课程名：基因工程(Genetic Engineering) 学分：2 学时：42
课程类别：专业教育基础必修课
开课学院：水产与生命学院 所属基层教学组织：
曾任课教师：
课程大纲：
一、课程性质与目的
基因工程原理与技术为农业、生物及医学各专业的专业课程，其任务是介绍基因工程的主要环节及与各环节相关的理论知识和实验方法，使学生了解基因工程的基本原理并掌握基本技能。
二、课程简介
1.讲授与基因工程的主要环节相关的知识，包括：基因工程的载体、基因的分离与化学合成、常用的工具酶、外源基因的导入和转化子的筛选及克隆基因的表达等。
2.对植物及动物的基因工程、定位诱变和PCR技术等作一介绍。使学生在掌握基因工程原理的基础上，对该学科的发展和应用有更深入的了解。
三、教学内容
第一章 绪论（2学时）
重点介绍基因工程的概念、主要环节、发展历史及在、其在生产实践中的应用。
第二章 基因工程中常用的工具酶（2学时）
本章重点介绍限制性内切核酸酶的基本特性、使用方法和在基因工程中的应用。
第一节 限制性内切核酸酶
一、基本特性 二、使用方法 三、在基因工程中的应用。
第二节 其他工具酶
DNA聚合酶、连接酶、核酸酶等的特性及应用。
第三章 基因工程的载体（2学时）
本章重点介绍几类常用载体的结构、分子生物学特征及其应用。
第一节 大肠杆菌质粒载体
一、质粒的基本特性 二、大肠杆菌质粒在基因工程中的应用 三、多功能衍生质粒的构建。
第二节 噬菌体载体系统
一、gamma噬菌体的分子生物学基础 二、gamma噬菌体的类型和应用 三、粘性质粒 四、单链噬菌体在基因工程中的应用。
第四章 基因的分离与基因的化学合成（ 4学时）
本章重点介绍原核与真核生物的基因分离方法、基因的化学合成过程。
第一节 分离基因
一、鸟枪法分离原核基因 二、基因组库构建 三、cDNA库构建
第二节 基因的化学合成
第五章 外源基因导入宿主细胞与转化子的筛选（4学时）
本章在、重点介绍外源基因导入细胞的途径与重组转化子的筛选方法。
第一节 外源基因导入细胞的途径
一、转化 二、接合作用 三、转染和转导等。
第二节 转化子的筛选方法
一、按照载体或插入基因的性状筛选 二、核酸分子杂交法筛选克隆 三、免疫学方法筛选克隆
第六章 基因的表达（4学时）
本章重点介绍控制基因表达的遗传结构与功能、基因表达的基本条件及转译后若干因素与基因表达的关系。
第一节 控制基因表达的遗传结构和功能
一、转录作用 二、转译作用
第二节 基因表达的基本条件
一、外源基因在大肠杆菌细胞中表达的条件 二、mRNA的一级结构与翻译调控 三、外源基因在真核细胞中的表达
第三节 转译后的若干因素与基因表达的关系
一、细胞内蛋白酶的作用 二、分泌作用与分泌新型载体。
第七章 高等植物的基因工程（2学时）
本章重点介绍植物基因工程的载体、主要研究领域及成就
第一节用 Ti质粒作为植物基因工程载体
一、农杆菌和Ti质粒 二、利用Ti质粒作为植物遗传工程载体。
第二节 植物病毒作为遗传工程载体
一、CaMV作为遗传工程载体 二、单链DNA病毒作为植物的遗传工程载体。
第三节 植物基因工程的主要研究领域及成就
一、生物固氮 二、植物种子蛋白改良 三、植物抗病毒基因工程 四、抗病虫害、抗除草剂。
第八章 哺乳动物的基因工程（2学时）
本章重点介绍哺乳动物细胞的载体系统与个体表达系统。
第一节 哺乳动物细胞的载体系统
一、病毒载体 二、哺乳动物细胞中的选择标记 三、和转录有关的功能成分
第二节 个体表达系统
第九章 定位诱变和PCR（2学时）
本章重点介绍定位诱变技术的类型和应用及PCR技术的原理和应用。
第一节DNA定位诱变
一、区域随机诱变 二、人工合成寡核苷酸介导的定位诱变
第二节 PCR技术的发展和应用
一、PCR技术的原理 二、PCR技术的应用
实验教学内容概况：结合理论课程的讲授内容，了解和掌握DNA重组基本操作技术的基本过程。要求学生能在原有的相关理论知识基础上，较全面和深入理解基因工程原理、基本掌握基因工程常用的实验方法，以求为以后的学习和科研工作打下良好和扎实的基础。
实验报告要求：每个实验必须提交实验报告，内容包括实验题目、实验目的、实验步骤、实验结果及分析
主要仪器设备：培养箱、摇床、PCR仪、凝胶成像系统、紫外分光光度计、高速离心机、电泳分析仪、低温冰箱、高压灭菌锅、制冰机、微量移液器等
实验项目一览表
四、教学基本要求
教师在课堂上应讲授基因工程的原理和技术，并详细讲授每章的重点、难点内容；讲授中应注意理论联系实际，加深学生对有关概念、理论等内容的理解，并应采用多媒体辅助教学，加大课堂授课的知识含量。
五、教学方法
实行双语教学，整个课程按照上述内容结构划分为九个单元。
本课程采用的教学媒体主要有：文字教材（包括主教材和学习指导书）、课件。
考试主要采用闭卷方式，考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容，考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度，对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。
总评成绩：实验和出勤占30%、闭卷考试占70%。
六、参考教材和阅读书目
1．分子克隆实验指南（Molecular Cloning: A Laboratory Manual , Sambrook, et al. 科学出版社，2000（3nd Edition）
2．基因工程实验技术，彭秀玲等，湖南科学技术出版社，1998（第二版）
3．基因工程原理，吴乃虎，科学出版社，2001（第二版）
4．基因工程实验技术教程， 盛小禹， 复旦大学出版社 1999（第二版）
七、本课程与其它课程的联系与分工
该课程适合在学完《生物化学》、、《分子生物学》课程后学习。
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