基因工程为生物工程专业的专业核心课程之一。本课程主要介绍基因操作的主要技术原理，基因操作的工具酶，克隆载体，目的基因的分离方法，重组体的构建及导入，克隆基因的表达与检测，基因工程研究进展，存在问题及新策略等内容，使学生具备基因工程方面的基本知识和掌握基因工程基本的操作技术。

本课程成绩由平时成绩和期末成绩组成。其中平时成绩包括课堂参与情况、课堂纪律及学习态度、回答问题、作业完成情况等，占比50%；期末考核成绩占比50%。

总评成绩=平时成绩*50%+期末考核成绩*50%

微生物学、生物化学和分子生物学的相关内容。

大纲内容与基本要求

第一章  基因工程概述

第一节  基因工程的概念与基本流程

    1.基因工程的概念

    2.基因工程的基本流程

第二节  基因工程的发展简史

    1.基因工程诞生的背景

    2.基因工程的诞生

    3.基因工程的发展

第三节  基因工程的研究意义和应用

    1.基因工程在基因功能研究中的应用

    2.基因工程在工业领域的应用

    3.基因工程在农业领域的应用

    4.基因工程在医药领域的应用

教学要求：

1.了解基因工程诞生的过程，基因工程的成就，基因工程安全性的问题。

2.熟练掌握定义，基因工程研究包括的主要内容或步骤。

第二章  基因工程的工具酶和载体

第一节  工具酶

    1.限制性核酸内切酶

    2.DNA连接酶

    3.DNA聚合酶类

    4.碱性磷酸酶

    5.末端脱氧核苷酸转移酶

    6.其他工具酶

第二节  克隆载体

    1.质粒载体

    2.噬菌体载体

    3.黏粒载体

    4.人工微小染色体

第三节  表达载体

    1.原核细胞表达载体

    2.真核细胞表达载体

教学要求：

1.掌握限制性核酸内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶、逆转录酶的基本特性。

2.熟悉各种载体一般生物学特性;学会看懂质粒图，掌握各种载体的用途。

3.熟悉原核表达系统，了解融合蛋白表达系统和真核质粒表达系统。

第三章  目的基因的制备和鉴定

第一节  从基因文库获取目的基因

    1.基因组文库的构建与筛选

    2.cDNA文库的构建与筛选

第二节  从GENEBANK基因组数据库获取目的基因

    1.基因组数据库

    2.计算机克隆目的基因

第三节  PCR获取与扩增目的基因

    1.常规PCR

    2.反向PCR

    3.反转录PCR

    4.实时荧光定量PCR

    5.RACE-PCR

    6.多重PCR

    7.原位PCR

第四节  重组载体的构建与转化

    1.受体细胞的种类

    2.目的基因与载体的连接

    3.重组体向宿主细胞的导入

第五节  目的基因的鉴定

    1.遗传表型检测

    2.酶切电泳检测

    3.核酸分子杂交

    4.PCR鉴定

    5.DNA序列鉴定

教学要求：

1.掌握基因组文库和cDNA文库的概念和构建过程。

2.熟悉基因组数据库和计算机克隆的概念。

3.掌握PCR技术的原理和目的基因制备方法。

4.掌握目的基因与载体的连接方法及重组DNA分子向宿主细胞的转化方法。

5.熟悉阳性转化子中目的基因鉴定的各种方法及原理。

第四章  基因工程在基因功能研究中的应用

第一节  基因的表达谱研究技术

    1.胚胎原位杂交技术

    2.胚胎抗体染色技术

    3.基因芯片技术

    4.蛋白质组学技术

第二节  基因的突变研究技术

    1.化学诱变

    2.转座子全基因组诱变

第三节  基因敲除和基因敲减技术

    1.基因敲除技术

    2.RNA干扰技术

    3.Morpholino寡核苷酸技术

第四节  基因的相互作用研究技术

    1.酵母双杂交系统

    2.免疫共沉淀技术

教学要求：

1.掌握基因芯片技术的概念、方法和原理；了解转座子诱变技术的方法和用途。

2.熟悉基因敲除和RNA干扰技术的相关概念和原理。

3.了解酵母双杂交系统和免疫共沉淀技术的用途。

第五章  转基因植物

第一节  植物的转基因技术

    1.植物表达载体的选择

    2.植物转化的受体系统

    3.外源基因导入植物的方法

第二节  转基因植物的筛选与检测

    1.报告基因

    2.分子生物学检测方法

第三节  转基因植物研究和生产现状

    1.抗除草剂转基因作物

    2.抗虫转基因作物

    3.提高作物产量和品质的转基因作物

    4.其他转基因作物

    5.植物生物反应器

第四节  转基因植物的安全性

教学要求：

1.熟悉转基因植物的方法，掌握Ti质粒介导转基因植物制备的技术流程。

2.了解转基因植物目前研究和生产现状及进展。

第六章  转基因动物

第一节  动物转基因技术

    1.显微注射法

    2.逆转录病毒法

    3.胚胎干细胞法

    4.体细胞核移植法

第二节  转基因动物的筛选与检测

    1.报告基因

    2.分子生物学检测方法

第三节  转基因动物的现状与应用

    1.转基因动物的现状

    2.转基因动物在基因功能研究中的应用

    3.转基因技术在动物育种中的应用

    4.转基因动物在医学研究中的应用

    5.动物器官反应器

教学要求：

1.熟悉转基因动物的常用技术。

2.了解动物器官反应器的用途及意义。

第七章  基因治疗 

第一节  基因治疗的概念与发展

    1.基因治疗的途径与策略

    2.基因治疗的基本程序

    3.基因治疗的现状与展望

第二节  基因治疗的载体

    1.逆转录病毒载体

    2.腺病毒载体

    3.腺伴随病毒载体

    4.非病毒载体

第三节  重要疾病的基因治疗

    1.遗传病的基因治疗

    2.肿瘤的基因治疗

    3.艾滋病的基因治疗

教学要求：

1.掌握基因治疗的概念和策略。

2.熟悉几种基因治疗的载体，如逆转录病毒载体，腺病毒载体和腺伴随病毒载体。

第八章 基因工程药物

第一节  基因工程药物的发展概况

第二节  几种重要基因工程药物研发概况

教学要求：

1.了解基因工程药物的发展历程。

2.熟悉几种重要基因工程药物的功能。

[1] 袁婺洲.基因工程.北京：化学工业出版社,2010

[2] 朱旭芬，吴敏，向太和.基因工程.北京：高等教育出版社,2014

[3] 吴乃虎.基因工程原理（上下册）.北京：科学出版社,2001

[4] 王关林,方宏筠.植物基因工程.北京：科学出版社,2009

[5] 范桂枝.基因工程原理与技术.北京：化学工业出版社,2015

[6] J.萨姆布鲁克，D.W拉塞尔著,黄培堂译.分子克隆实验指南.第三版.北京：科学出版社,2002