基因工程 教學(xué)大綱

1、基因工程 理論課教學(xué)大綱基因工程理論課共39學(xué)時，教學(xué)內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、知識點和教學(xué)課時安排如下：第一章 基因工程概述（3學(xué)時）第一節(jié) 基因工程的概念與基本流程（1學(xué)時）一、基因工程的概念二、基因工程的基本流程重點講述基因工程的概念和基因工程的基本流程。第二節(jié) 基因工程的發(fā)展簡史（1學(xué)時）一、基因工程誕生的背景二、基因工程的誕生三、基因工程的發(fā)展簡單介紹基因工程的誕生背景、誕生過程和發(fā)展簡史。第三節(jié) 基因工程的研究意義和應(yīng)用（1學(xué)時）一、基因工程在基因功能研究中的應(yīng)用二、基因工程在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用三、基因工程在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用四、基因工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用分別介紹基因工程在基礎(chǔ)生命科學(xué)研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)

2、學(xué)研究及臨床實踐中的應(yīng)用，以學(xué)生討論的方式進行。第二章 基因工程的工具酶和載體（8學(xué)時）第一節(jié) 基因工程的工具酶（2學(xué)時）一、限制性核酸內(nèi)切酶二、DNA連接酶三、DNA聚合酶四、堿性磷酸酶五、末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶六、其他工具酶 本節(jié)內(nèi)容是重點。重點介紹基因工程常用的工具酶，包括限制性核酸內(nèi)切酶，DNA連接酶，DNA聚合酶，堿性磷酸酶和末端轉(zhuǎn)移酶。讓學(xué)生熟悉和掌握這些工具酶的用途，以學(xué)生課堂的形式講述。第二節(jié) 克隆載體（3學(xué)時一、質(zhì)粒載體二、噬菌體載體三、黏粒載體四、人工微小染色體主要介紹基因工程常用的克隆載體的概念和類型，包括質(zhì)粒載體、噬菌體載體、粘粒載體和人工微小染色體。重點是質(zhì)粒和噬菌體載

3、體。結(jié)合學(xué)生課堂的形式進行。第三節(jié) 表達載體（3學(xué)時）一、原核細胞表達載體二、真核細胞表達載體主要介紹表達載體構(gòu)成的基本條件以及常用的高效表達系統(tǒng)，包括T7啟動子系統(tǒng)，融合蛋白表達系統(tǒng)和真核質(zhì)粒表達系統(tǒng)。本節(jié)內(nèi)容是難點也是重點。以老師講解為主，結(jié)合討論和例題分析的形式幫助同學(xué)們理解和掌握。第三章 目的基因的制備與鑒定（8學(xué)時）第一節(jié) 從基因文庫獲取目的基因（2學(xué)時）一、基因組文庫的構(gòu)建與篩選二、cDNA文庫的構(gòu)建與篩選主要介紹基因組文庫和cDNA文庫的概念和構(gòu)建過程。本節(jié)內(nèi)容是重點，以學(xué)生課堂形式進行。第二節(jié) 從GENEBANK基因組數(shù)據(jù)庫獲取目的基因（1學(xué)時）一、基因組數(shù)據(jù)庫二、計算機克隆目

4、的基因主要介紹基因組數(shù)據(jù)庫和計算機克隆的概念。在課堂上實時進入基因組數(shù)據(jù)庫網(wǎng)頁上網(wǎng)演示，作為學(xué)生了解的內(nèi)容。第三節(jié) PCR 獲取與擴增目的基因（2學(xué)時）一、常規(guī)PCR二、逆轉(zhuǎn)錄PCR三、實時熒光定量PCR四、反向PCR五、多重PCR六、巢式PCR本節(jié)是重點內(nèi)容。常規(guī)PCR技術(shù)采取學(xué)生課堂形式進行，結(jié)合卡片式教學(xué)復(fù)習(xí)。老師以多媒體課件講解逆轉(zhuǎn)錄PCR技術(shù)、實時熒光定量PCR技術(shù)、反向PCR技術(shù)、多重PCR技術(shù)以及巢式PCR技術(shù)等。第四節(jié) 通過蛋白質(zhì)工程改建目的基因（1學(xué)時）一、蛋白質(zhì)工程的概念二、蛋白質(zhì)工程的定點突變技術(shù)三、蛋白質(zhì)工程的定向進化技術(shù)介紹蛋白質(zhì)工程的概念。重點是讓學(xué)生掌握PCR定點

5、突變的技術(shù)原理。此內(nèi)容是難點，以多媒體動畫演示的方法進行。第五節(jié) 目的基因的鑒定（2學(xué)時）一、 遺傳表型檢測二、 酶切電泳檢測三、 核酸分子雜交四、 PCR鑒定五、 DNA序列測定本節(jié)是重點內(nèi)容。系統(tǒng)介紹通過遺傳表型鑒定陽性轉(zhuǎn)化子中的目的基因，以及酶切電泳、核酸分子雜交、PCR鑒定和DNA測序鑒定目的基因的原理。結(jié)合學(xué)生課堂以及卡片式教學(xué)進行。第四章 基因工程在基因功能研究中的應(yīng)用（8學(xué)時）第一節(jié)、基因的表達譜研究技術(shù)（2學(xué)時）一、 胚胎原位雜交技術(shù)二、 胚胎抗體染色技術(shù)三、 基因芯片技術(shù)四、 蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù) 分別介紹胚胎原位雜交技術(shù)、胚胎抗體染色技術(shù)、基因芯片和蛋白質(zhì)組學(xué)研究技術(shù)。其中基因芯

6、片技術(shù)是重點。采用討論式教學(xué)方法。第二節(jié) 基因的突變研究技術(shù)（1學(xué)時）一、 化學(xué)誘變二、 轉(zhuǎn)座子全基因組誘變介紹化學(xué)誘變和轉(zhuǎn)座子誘變兩種方法，重點是轉(zhuǎn)座子誘變技術(shù)。多媒體演示的方法教學(xué)。第三節(jié) 基因敲除和基因敲減技術(shù)（3學(xué)時）一、 基因敲除技術(shù)二、 RNA干擾技術(shù)三、 Morpholino 寡核苷酸技術(shù)本節(jié)主要介紹基因敲除技術(shù)與基因敲減技術(shù)。基因敲減包括RNA干擾和Morpholino 寡核苷酸技術(shù)。其中基因敲除和RNA干擾技術(shù)是重點，也是難點。以老師多媒體講解為主，結(jié)合討論式教學(xué)和卡片式教學(xué)。第四節(jié) 基因過表達和異位表達技術(shù)(1學(xué)時)一、 果蠅UAS-GAL4過表達系統(tǒng)主要介紹果蠅UAS-G

7、AL4過表達系統(tǒng)。本節(jié)內(nèi)容是難點，但不是重點。以多媒體講解的方式進行。第五節(jié) 基因的相互作用研究技術(shù)（1學(xué)時）一、 凝膠遷移率阻滯技術(shù)二、 染色質(zhì)免疫沉淀技術(shù)三、 酵母雙雜交系統(tǒng)四、 免疫共沉淀技術(shù)主要介紹幾種基因相互作用研究技術(shù)，包括凝膠遷移率阻滯技術(shù)、染色質(zhì)免疫沉淀技術(shù)、酵母雙雜交系統(tǒng)和免疫共沉淀技術(shù)，是教學(xué)難點。以多媒體講解結(jié)合討論式教學(xué)進行。第五章 轉(zhuǎn)基因植物（4學(xué)時）第一節(jié) 植物的轉(zhuǎn)基因技術(shù)（2學(xué)時）一、 植物表達載體的選擇二、 植物轉(zhuǎn)化的受體系統(tǒng)三、 外源基因?qū)胫参锏姆椒ū竟?jié)是本章的重點，主要介紹制作轉(zhuǎn)基因植物的方法，重點是Ti質(zhì)粒介導(dǎo)轉(zhuǎn)基因植物的制備。多媒體講解。第二節(jié) 轉(zhuǎn)基因

8、植物的篩選與檢測一、 報告基因二、 分子生物學(xué)檢測方法本節(jié)略講，學(xué)生自學(xué)。第三節(jié) 轉(zhuǎn)基因植物研究和生產(chǎn)現(xiàn)狀（1學(xué)時）一、 抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物二、 抗蟲轉(zhuǎn)基因作物三、 提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因作物四、 其他轉(zhuǎn)基因作物五、 植物生物反應(yīng)器以學(xué)生課堂的形式進行，介紹轉(zhuǎn)基因植物目前研究和生產(chǎn)現(xiàn)狀及進展。第四節(jié) 轉(zhuǎn)基因植物的安全性（1學(xué)時） 本節(jié)對轉(zhuǎn)基因植物和轉(zhuǎn)基因食品安全性的進行一場辯論賽，以討論式形式進行。第六章 轉(zhuǎn)基因動物（4學(xué)時）第一節(jié) 動物轉(zhuǎn)基因技術(shù)（3學(xué)時）一、顯微注射法二、逆轉(zhuǎn)錄病毒法三、胚胎干細胞法四、體細胞核移植法本節(jié)主要介紹制備轉(zhuǎn)基因動物的常用技術(shù)，包括顯微注射法，逆轉(zhuǎn)錄病毒法，胚

9、胎干細胞法和體細胞核移植的方法。是本章的重點。多媒體講解結(jié)合討論式教學(xué)。第二節(jié) 轉(zhuǎn)基因動物的篩選與檢測一、報告基因二、分子生物學(xué)檢測方法本節(jié)略講。學(xué)生自學(xué)。第三節(jié) 轉(zhuǎn)基因動物的現(xiàn)狀與應(yīng)用（1學(xué)時）一、轉(zhuǎn)基因動物的現(xiàn)狀二、轉(zhuǎn)基因動物在基因功能研究中的應(yīng)用三、轉(zhuǎn)基因技術(shù)在動物育種中的應(yīng)用四、轉(zhuǎn)基因動物在醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用五、動物器官反應(yīng)器以學(xué)生課堂形式進行。第七章 基因治療（4學(xué)時）第一節(jié) 基因治療的概念與發(fā)展（1學(xué)時）一、 基因治療的途徑與策略二、 基因治療的基本程序三、 基因治療的現(xiàn)狀與展望本節(jié)主要介紹基因治療的概念與策略，以及基因治療的基本程序和現(xiàn)狀。重點是基因治療的概念和策略。以多媒體講解和討論式教學(xué)進行。第二節(jié) 基因治療的載體（1學(xué)時）一、 逆轉(zhuǎn)錄病毒載體二、 腺病毒載體三、 腺伴隨病毒載體四、 非病毒載體主要介紹幾種基因治療的載體，包括逆轉(zhuǎn)錄病毒載體，腺病毒載體和腺伴隨病毒載體，以學(xué)生課堂形式進行。第三節(jié)