2025年硕士研究生入学考试复试科目考试大纲

考试科目代码：J216

考试科目名称：基因工程

一、考核目标

考试要求掌握基因工程相关的基本概念，基因工程操作的基本流程，常规基因工程技术的基本原理、基本流程与主要应用，基因表达系统的原理，转基因植物与转基因动物的基本制作方法，基因治疗与蛋白质工程的基本原理等。以细胞生物学、分子生物学和分子遗传学的基本理论体系为指导，在基因的分离克隆、基因表达调控机制的诠释、基因编码产物的产业化、生物遗传性状的改良乃至基因治疗等方面正日益显示出愈来愈高的实用价值。

根据本课程特点，确立主要考核目标如下：

（1） 考核考生对基因工程基本概念、基本理论、基本技能等的理解及掌握程度，同时考查考生基于生物工程相关背景知识进行分析、评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案的能力。

（2） 考查考生针对复杂的生物工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂的生物工程实际问题的预测与模拟能力及对应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂的生物工程相关实际问题的能力。

（3） 考查考生对生物工程生产过程与资源、环境和社会可持续发展关系的理解能力，及评价复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响能力。

二、试卷结构

线下考试：

（一）考试时间：120分钟，满分：100分

（二）题型结构

1、填空题：10小题，10分；

2、选择题：10小题  20分；

3、简答题：5小题，50分；

4、论述题：1小题，20分。

线上考试：

（一）考试时间：60分钟，满分：100分

（二）题型结构：问答题

三、答题方式

答题方式为闭卷、笔试

四、考试内容

第一章 基因工程概述

基因工程的基本概念，基因工程的基本流程，基因工程诞生的条件与标志，基因工程的发展简史以及基因工程有哪些主要应用。

第二章 基因工程的载体和工具酶

基因工程载体必须满足的基本条件，质粒载体的主要特征和主要类型，噬菌体载体的类型和特点，不同载体的携带能力，人工微小染色体的概念，类型和获得途径。穿梭载体的概念，表达载体的概念等。以及限制性内切核酸酶的特点与使用注意事项，DNA聚合酶和Klenow大片段的作用，DNA连接酶的作用及连接过程，碱性磷酸酶的作用及用途，末端脱氧核苷酸转移酶的用途和作用等。  

第三章 基因工程的常规技术

琼脂糖凝胶电泳的原理和影响因素；核酸分子杂交的概念，探针的类型，探针标记方法；比较探针的间接标记与直接标记的优点；掌握 Southern 杂交、Northern 杂、Western 杂交及菌落（嗜菌斑）原位杂交的基本原理、流程与主要目的；PCR技术的基本原理；PCR反应体系的主要成分与主要程序；提高PCR反应特异性的因素和措施；逆转录 PCR、巢式PCR、反向PCR、多重PCR及荧光定量 PCR 的概念和应用；基因芯片技术的概念、原理和主要的应用；蛋白质芯片的概念和应用；基因组文库的概念和构建方法， cDNA文库的概念和构建流程，构建cDNA文库需要用到哪些工具酶，合成cDNA第二条链有哪些方法等等；酵母双杂交系统的基本原理和应用；Sanger双脱氧链终止法DNA测序和Maxam-Gilbert化学修饰法测序的基本原理，DNA自动测序的基本原理等等。

第四章 基因在大肠杆菌、酵母的高效表达

基因的表达系统的组成； 基于T7 噬菌体RNA聚合酶/启动子的大肠杆菌表达系统的主要优点；蛋白质的融合表达的原理、蛋白质融合表达的优缺点；蛋白质的分泌型表达的原理和优缺点；蛋白质的包含体形式表达的概念和优缺点。蛋白质包含体复性的方法有哪些？利用大肠杆菌表达系统如何表达人胰岛素？酵母表达系统有哪些优缺点？甲醇酵母表达系统的主要特点。组织纤溶酶原激活剂在甲醇酵母中的表达过程等。

第五章 转基因植物

植物细胞培养技术有哪些，植物转基因技术的基本路线；植物转基因的受体系统的类型；外源基因导入植物的方法；Ti质粒的结构特点、Ti质粒介导植物基因转移的过程。植物转基因载体的报告基因，提高外源基因在植物体内表达水平的策略。抗虫转基因植物的概念，抗病毒转基因作物，抗细菌和真菌的转基因作物、抗除草剂转基因作物、抗非生物胁迫的转基因作物的概念等。植物生物反应器的概念。转基因生物的安全性和主要影响因素等。

第六章 转基因动物

转基因动物的概念，显微注射法制备转基因动物的主要过程。逆转录病毒法制备转基因动物的主要过程。胚胎干细胞的概念。胚胎干细胞制备转基因动物的流程。精子载体法及其制备转基因动物的主要优点。体细胞核移植法和主要流程。动物器官生物反应器的概念。转基因动物的应用。转基因动物在医药科学研究中的应用。转基因小鼠的鉴定方法。显微注射法制备转基因动物需要的设备与装置。逆转录病毒的结构与基因组特点。基因敲除的概念与操作流程。

第七章 基因治疗

基因治疗的概念与策略。基因治疗的基本程序基因治疗的载体类型。腺病毒载体有什么优点。体外基因治疗与体内基因治疗的比较。用于基因治疗的目的基因的条件。选择基因治疗的靶细胞必须注意事项。肿瘤的基因治疗的策略。自杀基因治疗的概念。耐药基因治疗的概念。反义核酸技术的概念。RNA干涉技术的概念和应用。

第八章 蛋白质工程

蛋白质工程的概念。蛋白质结构层次。一级结构、二级结构、三级结构与四级结构的概念。结构域与模体的概念。蛋白质一级结构预测的方法。蛋白质加工修饰的类型。定点突变的概念和原理。盒式突变的概念。定向进化、易错PCR、DNA改组的概念等。

五、主要参考书

1、《基因工程》第二版，袁婺洲，化学工业出版社，2019。

2、基因工程（第二版），李立家，肖庚富，科学出版社，2017。

3、基因工程（第二版），朱旭芬，高等教育出版社，2021。