第一章 基因工程概述
[目的要求]掌握基因工程的基本概念、基本过程和基本原理；
了解基因工程在生物工程中的地位；
了解基因工程的发展历史及其研究意义。
[教学重点] 基因工程的基本概念、基本过程和基本原理。
[计划学时]2学时
[教学内容]
1 基因工程的基本概念
1.1基因工程的基本定义
1.2基因工程的基本过程
1.3基因工程的基本原理
1.4基因工程在生物工程中的地位
2 基因工程发展历史
2.1基因工程的诞生
2.2基因工程的成熟
2.3基因工程的腾飞
3 基因工程课程的性质、任务和意义
3.1第四次工业大革命
3.2第二次农业大革命
3.3第四次医学大革命
[本章思考题]查阅相关资料，举两个基因工程应用的具体例子并加以简单说明。
第二章 DNA重组克隆的常用工具和常规技术
[目的要求] 要求学生掌握载体、质粒载体、噬菌体载体的概念及特性，了解各种载体的构建思路及其应用；
要求学生掌握工具酶的概念及特性，了解一些常用的工具酶的应用；
要求学生掌握凝胶电泳技术、分子杂交技术的原理及使用方法；
了解探针的制备方法和分子杂交技术的应用。
要求学生掌握PCR技术的原理及扩增过程，了解引物设计原则和PCR的反应条件。
要求学生掌握基因文库构建的原理和一般步骤，了解生物芯片的概念、使用原理。
要求学生掌握酵母双杂交系统的原理和一般步骤，了解酵母双杂交系统的应用以及DNA测序的原理及方法。
[教学重点难点]
载体、质粒载体、噬菌体载体的概念及特性；
具酶的概念及特性。凝胶电泳技术、分子杂交技术的原理及使用方法。
PCR技术的原理，引物设计原则和PCR的反应条件。
基因文库构建的原理和一般步骤。
酵母双杂交系统的原理和一般步骤。
[计划学时] 24学时
[教学内容]
1基因工程载体
1.1 质粒载体
1.2 噬菌体
1.3 BAC和YAC
2 工具酶
2.1 限制性核酸内切酶
2.2 DNA聚合酶和Klenow大片段
2.3 DNA连接酶
2.4 碱性磷酸酶
2.5末端脱氧核苷酸转移酶
3凝胶电泳技术
3.1 琼脂糖凝胶电泳的原理
3.2 琼脂糖凝胶电泳的影响因素
4 分子杂交技术
4.1探针与探针标记
4.2 Southern blotting
4.3 Northern blotting
4.3 Western blotting
4.4 菌落愿位杂交
5 PCR技术
5.1 PCR技术的基本成分及其作用
5.2 PCR技术的原理和过程
6 生物芯片
6.1 基因芯片
6.2蛋白芯片
7 基因文库的构建
7.1基因组文库的构建
7.2 cDNA文库的构建
8酵母双杂交系统
8.1 酵母双杂交系统的基本原理
8.2 酵母双杂交系统的应用
8.3 酵母双杂交系统存在的问题
9 DNA测序
9.1 Sanger 双脱氧链终止法
9.2 Maxam-Gilbert 化学修饰法
[本章思考题]
1 在基因工程的研究和应用中，为什么必须使用载体来克隆源基因片段？
2 分析影响限制性内切核酸酶酶切的因素有哪些？
3 举例说明大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ在基因工程中的应用。
4 请描述用载体pUC18来克隆DNA片段的过程。
5 PCR扩增一个500bp大小的DNA片段，若用凝胶电泳检测，请问用多大浓度的琼脂糖凝胶？
第三章 大肠杆菌基因工程
[目的要求] 要求学生掌握外源基因在大肠杆菌中的高效表达原理，启动子、终止子、SD序列、密码子以及质粒拷贝数的概念。
[教学重点难点] 外源基因在大肠杆菌中的高效表达原理。
[计划学时] 2学时
[教学内容]
1 外源基因在大肠杆菌中的高效表达原理
1.1 启动子
1.2终止子
1.3 SD序列
1.4 密码子
1.5质粒拷贝数
第三章 大肠杆菌基因工程
[目的要求] 要求学生了解大肠杆菌的构建策略，了解包涵体型、分泌型、融合型等外源蛋白的表达。
[教学重点难点] 大肠杆菌的构建策略。
[计划学时] 2学时
[教学内容]
2 大肠杆菌工程菌的构建策略
2.1 包涵体型异源蛋白的表达
2.2 分泌型异源蛋白的表达
第三章 大肠杆菌基因工程
[目的要求] 要求学生了解融合型、寡聚型、整合型等外源蛋白的表达。
[教学重点难点] 融合型、寡聚型、整合型等外源蛋白的表达。
[计划学时] 2学时
[教学内容]
2.3 融合型异源蛋白的表达
2.4 寡聚型异源蛋白的表达
2.5 整合型异源蛋白的表达
2.6 蛋白酶抗性或缺陷型表达系统的构建
第三章 大肠杆菌基因工程
[目的要求] 要求学生了解包涵体型、分泌型、融合型等异源蛋白的体外复性活化。
[教学重点难点] 异源蛋白的体外复性活化。
[计划学时] 2学时
[教学内容]
3 重组外源蛋白的体外复性活化
3.1 包涵体的溶解于变性
3.2 异源蛋白的复性与重折叠
第三章 大肠杆菌基因工程
[目的要求] 要求学生了解大肠杆菌培养的最优化控制。
[教学重点难点] 大肠杆菌培养的最优化控制。
[计划学时] 2学时
[教学内容]
4 大肠杆菌培养的最优化控制
4.1 细菌生长的动力学原理
4.2 发酵过程的最优化控制
第三章 大肠杆菌基因工程
[目的要求] 要求学生了解基因工程菌的遗传不稳定性及其对策，了解大肠杆菌基因工程的应用。
[教学重点难点] 基因工程菌的遗传不稳定性。
[计划学时] 2学时
[教学内容]
5 基因工程菌的遗传不稳定性及其对策
5.1 工程菌遗传不稳定的表现与机制
5.2 改善工程菌不稳定性的对策
6 利用基因工程大肠杆菌生产有用蛋白质
6.1 重组人胰岛素
6.2 重组人生长激素
6.3 重组人干扰素
6.4 重组人白细胞介素
6.5 重组抗体及其片段
[本章思考题]
1 查阅pET30a的结构图，以载体pET30a、宿主菌BL21为例，简述作为一个良好的表达载体需要具备哪些条件？
2目的基因在大肠杆菌中表达时，为什么常用融合蛋白的表达方式？
3 简述包含体形成的原因和蛋白质折叠复性的主要方法。
第四章 真菌基因工程
[目的要求] 了解丝状真菌的基因工程、载体克隆系统、宿主转化系统。
[教学重点难点] 丝状真菌的基因工程、载体克隆系统、宿主转化系统。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
1 丝状真菌的基因工程
1.1 丝状真菌的载体克隆系统
1.2 丝状真菌的宿主转化系统
第四章 真菌基因工程
[目的要求] 了解丝状真菌表达分泌系统及其在重组异源蛋白生产中的应用。
[教学重点难点] 丝状真菌表达分泌系统。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
1.3 丝状真菌的表达分泌系统
1.4 重组曲霉菌在重组异源蛋白生产中的应用
1.5 β-内酰胺类抗生素生产菌的改良
第四章 真菌基因工程
[目的要求] 掌握酵母菌的基因工程原理和步骤，了解酵母菌的宿主系统、载体系统酵母菌的转化系统、表达系统及蛋白修饰分泌系统。
[教学重点难点]酵母菌的基因工程原理和步骤。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
2 酵母菌的基因工程
2.1 酵母菌的宿主系统
2.2 酵母菌的载体系统
第四章 真菌基因工程
[目的要求]酵母菌的转化系统、表达系统及蛋白修饰分泌系统。
[教学重点难点]酵母菌的转化系统、表达系统。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
2.3 酵母菌的转化系统
2.4 酵母菌的表达系统
2.5 酵母菌的蛋白修饰分泌系统
第四章 真菌基因工程
[目的要求] 了解酵母菌基因工程的应用。
[教学重点难点] 酵母菌基因工程的应用。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
3 酵母菌基因工程的应用
3.1 利用重组酵母生产乙肝疫苗
3.2 利用重组酵母生产人血清白蛋白
第五章 昆虫基因工程
[目的要求] 掌握果蝇的遗传转化系统，了解果蝇转座元件的结构及特征。
[教学重点难点] 果蝇转座元件的结构及特征。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
1 果蝇的基因转化系统
1.1 果蝇转座元件的结构及特征
第五章 昆虫基因工程
[目的要求] 了解P元件介导的果蝇杂交不育及经典转化程序。
[教学重点难点] P元件介导的果蝇杂交不育及经典转化程序。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
1.2 P元件介导的果蝇杂交不育
1.3 P元件介导的果蝇经典转化程序
第五章 昆虫基因工程
[目的要求] 了解蚊虫和农业害虫的基因改造系统，了解用于非果蝇类昆虫转化的载体及农业害虫的基因工程。
[教学重点难点] 蚊虫和农业害虫的基因改造系统。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
2 蚊虫和农业害虫的基因改造系统
2.1 用于非果蝇类昆虫转化的载体
2.2 用于非果蝇类昆虫转化株筛选的遗传标记
2.3 农业害虫的基因工程
2.4 蚊虫的基因工程
第五章 昆虫基因工程
[目的要求] 了解家蚕的基因表达系统、家蚕的分子生物学及家蚕生物反应器的构建。
[教学重点难点] 家蚕的基因表达系统。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
3 家蚕的基因表达系统
3.1 家蚕的分子生物学
3.2 基于杆状病毒的家蚕基因表达系统
3.3 家蚕生物反应器的构建
第六章 高等动物基因工程
[目的要求]掌握高等动物转基因技术的基本概念，了解用于转动物的基因类别、外源基因的表达和生物学效应。
[教学重点难点] 转基因的表达和生物学效应。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
1 动物转基因技术的基本概念
1.1用于转动物的基因类别
1.2转基因的表达和生物学效应
第六章 高等动物基因工程
[目的要求] 掌握转基因动物细胞受体系统，了解几种外源基因导入动物体内的方法。
[教学重点难点] 转基因动物细胞受体系统，外源基因导入动物体内的几种方法
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
2 外源基因导入动物体内的方法
2.1 转基因动物细胞受体系统
2.2 动物细胞的物理转化法
2.3 动物病毒转染发
2.4 工程胚胎干细胞法
2.5 体细胞转基因克隆法
第六章 高等动物基因工程
[目的要求]了解利用动物转基因技术研究基因的表达与功能的方法，。
[教学重点难点]利用动物转基因技术研究基因的表达与功能。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
3 利用动物转基因技术研究基因的表达与功能
3.1 利用转报告基因探测动物基因组的调控序列
3.2 利用同源基因灭活细胞内源基因
3.3 利用反义基因抑制基因表达
第六章 高等动物基因工程
[目的要求] 掌握利用动物高效表达异源蛋白的基本原理，了解利用转基因动物或细胞生产生物大分子的方法与途径。
[教学重点难点] 利用动物高效表达异源蛋白的基本原理。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
4 利用转基因动物或细胞生产生物大分子
4.1 利用动物高效表达异源蛋白的基本原理
4.2 利用哺乳动物细胞大规模培养技术生产结构复杂的人体蛋白
4.3 利用动物乳腺组织生产蛋白药物
第六章 高等动物基因工程
[目的要求]了解转基因动物的应用。
[教学重点难点]转基因动物在生产中的应用。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
5 转基因技术在动物遗传性状改良中的应用
5.1 转基因鼠
5.2 转基因兔、猪、羊
5.3 转基因牛
5.4 转基因鸡
6.5.5 转基因鱼
第六章 高等动物基因工程
[目的要求]了解基因治疗思路的种类，了解基因治疗的副反应及其对策。
[教学重点难点] 基因治疗思路。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
6 基因治疗
6.1 基因治疗的基本战略思路
6.2 肿瘤的基因治疗
6.3 囊性纤维变性症的基因治疗
6.4 杜兴肌营养不良症的基因治疗
6.5 重度联合免疫缺陷症的基因治疗
6.6 糖尿病的基因治疗战略
6.7 骨髓细胞的转基因研究
6.8 基因治疗的副反应及其对策
[本章思考题]
1 什么是ES细胞？它在转基因动物中的应用如何？
2 轻举几个动物转基因的方法？
3 比较在细菌、真核细胞和动物个体中表达外源基因的优缺点。
4 谈谈你对转基因动物安全性问题的看法。
5 基因治疗的病毒载体应该具备哪些基本条件？简述几种常见的病毒载体系统兵比较其优缺点。
6 查阅文献，简述单基因遗传病——进行性肌营养不良和多基因遗传病——先天性心脏病的发病机制和基因治疗策略。
7 针对肿瘤的基因治疗有哪几种主要途径？试对每种途径各举一例进行说明。
8 利用RNA水平上的一些技术对HIV进行治疗有哪些方法？对丙型肝炎病毒HCV和SARS冠状病毒的基因治疗方法又有哪些途径？
9 试述基因治疗的发展前景。
第七章 高等植物基因工程
[目的要求]掌握高等植物的遗传特征。
[教学重点难点] 高等植物的遗传特征。
[计划学时]2学时。
[教学内容]
1 高等植物的遗传特性
第七章 高等植物基因工程
[目的要求]掌握高等植物基因工程的一般方法和原理，掌握Ti质粒介导的整合转化系统、植物病毒介导的转染系统、植物细胞的直接转化方法。
[教学重点难点] Ti质粒介导的整合转化系统、植物病毒介导的转染系统、植物细胞的直接转化方法。
[计划学时]2学时。
[教学内容]
2 高等植物的转化系统
2.1 Ti质粒介导的整合转化系统
2.2 植物病毒介导的转染系统
2.3 植物细胞的直接转化方法
第七章 高等植物基因工程
[目的要求]掌握高等植物表达系统，了解外源基因的四环素诱导系统、乙醇诱导系统、类固醇诱导系统、地塞米松诱导和四环素抑制系统。
[教学重点难点] 高等植物表达系统。
[计划学时]2学时。
[教学内容]
3 高等植物的基因表达系统
3.1 外源基因的四环素诱导系统
3.2 外源基因的乙醇诱导系统
3.3 外源基因的类固醇诱导系统
3.4 外源基因的地塞米松诱导和四环素抑制系统
第七章 高等植物基因工程
[目的要求]掌握利用植物转基因技术研究基因的表达与调控，了解利用报告基因展示高等植物基因表达与调控的信息谱、利用病毒载体探查植物基因重排、利用转座元件克隆植物基因等的方法与步骤。
[教学重点难点] 高等植物基因工程的一般方法和原理。
[计划学时]2学时。
[教学内容]
4 利用植物转基因技术研究基因的表达与调控
4.1 利用报告基因展示高等植物基因表达与调控的信息谱
4.2 利用病毒载体探查植物基因重排
4.3 利用转座元件克隆植物基因
4.4 利用T-DNA构建植物遗传突变株
第七章 高等植物基因工程
[目的要求]了解转基因技术在生产重组异源蛋白的方法与步骤，了解生物反应器的概念及应用。
[教学重点难点]利用转基因植物生产重组异源蛋白，生物反应器的应用。
[计划学时]2学时。
[教学内容]
5 利用转基因植物生产重组异源蛋白和工业原料
5.1 利用植物生物反应器生产医用蛋白
5.2 利用植物生物反应器生产食品或饲料添加剂
5.3 利用植物生物反应器生产工业原料
第七章 高等植物基因工程
[目的要求]了解转基因技术在植物品种改良中的应用。
[教学重点难点]转基因技术在植物品种改良中的应用。
[计划学时]2学时。
[教学内容]
6转基因技术在植物品种改良中的应用
6.1 控制果实成熟的转基因植物
6.2 抗虫害的转基因植物
6.3 抗病原体的转基因植物
6.4 抗除草剂的转基因植物
6.5 改变花形花色的转基因植物
6.6 抗环境压力的转基因植物
6.7 产生高品质产物的转基因植物
6.8 转基因植物的安全性
[本章思考题]
1 什么是Ti质粒载体？其介导的植物转基因原理如何？
2 什么是基因沉默？导致转基因发生失活的原因有哪些？
3 转基因植物作为生物反应器的优势在哪里？
4 谈谈你对植物转基因安全性的认识。
第八章 第二代基因工程——蛋白质工程
[目的要求] 掌握蛋白质工程的概念，了解蛋白质工程的基本特征、研究及其应用。
[教学重点难点] 蛋白质工程的概念。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
1 蛋白质工程的基本概念
1.1 蛋白质工程的基本特征
1.2 蛋白质工程的研究及应用
1.3 蛋白质工程实施的必要条件
第八章 第二代基因工程——蛋白质工程
[目的要求]了解基因的体外定向突变、定向进化，熟悉蛋白质工程的设计思路。
[教学重点难点]基因的体外定向突变、定向进化，蛋白质工程的设计思路。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
2 基因的体外定向突变
3 基因的体外定向进化
4 蛋白质工程的设计思路与应用
[本章思考题]
1 列表比较几种定点诱变方法的优缺点。
2 碱性磷酸酶在ELISA诊断等领域有着广泛的应用，为提高碱性磷酸酶的活性，请设计其定向进化的实验放案。
3 查阅文献，试述绿色荧光蛋白基因（GFP）的蛋白质工程研究进展和发展趋势。
4 TNF10，又称TRAIL，是新型、高效、特异性抗肿瘤细胞因子，在美国已经进入临床试验。试提出具有自主知识产权的TNF10蛋白质工程研究开发的技术路线。
第九章 第三代基因工程——途径工程
[目的要求] 掌握途径工程的概念，了解途径工程的基本定义、基本过程及基本原理。
[教学重点难点] 途径工程的基本过程及基本原理。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
1 途径工程的基本概念
1.1 途径工程的基本定义
1.2 途径工程的基本过程
1.3 途径工程的基本原理
第九章 第三代基因工程——途径工程
[目的要求]了解途径工程的研究战略、初级代谢途径工程和次级代谢途径工程。
[教学重点难点] 途径工程的研究战略、初级代谢途径工程和次级代谢途径工程。
[计划学时] 2学时。
[教学内容]
2 途径工程的研究战略
3初级代谢途径工程
4次级代谢途径工程
[本章思考题]
1 怎样在现存途径中提高目标产物的代谢流？
2 怎样利用已有途径构建新的旁路途径？