《现代生物技术导论》教学大纲
课程编号：4060336 开课院系：化学与生物工程学院生物科学与工程系课程类别：本专业必
适用专业：生物技术
课内总学时：32 学分：2
先修课程：生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、免疫学、生物技术制药基础
审定：杜宏武
一、课程教学目的
本课程让学生系统了解现代生物技术的概念、原理、研究方法、发展方向及其应用领域。
内容主要包括(1) DNA重组、蛋白质与酶工程、动植物细胞工程、微生物发酵工程，(2) 医药、农业、食品、环保、能源等应用生物技术，(3) 重组疫苗、抗体工程、生物芯片、分子诊断、干细胞、基因治疗等现代生物技术的前沿领域。
二、课程教学基本要求
1．课程重点：
本课程的重点在于理解并掌握现代生物技术
如基因工程、蛋白质工程、细胞工程、发酵工程及抗体工程等基本理论及其应用。
2．课程难点：
本课程的难点在于掌握以基因工程为核心的
现代生物技术的新的技术和实际应用。
3．能力培养要求：
通过本课程的教学，帮助学生掌握生物技术的基本方法原理，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。
为学生将来从事该领域科研、创业和实践工作奠定基础。
并且要求学生准确理解生物技术的基本概念和基本原理，系统掌握现代生物技术领域的主要方法与应用技术。
提高学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
三、课程教学内容与学时
课堂教学( 32学时）
1．绪论(2学时)
1.1 了解现代生物技术的产生
1.2 了解现代生物技术的商业化情况
1.3 了解现代生物技术的前景
1.4 了解中国的现代生物技术发展现状2．DNA重组技术与基因操作（2学时）
2.1 了解DNA分子的基本结构与基本功能
2.2 介绍类型II限制性内切酶的特点和主要用途
2.3 理解并掌握基因工程的克隆载体
2.4 了解原核细胞的转化和筛选的原理和方法
3．原核生物的基因表达与操作（2学时）
3.1 了解原核生物基因的转录和翻译
3.2 了解有功能的启动子的分离
3.3 理解并掌握可调控强启动子的分离
3.4 理解并掌握融合蛋白和非融合蛋白的表达及纯化
3.5 了解原核表达载体
3.6 了解在原核生物中提高蛋白质表达量的方法
3.7 了解原核生物表达产物的分离纯化4．基因诱变及蛋白质工程（2学时）
4.1 基因诱变
4.2 定点诱变在蛋白质工程中应用
4.3 蛋白改进的其他常用方法
4.4 了解用蛋白质工程对限定性内切酶进行改造的方法
5．通过重组原核微生物生产商品（2学时）
5.1生产蛋白药物
5.2 生产限制性内切酶
5.3 生产生物小分子
5.4 生产生物多聚体
6．现代发酵工程（2学时）
6.1 微生物生长动力学
6.2 发酵过程的优化
6.3 生物反应器
6.4 发酵产品的下游处理
7．现代生物农药（2学时）
7.1 微生物杀虫剂
7.2 动物杀虫剂
7.3 防治植物病害的微生物
7.4 生物除草剂
8．现代微生物肥料（1学时）
8.1 了解微生物的固氮作用
8.2 了解固氮酶的作用机制
8.3 理解并掌握固氮酶基因的分离方法
8.4 了解氢化酶的基本知识
8.5 了解其他促进植物生长的细菌
9．生物净化与生物废料再生（1学时）
9.1 了解现代生物技术在降解非生物物质中的应用
9.2 了解淀粉和其他含糖废液的利用情况
9.3 了解木质纤维的利用的基本情况
9.4 了解废气废水的生物净化
10．真核细胞中重组蛋白的表达（2学时）
10.1 理解并掌握酵母表达系统
10.2 理解并掌握杆状病毒转化载体的构建及大规模应用中的一些问题
10.3 了解哺育动物细胞的表达系统
11．植物基因工程（1学时）
11.1 理解并掌握植物转化的方法
11.2 理解并掌握植物抗性基因工程
11.3 了解改进作物的品质和花卉的性状
11.4 了解雄性不育基因工程的基本方法
11.5 了解利用植物作为生物反应器的基本内容
11.6 了解转基因植物的生物安全性问题12．转基因动物（1学时）
12.1 理解并掌握转基因鼠的研究方法
12.2 理解并掌握转基因鼠的应用
12.3 了解其他转基因动物如牛、羊、猪等
12.4 了解转基因动物的应用前景
12.5 了解克隆动物的基本情况
13．单克隆抗体和抗体工程（1学时）
13.1 理解并掌握抗体的结构和功能
13.2 理解并掌握单克隆抗体
13.3 理解单克隆抗体的改造和应用
13.4 了解抗体的表达系统
13.5 了解抗体芯片
14．现代分子诊断技术（3学时）
14.1 理解并掌握酶联免疫吸附测定的原理和局限性等
14.2 理解并掌握DNA诊断系统如核酸杂交、疟疾的分子诊断等
14.3 理解并掌握DNA指纹鉴定方法
14.4 了解随机扩增多态DNA技术
14.5 了解遗传性疾病的分子诊断技术
14.6 了解癌症的分子诊断技术
14.7 了解环境微生物的检测
15．预防性及治疗性疫苗（3学时）
15.1 了解疫苗的简介
15.2 理解并掌握基因工程疫苗
15.3 理解并掌握DNA免疫方法
15.4 理解并掌握活体重组疫苗及其载体系统
15.5 了解细菌及其他疫苗的基本情况
15.6 了解艾滋病疫苗
15.7 了解肿瘤疫苗
16．人类基因的克隆（1学时）
16.1 了解人类基因组计划及其研究方法
16.2 理解并掌握基因芯片的原理及目前的发展状况
16.3 了解蛋白质组学研究进展
17．人类疾病的基因治疗（2学时）
17.1 了解基因治疗的历史及现状
17.2 理解并掌握基因治疗中的基因转移载体的构建
17.3 理解并掌握非病毒载体介导的基因治疗
17.4 理解并掌握反义疗法
17.5 了解通过核酶进行基因治疗
18．现代生物技术的规则与专利（2学时）
18.1 了解现代生物技术制药的规则及要求
18.2 了解转基因作物的争议及有关安全管理规则
18.3 了解中国在基因治疗方面的相关法规
18.4 了解现代生物技术专利的基本情况
18.5 了解现代生物技术的社会伦理问题
四、教材与参考书
教材
瞿礼嘉主编，《现代生物技术导论》，高等教育出版社，2004，第2版
参考书
1. Colin Ratledge et al，《Basic biotechnology》，高等教育出版社，2002，第2版
2. 宋思扬、楼士林主编，《生物技术概论》，科学出版社，2003年，第2版
3. 瞿礼嘉主编，《现代生物技术导论》，高等教育出版社，1998年，第1版
4．朱圣庚主编，《生物技术》，上海科学技术出版社，1995年，第1版
五、作业
查阅资料，了解目前国内外生物技术方面的发展及目前比较前沿的技术，写一篇3000字左右的综述，其中至少要看15篇英文文献。
六、说明
本课程为非双语教学，是多媒体教学。
成绩
考核平时成绩30%（包括出勤、作业、期中考试、回答问题等），期末成绩70%。