《基因工程》課程標(biāo)準(zhǔn)

1、基因工程課程標(biāo)準(zhǔn)課程編號(hào)141130505課程名稱基因工程考試/考查考試總學(xué)時(shí)數(shù)64實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)24學(xué)分?jǐn)?shù)4課程性質(zhì)專業(yè)必修課適用專業(yè)生物工程課程承擔(dān)單位生物學(xué)院第一部分 前言一 課程性質(zhì)及設(shè)置目的1.課程性質(zhì)和定位基因工程課程屬于專業(yè)必修課程，主要研究DNA克隆、分析及其應(yīng)用，是生物工程學(xué)科的重要組成部分，是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)必不可少的重要環(huán)節(jié)，是一門理論與實(shí)際密切結(jié)合的課程，要求學(xué)生必須掌握。為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)后從事生物工程領(lǐng)域的科研、開發(fā)和生產(chǎn)奠定必要知識(shí)基礎(chǔ)。2.前后續(xù)課程的安排課程是在學(xué)生學(xué)習(xí)了普通生物學(xué)、有機(jī)化學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)等課程的基礎(chǔ)上開設(shè)的。通過本門

2、課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生針對(duì)動(dòng)植物、微生物等的不同特征，獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)的有關(guān)生物科學(xué)方面的知識(shí)，設(shè)計(jì)合理的基因分析技術(shù)路線和改造手段，并能從理論上解釋生產(chǎn)實(shí)際中的各種現(xiàn)象，從而解決實(shí)際生產(chǎn)的問題。二 課程設(shè)計(jì)思路1.總體思路基因工程課程標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)思路是以生物工程專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)為指導(dǎo)、結(jié)合基因工程課程特點(diǎn)及實(shí)施對(duì)象的特征，既注重培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，又能培養(yǎng)全面動(dòng)手能力的基本要求，開發(fā)學(xué)生的潛能和創(chuàng)新意識(shí)，進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和分析、解決實(shí)際問題的能力?；蚬こ淌且婚T以生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和微生物學(xué)為基礎(chǔ)理論，在DNA水平上，運(yùn)用工程學(xué)原理，有目的的改造生物學(xué)性狀，生產(chǎn)生物產(chǎn)

3、品的應(yīng)用學(xué)科。本課程標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計(jì)過程中，以能力培養(yǎng)為本、過程導(dǎo)向的課程開發(fā)和行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)過程為指導(dǎo)思想，圍繞技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)這一核心目標(biāo)，結(jié)合課程本身的特點(diǎn)，明確本課程不僅含有生物學(xué)概念和規(guī)律，而且含有工程設(shè)計(jì)，產(chǎn)業(yè)理念，并據(jù)此構(gòu)筑課程教學(xué)體系與教學(xué)內(nèi)容，注重學(xué)生實(shí)際應(yīng)用技能。2.教學(xué)內(nèi)容組織方式以我校培養(yǎng)應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)目的為基點(diǎn)，基因工程教學(xué)內(nèi)容組織方式要體現(xiàn)“強(qiáng)基礎(chǔ)、重應(yīng)用、抓設(shè)計(jì)”的教學(xué)理念。(1)強(qiáng)基礎(chǔ)：通過系統(tǒng)知識(shí)講解使學(xué)生了解DNA操作的基本技術(shù)和理論。(2)重應(yīng)用：通過實(shí)驗(yàn)操作和工程案例的講解能使學(xué)生針對(duì)不同產(chǎn)品的特性，較好地運(yùn)用各種生物技術(shù)來組織合理的設(shè)計(jì)、構(gòu)建、實(shí)施的

4、技術(shù)路線，并能從理論上解釋。(3)抓設(shè)計(jì)：結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)和技術(shù)方案培養(yǎng)學(xué)生對(duì)本課程各章節(jié)知識(shí)協(xié)同組織和設(shè)計(jì)的能力，也是課程的重要特色。3.教學(xué)方法設(shè)計(jì)多種教學(xué)方式并用，根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，采取不同的教學(xué)方法，傳統(tǒng)教學(xué)法、討論式教學(xué)法、發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法等，在強(qiáng)化課堂教學(xué)的主渠道建設(shè)的同時(shí)，結(jié)合物理學(xué)史、隨堂演示實(shí)驗(yàn)、多媒體演示演示等方法深化教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)涵，加大教學(xué)內(nèi)容含量，提高了教學(xué)效率，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間和空間。通過學(xué)生合作進(jìn)行課程論文撰寫、課程PPT設(shè)計(jì)及演講豐富課程教學(xué)內(nèi)容和方法。4.考核評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)本課程分為理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分，其中理論40學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)24學(xué)時(shí)，考試成績(jī)由期末成績(jī)（60%），

5、實(shí)驗(yàn)成績(jī)（30%）和平時(shí)成績(jī)（10%）組成。理論考試著重考核學(xué)生對(duì)基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況、分析問題和解決問題的能力。第二部分 課程目標(biāo)基因工程是生物工程專業(yè)本科生的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課，目的是為了使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握DNA重組、基因克隆載體與宿主系統(tǒng)、基因的克隆與鑒定以及基因工程技術(shù)的應(yīng)用等方面的基本理論和技術(shù)，并能準(zhǔn)確靈活地加以應(yīng)用，同時(shí)使學(xué)生了解基因工程技術(shù)的發(fā)展史和最新研究進(jìn)展，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。一 知識(shí)目標(biāo)基因工程以生物學(xué)研究的理論成果為基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)基因工程的基本技術(shù)，研究生物的優(yōu)良特性，并通過基因工程技術(shù)對(duì)其開發(fā)利用，服務(wù)人們生活需要。其指導(dǎo)思想是強(qiáng)調(diào)工程觀點(diǎn)，

6、突出技術(shù)特色，在課程建設(shè)過程中，結(jié)合教師自己的科研領(lǐng)域，教學(xué)內(nèi)容不斷更新，實(shí)驗(yàn)的手段和方法不斷改進(jìn)和創(chuàng)新。通過理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合，在生物科學(xué)與工程學(xué)院生物學(xué)基礎(chǔ)理論研究基礎(chǔ)上，開發(fā)出系列有特色的適于本科生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和研究開發(fā)的小型創(chuàng)新性研究項(xiàng)目，使學(xué)生接受實(shí)際的工程與科研的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的科技素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。?技能目標(biāo)結(jié)合學(xué)院在秦巴生物資源研究領(lǐng)域的學(xué)科優(yōu)勢(shì)，突出基礎(chǔ)理論，強(qiáng)化工程技術(shù)理念，適當(dāng)兼顧前沿發(fā)展。通過理論和實(shí)踐訓(xùn)練，使學(xué)生全面掌握生物技術(shù)相關(guān)問題的基本原理、基本方法和創(chuàng)新能力，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。 三 素質(zhì)目標(biāo)通過基因工程教學(xué)，使學(xué)生素質(zhì)在

7、以下三個(gè)方面得到培養(yǎng)：（1）求實(shí)精神：通過基因工程課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研的作風(fēng)。 （2）創(chuàng)新意識(shí)：通過教學(xué)使學(xué)生了解生物工程生產(chǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)生熱愛生物工程專業(yè)，求真務(wù)實(shí)，創(chuàng)新創(chuàng)造的科學(xué)和產(chǎn)業(yè)精神。（3）創(chuàng)業(yè)意識(shí)：創(chuàng)業(yè)是工科學(xué)生順利就業(yè)的重要方面，是青年為社會(huì)更好服務(wù)的最好的途徑之一，通過產(chǎn)品、企業(yè)、行業(yè)等信息在知識(shí)講解過程中的穿插，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)業(yè)精神。第三部分 教學(xué)內(nèi)容與要求第1章 緒 論了解基因工程研究發(fā)展史；掌握基因工程的定義，理論依據(jù)、技術(shù)手段和和技術(shù)路線。理解基因工程發(fā)展中的技術(shù)成就、應(yīng)用研究和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。第2章 質(zhì)粒與噬菌體了解質(zhì)粒和噬菌體的定義，種類，掌握

8、質(zhì)?；蚪M基本結(jié)構(gòu)和構(gòu)象和作為載體的基本特征，掌握噬菌體和M13噬菌體的基本特征、基因組結(jié)構(gòu)和作為載體的優(yōu)缺點(diǎn)。第3章 DNA的純化與檢測(cè)了解用于基因工程的DNA的來源和種類，掌握全細(xì)胞DNA制備的基本過程，熟悉質(zhì)粒DNA、動(dòng)植物基因組DNA，噬菌體DNA提取的原理與方法，熟練掌握核酸電泳的基本原理和操作技術(shù)。第4章DNA的酶切與連接了解進(jìn)行DNA操作酶的種類、來源、特點(diǎn)和應(yīng)用方法，熟悉酶切和連接的基本技術(shù)，掌握限制性酶切圖譜的構(gòu)建方法。第5章 基因克隆載體掌握基于大腸桿菌質(zhì)粒和噬菌體構(gòu)建克隆載體的基本策略和方法,理解開發(fā)真核生物載體的重要性，熟悉真核生物克隆載體的種類、特征和應(yīng)用方法，并能掌

9、握特殊用途克隆載體的結(jié)構(gòu)和功能。熟悉各種克隆載體的特點(diǎn)和構(gòu)建過程，理解細(xì)菌人工染色體和酵母人工染色體特點(diǎn)、構(gòu)建及應(yīng)用。第6章 DNA轉(zhuǎn)化與克隆鑒定了解將DNA轉(zhuǎn)入活細(xì)胞的各種方法，掌握DNA文庫(kù)和cDNA文庫(kù)的概念、構(gòu)建過程以及通過核酸探針雜交技術(shù)和免疫學(xué)技術(shù)從其中進(jìn)行目的基因篩選的方法。了解PCR技術(shù)的產(chǎn)生過程、基本思路，掌握PCR引物設(shè)計(jì)的原則和進(jìn)行PCR實(shí)驗(yàn)的基本要求，熟悉通過PCR技術(shù)進(jìn)行目的基因克隆的思路和基本技術(shù)。第7章 基因定位與測(cè)序了解基因定位和DNA測(cè)序的定義和作用，掌握在染色體和基因組上進(jìn)行基因定位的方法和策略，掌握DNA測(cè)學(xué)的基本原理和實(shí)驗(yàn)方法。第8章 基因表達(dá)與功能研究

10、了解基因工程技術(shù)在分子生物學(xué)研究中的作用，掌握基因轉(zhuǎn)錄、基因表達(dá)調(diào)控和基因功能研究的各種方法。第9章 克隆基因的表達(dá)了解克隆基因表在生物技術(shù)中的應(yīng)用，掌握表達(dá)載體應(yīng)具備的各種條件及用大腸桿菌表達(dá)重組蛋白存在的問題和解決方案，了解生物體制藥的基本思路。第10章 基因工程技術(shù)的應(yīng)用（1）基因工程技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用了解目前基因工程藥物的種類和生產(chǎn)現(xiàn)狀、掌握基因工程技術(shù)在疾病鑒定、生物技術(shù)制藥和基因治療等方面的基本思路和技術(shù)路線。（2）基因工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用了解基因工程技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要作用，掌握設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)基因植物和動(dòng)物的基本思路和技術(shù)方法，了解動(dòng)物克隆的基本技術(shù)，并能理解和分析轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性問

11、題和倫理學(xué)問題。（3）基因工程技術(shù)在法醫(yī)和考古學(xué)中的應(yīng)用掌握DNA分析技術(shù)在血緣關(guān)系確定、犯罪嫌疑人鑒定、性別鑒定和人類進(jìn)化研究中的應(yīng)用第四部分 課程實(shí)施及建議一、教材選用與編寫建議1.教材選用建議建議選用普通高等教育“十一五”、“十二五”規(guī)劃和國(guó)外翻譯教材。2.教材編寫建議計(jì)劃編寫符合我校辦學(xué)特色的校本實(shí)驗(yàn)教材生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。3.推薦教材1 魏群譯.基因克隆和DNA分析（第五版）北京：高等教育出版社，20072 Principles of gene manipulation6th ed. 北京：高等教育出版社，20013魏群.分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo). 北京: 高等教育出版社；海德堡: 施普

12、林格出版社, 2003二、教學(xué)法方法建議基因工程課程教學(xué)應(yīng)推行采用啟發(fā)式、討論式等多種行之有效的教學(xué)方法，加強(qiáng)師生之間、學(xué)生之間的交流，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，強(qiáng)化科學(xué)思維的訓(xùn)練。鼓勵(lì)通過網(wǎng)絡(luò)資源、專題講座、探索性實(shí)踐、小課題研究等多種方式開展探究式學(xué)習(xí)，因材施教，激發(fā)學(xué)生的智力和潛能，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。應(yīng)發(fā)揮好課堂教學(xué)主渠道的作用，教學(xué)手段應(yīng)服務(wù)于教學(xué)目的，提倡有效利用多媒體技術(shù)。應(yīng)積極創(chuàng)造條件，充分利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等現(xiàn)代化教育技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)大教學(xué)信息量，提高教學(xué)質(zhì)量和效率。 三、教學(xué)評(píng)價(jià)建議1過程評(píng)價(jià) 基因工程教學(xué)過程中鼓勵(lì)和促進(jìn)學(xué)生積極參與到教學(xué)過程中來，是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的的前提條件之一。通過對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核，可以使學(xué)生將精力集中到課堂教學(xué)中來，積極融入到教學(xué)活動(dòng)之中。過程考核可采取發(fā)言計(jì)分、參與活動(dòng)計(jì)分等辦法進(jìn)行。2結(jié)果評(píng)價(jià)課程學(xué)習(xí)結(jié)束后，可以采用課程論文、作業(yè)進(jìn)行結(jié)果考核，這有助于促使學(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)和鞏固本專題所學(xué)的知識(shí)，同時(shí)為后續(xù)學(xué)習(xí)提供知識(shí)基礎(chǔ)