《基因工程》课程教学大纲

基因工程Geneengineering【课程编号】BZ27218【课程类别】专业必修课【学分数】2【先修课程】普通生物学、生物化学、遗传学、微生物学、分子生物学【学时数】30【适用专业】生物技术专业一、教学目的、任务自上世纪70年代基因工程诞生以来，已取得许多激动人心的成就，并继续向前迅猛发展，成为当今生物科学研究领域中最具生命力、最引人注目的前沿学科之一。基因工程学的出现，给社会发展带来了深刻的影响。许多国家都已把基因工程列为优先发展的高科技项目。本课程的目的是比较系统地介绍基因操作的主要技术原理，基因工程研究进展，转基因植物、转基因动物及基因治疗等内容。通过本课程的学习，使学生具备基因工程方面的基本知识和掌握基因工程基本的操作技术，培养学生分析问题与解决问题的能力，为毕业后从事专业工作打下必要的基础。二、课程教学的基本要求通过本课程的教学，使学生理解和掌握基因操作的主要技术原理，基因操作的工具酶，克隆载体，目的基因的分离方法，重组体的构建及导入，克隆基因的表达与检测，转基因动物、转基因植物及基因治疗等方面的知识。三、教学内容和学时分配30学时（一）总论（或绪论、概论等）2学时主要内容：①基因概念的发展；②基因工程的含义；③基因工程的诞生；④基因工程的理论依据；⑤基因工程的发展与应用；⑥基因工程的安全措施教学要求：本章主要介绍基因的现代概念，基因工程的诞生及主要研究内容及其应用，使学生对基因工程有初步的了解，并激发学习基因工程的兴趣（二）第一章基因工程的基础知识与基本技术3学时主要内容：①基因的结构特点；②核酸的凝胶电泳技术；③PCR技术；④基因文库的构建；⑤核酸分子杂交；⑥DNA序列分析技术；⑦基因突变技术。教学要求：本章介绍基因工程的基础知识、掌握一些基因工程常规技术的原理。（三）第二章基因操作的工具酶5学时主要内容：①限制内切核酸酶与DNA分子的体外切割；②DNA连接酶与DNA分子的体外连接；③DNA聚合酶；④DNA及RNA的修饰酶；⑤单链核酸内切酶。教学要求：要求学生掌握基因工程常用工具酶的基本特性。第三章基因克隆的载体5学时主要内容：①大肠杆菌质粒载体；②酵母质粒载体；③Ti质粒载体；④病毒载体；⑤人工染色体载体；⑥特殊用途载体。教学要求：通过本章的学习，使学生了解各种载体一般生物学特性，学会看懂质粒图，掌握各种载体的用途。第四章DNA分子克隆5学时主要内容：①受体细胞的种类；②目的基因与载体的连接；③重组质粒转化大肠杆菌细胞；④重组噬菌体转导大肠杆菌细胞；⑤受体细胞的选择；⑥重组DNA分子转入真核细胞；⑦重组体的筛选。教学要求：要求掌握目的基因与载体的连接方法，重组DNA分子向宿主细胞的转化及重组子的筛选方法。第五章目的基因的获取4学时主要内容：①化学合成法获得目的基因；②从基因文库中分离目的基因；③PCR在目的基因分离中的应用；④mRNA差别显示技术获得差异表达基因。教学要求：掌握常用的目的基因分离方法的基本原理及应用。第六章克隆基因的表达4学时主要内容：①基因的表达系统与表达策略；②大肠杆菌表达系统；③蛋白质的融合表达；④蛋白质的分泌型表达；⑤蛋白质的包含体形式表达与蛋白质复性；⑥酵母表达系统。教学要求：掌握目的基因在大肠杆菌和酵母表达系统中高效表达的方法。第七章转基因生物技术简介2学时主要内容：①转基因植物；②动物转基因技术；③转基因研究存在的问题及展望④杆状病毒与昆虫表达系统。教学要求：掌握植物、动物的转基因技术，了解动植物基因工程的研究进展，掌握杆状病毒与昆虫表达系统。四、教学重点、难点及教学方法（一）教学重点基因操作的主要技术原理；基因工程的酶学基础；基因工程的载体；目的基因的获取；克隆基因的表达；重组体的选择和鉴定；基因的体外重组和转化。（二）难点DNA电泳、分子杂交、PCR扩增技术原理；基因工程的载体；目的基因的获取；克隆基因的表达；重组体的选择和鉴定；基因的体外重组和转化。（三）教学方法多媒体教学五、考核方式及成绩评定方式（必备项）以卷面考试的方法测评学生掌握的情况，卷面成绩占70%，平时成绩(包括到课率和作业)占30%，总成绩达到60分以上为合格。六、教材及参考书目（必备项）教材：《基因工程》，刘祥林，聂刘旺主编，科学出版社，2005。参考书：《基因工程》，楼士林编著，科学出版社，2002。《基因工程原理》（上下册），吴乃虎编著，科学出版社，2001。《植物基因工程》,王关林编著，科学出版社，1999。《分子克隆实验指南》第三版[美]，J.萨姆布鲁克编著,科学出版社,20