核素技术农业应用课程教学大纲.docx
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核素技术农业应用课程教学大纲
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《核素技术农业应用》课程教学大纲
一、课程基本信息
课程代码：
020019
课程名称：
核素技术农业应用
英文名称：
NuclearTechniqueAppliedinAgriculture
课程类别：
专业选修课
学时：
27
学 分：
1.5
适用对象:
生物技术专业本科生
考核方式：
考试
先修课程：
物理学,化学，遗传学
二、课程简介
中文简介:
核技术农业应用是一门重要的生物学技术课程，它是以核物理学和核化学为研究手段，借助核仪器分析，对自然界宏观与微观的物质运动、生命物质与生命活动的变化规律进行研究，从而揭示或阐明物质变化的过程和生命现象的本质。
该学科是现代化农业科学技术的重要组成部分，也是农业现代化的重要标志之一。
该课程既包括学科之间知识的相互交叉和相互渗透，又要使学生掌握核技术在生物科学及农业各学科应用的基础知识、基本理论和基本技能。
英文简介:
Thecourseisoneimportantbiologicalscienceandtechniquecourse.
Itstudiedonchangeofmotioninmacroscopicalandmicrocosmicmatter,oflifematterandlifemotion,andessenceoflifephenomenawerereleasedandillustrated.thecourseistheimportantpartofmodernagriculturetechnique,andwastheimportantsignoneofmodernagriculture.Thiscousebothincludestheoverlappingpartbetweendifferentcoursesandmadestudentgraspmanybaseknowledge,theoryandtechnique.
三、课程性质与教学目的
该课程为专业限选课，总学时是27学时，该门课程是原子核科学技术与农业科学技术相互渗透和结合，逐步发展成一门综合性新兴交叉学科。
核技术在农业上的广泛应用，对农业生产和农业科学技术的发展产生了深刻的影响，并成为改造、革新传统农业加速进技术革命的进程和促进农业现代化的重要科学技术，通过该门课程的基础理论及应用技术的学习，积极培养学生适应现代化农业技术的发展，掌握该课程的理论及研究技术，对于培养现代化农业及生物学工作者，是十分必要和重要的。
四、教学内容及要求
第一章绪论
（一）目的与要求
掌握核农学的内涵及意义
1.了解核农学的发展及作用
2.熟悉中国核农学的发展历程及现状
（二）教学内容
第一节核农学的概念与基本任务
1.主要内容
介绍核技术农业应用课程的概念，研究对象和研究内容，核素示踪技术及核辐射技术的具体研究内容及范畴。
2.基本概念和知识点
核农学的概念及研究内容，核农学与农业科学的关系。
3.问题与应用
核农学的概念及基本任务？
第二节核农学的发展与作用
1.主要内容
农学形成与发展所经历的四个阶段的特点，核农学的地位及作用。
2.基本概念和知识点
掌握核农学形成与发展的各个阶段的特点。
3.问题与应用
核农学形成与发展的各个阶段的特点？
核农学的地位及作用？
（简述）
第三节中国核农学发展的展望及对策
1.主要内容
中国核农学的主要成就：
在植物辐射育种，农用核素示踪技术，辐射不育防治农业害虫，农副产品的辐照加工，低剂量辐照刺激增产技术等方面的成就。
中国核农学的发展的展望及战略对策。
2.基本概念和知识点
掌握中国核农学的主要成就，中国核农学的发展的展望及战略对策。
3.问题与应用
论述题：
中国核农学的主要成就，中国核农学的发展的展望及战略对策。
（三）课后练习
核农学的概念及研究内容，核农学形成与发展所经历的四个阶段的特点，掌握中国核农学的主要成就。
（四）教学方法与手段
多媒体教学、讲授
第二章原子核物理基础
（一）目的与要求
1.掌握原子核、核素、同位素及同质异能素的概念与区别
2.掌握放射衰变的形式
3.掌握射线与物质相互作用的方式
（二）教学内容
第一节原子核、核素及同位素
1.主要内容
介绍原子、原子核的概念，核素、同位素和同质异能素的概念。
2.基本概念和知识点
核素、同位素和同质异能素的概念。
它们之间的异同点。
3.问题与应用
核素、同位素和同质异能素的概念。
第二节放射性衰变
1.主要内容
核衰变的五种类型、各自的衰变公式及各衰变的特点。
单次衰变定律，衰变常数和半衰期的概念、公式及意义？
放射性活度、放射性比活度和放射性浓度的概念及意义。
2.基本概念和知识点
α 衰变、β衰变、β＋衰变、电子俘获衰变、γ衰变和内转换的定义及特点。
单次衰变定律，衰变常数和半衰期的概念、公式及意义？
放射性活度、放射性比活度和放射性浓度的概念及意义
3.问题与应用
简述α 衰变、β衰变、β＋衰变、电子俘获衰变、γ衰变和内转换的定义及特点。
单次衰变定律，衰变常数和半衰期的概念、公式及意义？
放射性活度、放射性比活度和放射性浓度的概念及意义。
第三节射线与物质的相互作用
1.主要内容
带电粒子与物质的相互作用后可产生的5种辐射；γ射线与物质的相互作用可产生的3种辐射；中子与物质的相互作用的辐射特点是什么
2.基本概念和知识点
带电粒子与物质的相互作用后可产生的5种辐射分别是什么及其特点；γ射线与物质的相互作用可产生的3种辐射分别是什么及其特点；中子与物质的相互作用的辐射特点是什么。
3.问题与应用
带电粒子与物质的相互作用后可产生的5种辐射分别是什么及其特点；γ射线与物质的相互作用可产生的3种辐射分别是什么及其特点；
（三）课后练习
带电粒子与物质的相互作用后可产生的5种辐射分别是什么及其特点？
γ射线与物质的相互作用可产生的3种辐射分别是什么及其特点？
（四）教学方法与手段
多媒体教学、讲授
第三章放射性核素的测量技术
（一）目的与要求
掌握放射性测量的基本原理
了解常用仪器及测量方法
掌握放射性自显影技术
（二）教学内容
第一节放射性测量的基本原理
1.主要内容
反射性测量仪器的探测基本原理都是基于射线与物质相互作用所产生的和各种效应。
包括电离效应、荧光效应、契伦科夫效应、化学效应、热致发光（热释光）效应。
2.基本概念和知识点
掌握放射性测量的基本原理
3.问题与应用
电离效应、荧光效应、契伦科夫效应、化学效应、热致发光（热释光）效应等在反射性测量中的作用原理及常用的仪器。
第二节常用仪器及测量方法
1.主要内容
盖革—弥勒计数器的基本结构和工作原理。
闪烁型探测器的基本结构及探测原理
2.基本概念和知识点
掌握G-M计数器技术管工作原理，死时间的概念，猝灭气体的作用
3.问题与应用
G-M计数器技术管工作原理，闪烁型探测器的基本原理
第三节放射性自显影技术
1.主要内容
放射自显影的基本原理，介绍感光材料，核射线对乳胶的作用，曝光，显影和定影，宏观放射自显影，光学显微放射自显影，电子显微镜放射性自显影。
2.基本概念和知识点
放射自显影的基本原理，核射线对乳胶的作用，曝光，显影和定影的原理
3.问题与应用
介绍一下曝光，显影和定影的原理。
（三）课后练习
怎样保证一个射线粒子进入计数管，只能产生一个脉冲信号（避免了连续放电）？
介绍一下放射性自显影技术中的曝光，显影和定影的原理。
（四）教学方法与手段
多媒体教学、讲授
第四章核素示踪技术
（一）目的与要求
掌握核素示踪技术的基本依据
掌握常用标记化合物及其制备
掌握示踪试验基本程序及方法
掌握稳定性核素示踪试验基本程序
（二）教学内容
第一节示踪技术原理及特点
1.主要内容
核素示踪技术的基本依据
核素示踪技术的主要特点
2.基本概念和知识点
掌握核素示踪技术的基本依据
3.问题与应用
掌握核素示踪技术的基本依据
第二节放射性核素示踪技术
1.主要内容
常用标记化合物及其制备
示踪试验基本程序及方法
2.基本概念和知识点
掌握常用标记化合物及其制备
掌握示踪试验基本程序及方法
3.问题与应用
掌握常用标记化合物及其制备
掌握示踪试验基本程序及方法
第三节稳定性核素示踪技术
1.主要内容
稳定性核素示踪试验基本程序
稳定性核素的测量方法
2.基本概念和知识点
稳定性核素示踪试验基本程序
3.问题与应用
（三）课后练习
掌握核素示踪技术的基本依据；示踪试验基本程序及方法。
（四）教学方法与手段
多媒体教学、讲授
第五章同位素分析方法
（一）目的与要求
掌握同位素稀释法的原理，常用的几种同位素稀释法的原理及适用范围。
掌握放射免疫分析技术基本原理，标准曲线的制作。
（二）教学内容
第一节同位素稀释法
1.主要内容
同位素稀释法的原理；正同位素稀释法；反同位素稀释法；连续稀释法
2.基本概念和知识点
掌握正同位素稀释法；反同位素稀释法；连续稀释法
3.问题与应用
反同位素稀释法及连续稀释法的原理及应用特点。
第二节放射免疫分析技术
1.主要内容
放射免疫分析技术基本原理
标准曲线的制作
抗血清制备
免疫放射分析
2.基本概念和知识点
放射免疫分析技术基本原理
标准曲线的制作
抗血清制备
免疫放射分析
3.问题与应用
放射免疫分析技术基本原理；标准曲线的制作；免疫放射分析
（三）课后练习
反同位素稀释法及连续稀释法的原理及应用特点。
放射免疫分析技术基本原理；标准曲线的制作；
（四）教学方法与手段
多媒体教学、讲授
第六章核辐射防护
（一）目的与要求
掌握常用的辐照量
掌握电离辐射对人体的危害
掌握辐射防护掌握稳定性核素示踪试验基本程序
（二）教学内容
第一节常用的辐照量
1.主要内容
照射量及照射剂量率
吸收剂量及吸收剂量率
剂量当量及剂量当量率
2.基本概念和知识点
掌握照射量及照射剂量率、吸收剂量及吸收剂量率、剂量当量及剂量当量率的概念及应用的意义
3.问题与应用
吸收剂量及吸收剂量率、剂量当量及剂量当量率作为防护单位的意义。
第二节电离辐射对人体的危害
1.主要内容
辐射效应的分类
影响辐射损伤的因素
2.基本概念和知识点
掌握辐射效应的分类，了解影响辐射损伤的因素
3.问题与应用
影响辐射损伤的因素来看人类及生物受辐射伤害的原理。
第三节辐射防护
1.主要内容
放射防护标准
内、外照射的防护
污染去除及废物处理
2.基本概念和知识点
内、外照射的防护的基本原理及具体措施。
3.问题与应用
掌握污染去除及废物处理的原则及方法。
第四节中子活化分析与示踪动力学
1.主要内容
中子活化分析的基本原理，中子活化分析的基本方法及应用范围。
示踪动力学的原理。
2.基本概念和知识点
中子活化分析的基本原理，中子活化分析的在农业中应用。
3.问题与应用
中子活化分析的应用在农业中的哪些方面？
（三）课后练习
吸收剂量及吸收剂量率、剂量当量及剂量当量率作为防护单位的意义。
影响辐射损伤的因素来看人类及生物受辐射伤害的原理。
结合污染去除及废物处理方法说说生物实验中各种处理方法的依据？
（四）教学方法与手段
多媒体教学、讲授。
部分内容的课堂讨论（以切尔诺贝利事故来看，从辐射防护看核辐射伤害、核灾难及突发核事件的处理措施及教训？
）
第七章食品辐照保藏技术
（一）目的与要求
掌握食品辐照保藏发展简史、应用范围及特点掌握常用标记化合物及其制备
掌握辐射效应与辐照保藏原理
掌握辐照装置及辐照工艺
（二）教学内容
第一节食品辐照保藏发展简史、应用范围及特点
1.主要内容
食品辐照保藏发展简史
辐照食品的应用范围
食品辐照保藏技术的特点
2.基本概念和知识点
掌握辐照食品的应用范围，食品辐照保藏技术的特点
3.问题与应用
结合辐照技术的用用范围谈当前的食品安全问题？
第二节辐射效应与辐照保藏原理
1.主要内容
食品辐照的化学效应：
电离辐射生物学效应及保藏原理；辐射的生物学效应
食品辐照保藏基本原理；
2.基本概念和知识点
电离辐射生物学效应及保藏原理
辐射的生物学效应
食品辐照保藏基本原理
3.问题与应用
了解辐射的生物学效应说明，食品辐照保藏基本原理
第三节辐照装置及辐照工艺
1.主要内容
辐照装置及辐照工艺
2.基本概念和知识点
食品辐照工艺的原理及要点
3.问题与应用
食品辐照工艺的原理及要点、
（三）课后练习
食品辐照工艺的原理及要点
（四）教学方法与手段
多媒体教学、讲授
第八章辐射育种技术
（一）目的与要求
掌握辐射诱变育种的含义和基本特点
熟悉辐射诱变材料的选择及适宜剂量确定
了解诱变育种程序及优良突变体的鉴定
（二）教学内容
第一节辐射诱变育种的含义和基本特点
1.主要内容
辐射诱变育种的含义
辐射诱变育种的基本特点
诱变突变的类型及育种利用
2.基本概念和知识点
辐射诱变育种的基本特点
诱变突变的类型及育种利用
3.问题与应用（能力要求）
简述题辐射诱变育种的基本特点
论述题诱变突变的类型及育种利用
第二节辐射诱变材料的选择及适宜剂量确定
1.主要内容
亲本的辐射敏感性
影响辐射敏感性的因子
2.基本概念和知识点
影响辐射敏感性的因子
3.问题与应用（能力要求）
影响辐射敏感性的因子有哪些？
第三节诱变育种程序及优良突变体的鉴定
1.主要内容
种子植物诱变材料的种植与选择
种子繁殖植物优良突变体的鉴定
无性繁殖植物诱变材料的选育程序
2.基本概念和知识点
种子植物诱变材料的种植与选择
种子繁殖植物优良突变体的鉴定
无性繁殖植物诱变材料的选育程序
3.问题与应用
种子繁殖植物优良突变体的鉴定
无性繁殖植物诱变材料的选育程序
（三）课后练习
从哪几方面对种子繁殖植物优良突变体的鉴定？
无性繁殖植物诱变材料的选育程序包括那些步骤？
（四）教学方法与手段
多媒体教学、讲授
第九章核技术在农业研究中的应用
（一）目的与要求
掌握核素示踪技术的基本依据
掌握常用标记化合物及其制备
了解示踪试验基本程序及方法
了解稳定性核素示踪试验基本程序
（二）教学内容
核技术在土壤肥料中的应用
核技术在植物保护研究中的应用
核技术在植物生长发育及生理代谢中的应用
核技术在生物技术中的应用
第一节核技术在土壤肥料中的应用
1.主要内容
土壤有效养分的测定
肥料利用率的测定
提高土壤利用率的研究
2.基本概念和知识点
掌握土壤有效养分的测定方法及原理，肥料利用率的测定方法及原理。
3.问题与应用
简述题：
土壤有效养分的测定方法及原理，肥料利用率的测定方法及原理。
第二节核技术在植物保护研究中的应用
1.主要内容
在昆虫学研究中的应用
在植物病害研究方面的应用
在农药研究中的应用
2.基本概念和知识点
怎样用放射性培养基标记病原物，标记昆虫的方法有几种？
3.问题与应用（能力要求）
简述题，怎样用放射性培养基标记病原物，标记昆虫的方法有几种？
第三节核技术在植物生长发育及生理代谢中的应用
1.主要内容
研究植物体内物质运转的方法
用14C研究高等植物的光合作用
植物根系发育和吸收作用
2.基本概念和知识点
研究植物体内物质运转的方法
用14C研究高等植物的光合作用
植物根系发育和吸收作用
3.问题与应用（能力要求）
研究植物体内物质运转的方法有几种？
怎样用14C研究高等植物的光合作用？
第四节核技术在生物技术中的应用
1.主要内容
核酸分子杂交的原理及具体几种常用方法。
2.基本概念和知识点
掌握核酸分子杂交的原理及具体几种常用方法。
3.问题与应用
掌握核酸分子杂交的原理及具体几种常用方法。
（三）课后练习
土壤有效养分的测定方法及原理；怎样用放射性培养基标记病原物？
研究植物体内物质运转的方法有几种？
掌握核酸分子杂交的原理及具体几种常用方法。
（四）教学方法与手段
多媒体教学、讲授
五、各教学环节学时分配
教学环节
教学时数
课程内容
讲
课
习
题
课
讨
论
课
实验
其他教学环节
小
计
第一章绪论
2
第二章原子核物理基础
3
第三章放射性核素的测量技术
2
第四章核素示踪技术
3
第五章同位素分析方法
3
第六章核辐射防护
2
2
第七章食品辐照保藏技术
3
第八章辐射育种技术
3
第九章核技术在农业研究中的应用
4
合计
25
2
27
六、推荐教材和教学参考资源
推荐教材：
李国柱.陈光主编.核技术生命科学及农业应用.北京：
中国林业出版社.2005年
参考书：
温贤芳主编，中国核农学.郑州：
河南科技出版社.1999年
期刊：
核农学报
七、其他说明
大纲修订人：
张伟丽修订日期：
2007.10.22
大纲审定人：
曾慕衡审定日期：
2007.12.30
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