《基因工程》課程教學大綱GeneEngineering一、課程基本信息課程代碼：040916學時：24學分：2.0考核方式：考試，平時成績占總成績的百分之30。中文簡介：基因工程技術(shù)是在分子水平上采用類似于工程設計的方法，按人類的需要產(chǎn)生不同的基因產(chǎn)物或定向的創(chuàng)造生物的新性狀，使之穩(wěn)定地遺傳給子代。基因工程的發(fā)展帶動了以其為核心的生物技術(shù)的發(fā)展，它的發(fā)展也促進了整個生命科學的發(fā)展。課程的教學目的是讓學生了解作為20世紀生命科學最輝煌的成就——基因工程技術(shù)30年來的發(fā)展史，特別是近年來飛速發(fā)展的新技術(shù)和新應用的進展如何使整個人類社會生活方式發(fā)生了重大變革。二、教學目的與要求教學目標：學生通過本課程的學習，能夠掌握基因工程的基礎(chǔ)知識和基本理論，包括各種工具酶的特性，分子克隆載體特點及應用、大分子的分離和分析、PCR技術(shù)的原理及應用、核酸分析技術(shù)、DNA序列分析、DNA誘變、DNA文庫的構(gòu)建、基因組分析和微生物基因工程等內(nèi)容。了解基因工程在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境保護等方面的實際應用以及基因工程在生命科學發(fā)展中的重要作用。教學要求：基因工程學是實踐性很強，發(fā)展速度很快的學科，要求在教學中重視理論和實踐相結(jié)合，使學生掌握基因工程的基本理論知識、基因工程中用到的基本方法與實驗技術(shù)，了結(jié)基因工程學領(lǐng)域的最新進展，進而激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)學生的科學研究能力和實際應用能力。三、教學方法與手段本門課程內(nèi)容以教師講授為主，同時根據(jù)實際情況組織課堂分組討論等形式進行。在根據(jù)專業(yè)特點組織學生進性文獻學習及討論等內(nèi)容。四、教學內(nèi)容及目標 教學內(nèi)容教學目標學時分配第一章基因工程概述掌握基因操作和基因基因工程等基礎(chǔ)概念，基因工程創(chuàng)建的科技基礎(chǔ)，了解基因工程的誕生和發(fā)展歷史等。2重點與難點重點為本章內(nèi)容的中的基本概念，相關(guān)的分子生物學知識。衡量學習是否達到目標的標準:通過課堂提問測試學生是否能達到目標。第二章分子克隆工具酶4第一節(jié)限制性內(nèi)切酶掌握修飾限制系統(tǒng)，限制性內(nèi)切酶的分類及各自特點，II型限制性內(nèi)切酶的酶學性質(zhì)，酶切位點結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。2第二節(jié)DNA聚合酶掌握基因工程操作中常用的幾種DNA聚合酶的催化特性，應用方法等內(nèi)容。1第三節(jié)其他分子克隆酶掌握常用的其他幾種常用的分子克隆酶，如轉(zhuǎn)錄酶，連接酶、T4多核苷酸激酶、核酸酶等相關(guān)酶的催化特點，應用方法等。1重點與難點:重點內(nèi)容為基因工程操作中常用幾種酶類如限制性內(nèi)切酶、DNA聚合酶、轉(zhuǎn)錄酶，連接酶等的酶學性質(zhì)及應用。難點內(nèi)容修飾限制系統(tǒng)、和各種的酶在基因工程中具體作用。衡量學習是否達到目標的標準通過課堂提問測試學生是否能達到目標第三章分子克隆載體2第一節(jié)質(zhì)粒載體掌握質(zhì)粒的基本特性；標記基因；質(zhì)粒載體的種類及特征，了解質(zhì)粒載體pBR322的構(gòu)建。1第二節(jié)表達載體掌握表達載體的結(jié)構(gòu)及常見的表達工作方式1重點與難點:重點內(nèi)容為基因工程中常用各種載體如質(zhì)粒載體的性質(zhì)及應用。難點內(nèi)容a篩選原理、黏粒載體的構(gòu)建等。衡量學習是否達到目標的標準通過課堂提問測試學生是否能達到目標。第四章目的基因的制備與鑒定8第一節(jié)基因數(shù)據(jù)庫中獲取目的基因掌握GENEBANK查找和分析基因的方法，熟悉相關(guān)軟件如BLAST、Primer-BLAST等。2第二節(jié)基因文庫的構(gòu)建掌握DNA和cDNA文庫的類型、DNA文庫好壞的評價方式及DNA文庫構(gòu)建的整個流程。了解扣除雜交cDNA文庫、全長cDNA文庫的構(gòu)建方法。2第三節(jié)PCR技術(shù)及應用掌握PCR技術(shù)的原理、反應體系、反應程序過程的能內(nèi)容；掌握反向PCR、熱不對稱PCR等方法的基本原理與過程；掌握實時熒光定量PCR的定量原理與方式、熒光標記方法等內(nèi)容。2第四節(jié)基因操作中大分子的分離和檢測掌握DNA和RNA的提取、Southern雜交、Northern雜交、Western雜交及重組DNA分子導入等內(nèi)容；掌握凝膠阻滯實驗、DNaseI足跡實驗、酵母單雜交實驗、染色體免疫沉淀實驗、RNA的SI核酸作圖等基本方法及原理，了解RNAi干擾現(xiàn)象及大分子物質(zhì)相互作用的最新進展2重點與難點:重點內(nèi)容為DNA和RNA的提取、Southern雜交、Northern雜交、Western雜交及重組DNA分子導入等內(nèi)容；凝膠阻滯實驗、DNaseI足跡實驗、酵母單雜交實驗、染色體免疫沉淀實驗、RNA的SI核酸作圖。難點內(nèi)容Southern雜交、Northern雜交、Western雜交的基本原理與應用。衡量學習是否達到目標的標準通過課堂提問測試學生是否能達到目標。第五章目的基因?qū)胧荏w細胞掌握CaCl2轉(zhuǎn)換法和電轉(zhuǎn)換法的原理，掌握目的基因?qū)胫参铩游?、微生物的方法和過程。2重點與難點:重點內(nèi)容CaCl2轉(zhuǎn)換法和電轉(zhuǎn)換法的原理。衡量學習是否達到目標的標準通過課堂提問測試學生是否能達到目標。第六章基因工程的應用4第一節(jié)微生物基因工程掌握基因工程在原核生物、酵母菌的應用。2第二節(jié)植物基因工程和動物基因工程了解轉(zhuǎn)基因植物現(xiàn)狀、轉(zhuǎn)基因植物的安全性、轉(zhuǎn)基因動物的現(xiàn)狀與應用2重點與難點:重點內(nèi)容物基因工程在原核生物、酵母菌、植物、動物中的應用。衡量學習是否達到目標的標準通過課堂提問測試學生是否能達到目標。第七章基因治療了解基因治療的基本方法與現(xiàn)狀，對基因治療進行舉例并討論2重點與難點(每章最后):重點內(nèi)容基因治療的基本方法衡量學習是否達到目標的標準通過課堂提問測試學生是否能達到目標。五、推薦教材和教學參考資源1．孫明基因工程（