课程大纲、基本信息1、课程中文名称：基因工程2、课程英文名称：Genetic Engineering3、课程编号：0112104、课程类别：专业理论课5、课程性质：必修课6、适用层次：汉族本科7、适用专业：生物技术专业8、开课学期：第六学期9、学时：理论课学时6010、学分：3、课程教育目标本课程是生物技术专业本科生的专业技术课程，也是生物工程的核心技术。通过学习本课程，使学生掌握基因工程的基本原理和基本技术，掌握基因工程的操作元件、载体质粒的构建、原核生物基因工程、真核生物基因工程的基本原理和基本思路，通过对本课程的学习，要求学生掌握和了解基因工程的基本理论及分析方法，并能正确、熟练地应用这些知识解决问题。三、教学内容与要求第一章基因工程概述（2学时）【自的要求】了解基因工程的基本概念和发展历史。[教学重点］基因工程的基本概念。【教学内容】1基因工程的基本概念2基因工程发展历史3基因工程课程的性质、任务和意义第二章DNA重组克隆的单元操作及常规技术（16学时）上目的要求1，要求学生熟悉基因工程的组成部分及其原理，掌握质粒载体、工具酶的概念和特性，掌握凝胶电泳、分子杂交、基因文库的构建、酵母双杂交系统、DNA测序以及PCR等技术的基本原理，熟悉各技术的操作方法。【教学重点】基因工程的组成部分及其原理，质粒载体、工具酶的概念和特性以及PCR扩增法，凝胶电泳、分子杂交、基因文库的构建、酵母双杂交系统、DNA测序以及PCR等技术的基本原理。【教学难点]】基因工程的组成部分及其原理。【教学内容]2.1基因工程的工具酶（2学时）2.2基因工程载体（2学时）2.3DNA的体外重组（2学时）2.4重组DNA分子的转化与扩增（2学时）2.5转化子的筛选与重组子的鉴定（2学时）2.6基因克隆（2学时）2.7凝胶电泳技术（2学时）2.8分子杂交技术与DNA测序（2学时）2.9生物芯片和基因文库的构建（2学时）第三章大肠杆菌基因工程（10学时）【目的要求］要求学生掌握大肠杆菌基因工程一般方法和原理，了解基因工程菌的遗传不稳定性及其对策，了解大肠杆菌基因工程的应用。【教学重点］】大肠杆菌基因工程一般方法和原理，启动子、终止子、SD序列、密码子以及质粒拷贝数的概念，大肠杆菌工程菌的构建策略。「教学难点1大肠杆菌基因工程一般方法和原理[教学内容]3.1外源基因在大肠杆菌中的高效表达原理3.2大肠杆菌工程菌的构建策略3.3重组外源蛋白的体外复性活化3.4大肠杆菌培养的最优化控制3.5基因工程菌的遗传不稳定性及其对策3.6利用基因工程大肠杆菌生产有用蛋白质第四章真菌基因工程（6学时）[目的要求]了解丝状真菌的基因工程，掌握酵母菌的基因工程原理和步骤，了解酵母菌基因工程的应用。[教学重点]真菌的基因工程，酵母菌的基因工程原理和步骤。[教学难点]真菌的基因工程。【教学内容】4.1丝状真菌的基因工程4.2酵母菌的基因工程4.3酵母菌基因工程的应用
课 程 大 纲 一、基本信息 1、课程中文名称：基因工程 2、课程英文名称：Genetic Engineering 3、课程编号：011210 4、课程类别：专业理论课 5、课程性质：必修课 6、适用层次：汉族本科 7、适用专业：生物技术专业 8、开课学期：第六学期 9、学时：理论课学时60 10、学分：3 二、课程教育目标 本课程是生物技术专业本科生的专业技术课程，也是生物工程的核心技术。通过学习本课程，使学生掌握基 因工程的基本原理和基本技术，掌握基因工程的操作元件、载体质粒的构建、原核生物基因工程、真核生物基因 工程的基本原理和基本思路，通过对本课程的学习，要求学生掌握和了解基因工程的基本理论及分析方法，并能 正确、熟练地应用这些知识解决问题。 三、教学内容与要求 第一章 基因工程概述(2学时) [目的要求] 了解基因工程的基本概念和发展历史。 [教学重点] 基因工程的基本概念。 [教学内容] 1基因工程的基本概念 2基因工程发展历史 3基因工程课程的性质、任务和意义 第二章 DNA重组克隆的单元操作及常规技术(16学时) [目的要求] 要求学生熟悉基因工程的组成部分及其原理，掌握质粒载体、工具酶的概念和特性，掌握凝胶 电泳、分子杂交、基因文库的构建、酵母双杂交系统、DNA测序以及PCR等技术的基本原理，熟悉各技术的操作方 法。 [教学重点] 基因工程的组成部分及其原理，质粒载体、工具酶的概念和特性以及PCR扩增法，凝胶电泳、 分子杂交、基因文库的构建、酵母双杂交系统、DNA测序以及PCR等技术的基本原理。 [教学难点] 基因工程的组成部分及其原理。 [教学内容] 2.1基因工程的工具酶(2学时) 2.2基因工程载体(2学时) 2.3 DNA的体外重组(2学时) 2.4重组DNA分子的转化与扩增(2学时) 2.5 转化子的筛选与重组子的鉴定(2学时) 2.6 基因克隆(2学时) 2.7 凝胶电泳技术(2学时) 2.8 分子杂交技术与DNA测序(2学时) 2.9生物芯片和基因文库的构建(2学时) 第三章 大肠杆菌基因工程(10学时) [目的要求] 要求学生掌握大肠杆菌基因工程一般方法和原理，了解基因工程菌的遗传不稳定性及其对策， 了解大肠杆菌基因工程的应用。 [教学重点] 大肠杆菌基因工程一般方法和原理，启动子、终止子、SD序列、密码子以及质粒拷贝数的概 念，大肠杆菌工程菌的构建策略。 [教学难点] 大肠杆菌基因工程一般方法和原理。 [教学内容] 3.1外源基因在大肠杆菌中的高效表达原理 3.2 大肠杆菌工程菌的构建策略 3.3 重组外源蛋白的体外复性活化 3.4 大肠杆菌培养的最优化控制 3.5 基因工程菌的遗传不稳定性及其对策 3.6 利用基因工程大肠杆菌生产有用蛋白质 第四章 真菌基因工程(6学时) [目的要求] 了解丝状真菌的基因工程，掌握酵母菌的基因工程原理和步骤，了解酵母菌基因工程的应用。 [教学重点] 真菌的基因工程，酵母菌的基因工程原理和步骤。 [教学难点] 真菌的基因工程。 [教学内容] 4.1 丝状真菌的基因工程 4.2 酵母菌的基因工程 4.3 酵母菌基因工程的应用
第五章昆虫基因工程（6学时）[目的要求]掌握果蝇的遗传转化系统，了解蚊虫、农业害虫以及家蚕的基因工程。[教学重点]果蝇的遗传转化系统，蚊虫和农业害虫的基因改造系统。[教学难点]果蝇的遗传转化系统。【教学内容】5.1果蝇的基因转化系统5.2蚊虫和农业害虫的基因改造系统5.3家蚕的基因表达系统第六章高等动物基因工程（8学时）「目的要求1掌握高等动物基因工程的一般方法和原理，了解转基因动物的应用和基因治疗。【教学重点]】等动物基因工程的一般方法和原理，外源基因导入动物体内的方法，利用动物转基因技术研究基因的表达与功能，转基因动物再生产中的应用。【教学难点］等动物基因工程的一般方法和原理，外源基因导入动物体内的方法。[教学内容]6.1动物转基因技术的基本概念6.2外源基因导入动物体内的方法6.3利用动物转基因技术研究基因的表达与功能6.4利用转基因动物或细胞生产生物大分子6.5转基因技术在动物遗传性状改良中的应用6.6 基因治疗第七章，高等植物基因工程（8学时）【目的要求】掌握高等植物基因工程的一般方法和原理，掌握高等植物的转化系统，了解转基因技术在生产重组异源蛋白、植物品种改良中的应用，【教学重点】，高等植物基因工程的一般方法和原理，高等植物的转化系统，转基因技术在生产重组异源蛋白、植物品种改良中的应用。【教学难点］Ti质粒介导的整合转化系统。【教学内容]7.1高等植物的遗传特性7.2高等植物的转化系统7.3.高等植物的基因表达系统7.4利用植物转基因技术研究基因的表达与调控7.5利用转基因植物生产重组异源蛋白和工业原料7.6转基因技术在植物品种改良中的应用第八章第二代基因工程一一蛋白质工程（2学时）[目的要求]掌握蛋白质工程的概念，了解基因的体外定向突变、定向进化，熟悉蛋白质工程的设计思路。【教学重点］蛋白质工程的概念，基因的体外定向突变、定向进化，蛋白质工程的设计思路。【教学难点]蛋白质工程的设计思路。[教学内容]8.1蛋白质工程的基本概念8.2基因的体外定向突变8.3基因的体外定向进化8.4蛋白质工程的设计思路与应用第九章第三代基因工程一一途径工程（2学时）[目的要求]掌握途径工程的概念，了解途径工程的研究战略、初级代谢途径工程和次级代谢途径工程。[教学重点]途径工程的研究战略、初级代谢途径工程和次级代谢途径工程。【教学难点]］途径工程的研究战略。【教学内容】9.1途径工程的基本概念9.2途径工程的研究战略9.3初级代谢途径工程9.4次级代谢途径工程三、学时分配各个教学环节学时分配章节主要内容备注理论实验习题讨论其它小计第一章22基因工程概述DNA重组克隆的单元第二章1616操作第三章1010大肠杆菌基因工程第四章66真菌基因工程66第五章昆虫基因工程88第六章高等动物基因工程第七章88高等植物基因工程
第五章 昆虫基因工程(6学时) [目的要求] 掌握果蝇的遗传转化系统，了解蚊虫、农业害虫以及家蚕的基因工程。 [教学重点] 果蝇的遗传转化系统，蚊虫和农业害虫的基因改造系统。 [教学难点] 果蝇的遗传转化系统。 [教学内容] 5.1 果蝇的基因转化系统 5.2 蚊虫和农业害虫的基因改造系统 5.3 家蚕的基因表达系统 第六章 高等动物基因工程(8学时) [目的要求]掌握高等动物基因工程的一般方法和原理，了解转基因动物的应用和基因治疗。 [教学重点] 等动物基因工程的一般方法和原理，外源基因导入动物体内的方法，利用动物转基因技术研究 基因的表达与功能，转基因动物再生产中的应用。 [教学难点] 等动物基因工程的一般方法和原理，外源基因导入动物体内的方法。 [教学内容] 6.1 动物转基因技术的基本概念 6.2 外源基因导入动物体内的方法 6.3 利用动物转基因技术研究基因的表达与功能 6.4 利用转基因动物或细胞生产生物大分子 6.5 转基因技术在动物遗传性状改良中的应用 6.6 基因治疗 第七章 高等植物基因工程(8学时) [目的要求]掌握高等植物基因工程的一般方法和原理，掌握高等植物的转化系统，了解转基因技术在生产重 组异源蛋白、植物品种改良中的应用。 [教学重点] 高等植物基因工程的一般方法和原理，高等植物的转化系统，转基因技术在生产重组异源蛋 白、植物品种改良中的应用。 [教学难点] Ti质粒介导的整合转化系统。 [教学内容] 7.1 高等植物的遗传特性 7.2 高等植物的转化系统 7.3 高等植物的基因表达系统 7.4 利用植物转基因技术研究基因的表达与调控 7.5 利用转基因植物生产重组异源蛋白和工业原料 7.6 转基因技术在植物品种改良中的应用 第八章 第二代基因工程——蛋白质工程(2学时) [目的要求] 掌握蛋白质工程的概念，了解基因的体外定向突变、定向进化，熟悉蛋白质工程的设计思路。 [教学重点] 蛋白质工程的概念，基因的体外定向突变、定向进化，蛋白质工程的设计思路。 [教学难点] 蛋白质工程的设计思路。 [教学内容] 8.1 蛋白质工程的基本概念 8.2 基因的体外定向突变 8.3 基因的体外定向进化 8.4 蛋白质工程的设计思路与应用 第九章 第三代基因工程——途径工程(2学时) [目的要求] 掌握途径工程的概念，了解途径工程的研究战略、初级代谢途径工程和次级代谢途径工程。 [教学重点] 途径工程的研究战略、初级代谢途径工程和次级代谢途径工程。 [教学难点] 途径工程的研究战略。 [教学内容] 9.1 途径工程的基本概念 9.2 途径工程的研究战略 9.3初级代谢途径工程 9.4次级代谢途径工程 三、学时分配 章节 主要内容 各个教学环节学时分配 备注 理论 实验 习题 讨论 其它 小计 第一章 基因工程概述 2 2 第二章 DNA重组克隆的单元 操作 16 16 第三章 大肠杆菌基因工程 10 10 第四章 真菌基因工程 6 6 第五章 昆虫基因工程 6 6 第六章 高等动物基因工程 8 8 第七章 高等植物基因工程 8 8
第二代基因工程2第八章2蛋白质工程2第三代基因工程2第九章途径工程合计603560五、作业、练习的安排与要求1、每次开课后进行5-10分钟的课堂提问，以复习和巩固上节课所学的重点内容。要求查阅相关书籍和文献资料对思考题做准确全面的解答，以达到巩固所学2、课后作业以课后思考题为主，知识、督促学生主动查阅文献的目的。3、每章的内容学完后，抽出一节课的时间对习题进行讲解，并介绍与本章有关的最新科研进展及科研动态，以拓宽学生视野。六、相关联的课程1.先修课程本课程要以生物化学、微生物学、植物学、分子生物学等学科为基础。2.后续课程在学完本课程后，学生可以自已选题、独立设计实验方案，进行毕业论文的写作。七、教材与教学参考书1.建议教材：基因工程，张惠展.华东理工大学出版社，第一版，2005年2.建议参考书目：基因工程，吴乃虎.科学出版社，第二版，北京，2002年，基因工程，李立家，肖庚富．科学出版社，第一版，北京，2002年，八、考核本课程的考核方式为：课堂表现：5%，课堂提问5%，作业20%，闭卷考试70%
第八章 第二代基因工程 ——蛋白质工程 2 2 第九章 第三代基因工程 ——途径工程 2 2 合计 60 3 5 60 五、作业、练习的安排与要求 1、每次开课后进行5-10分钟的课堂提问，以复习和巩固上节课所学的重点内容。 2、课后作业以课后思考题为主，要求查阅相关书籍和文献资料对思考题做准确全面的解答，以达到巩固所学 知识、督促学生主动查阅文献的目的。 3、每章的内容学完后，抽出一节课的时间对习题进行讲解，并介绍与本章有关的最新科研进展及科研动态， 以拓宽学生视野。 六、相关联的课程 1.先修课程 本课程要以生物化学、微生物学、植物学、分子生物学等学科为基础。 2.后续课程 在学完本课程后，学生可以自己选题、独立设计实验方案，进行毕业论文的写作。 七、 教材与教学参考书 1.建议教材： 基因工程，张惠展.华东理工大学出版社，第一版，2005年. 2.建议参考书目： 基因工程，吴乃虎.科学出版社，第二版，北京，2002年. 基因工程，李立家，肖庚富. 科学出版社，第一版，北京，2002年. 八、考核 本课程的考核方式为：课堂表现：5%，课堂提问5%，作业20%，闭卷考试70%