GD0U-B-11-213 《生物技术开发与应用》课程教学大纲 课程编号 1340030学分3总学时54理论54实验/上机0 英文课程名 开课院（系》 农学院 开课系 生物技术修订时间2003年11月9日 课程简介 现代生物技术及其产业化是当前生物高技术领域的主体方向，也是现代生物技术发 展的总趋势。现代生物技术及其产业包括以转基因动物、转基因植物和“基因工 程微生物”为主体的新型农业：以基因工程药物、疫苗等为主体的新医药产业和疾 病治疗以及抗药性研究等等，这将大大地促进医药、保健和治疗事业的发展：包括 生物环保产业的发展，这是世界环保产业一大主流，它包括微生物技术在内对气态 液态和固态废物的生物整治及其产业化形成与发展必将发挥重要作用：生物技术涉 及面非常广泛，诸如食品工业、生物材料、海洋资源、化学工业等的研发，以及生 物战剂的防御与控制等等，都是生物技术开发的目标。 课程大纲 一、课程的性质与任务： 生物技术是以生命科学为基础，与众多相关学科和高新技术密切结合，利用生物（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，加工生产产品或为社会提供服务的综合性应用技术学科。本课程主要讲 述生物技术在化工、制药、发酵、食品、轻工、采矿、造纸等传统产业广泛应用。 二、课程的目的与基本要求： 本课程将结合生产实际，较多的介绍相关研究方法和生产技术。使学生能详细地了 解生物技术的迅速崛起和发展形成了医药生物技术、农业生物技术、工业生物技术 产业的三足鼎立发展框架。了解工业生物技术涉及产业面较广，对经济和社会的可 持续发展具有重大而深远的影响，它不仅带动了生物材料、生物能源、环保等新兴 生物技术产业的发展，而且对传统产业的提升起到了革命性的作用。使学生基本了 解当代科学技术发展正在呈现出多学科融合发展的趋势。生物技术与其他高技术的 融合，形成了生物芯片、生物信息、生物材料、生物能源、生物光电、生物传感器
1 《生物技术开发与应用》课程教学大纲 课程编号 1340030 学分 3 总学时 54 理论 54 实验/上机 0 英文课程名 开课院（系） 农学院 开课系 生物技术 修订时间 2003 年 11 月 9 日 课 程 简 介 现代生物技术及其产业化是当前生物高技术领域的主体方向，也是现代生物技术发 展的总趋势。 现代生物技术及其产业包括以转基因动物、转基因植物和“基因工 程微生物”为主体的新型农业；以基因工程药物、疫苗等为主体的新医药产业和疾 病治疗以及抗药性研究等等，这将大大地促进医药、保健和治疗事业的发展；包括 生物环保产业的发展，这是世界环保产业一大主流，它包括微生物技术在内对气态、 液态和固态废物的生物整治及其产业化形成与发展必将发挥重要作用；生物技术涉 及面非常广泛，诸如食品工业、生物材料、海洋资源、化学工业等的研发，以及生 物战剂的防御与控制等等，都是生物技术开发的目标。 课 程 大 纲 一、课程的性质与任务： 生物技术是以生命科学为基础，与众多相关学科和高新技术密切结合，利用生物（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，加工生产产品或为社会提供服务的综合性应用技术学科。本课程主要讲 述生物技术在化工、制药、发酵、食品、轻工、采矿、造纸等传统产业广泛应用。 二、课程的目的与基本要求： 本课程将结合生产实际，较多的介绍相关研究方法和生产技术。使学生能详细地了 解生物技术的迅速崛起和发展形成了医药生物技术、农业生物技术、工业生物技术 产业的三足鼎立发展框架。了解工业生物技术涉及产业面较广，对经济和社会的可 持续发展具有重大而深远的影响，它不仅带动了生物材料、生物能源、环保等新兴 生物技术产业的发展，而且对传统产业的提升起到了革命性的作用。使学生基本了 解当代科学技术发展正在呈现出多学科融合发展的趋势。生物技术与其他高技术的 融合，形成了生物芯片、生物信息、生物材料、生物能源、生物光电、生物传感器 GDOU-B-11-213
等高技术领域，产生了生物技术群。 三、面向专业： 生物技术专业 四、先修课程： 基因工程、分子生物学、微生物学、微生物工程、生物化学等基础课程 五、本课程与其它课程的联系： 本课程是其他课程的综合性课程 六、教学内容安排、要求、学时分配及作业： 绪论：生物技术发展的历史 (2学时) 目的要求] 了解生物技术科在生命科学发展中的重要作用和地位，对农业、工业、医药以及社 会发展的带来的巨大影响特别是对中国社会发展带来机遇与挑战：激发学生的学习兴趣 和明确肩负的重任。 第一节生物技术发展的历史(A)(0.5学时) 第二节 基因重组未来经济一现代生物技术的商业化(C)(0.5学时) 第三节现代生物技术与中国(B)(1学时) 第一章转基因植物的研制(18学时) 本章介绍了转基因植物研究的原理、方法、应用，讲述全球转基因植物发展的特点及其 对农业和社会发展的影响，全球转基因作物的大田试验、商业化种植及己取得的经济效 益等；详细介绍植物的遗传转化方法和分子生物学鉴定技术，闸述水稻、小麦、玉米、 棉花等植物转基因研究中所用基因的种类、功能、转化方法、表达鉴定、遗传及转基因 植物品种培育所取得的成就。 第一节全球转基因植物的发展(2学时) 生物技术与转基因植物、转基因植物发展的特点、转基因植物对农业发展的影响、转基 因植物对国民经济其他产业和人类社会的影响 第二节全球转基因植物进入田间试验情况(1学时) 转基因农作物进入田间试验的国家和年度分布、进入田间试验的转基因植物和性状分布、 我国转基因植物的田间试验
2 等高技术领域，产生了生物技术群。 三、面向专业： 生物技术专业 四、先修课程: 基因工程、分子生物学、微生物学、微生物工程、生物化学等基础课程 五、本课程与其它课程的联系： 本课程是其他课程的综合性课程 六、教学内容安排、要求、学时分配及作业： 绪论：生物技术发展的历史 （2 学 时） [目的要求] 了解生物技术科在生命科学发展中的重要作用和地位，对农业、工业、医药以及社 会发展的带来的巨大影响特别是对中国社会发展带来机遇与挑战；激发学生的学习兴趣 和明确肩负的重任。 第一节 生物技术发展的历史（A）（0.5 学 时） 第二节 基因重组未来经济一现代生物技术的商业化（C）（0.5 学 时） 第三节 现代生物技术与中国（B）（1 学 时） 第一章 转基因植物的研制 （18 学时） 本章介绍了转基因植物研究的原理、方法、应用，讲述全球转基因植物发展的特点及其 对农业和社会发展的影响，全球转基因作物的大田试验、商业化种植及已取得的经济效 益等；详细介绍植物的遗传转化方法和分子生物学鉴定技术，阐述水稻、小麦、玉米、 棉花等植物转基因研究中所用基因的种类、功能、转化方法、表达鉴定、遗传及转基因 植物品种培育所取得的成就。 第一节 全球转基因植物的发展 （2 学 时） 生物技术与转基因植物、转基因植物发展的特点、转基因植物对农业发展的影响、转基 因植物对国民经济其他产业和人类社会的影响 第二节 全球转基因植物进入田间试验情况（1 学 时） 转基因农作物进入田间试验的国家和年度分布、进入田间试验的转基因植物和性状分布、 我国转基因植物的田间试验
第三节全球转基因作物的商业化(1学时) 转基因作物种植在不同国家的分布、不同转基因作物的分布、商业化的转基因性状分布、 转基因植物商业化中存在的问题 第四节转基因作物应用的收益(1学时) 工业化国家反应转基因作物的收益、发展中国家应用转基因作物的收益 第五节转基因植物的研制(8学时) 转基因植物的基因转化方法（植物基因转化的受体系统、农杆菌介导的植物基因转化技 术、DNA直接导入的基因转化技术、花粉管通道法介导的基因转化技术) 第六节转基因植物的诊断方法(1学时) 基于报告基因/选择标记基因的转基因植物诊断方法、外源目的基因整合的鉴定、转基因 植物的外源基因表达检测 第七节各种转基因作物的介绍(4学时) 水稻、小麦、玉米、棉花等植物转基因 第二章海洋生物技术(4学时) 第一节海洋食品农业(0.5学时) 第二节海洋生物能源(0.5学时) 第三节海洋生物活性物质(1学时》 第四节海洋新物质与生物保健品(0.5学时) 第五节海洋微生物酶制剂(0.5学时) 第六节海洋生物新材料(0.5学时) 第七节海洋污染治理(0.5学时) 第三章微生物生物技术(8学时) 第一节微生物农药(4学时) 生物农药的分类、生物农药的成分来源、作用机制和作用对象、生物农药的开发生产和 使用、生物农药的质量检验、生物农药发展与应用展望 第二节微生物肥料(2学时) 微生物肥料的含义和特点、主要类型、微生物肥料的作用 第三节重组根瘤菌(1学时) 3
3 第三节 全球转基因作物的商业化（1 学 时） 转基因作物种植在不同国家的分布、不同转基因作物的分布、商业化的转基因性状分布、 转基因植物商业化中存在的问题 第四节 转基因作物应用的收益（1 学 时） 工业化国家反应转基因作物的收益、发展中国家应用转基因作物的收益 第五节 转基因植物的研制 （8 学 时） 转基因植物的基因转化方法（植物基因转化的受体系统、农杆菌介导的植物基因转化技 术、DNA 直接导入的基因转化技术、花粉管通道法介导的基因转化技术） 第六节 转基因植物的诊断方法 （1 学 时） 基于报告基因/选择标记基因的转基因植物诊断方法、外源目的基因整合的鉴定、转基因 植物的外源基因表达检测 第七节 各种转基因作物的介绍（4 学 时） 水稻、小麦、玉米、棉花等植物转基因 第二章 海洋生物技术 （4 学时） 第一节 海洋食品农业（0.5 学时） 第二节 海洋生物能源（0.5 学时） 第三节 海洋生物活性物质（1 学时） 第四节 海洋新物质与生物保健品（0.5 学时） 第五节 海洋微生物酶制剂（0.5 学时） 第六节海洋生物新材料（0.5 学时） 第七节 海洋污染治理（0.5 学时） 第三章 微生物生物技术 （8 学时） 第一节 微生物农药（4 学时） 生物农药的分类、生物农药的成分来源、作用机制和作用对象、 生物农药的开发生产和 使用、生物农药的质量检验、生物农药发展与应用展望 第二节 微生物肥料（2 学时） 微生物肥料的含义和特点、主要类型、微生物肥料的作用 第三节 重组根瘤菌（1 学时）
微生物的固氮作用机制、固氮基因、固氮菌肥料和根瘤菌肥料 第四节重组杀虫细菌(1学时) 毒素基因的分离、类型以及利用重组技术改造毒素基因、苏云金杆菌杀虫机理 第四章环境生物技术概述（10学时) 第一节废水的生物处理(6学时) 废水好氧生物处理工程技术与应用（活性污泥法、吸附生物降解法、序批式活性污泥法、 生物滤池、生物接触氧化法)、废水厌氧生物处理过程设计与优化（厌氧生物处理过程 及其特征、厌氧消化微生物、厌氧生物处理的影响因素、厌氧消化工艺的发展及其应用、 升饰式厌氧污泥床反应器的设计、升流式厌软污姆球反应器的启动和应用、第三代厌氧 反应器) 第二节危险性化学物质的生物降解(2学时) 微生物降解理论基础（微生物菌群的生态学地位）、烃类化合物在好氧和厌氧混合培养条 件下的微生物降解、卤代有机化合物在好氧和厌氧混合培养条件下的微生物降解、偶氨 染料、化学农药、氛化物、亚硝胺、表面活性剂等危险性化合物的微生物降解 第三节生物可降解塑料的生产和应用(2学时) 塑料废物污染和可降解塑料种类、聚B一羟基烷酸的生物合成与应用(PHAs的结构、 物理化学性质和应用、生物合成、发酵生产、提取技术、的生物降解)、乳酸聚合物的生 产与应用（乳酸的合成和纯化、乳酸的聚合和应用价值） 第五章生物技术与制药(4学时) 第一节生物技术制药(1学时) 微生物制药、基因工程制药、细胞工程制药、生物反应器 第二节基因工程药物(1学时) 基因工程药物分类、基因工程药物的生产、基因工程药物制备实例 第三节生物技术与疫苗(2学时) 疫苗的研究与发展、疫苗的种类和应用包括常规疫苗、基因工程疫苗（基因工程亚单位 疫苗、活疫苗、合成疫苗、核酸疫苗、抗独特型疫苗等)入、现代生物技术在疫苗学中的 应用（分子生物学与疫苗学、疫苗研究的技术）
4 微生物的固氮作用机制、 固氮基因、固氮菌肥料和根瘤菌肥料 第四节 重组杀虫细菌（1 学时） 毒素基因的分离、类型以及利用重组技术改造毒素基因、苏云金杆菌杀虫机理 第四章 环境生物技术概述 （10 学时） 第一节 废水的生物处理（6 学时） 废水好氧生物处理工程技术与应用（活性污泥法、吸附生物降解法、序批式活性污泥法、 生物滤池、生物接触氧化法）、 废水厌氧生物处理过程设计与优化（厌氧生物处理过程 及其特征、厌氧消化微生物、厌氧生物处理的影响因素、厌氧消化工艺的发展及其应用、 升饰式厌氧污泥床反应器的设计、升流式厌软污姆球反应器的启动和应用、第三代厌氧 反应器） 第二节 危险性化学物质的生物降解（2 学时） 微生物降解理论基础（微生物菌群的生态学地位）、烃类化合物在好氧和厌氧混合培养条 件下的微生物降解、卤代有机化合物在好氧和厌氧混合培养条件下的微生物降解、偶氮 染料、化学农药、氛化物、亚硝胺、表面活性剂等危险性化合物的微生物降解 第三节生物可降解塑料的生产和应用（2 学时） 塑料废物污染和可降解塑料种类、聚β－羟基烷酸的生物合成与应用（PHAs 的结构、 物理化学性质和应用、生物合成、发酵生产、提取技术、的生物降解）、乳酸聚合物的生 产与应用（乳酸的合成和纯化、乳酸的聚合和应用价值） 第五章 生物技术与制药 （4 学时） 第一节 生物技术制药（1 学时） 微生物制药、基因工程制药、细胞工程制药、生物反应器 第二节基因工程药物（1 学时） 基因工程药物分类、基因工程药物的生产、基因工程药物制备实例 第三节 生物技术与疫苗（2 学时） 疫苗的研究与发展、疫苗的种类和应用包括常规疫苗、基因工程疫苗（基因工程亚单位 疫苗、活疫苗、合成疫苗、核酸疫苗、抗独特型疫苗等）、 现代生物技术在疫苗学中的 应用（分子生物学与疫苗学、疫苗研究的技术）
第六章基因治疗(4学时) 第一节概述(1学时) 基因治疗的研究及其发展和基因治疗的现状、基因治疗前景 第二节基因转移载体(1学时) 逆转录病毒载体、腺病毒载体、腺相关病毒载体、单纯疱疹病毒载体、痘苗病毒载体、 非病毒载体 第三节基因治疗的方式(1学时) 基因治疗的策略、基因治疗中基因转移的途径和方法、基因治疗的靶组织 第四节常见疾病的基因治疗(1学时) 血液循环疾病的基因治疗、心血管病的基因治疗、肿瘤的基因治疗、自杀基因治疗、HV 感染的基因治疗。 第七章生物技术与食品(2学时) 第一节生物技术与食品加工(0.5学时) 生物技术与蛋白类食品、生物技术与酿造类食品、生物技术与饮料工业、食品添加剂、 功能性食品 第二节生物技术与食品检测(1学时) 免疫学技术在食品检测中的应用、分子生物学技术应用 第三节转基因食品(0.5学时) 转基因食品概述、转基因食品的检测、转基因食品的安全性及其展望 第八章生物技术与能源(2学时) 第一节微生物治金 微生物治金的原理、用于治金工业的微生物、细菌浸出的工业化方法、微生物治金技术 的实际应用、微生物治金的前景 第二节燃料乙醇 采用燃料乙醇的意义、燃料乙醇的生产、乙醇汽油的调和方法、燃料乙醇的发展状况 第三节沼气发酵 发展沼气的意义、沼气发酵
5 第六章 基因治疗（4 学时） 第一节 概述（1 学时） 基因治疗的研究及其发展和基因治疗的现状、基因治疗前景 第二节 基因转移载体（1 学时） 逆转录病毒载体、腺病毒载体、腺相关病毒载体、单纯疱疹病毒载体、痘苗病毒载体、 非病毒载体 第三节 基因治疗的方式（1 学时） 基因治疗的策略、基因治疗中基因转移的途径和方法、基因治疗的靶组织 第四节 常见疾病的基因治疗（1 学时） 血液循环疾病的基因治疗、心血管病的基因治疗、肿瘤的基因治疗、自杀基因治疗、HIV 感染的基因治疗。 第七章 生物技术与食品 （2 学时） 第一节 生物技术与食品加工（0.5 学时） 生物技术与蛋白类食品、生物技术与酿造类食品、生物技术与饮料工业、食品添加剂、 功能性食品 第二节 生物技术与食品检测（1 学时） 免疫学技术在食品检测中的应用、分子生物学技术应用 第三节 转基因食品（0.5 学时） 转基因食品概述、转基因食品的检测、转基因食品的安全性及其展望 第八章 生物技术与能源 （2 学时） 第一节 微生物冶金 微生物冶金的原理、用于冶金工业的微生物、细菌浸出的工业化方法、微生物冶金技术 的实际应用、微生物冶金的前景 第二节 燃料乙醇 采用燃料乙醇的意义、燃料乙醇的生产、乙醇汽油的调和方法、燃料乙醇的发展状况 第三节 沼气发酵 发展沼气的意义、沼气发酵
七、实验名称与类别 无 八、实验目的、内容与要求 无 九、教材与参考书： 本课程选用教材： 无 本课程推荐参考书： 1.现代应用生物技术，刘仲敏，林兴兵，杨生玉，化学工业出版社2004年10月 2.《现代生物技术概论》，何忠效等编著，北京师范大学出版社，1999年出版 3. 《生命科学和生物技术》，翟中和主编，山东教育出版社，1996年出版 4.《现代生物技术导论》，瞿礼嘉等编著，高等教育出版社，1998年出版 5.《生物技术》，刘大均主编，江苏科学技术出版社，1988年出版 6. 《植物基因工程原理与技术》，王关林等主编，科学出版社，2002年出版 7.环境生物工程，伦世仪编，化学工业出版社，2002年9月 8.转基因植物，闫新甫主编，北京，科学出版社，2003.17 9.植物基因工程原理与技术.王关林，方宏筠.北京：科学出版社，1998 十、本课程理论课及实验课的考核方式： 理论课考核方式： 本课程为考查课，以闭卷考试、课程论文、作业、课堂讨论等形式进行考核。 执笔：易润华 审核： 批准人： 时间：2003-11-10
6 七、实验名称与类别: 无 八、实验目的、内容与要求 无 九、教材与参考书： 本课程选用教材: 无 本课程推荐参考书: 1. 现代应用生物技术， 刘仲敏，林兴兵，杨生玉，化学工业出版社 2004 年 10 月 2. 《现代生物技术概论》，何忠效等编著，北京师范大学出版社，1999 年出版 3. 《生命科学和生物技术》，翟中和主编，山东教育出版社，1996 年出版 4. 《现代生物技术导论》，瞿礼嘉等编著，高等教育出版社，1998 年出版 5. 《生物技术》，刘大均主编，江苏科学技术出版社，1988 年出版 6. 《植物基因工程原理与技术》，王关林等主编，科学出版社，2002 年出版 7. 环境生物工程，伦世仪编，化学工业出版社，2002 年 9 月 8. 转基因植物，闫新甫主编，北京，科学出版社，2003.1 7 9. 植物基因工程原理与技术．王关林，方宏筠．北京：科学出版社，1998 十、本课程理论课及实验课的考核方式: 理论课考核方式： 本课程为考查课，以闭卷考试、课程论文、作业、课堂讨论等形式进行考核。 执笔:易润华 审核: 批准人: 时间:2003-11-10