在复杂化合物的特定部位进行氧化、还原、官能团引入等反应；➢发酵过程中需要防止杂菌污染、设备需要进行严格的清洗、灭菌,空气需要过滤等.3、发酵工程的应用发酵工程广泛应用在医药工业、食品工业、能源工业、化学工业、冶金工业、农牧业、环境保护等行业中,而且发挥越来越重要的作用.三、微生物发酵过程1、发酵方法的类别厌氧性发酵根据微生物的种类分类好氧性发酵兼性发酵闭发酵根据培养基的物理性状分类固体发酵液体发酵2、工业生产常用微生物：细菌、放线菌、酵母菌、霉菌和其他微生物〔担子菌、藻类〕3、培养基1〕培养基的种类：孢子培养基、种子培养基和发酵培养基.子培养基是制备孢子用的.生产中常用的孢子培养基有麸皮培养基、大〔小〕米培养基,由葡萄糖〔或淀粉〕、无机盐、蛋白胨等配制成的琼脂斜面培养基等.供孢子发芽和菌体生长繁殖用的.常用的原料有葡萄糖、糊精、蛋白胨、玉米浆、酵母粉等,培养基的成分随菌种而改变.酵培养基是供菌体生长繁殖和合成大量代谢产物用的,要求此种培养基的组成丰富完整,营养成分浓度和粘度适中,利于菌体的生长,进而合成大量的代谢产物.2〕酵培养基的组成：碳源、氮源、无机盐和微量元素、生长因子、水和产物形成的诱导物、前体和促进剂4、发酵的一般过程〔上、中、下游过程简要论述〕1〕上游工程➢菌种的分离、纯化与选育➢菌种斜面培养➢种子扩大培养➢发酵罐的清洗、灭菌➢培养基的配置和灭菌等2〕中游工程➢微生物发酵与控制发酵是微生物合成大量产物的过程,是整个发酵工程的中心环节.包括分批发酵、半连续发酵和连续发酵、固体发酵和液体发酵等.影响发酵的因素很多,如温度、p H、通风、搅拌、罐压力等等,必须适当地控制影响发酵的各种条件,掌握发酵的动态,并进行杂菌的检查和产物测定,使整个发酵过程顺利进行.3〕下游工程：➢发酵产物的分离、纯化和精制：发酵液的预处理和固液分离：目的是改善发酵液性质,以利于固液分离,常用酸化、加热和加絮凝剂等方法；提取：目的主要是浓缩,也起到对产物一定的纯化作用,常采用吸附法、离子交换法、沉淀法、萃取法、超滤法等；精制：进一步纯化发酵产物,可采用沉淀、超滤、层析等方法.成品加工：对获得产物进行最后的浓缩、无菌过滤和去热原、干燥、加稳定剂等.四、发酵操作方式与工艺控制1、发酵的操作方式〔问答,三种方式优缺点比较,需要加三种方式的概念〕1〕分批发酵：先将空罐杀菌,培养基装入发酵罐,接种之后进行培养,在培养过程中,培养基成分减少,微生物增殖.微生物周围的环境随时间而变化,是一种非稳态操作法.优缺点：此法不易染菌,但很难采用控制基质等浓度的方法来增大发酵生产能力.在分批发酵系统中,微生物具有典型的生长周期〔延滞期、指数生长期〔对数生长期〕、减速期、静止期或稳定期、衰亡期〕.目前多用在酒精、氨基酸、抗生素生产中.2〕连续发酵：在往发酵罐中连续供给新鲜培养基的同时,将含有微生物和产物的培养液,从发酵罐中连续放出,叫做连续培养法.优点：可以维持稳定的操作条件,有利于微生物的生长代谢,从而使产率和产品质量也保持相对的稳定；能够有效地实现机械化和自动化,降低劳动强度,减少操作人员与病原微生物和毒性产物接触的机会；减少设备清洗、准备和灭菌等非生产占有的时间,提高设备利用率,节省劳动力和工时；由于灭菌次数减少,使测量仪器探头的寿命得以延长；缺点：由于是开放系统,加上发酵周期长,容易造成杂菌污染；在长周期连续发酵中,微生物容易发生变异；对设备、仪器与控制元器件的技术要求较高；粘性丝状菌菌体容易附着在器壁上生长和在发酵液内结团,给连续发酵操作带来困难.3〕补料分批发酵：又称半连续发酵,是介于分批发酵和连续发酵之间的一种发酵技术,是指在微生物分批发酵中,以某种方式向培养系统补加一定物料的培养技术；优点：补料分批发酵既可以保证微生物生长的需要,又不造成不利的影响,从而达到提高产率的目的；补料分批发酵可以分为两种类型：单一补料分批发酵和反复补料分批发酵.2、发酵工艺控制:温度、p H值、溶解氧的浓度、种龄与接种量五、发酵设备〔了解〕1、定义：进行微生物深层培养的设备.2、应具备的条件：。
090208生物技术概论
《生物技术概论》课程（090208）教学大纲一、课程基本信息课程中文名称：生物技术概论课程代码：090208学分与学时：4.0学分72学时课程性质：专业必修授课对象：生物技术及应用专业二、课程教学目标与任务《生物技术概论》是理、工、农科院校本、专科生物技术专业、生物科学专业的一门非常重要专业必修课，也可作为非生物学专业的选修课。
通过本课程的学习，使学生掌握生物工程（基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程及蛋白质工程）技术的含义、原理、操作方法及应用，为今后进一步的学习、科研或工作打下重要的理论基础。
本课程的教学任务：使学生理解和掌握基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程及蛋白质工程的基本原理，了解当今生物技术领域的应用现状及研究热点，了解生物技术对社会、文化、道德、伦理等的影响。
三、学时安排课程内容与学时分配表四、课程教学内容及基本要求第一章绪论教学目的：介绍生物技术的特点及其发展筒史，现代生物技术的主要应用及其对人类社会发展的影响，现代生物技术的各项技术及其与其他学科的相互关系，引用各种资料激发学生对本门课程的学习兴趣。
基本要求：了解生物技术的含义、特点及其发展筒史，了解现代生物技术的各项技术及其与其他学科的相互关系。
了解现代生物技术的主要应用及其对人类社会发展的影响。
重点与难点：生物技术的含义、特点；现代生物技术的各项技术及其与其他学科的相互关系。
教学方法：以课堂讲授为主。
教学内容：一、现代生物技术的概念二、生物技术发展简史三、现代生物技术的主要应用第二章基因工程教学目的：介绍基因工程基本原理和基本操作过程，为进一步学习生物技术相关知识和从事基因工程工作打下基础，通过讲解使学生对基因工程的发展动态有初步的了解。
基本要求：了解基因工程基本原理和基本操作过程；并初步了解基因工程的发展动态；掌握基因工程的基本操作技术、酶学、载体、目的基因、基因导入受体细胞的方法、基因的分离与鉴定。
重点与难点：基因工程的基本操作技术、酶学、载体、目的基因、基因导入受体细胞的方法、基因的分离与鉴定。
生物技术概论
生物技术概论
课程代码：81912000
课程名称：生物技术概论
英文名称：Introduction to biotechnology
学分：2 开课学期：循环开设
授课对象：全校本科学生先修课程：
课程主任：朱启忠教授
课程简介：
本课程将简单介绍生物技术的概念、原理、研究方法、发展方向及其应用领域。
课程共分12个专题讲座，内容涉及基因工程、细胞工程、发酵工程及生物技术在农业、食品、医药、能源、环境保护等领域中的应用。
实践教学环节：
课程考核：
课程最终成绩=平时成绩*40%+期末考试成绩*60%；
平时成绩由出勤率、习题的完成情况决定；
期末考试采取开卷考试。
指定教材：
[1]宋思扬，楼士林编.《生物技术概论》. 科学出版社, 2007年8月, 第三版.
参考书目：
[1]郑平等译. 生物技术概论. 科学出版社. 2006, 第四版, 翻译版.
[2]宋思扬，楼士林编.《生物技术概论》. 科学出版社, 2003, 第二版.。
《生物技术概论》教学大纲(精)
《生物技术概论》教学大纲一，简介本课程以宋思扬主编《生物技术概论》为教程，用通俗易懂的方式介绍各项生物技术的基本原理和基本知识，是非生物学专业的本科生能够了解生物技术基本知识框架，促进其他学科的本科生对生物技术的关注，促进化学，物理，数学，地理等专业学生从事与生物技术相关的工作，促进文科有关专业的学生了解生物技术的基本知识，了解生物学对社会，文化，道德，伦理等的影响。
二，主要参考书：⒈宋思扬，楼士林，《生物技术概论》，1999，北京，科学出版社⒉马大龙，《生物技术制药》，2001，北京，科学出版社⒊莽克强，《农业生物工程》，1998，北京，化学工业出版社⒋翟礼嘉，顾红雅，胡苹等，《现代生物技术概论》，1998，北京，高等教育出版社三，主要内容：第一章生物技术总论（2学时）1．1 生物技术的含义1．2 生物技术发展简史1．3 生物技术对经济社会发展的影响第二章基因工程（6学时）2．1 核酸的1核酸的结构和功能2．2 基因工程工具酶2．3 基因克隆载体2．4 目的基因2．5 目的基因导入受提细胞2．6 克隆的筛选2．7 基因工程进展隆的7基因工程进展第三章细胞工程（4学时）3．1 细胞工程的基本知识3．2 植物细胞工程3．3 动物细胞工程3．4 微生物细胞工程第四章发酵工程（5学时）4．1 发酵工程基本知识4．2 发酵过程的工艺控制4．3 发酵设备概述4．4发酵产物的加工4．5发酵工业概况第五章酶工程（5学时）5．1 酶的基本知识5．2 酶的发酵生产和分离纯化5．3酶分子的改造5．4酶和细胞的固定化第六章生物技术与农业（3学时）6．1 植物生物技术6．2 动物生物技术第七章生物技术与食品7．1 生物技术与食品加工7．2 生物技术与食品检验第八章生物技术与医疗（5学时）8．1 生物技术与疫苗8．2 生物技术与疾病诊断8．3生物技术与生物制药8．4基因治疗8．5人类基因组计划第九章生物技术与能源（2学时）9．1 微生物与石油开发9．2 生物技术与新能源第十章生物技术与环境（4学时）10．1 生物技术与污水处理大气净化10．2 基因工程与污染治理10．3 生物技术与环境监测10．4 生物技术的安全性及对社会的影响共计36学时四，任课教师简介：杨建雄，男，1954年生，生命科学学院生化与分子生物学专业教授，高校教龄23年，多年承担本科生《生物化学与分子生物学》，《营养与食品卫生学》，《食品生物化学》等课程，研究生《生物化学与分子生物学技术》，《高级生物化学》等课程，出版的著作有：《生物化学简明教程》（高等教育出版社，1999），《生物化学与分子生物学实验技术教程》（科学出版社，2002），《人体营养与食品卫生》（陕西教育出版社，1992），曾任教育部生物化学与分子生物学教学指导组成员，生命科学学院副院长，现任陕西省生物化学学会常务理事，校教学指导委员会委员，生科院教学直到委员会委员，生物化学与分子生物学教研室主任。
生物技术概论教学大纲
生物技术概论教学大纲一、课程基本信息课程名称：生物技术概论课程类别：专业基础课课程学分：X学分课程总学时：X学时授课对象：专业名称年级二、课程教学目标通过本课程的学习，使学生系统地了解生物技术的基本概念、原理、方法和应用领域，掌握生物技术的核心知识和技能，培养学生的创新思维和实践能力，为学生进一步学习生物技术相关专业课程和从事生物技术相关工作奠定基础。
具体目标包括：1、使学生了解生物技术的发展历程、现状和趋势，以及生物技术在社会经济发展中的地位和作用。
2、让学生掌握生物技术的基本原理和方法，包括基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质工程和酶工程等。
3、培养学生运用生物技术知识解决实际问题的能力，提高学生的实验设计和操作能力。
4、激发学生对生物技术的兴趣和创新意识，培养学生的科学素养和团队合作精神。
三、课程教学内容与学时分配（一）生物技术概述（4 学时）1、生物技术的定义和范畴2、生物技术的发展历程3、生物技术的应用领域（二）基因工程（8 学时）1、基因工程的基本原理基因的结构与功能DNA 重组技术2、基因工程的工具酶限制性内切酶DNA 连接酶其他工具酶3、基因工程的载体质粒载体噬菌体载体病毒载体4、目的基因的获取从基因组中获取通过反转录获取人工合成5、基因工程的基本操作步骤目的基因与载体的连接重组 DNA 导入受体细胞重组体的筛选与鉴定（三）细胞工程（8 学时）1、细胞工程的基本概念和原理细胞全能性细胞分化2、植物细胞工程植物组织培养植物体细胞杂交植物细胞工程的应用3、动物细胞工程动物细胞培养动物细胞融合单克隆抗体技术动物细胞核移植动物细胞工程的应用（四）发酵工程（8 学时）1、发酵工程的基本原理微生物的生长代谢发酵动力学2、发酵工程的工艺流程培养基的制备灭菌与接种发酵过程的控制产物的分离与提取3、发酵工程的主要设备发酵罐辅助设备4、发酵工程的应用食品发酵医药发酵环境保护（五）蛋白质工程和酶工程（6 学时）1、蛋白质工程蛋白质工程的基本原理蛋白质的结构与功能蛋白质工程的操作步骤蛋白质工程的应用2、酶工程酶的基本概念和特性酶的生产与分离纯化酶的固定化技术酶工程的应用（六）生物技术的安全性与伦理问题（4 学时）1、生物技术的安全性转基因生物的安全性生物实验室的安全2、生物技术的伦理问题克隆技术的伦理问题基因治疗的伦理问题（七）生物技术的应用实例与展望（4 学时）1、生物技术在农业、医药、工业等领域的应用实例2、生物技术的发展展望四、课程教学方法1、课堂讲授采用多媒体教学手段，结合实例和图片，讲解生物技术的基本概念、原理和方法。
生物技术概论课程说明
生物技术概论课程说明生物技术概论课程是一门介绍生物技术基本知识和应用的课程，在课程中，学生将学习到与生物技术相关的基础理论和技术方法，了解生物技术在农业、医学和环境保护等领域的应用，以及相关的伦理和法律问题。
本文将对该课程的大致内容进行说明。
一、导论在本节中，我们将介绍生物技术的定义、历史背景以及其在当今社会中的重要性。
学生将了解到生物技术对人类生活和社会发展的积极影响，以及生物技术的潜在风险和道德问题。
二、基础理论本节将重点介绍生物技术的基础理论。
学生将学习到分子生物学、基因组学、细胞生物学等相关基础概念和原理。
我们将深入探讨DNA 结构与功能，基因表达调控，以及蛋白质合成等基本生物学过程。
三、主要技术方法在这一部分，我们将介绍一些重要的生物技术方法。
学生将学习到基因克隆、重组DNA技术、PCR扩增、基因测序等实验技术，并了解这些技术在研究和应用中的具体操作步骤和原理。
四、生物技术在农业中的应用本节将重点介绍生物技术在农业领域的应用。
学生将了解到转基因作物的培育与应用，以及农业生物技术在抗病虫害、提高农产品产量和改良品质等方面的作用。
我们还将探讨农业生物技术的环境影响和风险评估。
五、生物技术在医学中的应用本节将介绍生物技术在医学领域的应用。
学生将了解到生物制药技术、基因诊断和基因治疗等方面的进展和应用。
我们还将深入讨论细胞体外培养技术、干细胞研究和克隆技术在医学中的应用前景。
六、生物技术的伦理与法律问题在本节中，我们将探讨生物技术所带来的伦理和法律问题。
学生将了解到生物技术与个人隐私、知情同意和动物福利等伦理问题的关系，并学习到生物技术相关的法律法规和规范。
我们还将讨论生物技术的道德边界和社会责任。
七、课程设计与实践在这一部分，我们将介绍生物技术概论课程的设计和实践。
学生将了解到该课程的教学目标和学习方法，并参与一些小型实验和实践任务，以提高实际操作技能和团队合作能力。
此外，学生还将进行文献阅读和课堂讨论，以加深对生物技术的理解。
生物技术概论(高立图书)
生物技術概論(高立圖書)
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5.3.2 治療性蛋白質
圖5.9 使用細菌生產人類胰島素的過程。
生物技術概論(高立圖書)
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5.3.2 治療性蛋白質
表5.1 來自重組型細菌的治療型蛋白質
蛋白質
功能
醫學應用性
DNase
分解DNA的酵素
治療纖維囊腫病變病患
紅血球生成素 激發紅細胞的生產過程 使用於治療罹患貧血症 ( 低紅血球細胞數量 ) 的病患
生物技術概論(高立圖書)
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5.4 疫苗
病原菌(pathogens) 接種(vaccination) DPT疫苗(DPT vaccine) MMR[ 麻疹(measles)、流行性腮腺炎(mumps)、與
德國麻疹(rubella)] 疫苗 OPV[ 口服小兒麻痺症疫苗(oral polio vaccine)]
生物技術概論(高立圖書)
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5.1 微生物的構造
球菌(cocci) 桿菌(bacilli)
圖 5.1 細菌的外形。
生物技術概論(高立圖書)
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5.1 微生物的構造
圖5.2 培養中的細菌。
生物技術概論(高立圖書)
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5.1.1 酵母菌也是重要的微生物
酵母菌 (yeast) 真菌 (fungi) 好氧狀態 (aerobic condition) 厭氧狀態 (anaerobic condition) 批次製程 (batch process)
人類疾病症狀
萊姆病 眼睛傳染病，生殖器官 – 泌尿道傳染病 ( 亦即，骨盆腔發炎疾病 ) 嚴重性食物傳染病 ( 腹瀉 ) 孩童的嚴重傳染病 ( 眼睛、喉嚨、和耳朵的傳染病，腦膜炎 ) 胃 ( 胃黏膜 ) 潰瘍 李氏桿菌症 ( 嚴重性食物傳染病 ) 結核病 腦膜炎和血液傳染病 肺炎，慢性肺傳染病 斑疹傷寒 地中海型斑疹熱 急性 ( 短期 ) 呼吸道感染 鼠疫 霍亂 ( 腹瀉疾病 )
生物技术概论第二版课程设计
生物技术概论第二版课程设计一、背景与目的生物技术是一个快速发展的跨学科领域，涉及生物、化学、物理、计算机等多个学科。
生物技术在农业、医疗、环保等领域都有广泛应用。
因此，生物技术概论是大学生物科技类学生必修的专业课程。
本课程设计旨在深入学习生物技术的基本理论和实践应用，培养学生掌握生物技术实验的基本操作能力和科学研究的思维方式。
二、课程教学内容1.生物技术概论的概念、发展、意义及应用领域；2.生物化学实验技术的基础知识、实验方法和测定技术；3.分子生物学实验技术的基础知识、实验方法和测定技术；4.细胞生物学实验技术的基础知识、实验方法和测定技术。
三、课程设计方法1.通过理论讲授和实验操作相结合的教学方式，让学生在理论和实践中逐步掌握实验操作技能和科研思维；2.将实验操作细化为操作步骤，引导学生对每个步骤进行深入思考和理解，避免了对实验原理的浅显理解；3.设计适当的实验操作实践，让学生在课程学习过程中得到亲身体验，从而更深入准确地理解相关的知识。
四、课程设计实施流程第一阶段：理论学习•第1周：生物技术的概念、意义及应用领域；•第2周：生物化学实验技术的基础知识、实验方法和测定技术；•第3周：分子生物学实验技术的基础知识、实验方法和测定技术；•第4周：细胞生物学实验技术的基础知识、实验方法和测定技术。
第二阶段：实验操作•第5周：细菌转化实验（分子生物学实验技术）；•第6周：质粒DNA提取实验（分子生物学实验技术）；•第7周：过滤法制备细胞基质基板（细胞生物学实验技术）；•第8周：细胞培养实验（细胞生物学实验技术）。
第三阶段：实验报告撰写•第9周：实验数据分析、报告格式；•第10周：课程总结。
五、教学方法•理论讲授：使用幻灯片以及讲解录像的形式，引导学生全面了解生物技术的概念和相关知识；•实验操作：教师演示实验操作，学生进行操作，引导学生思考操作步骤，掌握实验操作技能；•实验报告：让学生从实验操作的每个步骤、实验数据等方面全面思考并撰写实验报告，加深对于实验原理和应用的理解。
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《生物技术概论》课程大纲课程代码：课程学分：2课程总学时：28适用专业：生物科学一、课程概述（一）课程的性质：生物技术概论是由一门多学科综合而成的边缘学科，包括了微生物学、生物化学、细胞生物学、免疫学和育种技术等几乎所有与生命科学有关的学科，特别是现代分子生物学的最新理论成就更是生物技术发展的基础。
本课程为农学专业本科学生开设的专业基础课，为后续专业课程学习打下基础。
（二）设计理念与开发思路：本课程的主要任务是：使学生熟悉生物技术的基本原理、技术和方法，了解生物技术在农业、食品、人类健康、能源及环境诸方面的作用和成果，认识生物技术对人类社会生活产生的深刻影响，进一步了解国内外生物技术发明创新保护与生物安全性政策微生物学是生物科学专业的主干课，是生物科学专业学生必须具备的基础知识。
二、课程目标通过本课程的学习，应使学生达到下列基本要求：1．认识生物技术的概念、种类及其对经济社会发展的影响；2．熟悉生物技术五大工程的原理、技术和方法；3．了解生物技术在农业及其它领域的应用和成果；4．了解国内外生物技术发明创新保护与生物安全性政策法规。
三、课程内容与要求（一）生物技术总论生物技术的含义、特点和特征；生物技术的发展史；生物技术各项技术的概念及其相互关系；生物技术的应用领域及其对人类社会发展的影响。
本章重点：生物技术的含义、特点和特征（六高特征），生物技术各项技术的概念，生物技术在社会、经济和人类生活中的重要性。
本章难点：生物技术各项技术之间的相互关系。
教学要求：通过课堂讲授，使学生理解生物技术的含义，明确生物技术的特点和特征，识记生物技术所包含的五大工程概念，了解生物技术包含的各工程之间的相互关系，进而使学生明确本课程学习的目的和重要性。
思考题：1．概念识记：生物技术基因工程细胞工程发酵工程酶工程蛋白质工程2．什么是生物技术，它包括哪些基本的内容?它对人类社会将产生怎么样的影响?3．现代生物技术作为一项高技术具有的“六高”特征是什么?4．为什么说生物技术是一门综合性学科，它与其他学科有什么关系?5．简要说明生物技术的发展史以及现代生物技术与传统生物技术的联系和区别。
6．生物技术的应用包括哪些领域?（二）基因工程基因工程诞生的理论基础和技术，基因工程的基本步骤，主要工具酶的作用机理和用途，基因载体的特点和用途，目的基因的来源及获得途径，PCR反应的原理和技术，受体细胞及其重组DNA导入技术，重组子的筛选和鉴定方法，基因工程应用领域及发展方向。
本章重点：基因工程的技术路线，主要工具酶的催化机理和用途，常用载体的特点和用途，目的基因克隆的途径和方法，重组DNA导入受体细胞的途径，重组克隆的筛选与鉴定方法。
本章难点：目的基因克隆的途径和方法，重组克隆的筛选与鉴定方法。
教学要求：通过课堂讲授，并辅以多媒体课件演示手段，使学生了解基因工程的基本概念、理论、步骤和技术，熟悉主要工具酶的作用机理和用途，明确基因载体的作用和用途，理解基因分离克隆的策略和基本方法，掌握PCR、载体构建、外源基因导入受体细胞和重组子筛选鉴定等技术，并对基因工程的应用及其发展方向有一定的认识。
思考题：1．概念识记：基因启动子终止子开放阅读框外显子内含子限制性内切核酸酶同裂酶同尾酶 DNA连接酶粘性末端星号活性 PCR引物 DNA连接酶基因克隆载体复制子T－载体基因组文库 cDNA文库α互补分子杂交 Southern印迹杂交 Northern印迹杂交Western印迹杂交2．简述基因工程诞生的理论和技术。
3．简述基因工程研究的基本技术路线。
4．简述PCR的原理和基本过程。
5．简述限制性内切核酸酶和DNA连接酶的作用机制。
6．根据来源划分，基因克隆载体有哪几种类型？7．在什么情况下最好使用质粒载体或λ噬菌体载体或Cosmid载体?8．简述定位整合克隆载体的应用价值。
9．简述各种特殊用途克隆载体的特点。
10．根据启动子的特点，可以将载体划分为哪几种类型？有何特点？10．从cDNA文库和基因组文库中获得的目的基因有什么不同?11．如何采用PCR技术从生物材料中分离出目的基因?12．什么样的细胞可用作受体细胞?，13．阐述外源基因转入受体细胞的各种途径。
14．筛选克隆子有哪些方法?15．阐述基因工程的科学意义和应用价值。
（三）细胞工程细胞工程基本知识，细胞工程基本操作技术，植物细胞工程，动物细胞工程，微生物细胞工程。
本章重点：体细胞杂交，细胞核移植，细胞器移植，植物组织培养，单倍体植物的培养，合子胚培养，植物茎尖脱毒的原理和技术，动物细胞克隆技术，微生物原生质体融合技术。
本章难点：体细胞杂交，细胞核移植，植物的花药培养和花粉培养，植物脱毒的原理和技术，动物单克隆抗体。
教学要求：通过课堂讲授，结合多媒体课件演示，了解植物细胞及微生物细胞的原生质体制备和细胞融合方法，掌握动植物细胞及组织的培养方法和基本要领，熟悉动物体细胞克隆的基本程序。
思考题：1．概念识记：细胞融合去分化胚状体细胞固定化单倍体花药培养花粉培养细胞核移植干细胞1．细胞工程的理论基础是什么？2．如何从植物细胞培养中获得较高的次生代谢物产量?3．单倍体植株形单体弱，为什么还有不少科学家热衷于诱发产生单倍体植株?4．什么是植物原生质体?如何制备植物原生质体和进行原生质体的融合?5．人工种子包括哪几部分?如何制备人工种子?6．利用茎尖分生组织培养脱除植物病毒的原理。
7．为什么用于繁殖的组培技术要尽量避免使用外源激素？8．通过离体培养获得单倍体的途径有哪些？9．花药培养与花粉培养有什么不同？10．花培中再生植株的形成途径与再生植株倍性有何关系？11．如何获得能在体外大量生长、分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞克隆?12．如何用体细胞克隆出一只哺乳动物?克隆动物有什么积极意义?13．开展干细胞研究对人类有何积极的意义?14．有什么方法可以分别去除革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌和真菌的细胞壁?（四）发酵工程发酵工程的基本原理，发酵常用微生物和生产菌种的培养技术，发酵技术的特点及应用，发酵培养基的种类、组成和配制，发酵的基本程序，发酵的工艺控制，发酵设备，发酵类型，发酵反应器的设计原则和性能评价，发酵反应器的操作基本要求，发酵液的预处理和固液分离，发酵产物的提取和精制，发酵工程的应用事例。
本章重点：发酵微生物和生产菌种的培养技术，发酵的基本过程及工艺控制理论，发酵产品的分离精制。
本章难点：生产菌种的选育方法，发酵培养基的种类、组成和配制，发酵产物的加工。
教学要求：通过课堂讲授和多媒体课件演示，使学生了解发酵工程的基本内容和基本原理，掌握发酵培养基组成、配制及发酵菌种的培养，了解发酵类型和工艺控制，熟悉发酵设备以及发酵产物的分离提取和精制过程。
思考题：1．概念识记：好氧性发酵厌氧性发酵分批发酵连续发酵补料分批发酵沉淀法2．发酵技术的特点有哪些？3．微生物发酵产物有哪几种类型?4．发酵常用微生物有哪些种类？5．简述发酵的一般过程。
6．发酵工业中的培养基可分为哪几种类型？发酵培养基由哪些成分组成?7．比较分批发酵、连续发酵和补料分批发酵的优缺点。
8．下游处理过程分为哪几个步骤?相应的分离方法有哪些?9．简述青霉素、谷氨酸和维生素C的生产工艺。
（五）酶工程酶的基础知识，酶的发酵生产和分离纯化，酶的固定化技术，酶的修饰与改造，酶反应器和生物传感器的原理及应用等。
本章重点：优良产酶菌种的筛选，基因工程菌（细胞）的构建。
本章难点：基因工程菌（细胞）的构建、酶分子的改造和酶固定化技术原理。
教学要求：通过课堂讲授和多媒体课件演示，使学生了解酶的基础知识，熟悉发酵生产和发酵产品分离纯化的基本流程，认识对酶的固定化、酶的修饰改造和主要酶反应器类型，了解生物传感器及酶对现代人类生活的影响。
思考题：1．概念识记：酶分子修饰杂交酶亲和层析酶的比活力固定化酶酶反应器生物传感器2．酶工程包含哪些内容？3．酶有何特性?4．为什么要进行酶的分子修饰？如何进行酶分子的修饰？5．酶固定化方法有哪些？各有何优缺点?6．生物传感器有何用途?（六）蛋白质工程蛋白质工程的基础理论，蛋白质工程的基本原理、技术和工艺，基因工程技术在蛋白质工程中的应用，蛋白质组学。
本章重点：蛋白质工程的研究策略，蛋白质全新设计，改变现有蛋白质的结构的方法。
本章难点：蛋白质结构设计，改变蛋白质结构的方法。
教学要求：：通过课堂讲授，并辅以多媒体课件演示，使学生了解蛋白质结构、蛋白质分子设计和蛋白质修饰和表达等的基本原理，熟悉如何利用蛋白质工程技术和其他相关技术获得更加符合人类需求且比天然蛋白质更优良的蛋白质的策略。
思考题：1．概念识记：基因的人工定点突变蛋白质组学2．简单叙述蛋白质结构的基本组件。
3．蛋白质工程的基本任务是什么？4．简单描述反向生物学的途径。
5．举例说明对现有蛋白质进行改造的主要方法及其应用。
（七）生物技术与农业生物技术在农业中的应用领域，生物技术在种植业中应用的成果和发展方向，生物技术在养殖业中的应用成果和发展方向。
本章重点：植物组织培养技术在农业上的应用，体细胞杂交在植物育种中的应用，植物细胞培养及次生代谢物的生产，植物转基因育种，农作物分子标记辅助育种，水稻基因组计划。
动物转基因技术与分子育种，动物繁殖新技术，生物技术在动物饲料工业上的应用，畜禽基因工程疫苗，动物生物反应器，核移植技术及其在养殖业中的应用，胚胎干细胞技术及其在养殖业中的应用。
本章难点：基因工程技术在作物改良中应用的策略和方法，体细胞杂交在植物育种中应用的策略和方法，农作物分子标记辅助育种的原理和方法，动物细胞克隆和胚胎移植技术。
教学要求：通过课堂讲授，结合多媒体课件演示，使学生了解现代生物技术在农业生产中应用领域和成果，熟悉转基因技术、细胞培养与次生代谢物生产技术、快繁技术以及动物育种、生产和繁殖中的生物技术。
思考题：1．概念识记：Bt基因生物农药显微注射法胚胎移植体外胚胎生产胚胎分割性别控制技术基因工程疫苗生物反应器2．现代农业生物技术与传统农业技术相比有何突出优越性?试举例说明。
3．植物转基因常用的外源基因导入方法有哪些?各有何优缺点?4．基因工程抗虫棉已大面积应用于生产，同时也造成食棉昆虫的耐受性，如何看待这个问题?并提出解决问题的途径。
5．简述开展水稻基因组计划的意义。
6．动物转基因常用的外源基因导入方法有哪些?各有何优缺点?7．动物胚胎工程的主要技术包括哪些方面?8．生物技术在动物饲料工业上有哪些应用?9．畜禽基因工程疫苗有哪些类型?10．何谓动物生物反应器?其应用前景如何?11．核移植技术将来在动物生产上的应用上有哪些主要方面?11．干细胞技术在动物生产上应用前景如何?（八）生物技术与食品生物技术在食品加工中的应用，生物技术在食品检验中的应用，转基因食品的安全性评价，现代生物技术在食品工业上的应用方向。