塔里木大学
课程教学大纲
课程名称： 基因工程
适用层次： 汉族本科
适用专业： 生物技术
完成单位： 生物科学系
编写人员： 植物基因工程教学团队
执 笔 人： 王彦芹 张锐（修订）
2012 年 03 月 28 日
教务处印制
一、 基本信息
1、 课程中文名称：基因工程
2、课程英文名称：Genetic Engineering
3、课程编号：011210
4、课程类别：专业理论课
5、课程性质：必修课
6、适用层次：汉族本科
7、适用专业：生物技术专业
8、开课学期：第6学期
9、学时：理论课学时60
10、 学分：3.5
二、课程教育目标
本课程是生物技术专业本科生的专业技术课程。通过学习本课程，使学生掌握基因工程的基本原理和基本技术，掌握基因工程的基本思路，并能正确、熟练地应用这些知识解决问题。
三、教学内容与要求
本课程主要介绍基因工程的基本工具及其特点、基本技术的操作原理及操作流程、基因工程在原核微生物、真核微生物、昆虫、动物及植物等生物中的应用等。要求学生掌握基因工程的基本知识和基本理论。
教学环节包括课堂讲授，学生自学，习题，答疑和期末考试。
第一章 基因工程概述（2学时）
教学内容：基因工程的基本概念；基因工程发展历史；基因工程课程的性质、任务和意义
教学要求：掌握基因工程的基本概念，了解基因工程的发展历史。
教学重点：基因工程的基本概念。
第二章 DNA重组克隆的单元操作及常规技术（12学时）
教学内容：基因工程的载体及工具酶；DNA的体外重组；重组DNA分子的转化与扩增；转化子的筛选与重组子的鉴定；基因克隆；凝胶电泳技术；分子杂交技术；生物芯片和基因文库的构建；酵母双杂交系统；DNA测序。
教学要求：要求学生熟悉基因工程的组成部分及其原理，掌握质粒载体、工具酶的概念和特性，掌握凝胶电泳、分子杂交、基因文库的构建、酵母双杂交系统、DNA测序以及PCR等技术的基本原理，熟悉各技术的操作方法。
教学重点：基因工程的组成部分及其原理，质粒载体、工具酶的概念和特性以及PCR技术，凝胶电泳、分子杂交、基因文库的构建、酵母双杂交系统、DNA测序以及PCR等技术的基本原理。
教学难点：基因工程的工具及各技术的原理。
第三章 大肠杆菌基因工程（10学时）
教学内容：外源基因在大肠杆菌中的高效表达原理；大肠杆菌工程菌的构建策略；重组外源蛋白的体外复性活化；大肠杆菌培养的最优化控制；基因工程菌的遗传不稳定性及其对策；利用基因工程大肠杆菌生产有用蛋白质。
教学要求：要求学生掌握大肠杆菌基因工程一般方法和原理，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：大肠杆菌基因工程一般方法和原理，启动子、终止子、SD序列、密码子以及质粒拷贝数的概念及其特点，包涵体的概念及产生的分子机理，大肠杆菌工程菌的构建策略。
教学难点：真核基因在大肠杆菌中高效表达的机理，包涵体产生的机理。
第四章 真菌基因工程（学时）
教学内容：丝状真菌的基因工程；酵母菌的基因工程；酵母菌基因工程的应用。
教学要求：了解丝状真菌的基因工程，掌握酵母菌的基因工程原理和步骤，掌握人工酵母染色体的构建思路，了解酵母菌基因工程的应用。
教学重点：人工酵母染色体的构建；酵母菌的基因工程原理和操作流程。
教学难点：人工酵母染色体的构建。
第五章 昆虫基因工程（6学时）
教学内容：果蝇的基因转化系统；蚊虫和农业害虫的基因改造系统；家蚕的基因表达系统。
教学要求：掌握果蝇的遗传转化系统，掌握P元件介导的果蝇杂交不育的分子机理，了解蚊虫、农业害虫以及家蚕的基因工程。
教学重点：P元件介导的果蝇杂交不育的分子机理，果蝇的遗传转化系统，蚊虫和农业害虫的基因改造系统。
教学难点：P元件介导的果蝇杂交不育的分子机理，果蝇的遗传转化系统。
第六章 高等动物基因工程（10学时）
教学内容：动物转基因技术的基本概念；外源基因导入动物体内的方法；利用动物转基因技术研究基因的表达与功能；利用转基因动物或细胞生产生物大分子；转基因技术在动物遗传性状改良中的应用；基因治疗。
教学要求：掌握高等动物基因工程的一般方法和原理，掌握转基因沉默的机理，了解转基因动物的应用和基因治疗。
教学重点：外源基因导入动物体内的方法，转基因沉默的机理，利用动物转基因技术研究基因的表达与功能，转基因动物在生产中的应用。
教学难点：外源基因导入动物体内的方法。
第七章 高等植物基因工程（10学时）
教学内容：高等植物的遗传特性；高等植物的转化系统；高等植物的基因表达系统；利用植物转基因技术研究基因的表达与调控；利用转基因植物生产重组异源蛋白和工业原料；转基因技术在植物品种改良中的应用。
教学要求：掌握高等植物基因工程的一般方法和原理，掌握高等植物的转化系统，了解转基因技术在生产重组异源蛋白、植物品种改良中的应用。
教学重点：高等植物基因工程的一般方法和原理，高等植物的转化系统，农杆菌介导法转化植物的原理和方法，转基因技术在生产重组异源蛋白、植物品种改良中的应用。
教学难点：农杆菌介导法转化植物的原理和方法，Ti质粒介导的共整合转化系统。
第八章 第二代基因工程——蛋白质工程（2学时）
教学内容：蛋白质工程的基本概念；基因的体外定向突变；基因的体外定向进化；蛋白质工程的设计思路与应用。
教学要求：掌握蛋白质工程的概念，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：蛋白质工程的概念，蛋白质工程的设计思路。
教学难点：蛋白质工程的设计思路。
第九章 第三代基因工程——途径工程（2学时）
教学内容：途径工程的基本概念；途径工程的研究战略；初级代谢途径工程；次级代谢途径工程。
教学要求：掌握途径工程的概念，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：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。
教学难点：途径工程的研究战略。
四、学时分配
| 章节 |
主要内容 |
各个教学环节学时分配 |
备注 |
| 理论 |
实验 |
习题 |
讨论 |
其它 |
小计 |
| 第一章 |
基因工程概述 |
1 |
|
|
1 |
|
2 |
|
| 第二章 |
DNA重组克隆的单元操作 |
11 |
|
|
1 |
|
12 |
|
| 第三章 |
大肠杆菌基因工程 |
9 |
|
|
1 |
|
10 |
|
| 第四章 |
真菌基因工程 |
5 |
|
|
1 |
|
6 |
|
| 第五章 |
昆虫基因工程 |
5 |
|
|
1 |
|
6 |
|
| 第六章 |
高等动物基因工程 |
9 |
|
|
1 |
|
10 |
|
| 第七章 |
高等植物基因工程 |
9 |
|
|
1 |
|
10 |
|
| 第八章 |
第二代基因工程——蛋白质工程 |
2 |
|
|
|
|
2 |
|
| 第九章 |
第三代基因工程——途径工程 |
2 |
|
|
|
|
2 |
|
| 合计 |
53 |
|
|
7 |
|
60 |
|
五、作业、练习的安排与要求
1、每次开课后进行5-10分钟的课堂提问，以复习和巩固上节课所学的重点内容。
2、课后作业以课后思考题为主，要求查阅相关书籍和文献资料对思考题做准确全面的解答，以达到巩固所学知识、督促学生主动查阅文献的目的。
3、每章的内容学完后，抽出一节课的时间对习题进行讲解，并介绍与本章有关的最新科研进展及科研动态，以拓宽学生视野。
六、相关联的课程
1.先修课程
本课程要以生物化学、微生物学、植物学、分子生物学等学科为基础。
2.后续课程
在学完本课程后，学生可以自己选题、独立设计实验方案，进行毕业论文的写作。
七、 教材与教学参考书
1.建议教材：
基因工程，张惠展.华东理工大学出版社，第一版，2005年.
2.建议参考书目：
基因工程，吴乃虎.科学出版社，第二版，北京，2002年.
基因工程，李立家，肖庚富. 科学出版社，第一版，北京，2002年.
八、考核
本课程的考核方式为：课堂表现10%，作业10%，课堂讨论10%，闭卷考试70%。
附件5：
塔里木大学课程教学大纲审阅单
| 教学大纲名称 |
|
制定 □ 修订 □ |
| 编写人员 |
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| 执笔人 |
|
签名 |
|
| 审核人意见 |
签名： 年 月 日 |
| 学院意见 |
（盖章） 年 月 日 |
| 教学指导 委员会意见 |
同意该大纲自 年 月 日开始启用 （盖章） |
