课程名称：基因工程                                              
课程代码：0779
第一部分 课程性质与自考本科目标
一、课程性质与特点
    基因工程是高等教育自学考试生物技术专业的一门必修的专业课程。本课程的学习对全面掌握生物技术领域各学科的知识和综合利用这些知识解决实际工作中的一些理论和实际问题具有重要作用，它是生命科学中一门重要的现代生物技术课程。
    本课程重点讨论原核生物中基因工程使用的各种工具酶，载体，克隆目的基因采用的方法和技巧，以及目的基因的检出和目的产物的获得，通过学习使考生对基因工程的全过程有系统、明确的认识，达到熟悉、理解并掌握基因工程的原理，基本内容和操作方法，为解决实际工作中的问题打下良好的基础。
二、课程目标与基本要求
    本课程的目标和任务是使学生通过本课程的学习，进行有关基因工程基本原理，基本知识和基本技能的考察和训练，并了解基因工程的现代进展，为以后的工作打下良好的基础。
    课程基本要求如下：
1、掌握基因工程的概念，特点，发生，发展，以及在工农医方面的应用；
2、了解基因工程操作的安全措施；
3、掌握基因工程中各种工具酶的特点，应用；
4、掌握基因克隆质粒载体的分离，纯化，特点和载体构建；
5、噬菌体载体的生物学特性和载体构建；
6、基因文库的构建；
7、目的基因的检出；
8、目的基因在E.coli中的表达；
9、PCR技术和定点诱变。
三、与本专业其他课程的关系
    本课程在生物技术专业的教学计划中被列为专业课，它是在生物化学，微生物学等课程基础上开设的。本课程的学习对全面掌握生物技术领域各专业基础课的知识和内容具有重要促进作用。
第二部分  考核内容与考核目标
第一章  概论
一、学习目的与要求。
    通过本章学习，了解基因工程特点，产生的历史背景，以及在工业、农业、医学领域的应用。
二、考核知识点与考核目标
基因工程特点，产生的历史背景，以及在工业、农业、医学领域的应用。（次重点）
识记：基因工程的概念。
理解：基因工程的特点、诞生、发展和应用。
应用：基因工程的广泛应用和美好前景。

第二章  安全问题
一、学习目的与要求
    通过本章学习，理解基因工程操作需在不同防护条件下进行，并了解安全防护的级别。
二、考核知识点与考核目标
安全问题（一般）
识记：基因工程安全防护原则和级别。
    理解：防护措施的重要性。
    应用：不同实验应在不同防护条件下进行。

第三章  DNA分子的酶切和连接
一、学习目的与要求
    通过本章的学习，熟悉基因工程中所使用的各种工具酶，并能在实际操作中运用它们。
二、考核知识点与考核目标
（一）限制性核酸内切酶（简称限制酶或内切酶）（重点）
      识记：限制—修饰作用，内切酶，修饰酶，靶子序列，同裂酶，内切酶的分类，命名等概念。
      理解：基因工程使用的限制性核酸内切酶的种类、特点、识别序列、限制片断末端的种类。
      应用：能够熟练运用这些酶。
（二）连接酶（重点）
      识记：连接酶的概念，特点。
      理解：连接酶作用机制，性质。
      应用：利用连接酶将片断连接起来。
（三）连接末端修饰（次重点）
      识记：各种其他类型的工具酶。
      理解：其它工具酶的作用特点，连接末端修饰技巧。
      应用：能够运用这些酶完成各种片断的末端修饰。
（四）cDNA克隆（重点）
      识记：定义，反转录酶，核酸酶，mRNA特点。
      理解：同源多聚体加尾的优越性。
      应用：完成全长cDNA克隆。

第四章  作为克隆载体的质粒
一、学习目的与要求
    通过本章的学习，了解原核生物中作为载体的质粒的性质、分离、纯化，酶切位点以及理想载体的构建。
二、考核知识点与考核目标
（一）质粒的性质，结构，选择标记，酶切位点，复制起始区，启动子（重点）
      识记：质粒的定义，质粒的特点。
      理解：作为载体应具备的条件。
      应用：以质粒为载体克隆一个目的基因片断。
（二）质粒的分离，纯化和酶切，目的基因克隆和理想质粒的构建（重点）
      识记：熟悉质粒分离，纯化，鉴定的过程。
      理解：质粒的应用范围。
应用：新质粒载体的构建

第五章  噬菌体和Cosmid载体
一、学习目的与要求
    通过本章的学习，熟悉Lambda噬菌体的生物学，DNA的结构和功能，用它构建基因工程载体以及单链DNA噬菌体载体 。
二、考核知识点与考核目标
（一）Lambda DNA噬菌体（重点）
      识记: 了解Lambda 噬菌体的生物学, DNA的结构和功能以及构建载体的原理。
      理解: 用Lambda DNA构建载体(包括Cosmid和Phasmid 载体)。
      应用: 噬菌体DNA 的转染,包装(转导)以及重组DNA的筛选。
（二）单链DNA噬菌体载体（重点）
      识记: M13噬菌体生物学特性。
      理解: 构建载体的优越性。
      应用: 用单链DNA噬菌体载体克隆目的基因。

第六章  基因文库和cDNA克隆
一、学习目的与要求
    本章的目的是使学生掌握基因文库的构建原理和如何构建基因文库,同时掌握构建真核生物cDNA文库的原理和方法。
二、考核知识点与考核目标
（一）基因文库构建（重点）
      识记: 基因文库概念,构建基因文库的意义。
      理解: 构建基因文库的方法以及远距离基因的分析。
      应用: 以质粒或噬菌体为载体构建基因文库。
（二）cDNA文库构建（重点）
      识记: cDNA文库概念,目的,意义。
      理解: 构建cDNA文库原理和方法。
      应用: 构建不同丰度的mRNA cDNA文库。

第七章  重组体选择和筛选
一、学习目的与要求
    通过本章的学习,使学生了解从成千上万克隆中筛选目的克隆的原理和方法。
二、考核知识点与考核目标
重组体选择和筛选 (重点)
    识记: 遗传学方法、免疫化学方法、核酸杂交方法、核酸—蛋白结合方法检出目的克隆的原理。
    理解：熟悉掌握各种检测方法的具体操作。
    应用：从基因文库或克隆过程中选择适当的方法检出目的基因。

第八章  目的基因在E.coli中表达
一、学习目的与要求
    通过本章的学习，使学生了解目的基因的表达是通过转录、翻译、翻译后加工和蛋白定位来实现的。每一过程的影响因素都直接影响基因的表达。另外，受菌体的生长状况和载体的稳定性都直接影响基因表达的产量。
二、考核知识点与考核目标
目的基因在E.coli中表达（重点）
识记：基因表达调控的原理以及工程菌株的培养。
    理解：构建工程菌株的原理和方法。
    应用：构建高表达工程菌株。

第九章  PCR技术与定点诱变
一、学习目的与要求
    通过本章的学习，了解PCR技术和定点诱变的原理以及具体操作方法，便于实践中运用。
二、考核知识点与考核目标
（一）PCR技术（重点）
      识记：PCR技术的原理。
      理解：PCR引物的设计，扩增的条件和方法。
      应用：扩增并克隆一个目的基因片段。
（二）定点诱变技术（重点）
      识记：定点诱变的原理。
      理解：引物设计，PCR扩增，片段制备。
      应用：将一个基因片段进行定点诱变，克隆片段，转入受体菌，筛选定点诱变后的突变型。
第三部分  有关说明与实施要求
一、考核目标的能力层次表述
    本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定考生应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：
    识记：熟悉有关的名词、概念、知识的含义，并正确认识和表述，是低层次的要求。
    理解：在识记的基础上，全面把握基本概念、基本原理、基本方法，掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。
    应用：在理解的基础上，运用基本概念、基本原理、基本方法分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、指定教材
    《基因工程原理》（上册，节选）  吴乃虎  科学出版社  1998年版

三、自学方法指导
1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。
3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好读书笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。
4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

四、对社会助学的要求
1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。
3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。
4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通”的方法。
5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出问题，不要有问即答，要积极启发引导。
6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。
7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。
8、助学学时：本课程共5学分，总课时90学时，助学课时分配如下：
章  次 内  容 学  时
第一章 概论 7
第二章 安全问题 3
第三章 DNA分子的酶切和连接 15
第四章 作为克隆载体的质粒 15
第五章 噬菌体和Cosmid载体 10
第六章 基因文库和Cdna克隆 10
第七章 重组提选择和筛选 10
第八章 目的基因在E.coli中的表达 10
第九章 PCR技术与定点诱变 10
总  计 90

五、关于命题考试的若干规定
1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖率到章，适当突出重点。
2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：“识记”为30%、“理解”为40%、“应用”为30%。
3、试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为2：3：3：2。
4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点占25%，一般占10%。
5、试题类型一般分为：单项选择题、填空题、判断改正题、名词解释、简答题、应用题等。
6、考试采用闭卷笔试，考试时间150分钟，采用百分制评分，60分合格。

六、题型示例
（一）单项选择题
      1、蛋白质分泌由（      ）介导。
         A. S-D序列    B. 前导序列    C. 合适的启动子    D. par序列
（二）填空题
      1、基因操作中，物理防护的级别分为P1、P2             和              。
（三）判断改正题
      1、在基因文库构建中，克隆片段越小，文库包含的菌落数越少。（    ）
（四）名词解释
      1、基因工程
      2、限制性核酸内切酶
（五）简答题
      1、单链噬菌体作为载体的优点是什么？
      2、理想质粒载体应具备什么条件？
（六）应用题
      1、以pUC18(有结构图)质粒为载体（给定酶切位点），用PCR方法扩增α-淀粉酶基因（给定一对引物和模板DNA），构建含α-淀粉酶基因的重组质粒，并选择重租子。
      2、以EMBL3为载体，构建枯草芽孢杆菌基因自考本科文库（给定各种工具酶，其他条件任意选择）。