1、农药生物技术课程教学大纲课程编号:02043英文名称:Pesticides Biotechnology 一、课程说明1. 课程类别专业课程2. 适应专业及课程性质制药工程专业 选修3. 课程目的让学生了解现代生物技术在新农药开发研究中的重要性和意义,并掌握现代新农药开发中应用生物技术的基本原理和方法,为其毕业后能在新农药研发及相关领域工作中借助生物技术理论和方法打下坚实基础。4. 学分与学时学分为 2.学时为 405. 建议先修课程基础生物化学、普通生物学、微生物学、农药学导论、农药毒理学6. 推荐教材或参考书目推荐教材:(1)农药生物技术概论(校内试用). 李永强、李琰主编. 西北农林科技大
2、学出版社. 2007 年参考书目:(1) 生物技术制药 (第一版).熊宗贵 主编.高等教育出版社.1999 年(2) 生物制药技术 (第一版).郭 勇 主编.中国轻工业出版社.2000 年(3) 生物工程导论 (第一版).岑沛霖 主编.化学工业出版社.2004 年(4) 生物技术导论 (第二版). Colin Ratledge 主编.科学出版社.2002(5) 植物生物化学与分子生物学 (第一版).B.B.布坎南 主编(瞿礼嘉译). 科学出版社.2004(6) 基因工程原理 (第二版).吴乃虎 编著.科学出版社.1998 年(7) 植物组织培养教程 (第二版).李浚明 主编.中国农业大学出版.
3、2002 年(8) 生物技术概论 (第二版).宋思杨 主编.科学出版社.2003 年(9) 微生物制药 (第一版).吴剑波 主编.化学工业出版社.2002 年(10) 酶工程 (第二版).郭 勇.主编.科学出版社.2004 年7. 教学方法与手段(1)课堂教学与实验教学相结合 (2)教学讨论、录像8. 考核及成绩评定考核方式:考试成绩评定:(1)平时成绩占 50% ,形式有:实验占 30%,课堂讨论占 20%(2)考试成绩占 50%,形式有:开卷,卷面成绩占 50%9. 课外自学要求(1)要求学生通过图书馆查阅农药生物技术相关文献资料,了解农药生物技术的现状和发展(2)阅读 1 本教学参考书二
4、、课程教学基本内容及要求第一章 绪 论基本内容: (1)生物技术包含的基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程与新农药开发之间的相互关系(2)生物技术的发展变革、以及在农药学中取得成功应用基本要求:(1)了解生物技术所包含内容之间的相互关系(2)掌握农药生物技术基本概念、基本内容(3)正确理解和领会生物技术与农药开发应用的关系教学重点:(1)农药生物技术包含的基本内容(2)生物技术在农药中的成功应用教学难点:生物技术与现代新农药开发的密切关系第二章 基因工程技术原理及在农药中的应用基本内容:(1)基因工程技术涉及的工具酶及载体(2)基因工程操作核心技术原理(3)基因工程在新农药开发的应用实例(4)
5、昆虫抗药性分子机理及在农药残留降解、解毒酶制剂中的应用基本要求:(1)掌握基因工程理论基础及基本概念和内容(2)理解目的基因获得、基因重组、重组体的筛选鉴定等基因操作技术的主要原理(3)掌握基因工程药物的概念及基因工程在农药开发中应用的基本原理和思路教学重点:(1)农药生物技术中基因工程操作核心技术原理:重组体的筛选和鉴定(2)基因工程在农药开发中的方法和思路教学难点:(1)昆虫抗药性分子机理(2)基因工程在农药残留降解、解毒酶工程菌中的应用第三章 微生物工程原理及在农药中的应用 基本内容:(1)微生物源农药开发中生物技术选育优良菌种的方法和原理(2)利用基因工程菌发酵生产农用抗生素的研究与应
6、用(3)微生物源农药的研究主要方面及相关进展基本要求: (1)了解微生物工程概念及发展历史、现状(2)掌握现代生物技术在优良菌种选育中的主要手段和途径(3)了解基因工程菌在新型微生物源农药研发中的重要性教学重点:(1)诱变育种、融合育种、代谢途径育种的技术原理(2)农用新抗生素的筛选教学难点:代谢途径育种在新农用抗生素开发中的应用第四章 细胞工程技术原理及在农药中的应用基本内容:(1)细胞组织培养的基本概念及基本技术(2)植物组织培养的基本概念、方法、及步骤(3)植物细胞细胞悬浮培养和植物细胞的生物反应器固定化培养概念、原理和方法(4)植物组织和细胞培养技术在杀虫剂、杀菌剂生产中的应用,及植物
7、组织化培养的方法原理基本要求:(1)了解细胞和组织培养的基本概念(2)理解植物组织培养、细胞工程的基本技术和基本原理(3)掌握细胞大规模悬浮培养生产次级代谢产物的原理与操作流程(4)理解利用细胞培养技术生产新型农药活性物质的基本原理和方法教学重点:(1)细胞固定化及细胞大规模悬浮培养生产次级代谢产物(2)细胞工程在生物农药生产中的应用(3)植物组织化培养及在农药生产中的应用教学难点:(1)细胞工程在生物农药生产中的实际应用(2)毛状根培养与冠瘿瘤培养第五章 酶工程及蛋白质工程原理及应用基本内容:(1)酶的特性、酶工程概念及酶工程主要研究内容(2)酶的来源和生产、酶的固定化、酶分子修饰(3)酶和
8、蛋白质工程在农药研究中的作用基本要求:(1)了解酶工程技术领域一些基本术语(2)掌握酶的代谢调控及生物合成在新农药研究中的应用原理(3)理解和领会酶分子的修饰的基本原理和方法及其在制药领域内的应用教学重点:(1)酶的固定化基本原理和方法(2)酶分子的修饰的基本原理和方法教学难点:(1)利用酶的代谢调控途径研制新型药物(2)酶工程在农药生产中的实际应用第六章 转基因作物与生物农药 基本内容:(1)农药概念的外延:抗虫、抗病转基因植物(2)抗虫、抗病转基因作物应对抗药性的策略(3)生物技术农药及转基因作物的安全问题及评价基本要求:(1)了解转基因植物研究与发展现状,转基因作物对农药市场的影响(2)
9、理解转基因植物农药的概念及农药概念的内涵和外延教学重点:(1)抗虫、抗病转基因作物应对抗药性的策略(2)生物技术农药及转基因作物的安全问题及评价教学难点:抗虫抗病转基因植物与生物技术农药的关系第七章 生物技术在农药研究中的新进展基本内容:(1)昆虫细胞培养的方法、在农药学中主要应用(2)放线菌、植物内生菌概念、来源和演化、及其活性代谢产物在新型绿色农药开发中巨大潜力基本要求:(1)了解昆虫细胞系建立、细胞大规模培养理论和方法(2)掌握昆虫细胞培养在农药学中的具体应用(3)了解生物技术在放线菌、植物内生菌活性代谢产物生产中的应用教学重点:(1)利用昆虫细胞培养生产药用重组蛋白(2)利用虫体生产药
10、用重组蛋白(3)植物内生菌的活性代谢产物教学难点:昆虫-杆状病毒载体表达系统三、课程学时分配本课程计划 40 学时,其中讲课 24 学时,实验 16 学时。课程主要内容和学时分配见课程学时分配表。课程学时分配表教学环节时数课程内容讲课 实验 习题 讨论 小计第一章 绪 论 2 2第二章 基因工程技术原理及在农药中的应用 6 10 16第三章 微生物工程原理及在农药中的应用 2 2第四章 细胞工程技术原理及在农药中的应用 6 6 12第五章 酶工程及蛋白质工程原理及应用 2 2第六章 转基因作物与生物农药 2 2第七章 生物技术在农药研究中的新进展 2 2 4总计 22 16 2 40说明:修订
11、人:李永强审核人:祝传书2008 年 9 月 20 日农药生物技术课程实验教学大纲课程编号:02043英文名称:Pesticides Biotechnology一、课程说明1. 课程性质课程内实验2. 适应专业制药工程专业3. 课程实验目的和要求(1) 农药生物技术课程实验的目的,是加深学生对该门课程理论知识的理解和掌握,启迪学生的创新思维,并培养学生观察、思考及动手操作等基本科研素质。(2)通过本课程的学习,要求学生树立严谨求实科学态度,具备基本的农药生物技术实验技能,为今后生物制药科研和工作打下坚实的基础。4. 学时学时为 165. 主要仪器设备高速低温离心机(2 台) 、自动凝胶成像系统
12、(1 套) 、普通 PCR 仪(2 台)、微量移液枪(15 套) 、紫外可见分光光度计(1 台) 、恒温水浴箱(2 台) 、超净工作台(1 个) 、无菌室(1 个)6. 考核方式(1)实验报告:每次实验完成后必须提交实验报告,要求对实验结果进行分析,并试用统一专用的实验报告纸(2)考核方式: a.实验课的考核方式:每次实验报告成绩的平均值为最终实验成绩b.实验课成绩评定:实验课成绩占总评成绩的 30% 二、课程学时分配序号实验 项目名称 实验内容学时分配实验类型每组人数实验要求1 昆虫病原线虫共生菌总DNA 的提取及纯度鉴定 用酚氯仿抽提法提取细菌DNA,并检测纯度 6 验证 2 必做2 PCR 技术(聚合酶链式反应技术)及电泳检测 学习 PCR 仪原理,使用 PCR仪扩增细菌 DNA 4 验证 2 必做3 药用植物无菌材料培养 药用植物的叶、茎尖、根组织在培养基上无菌培养 6 验证 2 必做修订人:李永强审核人:祝传书2008 年 9 月 20 日