林业生物技术(Forestry Biotechnology）课程基本信息课程编号：02011131课程总学时：40实验学时：12学时课程性质：必修课程属性：专业类开设学期：第5学期课程负责人：赵振利课程团队：邓敏捷授课语言：中文适用专业：林学；核心对先修的要求：植物学、植物生理学、生物化学、林木遗传学对后续的支撑：学生掌握林木生物技术的基本内容，为林木分子生物学的学习和研究奠定基础主撰人：赵振利审核人：范国强大纲制定（修订）日期：2023年一、课程的教学理念、性质、目标和任务林业生物技术是林学专业本科生必修的的一门专业类核心课程，是林木基因工程、植物细胞工程、分子生物学等课程的重要理论基础。林业生物技术指人们以现代生命科学为基础，结合其它基础学科的科学原理，采用先进的工程技术手段，改造林业或加工林产品，为人类生产出所需要的林业产品或达到某种目的的一门综合性的学科。它主要包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程及生物技术应用等内容。通过该课程学习，使学生掌握林业生物技术的基本理论知识和基本的林业生物技术实验原理和实验技能，具备与林业生物技术相关学科的教学和科研工作的初步能力。本课程包括课堂讲授、实验教学二个环节。课堂教学主要讲透基本理论，力求反映林业生物技术的发展和研究动态。实验教学是教学中的重要环节，主要通过重要实验的讲解，加深学生对基本林业生物技术实验基本原理的理解，培养学生的实验技能和动手操作能力。二、课程教学的基本要求1.理论知识方面：林业生物技术是生物技术与林业结合的专业生物技术，是应用自然科学及工程学原理，将森林植物、动物、微生物作为反应器将物料加工转化，生产和提供人们所需的生态环境、生物质产品的科学技术。理论知识教学应重点把握基本概念、基本理论和实验技术三个层面的教学工作，主要包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程及生物技术应用等方面的理论和技术。课程讲授在完全理解教材的基础上，广泛收集参考资料，跟踪本课程的发展前沿注重理论基础与技术应用，根据学科的发展需要，及时地吸取林业生物技术学科领域的新成果新技术，使学生及时了解本课程国内外最新研究动态。136
136 林业生物技术 （Forestry Biotechnology） 课程基本信息 课程编号：02011131 课程总学时：40 实验学时： 12 学时 课程性质：必修 课程属性:专业类 开设学期：第 5 学期 课程负责人：赵振利 课程团队：邓敏捷 授课语言：中文 适用专业：林学；核心 对先修的要求：植物学、植物生理学、生物化学、林木遗传学 对后续的支撑：学生掌握林木生物技术的基本内容，为林木分子生物学的学习和研究奠定基础 主撰人：赵振利 审核人：范国强 大纲制定（修订）日期：2023 年 一、课程的教学理念、性质、目标和任务 林业生物技术是林学专业本科生必修的的一门专业类核心课程，是林木基因工程、植物细胞工 程、分子生物学等课程的重要理论基础。林业生物技术指人们以现代生命科学为基础，结合其它基 础学科的科学原理，采用先进的工程技术手段，改造林业或加工林产品，为人类生产出所需要的林 业产品或达到某种目的的一门综合性的学科。它主要包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工 程及生物技术应用等内容。通过该课程学习，使学生掌握林业生物技术的基本理论知识和基本的林 业生物技术实验原理和实验技能，具备与林业生物技术相关学科的教学和科研工作的初步能力。 本课程包括课堂讲授、实验教学二个环节。课堂教学主要讲透基本理论，力求反映林业生物技 术的发展和研究动态。实验教学是教学中的重要环节，主要通过重要实验的讲解，加深学生对基本 林业生物技术实验基本原理的理解，培养学生的实验技能和动手操作能力。 二、课程教学的基本要求 1.理论知识方面： 林业生物技术是生物技术与林业结合的专业生物技术，是应用自然科学及 工程学原理，将森林植物、动物、微生物作为反应器将物料加工转化，生产和提供人们所需的生 态环境、生物质产品的科学技术。理论知识教学应重点把握基本概念、基本理论和实验技术三个 层面的教学工作，主要包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程及生物技术应用等方面的 理论和技术。课程讲授在完全理解教材的基础上，广泛收集参考资料，跟踪本课程的发展前沿， 注重理论基础与技术应用，根据学科的发展需要，及时地吸取林业生物技术学科领域的新成果和 新技术，使学生及时了解本课程国内外最新研究动态
2.实验技能方面：通过实验技能方面的教学，加深学生对林业生物技术理论知识的理解，提高学生的实际动手能力，使学生掌握植物基因组总DNA提取、琼脂糖凝胶电泳、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳和聚合酶链式反应等基本实验的操作技术，提高学生的动手操作能力，培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力以及实事求是的科学态度。三、课程的教学设计1.教学设计说明根据教学内容，采用多媒体结合研究实例相结合的策略，注重学生思维能力、实际动手能力和创新能力的培养：采用讲授法、演示法、提问法、启发式、案例及研讨等多种教学方法开展教学；通过课前问题设计，课中传授知识、答疑释惑，课后总结测试来完善教学过程；根据学校内部教学评价体系反馈的问题进行改进，以达到良好的教学效果。2.课程目标及对毕业要求的支撑序号课程目标毕业要求31使学生掌握林业生物技术的基本理论知识52使学生掌握基本的林业生物技术实验原理和实验技能43具备与林业生物技术相关学科的教学和科研工作的初步能力10四、理论教学内容及学时分配（28学时）绪论学时数：2教学目标：掌握生物技术和林业生物技术的概念及内容，了解林业生物技术产生的理论基础和技术背景，了解林业生物技术对科学技术发展和人类社会进步的巨大影响。教学重点和难点：生物技术和林业生物技术的概念及内容，林业生物技术产生的理论基础和技术背景。主要教学内容及要求：熟握生物技术和林业生物技术概念，了解生物技术和林业生物技术二者之间的区别和联系，理解林业生物技术产生的理论基础和技术背景。教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法，加强师生之间的交流互动。开展生物技术和林业生物技术的概念、林业生物技术产生的理论基础和技术背景等内容的讲解。在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点。137
137 2.实验技能方面：通过实验技能方面的教学，加深学生对林业生物技术理论知识的理解，提高 学生的实际动手能力，使学生掌握植物基因组总 DNA 提取、琼脂糖凝胶电泳、SDS-聚丙烯酰胺凝 胶电泳和聚合酶链式反应等基本实验的操作技术，提高学生的动手操作能力，培养学生观察问题、 分析问题和解决问题的能力以及实事求是的科学态度。 三、课程的教学设计 1.教学设计说明 根据教学内容，采用多媒体结合研究实例相结合的策略，注重学生思维能力、实际动手能力 和创新能力的培养；采用讲授法、演示法、提问法、启发式、案例及研讨等多种教学方法开展教 学；通过课前问题设计，课中传授知识、答疑释惑，课后总结测试来完善教学过程；根据学校内 部教学评价体系反馈的问题进行改进，以达到良好的教学效果。 2.课程目标及对毕业要求的支撑 序号 课程目标 毕业要求 1 使学生掌握林业生物技术的基本理论知识 3 2 使学生掌握基本的林业生物技术实验原理和实验技能 5 3 具备与林业生物技术相关学科的教学和科研工作的初步能力 4 10 四、理论教学内容及学时分配（28 学时） 绪论 学时数：2 教学目标：掌握生物技术和林业生物技术的概念及内容，了解林业生物技术产生的理论基础和技 术背景，了解林业生物技术对科学技术发展和人类社会进步的巨大影响。 教学重点和难点：生物技术和林业生物技术的概念及内容，林业生物技术产生的理论基础和技术 背景。 主要教学内容及要求：熟握生物技术和林业生物技术概念，了解生物技术和林业生物技术二者之 间的区别和联系，理解林业生物技术产生的理论基础和技术背景。 教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法， 加强师生之间的交流互动。开展生物技术和林业生物技术的概念、林业生物技术产生的理论基础 和技术背景等内容的讲解。在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点
第一章基因工程学时数：6第一节基因的结构3学时教学目标：掌握基因的概念，了解基因的类型。教学重点和难点：真核基因和原核基因等不同基因类型的结构。主要教学内容及要求：了解基因概念的发展和基因的类型：理解真核基因和原核基因的类型：熟练掌握基因的概念。教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法，开展真核基因的结构、原核基因的结构等相关内容的讲解，使学生掌握真核基因和原核基因的结构上的异同点。在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点。第二节基因组3学时教学目标：掌握基因组的概念，掌握核基因组、叶绿体基因组、线粒体基因组的特点，熟悉结构基因组学和功能基因组学的发展现状和主要研究方法。教学重点和难点：核基因组、叶绿体基因组、线粒体基因组的特点。主要教学内容及要求：掌握基因组的概念；掌握核基因组、叶绿体基因组、线粒体基因组的特点。了解人类基因组计划和拟南芥基因组计划。教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法，开展基因组的概念，核基因组、叶绿体基因组、线粒体基因组特点等方面的讲解，使学生掌握真基因组的概念，核基因组、叶绿体基因组、线粒体基因组特点的异同点，人类基因组计划和拟南芥基因组计划。在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点。第二章蛋白质工程学时数：4第一节蛋白质的结构与功能2学时教学目标：掌握蛋白质的功能，掌握蛋白质结构与功能的关系，掌握蛋白质的相互作用。教学重点和难点：蛋白质结构与功能的关系，蛋白质的相互作用。主要教学内容及要求：掌握蛋白质的功能：理解蛋白质结构与功能的关系、蛋白质的相互作用。教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法，开展蛋白质的功能蛋白质结构与功能的关系蛋白质的相互作用等相关内容的讲解。在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点。第二节蛋白质工程的进展及应用2学时教学目标：了解蛋白质工程的理论研究和应用研究。教学重点和难点：蛋白质工程的理论研究。主要教学内容及要求：了解蛋白质工程的理论研究和应用研究。教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法开展蛋白质工程的理论研究和应用研究等相关内容的讲解，使学生了解近年来蛋白质工程的理论与生产应用的研究进展。在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点。138
138 第一章 基因工程 学时数：6 第一节 基因的结构 3 学时 教学目标：掌握基因的概念，了解基因的类型。 教学重点和难点：真核基因和原核基因等不同基因类型的结构。 主要教学内容及要求：了解基因概念的发展和基因的类型；理解真核基因和原核基因的类型；熟 练掌握基因的概念。 教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法， 开展真核基因的结构、原核基因的结构等相关内容的讲解，使学生掌握真核基因和原核基因的结 构上的异同点。在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点。 第二节 基因组 3 学时 教学目标：掌握基因组的概念，掌握核基因组、叶绿体基因组、线粒体基因组的特点，熟悉结构 基因组学和功能基因组学的发展现状和主要研究方法。 教学重点和难点：核基因组、叶绿体基因组、线粒体基因组的特点。 主要教学内容及要求：掌握基因组的概念；掌握核基因组、叶绿体基因组、线粒体基因组的特点。 了解人类基因组计划和拟南芥基因组计划。 教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法， 开展基因组的概念，核基因组、叶绿体基因组、线粒体基因组特点等方面的讲解，使学生掌握真 基因组的概念，核基因组、叶绿体基因组、线粒体基因组特点的异同点，人类基因组计划和拟南 芥基因组计划。在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点。 第二章 蛋白质工程 学时数：4 第一节 蛋白质的结构与功能 2 学时 教学目标：掌握蛋白质的功能，掌握蛋白质结构与功能的关系，掌握蛋白质的相互作用。 教学重点和难点：蛋白质结构与功能的关系，蛋白质的相互作用。 主要教学内容及要求：掌握蛋白质的功能；理解蛋白质结构与功能的关系、蛋白质的相互作用。 教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法， 开展蛋白质的功能蛋白质结构与功能的关系蛋白质的相互作用等相关内容的讲解。在课程的最后 环节，带学生回顾本节知识点。 第二节 蛋白质工程的进展及应用 2 学时 教学目标：了解蛋白质工程的理论研究和应用研究。 教学重点和难点：蛋白质工程的理论研究。 主要教学内容及要求：了解蛋白质工程的理论研究和应用研究。 教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法， 开展蛋白质工程的理论研究和应用研究等相关内容的讲解，使学生了解近年来蛋白质工程的理论 与生产应用的研究进展。在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点
第三章细胞工程学时数：6第一节细胞工程的理论基础3学时教学目标：掌握细胞的全能性，了解细胞分化，了解培养条件下的细胞脱分化和再分化，掌握器官发生和体细胞胚发生。教学重点和难点：细胞的全能性，细胞分化、细胞脱分化和再分化，器官发生和体细胞胚发生。主要教学内容及要求：掌握细胞的全能性的概念，理解细胞分化的含义，掌握培养条件下的细胞脱分化和再分化的区别和联系，掌握器官发生和体细胞胚发生的区别和联系。教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法，开展细胞的全能性，细胞分化、细胞脱分化和再分化，器官发生和体细胞胚发生等相关内容的讲解。在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点。第二节植物细胞工程应用途径3学时教学目标：了解植物细胞工程应用的途径。教学重点和难点：植物细胞工程在植物育种、种苗脱毒与快速繁殖等方面的应用。主要教学内容及要求：了解植物细胞工程在植物育种、种苗脱毒与快速繁殖等方面的应用，了解植物细胞工程在植物遗传、生理生化以及植物病理等基础研究中的应用。教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法，开展植物细胞工程在植物育种、种苗脱毒与快速繁殖等方面相关内容的讲解，使学生了解植物细胞工程在植物遗传、生理生化以及植物病理等基础研究中的应用。在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点。第四章酶工程学时数：4第一节酶的概述、酶的提取和分离纯化：2学时教学目标：掌握酶的概念，掌握酶的提取和分离纯化。教学重点和难点：酶的概念、酶的提取和分离纯化。主要教学内容及要求：掌握酶的概念，掌握酶的提取和分离纯化的方法。教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法，开展酶、酶的提取和分离纯化等相关内容的讲解，使学生掌握酶的提取和分离纯化的方法。在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点。第二节酶工程的应用2学时教学目标：了解酶工程应用的途径。教学重点和难点：酶工程在食品加工、轻化工业、医药、能源开发和环境工程等方面的应用。主要教学内容及要求：了解酶工程在食品加工、轻化工业、医药、能源开发和环境工程等方面的应用。139
139 第三章 细胞工程 学时数：6 第一节 细胞工程的理论基础 3 学时 教学目标：掌握细胞的全能性，了解细胞分化，了解培养条件下的细胞脱分化和再分化，掌握器 官发生和体细胞胚发生。 教学重点和难点：细胞的全能性，细胞分化、细胞脱分化和再分化，器官发生和体细胞胚发生。 主要教学内容及要求：掌握细胞的全能性的概念，理解细胞分化的含义，掌握培养条件下的细胞 脱分化和再分化的区别和联系，掌握器官发生和体细胞胚发生的区别和联系。 教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法， 开展细胞的全能性，细胞分化、细胞脱分化和再分化，器官发生和体细胞胚发生等相关内容的讲 解。在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点。 第二节 植物细胞工程应用途径 3 学时 教学目标：了解植物细胞工程应用的途径。 教学重点和难点：植物细胞工程在植物育种、种苗脱毒与快速繁殖等方面的应用。 主要教学内容及要求：了解植物细胞工程在植物育种、种苗脱毒与快速繁殖等方面的应用，了解 植物细胞工程在植物遗传、生理生化以及植物病理等基础研究中的应用。 教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法， 开展植物细胞工程在植物育种、种苗脱毒与快速繁殖等方面相关内容的讲解，使学生了解植物细 胞工程在植物遗传、生理生化以及植物病理等基础研究中的应用。在课程的最后环节，带学生回 顾本节知识点。 第四章 酶工程 学时数：4 第一节 酶的概述、酶的提取和分离纯化 2 学时 教学目标：掌握酶的概念，掌握酶的提取和分离纯化。 教学重点和难点：酶的概念、酶的提取和分离纯化。 主要教学内容及要求：掌握酶的概念，掌握酶的提取和分离纯化的方法。 教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法， 开展酶、酶的提取和分离纯化等相关内容的讲解，使学生掌握酶的提取和分离纯化的方法。在课 程的最后环节，带学生回顾本节知识点。 第二节 酶工程的应用 2 学时 教学目标：了解酶工程应用的途径。 教学重点和难点：酶工程在食品加工、轻化工业、医药、能源开发和环境工程等方面的应用。 主要教学内容及要求：了解酶工程在食品加工、轻化工业、医药、能源开发和环境工程等方面的 应用
教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法，开展酶工程在食品加工、轻化工业、医药、能源开发和环境工程等方面的应用相关内容的讲解。在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点。第五章林业生物技术应用学时数：6第一节植物组织培养2学时教学目标：掌握植物组织培养的含义，了解植物组织培养的基本要求，掌握植物器官和组织培养的内容。教学重点和难点：植物组织培养的含义、特点和应用，植物组织培养的基本要求，植物器官和组织培养的相关内容。主要教学内容及要求：掌握植物组织培养的含义、特点，了解植物组织培养的基本要求，掌握植物器官和组织培养的内容。教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法，开展组织培养的含义、特点和应用，植物组织培养的基本要求，植物器官和组织培养等相关内容的讲解，使学生掌握植物组织培养的基本流程、实验室配置和布局、主要仪器设备等方面内容。在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点。第二节植物遗传转化和应用2学时教学目标：掌握高等植物遗传转化系统，掌握转基因植株外源基因的表达与分析，了解转基因林木和花卉的应用。教学重点和难点：高等植物遗传转化系统，转基因植株外源基因的表达与分析，转基因林木和花卉的应用。主要教学内容及要求：了解林木基因工程的含义，掌握高等植物遗传转化系统，掌握转基因植株外源基因的表达与分析，了解转基因林木和花卉的应用。教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法，开展高等植物遗传转化系统、转基因植株外源基因的表达与分析、转基因林木和花卉的应用等相关内容的讲解，使学生掌握植物遗传转化的相关基本知识。在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点。第三节树木细胞培养和次生代谢物质生产2学时教学目标：了解植物次生代谢和次生代谢产物，了解细胞悬浮培养和单细胞培养，掌握细胞培养的次生代谢产物积累和分离纯化，了解生物技术在植物次生代谢物研究和生产中的应用。教学重点和难点：植物次生代谢和次生代谢产物，细胞悬浮培养和单细胞培养，细胞培养的次生代谢产物积累和分离纯化。主要教学内容及要求：掌握植物次生代谢和次生代谢产物的含义，掌握细胞悬浮培养和单细胞培养方法，掌握细胞培养的次生代谢产物积累和分离纯化方法，了解生物技术在植物次生代谢物研究和生产中的应用。140
140 教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法， 开展酶工程在食品加工、轻化工业、医药、能源开发和环境工程等方面的应用相关内容的讲解。 在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点。 第五章 林业生物技术应用 学时数：6 第一节 植物组织培养 2 学时 教学目标：掌握植物组织培养的含义，了解植物组织培养的基本要求，掌握植物器官和组织培养 的内容。 教学重点和难点：植物组织培养的含义、特点和应用，植物组织培养的基本要求，植物器官和组 织培养的相关内容。 主要教学内容及要求：掌握植物组织培养的含义、特点，了解植物组织培养的基本要求，掌握植 物器官和组织培养的内容。 教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法， 开展组织培养的含义、特点和应用，植物组织培养的基本要求，植物器官和组织培养等相关内容 的讲解，使学生掌握植物组织培养的基本流程、实验室配置和布局、主要仪器设备等方面内容。 在课程的最后环节，带学生回顾本节知识点。 第二节 植物遗传转化和应用 2 学时 教学目标：掌握高等植物遗传转化系统，掌握转基因植株外源基因的表达与分析，了解转基因林 木和花卉的应用。 教学重点和难点：高等植物遗传转化系统，转基因植株外源基因的表达与分析，转基因林木和花 卉的应用。 主要教学内容及要求：了解林木基因工程的含义，掌握高等植物遗传转化系统，掌握转基因植株 外源基因的表达与分析，了解转基因林木和花卉的应用。 教学组织与实施：利用多媒体进行班级授课。采用演示法、启发式、案例法及研讨式等教学方法， 开展高等植物遗传转化系统、转基因植株外源基因的表达与分析、转基因林木和花卉的应用等相 关内容的讲解，使学生掌握植物遗传转化的相关基本知识。在课程的最后环节，带学生回顾本节 知识点。 第三节 树木细胞培养和次生代谢物质生产 2 学时 教学目标：了解植物次生代谢和次生代谢产物，了解细胞悬浮培养和单细胞培养，掌握细胞培养 的次生代谢产物积累和分离纯化，了解生物技术在植物次生代谢物研究和生产中的应用。 教学重点和难点：植物次生代谢和次生代谢产物，细胞悬浮培养和单细胞培养，细胞培养的次生 代谢产物积累和分离纯化。 主要教学内容及要求：掌握植物次生代谢和次生代谢产物的含义，掌握细胞悬浮培养和单细胞培 养方法，掌握细胞培养的次生代谢产物积累和分离纯化方法，了解生物技术在植物次生代谢物研究 和生产中的应用