《基因工程》课程简介

《基因工程》课程教学大纲

《Genetic engineering》outline for Lecture

一、课程简要说明

1、课程编号：

2、课程名称：基因工程

3、课程英文名称：Genetic engineering

4、修读类型：必修

5、课程层次：专业核心课

6、学分/学时：3.5学分/ 63学时

7、考核计算方式：平时成绩（10%），实验成绩（20%），期末考试（70%）

8、开课学期：三年级第六学期

9、适用专业：生物科学、生物技术

10、先修课程：微生物学、生物化学、分子生物学、植物组织培养

11、主要教学方法和教学设备要求：多媒体教学，双语教学

12、教材及主要参考书：教材选用：《An introduction to genetic engineering》，Desmond S.T.

Nicholl, 2002

参考书：1）《基因工程》，楼士林，科学出版社，科学出版社2002年第一版（21世纪高等院校教材，国家理科基地教材）

2）吴乃虎《基因工程原理》上下册，科学出版社2002年第二版

13、大纲制定时间：2006年9月1日

二、课程的性质与任务

1、课程简介基因工程技术是现代生物技术的核心技术。以分子遗传学、生物化学、微生物学、细胞生物学等学科为基础，引入工程学的概念，通过周密的设计，进行精确的实验操作，高效率地达到目的。本课程主要为本科生讲述基因工程技术中的基本原理和设计思路以及一些常用的实验方法。另外还介绍了基因工程技术在医药卫生和工农业生产中的应用，以

及基因工程应用的安全性问题。

2、课程性质基因工程是生物工程的核心技术，是最具生命力和最引人注目的前沿学科之一。该技术的广泛应用必将对工业、农业、医疗卫生以及生命科学本身的研究和社会的发展产生深刻的影响。通过本课程的学习使学生掌握基因工程的基本原理和方法，内容涉及DNA 重组技术、分子克隆技术、外源基因的稳定高效表达技术以及微生物、动植物基因工程的操作方法等等，以拓宽学生生命科学的知识面，为日后熟练驾驭该技术服务于科学研究及国民经济打下坚实的基础。

基因工程是获取、整理、破译、编辑和表达生物体遗传信息（基因）的一种操作平台与技术，它以细胞生物学、分子生物学和分子遗传学的基本理论体系为指导，在基因的分离克隆、基因表达调控机制的诠释、基因编码产物的产业化、生物遗传性状的改良乃至基因治疗等方面正日益显示出愈来愈高的实用价值。本课程从基因的表达调控机制入手，将DNA 重组技术归纳为切、接、转、增、检五大基本操作单元，进而按照受体细胞的生物学分类，逐一展开各系统基因工程的原理和应用。重点讲述基因工程技术应用的策略和思路，并力求以图解的方式取代繁琐的描述，是本课程努力体现的两大特色。本课程全程采用多媒体教学手段进行。

3、教学目的通过对基因工程原理的系统学习，使本科生对这门已经对社会经济发展产生了巨大影响，并已被誉为本世纪最具发展潜力的学科之一的新兴起的学科有所了解，弄通它的基本原理和工作思路，适应社会对高新技术的要求，为毕业生走向社会参加相关领域的生产和科研或报考研究生进行相关课题研究打下基础。

4、教学基本要求基因工程是建立在分子遗传学、生物化学、微生物学、细胞生物学的基本原理和知识的基础之上的应用性科学。所以要求学生有扎实的上述课程基础。在听课的过程中随时复习所涉及的分子遗传学基本原理，对没有听懂的知识点及时提问，以免影响对后面知识点的理解与掌握。在课程结束前要求每位学生在课余查阅相关的文献资料，并写一篇专题报告。对讲述本门课程的教师要求有比较丰富的基因工程研究实践经验和阅读大量的相关参考书和科研文献，认真备课，根据基因工程技术的发展及时更新讲稿或课件。本课程从本学年开始采用双语教学。

三、教学主要内容及学时分配

本课程讲授按每周3学时，16周共45学时安排课堂讲课。3周实验共18学时。

1、课堂讲课的主要内容：

Chapter 1 Introduction (2hrs)

1.1What is genetic engineering?

1.2What are general steps involved in genetic engineering?

1.3The foundations and the key technology of the emergence of the genetic engineering

1.4The course content and how to learn the course?

本章要点：掌握基因工程的含义和基因工程诞生的理论基础与技术突破。了解基因工程

的发展和在社会生产中的应用。（次重点）

Part I: The basis of genetic engingeering

Chapter 2 The molecular biology basis of genetic engineering (3hrs)

2.1The structure of DNA and RNA

2.2The Central Dogma of molecular biology

2.3Gene and Gene structure

2.3.1Gene structure in prokaryotes

2.3.2Gene structure in eukaryotes

2.4Gene expression

2.5Genomes

2.5.1Genome size and complexity

2.5.2Genome organization

本章要点：掌握DNA、RNA结构、分子生物学中心法则、原核生物和真核生物基因结构和基因组基本组成。

Chapter 3 Working with nucleic acids (3hrs)

3.1Isolation of DNA and RNA

3.2Handling and quantification of nucleic acids

3.3Radiolabelling of nucleic acids

3.3.1End labeling

3.3.2Nick translation

3.3.3Labelling by primer extension

3.4Nucleic acid hybridisation

3.5Gel electrophoresis

3.6DNA sequencing

3.6.1Maxam—Gilbert (chemical) sequencing

3.6.2Sanger—Coulson (dideoxy or enzymatic) sequencing

3.6.3Electrophoresis and reading of sequences

本章要点：掌握DNA和RNA提取、DNA电泳、核酸放射性标记、分子杂交和DNA序列测定的技术原理。（次重点）

Chapter 4 The tools in the genetic engineering (3hrs)

4.1Restriction enzyme—cutting DNA