《基因工程》教学大纲

1、红河学院基因工程理论课程教学大纲、课程基本情况与说明（一）课程代码：（二）课程英文名称：Genetic Engineering（三）课程中文名称：基因工程（四）授课对象：生物技术专业 生物科学专业（五）开课单位：生命科学与技术学院（六）教材：基因工程，孙明主编，高等教育出版社，2006（七）参考书目1 基因工程，楼士林，北京科学出版社；2 基因工程原理与应用，陈宏，中国农业出版社；3 基因工程，刘祥林、聂刘旺，科学出版社。（八）课程性质基因工程是生物技术专业的专业必修课程，同时也是生物科学专业的专业选修课。其以分子遗传学理论为基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段而建立起来的一门 技术学

2、科。基因工程兴起于20世纪70年代初，它的问世带动了生物技术的兴起和发展，是现代生物技术的核心内容。基因工程课程的主要内容包括基因的分离、基因的克隆、基因的表达、植物基因工程、动物基因工程、药物基因工程和基因治疗等。它是生命科学学院生物 技术专业本科生的主干专业课程之一，它是生物工程（包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程）中最重要的课程，其它三大工程是建立在基因工程基础之上的，同时也为生物技 术制药等后继学科奠定了重要的理论基础。（九）教学目的1. 使学生对基因工程基本原理及其主要操作技术有比较全面、系统的认识；2. 使学生通过学习能够清楚基因工程的实质及发展现状；3. 调动学生对基因工程

3、技术的兴趣，使学生能运用所学的基本理论、知识和技能，分析和解决生产实践中相关的一般问题。（十）教学基本要求要求学生通过本课程的学习了解并掌握基因操作基本原理和操作技术，清楚基因工程的实质和发展现状，并能够在实际的生产实践中较灵活的运用。（十一）学时数、学分数及学时数具体分配学时数：54学时分数：3学分 学时数具体分配：教学内容讲授实验/实践合计1、基因工程概述222、分子克隆工具酶443、分子克隆载体444、人工染色体载体335、表达载体336、基因操作中大分子的分离和分析887、基因芯片技术338、PCR技术及其应用889、 DNA序列分析3310、DNA文库的构建和目标基因的筛选5511、

4、植物基因工程与动物基因工程33基因工程研究进展专题44考试44合计5454（十二）教学方式本课程是一门实践性很强的课程，理论课程与实验课程同步进行，在教学过程中，教师 应充分利用现代教育技术，结合多媒体资料，使学生直观了解课程内容。（十三）考核方式和成绩记载说明期中考试以论文、试卷、口试等形式进行，重在考察学生对本门课程前半阶段学习的情 况；期末考试为闭卷考试。 严格考核学生出勤情况， 达到学籍管理规定的旷课量取消考试资 格。考试范围应涵盖所有讲授内容，考试内容应能客观反映出学生对本课程的掌握程度及综合应用能力。考试题型应尽量多样化。平时成绩包括作业、课堂回答问题。1. 平时成绩：30% （期

5、中考试、平时作业、课堂提问各占 1/3 ）2. 课程论文：10%3. 试卷成绩：60%4. 综合考核成绩：平时成绩X 30%课程论文成绩X 10%+式卷成绩X 60%二、讲授大纲1、第一章 基因工程概论（2学时） 基本要求：通过本章学习，让学生清楚基因操作、 基因重组与基因工程三者的关系。使学生了解基因工程的诞生与发展的过程。重点：基因操作、基因重组、基因工程之间的关系问题。难点：激发学习兴趣，领会学习基因工程的要领。主要内容：基因工程基本概念（重点讲解），基因工程的诞生与发展，基因工程是生物科学发展的 必然产物（学生自学后再讨论），基因工程主要研究内容及应用2、第二章 分子克隆工具酶（4学时

6、）基本要求：通过本章学习，让学生清楚用于基因工程的工具酶有哪些，其功能是什么以及如何运用这些工具酶。重点：内切酶的选择及酶切条件的确定。难点：酶切条件的确定及工具酶的选择。 主要内容：限制性内切酶、甲基化酶、DNA聚合酶、其他分子克隆工具酶3、第三章 分子克隆载体（ 4 学时） 基本要求：通过本章学习，让学生掌握分子克隆载体的相关知识。重点：各种质粒载体和噬菌体载体的基本特性；载体的必备条件；载体的选择。难点：载体的选择。主要内容：质粒的基本特性（重点）、标记基因及种类；入噬菌体载体的基本特性、选择性标记；噬菌体载体的克隆原理及步骤（重点）4、第四章 人工染色体载体（ 3 学时）基本要求：通过

7、本章学习，让学生清楚什么是人工染色体载体，知道YAC克隆载体与BAC克隆载体的优缺点是什么，在构建基因文库的时候懂得选择合适的载体。重点：YAC克隆载体与BAC克隆载体的基本特性以及利用其构建文库的原理。难点：YAC克隆载体与BAC克隆载体的工作原理。主要内容：黏粒的结构特征和用途， 黏粒载体的工作原理 （重点） 以及构建黏粒文库应注意的问题； YAC载体的复制元件和标记基因以及工作原理（难点）；BAC载体及其结构组成和工作原理（难点）；P1噬菌体载体和P1人工染色体载体。5、 第五章表达载体（ 3 学时） 基本要求：通过本章学习，让学生清楚表达载体与克隆载体的区别，知道表达载体的种类及其基

8、本特性，在构建基因文库的时候懂得选择合适的载体。重点：几种表达载体的基本特性以及利用其构建文库的原理。难点：各种表达载体的工作原理。主要内容：大肠杆菌表达载体，穿梭载体，整合载体。6、第六章 基因操作中大分子的分离和分析（ 8 学时）基本要求：通过本章学习，让学生了解在基因操作中有那些分离与分析大分子的方法。重点：DNA RNA的分离与纯化，分子杂交。难点：各种分子杂交的机制原理。主要内容：DNA的分离、检测和纯化； RNA的分离、检测和纯化；分子杂交；重组DNA分子导入大肠杆菌7、第七章 基因芯片技术（ 3 学时）基本要求： 通过本章学习，让学生了解生物芯片的基本定义以及其的应用前景。重点：

9、 基因芯片的制作及基因芯片的杂交及结果分析。难点：基因芯片的制作及应用。主要内容： 生物芯片简介，生物芯片的分类，基因芯片的制作，基因芯片的杂交及结果分析，基 因芯片的应用。8、第八章PCR技术及其应用基本要求：（ 8 学时）通过本章学习，让学生掌握 技术。重点：PCR技术的基本原理和工作方式，并知道目前有哪些PCRPCR技术原理及不冋类型的难点：PCR技术的应用。热不对称PCR勺工作原理及应用。主要内容：PCR 技术原理和工作方式，PCR 产物的克隆， PCR 扩增未知 DNA 片段，与反转录相关勺 PCR， PCR 产生 DNA 指纹，实时定量 PCR。9、第九章DNA序列分析（3学时）基

10、本要求：通过本章学习，让学生掌握DNA序列分析的两种方法以及DNA序列测定的策略。重点：DNA序列分析的两种方法以及DNA片段序列测定的策略。难点：DNA片段序列测定的策略。主要内容：Maxam-Gilbert化学降解法，Sanger链终止法，DNA片段序列分析的策略，核苷酸序列 的生物信息分析10、第十章DNA文库的构建和目标基因的筛选（5学时）基本要求：通过本章学习，让学生了解 DNA文库构建的基本步骤及目的基因筛选的基本方法。 重点：文库构建及目的基因筛选。难点：目的基因筛选。主要内容：基因组 DNA 文库的构建， cDNA 文库的构建，基因克隆的筛选策略， DNA 文库 的保存。11、第十一章 植物基因工程与动物基因工程（ 3 学时） 基本要求：通过本章学习， 让学生了解并掌握植物基因工程和动物基因工程的研究方法及其发展现状以及在社会 实践中的应用。重点： 植物基因工程方法及其应用；动物基因工程方法及其应用。难点： 转化子细胞的筛选， 转化体的饿鉴定与证实，转基因动物技术。主要内容： 植物基因工程的发展及研究方法， 转化子