基因工程教学大纲课程简介：基因工程技术是现代生物技术的核心技术。
以生物化学、微生物学、细胞生物学、遗传学、分子生物学等学科为基础，引入工程学的概念，通过周密的设计，进行精确的实验操作，高效率地达到目的。
本课程主要为本科生讲述基因工程技术中的基本原理和设计思路以及一些常用的实验方法。
教学目的：通过对基因工程的系统学习，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，清楚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。
教学基本要求：基因工程是建立在生物化学、微生物学、细胞生物学、遗传学；分子生物学的基本原理和知识的基础之上的应用性科学。
所以要求学生有扎实的上述课程基础。
在听课的过程中随时复习所涉及的分子生物学基本原理，对没有听懂的知识点及时提问，以免影响对后面知识点的理解与掌握。
在课程结束前要求每位学生在课余查阅相关的文献资料，并写一篇专题报告。
对讲述本门课程的教师要求有比较丰富的基因工程研究实践经验和阅读大量的相关参考书和科研文献，认真备课，根据基因工程技术的发展及时更新讲稿或课件。
课程基本内容及学时分配：绪论（introduction to genetic engineering ）（2 学时）本章要点：掌握基因工程的含义和基因工程诞生的理论基础与技术突破。
了解基因工程的发展和在社会生产中的应用。
第一节基因工程的诞生一、基因工程的定义二、基因工程诞生的理论基础三、基因工程诞生的技术突破四、基因工程的诞生五、基因工程的特征六、基因工程的主要操作内容第二节基因工程的安全性一、基因工程的安全隐患二、重组DNA 研究的安全准则第三节基因工程的应用一、基因工程在农业生产中的应用二、基因工程在工业中的应用三、基因工程在医药上的应用四、基因工程在环境保护中的应用第四节基因工程技术的商业化发展一、商业投资支持现代生物技术研究二、基因工程商业化特点第一章基因操作的主要技术原理（4 学时）本章要点：掌握DNA 提取、DNA 电泳、分子杂交、PCR 扩增和DNA 序列测定的技术原理。
《基因工程》思考题第一章绪论1. 简述基因操作、基因重组和基因工程的关系。
2. 为什么说基因工程是生物学和遗传学发展的必然产物？3. 简述基因的结构组成对基因操作的影响。
4. 谈谈你对gene的认识，并简要说说gene概念的演变过程.5. 如何理解gene及其产物的共线性和非共线性？6. 试从理论和技术两个方面谈Gene Engineering诞生的基础.第二章基因工程的基本原理与支撑技术1. 试比较原核基因组与真核基因组的结构和功能特点2. 试比较原核基因和真核基因表达调控的主要方式和特点3. 分析比较琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳的异同点？4. 琼脂糖凝胶电泳中，简述影响DNA在凝胶中迁移速率的因素.5. 小量制备质粒DNA，用质粒中特定的酶切发现切割不动，试分析可能原因及克服方法？6. 在基因操作实践中有哪些检测核酸和蛋白质分子量的常规方法？7. 印迹分子杂交有哪些种类，并说明在什么情况下需要使用这些方法。
8. 核酸分子的标记有哪些方法，各有何特点？9. 由mRNA反转录成cDNA和DNA的PCR扩增是两个完全不同的酶催化反应过程，如何将两个过程联系在一起，实现由mRNA起始扩增出DNA？10. Primer是PCR反应体系的四大要素之一，PCR的许多应用都是通过primer设计来实现的，请问primer设计的一般原则是什么？11. 在PCR反应的后期，或者循环次数过多时，反应体系中就会出现一种所谓的平台效应（Plateau effect），请问什么叫Plateau effect？产生Plateau effect的原因有哪些？12. 在对PCR产物进行电泳检测时，有时会出现拖带或非特异性扩增条带，请分析其原因？如果检测结果是看不到DNA带或DNA带很弱，那又是为什么？13. 通过双向蛋白质电泳发现某蛋白质与某植物的一种表型密切相关，若要利用编码该蛋白质的基因来转基因植物，试问如何分离得到该基因？14. 现有一序列已知的DNA片段和一序列未知的DNA片段，你分别如何设计测序策略？15. 设想一下在什么情况下你希望知道一个基因或一段DNA的序列？16. 什么叫有性PCR？有性PCR导致DNA重组的分子机制跟体内重组有何异同？17. Explain the PCR. List the steps in carrying it out; include all the components and special conditions, explaining why each one is used. Illustrate the process with appropriate labels. Use the correct scientific terminology in your explanation.第三章基因工程操作的基本条件1. 试指出影响限制性内切核酸酶（Restriction endonuclease）切割效率的因素.2. 在酶切缓冲液中，一般需加入BSA，请问加入BSA的作用是什么？并简述其原理？3. 何谓Star activity？简述Star activity的影响因素及克服方法.4. 某DNA序列中存在DpnI酶切位点，以此DNA为模板，在体外合成DNA序列，当用该酶进行酶切时，发现切割不动，试分析可能原因？5. 天然的质粒载体（plasmid vectors）通常需经改造后才能应用，包括去除不必要的片段，引入多克隆位点等。
基因工程的基本操作程序精选教案第一章：基因工程概述1.1 基因工程的定义1.2 基因工程的发展历程1.3 基因工程的应用领域1.4 基因工程的基本操作程序第二章：基因克隆与表达2.1 克隆载体选择与构建2.2 重组质粒的转化与筛选2.3 目的基因的表达与鉴定2.4 基因表达产物的纯化与分析第三章：基因编辑技术3.1 基因编辑技术概述3.2 CRISPR/Cas9基因编辑系统3.3 锌指核酸酶（ZFN）技术3.4 转录激活因子样效应结构域（TALEN）技术第四章：基因敲除与敲入4.1 基因敲除方法概述4.2 正向遗传学敲除方法4.3 反向遗传学敲除方法4.4 基因敲入技术及应用第五章：基因工程实验操作技巧5.1 分子克隆实验操作流程5.2 基因表达与纯化实验操作流程5.3 基因编辑实验操作流程5.4 基因敲除与敲入实验操作流程第六章：基因治疗与基因疗法6.1 基因治疗的原理与方法6.2 基因疗法的类型及其应用6.3 基因治疗的安全性和有效性评价6.4 基因治疗面临的挑战与未来发展方向第七章：基因调控技术7.1 基因调控机制概述7.2 转录调控技术7.3 非编码RNA在基因调控中的应用7.4 基因调控技术的应用及意义第八章：基因芯片技术8.1 基因芯片的原理与制备8.2 基因芯片的数据分析与处理8.3 基因芯片技术在基因表达谱分析中的应用8.4 基因芯片技术的未来发展第九章：基因工程在生物制药中的应用9.1 重组蛋白药物的制备与应用9.2 基因工程疫苗的研究与开发9.3 基因工程药物的临床试验及审批9.4 生物制药产业的现状与发展趋势第十章：基因工程的安全性与伦理问题10.1 基因工程生物安全问题10.2 基因工程与环境伦理10.3 基因工程与人类伦理10.4 基因工程相关法律法规及国际共识重点和难点解析重点环节一：基因工程的定义及应用领域补充说明：基因工程作为一种重要的生物技术手段，已经在生物医药、农业、环境保护等领域取得了显著成果。
