课程名称：基因工程

　　英文：genetic engineering

　　课程简介：

　　基因工程（gene engineering），是在分子生物学、分子遗传学、生物化学、微生物学等学科综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般来说，基因工程是指在基因水平上的遗传工程，是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。基因工程作为一种技术，已经与生物科学、医、农密切融合，成为这些领域非常重要的技术和基本知识。因此学习和掌握基因工程的基本理论和实验技术是许多专业领域的需要。

　　本课程主要介绍基因工程的基本原理，并围绕分子克隆技术，介绍分子克隆载体的构建、特点与应用； 各类基因文库的构建、目的基因的分离与鉴定；克隆基因的表达与调控以及真核基因在大肠杆菌中表达的原理及方法，蛋白质产物的分离分析、重组基因药物等重要知识。重组DNA技术在临床医学领域的实际应用。本课讲授采取理论与实例相结合的方法，以使学生掌握基因工程的基本原理和技术，为学生在课题研究中解决实际问题奠定基础。

　　教学大纲

　　一、开课单位：基础医学院/生化与分子生物学系

　　二、授课对象：硕士研究生

　　三、总学时数：40学时，理论授课40 学时

　　四、教学方式：讲授、辅导、讨论

　　五、考试方式：实验设计

　　六、教材和/或主要参考书目：《基因工程原理》吴乃虎主编

　　七、教学目的和要求：

　　掌握基因工程的基本原理和技术，培养学生科学研究的能力和创造性思维的能力，为学生在课题研究中解决实际问题奠定基础。

　　八、教学主要内容：

　　第一章 基因与基因工程（1学时）

　　第一节 基因研究的发展

　　第二节 基因的现代概念

　　第三节 基因工程的诞生及其主要的研究内容

　　第二章 基因操作的主要技术原理（8学时）

　　第一节 核酸的凝胶电泳

　　第二节 核酸分子杂交

　　第三节 细菌转化

　　第四节 DNA核苷酸序列分析

　　第五节 基因的化学合成

　　第六节 基因定点诱变

　　第七节 基因扩增

　　第八节 研究DNA与蛋白质相互作用的方法

　　第三章 基因克隆的酶学基础（4学时）

　　第一节 核酸内切限制酶与DNA分子的体外切割

　　第二节 DNA连接酶与DNA分子体外连接

　　第三节 DNA聚合酶

　　第四节 DNA及RNA的修饰酶

　　第五节 核酸外切酶

　　第六节 单链核酸内切酶

　　第四章 基因克隆的质粒载体（4学时）

　　第一节 质粒的一般生物学特性

　　第二节 质粒DNA的复制与拷贝数的控制

　　第三节 质粒DNA的分离与纯化

　　第四节 质粒载体的构建及类型

　　第五节 重要的大肠杆菌质粒载体

　　第六节 质粒载体的稳定性问题

　　第五章 噬菌体载体和柯斯载体（3学时）

　　第一节 噬菌体的一般生物学特性

　　第二节 λ噬菌体载体

　　第三节 柯斯质粒载体

　　第四节 单链DNA噬菌体载体

　　第五节 噬菌粒载体

　　第六章 基因的分离与鉴定（3学时）

　　第一节 DNA克隆片段的产生与分离

　　第二节 重组体DNA分子的构建及导入受体细胞

　　第三节 基因克隆的实验方案

　　第四节 克隆基因的分离

　　第五节 重组体分子的选择与鉴定

　　第七章 基因的表达与调节（8学时）

　　第一节 概述

　　第二节 原核基因的表达与调节

　　第三节 真核基因组及基因的结构

　　第四节 真核基因的转录与调节

　　第五节 转录因子的结构与功能

　　第八章 真核基因在大肠杆菌中的表达（4学时）

　　第一节 真核基因的大肠杆菌表达体系

　　第二节 大肠杆菌的表达载体

　　第三节 克隆的真核基因在大肠杆菌细胞中的表达

　　第四节 影响克隆基因在大肠杆菌中表达效率的因素

　　第九章 重组DNA与医学研究和药品制造（5学时）

　　第一节 癌症研究

　　第二节 爱滋病研究

　　第三节 遗传性疾病的基因诊断与治疗

　　第四节 DNA疫苗

　　第五节 基因工程药物