《基因工程》课程标准

1、基因工程课程标准课程编号141130505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物学院第一部分 前言一 课程性质及设置目的1.课程性质和定位基因工程课程属于专业必修课程，主要研究DNA克隆、分析及其应用，是生物工程学科的重要组成部分，是生物技术产业必不可少的重要环节，是一门理论与实际密切结合的课程，要求学生必须掌握。为后续课程的学习和毕业后从事生物工程领域的科研、开发和生产奠定必要知识基础。2.前后续课程的安排课程是在学生学习了普通生物学、有机化学、微生物学、细胞生物学、生物化学和分子生物学等课程的基础上开设的。通过本门

2、课程的学习，使学生针对动植物、微生物等的不同特征，独立运用所学的有关生物科学方面的知识，设计合理的基因分析技术路线和改造手段，并能从理论上解释生产实际中的各种现象，从而解决实际生产的问题。二 课程设计思路1.总体思路基因工程课程标准的设计思路是以生物工程专业应用型人才的培养目标为指导、结合基因工程课程特点及实施对象的特征，既注重培养学生扎实的理论基础，又能培养全面动手能力的基本要求，开发学生的潜能和创新意识，进一步提高学生的科学素质和分析、解决实际问题的能力。基因工程是一门以生物化学、分子生物学、细胞生物学和微生物学为基础理论，在DNA水平上，运用工程学原理，有目的的改造生物学性状，生产生物产

3、品的应用学科。本课程标准在设计过程中，以能力培养为本、过程导向的课程开发和行动导向的教学过程为指导思想，围绕技术应用能力培养这一核心目标，结合课程本身的特点，明确本课程不仅含有生物学概念和规律，而且含有工程设计，产业理念，并据此构筑课程教学体系与教学内容，注重学生实际应用技能。2.教学内容组织方式以我校培养应用型本科院校人才培养目的为基点，基因工程教学内容组织方式要体现“强基础、重应用、抓设计”的教学理念。(1)强基础：通过系统知识讲解使学生了解DNA操作的基本技术和理论。(2)重应用：通过实验操作和工程案例的讲解能使学生针对不同产品的特性，较好地运用各种生物技术来组织合理的设计、构建、实施的

4、技术路线，并能从理论上解释。(3)抓设计：结合实际生产和技术方案培养学生对本课程各章节知识协同组织和设计的能力，也是课程的重要特色。3.教学方法设计多种教学方式并用，根据不同的教学内容，采取不同的教学方法，传统教学法、讨论式教学法、发现式教学法等，在强化课堂教学的主渠道建设的同时，结合物理学史、随堂演示实验、多媒体演示演示等方法深化教学内容的内涵，加大教学内容含量，提高了教学效率，拓展学生的学习时间和空间。通过学生合作进行课程论文撰写、课程PPT设计及演讲丰富课程教学内容和方法。4.考核评价的设计本课程分为理论教学与实验教学两部分，其中理论40学时、实验24学时，考试成绩由期末成绩（60%），

5、实验成绩（30%）和平时成绩（10%）组成。理论考试着重考核学生对基本理论、基础知识的掌握情况、分析问题和解决问题的能力。第二部分 课程目标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。一 知识目标基因工程以生物学研究的理论成果为基础，学习基因工程的基本技术，研究生物的优良特性，并通过基因工程技术对其开发利用，服务人们生活需要。其指导思想是强调工程观点，

6、突出技术特色，在课程建设过程中，结合教师自己的科研领域，教学内容不断更新，实验的手段和方法不断改进和创新。通过理论教学与实践教学有机结合，在生物科学与工程学院生物学基础理论研究基础上，开发出系列有特色的适于本科生的实验内容和研究开发的小型创新性研究项目，使学生接受实际的工程与科研的训练，培养学生较强的科技素养和实验能力。二 技能目标结合学院在秦巴生物资源研究领域的学科优势，突出基础理论，强化工程技术理念，适当兼顾前沿发展。通过理论和实践训练，使学生全面掌握生物技术相关问题的基本原理、基本方法和创新能力，着重培养学生的创新意识，提高学生的工程实践能力。 三 素质目标通过基因工程教学，使学生素质在

7、以下三个方面得到培养：（1）求实精神：通过基因工程课程教学，培养学生严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风。 （2）创新意识：通过教学使学生了解生物工程生产及发展现状，激发学生热爱生物工程专业，求真务实，创新创造的科学和产业精神。（3）创业意识：创业是工科学生顺利就业的重要方面，是青年为社会更好服务的最好的途径之一，通过产品、企业、行业等信息在知识讲解过程中的穿插，培养学生创业精神。第三部分 教学内容与要求第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

8、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

9、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

10、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

11、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第四部分 课程实施及建议一、教材选用与编写建议1.教材选用建议建议选用普通高等教育“十一五”、“十二五”规划和国外翻译教材。2.教材编写建议计划编写符合我校办学特色的校本实验教材生物工程专业实验指导。3.推荐教材1 魏群译.基因克隆和DNA分析（第五版）北京：高等教育出版社，20072 Principles of gene manipulation6th ed. 北京：高等教育出版社，20013魏群.分子生物学实验指导. 北京: 高等教育出版社；海德堡: 施普

12、林格出版社, 2003二、教学法方法建议基因工程课程教学应推行采用启发式、讨论式等多种行之有效的教学方法，加强师生之间、学生之间的交流，引导学生独立思考，强化科学思维的训练。鼓励通过网络资源、专题讲座、探索性实践、小课题研究等多种方式开展探究式学习，因材施教，激发学生的智力和潜能，调动学生学习的主动性和积极性。应发挥好课堂教学主渠道的作用，教学手段应服务于教学目的，提倡有效利用多媒体技术。应积极创造条件，充分利用计算机辅助教学、网络教学等现代化教育技术的优势，扩大教学信息量，提高教学质量和效率。 三、教学评价建议1过程评价 基因工程教学过程中鼓励和促进学生积极参与到教学过程中来，是实现教学目的的前提条件之一。通过对学生学习过程的考核，可以使学生将精力集中到课堂教学中来，积极融入到教学活动之中。过程考核可采取发言计分、参与活动计分等办法进行。2结果评价课程学习结束后，可以采用课程论文、作业进行结果考核，这有助于促使学生及时复习和巩固本专题所学的知识，同时为后续学习提供知识基础