1340012《基因工程原理》教学大纲

《基因工程》教学大纲课程名称：课程英文名称：课程性质：授课对象：学时数：执笔人：审核人：编写单位：编写日期：基因工程选修课各专业硕士研究生学时（理论学时，实验学时）杨明、谢渊等杨明分子生物学重点实验室年月一、教学目的和要求通过《基因工程》理论学习及实验操作，使选修者掌握基因工程的基本原理、基础知识和基本的研究技能，重点培养选修者在课题研究、临床实验研究中运用基因重组技术的能力。

二、选用教材及主要参考书（一）教材杨吉成，缪竞诚. 医用基因工程. 化学工业出版社. 年（二）主要参考书．何水林. 基因工程. 科学出版社. 年.. 李立家, 肖庚富. 基因工程（世纪高等院校教材）. 科学出版社. 年.．吴乃虎. 基因工程原理. 科学出版社. 年.三、教学形式理论部分：集中授课。

实验部分：学生每人操作份、人为一组协同完成实验操作。

四、考试的形式与办法理论课内容为闭卷考试，题型灵活并注重考察理论联系实际的能力。

实验课内容采取实验报告和平时表现相结合的考核办法，注重综合素质与动手能力的考核。

总评成绩中，理论课考试成绩占，实验成绩占。

五、学时分配六、理论课教学大纲第一章绪论【目的要求】掌握：基因工程概念；基因工程技术的基本环节熟悉：基因工程如何改变生物性状了解：基因工程简史；基因工程的理论基础重点：基因工程概念；基因工程技术的基本环节难点：（无）自学：基因工程简史【授课学时】学时【教学内容】第一节基因工程的定义第二节基因工程简史第三节基因工程技术的基本环节第四节基因工程改变生物性状第五节基因工程的理论基础第二章基因工程中常用的工具酶【目的要求】掌握：、限制性核酸内切酶的定义，细菌限制与修饰系统包括的酶种类及作用。

、基因工程中常用的限制性核酸内切酶的类型，型限制性核酸内切酶的识别及切割特性。

熟悉：、连接酶的定义及作用。

、分子的体外连接。

、聚合酶及酶的特性与用途。

、各种酶对核酸探针的标记方法了解：、聚合酶作用、末端脱氧核苷酰转移酶作用、核酸酶作用、多聚核苷酸激酶自学：、核酸酶 3L、外切核酸酶重点：限制性核酸内切酶定义，特性及在基因工程中的应用。

《基因工程》教学大纲一、课程基本信息二、课程的性质、地位和任务基因工程（Genetic Engineering）是指重组DNA技术或基因转移技术，是在遗传学和分子生物学等课程的基础上而开设的专业课。

本课程的目的和任务是使学生通过本课程的学习，进行有关基因工程基本原理、基本知识和基本技能的考察和训练，并了解基因工程的现代进展，为以后的工作打下良好的基础。

三、课程教学的基本要求通过本课程的学习使学生掌握基因工程的一些基本原理和实验操作方法，掌握基因操作的基本技术、基因克隆的酶学基础、基因克隆的载体的构建及克隆载体系统的选择、原核与真核生物基因分离与鉴定的基本原理和方法、体外重组技术以及植物基因工程的操作方法等。

四、教学内容及学时分配五、课程的主要内容与教学要求第一章基因工程的概念与发展（一）教学目的与要求通过教学使学生了解基因工程的诞生、发展及应用前景；掌握基因工程的概念、基因工程诞生的理论基础和技术基础、基因工程的研究内容。

（二）教学的重点与难点分析重点：基因工程的概念，基因工程诞生的理论基础和技术基础，基因工程的研究内容。

难点：基因工程诞生的理论基础。

（三）教学内容：第一节基因工程的概念1、基因工程的概念；2、基因工程的四要素；3、基因工程分类。

第二节基因工程的诞生和发展1、DNA遗传功能的阐明；2、基因工程的诞生：理论基础、技术基础；3、基因工程的建立；4、基因工程的成熟与腾飞。

第三节基因工程的研究内容第四节基因工程的应用1、基因工程的应用领域；2、基因工程取得的成就。

第二章基因工程的酶学基础（一）教学目的与要求了解常用工具酶的种类、星号活性、影响限制性内切酶活性的因素；掌握工具酶定义、限制性核酸内切酶的命名原则、同尾酶（Isocaudamers）、同裂酶（Isoschizomers）、DNA聚合酶、DNA连接酶的概念、DNA连接酶的种类、影响连接反应的因素；熟悉限制性核酸内切酶的识别序列特点、II 型限制性核酸内切酶的识别序列特点、II型限制性内切酶的切割方式、DNA片段连接的各种方法；使学生具有使用分子生物学软件DNAClub的能力、具有将任意DNA分子连接的分析和应用能力、具有在分子克隆研究中，灵活应用各种DNA聚合酶的能力。

《基因工程》课程教学大纲课程名称：基因工程课程类别：专业主干课适用专业：生物技术考核方式：考试总学时、学分：32 学时 2 学分其中实验学时：0 学时一、课程教学目的通过对本门课程的学习，使学生掌握基因工程技术的基本原理、常用技术和工作思路，了解基因工程技术的应用及发展趋势，为进一步学习有关专业课及参加相关领域的生产和科研工作奠定基础。

二、课程教学要求本门课是以遗传学、生物化学、微生物学、细胞生物学、分子生物学等学科为基础的学科，要求学生有扎实的上述课程基础。

本课程的主要内容包括: 基因工程载体、基因工程的酶学基础、目的基因的克隆、ＤＮＡ连接和转化、转化子的筛选与重组子的鉴定、大肠杆菌基因工程、酵母菌基因工程、高等动物基因工程、高等植物基因工程等。

要求学生掌握基因工程的基本原理和常用方法与技术，了解该领域的研究动态与发展方向。

课程的基本内容随着本学科的发展而调整并限定其广度和深度，在保证达到一定培养规格的前提下，考虑学生的接受能力和学习负担，同时注意本课程和其它相关课程的相互联系与衔接，防止疏漏和不必要的重复。

三、先修课程生物化学、微生物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学。

四、课程教学重、难点教学重点：基因工程载体、基因工程的酶学基础、目的基因的克隆、ＤＮＡ连接和转化、转化子的筛选与重组子的鉴定。

教学难点：目的基因的克隆、ＤＮＡ连接和转化、转化子的筛选与重组子的鉴定。

五、课程教学方法与教学手段以教师讲授为主，要求教师认真备课，熟悉本课程的基本内容以及该学科的最新发展趋势，以合适的形式进行教学，提倡采用多媒体作为辅助教学手段；学生可以通过阅读相关的英文资料了解本学科的研究状况与发展方向，也可以阅读一些感兴趣的参考资料，训练其针对所感兴趣的问题进行深入探讨的能力。

六、课程教学内容第一章概述（1学时）1．教学内容（1）基因工程的概念；（2）基因工程的发展和历史；（3）基因工程的研究意义。

2．重、难点提示（1）重点：基因工程的概念；（2）难点：基因工程的基因原理及在生物工程中的地位。

《基因工程的原理》讲义一、什么是基因工程在我们深入探讨基因工程的原理之前，让我们先弄清楚基因工程到底是什么。

简单来说，基因工程是一种在分子水平上对基因进行操作的技术。

它就像是一位“基因编辑大师”，能够让我们有目的地改变生物的遗传特性，从而创造出具有特定性状的新生物或者改良现有的生物品种。

想象一下，我们可以像搭积木一样，把不同生物的基因组合在一起，赋予生物新的功能和特性，这是不是很神奇？但要做到这一点，我们需要了解基因工程背后的原理。

二、基因工程的基本工具要进行基因工程，就离不开一些关键的工具，就像木匠需要锯子、锤子一样。

1、限制性内切酶限制性内切酶是基因工程中的“剪刀”。

它能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点将 DNA 分子切断。

不同的限制性内切酶识别的序列不同，这就使得我们能够在特定的位置对 DNA 进行切割，为后续的基因操作做好准备。

2、 DNA 连接酶当我们把 DNA 片段切开后，还需要把它们连接起来。

这时候就轮到 DNA 连接酶登场了，它就像是“胶水”一样，能够将两个 DNA 片段连接在一起，形成一个完整的 DNA 分子。

3、载体载体就像是一辆“运输卡车”，负责将我们需要的基因运送到目标生物的细胞中。

常见的载体有质粒、噬菌体和病毒等。

这些载体能够在宿主细胞中自主复制，并且能够携带外源基因稳定存在。

三、基因工程的基本操作步骤了解了基因工程的工具，接下来让我们看看基因工程是如何操作的。

1、目的基因的获取首先，我们需要确定我们想要的基因，也就是目的基因。

获取目的基因的方法有多种，比如从基因文库中筛选、通过 PCR 技术扩增或者人工合成。

基因文库就像是一个巨大的基因仓库，里面存储着各种各样的基因。

我们可以根据我们的需求，在这个仓库中筛选出我们想要的基因。

PCR 技术则是一种快速扩增特定基因片段的方法。

通过设计特定的引物，我们可以让 DNA 在体外大量复制，从而得到我们需要的基因片段。

而对于一些简单的基因，我们还可以通过化学方法人工合成。

基因工程教学大纲引言：基因工程是近年来迅速发展的学科领域，它对人类社会的发展产生了重要影响。

为了适应时代的需求，设计一份全面而系统的基因工程教学大纲是至关重要的。

本文将按照科学规范和教学需求，为基因工程课程设计一份教学大纲。

一、课程概述1.1 课程名称：基因工程1.2 学分：3学分1.3 先修课程：生物学、遗传学1.4 课程性质：必修课程二、课程目标2.1 理论目标：2.1.1 了解基因工程的发展历程和主要研究领域。

2.1.2 理解重要基因工程技术的原理和应用。

2.1.3 掌握基因工程实验技术和数据分析方法。

2.2 实践目标：2.2.1 培养科学研究和实验操作的能力。

2.2.2 提高信息搜索与科学写作的能力。

2.2.3 培养团队合作和项目管理能力。

三、教学内容和安排3.1 基因工程概述3.1.1 定义和发展历程3.1.2 基因工程在农业、医学和环境领域中的应用3.1.3 基因工程伦理与法律问题3.1.4 基因工程与社会发展3.2 DNA重组技术3.2.1 DNA结构与功能3.2.2 基因克隆技术3.2.3 DNA测序和合成技术3.2.4 基因组编辑技术3.3 基因工程应用3.3.1 转基因植物和转基因动物3.3.2 基因治疗和基因诊断3.3.3 基因工程在环境修复中的应用3.3.4 基因工程在能源生产中的应用3.4 基因工程实验技术3.4.1 DNA提取和纯化技术3.4.2 PCR技术3.4.3 DNA凝胶电泳3.4.4 基因组分析技术3.5 数据分析与文献检索3.5.1 基因数据分析软件的使用与比对3.5.2 基因数据库检索与利用3.5.3 资料整理与科学写作方法四、教学方法4.1 理论授课4.1.1 知识点讲解与示范4.1.2 案例分析与讨论4.1.3 学生主动学习与互动交流4.2 实验操作和实践训练4.2.1 实验指导与操作规范4.2.2 实验数据分析与报告撰写4.2.3 团队合作与交流4.3 课堂讨论与辩论4.3.1 学生主题报告4.3.2 学术论文讨论与评论4.3.3 伦理与法律问题辩论五、评价方式5.1 学生的平时表现（占总评成绩的30%）5.2 实验报告与成果展示（占总评成绩的30%）5.3 期末考试（占总评成绩的40%）六、教材和参考资源6.1 教材：-《基因工程导论》-《基因工程与生物技术实验教程》-《基因工程实验指导与操作手册》6.2 参考资源：-学术期刊论文-基因工程相关网站-教学实验室设备和工具书籍结语：通过本教学大纲的实施，学生将全面了解基因工程的理论与实践，掌握基础的实验技术和科学研究方法。

基因工程课程教学大纲1. 课程简介- 介绍基因工程的定义和目的- 阐述基因工程在现代生物科技中的重要性- 引发学生对基因工程的兴趣和好奇2. 基本概念与原理- 分子生物学相关基础知识回顾- DNA的组成和结构- 基因的转录与翻译- DNA复制与修复3. 基因工程技术- DNA分离与纯化技术- PCR扩增技术及其应用- 基因测序技术及其原理- 基因克隆技术与融合蛋白表达4. 基因工程在医学领域的应用- 基因检测和诊断技术- 基因治疗和基因药物- 基因编辑和CRISPR-Cas9技术5. 基因工程在农业领域的应用- 转基因作物及其意义- 抗虫、抗病基因的导入- 增强作物产量和耐逆性的基因改造6. 基因工程的伦理与安全性问题- 基因工程与生物安全- 基因编辑的道德和伦理问题- 法律法规对基因工程的限制和监管7. 实践与实验- 分子生物学实验技术的学习和操作 - 基因工程实验的设计和执行- 数据分析和实验结果的报告8. 开展学术论文研究- 学术论文写作规范- 文献检索和资料整理- 研究课题的选择和设计9. 课程评估与考核- 平时成绩与课程参与度的评估- 实验报告的撰写和口头报告- 期末考试或综合评估的方式10. 参考资料- 书籍：《基因工程原理与应用》- 文献：相关研究论文- 网站：国际生命科学研究中心官方网站以上是基因工程课程教学大纲的主要内容，通过本课程的学习，学生将了解基因工程的基本概念和原理，掌握基因工程技术的操作方法和应用领域，并能够深入思考基因工程所涉及的伦理和安全性问题。

同时，通过实践与实验的环节，学生将锻炼实验技能和科研思维，培养论文写作和研究能力。

希望通过这门课程的学习，学生们能够全面了解基因工程，为未来的科学研究和职业发展打下坚实的基础。

GDOU-B-11-213《基因工程原理》教学大纲课程简介教学内容基因工程原理主要讲述在体外操作基因的原理，涉及到操作过程中的酶、载体及操作方法。

质粒和噬菌体的基本特性，质粒、噬菌体、柯斯质粒、噬菌粒载体、T载体、YAC载体及BAC载体等的构建、组成、特点及克隆基因的过程。

基因克隆的步骤，获得目的基因的方法，ＤＮＡ的连接方法，重组体克隆的筛选原理。

基因操作的主要技术原理，了解酵母双杂交系统的原理。

原核生物和酵母中的表达载体的种类及表达外源基因的过程。

植物和动物基因克隆的载体及克隆基因的方法。

修读专业：生物技术专业先修课程：生物化学、遗传学、微生物学、细胞生物学和分子生物学等。

教材：基因工程学原理一、课程的性质与任务基因工程原理主要讲述在体外操作基因的原理，涉及到操作过程中的酶、载体及操作方法。

随着现代生物科学技术的发展，基因工程原理已成为21世纪生命科学领域发展最为迅速的学科之一，是生物技术专业以及相关专业的一门重要的专业课程，是必修课。

本课程的任务是全面系统地讲授基因操作的基本原理和基本方法，同时介绍基因工程原理发展的最新成就，使学生对基因工程的原理、方法及其在国民经济发展中的作用有比较全面的、系统的认识。

二、课程的基本要求使本科生对这门已经对社会经济发展产生了巨大影响，并已被誉为本世纪最具发展潜力的学科之一的新兴起的学科有所了解，弄通它的基本原理和工作思路，适应社会对高新技术的要求，为毕业生走向社会参加相关领域的生产和科研或报考研究生进行相关课题研究打下基础。

三、修读专业生物技术专业四、本课程与其它课程的联系本课程的先修课程有生物化学、微生物学、遗传学、细胞生物学和分子生物学，要求学生掌握生物体内的生化代谢途径；微生物的一些基本性质；遗传学基本原理的理解，并初步掌握遗学研究所必需的基本实验技术；细胞生物学中的各种细胞器的结构及功能及分子生物学中的基因的结构、复制、转录、翻译及基因的表达调控等过程。

基因工程理论课教学大纲基因工程理论课共39学时，教学内容、结构、知识点和教学课时安排如下：第一章基因工程概述（3学时）第一节基因工程的概念与基本流程（1学时）一、基因工程的概念二、基因工程的基本流程重点讲述基因工程的概念和基因工程的基本流程。

第二节基因工程的发展简史（1学时）一、基因工程诞生的背景二、基因工程的诞生三、基因工程的发展简单介绍基因工程的诞生背景、诞生过程和发展简史。

第三节基因工程的研究意义和应用（1学时）一、基因工程在基因功能研究中的应用二、基因工程在工业领域的应用三、基因工程在农业领域的应用四、基因工程在医药领域的应用分别介绍基因工程在基础生命科学研究、工农业生产和医学研究及临床实践中的应用，以学生讨论的方式进行。

第二章基因工程的工具酶和载体（8学时）第一节基因工程的工具酶（2学时）一、限制性核酸内切酶二、DNA连接酶三、DNA聚合酶四、碱性磷酸酶五、末端脱氧核苷酸转移酶六、其他工具酶本节内容是重点。

重点介绍基因工程常用的工具酶，包括限制性核酸内切酶，DNA 连接酶，DNA聚合酶，碱性磷酸酶和末端转移酶。

让学生熟悉和掌握这些工具酶的用途，以学生课堂的形式讲述。

第二节克隆载体（3学时一、质粒载体二、噬菌体载体三、黏粒载体四、人工微小染色体主要介绍基因工程常用的克隆载体的概念和类型，包括质粒载体、噬菌体载体、粘粒载体和人工微小染色体。

重点是质粒和噬菌体载体。

结合学生课堂的形式进行。

第三节表达载体（3学时）一、原核细胞表达载体二、真核细胞表达载体主要介绍表达载体构成的基本条件以及常用的高效表达系统，包括T7启动子系统，融合蛋白表达系统和真核质粒表达系统。

本节内容是难点也是重点。

以老师讲解为主，结合讨论和例题分析的形式帮助同学们理解和掌握。

第三章目的基因的制备与鉴定（8学时）第一节从基因文库获取目的基因（2学时）一、基因组文库的构建与筛选二、cDNA文库的构建与筛选主要介绍基因组文库和cDNA文库的概念和构建过程。