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内容摘要：

（二）教学内容 第一节 转基因生物外源基因的表达 1．主要问题： 原核真核生物外源基因表达系统，外源基因对转基因生物遗传的影响，外源基因表达的主要因素及其调控策略。 2．基本概念和知识点： 原核、真核基因表达系统，原核生物基因表达操纵子，真核生物基因表达调控原件，基因沉默、外源基因的逃逸，反以 RNA，基因敲除。 RNA 干涉。 3．问题与应用（能力要求）： 需要砸实的分子生物学知识，这方面 的内容学生难以理解，但加深概念的理解，注重讲抽象的理论形象化，简单化。 第二节 转基因生物安全性及其分析评估 1．主要内容：转基因生物安全性及其评价，安全性评价的等级及其管理规则。 2．基本概念和知识点：生物安全的概念，安全性评价原则、等级、内容，中国生物安全管理规则 3．问题与应用（能力要求）：这节内容相对简单，学生重在对安全性的认识。 （三）课后练习 1．原核、真核生物表达系统的差异。 2．常用的真核基因表达系统有那些。 3 影响外源基因表达三因素有那些，可以通过那些系统进行调控 ? 4．生物安全性的主要性 有那些。 （四）教学方法与手段 以课堂讲授为主，结合转基因生物在日常生活的不同。 12 第八章 基因组学与基因工程 （一）目的与要求 1．了解基因组、蛋白质组概念，人类基因组计划、植物基因组计划的最新研究进展及其应用前景。 2．了解基因芯片的概念及其在基因组方面的应用。 （二）教学内容 第一节 基因组学概况 1．主要内容：基因组学概念，基因组图谱的构建，功能基因组学、蛋白质组学。 2．基本概念和知识点：基因组学、蛋白质组学、遗传图谱、物理图谱。 3．问题与应用（能力要求）：本节注重在与功能的理解和认识， 应用前景的认识。 第二节 主要生物基因组研究进展 1．主要内容：人类基因组计划、植物基因组研究进展、微生物基因组研究进展。 2．基本概念和知识点：人类基因组， 水稻基因组遗传图谱构建。 3．问题与应用（能力要求）：通过本节学习学生了解基因组计划的主要性和生物方面的研究进展。 第三节 基因组工程 1．主要内容：基因组工程概念及其在方法学上的差异，主要应用前景。 2．基本概念和知识点：基因组工程，基因组工程揭示遗传方法学的基础。 3．问题与应用（能力要求）：内容教易掌握，学生可自学，教师对知识难点再进行讲解。 第 四节 生物芯片 1．主要内容：基因芯片蛋白质芯片。 2．基本概念和知识点：基因芯片概念，基因芯片的制备方法，基因芯片的应用， 蛋白质芯片原理。 3．问题与应用（能力要求）：该节内容需要相关的分子生物学基因工程基础知识 13 通过该节的学习使学生了解基因芯片的相关知识和应用领域。 （三）课后练习 1． 何谓基因组学，主要包括那些内容 ? 2. 何谓蛋白质 组学，它与基因组学有何关系。 3. 简述人类基因组计划及主要研究进展。 4. 简述水稻基因组和酵母基因组研究进展。 5. 何谓基因组工程。 基因组工程与基因工程 的主要差异是什么。 6. 何谓基因芯片。 他有那些主要应用。 （四）教学方法与手段 以课堂讲授为主， 对一些概念性的知识点引导学生自学，并上网查阅相关的内容，增加对该知识点的理解 第九章 生物信息学 （一）目的与要求 1．了解生物信息学的基本概念，分子生物信息的主要数据库及其特点。 2. 掌握信息学数据的查询和搜索方法以及生物信息学在基因组分析。 生物芯片、 药物设计和农业等方面的主要应用 （二）教学内容 第一节 生物信息学的基本概念 1．主要内容：生物信息学概念，相关知识点 2．基本概念和知识点：生物信息 学概念，基因组信息和生物信息学的主要内容， 生物信息学应用。 3．问题与应用（能力要求）：通过该节的学习使学生了解什么使生物信息学，生 物信息学包括的主要内容和应用以及和相关学科的关系。 第二节 分子生物信息数据库及其分析 1．主要内容：分子生物信息数据库，数据库的查询与搜索。 2．基本概念和知识点：基因组数据库，核酸及蛋白质数据库，生物大分子三维空 14 间结构数据库，二次数据库，数据库的查询和搜索。 3．问题与应用（能力要求）：该节相对较为抽象，数据库的查询和搜索都要在网 上完成，需通过多媒体演示增加学生对该 知识的了解，通过本知识的学习使学 生掌握 SRS， GDB,NCBI， PIR 等常用的数据库的查询和搜索方法。 第三节 生物信息学的主要应用 1．主要内容：基因组测序中的信息分析，新基因和单核苷酸多肽性的发现与鉴定，非编码区信息结构分析，遗传密码的起源和生物进化研究，完整基因组的比较研究等。 2．基本概念和知识点：单核苷酸多肽性发现与鉴定，非编码区结构分析。 大规模 基因功能表达谱的分析，蛋白质结构预测分析，生物信息学在基因芯片和育种 上的应用。 3．问题与应用（能力要求）：该节内容繁多，对专业基础知识的要求较高，学生 的具备一定的分子生物学和基因工程的理论基础知识 ，通过该节的学习使学生 对这方面的知识有所了解。 第四节 生物技术方面的保护 1．主要内容：专利保护，商业秘密，植物育种这的权益。 2．基本概念和知识点：了解生物技术发明和专利保护的意义和必要性。 3．问题与应用（能力要求）：该节内容简单，学生可在教师的引导下自学完成。 （三）课后练习 1. 何谓生物信息学。 发展经历。 2. 分子生物信息学数据库主要有那些。 3. 核酸和蛋白质数据库主要有 那几种。 各有何特点。 4. 如何进行生物信息学数据库的查询和搜索。 5. 生物信息学的应用领域。 6. 生物技术发明保护的主要形式有那些。 各有何缺点。 （四）教学方法与手段 以课堂讲授和多媒体演示为主，对一些概念性的知识点引导学生自学，并上网 15 查阅相关的内容， 进行分组讨论， 增加对该知识点的理解。 第十章 生物反应器技术 （一）目的与要求 1．了解微生物细胞、植物细胞、动物细胞在生物反应器培养中的技术。 2. 认识活体生物反应器，转基因植物和动物的操作原理、培养特点和应用 前景。 （二）教学内容 第一节 生物 反应器基础 1．主要内容：质量、热量和动量传递过程、生物反应器培养过程实质。 2．基本概念和知识点：生化过程中的“三传一反”，分子水平遗传特性调节、细 胞水平的代谢调节、工程水平的传递特性调节。 3．问题与应用（能力要求）：该节内容简单，学生可在教师的引导下自学完成， 课后进行分组讨论加深了解。 第二节 微生物培养反应器技术 1．主要内容：微生物培养环境与营养，微生物培养生物反应器，微生物培养应用。 2．基本概念和知识点：微生物培养环境条件和营养元素，生物反应器的类型。 3．问题与应用（能力要求）：该节内容 简单，和部分发酵工程的内容类统学生可 在教师的引导下结合自学完成。 第三节 植物细胞培养生物反应器技术 1．主要内容：植物细胞培养特征，植物细胞生物反应器，植物细胞培养的应用。 2．基本概念和知识点：植物细胞培养的特点、细胞培养营养元素，植物细胞培养 生物反应器的类型、应用。 3．问题与应用（能力要求）：以课堂讲授为主，学生可在教师的引导下自学部分 内容。 第四节 动物细胞培养生物反应器技术 16 1．主要内容：动物细胞培养特征，动物细胞生物反应器，动物细胞培养的应用。 2．基本概念和知识点：动物细胞培养的特点 、细胞培养营养元素，动物细胞培养 生物反应器的类型、应用。 3．问题与应用（能力要求）：以课堂讲授为主，自学部。