《基因工程》教学大纲课程名称：课程英文名称：课程性质：授课对象：学时数：执笔人：审核人：编写单位：编写日期：基因工程选修课各专业硕士研究生学时（理论学时，实验学时）杨明、谢渊等杨明分子生物学重点实验室年月一、教学目的和要求通过《基因工程》理论学习及实验操作，使选修者掌握基因工程的基本原理、基础知识和基本的研究技能，重点培养选修者在课题研究、临床实验研究中运用基因重组技术的能力。

二、选用教材及主要参考书（一）教材杨吉成，缪竞诚. 医用基因工程. 化学工业出版社. 年（二）主要参考书．何水林. 基因工程. 科学出版社. 年.. 李立家, 肖庚富. 基因工程（世纪高等院校教材）. 科学出版社. 年.．吴乃虎. 基因工程原理. 科学出版社. 年.三、教学形式理论部分：集中授课。

实验部分：学生每人操作份、人为一组协同完成实验操作。

四、考试的形式与办法理论课内容为闭卷考试，题型灵活并注重考察理论联系实际的能力。

实验课内容采取实验报告和平时表现相结合的考核办法，注重综合素质与动手能力的考核。

总评成绩中，理论课考试成绩占，实验成绩占。

五、学时分配六、理论课教学大纲第一章绪论【目的要求】掌握：基因工程概念；基因工程技术的基本环节熟悉：基因工程如何改变生物性状了解：基因工程简史；基因工程的理论基础重点：基因工程概念；基因工程技术的基本环节难点：（无）自学：基因工程简史【授课学时】学时【教学内容】第一节基因工程的定义第二节基因工程简史第三节基因工程技术的基本环节第四节基因工程改变生物性状第五节基因工程的理论基础第二章基因工程中常用的工具酶【目的要求】掌握：、限制性核酸内切酶的定义，细菌限制与修饰系统包括的酶种类及作用。

、基因工程中常用的限制性核酸内切酶的类型，型限制性核酸内切酶的识别及切割特性。

熟悉：、连接酶的定义及作用。

、分子的体外连接。

、聚合酶及酶的特性与用途。

、各种酶对核酸探针的标记方法了解：、聚合酶作用、末端脱氧核苷酰转移酶作用、核酸酶作用、多聚核苷酸激酶自学：、核酸酶 3L、外切核酸酶重点：限制性核酸内切酶定义，特性及在基因工程中的应用。

难点：各种基因工程中常用工具酶的作用。

【授课学时】学时【教学内容】第一节限制性核酸内切酶与分子的体外切割一、限制性核酸内切酶的制备方法二、限制性核酸内切酶的分类和命名三、型限制性核酸内切酶的基本特性四、影响限制性核酸内切酶活性的因素第二节连接酶和分子的体外连接一、连接酶二、分子的体外连接第三节其他工具酶一、大肠杆菌聚合酶二、聚合酶大片段三、聚合酶四、逆转录酶五、末端脱氧核苷酰转移酶六、多核苷酸激酶第三章基因克隆载体【目的要求】掌握：、载体，质粒的概念。

、克隆载体必须满足哪些条件。

熟悉：、原核表达载体需要的基本元件。

2、λ噬菌体载体分类及用途。

3、载体所能承载的外源片段大小及用途。

了解：、噬菌体载体结构特点及复制特点。

、黏粒载体的特点。

自学：、衍生质粒的组建。

、真核细胞的克隆载体表达载体。

重点：克隆载体需要的基本条件。

难点：各类载体的特点及承载外源片段大小及用途。

【授课学时】学时【教学内容】第一节质粒载体一、质粒的基本特性二、质粒的分离纯化方法三、大肠杆菌的质粒载体（质粒载体）第二节噬菌体载体一、噬菌体的一般生物学特性二、λ噬菌体载体三、黏性质粒四、单链噬菌体载体第四章目的基因的分离和克隆【目的要求】掌握：、目的基因的定义。

、基因组文库，文库，差示文库的定义。

、构建文库筛选目的基因的方法。

熟悉：、人工合成法合成目的基因的方法。

、构建基因组文库筛选目的基因。

了解：、构建差示文库筛选目的基因。

、差异显示法获得目的基因。

、质粒的分离纯化。

、获得目的基因方法的选择。

重点：构建文库筛选目的基因难点：基因组文库的构建；差示文库筛选目的基因；差异显示法获得目的基因。

【授课学时】学时【教学内容】第一节目的基因的获得一、基因的合成二、建立基因组文库三、构建文库筛选目的基因第二节获得目的基因方法的选择一、根据获得目的基因的研究目的选择方法二、根据目的基因本身特点选择方法三、根据实验室设备条件选择方法第三节目的基因重组体的构建一、质粒的分离纯化二、目的基因与载体的连接四、与蛋白质互作的免疫沉淀分析第五章重组导入宿主细胞与转化子的筛选【目的要求】掌握：、转化、转导、转染、感受态细胞的概念；、转化子的常用筛选及鉴定的常用方法。

熟悉：、感受态细菌的制备原理、双脱氧链的末端终止法测定目的基因序列的基本原理了解：、重组体导入受体细胞的原理与方法重点：转化子的筛选及鉴定的方法和原理【授课学时】学时【教学内容】第一节重组向宿主细胞的导入一、转化二、通过接合作用传递质粒三、通过转染／转导作用传递遗传物质第二节转化子的筛选与鉴定一、利用遗传标志的表型特征筛选二、根据重组子的结构特征筛选三、目的基因表达的鉴定第三节目的基因序列测定一、目的基因序列测定的意义二、目的基因测序方法第六章外源基因在大肠杆菌中的表达调控【目的要求】掌握：、基因表达、启动子、序列、增强子的概念、基因表达调控元件的种类及作用特点熟悉：、影响外源基因表达的主要因素、提高外源基因在真核生物中表达的基本原则了解：、基因表达的基本条件2、原核表达载体的构建及常见类型重点：、基因表达调控元件的种类及作用特点2、提高外源基因在原核生物中表达的策略难点：真核基因在原核细胞中表达及调控【授课学时】学时【教学内容】第一节基因表达的概述和基本条件一、基因表达的基本概念二、基因表达的基本条件三、真核基因在原核细胞中表达及调控第二节在大肠杆菌中影响外源基因表达的因素一、启动子结构对表达效率的影响二、表达载体的选择三、外源基因（）中密码子的选用四、的一级结构与基因表达五、的二级结构对翻译起始的影响六、稳定性的影响七、转录终止去对外源基因表达效率的影响八、转录后的若干因素与基因表达的关系九、宿主选择对表达的影响十、培养条件的控制对表达效率的影响第七章外源基因在真核细胞中表达及调控【目的要求】掌握：、顺式作用元件、反式作用因子、增强子、锌指结构的基本概念；、真核细胞表达及调控元件。

熟悉：、真核生物基因表达的特点及优势、真核表达载体必备的条件、哺乳动物细胞表达系统的选择标记基因的应用原理了解：、真核细胞表达系统的载体种类及特点、提高外源基因在真核生物中表达的策略难点：真核基因表达及调控【授课学时】学时【教学内容】第一节真核生物基因表达的调控一、真核生物基因表达的调控二、真核细胞表达及调控元件第二节哺乳动物细胞表达系统的选择标记基因一、胸苷激酶基因选择标记二、二氢叶酸还原酶基因选择标记三、新霉素抗性基因选择标记四、氯霉素乙酰转移酶基因选择标记五、黄嘌呤鸟嘌呤转移酶（）基因选择标记第三节真核细胞表达系统的载体种类一、载体的类型二、几种常用的真核表达载体第八章基因突变【目的要求】掌握：、点突变；同义突变；错义突变；无义突变的定义。

、寡核苷酸引物诱变技术的原理及过程。

、定点诱变的原理熟悉：、基因突变的类型、硫代磷酸的核苷酸诱变法及大引物诱变法的原理。

了解：基因突变的原理及类别。

自学：点突变技术的应用重点：、寡核苷酸引物诱变技术的原理及过程。

、硫代磷酸的核苷酸诱变法及大引物诱变法的原理。

难点：定点突变的原理及方法。

【授课学时】学时【教学内容】第一节基因突变的基本概念第二节基因突变的分类一、点突变二、碱基插入突变三、碱基缺失突变第三节随机突变一、限制性内切酶法二、接头插入法三、系列缺失法四、核苷酸随机取代法第四节的定位诱变及点突变技术一、区域随机诱变二、基因的点突变技术三、点突变技术的应用第十一章基因工程疫苗的研发与开发【目的要求】掌握：基因工程疫苗研发的途径和各类疫苗的基本概念。

熟悉：基因工程疫苗开发原则了解：基因重组疫苗和核酸疫苗的种类和功能自学：基因重组疫苗的研究进展。

重点：各类疫苗的概念【授课学时】学时【教学内容】一、基因重组表达的抗原疫苗二、核酸疫苗三、基因重组疫苗的研究进展第十二章基因工程抗体与导向药物【目的要求】掌握：、人源化单抗的抗体组合文库技术。

、噬菌体表面呈现技术和阳性克隆熟悉：不同基因工程抗体的特性和功能了解：基因抗体的表达。

自学：基因工程的导向生物治疗。

【授课学时】学时【教学内容】一、抗体的基因结构和重排二、基因工程抗体的构建和类型三、基因抗体的表达四、导向药物五、基因工程的导向生物治疗第十三章基因治疗【目的要求】掌握：、基因治疗的概念。

、基因治疗的策略。

、基因治疗的临床应用。

、肿瘤的基因治疗方法。

熟悉：基因导入靶细胞的方法及相关技术了解：基因治疗的原则。

自学：基因治疗的问题与前景；裂解型（）载体用于脑肿瘤的基因治疗。

【授课学时】学时【教学内容】一、基因治疗的概念及遵循原则二、基因治疗的程序三、基因治疗的策略四、基因治疗的临床应用五、基因治疗的问题与前景六、裂解型（）载体用于脑肿瘤的基因治疗第十四章转基因动物和动物克隆【目的要求】掌握：、转基因动物和动物克隆的概念；、胚胎干细胞和基因敲除小鼠模型的原理及应用价值。

熟悉：转基因动物和动物克隆的方法了解：转基因动物和动物克隆的医学价值自学：抗感染动物【授课学时】学时【教学内容】一、转基因动物二、转基因的“动物药厂”三、抗感染动物四、转基因动物技术路线中的转基因胚胎干细胞五、基因敲除的小鼠模型六、克隆羊和动物克隆。