《基因工程課程》課程教學(xué)大綱

PAGE1-本科生課程大綱（生工）課程名稱基因工程GeneticEngineering課程代碼081703101329課程屬性專業(yè)知識(shí)課時(shí)/學(xué)分32/2課程性質(zhì)必修實(shí)踐學(xué)時(shí)0責(zé)任教師課外學(xué)時(shí)16課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識(shí)教育/學(xué)科基礎(chǔ)/專業(yè)知識(shí)/工作技能，課程性質(zhì)：必修、選修課程介紹1.課程描述：基因工程是生物工程的核心技術(shù)，是最具生命力和最引人注目的前沿學(xué)科之一，是建立在分子遺傳學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)的基本原理和知識(shí)的基礎(chǔ)之上的應(yīng)用性科學(xué)。本課程以基因工程操作技術(shù)路線為主線，包括基因工程工具酶和載體、基因工程基本操作技術(shù)、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)、DNA體外重組與基因轉(zhuǎn)移、重組子的篩選與鑒定、外源基因的表達(dá)、基因工程新技術(shù)、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性等內(nèi)容。通過該課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生理解基因工程的基本原理和工作思路，掌握基本的技術(shù)操作過程，拓寬學(xué)生知識(shí)面，為日后熟練掌握該技術(shù)服務(wù)于科學(xué)研究及國(guó)民經(jīng)濟(jì)打下基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)思路：本課程以基因工程操作技術(shù)路線為主線，逐一展開各系統(tǒng)基因工程的原理和應(yīng)用，重點(diǎn)講述基因工程技術(shù)應(yīng)用的策略和思路，并力求以圖解的方式取代繁瑣的描述，本課程采用多媒體教學(xué)和討論式教學(xué)手段結(jié)合進(jìn)行。通過本課程的教學(xué)使學(xué)生掌握基因工程的基本原理，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基因工程技術(shù)進(jìn)行科學(xué)研究和解決生產(chǎn)實(shí)踐中遇到各種問題的能力。課程內(nèi)容包括三個(gè)模塊：基因工程的基本技術(shù)和原理，基因工程技術(shù)應(yīng)用的策略和思路，基因工程的應(yīng)用和安全性問題?；蚬こ痰幕A(chǔ)技術(shù)和原理：以多媒體教學(xué)的模式，讓學(xué)生掌握基因工程的基礎(chǔ)知識(shí)，為后續(xù)課程的開展奠定理論和技術(shù)的基礎(chǔ)。讓學(xué)生了解基因工程的概念和總體研究路線，了解和掌握基因操作的工具——酶和載體，掌握DNA提取、凝膠電泳的技術(shù)原理，理解分子雜交和DNA序列測(cè)定的技術(shù)原理和實(shí)驗(yàn)過程，能夠熟練掌握PCR擴(kuò)增反應(yīng)的原理、步驟和影響因素，掌握PCR引物的設(shè)計(jì)方法，學(xué)會(huì)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)引物?；蚬こ碳夹g(shù)的深入學(xué)習(xí)及其應(yīng)用的策略和思路：在學(xué)生掌握了基因工程基礎(chǔ)知識(shí)技術(shù)和相應(yīng)的原理的基礎(chǔ)上，進(jìn)行深入的技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)，包括DNA體外重組與基因轉(zhuǎn)移，重組子的篩選與鑒定，外源基因的表達(dá)等，通過了解重組DNA導(dǎo)入大腸桿菌的途徑，原核生物表達(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，以及外源基因在真核生物中的表達(dá)方法，建立起對(duì)基因工程技術(shù)應(yīng)用的策略和思路，為今后對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用方向和設(shè)計(jì)建立一定思路?；蚬こ痰膽?yīng)用和安全性問題：采用多媒體教學(xué)和討論式教學(xué)結(jié)合的方式，通過實(shí)例分析，讓學(xué)生了解基因工程的實(shí)際應(yīng)用，課堂討論基因工程科研成果和基因工程新技術(shù)，加深對(duì)基因工程知識(shí)的理解，對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的生物安全性進(jìn)行討論和評(píng)價(jià)。使學(xué)生在對(duì)基因工程的發(fā)展和應(yīng)用方向有一定把握的基礎(chǔ)上，能夠?qū)υ摷夹g(shù)發(fā)展應(yīng)用的利弊有一個(gè)整體的把握，做出客觀的評(píng)價(jià)，在今后的科研或相關(guān)崗位上能夠做出合適的判斷。課程與其他課程的關(guān)系：先修課程：分子生物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)；并行課程：發(fā)酵工程、食品生物技術(shù)等；后置課程：生物分離工程等。本課程與這幾門課程等構(gòu)成了系列課程群，內(nèi)容和要求各有側(cè)重、聯(lián)系密切。課程目標(biāo)本課程的目標(biāo)是使學(xué)生掌握一定技能，建立起基因工程應(yīng)用的策略和思路，以適應(yīng)社會(huì)對(duì)高新技術(shù)的要求，為畢業(yè)生走向社會(huì)參加相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)和科研或報(bào)考研究生進(jìn)行相關(guān)課題研究打下基礎(chǔ)。掌握基因工程的基礎(chǔ)知識(shí)和研究手段，能夠靈活運(yùn)用基因工程的基本理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法。（2）建立基因工程技術(shù)應(yīng)用的策略和思路，接受科學(xué)實(shí)驗(yàn)思維的訓(xùn)練，對(duì)整個(gè)生物工程有一個(gè)更新的認(rèn)識(shí)。（3）了解基因工程的科研成果和新技術(shù)，開放思維，對(duì)技術(shù)應(yīng)用的利弊進(jìn)行分析討論，培養(yǎng)獨(dú)立思考、互相交流、客觀分析判斷的能力。三、學(xué)習(xí)要求基因工程是建立在多門學(xué)科基本原理和知識(shí)基礎(chǔ)之上的應(yīng)用性科學(xué)，學(xué)生在校期間不僅要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和熟練的專業(yè)技能，而且要有一定的應(yīng)用策略和思路，要完成所有的課程任務(wù)，學(xué)生必須：課前預(yù)習(xí)?；蚬こ探⒃诜肿由飳W(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)課程的基本原理和知識(shí)基礎(chǔ)之上，要求學(xué)生課前對(duì)上述課程有一定基礎(chǔ)。（2）按時(shí)上課,上課認(rèn)真聽講，積極參與課堂討論，聽課過程中隨時(shí)復(fù)習(xí)涉及的分子生物學(xué)基本原理，對(duì)沒有聽懂的知識(shí)點(diǎn)及時(shí)提問，以免影響對(duì)后面知識(shí)點(diǎn)的理解。（3）完成教師布置的資料閱讀與總結(jié)，在課程結(jié)束前要求每位學(xué)生以PPT形式闡述基因工程在食品產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用,并進(jìn)行課題演講與討論。這些作業(yè)能加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解和拓寬，并能引導(dǎo)對(duì)某些問題和理論的更深入探討。四、教學(xué)進(jìn)度序號(hào)專題或主題計(jì)劃課時(shí)主要內(nèi)容概述實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容或課外練習(xí)等1緒論2基因工程的概念、誕生與發(fā)展、研究?jī)?nèi)容等2基因工程工具酶4限制性核酸內(nèi)切酶；DNA連接酶3基因工程載體4質(zhì)粒載體；噬菌體載體；單鏈?zhǔn)删w載體；病毒載體4基因工程的基本操作技術(shù)2DNA的提取與純化；凝膠電泳技術(shù)；核酸的分子雜交；DNA的序列分析DNA的提取與純化5聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)2PCR的原理、操作流程、注意事項(xiàng)等學(xué)會(huì)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)引物，開展PCR的實(shí)際操作6DNA體外重組與基因轉(zhuǎn)移2DNA片段的體外連接；用于基因轉(zhuǎn)移的受體菌或細(xì)胞；重組體導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞；外源基因?qū)胝婧思?xì)胞7重組子的篩選與鑒定4根據(jù)載體表征特征的篩選；核酸分子雜交及其他方法8外源基因的表達(dá)4外源基因在原核細(xì)胞中的表達(dá)；外源基因在真核細(xì)胞中的表達(dá)9基因工程應(yīng)用實(shí)例2物種鑒定；體外表達(dá)蛋白10基因工程科研成果展示2基因工程的應(yīng)用及發(fā)展前景閱讀文獻(xiàn)、制作PPT并進(jìn)行演講11基因工程新技術(shù)2RNA干擾；環(huán)介導(dǎo)等溫DNA擴(kuò)增技術(shù)12轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性2轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的生物安全性評(píng)價(jià)；轉(zhuǎn)基因食品安全性評(píng)價(jià)查閱資料，課上共同討論轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性五、參考教材與主要參考書[1]《基因工程》(第二版)，陳宏主編，中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2011年8月出版。[2]《基因工程》（第一版），劉祥林、聶劉旺主編，科學(xué)出版社，2005年9月出版。[3]《GeneVII》,BenjaminLewin,OxfordUniversityPress,2000.[4]《MolecularCloning》,J.Sambrook，E.F.FritschandT.Maniatis,ColdSpringHarborLaboratoryPress,2001.六、成績(jī)?cè)u(píng)定（一）考核方式A.：A.閉卷考試B.開卷考試C.論文D.考查E.其他（二）成績(jī)綜合評(píng)分體系：成績(jī)綜合評(píng)分體系比例%1.課下作業(yè)、課堂討論及平常表現(xiàn)202.平時(shí)測(cè)驗(yàn)成績(jī)103.期末考試成績(jī)70總計(jì)100七、學(xué)術(shù)誠(chéng)信學(xué)習(xí)成果不能造假