《基因工程》課程教學(xué)大綱

基因工程課程教學(xué)大綱GeneEngineering學(xué)時(shí)數(shù)：32其中：實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：課外學(xué)時(shí)：學(xué)分?jǐn)?shù)：2適用專業(yè)：生物技術(shù)專業(yè)一、課程性質(zhì)、目的和任務(wù)性質(zhì)：生物技術(shù)專業(yè)必修專業(yè)課。目的：系統(tǒng)學(xué)習(xí)作為生物工程核心的基因工程，為以后學(xué)習(xí)和工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。任務(wù)：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求掌握基因工程的基本原理和各項(xiàng)常規(guī)基因操作技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生利用基因工程手段解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)、科研或工作打下重要基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)的基本要求了解基因工程研究路線、研究?jī)?nèi)容以及基因工程研究發(fā)展前景。重點(diǎn)掌握基因工程基本原理和常規(guī)操作技術(shù)。了解基因工程安全管理?xiàng)l例。三、課程教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)緒論（一）基因工程研究概述：基因工程含義、理論依據(jù)、基本技術(shù)路線、發(fā)展史。（二）基因工程研究?jī)?nèi)容：基礎(chǔ)研究，應(yīng)用研究。（三）基因工程的安全性問(wèn)題。（四）基因工程研究發(fā)展前景。重點(diǎn)：基因工程研究?jī)?nèi)容，基本技術(shù)路線及發(fā)展前景。重點(diǎn)：基因工程研究?jī)?nèi)容，基本技術(shù)路線及發(fā)展前景。難點(diǎn)：基因工程基本技術(shù)路線。第一節(jié)DNA的提取與純化第二節(jié)DNA的凝膠電泳第三節(jié)核酸的分子雜交第四節(jié)基因擴(kuò)增技術(shù)-----PCR第五節(jié)DNA序列分析重點(diǎn)：重點(diǎn)：基因操作技術(shù)。難點(diǎn)：基因操作技術(shù)原理及應(yīng)用?；蚩寺〉拿笇W(xué)基礎(chǔ)限制性內(nèi)切酶：常用限制性內(nèi)切酶的及其作用機(jī)制、識(shí)別位點(diǎn)、切割位點(diǎn)和Star活性，DNA分子片段化及其限制性圖譜。連接酶：連接酶作用機(jī)制及DNA片段的連接。DNA聚合酶：常用DNA聚合酶（Klenow酶、反轉(zhuǎn)錄酶等）的特性及DNA片段標(biāo)記。DNA及RNA的修飾酶：末端轉(zhuǎn)移酶、堿性磷酸酶、T4多核苷酸激酶等修飾酶活性及應(yīng)用。重點(diǎn)重點(diǎn)：基因克隆常用工具酶的作用。難點(diǎn)：影響酶學(xué)活性的因素。第三章基因克隆載體（一）質(zhì)?？寺≥d體：相關(guān)的質(zhì)粒性質(zhì)，構(gòu)建的基本策略及其構(gòu)建。（二）病毒克隆載體：λ噬菌體、cosmid、M13噬菌體克隆載體等。（三）染色體定位整合克隆載體。（四）人工染色體克隆載體：含義、特點(diǎn)、構(gòu)建、應(yīng)用。（五）特殊用途克隆載體：?jiǎn)?dòng)子探針型克隆載體、誘導(dǎo)型表達(dá)克隆載體等。重點(diǎn)：重點(diǎn)：克隆載體的構(gòu)成，用途。難點(diǎn)：克隆載體的構(gòu)成。第四章目的基因的獲取（一）目的基因：組成、排列。（二）目的基因的制備：直接分離法、基因組文庫(kù)構(gòu)建、cDNA基因文庫(kù)的構(gòu)建。（三）目的基因的分離：功能克隆、序列克隆、差示分析法等。重點(diǎn)重點(diǎn)：目的基因的排列，目的基因的制備和分離方法及原理。難點(diǎn)：目的基因制備和分離。第五章DNA體外重組與轉(zhuǎn)化第一節(jié)DNA片段的體外連接一、粘性末端的連接二、齊平末端（bluntend）的連接三、PCR產(chǎn)物的連接四、DNA體外連接應(yīng)注意事項(xiàng)五、載體分子和外源DNA插入片段的連接結(jié)果第二節(jié)重組體導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞一、感受態(tài)大腸桿菌的制備二、重組DNA導(dǎo)入大腸桿菌重點(diǎn)：重點(diǎn)：DNA重組連接及轉(zhuǎn)化。難點(diǎn)：DNA重組連接。重組體的選擇和鑒定第一節(jié)載體表型選擇法第二節(jié)根據(jù)插入序列的表型特征選擇第三節(jié)DNA電泳檢測(cè)法第四節(jié)核酸雜交檢測(cè)法第五節(jié)免疫化學(xué)檢測(cè)法重點(diǎn)：重組體篩選方法的原理及應(yīng)用。難點(diǎn)重點(diǎn)：重組體篩選方法的原理及應(yīng)用。難點(diǎn)：重組體篩選原理。第七章外源基因的表達(dá)第一節(jié)外源基因在原核細(xì)胞中的表達(dá)一、原核生物基因表達(dá)的特點(diǎn)二、原核表達(dá)系統(tǒng)的注意事項(xiàng)三、原核生物基因表達(dá)的調(diào)控四、外源蛋白在大腸桿菌中的表達(dá)部位五、幾種類型的原核表達(dá)載體六、影響外源基因表達(dá)效率的因素七、提高表達(dá)水平常用的方法八、外源蛋白質(zhì)表達(dá)后的正確修飾第二節(jié)外源基因在真核細(xì)胞中的表達(dá)一、在酵母中表達(dá)二、昆蟲(chóng)培養(yǎng)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)三、外源基因在植物中表達(dá)重點(diǎn)：外源基因的原核表達(dá)及酵母表達(dá)。難點(diǎn)重點(diǎn)：外源基因的原核表達(dá)及酵母表達(dá)。難點(diǎn)：基因表達(dá)調(diào)控、不同表達(dá)系統(tǒng)特點(diǎn)。四、課程各教學(xué)環(huán)節(jié)要求課堂教學(xué)內(nèi)容以教材內(nèi)容為藍(lán)本，適當(dāng)拓展知識(shí)點(diǎn)，發(fā)揮同學(xué)們的主觀能動(dòng)性，提高學(xué)習(xí)興趣。五、學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配作業(yè)題量備注章節(jié)主要內(nèi)容講授實(shí)驗(yàn)討論習(xí)題課外其它小計(jì)緒論22第一章基因操作的主要技術(shù)原理88第二章基因工程酶學(xué)基礎(chǔ)44第三章基因工程載體44第四章目的基因的獲取22第五章基因的體外重組與轉(zhuǎn)化22第六章重組體的篩選和鑒定44第七章外源基因的表達(dá)66合計(jì)3232六、本課程與其他課程的聯(lián)系本課程是在分子生物學(xué)、生物化學(xué)相關(guān)課程之后開(kāi)設(shè)的課程。學(xué)生學(xué)習(xí)本課程前應(yīng)具備核酸結(jié)構(gòu)、基因、轉(zhuǎn)錄、表達(dá)等基本知識(shí)。本課程后續(xù)課為基因工程下游技術(shù)。七、教材與教學(xué)參考書(shū)（一）教材陳宏.基因工程原理與應(yīng)用，中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2005.（二）教學(xué)參考書(shū)[1]樓士林，楊盛昌，龍敏南，等.基因工程.北京：科