《基因工程》教学大纲

1、基因工程教学大纲课程编号14113505课程名称基因工程考试/考查考试总学时数64实验学时数24学分数4课程性质专业必修课适用专业生物工程课程承担单位生工学院1课程的目的和任务基因工程是生物工程专业本科生的一门专业基础必修课，目的是为了使学生比较系统地掌握DNA重组、基因克隆载体与宿主系统、基因的克隆与鉴定以及基因工程技术的应用等方面的基本理论和技术，并能准确灵活地加以应用，同时使学生了解基因工程技术的发展史和最新研究进展，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。2课程教学基本要求本课程的先导课程为生物化学、微生物学、细胞生物学和分子生物学。通过本课程的学习，要求学生全面了解和掌握基因工程的发展

2、历史、基本理论技术、应用及最新成果；最终能够达到自行设计实验，生产产品，能用基因工程的理论和技术解决生物工程领域的新问题。3课程教学内容及主要知识点 第1章 绪 论了解基因工程研究发展史；掌握基因工程的定义，理论依据、技术手段和和技术路线。理解基因工程发展中的技术成就、应用研究和产业现状。第2章 质粒与噬菌体了解质粒和噬菌体的定义，种类，掌握质粒基因组基本结构和构象和作为载体的基本特征，掌握噬菌体和M13噬菌体的基本特征、基因组结构和作为载体的优缺点。第3章 DNA的纯化与检测了解用于基因工程的DNA的来源和种类，掌握全细胞DNA制备的基本过程，熟悉质粒DNA、动植物基因组DNA，噬菌体DNA

3、提取的原理与方法，熟练掌握核酸电泳的基本原理和操作技术。第4章DNA的酶切与连接了解进行DNA操作酶的种类、来源、特点和应用方法，熟悉酶切和连接的基本技术，掌握限制性酶切图谱的构建方法。第5章 基因克隆载体掌握基于大肠杆菌质粒和噬菌体构建克隆载体的基本策略和方法,理解开发真核生物载体的重要性，熟悉真核生物克隆载体的种类、特征和应用方法，并能掌握特殊用途克隆载体的结构和功能。熟悉各种克隆载体的特点和构建过程，理解细菌人工染色体和酵母人工染色体特点、构建及应用。第6章 DNA转化与克隆鉴定了解将DNA转入活细胞的各种方法，掌握DNA文库和cDNA文库的概念、构建过程以及通过核酸探针杂交技术和免疫学

4、技术从其中进行目的基因筛选的方法。了解PCR技术的产生过程、基本思路，掌握PCR引物设计的原则和进行PCR实验的基本要求，熟悉通过PCR技术进行目的基因克隆的思路和基本技术。第7章 基因定位与测序了解基因定位和DNA测序的定义和作用，掌握在染色体和基因组上进行基因定位的方法和策略，掌握DNA测学的基本原理和实验方法。第8章 基因表达与功能研究了解基因工程技术在分子生物学研究中的作用，掌握基因转录、基因表达调控和基因功能研究的各种方法。第9章 克隆基因的表达了解克隆基因表在生物技术中的应用，掌握表达载体应具备的各种条件及用大肠杆菌表达重组蛋白存在的问题和解决方案，了解生物体制药的基本思路。第10

5、章 基因工程技术的应用（1）基因工程技术在医学中的应用了解目前基因工程药物的种类和生产现状、掌握基因工程技术在疾病鉴定、生物技术制药和基因治疗等方面的基本思路和技术路线。（2）基因工程技术在农业中的应用了解基因工程技术对农业生产的重要作用，掌握设计转基因植物和动物的基本思路和技术方法，了解动物克隆的基本技术，并能理解和分析转基因产品的安全性问题和伦理学问题。（3）基因工程技术在法医和考古学中的应用掌握DNA分析技术在血缘关系确定、犯罪嫌疑人鉴定、性别鉴定和人类进化研究中的应用4.实验教学内容及要求（1）实验目的及要求通过实验教学进一步巩固理论课讲授的基本理论和实验原理等，使学生学会如何利用实验

6、手段实现科学研究的基本思维和目的。围绕分子生物学和基因工程中的核心技术分子克隆，从基因获得到目的蛋白的表达，使学生掌握基因克隆的基本程序和基本操作。该实验教学的目的使学生通过实验课的学习，能感受到专业实验室的工作方式、基本技术和主要仪器设备通过较系统的实验教学，培养学生的实验素质和基本技能，使理论学习和实验技能相结合。本门课程总共设5个实验，2个验证，3个综合，其中1、2、3为必做实验，4和5任选一个，必须完成24个学时实验。（2）主要仪器设备恒温培养箱、恒温摇床、台式冷冻离心机、高压灭菌锅、Enpendorf管、水平电泳系统、紫外透射仪、PCR扩增仪、-20C冰箱、 低温水浴锅、超净工作台、

7、生化培养箱、平皿、纯水器、凝胶成像系统、碎冰机、移液器、研钵、分光光度计等仪器设备。（3）完成实验室生物科学与工程学院生物科学与工程学院实验中心现代生物学实验室遗传与分子生物学实验分室。每1520人一组，1-2人为1个小组。（4）实验项目及内容提要序号实验项目名称实验方法及内容提要类型学期学时分组1哺乳动物基因组DNA的提取与鉴定掌握SDS法，酚仿抽提获得哺乳动物基因组DNA的方法，熟悉琼脂糖凝胶电泳鉴定DNA的技术。综合591/15-202质粒DNA的制备和鉴定掌握碱裂解法提取质粒DNA技术验证531/15-203目的基因PCR扩增与鉴定掌握PCR基本原理和操作技术验证531/15-204重

8、组载体的构建和转化1.制备大肠杆菌的感受态细胞2.DNA限制性酶切与连接3.重组载体转化感受态细胞4.转化子的筛选和鉴定综合591/15-205目的基因的诱导表达和产物鉴定目的基因的诱导表达；从细菌体内提取蛋白质； 蛋白质的SDS电泳；凝胶的染色分析。综合591/15-205学时分配参考表章 次内容授课时数实验时数备注绪论2质粒与噬菌体2DNA的纯化294DNA的酶切与连接435克隆载体636DNA转化与克隆的鉴定697基因定位与测序48基因表达与功能研究49克隆基因的表达4910基因工程的应用66.考核与成绩评定本课程为专业必修课，采用考试的方式进行考核，成绩构成：平时成绩10%，实验成绩30%，期末考试成绩60%。7主要参考教材1 魏群译.基因克隆和