基因工程课程实习教学大纲

第一篇：基因工程课程实习教学大纲

基因工程课程实习教学大纲

课程名称：基因工程

Gene Engineering 课程编号： 开课院系：生物科学与工程学院

实习周数： 1周 课程学时： 30学时 课程总学分： 2 适用专业： 生物科学

一、实习的性质、目的、任务

认知实习是学生进入专业课学习阶段的一个实践性教学环节。通过实地参观调查，增强学生对实际基因工程的感性认识，从而加深对课堂教学内容的理解，激发学生学习专业知识的热情，为今后创造性地从事专业工作打下良好的基础。

通过了解基因工程的操作过程、实验室设置、设备结构、工作原理等，为学生将来进入分子生物学实验室实习做好了理论知识与基因工程实践知识两方面准备。

二、实习的组织实施

基因工程课程实习主要在学生完成基因工程工程理论后，由生物科学与工程学院的领导和任课教师联系相关分子生物学实验室，组织学生去分子生物学实验室参观和参与基因工程的实验。

三、实习教学的基本要求

1.通过实习要求学生了解以下几点内容

基因工程操作的一般过程原理，包括各阶段操作原理和相应的分子生物学原理； 应能清楚基因工程操作的注意事项，并能指出所用仪器设备种类及其作用。

对一些基因工程相关的重要实验操作及其仪器设备，如PCR、分子杂交、电泳等能有清楚地了解。

2.学生应结合参观项目及课堂教学内容进行纪录、总结，并写出实习报告；报告内容除规定的流程调查等专题外，学生应结合参观项目，总结自己的参观体会。

四、实习内容

1.按知识实习讲义要求做好预习

预习基因工程操作的基本流程，掌握主要基因工程操作原理（酶切操作、连接操作、转化、检测），了解各步骤涉及的仪器设备及其使用。2.观看基因工程操作过程 将基因工程操作流程与实际设备、流程对号，初步建立分子生物学实验室的实验设备、废弃物处理等环节。

3.重要的分子操作实验，如电泳、PCR、分子杂交及一些试剂盒（如DNA提取试剂盒）4.讨论、答疑、完成实习报告。

五、实习方式和时间安排

实习方式：由教师组织学生到分子生物学实验室参观调查 时间安排：第6学期

六、实习考核和成绩评定

实习纪律：迟到、早退、出勤、安全等方面的执行情况。（30分）预习报告：（20分）实习报告：（50分）

综上面三个方面最终按优、良、中、及格和不及格评出实习成绩。

七、实习注意事项及其他

实习过程中教师必须和实习企业的相关负责人密切配合，遇到困难要协商解决，确保整个实习过程紧凑、有序、顺利和保证学生的人身安全。

制定人签名：陈明辉 制定时间： 2008年 12月 院系签章： 审核时间： 年 月

第二篇：基因工程教学大纲

基因工程教学大纲

课程性质：专业课

课程教学目的：基因工程是分子生物学和分子遗传学等学科综合发展的基础上，于上个世纪70年代诞生的一门新的生物技术科学。它的创立和发展，直接依赖于基因分子生物学的进步，两者之间有着密切而不可分割的内在关系。通过基因工程的教学，达到如下教学目的：

1.使学生了解和掌握基因工程的基本概念和原理； 2.使学生了解基因操作的主要技术原理和应用； 3.使学生了解基因工程的研究内容和操作规程； 4.使学生初步掌握基因工程基本的实验操作技术。课程教学原则与教学方法：

采用多媒体教学方法，并在教学过程中有机地结合以下几个基本教学原则。

1.突出直观教学的原则。通过多种直观教学形式如观察、实验、电影、投影、录相等，来丰富学生的直接经验和感性认识。

2.理论联系实际原则。在讲授理论之基础上，通过具体的实验操作使学生了解和掌握基因工程的基本操作技术和过程。

3.注重学生学习科学过程的原则。教学要将重点放在学生的学习过程上，而不是放在学习内容上，要让学生了解基因工程的科学过程。

4.既教书又育人的原则。教学过程中结合教学内容，对学生进行辨证唯物主义教育、爱国主义教育、职业道德教育等。

课程总学时：58学时；

课程教学内容要点及建议学时分配：

（一）教学内容要点

第一章 基因工程及其主要的研究内容

第一节 基因工程的诞生

1.理论基础 2.标志性研究

第二节 基因工程与相关学科之间的关系 第三节 基因工程的重要历史事件

第四节 基因工程的基本概念和主要的研究内容

1.遗传工程与基因工程 2.克隆与基因克隆 3.主要的研究内容和步骤 第五节 基因工程的安全性 1.基因工程的安全问题 2.物理防护标准 3.生物防护标准 第六节 基因工程的应用和展望

第二章 基因工程的主要技术原理

第一节 核酸的凝胶电泳

1.基本原理

2.琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰氨凝胶电泳 第二节 核酸的分子杂交

1.基本原理

2.southern印记杂交和northern印记杂交 3.菌落（或噬菌斑）杂交 第三节 细菌的转化

1.肺炎球菌的转化 2.大肠杆菌的感受态 3.大肠杆菌的转化 第四节 DNA核苷酸序列分析

1.双脱氧测序 2.化学法测序 3.序列测定的自动化 第五节 基因的定点诱变

1.盒式诱变 2.寡核苷酸引物诱变

第六节 研究DNA与蛋白质相互作用的方法

1.凝胶阻滞试验 2.DNaseI足迹试验

第七节 聚合酶链式反应技术与基因扩增

1.PCR技术的基本原理和特点 2.Taq DNA聚合酶 3.寡核苷酸引物 4.PCR技术的应用

第三章 基因工程的酶学基础

第一节 核酸限制性内切酶与DNA分子的体外切割

1.寄主控制的限制与修饰现象 2.限制性内切酶的类型和基本特性 3.II型限制性内切酶的基本特性 4.核酸限制性内切酶的命名法 5.影响限制酶活性的因素

第二节 DNA连接酶与DNA分子的体外连接

1.DNA连接酶

2.粘性末端和平末端的连接 第三节 DNA聚合酶

1.DNA聚合酶与缺口平移法制备核酸杂交探针 2.Klenow酶和DNA末端标记

3.T4DNA聚合酶和取代合成法标记DNA片段 4.逆转录酶与cDNA的合成 第四节 DNA及RNA的修饰酶

1.末端转移酶与同聚物加尾 2.T4多核苷酸激酶与5末端的标记 3.碱性磷酸酶与DNA脱磷酸作用 第五节 核酸外切酶 第六节 单链核酸内切酶

第四章 基因克隆的载体

第一节 质粒载体

1.质粒的一般生物学特性 2.质粒DNA的复制与拷贝数的控制 3.质粒DNA的分离与纯化 4.质粒载体的类型 5.重要的大肠杆菌质粒载体 6.质粒载体的稳定性问题 第二节 噬菌体载体

1.双链噬菌体载体—λ噬菌体载体 2.单链噬菌体载体—M13噬菌体载体 第三节 柯斯质粒载体和噬菌粒载体简介

1.柯斯质粒载体 2.噬菌粒载体

第五章 基因克隆与鉴定

第一节 DNA克隆片段的产生与分离

﹩1.基因组DNA的片段化 2.DNA片段的大小分布

第二节 重组体DNA分子的构建及导入受体细胞

1.外源DNA片段同载体分子的连接重组 2.重组体分子导入受体细胞的途径 第三节 基因克隆的实验方案

1.互补作用基因克隆 2.cDNA克隆 3.基因组DNA克隆 第四节 克隆基因的分离

1.应用核酸探针分离克隆的目的基因

2.应用差别杂交或扣除杂交法分离克隆的目的基因 3.应用mRNA差别显示技术分离克隆的目的基因 4.应用表达文库分离克隆的目的基因 第五节 重组体分子的选择和鉴定

1.遗传检测法 2.物理检测法

3.菌落或噬菌斑杂交筛选法

（二）建议学时分配

第一章 基因工程及其主要的研究内容 4学时 第二章 基因工程的主要技术原理 8学时 第三章 基因工程的酶学基础 8学时 第四章 基因克隆的载体 12学时 第五章 基因克隆与鉴定 12学时

课程的实践教学环节要求：实验课在理论课讲授完之后集中进行，每组原则上不超过20人。由于基因工程实验耗时长、所需仪器设备及试剂药品多而复杂等特点，实验课的开设情况根据实验条件允许进一步调整。在本院实验条件允许的情况下，将以基因工程大实验的方式连续进行，正取一周内集中完成。教材与主要教学参考书：

1.尹俊、邢万金、恩和巴雅尔、刘丽华编著。基因工程.呼和浩特。内蒙古大学出版社2006.9 2.吴乃虎 编著.基因工程原理（第二版）.北京，科学出版社.1998.3 3.陆德如，陈永青 主编.基因工程.北京，化学工业出版社.2002.7 4.萨木布鲁克等编著，金冬雁等译，分子克隆实验指南（第三板）.北京，科学出版社.2002 5.奥斯伯等 编著（美），颜子颖、王海林译.精编分子生物学实验指南.北京，科学出版社1998.6 6.第四军医大学分子生物学教研室等制作.分子生物学多媒体教程—PCR理论、实践与应用.北京，高等教育出版社.1998 7.英国皇家医学院制作，军事医学科学院译.遗传工程实验技术录象教材.1994 课程考试与评估：

1．平时成绩占40%，其中：作业和平时测验30% + 考勤10%，期末考试占60%，闭卷考试。

2．评估：系教学委员会和教研室不定期对教师的讲授情况以听课、与学生座谈等方式进行了解并作出评估，并与学生的评估结果结合，作出综合评估。

（执笔人：恩和巴雅尔）

第三篇：基因工程药物教学大纲（范文）

基因工程药物教学大纲

课程名称：基因工程药物

课程编号：0235203 学分：1.5 学时数：28

考核方式：N+2。笔记10%，考试成绩占40%，过程成绩N占50%。先修课程：生物化学、微生物学、基因工程等。课程说明：专业选修课。

一、课程的性质

基因工程技术, 不仅使整个生命科学的研究发生了前所未有的深刻变化, 而且也给工农业生产和国民经济发展带来了巨大的经济和社会效益, 给人类进步带来了新的契机。目前，基因工程学正以新的势头继续向前迅猛发展, 成为当今生物科学研究诸领域中最具生命力、最引人注目的前沿学科之一, 特别是基因工程在医药生物技术领域中的研究和应用，其意义深远、潜力之巨大。

二、课程的目的与教学基本要求

课程目的：为了适应生物工程技术的迅速发展、拓宽专业面, 为了使学生对当今世界生物工程领域日新月异地发展的高新技术有更多的了解, 进一步扩大学生的知识面和视野，同时为他们今后从事这方面的工作和研究打下一定理论基础, 特开设该课程。

课程任务: 通过讲授基因工程制药的概貌及国内外研究进展、基因工程制药常用的工具酶和克隆载体、基因工程药物无性繁殖系的组建以及基因工程药物的生产和质量控制等, 使学生对基因工程的基本理论、基本步骤和操作技术以及基因工程药物的生产技术原理和方法有比较系统的了解, 初步掌握基因工程制药有关基本知识。

三、课程适用专业

本课程适用于生物技术专业等相关专业。

四、教学内容、要求与学时分配

第一章 基因工程制药概述(2学时)

第一节：基因工程的概貌 简述基因工程的诞生和兴起，基因工程的定义、特点与基本步骤，基因工程早期的开创性研究成就，基因工程的应用与发展趋势等。

第二节：基因工程与生物制药 简述基因工程药物的研究和发展概况，介绍应用基因工程和蛋白质工程技术研究开发的几种新型基工药物。

第二章 基因工程制药常用的工具酶(2学时)

第一节：限制性核酸内切酶 简述限制酶的发现、限制酶的种类、限制酶的命名和限制酶的特性与用途等。

第二节 DNA连接酶 重点介绍DNA连接酶连接作用的特点，基因工程中常用的连接酶(T4噬菌体DNA连接酶、大肠杆菌DNA连接酶)的酶活性和用途，DNA连接酶连接作用的分子机理。

第三节 DNA聚合酶 重点介绍大肠杆菌DNA聚合酶

1、Klenow大片段酶、T4噬菌体DNA聚合酶、TaqDNA聚合酶及、反转录酶等的酶活性和用途。

第四节 DNA修饰酶 重点介绍末端脱氧核苷酸转移酶、碱性磷酸酶、T4噬菌体多核苷酸激酶等的酶活性和用途。

第五节 单链核酸内切酶 重点介绍S1核酸酶、Bal31核酸酶等的酶活性和用途。

第三章 基因工程制药常用的克隆载体(4学时)第一节 质粒载体 内容：质粒的定义、质粒DNA分子的特性、质粒载体的改造及构建。重点介绍基因工程制药中常用的几种质粒载体的结构和用途，主要包括pBR322及其衍生栽体、pUC系列载体。

第二节 λ噬菌体载休 内容：λ噬菌体的基本特性、λ噬菌体基因组的结构与功能、λ噬菌体DNA的改造及其载体的构建。重点介绍基因工程制药中常用的几种λ噬菌体载体，主要包括 Charon系列载体、EMBL系列载体、λgt系列载体。

第三节 M13噬菌体载体 内容包括：M13噬菌体的基本特性、M13丝状噬菌体载体的构建、常用的M13噬菌体载体，主要包括M13mp18和M13mp19载体。

第四节 粘粒（Cosmid）载体 内容：粘粒载体的构建、常用的粘粒载体。

第五节 哺乳动物细胞载体系统 主要介绍：SV40载体、BPV载体、EBV病毒载体。

第四章 目的基因的制取(2学时)

第一节 目的基因的化学合成 内容：目的基因的设计, 寡聚核苷酸片段的合成, 寡核苷酸片段的分离和纯化, 用寡核苷酸片段组装目的基因, 化学合成寡核苷酸的其它用途。

第二节 构建基因文库法分离目的基因 内容：构建基因文库法分离目的基因的基本步骤, 真核基因组DNA文库的构建过程

第三节 酶促合成法制取目的基因 内容：真核生扬细胞中的mRNA, 从构建 的cDNA文库中筛选目的cDNA, RT-PCR法合成目的cDNA。

第五章 目的基因与克隆载体的体外重组(2学时)

第一节 目的基因与质粒载体的连接 内容：粘性末端连接法, 定向克隆法,平末端连接法, 同聚物加尾法, 加人工接头连接法, 加DNA衔接物连接法, 其它转换末端形式连接法。

第二节 目的基因与噬菌体载体的连接 内容包括：噬菌体载体臂DNA的制备, 噬菌体载体臂与外源目的DNA片段的连接。

第六章 重组克隆载体引入受体细胞(2学时)

第一节 概述 内容：基因工程的受体细胞, 重组体分子导入受体细胞的途径。

第二节 重组体DNA分子的转化或转染 内容包括：用氯化钙制备新鲜的感受态细胞转化法, 用复合剂制备感受态细胞转化法, 高压电穿孔转化法。

第三节 重组噬菌体DNA的体外包装与转染 内容：噬菌体体外包装的基本原理, 噬菌体DNA的体外包装, 包装提取物的制备, 重组DNA的体外包装与感染方法。

第四节 重组克隆载体导入哺乳动物细胞的转染

第七章 含目的基因重组体的筛选、鉴定与分析(6学时)

第一节 重组体(菌)的筛选 内容：抗生素抗性基因插入失活法, b-半乳糖苷酶 基因插入失活法, 快速细胞破碎与凝胶电泳筛选法, 放射性标记核酸探针杂交筛选法, 免疫化学筛选法。

第二节 重组体的鉴定 内容：酶切及凝胶电泳鉴定法, Southern印迹杂交法, 电镜R-环检测法, 基因产物鉴定法。

第三节 重组DNA的序列分析 内容：Sanger双脱氧链终止法DNA测序, Maxam-Gilbert化学修饰法DNA测序。

第八章 目的基因在宿主细胞中的表达(2学时)

第一节 外源目的基因在原核细胞中的表达 内容：原核基因表达载体的构建, 常见的原核细胞表达载体系统, 外源目的基因在原核细胞中的表达形式, 在原核细胞中高效表达目的基因, 基因定点诱变技术。

第二节 外源目的基因在真核细胞中的表达 内容：真核细胞表达载体的功能元件, 酵母菌表达系统, 哺乳动物细胞表达系统。

第九章 基因工程无性繁殖系的组建(2学时)

内容：人胰岛素原融合蛋白重组菌的组建, 人a2b型干扰素工程菌的组建, 集落刺激因子工程菌的组建, 白细胞介素融合蛋白工程菌的组建, 乙型肝炎表面抗原重组酵母的组建, 人组织型纤溶酶原激活剂细胞株的组建, 红细胞生成素CHO细胞株的组建, 人肿瘤坏死因子昆虫细胞株的组建。

第十章 基因工程药物的生产(2学时)

第一节 基因工程菌（细胞）的培养与发酵 内容包括：工程细菌的培养与发酵, 工程酵母的培养与发酵, 工程细胞的培养与发酵。

第二节 基因工程药物的分离纯化 内容包括：影响分离纯化工艺的主要因素, 各种产物表达形式采用的分离纯化方法,。

第三节 基因工程药物的分离纯化实例 内容包括：以包涵体形式表达的rGM-CSF中试分离纯化, 以分泌型表达的人a1-干扰素的分离纯化, 以可溶性形式表达的rhG-CSF的分离纯化, 在酵母中表达的HBsAg的分离纯化。

第十一章 基因工程药物的检验(学生自学)

第一节 基因工程药物的质量控制 内容包括：主要的基因工程药物, 基因工程药物的特点, 基因工程药物的质量要求, 基因工程药物的质控要点, 基因工程药物的制造及检定规程。

第二节 基因工程药物常用的检验方法 内容：化学检定法, 肽图分析法，外源性DNA残留量的测定，宿主细胞蛋白杂质的检测，无菌试验，内毒素试验，异常毒性试验，热原质试验，生物学活性(效价)检定。

第三节 主要基因工程药物的检验 内容：重组人胰岛素的检验，重组人生长激素的检验，重组人干扰素的检验，重组人白细胞介素的检验，重组人红细胞生成素的检验，重组人集落刺激因子的检验，重组人组织型纤溶酶原激活剂的检验, 重组人肿瘤坏死因子的检验，重组乙型肝炎疫苗的检验。

五、教材和主要参考资料

理论教学教材： 《基因工程》, 杨汝德主编，华南理工大学出版社，2006.8 主要参考教材： 《基因克隆技术在制药中的应用》, 杨汝德主编，化学工业出版社，2004.1

执笔人：阚劲松

教研室：

系主任审核签名：

第四篇：基因工程课程论文

基因治疗在传染病防治中的应用研究进展

姓名（学号）（学校 邮编）

[摘要] 传染病是目前人类所面临的一类重大疾病，在某些疾病状态下，人类还未寻找到理想的治疗方法，如病毒感染等。现代基因治疗是一种应用基因工程技术和分子遗传学原理，对人类疾病进行治疗的新疗法。主要是指对致病基因的修正和基因增强及采用外源性细胞因子基因、核酶、基因药物进行疾病治疗的方法。经过几十多年的发展，技术逐步走向成熟，在传染性疾病的防治中显示了重大的临床应用前景。传染性疾病的基因治疗包括：基因疫苗、RNA干扰、胞内抗体、淋巴基因表达等。

[关键词] 基因疫苗 RNA干扰 胞内抗体 淋巴基因表达 1.现状

1.1 我国传染病现状 21世纪人类依然面临着传染病的挑战首先，是新发传染病的挑战。就全球而言，艾滋病是当前首恶，因其主要通过血液、吸毒、性行为传播，潜伏期长、隐袭性强、控制难度大；特别是妇女感染率高且可以垂直传播，严重危害儿童的身体健康。由于其病毒极易发生变异，所以到目前为止疫苗仍在试验阶段，缺乏理想的特效药物，免疫损伤治疗难度大，以致非洲个别国家感染人数达其全国人口的一半。我国2003年比2002年发病率上升44．39％，人类免疫缺陷病毒检出率提高了55％。2004新年伊始在东北亚韩国、日本及东南亚越南、泰国、柬埔寨以及中国和美国部分地区禽流感暴发，导致大量家禽死亡，同时H5N1病毒在人群感染使20多人丧命，又一 次引起全球震惊。更有严重者，引起疯牛病(在人类称为克雅克病)的朊毒蛋白对煮沸等常用消毒方法不起作用，疾病潜伏期长，病死率高达100％。这两种传染病不但对人类健康造成了威胁，而且给人的两种主要食物—— 牛肉、禽肉的供应造成困难。由于人与动物关系的密切，气候的变化，以及化学物质的广泛应用，微生物发生变异导致新的传染病，甚至恐怖主义制作生物武器，人类势必将面临更多的新的挑战。其次，老的传染病对人类健康的影响同样不容忽视。以2002年为例，WHO统计全球发生各类传染病共计356 824 000例次，占各病种总发病数的23．9％，位居第一，死亡共11 122 000例，占19．5％，仅次于心血管病⋯。这说明就全球而言，特别是发展中国家，传染病不可忽视。据中国疾病预防控制中心报道，我国传染病同年发病2 320 764例，死亡4520例，病死率0．0195％，均远低于全球平均水平。但近年除新发传染病外，传统性传染病一些情况值得我们注意：(1)发病数和发病率：我国2002年全国传染病报告发病数2 440 588例次，发病率比2001年下降了5．74％，而2003年发病数2 591 512例次，发病率比2002年上升5．45％。(2)死亡例数和病死率：从死亡人数看，2002年死亡4520例，比前一年死亡3576例增加了26．4％，且2003年比2002年同期又上升了17．43％，增加了1280例。2003年死亡人数中死于SARS者349例，狂犬病1980例，且后者比2002年增加821例，高于SARS。(3)病种分布：2002年和2003年发病数居前3位的均是病毒性肝炎、结核与细菌性痢疾，死亡人数居前3位的是狂犬病、肺结核及病毒性肝炎，其中乙型病毒性肝炎及结核无论发病率及死亡数均居前3位。乙型肝炎疗效有限，加上慢性化、肝硬化及部分发生肝癌呈链式发展，危害人民健康。同样，最老的传染病结核主要由于耐药增加近年全球复燃，我国亦面临结核的严重挑战。2003年其余死亡数位居前 10位的其他传染病还有新生儿破伤风、艾滋病、乙型脑炎、SARS、细菌性痢疾、出血热、流行性脑脊髓膜炎。其中除SARS及艾滋病外，均是老的传染病控制不力出现反复。儿童传染病死亡原因以破伤风、中毒性菌痢、麻疹与流行性脑膜脊髓炎为主，说明传染病主要危害儿童的特点，影响了国家优生优育的大计。

1.2 基因治疗研究现状

1.2.1 多种疾病的基因治疗 目前，基因治疗的范围已从过去罕见的单基因疾病扩大至常见的单基因疾病和多基因疾病。遗传性疾病的基因治疗多数属于单基因缺陷所引起的疾病的基因治疗。Fang等以腺病毒为载体，靶向肝细胞对苯丙氨酸羟化酶(PAH)缺陷症小鼠模型进行了研究，结果表明小鼠的伤寒表型症状得到明显改善。而un等则通过反转录状病童T淋巴细胞中苯丙氨酸羟化酶(PAH)活性的改变状况。恶性肿瘤的基因治疗已进行了大量的预备性实验，美国科学家构建了重组的TIL(肿瘤浸润淋巴细胞)，能表达100倍于正常水平的TNF并应用于黑色素瘤的临床治疗。另外，用表达IL-

2、IFN．2和IL广1的TIL治疗神经母细胞瘤及白等的研究工作也已见报道；还有应用反转录病毒将毒素基因(蓖麻毒素和脊髓灰质炎病毒素中所含的一种蛋白酶的基因)导人癌细胞内，只在靶细胞内表达毒素并发挥杀伤作用，但对其他细胞毒性较低。对于艾滋病等传染类基因疾病，有研究将HIV LTR3’、5’寡腺苷酸合成酶杂合基因转染HeLa．T4+细胞。结果表明：经修饰的带有CD4受体的细胞具有抗HIV感染的作用。还有将编码可使艾滋病毒HIV RNA降解的核酶基因转染人淋巴细胞，从而抑制HIV的传播。

1.2.2 多种药物的基因治疗随着对基因治疗机制本身的不断深人探讨，用于基因治疗的药物形式也不断创新。基于三链DNA形成脱氧寡核苷酸('rro)[3]的反基因技术能够通过阻止基因转录和DNA复制而达到治疗目的。Cohen等曾用此技术抑制淋巴瘤的bc1．2基因，而Noonberg等以此对乳腺癌的HER2基因进行了相应的探索。基因治疗从传统意义上的DNA治疗扩展至RNA水平。有治疗作用的目的基因的mRNA已用作体内、体外基因治疗的研究。Nair等Is J从肿瘤细胞或活组织分离出mRNA，以其对自身提呈抗原的树突细胞进行转染，最终表达出了初始癌抗原(CEA)一T淋巴细胞特异性细胞毒素。Thierry等采用体外转录的方式，以GFP为报告基因，研究了mRNA在人脐静脉内皮细胞(HUVEC)、鼠黑色素瘤细胞B16．F10、人海拉细胞(子宫颈癌组织细胞株HeLa)、鼠成纤维细胞Ratl等不同细胞系中的表达状况，同时还探讨了不同转染试剂对转染效果的影响，并以蜂毒素肽介导并提高了mRNA的转染效率。1.2.3 多种途径的基因治疗在探讨不同疾病的发病机制、尝试不同基因药物，进行基因治疗的同时，有研究者对基因治疗的新方法新途径进行了大胆的探索。斯坦福大学研究组采用转座子作为基因载体，在患有血友病的小鼠模型上，将来自鱼的一种编码转座酶的基因与宿主染色体上的凝血因子Ⅸ 基因相连接，使小鼠的血液凝结状况大大改善。基因枪法被证明能够介导外源基因快速进人靶器官。Takuji等利用基因枪将成骨蛋白．1基因转入椎间盘细胞中并使其获得有效表达。Weiss等利用基因枪将包裹的细菌疏螺旋体OspC蛋白基因打人Balb／c小鼠体内，介导了Th2反应，并与注射方式进行比较，发现基因枪只介导Th2反应而非Thl反应的原因并非是由于相比注射方式其所输送的DNA数量太少，于CpG的临界浓度所致。利用消化道大量的黏膜表面以及其中所含有丰富的免疫介导组织，以口服的方式将具有治疗或免疫作用的目的基因1199运送到靶器官已成为基因治疗领域研究的热点。在以腺病毒为载体对肠上皮细胞进行转导的研究中，During等Luj将带有lacZ基因的 腺伴随病毒口服给乳糖不耐症的小鼠模型，在祖干细胞、肠道细胞、固有膜细胞中，外源基因的表达可持续六个月。MacLaughlin等用壳聚糖作为运送报告基因(编码氯霉素乙酰转移酶基因)的载体，经消化道后在体内得到表达。另外，Sizemore等发现当减毒的志贺氏菌进人细胞传递质粒后，质粒编码的B半乳糖苷酶引起黏膜免疫。Ayub等用减毒的沙门氏菌为载体，携带李斯特病菌的单细胞基因毒力因子，对小鼠管饲后发现明显的细胞毒性及辅助T细胞反应，同时也检测到特异性抗体的产生[4]。

2.基因治疗的方法

2.1 基因疫苗

基因疫苗及DNA疫苗是20世纪90年代发展起来的第3代疫苗。其原理是将编码病原体抗原的基因分离纯化，克隆至真核细胞表达质粒载体，经皮下、肌肉注射或口服等方式进入机体，基因在体内表达相对应抗原并刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答，从而使机体获得针对病原微生物、病毒的特异性抵抗能力，达到预防和治疗传染病的目的。与传统的第1代疫苗一减毒、脱毒病原微生物成分及第2代疫苗一基因工程蛋白多肽相比，基因疫苗具有能把抗原以自然状态形式提供给机体、保护力强、无毒力回复并对不同亚型病原体产生交叉抵抗、易于制备和联合接种、生产成本低、易于保存和运输等优点，已成为具有广泛应用前景的新型生物技术。它不仅可用来预防和治疗细菌、病毒、寄生虫等传染性疾病，而且在肿瘤、自身免疫性疾病的治疗中具有重要的价值。DNA疫苗是利用分子生物学技术，根据编码抗原碱基序列，设计并合成特异性引物，用RT—PCR方法从病原微生物RNA分离纯化抗原基因，再通过限制性内切酶方法将DNA克隆至真核细胞表达质粒载体。通过特定的方法将质粒载体制备成注射制剂或口服制剂。当这 种制剂进入机体后通过载体的作用，DNA可进入机体细胞，在细胞内表达。病原抗原滞留于细胞内或分泌到细胞外，滞留于细胞内的抗原可特异性活化CD8+ Tc细胞，分泌到细胞外的抗原可活化CD4+ Th细胞或刺激B细胞产生抗体。因此，DNA疫苗不仅可诱导体液免疫，还可诱导细胞免疫，比传统疫苗只诱导体液免疫具有显著的优越性。

2.2 RNA干扰 RNA干扰主要是利用双链RNA在mRNA水平关闭特异序列基因表达或使其沉默的过程，又称转录后基因沉默(post—transcriptional gene silencing．PT—GS)，能特异性使外源性入侵基因沉默。RNA干扰最早在植物和线虫细胞中发现，被认为是它们抵抗病毒感染的一种天然免疫防御机制。目前普遍认为其机制是核糖核酸酶首先将双链RNA切割成21～23个核苷酸的片段，然后酶又与片段结合，由这些片段将酶引导至特异的mRNA上，从而降解mRNA，使特异基因沉默，抑制基因表达[1]。

2.3 胞内抗体

胞内抗体是一种基因工程抗体。其方法是采用分子生物学手段，从免疫脾细胞或杂交瘤细胞分离纯化抗体VH和VL基因片段。再通过特定的连接肽将VH和VL连接起来，构建单链抗体(ScFv)基因，并在基因上加上细胞滞留信号序列，将该基因克隆至真核细胞表达质粒载体，通过特定的方法将质粒载体制备成注射制剂或口服制剂。当这种制剂进入机体后通过载体的作用，DNA可进入机体细胞，表达单链抗体定向分布于细胞的核、胞浆或特定细胞器中与病毒蛋白结合，干扰病毒蛋白的分泌、加工和活性，从而阻止病毒复制和病毒颗粒组装释放[1]。

2.4淋巴因子转基因表达

淋巴因子在传染病治疗中具有十分重要的作用和广泛的应用前景。其中的干扰素（IFN）已成为目前抗肝炎病毒治疗唯一公认有效的基因工程药物。利用淋巴基因表达进行传染病的基因治疗研

[1]究，是基因治疗在传染病中的一个重要应用和重要的研究方向[2]。2.5 反义RNA 彭国平[5]综述中谈到HBV、HCV是引起慢性肝炎以及肝硬化、肝细胞肝癌等相关疾病的重要病原体，而有效防治此类肝病的关键在于抗病毒，反义核酸技术最早是人工合成或生物合成特定互补的DNA或RNA 序列导入靶细胞，形成mRNA—DNA 或mRNA—RNA杂交双链，从而抑制或封闭靶基因表达，达到基因控制和治疗的目的[5]。

3.基因治疗在传染病防治中的应用

3.1 DNA疫苗

乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)基因疫苗在国外已进入I期临床实验，其结果显示：该疫苗可在体内有效表达HBsAg，并可诱导强烈的免疫反应，产生高效价抗体，同时，志愿者对疫苗具有良好的耐受性。我国科学家将S抗原基因与IL一

2、INF基因连接在同一载体上，构建融合基因给健康小鼠、HBV转基因小鼠使用后，发现CTL活性显著升高，HBsAg特异T细胞增殖能力显著高于对照组，血清抗HBs抗体显著升高。HIV一1基因疫苗在动物体内可产生有效的免疫应答，减少病毒颗粒释放和对T细胞的损害，在人体内的实验证明它可有效诱导抗HIV抗体产生。沙眼衣原体MOMP—DNA疫苗给小鼠免疫后可有效诱导抗体产生，其效价高达1: 1250，脾细胞对衣原体的刺激指数显著高于对照组，说明该基因疫苗不仅诱导了体液免疫，同时还诱导了细胞免疫[1]。

3.2 RNA干扰(RNAi)近年来随着对RNA干扰研究的深入，一种能在哺乳动物细胞中抑制特异基因表达、只有21个核苷酸的小干扰双链RNA(small interfering RNA，siRNA)被发现。将特异的siRNA通过阳离子脂质体转入Hela细胞和人胚肾293细胞等不同哺乳动物细胞中，获得了可重复的序列 特异的RNA干扰，而将长序列的双链RNA转入则出现了非特异抑制。这些研究成果为RNA干扰的研制提供了前提。Randall等人发现HCV特异的siRNA可抑制AC和Huh一7肝细胞株中HCV复制，清除细胞内HCV病毒[1]。3.3 胞内抗体

在传染性疾病，尤其是病毒感染中的应用越来越受到人们的关注。抗HIV结构和功能蛋白scFv基因导入HIV感染的淋巴细胞后能干扰HIV病毒转录和复制，而对细胞生长和CD4表达无影响，将其导入表达有CD4和CCR的人骨肉瘤细胞，可抵抗HIV的感染。抗HIV逆转录酶和抗整合酶的胞内抗体可抑制酶活性，减少病毒复制。抗CCR5和CD4的胞内抗体可抑制CCR5和CD4的表达并防止HIV感染。抗HCV外膜蛋白E2的胞内抗体能抑制病毒与靶细胞结合，发挥治疗作用。抗HCV核心抗原的ScFv能抑制核心蛋白功能和HCV的装配。我国研究者成军等人报道：将抗HBV核心抗原SeFv基因克隆至逆转录病毒载体，构建的重组逆转录病毒感染2 215细胞后能有效抑制Ⅶ 和HBsAg的表达。

3.4 干扰素的基因转移与表达

Seif等将小鼠的干扰素β（IFNβ）的基因置于主要组织相容性复合体（MHC）的启动子序列的控制之下，构建重组表达载体，转染Babl/c小鼠的成纤维细胞系NIH3T3，得到了持续的IFNβ的表达。表达IFNβ的细胞系，对滤泡口炎病毒（VSV），脑心肌炎病毒（EMCV）和塞姆利基森林病毒（Semliki forest virus）的复制和表达均有明显的抑制作用。并发现持续低水平的IFNβ的分泌表达，就可以使这一细胞系产生明显的抗病毒状态。然而，用等量的外源重组的IFNβ则无此效果。而且，加入相应的IFNβ的单克隆抗体并不能阻断这种转导的细胞系对上述三种病毒的抑制效应。因此认为，此细胞系的抗病毒状态的产生，除了和分泌型IFNβ的表达有关以外，还有可能存在其它的作用方式。另外，Bednarik

[1]等将人的α2干扰素（IFNα2）的基因重组到人免疫缺陷病毒（HIV）的长未端重复序列（LTR）中的启动子下游，转入非洲绿肾细胞系中，IFNα2的分泌表达水平持续在50~150u/ml之间。这一低水平的IFNα2的表达完全可以抑制HIV的复制和转录。同样地也发现就用相应水平的外源重组的IFNα2也无此效果。而且IFNα2的单抗也不能阻断IFNα2的抗病毒作用。这一差别的原因，作者认为体内产生的IFNα2与体外重组的IFNα2的抗病毒机理不同。外源重组的IFNα2的抗病毒机理，是抑制HIV的成熟和装配过程，而内源表达的IFNα2的抗病毒作用，似乎是主要作用在转录水平以及HIV mRNA的稳定性等方面[2]。问题与展望

基因治疗在染性疾病的体内外实验生物治疗中均显示了疗效。尤其是基因疫苗对机体的保护作用已得到了公认，但其真正进入临床广泛应用尚有一段距离。还有许多问题须要进一步的验证： 4.1 基因疫苗编码抗原的表达问题。基因疫苗使用时进入机体的是一段DNA片段，其作用的发挥须要DNA在细胞内有效转录和翻译成相应的蛋白，如何能使DNA高效率进入机体细胞并得到高效转录和翻译；

4.2 DNA疫苗目前的动物实验显示其免疫效果存在较大的个体差异，总的来看其免疫原性不高

4.3 RNA干扰目前虽然是一个研究热点，但其研究工作才起步，其导人体内的方法、稳定性等问题还需要解决；

4.4 基因治疗的安全性问题，尤其是选用的载体对机体的影响还须要进一步证实，这一问题在短时间内无法解决。4.5 伦理道德方面的争论也是影响因素之一。4.6 基因转移中的副作用和抗体形成问题。

虽然基因治疗还存在如此诸多问题，但它的理论基础和强大生命力是显而易见的。经过几年来的发展，基因治疗的研究已逐步从理论走向了临床的实验，人们已获得了不少宝贵的知识与经验，随着分子生物学、免疫学的发展，人类及细菌、病毒等基因组测序的完成，为进一步发展和完善基因治疗奠定了良好的基础，相信不久的将来，基因治疗将在传染性疾病的预防和治疗中发挥重要作用。

参考文献

1.颜漫江.基因治疗在传染病防治中的应用研究进展，传染病信息2004，17（1）：14-15.2.http://www.xiexiebang.com/list6.asp?class=683 3.姜素椿.我国传染病的现状与思考，中华内科杂志2004年7月，43（7）：481-482 4.王弘。基因治疗发展研究现状，实用医学杂志2004，20（10）：1199。5.彭国平.反义RNA应用于抗HBV、HCV 肝炎病毒的研究进展，国外医学病毒学分册2005，8，12（4）：114-116.10

第五篇：《认识实习》课程教学大纲

同济大学浙江学院土木工程专业

认识实习教学大纲

课程编号：031276学分：1周数：1周（土木系安排四天）

一、实习目的认识实习课程是土木工程专业的实践环节课程。

通过本课程的教学，要求学生对土木工程专业建立基本的感性认识，了解钢筋混凝土结构和钢结构基本概念、结构材料、主要的结构形式及构造。为后期专业基础课程和专业课程的学习做一定的准备。

二、实习内容

就同济大学浙江学院嘉兴校区、同济大学四平路校区、嘉定校区典型建筑工程进行参观和讲解。

1．钢筋混凝土结构认识实习

（1）砖混结构；

（2）钢筋混凝土框架结构；

（3）高层结构；

（4）大跨结构。

2．钢结构认识实习

（1）普通框架钢结构；

（2）网架钢结构。

三、实习时间

第二学期第7、8周的周六、周日。

四、实习方式和安排

钢混凝土结构和钢结构部分现场教学参观，三个教学点，时间各安排一天，最后一天时间为实习小结及考核。

五、考核内容和方式

1．实习课程出勤考核，由各实习教学指导教师现场点名；

2．认识实习日记或实习小结批阅，由指定指导教师统一批阅。

六、学生实习作业的保管

交由土木系资料室统一保管。

2014-04-12