生物工程专业《基因工程》教学大纲

【基因工程】【GeneticEngineering】一．基本信息课程代码：【100861】课程学分/学时：【2/32】面向专业：【生物工程】课程性质：【专业方向选修课】开课院系：生物与医学工程学院使用教材：主教材【1.普通高等教育“十三五”国家级规划教材：基因工程(第二版)，袁婺洲，化学工业出版社，2019.2；《GeneCloningandDNAanalysis：AnIntroduction》影印版，T.A.Brown，高等教育出版社，2018.1】辅助教材【“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材：基因工程（第4版），张惠展等，高等教育出版社，2022.11】参考教材【普通高等教育“十二五”规划教材：基因工程原理，文铁桥，科学出版社，2014.8；基因工程原理（第二版上下册），吴乃虎，科学出版社，2021.4】先修课程：微生物学103651（4）、生物化学100711（4）、分子生物学100792（3）并修课程：生物分离工程100731（2）、酶工程100881（2）后续课程：生物工程大型实验109831（2）二．课程目标基因工程是生物技术中最前沿、最核心的技术。《基因工程》也是现代生物技术专业最重要的专业主干课。课程主要介绍基因工程的基本原理和基因克隆常用操作技术和工具酶，以及基因工程在基因功能研究、动植物育种、基因治疗和基因工程药物中的应用，使学生掌握基因工程的常用技术，并了解生物技术的前沿进展。本课程的目的和任务是使学生掌握基因工程所涉及的基础理论及相关实验技术。主要内容是运用分子生物学技术，从生物体中分离与鉴定目的基因，并将其转移到目标动、植物、微生物细胞中或动、植物体内进行表达，从而获得所需要的基因表达产物或对目标动、植物体进行改良，使它们具有更好的生物性状。本课程重点阐述基因工程基础理论知识，强调提高学生的实际应用能力。课程目标1（知识目标）:了解基因工程发展简史，前沿问题及基因工程技术发展趋势；了解基因工程中涉及的安全、环境、能源等相关问题。掌握基因工程常用的工具酶和载体；掌握基因克隆的策略和方法；掌握基因分离、体外重组与筛选鉴定的基本方法和原理。课程目标2（能力目标）:有批判性思维、实践与创新能力以及深度学习与自主学习能力，系统掌握基因工程基础理论、技术原理及操作技能，能独立设计基因工程项目并解决基因工程技术问题。课程目标3（素质目标）：介绍科学家的家国情怀、民族认同感、唯物辩证思维、诚实守信的科研准则。培养有追求卓越的精神和刻苦务实的态度，能立足科学研究和生产实践，具有家国情怀和使命担当的中国特色社会主义创新人才。三．课程内容（一）教学内容结构关系图（二）课程内容表1教学内容及对应的课程目标章节参考学时教学内容学生学习效果对应课程目标第一章基因工程概述4第一节基因工程概念第二节发展简史第三节基因工程技术流程思政内容：结合学科发展史和科学家的故事，做到“知其然，知其所以然”了解基因工程的主要内容、技术流程和发展简史1、2第二章基因工程工具酶6基因工程工具酶概述第二节限制性内切酶第三节DNA连接酶第四节其他基因工程工具酶了解基因工程常用的工具酶和基本技术1、2、3第三章载体4第一节克隆载体与表达载体第二节原核生物基因克隆载体第三节酵母基因克隆载体第四节植物基因克隆载体第五节动物基因克隆载体思政内容：结合软件设计，培养分析问题解决问题能力熟悉不同系统中的克隆载体的构建、特点及应用1、2、3第四章目的基因的分离与修饰4第一节基因的基本结构特征第二节基因组文库第三节目的基因的分离与制备第四节基因突变与修饰了解目的基因不同的分离技术及原理1、2、3第五章重组基因导入受体细胞4第一节受体细胞第二节重组基因导入受体细胞重组子筛选思政内容：多角度思考问题，培养发散思维和聚合思维掌握常用的目的基因转入受体细胞的方法1、2、3第六章外源基因的表达与调控6第一节基因表达的机制第二节基因表达的调控元件第三节外源基因表达系统第四节基因表达产物的检测与分离纯化掌握不同表达系统的特征、异同及表达原理，熟悉基因产物表达纯化的常用方法1、2、3第七章基因工程应用4第一节基因工程在医学领域的应用第二节基因工程在农业领域的应用第三节基因工程在能源环境领域的应用第四节基因工程在国防领域的应用第五节转基因安全及伦理思政内容：生物安全与伦理熟悉基因工程技术在医学、农业、能源环境、国防等领域的应用，了解转基因安全与伦理问题1、2、3 四．课程考核方式与评分标准（一）课程考核方式表2课程目标的考核方式课程目标考核内容考核方式1了解基因工程发展简史，前沿问题及基因工程技术发展趋势；了解基因工程中涉及的安全、环境、能源等相关问题。掌握基因工程常用的工具酶和载体；掌握基因克隆的策略和方法；掌握基因分离、体外重组与筛选鉴定的基本方法和原理。基因工程的技术流程、发展简史及安全问题；常用的工具酶、载体、基本技术方法及原理；不同表达系统的特征、异同及表达原理，基因产物表达纯化的常用方法习题作业+期末考试2有批判性思维、实践与创新能力以及深度学习与自主学习能力，系统掌握基因工程基础理论、技术原理及操作技能，能独立设计基因工程项目并解决基因工程技术问题。利用所学基础知识完成模拟电子克隆设计及目标蛋白鉴定及分离纯化习题作业+期末考试3介绍科学家的家国情怀、民族认同感、唯物辩证思维、诚实守信的科研准则。培养有追求卓越的精神和刻苦务实的态度，能立足科学研究和生产实践，具有家国情怀和使命担当的中国特色社会主义创新人才。开放性问题探究及文献资料归纳总结及分析能力训练习题作业+期末考试（二）课程成绩构成表3课程成绩构成表课程目标课程目标在各考核方式中的比例课程目标占总成绩比例习题作业期末考试1了解基因工程发展简史，前沿问题及基因工程技术发展趋势；了解基因工程中涉及的安全、环境、能源等相关问题。掌握基因工程常用的工具酶和载体；掌握基因克隆的策略和方法；掌握基因分离、体外重组与筛选鉴定的基本方法和原理。50%60%50%2有批判性思维、实践与创新能力以及深度学习与自主学习能力，系统掌握基因工程基础理论、技术原理及操作技能，能独立设计基因工程项目并解决基因工程技术问题。30%30%25%3介绍科学家的家国情怀、民族认同感、唯物辩证思维、诚实守信的科研准则。培养有追求卓越的精神和刻苦务实的态度，能立足科学研究和生产实践，具有家国情怀和使命担当的中国特色社会主义创新人才。20%10%25%考核方式占总成绩比例20%80%100%（三）评分标准1、习题作业评分标准每个模块结束后布置作业，老师批阅后将作业发回给学生以便学生复习、订正。每次作业满分均为100分，60分及以上为及格。表4习题作业评分标准85-100分75-84分67-74分60-66分1-59分0分评分标