《基因工程》理论教学大纲（供四年制本科生物工程专业使用）

《基因工程》理论教学大纲（供四年制本科生物工程专业使用）Ⅰ前言基因工程是指在基因水平上操作以改变生物遗传性的技术。通常是指于体外把外源性目的基因重组到特定的载体上（质粒、噬菌体、病毒），然后导入宿主细胞中，使之能在宿主细胞内进行扩增或表达目的基因所编码的生物活性蛋白，从而使宿主细胞原有的遗传特性随之发生改变，这种基因重组技术，通称为基因工程。通过本课程的学习，使学生了解基因和基因工程的基本概念和基本内容，熟悉基因克隆、改造和表达的全过程，掌握基因工程的基本原理和基本技术。培养学生基因操作和重组表达的动手能力。通过对基因工程在国民经济中的地位和作用的讲授，不仅能使学生对基因工程的基本理论和基本技术得到加深理解，而且可提高学生对基因工程的应用与国民经济发展关系的认识能获得提高，以培养学生的兴趣、责任感和学习的主动性，进而可提高学生的能力和素质，以适应社会发展和市场的人才需求。本大纲适用于四年制本科生物工程专业使用。现将大纲使用中有关问题说明如下：一为了使教师和学生更好地掌握教材，大纲每一章节均由教学目的、教学要求和教学内容三部分组成。教学目的注明教学目标，教学要求分掌握、熟悉和了解三个级别，教学内容与教学要求级别对应，并统一标示（核心内容即知识点以下划实线，重点内容以下划虚线，一般内容不标示）便于学生重点学习。二教师在保证大纲核心内容的前提下，可根据不同教学手段，讲授重点内容和介绍一般内容。三总教学参考时数98学时，其中理论课50学时，实验课48学时。四教材：《基因工程》，高等教育出版社，张惠展主编，第3版，2015年。Ⅱ正文第一章基因工程概述一教学目的从基础和应用角度介绍基因工程的主要研究内容，分析基因工程技术的理论依据及其采取的基本技术路线，回顾基因工程的发展历程以及它在生物安全性方面面临的挑战。二教学要求了解基因和基因工程定义，发展史（四大里程碑和三大技术发明）及基因工程所包括的基本内容。熟悉基因组概念、基因克隆和重组的基本技术和过程。掌握基因新概念和基因工程相关的专有名词和基本概念（移动基因、断裂基因、重叠基因、假基因、重复序列）。三教学内容基因工程的基本概念。基因工程发展历史（四大里程碑、三大技术发明）。基因工程课程的性质、任务和意义。第二章DNA重组克隆单元操作一教学目的要求学生熟悉基因工程的组成部分及其原理，掌握质粒载体、工具酶的概念和特性，掌握凝胶电泳、分子杂交、基因文库的构建、酵母双杂交系统、DNA测序以及PCR等技术的基本原理，熟悉各技术的操作方法。二教学要求基因工程的组成部分及其原理，质粒载体、工具酶的概念和特性以及PCR扩增法，凝胶电泳、分子杂交、基因文库的构建、酵母双杂交系统、DNA测序以及PCR等技术的基本原理。三教学内容基因工程的工具酶。基因工程载体。DNA的体外重组。重组DNA分子的转化与扩增。转化子的筛选与重组子的鉴定。因克隆。凝胶电泳技术。分子杂交技术与DNA测序。生物芯片和基因文库的构建。第三章大肠杆菌基因工程（8学时）一教学目的掌握大肠杆菌基因工程一般方法和原理，启动子、终止子、SD序列、密码子以及质粒拷贝数的概念，大肠杆菌工程菌的构建策略。二教学要求要求学生掌握大肠杆菌基因工程一般方法和原理，了解基因工程菌的遗传不稳定性及其对策，了解大肠杆菌基因工程的应用。三教学内容1外源基因在大肠杆菌中的高效表达原理。大肠杆菌工程菌的构建策略。3重组外源蛋白的体外复性活化。4大肠杆菌培养的最优化控制。5基因工程菌的遗传不稳定性及其对策。6利用基因工程大肠杆菌生产有用蛋白质。第四章酵母基因工程一教学目的真菌的基因工程，酵母菌的基因工程原理和步骤。二教学要求了解丝状真菌的基因工程，掌握酵母菌的基因工程原理和步骤，了解酵母菌基因工程的应用。三教学内容丝状真菌的基因工程。酵母菌的基因工程。酵母菌基因工程的应用。第五章高等动物基因工程一教学目的等动物基因工程的一般方法和原理，外源基因导入动物体内的方法，利用动物转基因技术研究基因的表达与功能，转基因动物再生产中的应用。二教学要求掌握高等动物基因工程的一般方法和原理，了解转基因动物的应用和基因治疗。三教学内容动物转基因技术的基本概念。外源基因导入动物体内的方法。利用动物转基因技术研究基因的表达与功能。利用转基因动物或细胞生产生物大分子。转基因技术在动物遗传性状改良中的应用。基因治疗。第六章高等植物基因工程一教学目的高等植物基因工程的一般方法和原理，高等植物的转化系统，转基因技术在生产重组异源蛋白、植物品种改良中的应用。二教学要求掌握高等植物基因工程的一般方法和原理，掌握高等植物的转化系统，了解转基因技术在生产重组异源蛋白、植物品种改良中的应用。三教学内容高等植物的遗传特性。高等植物的转化系统。高等植物的基因表达系统。利用植物转基因技术研究基因的表达与调控。利用转基因植物生产重组异源蛋白和工业原料。转基因技术在植物品种改良中的应用。第七章第二代基因工程—蛋白质工程一教学目的本章主要介绍蛋白质工程的概念，基因的体外定向突变、定向进化，蛋白质工程的设计思路。二教学要求掌握蛋白质工程的概念，了解基因的体外定向突变、定向进化，熟悉蛋白质工程的设计思路。三教学内容蛋白质工程的基本概念。基因的体外定向突变。基因的体外定向进化。蛋白质工程的设计思路与应用。第八章第三代基因工程—途径工程一教学目的途径工程的研究战略、初级代谢途径工程和次级代谢途径工程。二教学要求掌握途径工程的概念，了解途径工程的研究战略、初级代谢途径工程和次级代谢途径工程。三教学内容1途径工程的基本概念2途径工程的研究战略3初级代谢途径工程4次级代谢途径工程Ⅲ教学组织与方法一实施机构：由生物工程系生物工程教研室执行。二组织内容：教案讲义审核、集体教学备课、教学方法研究、教学手段应用。三教学方法理论教学：采用启发式、讨论式、交换式课堂教学方式辅助现代教育技术和传统教学手段。核心内容以讲授为主，重点内容以介绍为主，一般内容以自学为主。实验教学：实验分组（4人/组），每个学生独立操作。辅导形式：辅导讲义、课堂答疑、和通过网络答疑等。、作业、练习的安排与要求四考核办法：考试采用闭卷考试，教学测量：理论考试占60%，平时成绩