《基因工程》課程教學(xué)大綱

《基因工程》課程教學(xué)大綱GeneEngineering一、課程基本信息課程代碼：040916學(xué)時：24學(xué)分：2.0考核方式：考試，平時成績占總成績的百分之30。中文簡介：基因工程技術(shù)是在分子水平上采用類似于工程設(shè)計的方法，按人類的需要產(chǎn)生不同的基因產(chǎn)物或定向的創(chuàng)造生物的新性狀，使之穩(wěn)定地遺傳給子代?；蚬こ痰陌l(fā)展帶動了以其為核心的生物技術(shù)的發(fā)展，它的發(fā)展也促進(jìn)了整個生命科學(xué)的發(fā)展。課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生了解作為20世紀(jì)生命科學(xué)最輝煌的成就——基因工程技術(shù)30年來的發(fā)展史，特別是近年來飛速發(fā)展的新技術(shù)和新應(yīng)用的進(jìn)展如何使整個人類社會生活方式發(fā)生了重大變革。二、教學(xué)目的與要求教學(xué)目標(biāo)：學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，能夠掌握基因工程的基礎(chǔ)知識和基本理論，包括各種工具酶的特性，分子克隆載體特點(diǎn)及應(yīng)用、大分子的分離和分析、PCR技術(shù)的原理及應(yīng)用、核酸分析技術(shù)、DNA序列分析、DNA誘變、DNA文庫的構(gòu)建、基因組分析和微生物基因工程等內(nèi)容。了解基因工程在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)等方面的實(shí)際應(yīng)用以及基因工程在生命科學(xué)發(fā)展中的重要作用。教學(xué)要求：基因工程學(xué)是實(shí)踐性很強(qiáng)，發(fā)展速度很快的學(xué)科，要求在教學(xué)中重視理論和實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生掌握基因工程的基本理論知識、基因工程中用到的基本方法與實(shí)驗(yàn)技術(shù)，了結(jié)基因工程學(xué)領(lǐng)域的最新進(jìn)展，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力和實(shí)際應(yīng)用能力。三、教學(xué)方法與手段本門課程內(nèi)容以教師講授為主，同時根據(jù)實(shí)際情況組織課堂分組討論等形式進(jìn)行。在根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)組織學(xué)生進(jìn)性文獻(xiàn)學(xué)習(xí)及討論等內(nèi)容。四、教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo) 教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)學(xué)時分配第一章基因工程概述掌握基因操作和基因基因工程等基礎(chǔ)概念，基因工程創(chuàng)建的科技基礎(chǔ)，了解基因工程的誕生和發(fā)展歷史等。2重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)為本章內(nèi)容的中的基本概念，相關(guān)的分子生物學(xué)知識。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):通過課堂提問測試學(xué)生是否能達(dá)到目標(biāo)。第二章分子克隆工具酶4第一節(jié)限制性內(nèi)切酶掌握修飾限制系統(tǒng)，限制性內(nèi)切酶的分類及各自特點(diǎn)，II型限制性內(nèi)切酶的酶學(xué)性質(zhì)，酶切位點(diǎn)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。2第二節(jié)DNA聚合酶掌握基因工程操作中常用的幾種DNA聚合酶的催化特性，應(yīng)用方法等內(nèi)容。1第三節(jié)其他分子克隆酶掌握常用的其他幾種常用的分子克隆酶，如轉(zhuǎn)錄酶，連接酶、T4多核苷酸激酶、核酸酶等相關(guān)酶的催化特點(diǎn)，應(yīng)用方法等。1重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn)內(nèi)容為基因工程操作中常用幾種酶類如限制性內(nèi)切酶、DNA聚合酶、轉(zhuǎn)錄酶，連接酶等的酶學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用。難點(diǎn)內(nèi)容修飾限制系統(tǒng)、和各種的酶在基因工程中具體作用。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)通過課堂提問測試學(xué)生是否能達(dá)到目標(biāo)第三章分子克隆載體2第一節(jié)質(zhì)粒載體掌握質(zhì)粒的基本特性；標(biāo)記基因；質(zhì)粒載體的種類及特征，了解質(zhì)粒載體pBR322的構(gòu)建。1第二節(jié)表達(dá)載體掌握表達(dá)載體的結(jié)構(gòu)及常見的表達(dá)工作方式1重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn)內(nèi)容為基因工程中常用各種載體如質(zhì)粒載體的性質(zhì)及應(yīng)用。難點(diǎn)內(nèi)容a篩選原理、黏粒載體的構(gòu)建等。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)通過課堂提問測試學(xué)生是否能達(dá)到目標(biāo)。第四章目的基因的制備與鑒定8第一節(jié)基因數(shù)據(jù)庫中獲取目的基因掌握GENEBANK查找和分析基因的方法，熟悉相關(guān)軟件如BLAST、Primer-BLAST等。2第二節(jié)基因文庫的構(gòu)建掌握DNA和cDNA文庫的類型、DNA文庫好壞的評價方式及DNA文庫構(gòu)建的整個流程。了解扣除雜交cDNA文庫、全長cDNA文庫的構(gòu)建方法。2第三節(jié)PCR技術(shù)及應(yīng)用掌握PCR技術(shù)的原理、反應(yīng)體系、反應(yīng)程序過程的能內(nèi)容；掌握反向PCR、熱不對稱PCR等方法的基本原理與過程；掌握實(shí)時熒光定量PCR的定量原理與方式、熒光標(biāo)記方法等內(nèi)容。2第四節(jié)基因操作中大分子的分離和檢測掌握DNA和RNA的提取、Southern雜交、Northern雜交、Western雜交及重組DNA分子導(dǎo)入等內(nèi)容；掌握凝膠阻滯實(shí)驗(yàn)、DNaseI足跡實(shí)驗(yàn)、酵母單雜交實(shí)驗(yàn)、染色體免疫沉淀實(shí)驗(yàn)、RNA的SI核酸作圖等基本方法及原理，了解RNAi干擾現(xiàn)象及大分子物質(zhì)相互作用的最新進(jìn)展2重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn)內(nèi)容為DNA和RNA的提取、Southern雜交、Northern雜交、Western雜交及重組DNA分子導(dǎo)入等內(nèi)容；凝膠阻滯實(shí)驗(yàn)、DNaseI足跡實(shí)驗(yàn)、酵母單雜交實(shí)驗(yàn)、染色體免疫沉淀實(shí)驗(yàn)、RNA的SI核酸作圖。難點(diǎn)內(nèi)容Southern雜交、Northern雜交、Western雜交的基本原理與應(yīng)用。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)通過課堂提問測試學(xué)生是否能達(dá)到目標(biāo)。第五章目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞掌握CaCl2轉(zhuǎn)換法和電轉(zhuǎn)換法的原理，掌握目的基因?qū)胫参?、動物、微生物的方法和過程。2重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn)內(nèi)容CaCl2轉(zhuǎn)換法和電轉(zhuǎn)換法的原理。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)通過課堂提問測試學(xué)生是否能達(dá)到目標(biāo)。第六章基因工程的應(yīng)用4第一節(jié)微生物基因工程掌握基因工程在原核生物、酵母菌的應(yīng)用。2第二節(jié)植物基因工程和動物基因工程了解轉(zhuǎn)基因植物現(xiàn)狀、轉(zhuǎn)基因植物的安全性、轉(zhuǎn)基因動物的現(xiàn)狀與應(yīng)用2重點(diǎn)與難點(diǎn):重點(diǎn)內(nèi)容物基因工程在原核生物、酵母菌、植物、動物中的應(yīng)用。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)通過課堂提問測試學(xué)生是否能達(dá)到目標(biāo)。第七章基因治療了解基因治療的基本方法與現(xiàn)狀，對基因治療進(jìn)行舉例并討論2重點(diǎn)與難點(diǎn)(每章最后):重點(diǎn)內(nèi)容基因治療的基本方法衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)通過課堂提問測試學(xué)生是否能達(dá)到目標(biāo)。五、推薦教材和教學(xué)參考資源1．孫明基因工程（