农业生物技术1-绪论

《农业生物技术》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：课程名称：农业生物技术英文名称：Agricultural Biotechnology课程类别：专业必修课学时：45学分：2适用对象: 农学和生物技术专业学生考核方式：（考试，课程论文，平时成绩各占70％，20％，10％）先修课程：植物学、生物学、生物化学、分子生物学、普通遗传学、分子遗传学二、课程简介“生物技术概论”是农科类的专业选修课，先修课程主要有“英语、专业英语、植物学、生物学、生物化学、分子生物学、普通遗传学、分子遗传学”等。

本学科综合上述学科的理论基础、方法和技术，通过讲述“现代事物技术的概念和发展简史”、“生物工程各项技术”、“基因克隆、转化、调空及其表达”、以及在“农业、环境、健康和能源”方面的应用，旨在使学生通过本课程的学习了解现代事物技术的基础知识和国内外生物技术各领域发展的来龙去脉、研究现状、发展方向和在国民经济中的应用，为今后开展生物技术相关研究和学习提供基础。

Biotechnology is a rapidly-developing 21st century technology and interdisciplinary science that has already made an impact on commercial and non-commercial aspects of human life, such as stem cell research, cloning, pharmaceuticals, food and agriculture, bioenergetics, and information technology. This course, appropriate for novices in the biology fields and also for engineering and genetic students, covers all of the fundamental principles of these modern topics. In addition to the comprehensive coverage of the standard topics, such as cell growth and development, genetic principles (mapping, DNA, etc), protein structure, plant and animal cell cultures, and applications, the course includes up-to-date discussions of modern topics, e.g., medical advances, quality control, stem cell technology, genetic manipulation, patents, bioethics.三、课程性质与教学目的当今世界，各国综合国力竞争，实际上是现代科学技术的竞争，现代生物技术被世界各国视为一种高新技术。

农业生态学第一章绪论农业生态学：应用生态学的原理,系统论的观点和方法,把农业生物与其自然和社会环境作为一个整体，研究它们之间的相互联系、协同演变、调节控制和平衡发展规律的学科。

生态学:是研究生物与其环境相互关系的学科。

生态系统:在一定空间内的全部生物与非生物环境相互作用形成的统一体，称为生态系统。

农业生态系统：农业生物与环境之间的能量和物质联系建立起来的功能整体，是驯化的生态系统，既受生态规律的制约，也受社会经济规律的制约。

1. 1865年，勒特（Reiter）造了生态学一词2. 1935年，英国植物生态学家坦斯尼（A.G.Tansley）第一次提出了生态系统和生态平衡的概念。

3. 1941年，美国科学家林德曼（R.L.Lindeman）提出了食物链、食物网、生态金字塔理论4. 美国生态学家奥德姆（E.P.Odum）——对遗弃农田的次生演替及生态系统的能流与物流做了大量的研究，写成《生态学基础》5. 1963年，海洋生物学家卡逊（R.Carson）——《寂静的春天》6. F.C.Pielou《数学生态学引论》、R.M.May《理论生态学》——推动生态学向定量化方向发展8. 21世纪五大危机：人口危机、粮食危机、资源危机、环境危机、能源危机（一说为生物危机）第二章农业的基本生态关系1.生境（habitat）：在环境条件的制约下，具有特定生态特性的生物种和生物群落，只能在特定的小区域中生存，这个小区域就称为该生物种或生物群落的生境。

生境也叫栖息地。

2.最小因子定律：（德国化学家李比西）——植物的生长取决于数量最不足的那一种营养物质。

相对稳定状态下E.P.Odum（1973）做了两点补充：①这一定律只有在相对稳定状态下才能运用；②要考虑因子间的相互作用。

谢尔福特耐性定律：在生物的生长和繁殖所需要的众多生态因子中，任何一个生态因子在数量上的过多、过少或质量不足，都会成为限制因子。

E.P.Odum（1973）等对耐性定律作了补充：该定律把最低量因子和最高量因子相结合，任何接近或超过耐性下限或耐性上限的因子都称做限制因子3.生活型：不同植物长期适应相似环境的结果使这些植物在外部形态上和对生境的要求上表现为相同或相似。

农业生物技术高职教材一、农业生物技术基础农业生物技术是一门将现代生物技术应用于农业领域的学科。

它旨在通过利用生物技术的手段，改良和优化农作物的遗传特性，提高产量和品质，同时减少对环境的负面影响。

本节将介绍农业生物技术的基本原理和关键技术，包括基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术和发酵工程技术等。

二、基因工程与育种基因工程是农业生物技术的核心部分，它通过改变生物体的遗传物质来创造具有优良性状的品种。

本节将介绍基因工程的基本原理和技术，包括基因克隆、基因转移、基因表达和基因编辑等。

同时，还将介绍基因工程在育种中的应用，如抗虫、抗病、抗逆、品质改良和产量提高等。

三、细胞工程与繁殖细胞工程是利用细胞进行繁殖和遗传改造的一种生物技术。

在农业上，细胞工程主要用于快速繁殖优良品种和创造新的植物品种。

本节将介绍细胞工程的基本原理和技术，包括细胞培养、细胞融合、染色体加倍和胚胎培养等。

同时，还将介绍细胞工程在农业上的应用，如花卉、蔬菜、水果和林木等的快速繁殖。

四、酶工程与发酵酶工程是利用酶进行工业生产的一种生物技术。

在农业上，酶工程主要用于生产具有特定功能的酶制剂，如植酸酶、蛋白酶和脂肪酶等。

本节将介绍酶工程的基本原理和技术，包括酶的分离纯化、酶的固定化、酶反应器和酶的生产与应用等。

同时，还将介绍酶工程在农业上的应用，如提高农作物产量和品质、促进土壤改良和减少环境污染等。

五、蛋白质工程与产品蛋白质工程是利用蛋白质的结构和性质进行设计和改造的一种生物技术。

在农业上，蛋白质工程可用于改进农作物中的蛋白质含量和组成，提高农产品的营养价值。

本节将介绍蛋白质工程的基本原理和技术，包括蛋白质的分离纯化、蛋白质的修饰和蛋白质的结晶等。

同时，还将介绍蛋白质工程在农业上的应用，如大豆、玉米和小麦等的蛋白质改良。

六、农业微生物技术农业微生物技术是利用有益微生物进行农业生产的一种生物技术。

这些有益微生物可以是细菌、真菌或放线菌等，它们可以促进土壤改良、提高农作物抗性和产生有用的代谢产物等。

《农业生态工程技术》复习题第一章绪论名词解释：▲海克尔的生态学概念：研究生物与环境相互机理的科学。

▲奥德姆的生态学概念：研究生态系统的结构和功能的科学。

▲农业生态学：用生态学的原理及系统论的方法，研究农业生物与其自然和社会环境的相互关系的应用性学科。

简答题：▲简述农业生态学的特点：答.理论实用性。

2.学科交叉性。

3.研究统一性.4.宏观层次性。

论述题▲农业生态学的研究内容和任务答：农业生态学的研究对象：农业生态系统▲农业生态学的研究内容：1.农业生态系统的组分与结构。

2.农业生态系统的能量流动和物质循环。

3.农业生态系统的生产力。

4.农业生态系统的人工调控与优化。

5.农业资源的合理利用和生态环境保护。

▲农业生态学的任务：1.基础性的理论研究。

2.为发展农业生产提出切实可行的技术途径。

第二章 农业生态系统名词解释：▲系统：相互依赖的若干组分结合在一起，能完成特定功能，并朝特定目标发展的有机整体。

▲生态系统：在以一定的时间和空间内，生物与生物之间、生物与非生物环境之间密切联系、相互作用，并具有一定结构及完成一定功能的综合体，或者说是由生物群落与非生物环境相互依存所组成的一个生态学功能单位。

▲农业生态系统：在人类的积极参与下，利用农业生物和非生物环境之间，以及农业生物种群之间的相互关系，通过合理的生态结构和高效的生态机能，进行能量转化和物质循环，并按人类需要进行物质生产的综合体。

简答题：▲组成系统需要哪三个条件？答：1.必须具备两个以上都的构成要素。

2.各要素之间必须有某种联系。

3.以整体的形式完成特定的功能。

▲系统有哪三个基本特征？答：1.系统的有序性，包括系统的边界和系统的层次。

2.系统的整体性。

3.系统功能的整体性。

▲生态系统是由哪些基本子系统构成的？4生态系统有哪三大功能？答：物质循环，能量流动，信息传递。

论述题▲农业生态系统与自然生态系统的主要区别是什么？生态系统非生物组成 生物组成非生物环境 物质代谢原料 生产者消费者分解者第三章生物种群名词解释：▲种群：在一定时间内占据特定空间的同一物种的集合体。

农业生态学期末复习重点（资料）及试题（附答案）农业生态学复习重点（资料）及试题（附答案）《农业生态学》复习重点第1章绪论1 农业生态学、系统、农业生态系统的基本含义2 生态学的发展阶段3 生态系统的基本组分及特点4 农业生态系统的特点5 农业生态学的任务第2章农业生态系统的基本生物结构1 人工环境的类型2 最小因子定律、耐性定律、生活型、生态型、生境、生态位、种群、群落、内禀增长率、环境容纳量、化感作用、演替、群落稳定性、生物多样性等的概念3 种群间相互作用的类型及其典例4 r-对策生物与K-对策生物的比较5 种群的增长型、种群调节的类型6 农业活动对生物多样性的影响7 中国农业生物多样性的保护与开发措施第3章农业生态系统的综合结构1 营养结构、边缘效应、食物链、食物网的含义2 食物链的类型3 食物链加环的作用与加环类型4 食物链解列第4章农业生态系统的能流1 初级生产、次级生产、生态效率、生态金字塔、能值的概念2 地球初级生产力的级别类型3 改善初级生产的方向4 次级生产的作用5 改善次级生产的方向6 农业生态系统辅助能的种类及作用7 生态系统的能量生态学类型8 农业生态系统能流关系的调整方向第5章农业生态系统的物流1 物质循环的库与流2 物质循环的基本类型3 农业生态系统物质循特点4 农业生态系统养分循环的特点5 农业生态系统养分循环调节的原则与途径6 生物放大作用第6章农业的资源与效益1 农业生态系统的社会效益、经济效益、生态效益及其相互间的关系第7章农业生态系统的调节与控制1 自然信息流与人工信息流的比较2 农业生态系统的资金流与能物流的关系3 成本外摊、收益外泄的含义4 解决经济外部性的途径5 农业生态系统调控的基本特点6 农业生态系统的调控层次第8章农业的可持续发展1 可持续发展的概念2 可持续农业第9章中国的生态农业1 生态农业、中国生态农业的含义2 中国生态农业的特征3 中国生态农业技体系的特点考试题型一、名词解释（本大题共10小题，每小题3分，共30分）二、简答题（本大题共5小题，每小题8分，共40分）三、分析题（本大题共2小题，每小题15分，共30分）农业生态学重点1866年德国生物学家赫克尔首先提出生态学英国植物生态学家坦斯列提出“生态系统”美国生态学家林德曼提出“食物链”“生态金字塔”美国生态学家奥德姆写成《生态学基础》生态系统：是指由环境和占据该环境并联系在一起的生命有机体所构成的动态整体。

农业生物技术精要第一章 绪论1.农业生物技术的概念：生物技术又称生物工程，它是采用高科技手段对生物性状进行改良，培育高产、优质、抗逆新品种或利用生物体生产有价值的产品的技术。

应用于农业领域的生物技术即农业生物技术。

2.生物技术诞生的标志：DNA 重组技术、淋巴细胞杂交瘤技术3.现代生物技术起始时间：20世纪70年代4.5.1983年，第一株转基因植物问世。

1981年，首次获得转基因小鼠。

第二章 植物组织与细胞培养 1.植物组织与细胞培养的理论基础是“单个生活的植物细胞具有全能性”第三章 细胞工程与植物性状改良无第四章 植物基因工程基本原理1.基因的结构生物技术基因工程细胞工程 酶工程 发酵工程核心技术2.多基因家族：起源于单基因，在植物进化中，通过基因的复制及放大而成为多基因家族, 同一家族的基因成员具有高度的同源性。

比如编码储存蛋白的基因、豆血红蛋白的基因等。

3.病毒启动子—CaMV35S Pro。

（花椰菜花叶病毒（CaMV）是一种双链DNA病毒.）CaMV35S Promoter特点：（1）不同于正常结构基因的启动子，可启动整个CaMV基因组（约8000bp）转录成RNA。

（2）启动作用较强，可在大多数植物细胞内启动基因的表达，并受植物细胞的调控。

（3）组成型表达。

4.启动子根据作用方式及功能可分为三类:5.6.cDNA文库：以mRNA为模板经反转录合成的DNA文库，代表了大多数mRNA的信息，其制备过程包括样品总RNA的分离，cDNA 的合成， cDNA插入载体DNA分子，以及转化细菌繁殖保存等步骤。

7.基因组文库：以基因组DNA为材料制备的文库，代表整个基因组的DNA信息。

其制备过程包括基因组DNA的分离，限制性内切酶，DNA片段插入载体DNA分子，以及转化细菌繁殖保存等步骤。

8.基因的分离的方法：DNA文库建立（cDNA文库、基因组文库）、PCR 、RT-PCR、差异表达克隆、异源克隆、转座子标签法克隆、作图克隆9.基因编码区的改造：（1）密码子偏爱性:a.细菌等原核生物三联密码子的第三位上偏爱A、U等，即NNU或NNAb.植物密码子的第三位上大多偏爱G或C。