《基因工程》教学大纲 课程名称（中文/英文）：基因工程(Genetic Engineering) 课程编号：1807127 学分：2 学时：总学时32讲授学时：32 开设学期：第7学期 授课对象：食品科学与工程专业 课程级别： 课程负贵人：孙晓红 一、课程性质与目的 基因工程是生物工程的核心技术，这项技术的广泛应用必将导致人类社会的一次重大变革。 本课程以微生物学、生物化学、分子生物学为基础，重点论述基因工程的基本原理及其单元操作 内容涉及DA重组技术、分子克隆技术、外源基因的稳定高效表达技术、国内外与转基因食品相 关的法律法规等，以拓宽学生生命科学的知识面，能了解基因工程产品的生产及相关的国内外政 策，为以后熟练驾取这项技术服务于科学研究及国民经济打下坚实的基础。 二、课程简介 本课程主要讲授与基因工程的主要环节相关的知识，以基本原理、操作技术为支撑，将基本教 学内容分为基因工程的载体、基因工程所需的条件、基因的分离与化学合成、外源基因的导入和转 化子的筛选、克隆基因的表达及分离纯化等。通过全面的讲授，使学生掌握基因工程的基本知识和 基本技术，为进一步学习其他生物技术莫定基础。 三、教学内容 第一章绪论(3学时) 主要内容：重点介绍基因工程的概念、主要环节、发展历史及其在生产实践中的应用。 学习要求：掌握基因工程概念，了解基因工程的发展历史及在生产实践的应用。 第二章基因工程工具麝(6学时) 主要内容：重点介绍用于核酸操作的工具酶种类，工具酶的功能。、用于基因工程的载体和用于 基因转移的受体菌或细胞。 学习要求：掌握核酸内切酶的功能和基因工程中常用的载体，了解用于基因转移的受体细胞种 类。 .36-
- 36 - 《基因工程》教学大纲 《基因工程》教学大纲 《基因工程》教学大纲 《基因工程》教学大纲 课程名称（中文/英文）：基因工程(Genetic Engineering) 课程编号：1807127 学 分：2 学 时：总学时 32 讲授学时：32 开设学期：第 7 学期 授课对象：食品科学与工程专业 课程级别： 课程负责人：孙晓红 一、课程性质与目的 基因工程是生物工程的核心技术，这项技术的广泛应用必将导致人类社会的一次重大变革。 本课程以微生物学、生物化学、分子生物学为基础，重点论述基因工程的基本原理及其单元操作， 内容涉及 DNA 重组技术、分子克隆技术、外源基因的稳定高效表达技术、国内外与转基因食品相 关的法律法规等，以拓宽学生生命科学的知识面，能了解基因工程产品的生产及相关的国内外政 策，为以后熟练驾驭这项技术服务于科学研究及国民经济打下坚实的基础。 二、课程简介 本课程主要讲授与基因工程的主要环节相关的知识，以基本原理、操作技术为支撑，将基本教 学内容分为基因工程的载体、基因工程所需的条件、基因的分离与化学合成、外源基因的导入和转 化子的筛选、克隆基因的表达及分离纯化等。通过全面的讲授，使学生掌握基因工程的基本知识和 基本技术，为进一步学习其他生物技术奠定基础。 三、教学内容 第一章 绪论（3 学时） 主要内容：重点介绍基因工程的概念、主要环节、发展历史及其在生产实践中的应用。 学习要求：掌握基因工程概念，了解基因工程的发展历史及在生产实践的应用。 第二章 基因工程工具酶（6 学时） 主要内容：重点介绍用于核酸操作的工具酶种类，工具酶的功能。、用于基因工程的载体和用于 基因转移的受体菌或细胞。 学习要求：掌握核酸内切酶的功能和基因工程中常用的载体，了解用于基因转移的受体细胞种 类
第三章基因工程载体(4学时) 主要内容：介绍用于基因工程的载体和用于基因转移的受体菌或细胞， 学习要求：掌握基因工程中常用的载体，了解用于基因转移的受体细胞种类。 第四章目的基因的分离与克隆(4学时) 主要内容：重点介绍原核与真核生物的基因分离方法 学习要求：掌握目的基因的分离方法。 第五章基因的体外重组和转化(4学时) 主要内容：重点介绍目的片断与载体的连接方式以及重组载体的转化方法。 学习要求：掌握DNA片断的体外连接方式以及重组载体的转化方法。 第大章重组子的筛选和鉴定(4学时) 主要内容：重点介绍重组子筛选和鉴定的方法 学习要求：掌握重组子饰选和鉴定的方法。 第七章克隆基因的表达及其产物的检测(4学时) 主要内容：重点介绍外源基因在原核和真核细胞中的表达过程和表达的调控，外源基因表达产 物的检测方法。 学习要求：了解外源基因在原核和真核细胞中的表达过程和表达的调控，外源基因表达产物的 检测方法 第八章基因工程安全与规范(3学时) 主要内容：重点介绍转基因技术的安全性及安全管理。 学习要求：了解转基因技术的成就和风险、转基因技术存在的争议以及基因工程的安全管理措 施。 四、教学基本要求 教师在课堂上应讲授基因工程的原理和技术，并详细讲授每章的重点、难点内容：讲授中应注 意理论联系实际，加深学生对有关概念、理论等内容的理解，并应采用多媒体辅助教学，加大课堂 授课的知识含量。 五、教学方法 本课程教学所采用启发式教学方法，使用电子幻灯片与录像片等现代化教学手段，课堂布置课 后习题等形式，进行课程教学。 考核方法以闭卷考试结合平时成绩进行评议。 -37-
- 37 - 第三章 基因工程载体（4 学时） 主要内容：介绍用于基因工程的载体和用于基因转移的受体菌或细胞。 学习要求：掌握基因工程中常用的载体，了解用于基因转移的受体细胞种类。 第四章 目的基因的分离与克隆（4 学时） 主要内容：重点介绍原核与真核生物的基因分离方法。 学习要求：掌握目的基因的分离方法。 第五章 基因的体外重组和转化（4 学时） 主要内容：重点介绍目的片断与载体的连接方式以及重组载体的转化方法。 学习要求：掌握 DNA 片断的体外连接方式以及重组载体的转化方法。 第六章 重组子的筛选和鉴定（4 学时） 主要内容：重点介绍重组子筛选和鉴定的方法 学习要求：掌握重组子筛选和鉴定的方法。 第七章 克隆基因的表达及其产物的检测（4 学时） 主要内容：重点介绍外源基因在原核和真核细胞中的表达过程和表达的调控，外源基因表达产 物的检测方法。 学习要求：了解外源基因在原核和真核细胞中的表达过程和表达的调控，外源基因表达产物的 检测方法。 第八章 基因工程安全与规范（3 学时） 主要内容：重点介绍转基因技术的安全性及安全管理。 学习要求：了解转基因技术的成就和风险、转基因技术存在的争议以及基因工程的安全管理措 施。 四、教学基本要求 教师在课堂上应讲授基因工程的原理和技术，并详细讲授每章的重点、难点内容；讲授中应注 意理论联系实际，加深学生对有关概念、理论等内容的理解，并应采用多媒体辅助教学，加大课堂 授课的知识含量。 五、教学方法 本课程教学所采用启发式教学方法，使用电子幻灯片与录像片等现代化教学手段，课堂布置课 后习题等形式，进行课程教学。 考核方法以闭卷考试结合平时成绩进行评议
六、参考教材和阅读书目 L.分子克隆实验指南(Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Sambrook,ctal.科学出版社，2000 (3nd Edition) 2.基因工程实验技术，彭秀玲等，湖南科学技术出版社，1998（第二版） 3.基因工程原理，吴乃虎，科学出版社，2001（第二版） 4.基因工程实验技术教程，盛小禹，复旦大学出版社1999（第二版， 七、本课程与其它课程的联系与分工 该课程适合在学完《生物化学》、《分子生物学》课程后学习。 主撰人：孙晓红 审核人：赵勇 分管教学院长：李燕 2011年6月14日 -38
- 38 - 六、参考教材和阅读书目 1．分子克隆实验指南（Molecular Cloning: A Laboratory Manual , Sambrook,et al. 科学出版社，2000 （3nd Edition） 2．基因工程实验技术，彭秀玲等，湖南科学技术出版社，1998（第二版） 3．基因工程原理，吴乃虎，科学出版社，2001（第二版） 4．基因工程实验技术教程， 盛小禹， 复旦大学出版社 1999（第二版） 七、本课程与其它课程的联系与分工 该课程适合在学完《生物化学》、《分子生物学》课程后学习。 主撰人：孙晓红 审核人：赵 勇 分管教学院长：李 燕 2011 年 6 月 14 日
《酶工程》教学大纲 课程名称（中文/英文）：酶工程(Enzyme Engineering 课程编号：1807128 学分：2学分 学时：总学时32讲授学时32 开设学期：第7学期 授课对象：本科及高职学生 课程级别：选修课 课程负责人：李晓晖 一、课程性质与目的 本课程是生物课程体系中的一个重要组成部分，是生物技术学院各专业和食品学院相关专业的 选修课，多年来面向本校食品科学、生物技术等专业讲授，本课程的教学目的在于通过酶工程的学 习，应熟悉从应用目的出发研究酶，在一定生物反应装置中利用酶的催化性质的研究路线，掌握酶 的生产与应用的基本理论、基本技术以及自然酶、化学修饰酶、固定化酶的研究和应用，进一步了 解酶在各行各业中实际应用的最新发展和发展趋势。激发学生爱专业的热情，为以后学习其它专业 课程打下基础。在以后的毕业环节和工作中能够自觉地应用这些技术方法，尤其是思想来指导自己 的工作。 二、课程简介(200字左右) 本课程主要讲授酶的发酵生产、分离纯化、酶分子修饰、酶的固定化方法和酶的应用概况，理 解酶催化特性及酶催化动力学，使学生了解酶工程领域中的应用成果和有关新理论、新概念、新技 术、新动向，掌握酶工程的基本原理、基本知识和基本技能，为学生将来从事研究工作时具有将研 究向产业化转化的思维和能力。 三、教学内容 第一章绪论(2学时) 主要内容：酶的基本概念和理论，酶作为生物催化剂所具有的特点，酶活力的测定，酶的分类和命 名，酶工程相关的基本概念。 学习要求：握酶学基础知识。学习酶工程课程的主要内容，使学生对本课程有初步的了解。 自 学：酶对生物体的重要性，影响酶催化反应的因素 讨论：为什么说酶的催化效率高？ 课堂案例讨论：事的来源有哪些？ 第二章微生物发酵产薛(10学时) .39
- 39 - 《酶工程》教学大纲 《酶工程》教学大纲 《酶工程》教学大纲 《酶工程》教学大纲 课程名称（中文/英文）：酶工程（Enzyme Engineering） 课程编号：1807128 学 分：2 学分 学 时：总学时 32 讲授学时 32 开设学期：第 7 学期 授课对象：本科及高职学生 课程级别：选修课 课程负责人：李晓晖 一、课程性质与目的 本课程是生物课程体系中的一个重要组成部分，是生物技术学院各专业和食品学院相关专业的 选修课，多年来面向本校食品科学、生物技术等专业讲授，本课程的教学目的在于通过酶工程的学 习，应熟悉从应用目的出发研究酶，在一定生物反应装置中利用酶的催化性质的研究路线，掌握酶 的生产与应用的基本理论、基本技术以及自然酶、化学修饰酶、固定化酶的研究和应用，进一步了 解酶在各行各业中实际应用的最新发展和发展趋势。激发学生爱专业的热情，为以后学习其它专业 课程打下基础。在以后的毕业环节和工作中能够自觉地应用这些技术方法，尤其是思想来指导自己 的工作。 二、课程简介（200 字左右） 本课程主要讲授酶的发酵生产、分离纯化、酶分子修饰、酶的固定化方法和酶的应用概况，理 解酶催化特性及酶催化动力学，使学生了解酶工程领域中的应用成果和有关新理论、新概念、新技 术、新动向，掌握酶工程的基本原理、基本知识和基本技能，为学生将来从事研究工作时具有将研 究向产业化转化的思维和能力。 三、教学内容 第一章 绪论（2 学时） 主要内容：酶的基本概念和理论，酶作为生物催化剂所具有的特点，酶活力的测定，酶的分类和命 名，酶工程相关的基本概念。 学习要求：握酶学基础知识。学习酶工程课程的主要内容，使学生对本课程有初步的了解。 自 学：酶对生物体的重要性，影响酶催化反应的因素 讨论：为什么说酶的催化效率高？ 课堂案例讨论：酶的来源有哪些？ 第二章 微生物发酵产酶（10 学时）
主要内容：酶生物合成的基本理论，常用的产酶微生物，发酵工艺及其控制，薛酶发酵动力学，固定 化微生物细胞产酶。 学习要求：掌握优良的产酶细胞应具备的条件发酵工艺及其控制：细胞活化与扩大培养：培养基的 配制：提高酶产量的措施。掌捏延续合成型是酶的工业生产中最理想的合成模式；细胞生长动力学 (Mood方程)：产酶菌种的物理或化学方法诱变：基因工程方法改造产酶茵种。 自学：转录，翻译，微生物筛选分离方法。 课堂案例讨论：微生物分离纯化方法 作业：淀粉酶，脂肪酶，纤维素酶等水解酶筛选方法 第三章酶的提取与分离纯化(6学时) 主要内容：细胞破碎，酶的提取，沉淀分离，离心分离，过滤与膜分离，层析分离，电泳分离。 学习要求：掌握发酵液的分离，过滤，浓缩与初步提纯。了解酶分离纯化的一般原则：细胞的破码 及酶的提取方法：酶的纯化工艺：酶纯度的检验方法：酶的浓缩与干燥工艺。 自学：离心机的使用 阅读：酶分离纯化文献 第四章酶分子修饰(6学时) 主要内容：酶分子修饰的概念及原理、酶分子的修饰方法，酶化学修饰的基本要求，修饰醇的性质 酶分子修饰的应用。 学习要求：了解酶分子修饰的目的：影响酶蛋白修饰反应的因素：酶分子修饰的设计：修饰程度和 修饰部位的测定：蛋白质稳定性因素：测定蛋白质稳定性的方法：酶分子修饰的应用。 课堂案例讨论。 自学：氨基酸侧链的基本特性 作业：举例说明酶分子修饰的应用 第五章酶分子固定化(4学时) 主要内容：酶分子固定化的概念及原理、醇分子周定化的方法，酶周定化的基本要求，固定化酶的 性厨 学习要求：固定化酶的制备原则：各种固定化方法的比较：周定化酶的性质：固定化细胞技术今后 发展的重要方向 作业：举例说明酶固定化的应用 第六章酶的应用(4学时) 主要内容：酶在生物技术、食品工业、动物饲料、医疗保健、环境保护和新能源开发中的应用 学习要求：掌握酶在各个领域中应用的情况。 作业：酶的应用 四、教学基本要求 教师在课堂上应对酶工程的基本概念、规律、原理和方法进行必要的讲授，并详细讲授每章的 -40-
- 40 - 主要内容：酶生物合成的基本理论，常用的产酶微生物，发酵工艺及其控制，酶发酵动力学，固定 化微生物细胞产酶。 学习要求：掌握优良的产酶细胞应具备的条件发酵工艺及其控制；细胞活化与扩大培养；培养基的 配制；提高酶产量的措施。掌握延续合成型是酶的工业生产中最理想的合成模式；细胞生长动力学 （Monod 方程）；产酶菌种的物理或化学方法诱变；基因工程方法改造产酶菌种。 自 学：转录，翻译，微生物筛选分离方法。 课堂案例讨论：微生物分离纯化方法 作业：淀粉酶，脂肪酶，纤维素酶等水解酶筛选方法 第三章 酶的提取与分离纯化（6 学时） 主要内容：细胞破碎，酶的提取，沉淀分离，离心分离，过滤与膜分离，层析分离，电泳分离。 学习要求：掌握发酵液的分离，过滤，浓缩与初步提纯。了解酶分离纯化的一般原则；细胞的破碎 及酶的提取方法；酶的纯化工艺；酶纯度的检验方法；酶的浓缩与干燥工艺。 自 学：离心机的使用 阅 读：酶分离纯化文献 第四章 酶分子修饰（6 学时） 主要内容：酶分子修饰的概念及原理、酶分子的修饰方法，酶化学修饰的基本要求，修饰酶的性质 酶分子修饰的应用。 学习要求：了解酶分子修饰的目的；影响酶蛋白修饰反应的因素；酶分子修饰的设计；修饰程度和 修饰部位的测定；蛋白质稳定性因素；测定蛋白质稳定性的方法；酶分子修饰的应用。 课堂案例讨论。 自 学：氨基酸侧链的基本特性 作 业：举例说明酶分子修饰的应用 第五章 酶分子固定化（4 学时） 主要内容：酶分子固定化的概念及原理、酶分子固定化的方法，酶固定化的基本要求，固定化酶的 性质 学习要求：固定化酶的制备原则；各种固定化方法的比较；固定化酶的性质；固定化细胞技术今后 发展的重要方向 作 业：举例说明酶固定化的应用 第六章 酶的应用（4 学时） 主要内容：酶在生物技术、食品工业、动物饲料、医疗保健、环境保护和新能源开发中的应用 学习要求：掌握酶在各个领域中应用的情况。 作 业：酶的应用 四、教学基本要求 教师在课堂上应对酶工程的基本概念、规律、原理和方法进行必要的讲授，并详细讲授每章的