《基因工程课程》课程教学大纲

PAGE1-本科生课程大纲（生工）课程名称基因工程GeneticEngineering课程代码081703101329课程属性专业知识课时/学分32/2课程性质必修实践学时0责任教师课外学时16课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修课程介绍1.课程描述：基因工程是生物工程的核心技术，是最具生命力和最引人注目的前沿学科之一，是建立在分子遗传学、生物化学、微生物学、细胞生物学的基本原理和知识的基础之上的应用性科学。本课程以基因工程操作技术路线为主线，包括基因工程工具酶和载体、基因工程基本操作技术、聚合酶链式反应技术、DNA体外重组与基因转移、重组子的筛选与鉴定、外源基因的表达、基因工程新技术、转基因产品的安全性等内容。通过该课程的学习，要求学生理解基因工程的基本原理和工作思路，掌握基本的技术操作过程，拓宽学生知识面，为日后熟练掌握该技术服务于科学研究及国民经济打下基础。设计思路：本课程以基因工程操作技术路线为主线，逐一展开各系统基因工程的原理和应用，重点讲述基因工程技术应用的策略和思路，并力求以图解的方式取代繁琐的描述，本课程采用多媒体教学和讨论式教学手段结合进行。通过本课程的教学使学生掌握基因工程的基本原理，培养学生运用基因工程技术进行科学研究和解决生产实践中遇到各种问题的能力。课程内容包括三个模块：基因工程的基本技术和原理，基因工程技术应用的策略和思路，基因工程的应用和安全性问题。基因工程的基础技术和原理：以多媒体教学的模式，让学生掌握基因工程的基础知识，为后续课程的开展奠定理论和技术的基础。让学生了解基因工程的概念和总体研究路线，了解和掌握基因操作的工具——酶和载体，掌握DNA提取、凝胶电泳的技术原理，理解分子杂交和DNA序列测定的技术原理和实验过程，能够熟练掌握PCR扩增反应的原理、步骤和影响因素，掌握PCR引物的设计方法，学会应用软件设计引物。基因工程技术的深入学习及其应用的策略和思路：在学生掌握了基因工程基础知识技术和相应的原理的基础上，进行深入的技术知识的学习，包括DNA体外重组与基因转移，重组子的筛选与鉴定，外源基因的表达等，通过了解重组DNA导入大肠杆菌的途径，原核生物表达系统的结构和工作原理，以及外源基因在真核生物中的表达方法，建立起对基因工程技术应用的策略和思路，为今后对该技术的应用方向和设计建立一定思路。基因工程的应用和安全性问题：采用多媒体教学和讨论式教学结合的方式，通过实例分析，让学生了解基因工程的实际应用，课堂讨论基因工程科研成果和基因工程新技术，加深对基因工程知识的理解，对转基因产品的生物安全性进行讨论和评价。使学生在对基因工程的发展和应用方向有一定把握的基础上，能够对该技术发展应用的利弊有一个整体的把握，做出客观的评价，在今后的科研或相关岗位上能够做出合适的判断。课程与其他课程的关系：先修课程：分子生物学、生物化学、微生物学、细胞生物学；并行课程：发酵工程、食品生物技术等；后置课程：生物分离工程等。本课程与这几门课程等构成了系列课程群，内容和要求各有侧重、联系密切。课程目标本课程的目标是使学生掌握一定技能，建立起基因工程应用的策略和思路，以适应社会对高新技术的要求，为毕业生走向社会参加相关领域的生产和科研或报考研究生进行相关课题研究打下基础。掌握基因工程的基础知识和研究手段，能够灵活运用基因工程的基本理论知识和实验方法。（2）建立基因工程技术应用的策略和思路，接受科学实验思维的训练，对整个生物工程有一个更新的认识。（3）了解基因工程的科研成果和新技术，开放思维，对技术应用的利弊进行分析讨论，培养独立思考、互相交流、客观分析判断的能力。三、学习要求基因工程是建立在多门学科基本原理和知识基础之上的应用性科学，学生在校期间不仅要有扎实的理论基础和熟练的专业技能，而且要有一定的应用策略和思路，要完成所有的课程任务，学生必须：课前预习。基因工程建立在分子生物学、生物化学、微生物学、细胞生物学课程的基本原理和知识基础之上，要求学生课前对上述课程有一定基础。（2）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论，听课过程中随时复习涉及的分子生物学基本原理，对没有听懂的知识点及时提问，以免影响对后面知识点的理解。（3）完成教师布置的资料阅读与总结，在课程结束前要求每位学生以PPT形式阐述基因工程在食品产业中的应用,并进行课题演讲与讨论。这些作业能加深学生对课程内容的理解和拓宽，并能引导对某些问题和理论的更深入探讨。四、教学进度序号专题或主题计划课时主要内容概述实验实践内容或课外练习等1绪论2基因工程的概念、诞生与发展、研究内容等2基因工程工具酶4限制性核酸内切酶；DNA连接酶3基因工程载体4质粒载体；噬菌体载体；单链噬菌体载体；病毒载体4基因工程的基本操作技术2DNA的提取与纯化；凝胶电泳技术；核酸的分子杂交；DNA的序列分析DNA的提取与纯化5聚合酶链式反应技术2PCR的原理、操作流程、注意事项等学会应用软件设计引物，开展PCR的实际操作6DNA体外重组与基因转移2DNA片段的体外连接；用于基因转移的受体菌或细胞；重组体导入细菌细胞；外源基因导入真核细胞7重组子的筛选与鉴定4根据载体表征特征的筛选；核酸分子杂交及其他方法8外源基因的表达4外源基因在原核细胞中的表达；外源基因在真核细胞中的表达9基因工程应用实例2物种鉴定；体外表达蛋白10基因工程科研成果展示2基因工程的应用及发展前景阅读文献、制作PPT并进行演讲11基因工程新技术2RNA干扰；环介导等温DNA扩增技术12转基因产品的安全性2转基因产品的生物安全性评价；转基因食品安全性评价查阅资料，课上共同讨论转基因产品的安全性五、参考教材与主要参考书[1]《基因工程》(第二版)，陈宏主编，中国农业出版社，2011年8月出版。[2]《基因工程》（第一版），刘祥林、聂刘旺主编，科学出版社，2005年9月出版。[3]《GeneVII》,BenjaminLewin,OxfordUniversityPress,2000.[4]《MolecularCloning》,J.Sambrook，E.F.FritschandT.Maniatis,ColdSpringHarborLaboratoryPress,2001.六、成绩评定（一）考核方式A.：A.闭卷考试B.开卷考试C.论文D.考查E.其他（二）成绩综合评分体系：成绩综合评分体系比例%1.课下作业、课堂讨论及平常表现202.平时测验成绩103.期末考试成绩70总计100七、学术诚信学习成果不能造假