一、课程基本信息 课程代码：02120102课程名称：基因工程课程英文名称：genetic engineering 课程所属单位：生化系，生物技术教研室课程面向专业：生物工程，生物技术 课程类型：必修课先修课程：有机化学 普通生物学 生物化学 学分 3.0总学时：48其中理论学时：48实验学时：0 二、课程性质与目的 (教学目的中要写明通过该课程的学习对学生知识、能力和素质的培养) 《基因工程》是在生物技术专业中的一门非常重要的专业课。它是在生物化学和分子生物学等课程 的基础上而开设的， 通过这门课程的学习 希望学生掌握基因工程的基本原理、 基本方法及其应 用，为他们今后进 步的研究、学习及工作打下坚实的理论基础。 三、课程教学内容与要求 (一)基因T程概论 1.内容 (1)引言 (2)基因工程的诞生与发展 (3)基因工程的定义及主要研究内容 (4)基因工程的应用及其安全性 要求：了解基因工程的基本概念、历史发展、主要研究内容及基因工程的安全性 本章包，含以下内容 重点内容：基因工程的基本概念、主要研究内容及基因工程的安全性 3.难点内容：主要研究内容 (二)核酸分子的结构与功能 1内容 (1)核酸的化学 (2)DNA的结构与功能 (3)RNA的结构和功能 (4)核酸的变性、复性与杂交 :掌握核酸分子的组成、DNA与RNA的结构与功能、核酸的变性、复性与杂交的概念 本章包含以下内容 2. 重点内容：各种核酸分子的结构与功能。 3.难点内容：各种核酸分子的结构与功能。 (三)基因及基因组的结构与功能 内容 (1)基因的结构与功能 (2)基因组的结构和功能 要求：掌握原核基因与真核基因的结构与功能，熟悉原核基因组与真核基因组的结构与功能，了解 病毒基因组的结构和功能。 重点内容：各种基因的结构特点，原核基因组与真核基因组的结构与功能特点。 难点内容 原核基因 组与真核基因组的结构与功能特点。 (四)基因的表达与调控 1.内容 (1)基因的表达调控的基本概念与原理 (2)原核生物的基因表达调 (3)真核生物的基因表达调控 要求：掌握基因的表达调控的基本概念与原理，掌握原核生物的操纵子调控模式，掌握真核基因表 达调控的特点，了解真核生物各个水平的调控方式。 2,重点内容：原核生物与直核生物基因表达调控的方式」 3.难点内容 原核生物， 真核生物基因表达调控的方式。 (五)克隆操作中使用的工具酶
一、课程基本信息 课程代码：02120102课程名称：基因工程课程英文名称：genetic engineering 课程所属单位：生化系，生物技术教研室 课程面向专业：生物工程，生物技术 课程类型：必修课先修课程：有机化学、普通生物学、生物化学、微生物学 学分：3.0总学时：48其中理论学时：48实验学时：0 二、课程性质与目的 （教学目的中要写明通过该课程的学习对学生知识、能力和素质的培养） 《基因工程》是在生物技术专业中的一门非常重要的专业课。它是在生物化学和分子生物学等课程 的基础上而开设的。通过这门课程的学习，希望学生掌握基因工程的基本原理、基本方法及其应 用，为他们今后进一步的研究、学习及工作打下坚实的理论基础。 三、课程教学内容与要求 （一）基因工程概论 1．内容 （1）引言 （2）基因工程的诞生与发展 （3）基因工程的定义及主要研究内容 （4）基因工程的应用及其安全性 要求：了解基因工程的基本概念、历史发展、主要研究内容及基因工程的安全性 本章包含以下内容。 2．重点内容：基因工程的基本概念、主要研究内容及基因工程的安全性 3．难点内容：主要研究内容 （二）核酸分子的结构与功能 1．内容 （1）核酸的化学 （2）DNA的结构与功能 （3）RNA的结构和功能 （4）核酸的变性、复性与杂交 要求：掌握核酸分子的组成、DNA与RNA的结构与功能、核酸的变性、复性与杂交的概念。 本章包含以下内容。 2．重点内容：各种核酸分子的结构与功能。 3．难点内容：各种核酸分子的结构与功能。 （三）基因及基因组的结构与功能 1．内容 （1）基因的结构与功能 （2）基因组的结构和功能 要求：掌握原核基因与真核基因的结构与功能，熟悉原核基因组与真核基因组的结构与功能，了解 病毒基因组的结构和功能。 2．重点内容：各种基因的结构特点，原核基因组与真核基因组的结构与功能特点。 3．难点内容：原核基因组与真核基因组的结构与功能特点。 （四）基因的表达与调控 1．内容 （1）基因的表达调控的基本概念与原理 （2）原核生物的基因表达调控 （3）真核生物的基因表达调控 要求：掌握基因的表达调控的基本概念与原理，掌握原核生物的操纵子调控模式，掌握真核基因表 达调控的特点，了解真核生物各个水平的调控方式。 2．重点内容：原核生物与真核生物基因表达调控的方式。 3．难点内容：原核生物与真核生物基因表达调控的方式。 （五）克隆操作中使用的工具酶
1.内容 (1)限制性核酸内切酶 (2)DNA连接酶 (3)DNA聚合酶 (4)修饰酶 要求：掌握限制性核酸内切酶的种类、特点和用途。熟悉DNA连接酶及各种DNA聚合酶的特点，了 解常用的修饰酶的作用特点。 2. 重点内容：各种酶的活性特点及用途。 3.难点内容：各种酶的活性特点。 (六)基因工程相关技术 1.内容 (1)PCR技术 (2)DNA序列测定 (3)DNA合成 (4)核酸分子杂交技术 要求：掌握PCR技术的原理及方法、引物设计的基本要求，掌握DNA序列测定的原理，了解DNA合 成方法的原理，掌握核酸分子杂交的原理， ”常田的丸衣方法 重点内容： 引物设计的基本 要求，D A序列测定的原理（酶法与化学法），核酸杂交原理 3.难点内容：引物设计的基本要求，DN序列测定的原理（酶法与化学法），核酸杂交原理。 (七)基因克隆载体 1.内容 (1)岳物载林 (2)噬菌体载体 (3)酵母载体 (4)病毒载体 要求：掌握质粒载体的基本特征，熟悉常见质粒载体，掌握噬菌体载体一般特性，了解常用的噬菌 体载体 了解酵母载体的特点及用途。 了解病毒载体的特点及用途 重点内容：各种载体的结构特点、特点与用途。 3.难点内容：各种载体的结构特点。 (八)目的基因克隆 1.内容 (1)克隆基因的一般方法 (2)目的基因片段与载体的连接 (3)构建文库克隆目的基因 要求：掌握克隆基因的一般方法，掌握目的基因片段与载体的连接方法。了解基因文库与cDNA文库 克隆基因的方法」 重点内容：基因克隆的方法 目的基因片段与载体的连接方法 3 重难点内容：基因克隆的方法 九)目的基因克隆的其他方法 1.内容 (1)mRNA差导显示技术 (2)差别杂交和扣除杂交克隆目的基因 (3)代表性差别分析技术克隆目的基因 (4)抑制性减法杂交技术 要求：掌握RNA差异显示技术的原理及方法，熟悉差别杂交和扣除杂交方法，了解代表性差别分 析技术和抑制性减法杂交技术克隆基因的方法 重点内容 mRNA差异显示技术的原理。 差别杂交和扣除杂交的方法，代表性差别分析技术及抑 制性减法杂交技术的原理。 3.难点内容：RNA差异显示技术的原理。代表性差别分析技术及抑制性减法杂交技术的原理
1．内容 （1）限制性核酸内切酶 （2）DNA连接酶 （3）DNA聚合酶 （4）修饰酶 要求：掌握限制性核酸内切酶的种类、特点和用途。熟悉DNA连接酶及各种DNA聚合酶的特点，了 解常用的修饰酶的作用特点。 2．重点内容：各种酶的活性特点及用途。 3．难点内容：各种酶的活性特点。 （六）基因工程相关技术 1．内容 （1）PCR技术 （2）DNA序列测定 （3）DNA合成 （4）核酸分子杂交技术 要求：掌握PCR技术的原理及方法、引物设计的基本要求，掌握DNA序列测定的原理，了解DNA合 成方法的原理，掌握核酸分子杂交的原理，了解常用的杂交方法。 2．重点内容：引物设计的基本要求，DNA序列测定的原理（酶法与化学法），核酸杂交原理。 3．难点内容：引物设计的基本要求，DNA序列测定的原理（酶法与化学法），核酸杂交原理。 （七）基因克隆载体 1．内容 （1）质粒载体 （2）噬菌体载体 （3）酵母载体 （4）病毒载体 要求：掌握质粒载体的基本特征，熟悉常见质粒载体，掌握噬菌体载体一般特性，了解常用的噬菌 体载体。了解酵母载体的特点及用途。了解病毒载体的特点及用途。 2．重点内容：各种载体的结构特点、特点与用途。 3．难点内容：各种载体的结构特点。 （八）目的基因克隆 1．内容 （1）克隆基因的一般方法 （2）目的基因片段与载体的连接 （3）构建文库克隆目的基因 要求：掌握克隆基因的一般方法，掌握目的基因片段与载体的连接方法。了解基因文库与cDNA文库 克隆基因的方法。 2．重点内容：基因克隆的方法。目的基因片段与载体的连接方法。 3．重难点内容：基因克隆的方法。 （九）目的基因克隆的其他方法 1．内容 （1）mRNA差异显示技术 （2）差别杂交和扣除杂交克隆目的基因 （3）代表性差别分析技术克隆目的基因 （4）抑制性减法杂交技术 要求：掌握mRNA差异显示技术的原理及方法，熟悉差别杂交和扣除杂交方法，了解代表性差别分 析技术和抑制性减法杂交技术克隆基因的方法。 2．重点内容：mRNA差异显示技术的原理。差别杂交和扣除杂交的方法，代表性差别分析技术及抑 制性减法杂交技术的原理。 3．难点内容：mRNA差异显示技术的原理。代表性差别分析技术及抑制性减法杂交技术的原理
(十)重组体的筛选与鉴定 1.内容 (1)重组DNA导入受体细胞 (2)重组体的筛选 鉴定 要求：掌握重组DNA导入受体细胞的原理及方法，掌握重组体的筛选与鉴定的常用方法。 2.重点内容：重组DNA导入受体细胞的原理及方法，重组体的筛选与鉴定的常用方法。 3.难点内容：重组DNA导入受体细胞的原理及方法， (十 一）外源基因在原核细胞中的表达 内谷 (1)原核生物基因表达的特点 (2)大肠杆菌表达系统 (3)芽孢杆菌表达系统 (4)链霉菌基因表达系统 要求 掌握原核生物基因表达的特点，熟悉大肠杆菌表达系统的表达元件及重组DNA表达载体的构 建与表达方法。了解芽孢杆菌表达系统及链霉菌基因表达系统的特点及用法。 2.重难点内容：原核生物基因表达的特点，大肠杆菌表达系统的表达元件及重组DNA表达载体的 构建与表达方法 3.难点内容 重组DNA表达载体的构建与表达方法。 (十二)外源基因在真核细胞中的表达 1.内容 (1)酵母表达系统 (2)且中表大系统 (3)哺乳动物细 表达系统 要求：掌握酵母表达系统的特点及运用，了解昆虫表达系统和哺乳动物细胞表达系统的特点及运 用。 2.重点内容：酵母表达系统的特点及运用。 3难点内容：酵母表达系统的特点及运用。 (什三)基因工 程菌的大规模培养 1.内容 (1)基因工程菌发酵的特点 (2)基因工程菌的深层培养方式 (3)基因工程菌发酵生物反应器 要求 掌握基因工程菌发酵的特点， 掌握基因工程菌的深层培养方式，熟悉基因工程菌发酵生物反 应器的类型及工作原理。 2重点内容：基因工程菌发酵的特点，基因工程菌的深层培养方式。 3难点内容：基因工程菌的深层培养方式。 (十四)转基因动物细胞的大规模培养 内容 (1)动物细胞培养特点 (2)规模培养用动物细胞的要求与特性 (3)动物细胞培养条件与培养基 (4)动物细胞的大规模培养方法与操作方式 (5)动物细跑 生物反应器 要求：掌握动物细胞培养特点，掌握规模培养用动物细胞的要求与特性，掌握动物细胞培养条件与 培养基，熟悉动物细胞的大规模培养方法与操作方式，熟悉动物细胞生物反应器。 2.重点内容：动物细胞培养特点。规模培养用动物细胞的要求与特性。 3难点内容： 动物细胞培养特点 (十五)外源基因表达产物的分离纯化与质量控制 1.内容
（十）重组体的筛选与鉴定 1．内容 （1）重组DNA导入受体细胞 （2）重组体的筛选与鉴定 要求：掌握重组DNA导入受体细胞的原理及方法，掌握重组体的筛选与鉴定的常用方法。 2．重点内容： 重组DNA导入受体细胞的原理及方法，重组体的筛选与鉴定的常用方法。 3．难点内容： 重组DNA导入受体细胞的原理及方法。 （十一）外源基因在原核细胞中的表达 1．内容 （1）原核生物基因表达的特点 （2）大肠杆菌表达系统 （3）芽孢杆菌表达系统 （4）链霉菌基因表达系统 要求：掌握原核生物基因表达的特点，熟悉大肠杆菌表达系统的表达元件及重组DNA表达载体的构 建与表达方法。了解芽孢杆菌表达系统及链霉菌基因表达系统的特点及用法。 2．重难点内容： 原核生物基因表达的特点，大肠杆菌表达系统的表达元件及重组DNA表达载体的 构建与表达方法。 3．难点内容：重组DNA表达载体的构建与表达方法。 （十二）外源基因在真核细胞中的表达 1．内容 （1）酵母表达系统 （2）昆虫表达系统 （3）哺乳动物细胞表达系统 要求：掌握酵母表达系统的特点及运用，了解昆虫表达系统和哺乳动物细胞表达系统的特点及运 用。 2.重点内容：酵母表达系统的特点及运用。 3.难点内容：酵母表达系统的特点及运用。 （十三）基因工程菌的大规模培养 1．内容 （1）基因工程菌发酵的特点 （2）基因工程菌的深层培养方式 （3）基因工程菌发酵生物反应器 要求：掌握基因工程菌发酵的特点，掌握基因工程菌的深层培养方式，熟悉基因工程菌发酵生物反 应器的类型及工作原理。 2.重点内容：基因工程菌发酵的特点，基因工程菌的深层培养方式。 3.难点内容：基因工程菌的深层培养方式。 （十四）转基因动物细胞的大规模培养 1．内容 （1）动物细胞培养特点 （2）规模培养用动物细胞的要求与特性 （3）动物细胞培养条件与培养基 （4）动物细胞的大规模培养方法与操作方式 （5）动物细胞生物反应器 要求：掌握动物细胞培养特点，掌握规模培养用动物细胞的要求与特性，掌握动物细胞培养条件与 培养基，熟悉动物细胞的大规模培养方法与操作方式，熟悉动物细胞生物反应器。 2.重点内容：动物细胞培养特点。规模培养用动物细胞的要求与特性。 3.难点内容：动物细胞培养特点。 （十五）外源基因表达产物的分离纯化与质量控制 1．内容
(1)分离纯化的目标和策略 (2)分离纯化的的 船讨程 (3)重组蛋白质的分析鉴定和质量控制 要求： 掌握分离纯化的目标和策略，熟悉分离纯化的一般过程，了解重组蛋白质的分析鉴定和质量控 制方法。 2重点内容：分离纯化的目标和策略。 3难点内容：分离纯化的 船过程 (十六)转基因动物 1.内容 (1)转基因动物的原理与方法 (2)转基因动物的研究现状及应用 要求：堂握转基因动物的原理与方法 了解转基因动物的研究现状、应用及存在的问题 2 重点内容 转基因动物的原理与方法 3. 难点内容：转基因动物的方法。 四、学时分配 学时分配表 序号 教学内容（按章填写） 学时 课堂讲授 第1音相榔术 第2章核酸分子的结构与功能 第3章基因与基因组的结构与功能 第4章基因的表达与调控 第5章克隆操作中使用的工具酶 第6章基因工程相关技术 第7音基因克隆载体 第8章目的基因克隆 第9章目的基因克隆的其他方法 10 第10章重组体的筛选与鉴定 11 第11章外源基因在原核细胞中的表达 12 第12章外源基因在真核细胞中的表达 13 第13章基因工程菌的大规模培养 14 第14章转基因动物细胞的大规模培养 15 第15章外源基因表达产物的分离纯化与质量控3 制 16 第16章转基因云动物 总铺导 48 五、教学环节与教学要求： 课堂教学以讲述基础理论知识为主。按基因工程的学科体系顺序进行讲授；采用多种教学手段，既 要重视课堂教学，也要重视课后复习和阶段性、期末的总复习。培养学生自学 分析相概括和 推理能力。 求全面掌握基因工程的基础理论与基本技术方法，并注重拓展学生的视及院系实质 分析与解决问题的能力
（1）分离纯化的目标和策略 （2）分离纯化的的一般过程 （3）重组蛋白质的分析鉴定和质量控制 要求： 掌握分离纯化的目标和策略,熟悉分离纯化的一般过程，了解重组蛋白质的分析鉴定和质量控 制方法。 2.重点内容：分离纯化的目标和策略。 3.难点内容：分离纯化的一般过程。 （十六）转基因动物 1．内容 （1）转基因动物的原理与方法 （2）转基因动物的研究现状及应用 要求：掌握转基因动物的原理与方法。了解转基因动物的研究现状、应用及存在的问题 2．重点内容：转基因动物的原理与方法 3．难点内容：转基因动物的方法。 四、学时分配 学时分配表 序号 教学内容(按章填写) 学时 课堂讲授 1 第1章 概述 3 2 第2章 核酸分子的结构与功能 3 3 第3章 基因与基因组的结构与功能 3 4 第4章 基因的表达与调控 3 5 第5章 克隆操作中使用的工具酶 3 6 第6章 基因工程相关技术 3 7 第7章 基因克隆载体 3 8 第8章 目的基因克隆 3 9 第9章 目的基因克隆的其他方法 3 10 第10章 重组体的筛选与鉴定 3 11 第11章 外源基因在原核细胞中的表达 3 12 第12章 外源基因在真核细胞中的表达 3 13 第13章 基因工程菌的大规模培养 3 14 第14章 转基因动物细胞的大规模培养 3 15 第15章 外源基因表达产物的分离纯化与质量控 制 3 16 第16章 转基因动物 总辅导 3 48 五、教学环节与教学要求： 课堂教学以讲述基础理论知识为主。按基因工程的学科体系顺序进行讲授；采用多种教学手段，既 要重视课堂教学，也要重视课后复习和阶段性、期末的总复习。培养学生自学能力，分析、概括和 推理能力。要求全面掌握基因工程的基础理论与基本技术方法，并注重拓展学生的视野及联系实际 分析与解决问题的能力