基因工程
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课程评价
spContent=基因工程自诞生以来,已在生物制药、人类疾病治疗、现代农业、环境污染治理以及传统生物技术改造等方面取得了巨大成就,对人类的健康以及生产、生活产生了巨大影响。河南师范大学优秀教师陈建军副教授将带领教学团队骨干成员,和学习者一起去经历这充满神秘而且富有挑战的基因革命。
—— 课程团队
课程概述


课程建设基础:

     基因工程诞生于20世纪70年代初期,自诞生以来,在短短的30多年间已经取得了许多令世人瞩目的成就,成为当代生命科学研究领域中最具生命力、最引人关注的前沿学科之一,因而,《基因工程》目前已成为现代分子生物学技术学的核心内容,是生物类专业的核心专业课程。我校自1999起为生物科学、生物技术和水产养殖专业的本科及研究生学生开设本课程,距今已有近20年的历史。至开课以来,在常重杰教授、杜启艳教授等老教师带领下,我校基因工程学科得到了较快发展。目前已建立了由2名教授、4名副教授和1名讲师组成的基因工程学教学团队。


课程设计:

   本课程共分十二章。通过本课程的学习,使学生掌握人工改造生物遗传特性的基本特征与关键技术,掌握基因工程的常用载体、工具酶与宿主细胞的结构与功能特征,而众多教学案例、教学动画等多媒体教学手段的应用,使学生深入理解基因工程在现代生物学的理论研究与生产实践的广大作用的同时,也深入理解了基因工程学知识构成的逻辑体系,激发学生学习兴趣,学会科学研究的基本思路、方法和技术,培养学生严谨的科研作风和发现问题、分析问题、解决问题的能力。

 

教学设计与方法:

     基于有效教学的基本规律,本课程将围绕章节知识点教学目标,密切联系日常生活实际、结合公众对基因工程改造生物遗传特性的关注,以典型转基因生物为案例,结合形象的动画,以简洁、直观的方式阐述基因工程中复杂而繁琐的实验原理与操作过程,使学生便于理解并掌握它们。课程设计将以视频教学为主,结合具体案例,配以Flash动画等形象具体的教学手段开展教学,力求做到教学内容的科学性、知识性、趣味性的完美结合,提高学生的学习兴趣,实现有效的高质量教学效果。

 

教学目标:

   通过精品在线开放课程建设,将进一步提高学生对本课程的学习兴趣、增强学生学习本课程的积极性,提高有效教学的效果,提升学生理论联系实际、分析和解决日常实际问题的能力,提升学生向公众传播通俗易懂、科学实用健康知识和技能的能力,增强学生就业和继续深造的竞争力。

授课目标

本课程设置的目的就是引导生物技术专业和生物工程专业的同学进入神秘的基因工程领域,了解基因工程的基本理论,掌握其基本技术,了解基因工程技术在各领域的技术成就,为今后从事相关工作打下坚实的基础。

课程大纲

1. 绪论

第一章单元测验

1.1 基因工程的概念和诞生的基础

1.2 基因工程诞生的经典实验

1.3 基因工程的安全性

第一章练习题

2.  基因工程基本技术原理

2.3 PCR基本技术

2.5 DNA序列分析

2.2 分子杂交技术

2.4 常见的PCR技术及其应用

2.1 凝胶电泳技术

第二章单元测验

第二章课后作业

3. 基因工程的工具酶

3.2 限制性内切酶

3.1DNA合成酶

3.4 核酸酶和修饰酶类

3.3 连接酶

第三章课后作业

第三章单元测验

4. 基因工程的克隆载体

4.1 质粒载体

4.3 其他载体

4.2 λ噬菌体载体和粘粒

第四章单元测验

第四章课后作业

5. 目的基因的获取与改造

5.4  基因的定点诱变

5.3 cDNA文库

5.1 DNA的人工合成

5.2  基因组文库

第五章课后作业

第五章单元检测

6. 外源基因的原核表达系统

6.1 原核表达系统的特点

6.2 大肠杆菌表达系统

6.4 利用原核细胞生产真核蛋白的实例

6.3 提高外源基因表达的措施

第六章课后作业

第六章单元测验

7. 外源基因的真核表达系统

7.2 酵母表达系统的特点和载体

7.3 酵母表达系统和应用

7.5 哺乳动物表达系统载体与受体细胞

7.1真核生物基因的结构和表达特点

7.6 哺乳动物细胞表达系统的应用

7.4 杆状病毒与昆虫细胞表达系统

第七章单元测验

第七章课后作业

9. 转基因植物

9.2 基因转化技术之——基因枪技术

第九章课后作业

第九章单元测验

10. 人类疾病的基因治疗

10.2 基因治疗的载体和转化

10.4 基因治疗的应用2——单基因遗传病的基因治疗

10.1 基因治疗的概念简史策略和步骤

10.3 基因治疗的应用1——癌症的基因治疗

第十章练习题

第十章单元测试

11. 现代基因工程技术

11.2基因编辑2

11.5第二代测序技术3——Illumina测序技术原理

11.1基因编辑1

11.3第二代测序技术1——Roche-454测序技术

11.4第二代测序技术2——ABI Solid 4测序技术

11.6第三代测序技术

预备知识

由于《基因工程》为生物类专业的核心专业课程,需要预修《细胞生物学》、《生物化学》、《遗传学》等基础课程,因而一般在第三学年开设。

   

证书要求

    本课程采用百分制,通过视频学习后,完成测试、讨论、作业及考试,即可获得主讲教师签名颁发的合格或优秀证书,总成绩构成如下:    

课后作业         15/100

课内讨论         15/100

单元测验         20/100

期末考试         50/100

    总成绩60-84分获得合格证书,85-100分获优秀证书。

参考资料

    本课程所用教材为 《基因工程》,常重杰,科学出版社。