济南大学生物技术专业蛋白质与酶工程课程2024版教学大纲.docxVIP

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济南大学生物技术专业课程教学大纲

蛋白质与酶工程

一、课程基本信息

课程名称

蛋白质与酶工程/ProteinandEnzymeEngineering

课程类别

专业基础课程

课程编码

19A00187

学分

2

学时

总学时：32

理论：32实践：0

课程负责人

李玉梅

适用专业

生物技术

先修课程

生物化学、微生物学

后续课程

蛋白质组学

二、课程简介

“蛋白质与酶工程”是生物技术专业的核心主干课程。它包含蛋白质工程和酶工程两个领域的内容。随着酶学研究的迅速发展，特别是酶的应用推广，酶学与分子生物学、微生物学及化学工程相互渗透结合发展成为“蛋白质与酶工程”。蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过控制基因修饰和基因合成，对现有蛋白质加以定向改造，设计、构建并最终生产出性能比自然界存在的蛋白质更加优良、更加符合人类社会需要的新型蛋白质。而酶工程则在研究内容、手段和目的上与蛋白质工程相互交融，是指工业上有目的的设置一定的反应器和反应条件，利用酶的催化功能，在一定条件下催化化学反应，生产人类需要的产品或服务于其它目的的一门应用技术。

本课程的主要内容包括五大模块：(1)评酶,包括蛋白质与酶工程概论、酶学与酶工程基础理论；(2)纯酶，酶的分离纯化与制剂；(3)改酶，包括酶的固定化、酶传感器、酶反应器、非传统介质中酶的催化；(4)变酶，包括酶酶分子修饰、基因筛选与表达、蛋白质分子设计与蛋白质工程；(5)用酶，酶在食品、饲料、轻工、医药、能源、环保、农业、材料、检测、生物技术等领域的应用。

三、课程目标及其与毕业要求指标点的对应关系

课程目标

毕业要求

毕业要求指标点

目标1：

知道蛋白质工程、酶工程的概念、研究与应用现状和挑战；

熟悉蛋白质设计原理与方法，掌握融合蛋白的设计与制备方法，知道蛋白质工程新技术，学会蛋白质的分子修饰方法；

熟悉酶的分离原理与方法、掌握酶的固定化、非水相催化方法；掌握酶传感器、反应器的原理及应用；

熟悉酶应用于生物催化的优点和限制因素，归纳酶在各领域的应用场景。

毕业要求2：

掌握生物技术基础理论、基本知识和基本技能，受到较扎实的专业理论和专业技能训练；

毕业要求3：

了解生物技术的理论前沿、应用前景和必威体育精装版发展动态，以及生物技术产业的发展状况；

培养目标2：

学生应了解生物技术相关领域发展前沿和总体趋势、具备国际化视野、具备科学创新思

维和技术创新能力。

培养目标3：

培养的学生应具有较强的数理基础和宽厚扎实的生物学基础理论知识，掌握良好的科学实验技能与专业外语，了解生物技术及相关产业的发展趋势，成为具有科学创新的思维，有一定的研究、技术开发与应用和管理能力的专业性复合型人才。

目标2：

独立设计酶的分离纯化方案，获得目标酶，能定义任何酶的活力单位、设计酶学性质研究实验、计算酶促反应动力学参数；

独立评价与选择合适的酶固定化方法、设计酶传感器、设计酶反应器并进行基本的物料衡算；

熟练运用蛋白质与酶工程相关知识提出酶基因筛选与表达方案、预测酶的三级结构、提出蛋白质分子设计方案；

具有良好的协作沟通表达能力、批判性思维和问题解决能力，项目管理和自我管理能力，创造和创新能力。

毕业要求4：

具有综合运用所掌握的理论知识和技能，从事生物技术及其相关领域产品研发的能力、具有生物技术下游工程实践和技术革新的基本能力。

培养目标4：学生毕业后能在工业、医药、食品、环保、农、林、牧、渔等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作。

目标3：

①激发爱国情怀、增强民族自豪感、强化专业认同感、树立职业理想；开拓国际视野、培养创新科学精神、提升创新思维；弘扬大国工匠精神、锤炼中华民族共同体意识；

②塑造社会主义核心价值观，培养有良好职业道德和过硬专业技能的社会主义建设者和接班人。

毕业要求8：

具有终身学习的热情和能力

培养目标1：生物技术专业致力培养具有高远理想追求和深沉家国情怀、具有健康的体魄、良好的心理素质和积极的人生态度的学生。

四、教学安排

第一模块：评酶计划学时：6

第一章、绪论（支撑课程目标1）建议学时：2

[教学目标]

知识目标：

1、复述蛋白质工程、酶工程概念；

2、熟悉蛋白质结构与蛋白质工程设计原理；

3、描述酶工程发展历程；

4、熟悉酶工程研究技术方法；

5、描述酶工程研究热点。

能力目标：

1、明确蛋白质与酶工程课程的学习目标；

2、领会酶工程研究历程重要事件中蕴含的科学思