1、基因工程藥物教學(xué)大綱課程名稱：基因工程藥物課程編號(hào)：0235203學(xué)分：1.5學(xué)時(shí)數(shù)：28考核方式：N+2。筆記10%,考試成績(jī)占40%,過程成績(jī)N占50%o先修課程：生物化學(xué)、微生物學(xué)、基因工程等。課程說明：專業(yè)選修課。一、課程的性質(zhì)基因工程技術(shù)，不僅使整個(gè)生命科學(xué)的研究發(fā)生了前所未有的深刻變化，而且也給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，給人類進(jìn)步帶來了新的契機(jī)。目前，基因工程學(xué)正以新的勢(shì)頭繼續(xù)向前迅猛發(fā)展，成為當(dāng)今生物科學(xué)研究諸領(lǐng)域中最具生命力、最引人注目的前沿學(xué)科之一，特別是基因工程在醫(yī)藥生物技術(shù)領(lǐng)域中的研究和應(yīng)用，其意義深遠(yuǎn)、潛力之巨大。二、課程的目的與教學(xué)基本要求課

2、程目的：為了適應(yīng)生物工程技術(shù)的迅速發(fā)展、拓寬專業(yè)面，為了使學(xué)生對(duì)當(dāng)今世界生物工程領(lǐng)域日新月異地發(fā)展的高新技術(shù)有更多的了解，進(jìn)一步擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面和視野，同時(shí)為他們今后從事這方面的工作和研究打下一定理論基礎(chǔ)，特開設(shè)該課程。課程任務(wù)：通過講授基因工程制藥的概貌及國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展、基因工程制藥常用的工具酶和克隆載體、基因工程藥物無性繁殖系的組建以及基因工程藥物的生產(chǎn)和質(zhì)量控制等，使學(xué)生對(duì)基因工程的基本理論、基本步驟和操作技術(shù)以及基因工程藥物的生產(chǎn)技術(shù)原理和方法有比較系統(tǒng)的了解，初步掌握基因工程制藥有關(guān)基本知識(shí)。三、課程適用專業(yè)本課程適用于生物技術(shù)專業(yè)等相關(guān)專業(yè)。四、教學(xué)內(nèi)容、要求與學(xué)時(shí)分配第一章基因工

3、程制藥概述（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)：基因工程的概貌簡(jiǎn)述基因工程的誕生和興起，基因工程的定義、特點(diǎn)與基本步驟，基因工程早期的開創(chuàng)性研究成就，基因工程的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)等。第二節(jié)：基因工程與生物制藥簡(jiǎn)述基因工程藥物的研究和發(fā)展概況，介紹應(yīng)用基因工程和蛋白質(zhì)工程技術(shù)研究開發(fā)的幾種新型基工藥物。第二章基因工程制藥常用的工具酶（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)：限制性核酸內(nèi)切酶簡(jiǎn)述限制酶的發(fā)現(xiàn)、限制酶的種類、限制酶的命名和限制酶的特性與用途等。第二節(jié)DNA連接酶重點(diǎn)介紹DNA連接酶連接作用的特點(diǎn)，基因工程中常用的連接酶（T4噬菌體DNA連接酶、大腸桿菌DNA連接酶）的酶活性和用途，DNA連接酶連接作用的分子機(jī)理。第三節(jié)DNA聚合酶

4、重點(diǎn)介紹大腸桿菌DNA聚合酶1、Klenow大片段酶、T4噬菌體DNA聚合酶、TaqDNA聚合酶及、反轉(zhuǎn)錄酶等的酶活性和用途。第四節(jié)DNA修飾酶重點(diǎn)介紹末端脫氧核甘酸轉(zhuǎn)移酶、堿性磷酸酶、T4噬菌體多核甘酸激酶等的酶活性和用途。第五節(jié)單鏈核酸內(nèi)切酶重點(diǎn)介紹S1核酸酶、Bal31核酸酶等的酶活性和用途。第三章基因工程制藥常用的克隆載體（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)質(zhì)粒載體內(nèi)容：質(zhì)粒的定義、質(zhì)粒DNA分子的特性、質(zhì)粒載體的改造及構(gòu)建。重點(diǎn)介紹基因工程制藥中常用的幾種質(zhì)粒載體的結(jié)構(gòu)和用途，主要包括pBR322及其衍生栽體、pUC系列載體。第二節(jié)入噬菌體載休內(nèi)容：入噬菌體的基本特性、入噬菌體基因組的結(jié)構(gòu)與功能、入噬菌

5、體DNA的改造及其載體的構(gòu)建。重點(diǎn)介紹基因工程制藥中常用的幾種入噬菌體載體，主要包括Charon系列載體、EMBL系列載體、入gt系列載體。第三節(jié)M13噬菌體載體內(nèi)容包括：M13噬菌體的基本特性、M13絲狀噬菌體載體的構(gòu)建、常用的M13噬菌體載體，主要包括M13mp18和M13mp19載體。第四節(jié)粘粒（Cosmid）載體內(nèi)容：粘粒載體的構(gòu)建、常用的粘粒載體。第五節(jié)哺乳動(dòng)物細(xì)胞載體系統(tǒng)主要介紹：SV40載體、BPV載體、EBV病毒載體。第四章目的基因的制取（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)目的基因的化學(xué)合成內(nèi)容：目的基因的設(shè)計(jì)，寡聚核甘酸片段的合成，寡核甘酸片段的分離和純化，用寡核甘酸片段組裝目的基因，化學(xué)合成寡

6、核甘酸的其它用途。第二節(jié)構(gòu)建基因文庫(kù)法分離目的基因內(nèi)容：構(gòu)建基因文庫(kù)法分離目的基因的基本步驟，真核基因組DNA文庫(kù)的構(gòu)建過程第三節(jié)酶促合成法制取目的基因內(nèi)容：真核生揚(yáng)細(xì)胞中的mRNA,從構(gòu)建的cDNA文庫(kù)中篩選目的cDNA,RT-PCR法合成目的cDNA。第五章目的基因與克隆載體的體外重組（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)目的基因與質(zhì)粒載體的連接內(nèi)容：粘性末端連接法，定向克隆法，平末端連接法，同聚物加尾法，加人工接頭連接法，加DNA銜接物連接法，其它轉(zhuǎn)換末端形式連接法。第二節(jié)目的基因與噬菌體載體的連接內(nèi)容包括：噬菌體載體臂DNA的制備,噬菌體載體臂與外源目的DNA片段的連接。第六章重組克隆載體引入受體細(xì)胞（2學(xué)

7、時(shí)）第一節(jié)概述內(nèi)容：基因工程的受體細(xì)胞，重組體分子導(dǎo)入受體細(xì)胞的途徑。第二節(jié)重組體DNA分子的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染內(nèi)容包括：用氯化鈣制備新鮮的感受態(tài)細(xì)胞轉(zhuǎn)化法，用復(fù)合劑制備感受態(tài)細(xì)胞轉(zhuǎn)化法，高壓電穿孔轉(zhuǎn)化法。第三節(jié)重組噬菌體DNA的體外包裝與轉(zhuǎn)染內(nèi)容：噬菌體體外包裝的基本原理，噬菌體DNA的體外包裝，包裝提取物的制備，重組DNA的體外包裝與感染方法。第四節(jié)重組克隆載體導(dǎo)入哺乳動(dòng)物細(xì)胞的轉(zhuǎn)染第七章含目的基因重組體的篩選、鑒定與分析（6學(xué)時(shí)）第一節(jié)重組體（«）的篩選內(nèi)容：抗生素抗性基因插入失活法,b-半乳糖甘酶基因插入失活法，快速細(xì)胞破碎與凝膠電泳篩選法，放射性標(biāo)記核酸探針雜交篩選法，免疫化學(xué)篩選

8、法。第二節(jié)重組體的鑒定內(nèi)容：酶切及凝膠電泳鑒定法，Southern印跡雜交法，電鏡R-環(huán)檢測(cè)法，基因產(chǎn)物鑒定法。第三節(jié)重組DNA的序列分析內(nèi)容：Sanger雙脫氧鏈終止法DNA測(cè)序,Maxam-Gilbert化學(xué)修飾法DNA測(cè)序。第八章目的基因在宿主細(xì)胞中的表達(dá)（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)外源目的基因在原核細(xì)胞中的表達(dá)內(nèi)容：原核基因表達(dá)載體的構(gòu)建，常見的原核細(xì)胞表達(dá)載體系統(tǒng)，外源目的基因在原核細(xì)胞中的表達(dá)形式，在原核細(xì)胞中高效表達(dá)目的基因，基因定點(diǎn)誘變技術(shù)。第二節(jié)外源目的基因在真核細(xì)胞中的表達(dá)內(nèi)容：真核細(xì)胞表達(dá)載體的功能元件酵母菌表達(dá)系統(tǒng)，哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)。第九章基因工程無性繁殖系的組建（2學(xué)時(shí)）內(nèi)容

9、：人胰島素原融合蛋白重組菌的組建，人a2b型干擾素工程菌的組建，集落刺激因子工程菌的組建，白細(xì)胞介素融合蛋白工程菌的組建，乙型肝炎表面抗原重組酵母的組建，人組織型纖溶酶原激活劑細(xì)胞株的組建，紅細(xì)胞生成素CHO細(xì)胞株的組建，人月中瘤壞死因子昆蟲細(xì)胞株的組建。第十章基因工程藥物的生產(chǎn)（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)基因工程菌（細(xì)胞）的培養(yǎng)與發(fā)酵內(nèi)容包括：工程細(xì)菌的培養(yǎng)與發(fā)酵，工程酵母的培養(yǎng)與發(fā)酵，工程細(xì)胞的培養(yǎng)與發(fā)酵。第二節(jié)基因工程藥物的分離純化內(nèi)容包括：影響分離純化工藝的主要因素，各種產(chǎn)物表達(dá)形式采用的分離純化方法，。第三節(jié)基因工程藥物的分離純化實(shí)例內(nèi)容包括：以包涵體形式表達(dá)的rGM-CSF中試分離純化,以分泌

10、型表達(dá)的人a1-干擾素的分離純化,以可溶性形式表達(dá)的rhG-CSF的分離純化,在酵母中表達(dá)的HBsAg的分離純化。第十一章基因工程藥物的檢驗(yàn)（學(xué)生自學(xué)）第一節(jié)基因工程藥物的質(zhì)量控制內(nèi)容包括：主要的基因工程藥物，基因工程藥物的特點(diǎn)，基因工程藥物的質(zhì)量要求，基因工程藥物的質(zhì)控要點(diǎn)，基因工程藥物的制造及檢定規(guī)程。第二節(jié)基因工程藥物常用的檢驗(yàn)方法內(nèi)容：化學(xué)檢定法，肽圖分析法，外源性DNA殘留量的測(cè)定，宿主細(xì)胞蛋白雜質(zhì)的檢測(cè)，無菌試驗(yàn)，內(nèi)毒素試驗(yàn)，異常毒性試驗(yàn)，熱原質(zhì)試驗(yàn)，生物學(xué)活性（效價(jià)）檢定。第三節(jié)主要基因工程藥物的檢驗(yàn)內(nèi)容：重組人胰島素的檢驗(yàn)，重組人生長(zhǎng)激素的檢驗(yàn)，重組人干擾素的檢驗(yàn)，重組人白細(xì)胞介素的檢驗(yàn)，重組人紅細(xì)胞生成素的檢驗(yàn)，重組