Môn học: Công nghệ sinh học nông nghiệp

1. Tên học phần: Công nghệ sinh học nông nghiệp

2. Số đơn vị học trình: 3 ĐVHT

3. Trình độ : cho sinh viên năm thứ 4

4. Phân bổ thời gian:

          - Lên lớp: lý thuyết 35

          - Thực tập phòng thí nghiệm: 10 tiết

          - Khác:

5. Điều kiện tiên quyết: đã học xong các môn học: di truyền, hoá sinh, sinh lý, vi sinh vật…

6. Mục tiêu của học phần:

Học môn Công nghệ sinh học nông nghiệp, sinh viên phải đạt được các yêu cầu cơ bản sau đây:

 Về kiến thức:

 -  Nắm được những cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu cơ bản của ngành công nghệ sinh học, những ứng dụng chủ yếu của CNSH trong lĩnh vực nông nghiệp. Nắm được một số vấn đề cần quan tâm về an toàn sinh học các cơ thể biến đổi gen.

 Về kỹ năng:

 -  Nắm vững thao tác các công đoạn chính của công nghệ nuôi cấy mô tế bào thưc vật,  kỹ thuật tách chiết ADN và PCR

 Về thái độ:

 -  Bản thân thấy được sự phát triển của sinh học hiện đại đã tiến tới mức cơ chế phân tử của hiện tượng sống và ra đời hàng loạt công nghệ mới, trên cơ sở đó phải không ngừng vươn lên học tập, cập nhật các thông tin mới.

7. Mô tả vắn tắt nội dung học phần:

Học phần gồm 5 chương:

Chương I: trình bày các khái niệm, định nghĩa về công nghệ sinh học cũng như lược sử, các lĩnh vực nghiên cứu và xu thế phát triểncủa ngành này.

ChươngII: làm sáng tỏ nguyên lý, cách tiến hành các kỹ thuật nền của công nghệ sinh học hiện đại, bao gồm các kỹ thuật tạo ADN tái tổ hợp và các kỹ thuật phân tích ADN.

ChươngIII và IV: Chỉ rõ cách ứng dụng hiệu quả những kỹ thuật tiên tiến của công nghệ sinh học thực vật và động vật trong trồng trọt và chăn nuôi, thú y, đặc biệt trong công tác giống cây trồng và vật nuôi.

Chương V: đưa ra các khái niệm, định nghĩa về sinh vật biến đổi di truyền, những lợi ích và rủi ro có thể có của chúng cũng như các quy định về an toàn sinh học cho các sinh vật biến đổi di truyền.

8. Nhiệm vụ của sinh viên:

          - Dự lớp: tham dự các giờ lý thuyết và thực hành

          - Dụng cụ học tập: phòng thí nghiệm công nghệ tế bào và công nghệ gen

          - Khác: tham gia viết chuyên đề

9. Tài liệu học tập:

          - Sách, giáo trình chính: giáo trình công nghệ sinh học nông nghiệp, trường Đại học nông nghiệp I.

          - Sách tham khảo:

A. Tài liệu tiếng Việt

a)Đái Duy Ban, Lữ Thị Cẩm Vân, 1994. Công nghệ gen và công nghệ sinh học ứng dụng trong nông nghiệp hiện đại. Nhà xuất bản Nông nghiệp, 1994.

b)Lê Trần Bình, Hồ Hữu Nhị, Lê Thị Muội, 1997 Công nghệ sinh học thực vật trong công tác cải tiến giống cây trồng.  Nhà xuất bản Nông nghiệp, 1997.

c)Nguyễn Mộng Hùng, 2004. Công nghệ phôi và tế bào động vật. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia, 2004.

d)Lê Đình Lương, 2001. Nguyên lý kỹ thuật di truyền. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2001.

e)Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn Thị Lý Anh, 1997. Bài giảng Công nghệ sinh học thực vật –Đại học Nông nghiệp I Hà nội, 1997.

g)Nguyễn Văn Uyển, 1996. Những phương pháp công nghệ sinh học thực vật -. NXB Nông nghiêp Thành phố Hồ Chí Minh, 1996

h)Nguyễn Văn Uyển, Nguyễn Tiến Thắng Những kiến thức cơ bản về công nghệ sinh học -. NXB Bộ giáo dục, 1996.

i)Trung tâm trí thức toàn cầu về công nghệ sinh học: PocketK N⁰ 1- N⁰8.http//www.isaaa.org.com

B, Tài liệu tham khảo tiếng nước ngoài

k)George E.F., 1993. Plant propagation by tissue culture. Exegetics Limited, second edtion, 1993.

l)Hughes Monica A., 1996 Plant molecular genetics 1996.

m)Pieric K. M, 1997. In vitro culture of higher plants

10. Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên:

          - Dự lớp: dự đầy đủ các giờ lên lớp lý thuyết và thực hành

          - Thảo luận: tại lớp hoặc theo nhóm

          - Bản thuyết trình: chuyên đề của nhóm

          - Thi cuối học kỳ: thi hết môn học

11. Thang điểm: điểm 10

12. Nội dung chi tiết học phần:

A. LÝ THUYẾT

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU

1. Khái niệm và định nghĩa về công nghệ sinh học

2. Sơ lược lịch sử phát triển

3. Phân loại công nghệ sinh học

4. Thành tựu và xu thế phát triển

CHƯƠNGII: CÁC KỸ THUẬT NỀN CỦA CÔNG NGHỆ SINH HỌC HIỆN ĐẠI

I. Các kỹ thuật chính sử dụng trong tạo DNA tái tổ hợp

1.Khái niệm

2. Các enzim dùng trong công nghệ ADN tái tổ hợp

3.Các vectơ nhân dòng dùng trong công nghệ ADN tái tổ hợp

4. Nhân dòng gen (gene cloning)

III. Các kỹ thuật chính sử dụng trong phân tích ADN

1. Kỹ thuật chiết tách ADN và ARN

5. Kỹ thuật RFLP

6. Kỹ thuật xác định trình tự ADN

7. Kỹ thuật PCR

8. Các kỹ thuật xác định tính đa hình ADN dựa trên PCR

9. Kỹ thuật tạo ngân hàng cDNA

10. Kỹ thuật chọn lọc gen có ý nghĩa

CHƯƠNG III. CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG TRỒNG TRỌT

I. Công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật

1. Cơ sở của công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật

2. Nhân giống cây trồng bằng nuôi cấy mô

3. Làm sạch bệnh virus qua nuôi cấy mô phân sinh đỉnh

4. Chọn tạo giống nhờ công nghệ tế bào

5. Kỹ thuật thụ phấn trong ống nghiệm và nuôi cấy phôi in vitro

6. Công nghệ tế bào trong bảo quản nguồn gen

II. Côngnghệ gen thực vật

1. Giới thiệu chung

2. Kỹ thuật chuyển gen vào thực vật

3. Cây trồng chuyển gen

III. Chỉ thị phân tử ứng dụng trong chọn tạo giống và chuẩn đoán bệnh thực vật

1. Chỉ thị phân tử ứng dụng trong chọn tạo giống

2. Chỉ thị phân tử ứng dụng trong chuẩn đoán bệnh

CHƯƠNG IV. CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CHĂN NUÔI VÀ THÚ Y

I. Kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào động vật

1. Môi trường nuôi cấy

2. Các cách nuôi cấy

3. Các bước của quá trình nuôi cấy

4. Dòng tế bào liên tục

5. ứng dụng của nuôi cấy mô tế bào động vật

II. Tế bào gốc

1. Khái niệm và định nghĩa

2. Kỹ thuật tạo tế bào gốc

3. ứng dụng của tế bào gốc

III. Kỹ thuật cấy chuyển phôi

1. Đặc điểm phát triển phôi ở giai đoạn sớm

2. Kỹ thuật lấy phôi và cấy phôi

3. ứng dụng của cấy chuyển phôi

IV. Nhân bản động vật – kỹ thuật cloning

1. Khái niệm và lịch sử

2. quy trình kỹ thuật

3. Khả năng ứng dụng

V. Công nghệ tạo vật nuôi chuyển gen

1. Các phương pháp chuyển gen vào tế bào động vật

2. Các hướng nghiên cưú và ứng dụng động vật chuyển gen

VI. Công nghệ sinh học trong sản xuất kit chẩn đoán, thuốc điều trị bệnh và thức ăn cho vật nuôi.

1. Kháng thể đơn dòng

2. Vacxin tái tổ hợp

3. Sinh phẩm kích thích sinh trưởng vật nuôi

4. ứng dụng PCR trong chẩn đoán bệnh vật nuôi

CHƯƠNG V. AN TOÀN SINH HỌC TRONG CÔNG NGHỆ SINH HỌC

1. Định nghĩa và khái niệm

2. Những lợi ích của sinh vật biến đổi gen

3. Những rủi ro có thể có của sinh vật biến đổi gen

4. Các quy định về an toàn sinh học

B. THỰC HÀNH:

Bài1. Thiết bị phòng thí nghiệm và pha chế, khử trùng môi trường nuôi cấy mô thực vật

Bài 2. Tạo nguồn nguyên liệu sạch khởi đầu và nhân giống in vitro cây trồng

Bài 3.Tách chiết ADN tổng số của mô thực vật và đánh giá độ tinh sạch của ADN

Bài 4. Kỹ thuật PCR

Người biên soạn:   GS.TS. Nguyễn Quang Thạch