《基因工程》理論教學(xué)大綱（供四年制本科生物工程專業(yè)使用）Ⅰ前言基因工程是指在基因水平上操作以改變生物遺傳性的技術(shù)。通常是指于體外把外源性目的基因重組到特定的載體上（質(zhì)粒、噬菌體、病毒），然后導(dǎo)入宿主細(xì)胞中，使之能在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)增或表達(dá)目的基因所編碼的生物活性蛋白，從而使宿主細(xì)胞原有的遺傳特性隨之發(fā)生改變，這種基因重組技術(shù)，通稱為基因工程。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解基因和基因工程的基本概念和基本內(nèi)容，熟悉基因克隆、改造和表達(dá)的全過程，掌握基因工程的基本原理和基本技術(shù)。培養(yǎng)學(xué)生基因操作和重組表達(dá)的動手能力。通過對基因工程在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用的講授，不僅能使學(xué)生對基因工程的基本理論和基本技術(shù)得到加深理解，而且可提高學(xué)生對基因工程的應(yīng)用與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的認(rèn)識能獲得提高，以培養(yǎng)學(xué)生的興趣、責(zé)任感和學(xué)習(xí)的主動性，進(jìn)而可提高學(xué)生的能力和素質(zhì)，以適應(yīng)社會發(fā)展和市場的人才需求。本大綱適用于四年制本科生物工程專業(yè)使用?，F(xiàn)將大綱使用中有關(guān)問題說明如下：一為了使教師和學(xué)生更好地掌握教材，大綱每一章節(jié)均由教學(xué)目的、教學(xué)要求和教學(xué)內(nèi)容三部分組成。教學(xué)目的注明教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)要求分掌握、熟悉和了解三個級別，教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求級別對應(yīng)，并統(tǒng)一標(biāo)示（核心內(nèi)容即知識點(diǎn)以下劃實(shí)線，重點(diǎn)內(nèi)容以下劃虛線，一般內(nèi)容不標(biāo)示）便于學(xué)生重點(diǎn)學(xué)習(xí)。二教師在保證大綱核心內(nèi)容的前提下，可根據(jù)不同教學(xué)手段，講授重點(diǎn)內(nèi)容和介紹一般內(nèi)容。三總教學(xué)參考時數(shù)98學(xué)時，其中理論課50學(xué)時，實(shí)驗(yàn)課48學(xué)時。四教材：《基因工程》，高等教育出版社，張惠展主編，第3版，2015年。Ⅱ正文第一章基因工程概述一教學(xué)目的從基礎(chǔ)和應(yīng)用角度介紹基因工程的主要研究內(nèi)容，分析基因工程技術(shù)的理論依據(jù)及其采取的基本技術(shù)路線，回顧基因工程的發(fā)展歷程以及它在生物安全性方面面臨的挑戰(zhàn)。二教學(xué)要求了解基因和基因工程定義，發(fā)展史（四大里程碑和三大技術(shù)發(fā)明）及基因工程所包括的基本內(nèi)容。熟悉基因組概念、基因克隆和重組的基本技術(shù)和過程。掌握基因新概念和基因工程相關(guān)的專有名詞和基本概念（移動基因、斷裂基因、重疊基因、假基因、重復(fù)序列）。三教學(xué)內(nèi)容基因工程的基本概念?；蚬こ贪l(fā)展歷史（四大里程碑、三大技術(shù)發(fā)明）?；蚬こ陶n程的性質(zhì)、任務(wù)和意義。第二章DNA重組克隆單元操作一教學(xué)目的要求學(xué)生熟悉基因工程的組成部分及其原理，掌握質(zhì)粒載體、工具酶的概念和特性，掌握凝膠電泳、分子雜交、基因文庫的構(gòu)建、酵母雙雜交系統(tǒng)、DNA測序以及PCR等技術(shù)的基本原理，熟悉各技術(shù)的操作方法。二教學(xué)要求基因工程的組成部分及其原理，質(zhì)粒載體、工具酶的概念和特性以及PCR擴(kuò)增法，凝膠電泳、分子雜交、基因文庫的構(gòu)建、酵母雙雜交系統(tǒng)、DNA測序以及PCR等技術(shù)的基本原理。三教學(xué)內(nèi)容基因工程的工具酶?；蚬こ梯d體。DNA的體外重組。重組DNA分子的轉(zhuǎn)化與擴(kuò)增。轉(zhuǎn)化子的篩選與重組子的鑒定。因克隆。凝膠電泳技術(shù)。分子雜交技術(shù)與DNA測序。生物芯片和基因文庫的構(gòu)建。第三章大腸桿菌基因工程（8學(xué)時）一教學(xué)目的掌握大腸桿菌基因工程一般方法和原理，啟動子、終止子、SD序列、密碼子以及質(zhì)?？截悢?shù)的概念，大腸桿菌工程菌的構(gòu)建策略。二教學(xué)要求要求學(xué)生掌握大腸桿菌基因工程一般方法和原理，了解基因工程菌的遺傳不穩(wěn)定性及其對策，了解大腸桿菌基因工程的應(yīng)用。三教學(xué)內(nèi)容1外源基因在大腸桿菌中的高效表達(dá)原理。大腸桿菌工程菌的構(gòu)建策略。3重組外源蛋白的體外復(fù)性活化。4大腸桿菌培養(yǎng)的最優(yōu)化控制。5基因工程菌的遺傳不穩(wěn)定性及其對策。6利用基因工程大腸桿菌生產(chǎn)有用蛋白質(zhì)。第四章酵母基因工程一教學(xué)目的真菌的基因工程，酵母菌的基因工程原理和步驟。二教學(xué)要求了解絲狀真菌的基因工程，掌握酵母菌的基因工程原理和步驟，了解酵母菌基因工程的應(yīng)用。三教學(xué)內(nèi)容絲狀真菌的基因工程。酵母菌的基因工程。酵母菌基因工程的應(yīng)用。第五章高等動物基因工程一教學(xué)目的等動物基因工程的一般方法和原理，外源基因?qū)雱游矬w內(nèi)的方法，利用動物轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究基因的表達(dá)與功能，轉(zhuǎn)基因動物再生產(chǎn)中的應(yīng)用。二教學(xué)要求掌握高等動物基因工程的一般方法和原理，了解轉(zhuǎn)基因動物的應(yīng)用和基因治療。三教學(xué)內(nèi)容動物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的基本概念。外源基因?qū)雱游矬w內(nèi)的方法。利用動物轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究基因的表達(dá)與功能。利用轉(zhuǎn)基因動物或細(xì)胞生產(chǎn)生物大分子。轉(zhuǎn)基因技術(shù)在動物遺傳性狀改良中的應(yīng)用。基因治療。第六章高等植物基因工程一教學(xué)目的高等植物基因工程的一般方法和原理，高等植物的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)在生產(chǎn)重組異源蛋白、植物品種改良中的應(yīng)用。二教學(xué)要求掌握高等植物基因工程的一般方法和原理，掌握高等植物的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)在生產(chǎn)重組異源蛋白、植物品種改良中的應(yīng)用。三教學(xué)內(nèi)容高等植物的遺傳特性。高等植物的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。高等植物的基因表達(dá)系統(tǒng)。利用植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究基因的表達(dá)與調(diào)控。利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)重組異源蛋白和工業(yè)原料。轉(zhuǎn)基因技術(shù)在植物品種改良中的應(yīng)用。第七章第二代基因工程—蛋白質(zhì)工程一教學(xué)目的本章主要介紹蛋白質(zhì)工程的概念，基因的體外定向突變、定向進(jìn)化，蛋白質(zhì)工程的設(shè)計(jì)思路。二教學(xué)要求掌握蛋白質(zhì)工程的概念，了解基因的體外定向突變、定向進(jìn)化，熟悉蛋白質(zhì)工程的設(shè)計(jì)思路。三教學(xué)內(nèi)容蛋白質(zhì)工程的基本概念?；虻捏w外定向突變?；虻捏w外定向進(jìn)化。蛋白質(zhì)工程的設(shè)計(jì)思路與應(yīng)用。第八章第三代基因工程—途徑工程一教學(xué)目的途徑工程的研究戰(zhàn)略、初級代謝途徑工程和次級代謝途徑工程。二教學(xué)要求掌握途徑工程的概念，了解途徑工程的研究戰(zhàn)略、初級代謝途徑工程和次級代謝途徑工程。三教學(xué)內(nèi)容1途徑工程的基本概念2途徑工程的研究戰(zhàn)略3初級代謝途徑工程4次級代謝途徑工程Ⅲ教學(xué)組織與方法一實(shí)施機(jī)構(gòu)：由生物工程系生物工程教研室執(zhí)行。二組織內(nèi)容：教案講義審核、集體教學(xué)備課、教學(xué)方法研究、教學(xué)手段應(yīng)用。三教學(xué)方法理論教學(xué)：采用啟發(fā)式、討論式、交換式課堂教學(xué)方式輔助現(xiàn)代教育技術(shù)和傳統(tǒng)教學(xué)手段。核心內(nèi)容以講授為主，重點(diǎn)內(nèi)容以介紹為主，一般內(nèi)容以自學(xué)為主。實(shí)驗(yàn)教學(xué)：實(shí)驗(yàn)分組（4人/組），每個學(xué)生獨(dú)立操作。輔導(dǎo)形式：輔導(dǎo)講義、課堂答疑、和通過網(wǎng)絡(luò)答疑等。、作業(yè)、練習(xí)的安排與要求四考核辦法：考試采用閉卷考試，教學(xué)測量：理論考試占60%，平時成績