（草业科学专业四年制本科）
一、课程基本信息
课程名称 课程代码 总 学 时 预修课程 中文名称 英文名称 020226 40 讲课 课程类型 34 植物生物技术 plant biotechnology 专业选修课 实验（实习） 遗传学 开课学期 6 第5学期 学分 2.5 二、课程的性质、地位和任务
植物生物技术是草业科学专业一门重要的选修课，也是一门重要的专业基础课，本课程涵盖学科范围广，综合性强，理论和实践教学结合紧密。课程的主要任务是：使学生掌握现代生物技术五大工程的基本概念和基本原理、基本操作技术；了解现代生物技术的前沿知识；系统掌握现代生物技术领域的主要方法；了解并熟悉现代生物技术在农业、食品、人类健康、能源、环境等各领域的实际应用；通过教学，让学生掌握现代生物技术的基本知识、原理和操作方法，培养学生创新思维、综合识分析和解决问题的能力，具备将理论技术与应用技术结合的能力，具备继续学习与持续发展的能力。为学生将来牧草育种学习及从事该领域科研、创业和实践工作奠定基础。
三、课程教学的基本要求
通过对本课程的学习，应使学生达到下列基本要求：
1. 掌握现代生物技术的基础知其目的主要是为植物育种学和生物类有关专业学科打基础；其任务是使学生掌握识和基本原理；
2. 掌握现代生物技术的基本操作方法和技能；
3. 了解现代生物技术在农业生产实践，特别是草业科学领域的应用
四、课程学时分配的建议
教学时数 课程内容 绪论 细胞工程 基因工程原理 蛋白质工程 讲 课 2 8 10 4 习题课 实验课 小 计 生物技术与农业 植物基因工程 生物技术与环境和能源 生物技术与安全 母液配制及培养基制作 植物外植体的消毒、接种和培养 植物DNA的提取以及琼脂糖凝胶电泳检测 总 计 2 3 3 2 2 2 34 2 6 40 五、课程的主要内容与教学要求
第一章 绪论
基本内容：包括生物技术的含义、生物技术发展简史 、生物技术对经济社会发展的影响、我国生物技术现状 、面临的问题 ；其中重点讲授：生物技术定义、种类及其相互关系 ，物技术的特点，生物技术对人类经济社会发展的影响
本章重点：生物技术定义、种类及其相互关系，生物技术的特点，生物技术对人类经济社会发展的影响。
本章难点：生物技术是一门综合性学科及与其它学科关系
教学要求：通过课堂教授使学生掌握理解掌握生物技术的定义、种类及其相互关系；了解生物技术的发展简史；认识生物技术对人类经济社会发展的影响，增强学习生物技术的兴趣。
习题与作业：
1、什么是生物技术？它包括那些内容？ 2、生物技术对人类产生什么样的影响？ 3、为什么说生物技术是一门综合性学科？ 4、生物技术的应用包括那些领域？
第二章 细胞工程
基本内容：包括细胞工程的基础知识与基本技术，其中重点讲授：细胞工程的概念及基本操作技术；植物组织培养的基本原理和方法；植物细胞培养、原生质体培养、体细胞杂交、花药和花粉培养、胚培养、人工种子以及植物脱毒的基础知识和操作技术。
本章重点：细胞工程的概念及基本操作技术；植物组织培养的基本原理和方法；植物细胞培养、人工种子、细胞融合的基本原理和方法。
本章难点：植物组织培养的基本原理和方法；植物细胞培养、人工种子、细胞融合的基本原理和方法 生物技术是一门综合性学科及与其它学科关系
教学要求：通过课堂教授使学生掌握细胞工程的概念及基本操作技术；了解植物细胞工程的研究进展与应用前景；掌握植物组织培养的基本原理和方法；掌握植物细胞培养、人工种子、细胞融合的基本原理和方法；了解植物组织培养在社会经济生活中的应用；
习题与作业：
1、如何从一片嫩叶经组织培养培育出众多的完整植株？ 2、如何从植物细胞培养中获得较高的次生代谢产物？ 3、为什么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？如何进行原生质体的融合？ 5、人工种子包括几部分？如何制备人工种子？ 6、.影响植物体细胞胚胎发生的因素有那些？
第三章 基因工程
基本内容：基因及基因工程的概念，基因工程诞生的理论基础，基因工程研究的主要内容，包括基因工程工具酶、基因克隆载体、目的基因、DNA重组、重组DNA导入受体细胞、重组子的鉴定、基因工程的研究进展及其应用
本章重点：基因工程工具酶的种类及特点，目的基因的获得，目的基因与载体的重组，重组子导入受体细胞
本章难点：载体；目的基因的获得，目的基因与载体的重组，重组子导入受体细胞；克隆子的筛选、鉴定
教学要求：通过课堂教授使学生掌握基因工程中的四大要素；掌握目的基因的获得，目的基因与载体的重组，重组子导入受体细胞；理解克隆子的筛选、鉴定；了解基因工程的应用，了解基因工程的安全性
习题与作业：
1、简述限制性核酸内切酶和DNA核酸酶的作用？ 2、什么细胞能作为受体细胞？ 3、基因工程的操作流程？
4、基因工程的科学意义和应用价值？
第四章 蛋白质工程
基本内容：包括蛋白质的结构基础、蛋白质的研究方法、蛋白质工程的运用实例、蛋白质组学；其中重点讲授：蛋白质的研究方法、蛋白质组学
本章重点：蛋白质的研究方法；蛋白质组学 本章难点：蛋白质的研究方法
教学要求：通过课堂教授使学生了解蛋白质的基础结构；理解蛋白质的研究方法；了解蛋白质工程的运用；了解蛋白质组学
习题与作业：
1、对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？
2、蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同？
3、你知道酶工程吗？绝大多数酶都是蛋白质，酶工程与蛋白质工程有什么区别？
第五章 生物技术与农业
基本内容：包括我国农业状况、生物技术与种植业、生物技术与养殖业、水稻基因组计划。
本章重点：生物技术在植物及动物上的应用 本章难点：生物技术在种植业及养殖业上的应用
教学要求：通过课堂教授使学生了解生物技术在农业中的广泛应用，认识生物技术在培育增产、抗逆、改良动植物品种及动植物的快速繁殖、生物反应器中的应用。 习题与作业：
1、简述开展水稻基因组计划的意义 2、动物胚胎工程的主要技术包括那些？ 3、细胞工程在植物上有何应用？ 4、动物生物反应器的前景如何？
第六章 植物基因工程
基本内容：植物基因工程的特点，植物基因转移的途径、原理和基本方法，农杆菌介导法、基因枪法和花粉管通道法等方法在植物基因工程中的应用；植物基因的表达、检测和遗传特性；植物基因工程的应用和发展前景。
本章重点：植物基因转移的主要途径，农杆菌介导法的基本原理和方法。 本章难点：植物基因的表达、检测和遗传特性。
教学要求：通过课堂教授使学生了解植物基因工程的特点，植物基因转移的途径、原理和基本方法，了解植物基因工程的应用和发展前景。
习题与作业：
1、植物基因转移的途径有那些？ 2、农杆菌介导法的原理有那些？ 3、外源基因在植物体内的表达有何特征？
第七章 生物技术与能源和环境
基本内容：包括能源与环境，国外生物质能技术的发展状况，我国的生物质能源的发展现状、生物能源的类型、 利用情况及发展方向；生物技术在污水,废气和废料处理以及环境监测评价方面的应用
本章重点：利用生物质能技术发展生物能源的必要性；如何利用生物技术开发新能源；环境生物技术的基本原理。
本章难点：如何利用生物技术开发新能源；生物技术在污水,废气和废料处理以及环境监测评价方面的应用。
教学要求：通过课堂教授使学生了解人类利用生物质能技术发展生物能源的必要性；了解国内外生物质能技术的发展状况。理解我国生物能源技术方向和保障措施；了解目前人类如何利用生物技术提高产能量及开发新能源的基本知识。了解环境生物技术的基本原理；了解环境生物技术在污水,废气和废料处理以及环境监测评价方面的应用及发展 习题与作业：
1、简述开发新能源的必要性？ 2、谈谈你对未来能源的见解？
3、生物法处理污水或废水有哪几种常见方法 污水治理的意义何在？ 4、空气污染治理与水污染治理有什么关系 常见的方法有哪几种？
5、填埋技术有哪些优点 为什么说堆肥技术是一种可循环利用资源的方法？ 6、什么是生物修复技术 举例说明其应用价值？ 7、举例说明生物技术在环境检测方面的应用？
第八章 生物技术与安全
基本内容：包括转基因食品的安全性、动物克隆、生物武器等生物技术的安全性及其影响，中国加入世界贸易组织以来在生物技术安全性方面面临的问题及对策。 本章重点：基因工程技术的安全性及影响 本章难点：转基因生物的安全性评价方法
教学要求：了解生物技术，尤其是基因工程技术的安全性及其对社会安全、伦理、道德可能带来的重大影响。了解中国加入世界贸易组织以来在生物技术安全性方面面临的问题及对策。 习题与作业：
1．谈谈现阶段转基因生物技术的应用及安全性。 2．人类是否应该克隆自己?
3．人类基因组计划对人类生存将产生哪些影响?
六、大纲说明
植物生物技术是草业科学专业的一门基础课程，该课程从多个角度向学生全方位的介绍现代生物技术的概念、原理、技术和应用实例，内容涉及基因工程，细胞工程，蛋白质工程及在农业、能源、环境等方面应用的内容。它的内容体现技术理论和技术应用相结合的原则,内容具有全、新特点。
在讲授上注意理论和实际应用相结合的原则，注意增加教材没有的而正在被逐渐应用的生物技术的内容。尤其是和农学紧密联系的学科的内容，开阔学生的思路。在课堂讲授时积极引导学生将技术理论和技术应用结合，培养学生创新思维和综合分析解决问题的能力，全面提高学生的素质。授课过程中，借助现代化的多媒体及网络教学手段，运用了形式多样的有效教学方式与方法：在引入大量的案例教学，突出实践教学，如与科技工作者零距离沟通、组织学生实地调查和观摩、操作等，使学生通过切身感受与操作深化对理论知识的理解，掌握基本的操作技能，调动学生学习的主动性和积极性。
七、课程考核要求
课程的考核分为平时、期末和实验考核三个环节。平时成绩包括课堂提问、作业、课程论文成绩，期末考试为笔试，实验考核包括实验操作和实验报告。
课程综合成绩评定的原则是：平时考核成绩占10%，期末考试成绩占60～70%，实验成绩占20～30%。
八、课程采用的教材
陈备久 主编，现代生物技术概论，中国农业出版社，2003。
九、主要教学参考书及资料
1．基因工程原理与应用，陈宏 主编.中国农业出版社，2003年。 2. 植物组织培养技术教程，曹孜义 主编.甘肃科学技术出版社，2002年 3. 植物基因工程，王关林 主编，科学出版社.2002年 4. 分子遗传学，孙乃恩 主编.南京大学出版社。2000年 5. 植物分子生物学实验手册，Clark MS 主编.高等教育出版社。
6.现代生物技术导论，瞿礼嘉，顾红雅，胡苹，陈章良编著.高等教育出版社，1998 7.现代应用生物技术，刘仲敏、林兴兵、杨生玉主编.化学工业出版社，1992 8.基因工程原理，吴乃虎主编.科学出版社，1999 9.生物工程概论，王联结主编.中国轻工业出版社.2002
10.药用植物大规模组织培养，高文远，贾伟主编.化学工业出版社.2005 11.现代生物学导论，寿天德主编.中国科学技术大学出版社，2003 12.植物生物技术，张献龙主编.农业出版社.2005 13.蛋白质工程，王大成主编.化学工业出版社，2002
14.现代生物技术及其产业，罗明典主编.复旦大学出版社，2001
15.转基因食品安全性评价，徐茂军.食品与发酵工业，2001.27（8）：14-18 16.环境生物学，孔繁翔编著.高等教育出版社，2000
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