《基因工程原理》教學(xué)大綱(共7頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上GDOU-B-11-213基因工程原理教學(xué)大綱課程編號(hào)學(xué)分2.5總學(xué)時(shí)50理論50實(shí)驗(yàn)/上機(jī)英文課程名稱Genetic Engineering 開課院（系）農(nóng)學(xué)院開課系生物技術(shù)系修訂時(shí)間2006年9 月10 日課 程 簡 介教學(xué)內(nèi)容基因工程原理主要講述在體外操作基因的原理，涉及到操作過程中的酶、載體及操作方法。質(zhì)粒和噬菌體的基本特性，質(zhì)粒、噬菌體、柯斯質(zhì)粒、噬菌粒載體、T載體、YAC載體及BAC載體等的構(gòu)建、組成、特點(diǎn)及克隆基因的過程。基因克隆的步驟，獲得目的基因的方法，的連接方法，重組體克隆的篩選原理?；虿僮鞯闹饕夹g(shù)原理，了解酵母雙雜交系統(tǒng)的原理。原核生物和酵母

2、中的表達(dá)載體的種類及表達(dá)外源基因的過程。植物和動(dòng)物基因克隆的載體及克隆基因的方法。修讀專業(yè)：生物技術(shù)專業(yè)先修課程：生物化學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等。教材：基因工程學(xué)原理一、 課程的性質(zhì)與任務(wù)基因工程原理主要講述在體外操作基因的原理，涉及到操作過程中的酶、載體及操作方法。隨著現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，基因工程原理已成為21世紀(jì)生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一，是生物技術(shù)專業(yè)以及相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程，是必修課。本課程的任務(wù)是全面系統(tǒng)地講授基因操作的基本原理和基本方法，同時(shí)介紹基因工程原理發(fā)展的最新成就，使學(xué)生對基因工程的原理、方法及其在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用有比較全面的、

3、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。二、 課程的基本要求使本科生對這門已經(jīng)對社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響，并已被譽(yù)為本世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ膶W(xué)科之一的新興起的學(xué)科有所了解，弄通它的基本原理和工作思路，適應(yīng)社會(huì)對高新技術(shù)的要求，為畢業(yè)生走向社會(huì)參加相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)和科研或報(bào)考研究生進(jìn)行相關(guān)課題研究打下基礎(chǔ)。三、 修讀專業(yè)生物技術(shù)專業(yè)四、 本課程與其它課程的聯(lián)系本課程的先修課程有生物化學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)，要求學(xué)生掌握生物體內(nèi)的生化代謝途徑；微生物的一些基本性質(zhì)；遺傳學(xué)基本原理的理解，并初步掌握遺學(xué)研究所必需的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)；細(xì)胞生物學(xué)中的各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)及功能及分子生物學(xué)中的基因的結(jié)構(gòu)、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯及

4、基因的表達(dá)調(diào)控等過程。它是蛋白質(zhì)工程、制藥工程及生物信息學(xué)的基礎(chǔ)。五、 教學(xué)內(nèi)容安排、要求、學(xué)時(shí)分配及作業(yè)教學(xué)基本要求和主要環(huán)節(jié)1、理論教學(xué) 學(xué)時(shí)數(shù) 學(xué)時(shí)大綱內(nèi)容第一章、緒論（2）（1）教學(xué)目的生物工程包括哪些方面，每部分研究的內(nèi)容?；蚬こ痰牟僮髁鞒碳捌湓谀男┓矫娴玫綉?yīng)用。生物安全的規(guī)則。（2）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)生物工程包括哪些方面，每部分研究的內(nèi)容?；蚬こ痰牟僮髁鞒獭Ｉ锇踩囊?guī)則。第一節(jié) 基因與基因工程一、基因工程的概念（A）；二、生物工程（A）第二節(jié) 基因工程的操作與應(yīng)用一、基因工程的操作流程（A）；二、基因工程的應(yīng)用（B） 第三節(jié) 基因工程技術(shù)的商業(yè)化發(fā)展和安全一、基因工程商業(yè)化的特點(diǎn)

5、（C）；二、重組DNA研究的安全準(zhǔn)則（B） 第二章 酶技術(shù)（4學(xué)時(shí)） （1）教學(xué)目的：基因工程中常用的工具酶的種類及作用、如何制備限制性內(nèi)切酶、物理圖譜的制定。（2）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 限制性內(nèi)切酶、連接酶和DNA聚合酶的種類及作用、如何制備限制性內(nèi)切酶、物理圖譜的制定。第一節(jié) 限制性核酸內(nèi)切酶（2）一、 寄主的限制和修飾現(xiàn)象（A）二、 限制性核酸內(nèi)切酶的類型、命名、制備及制定物理圖譜（A）第二節(jié) 連接酶（2）一、DNA連接酶（ligase)的發(fā)現(xiàn)（B）二、DNA ligase的特點(diǎn)（A）三、連接反應(yīng)的溫度（A）四、影響連接反應(yīng)的因素（A）第三節(jié) 聚合酶一、基因工程中常用的DNA聚合酶（A）二、常

6、用的DNA聚合酶的特點(diǎn)（A）三、DNA聚合酶在基因工程中的用途（A）第四節(jié) DNA修飾酶一、末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶（A）二、T4多核苷酸激酶（A）三、堿性磷酸酶（A）第三章 質(zhì)粒載體（）（1）教學(xué)目的：載體的定義，基因工程中所用載體的種類，作為基因工程載體的特性。質(zhì)粒的基本特性。作為質(zhì)粒載體的特性，質(zhì)粒載體是如何命名？常用質(zhì)粒載體的類型及特點(diǎn)。（2）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 質(zhì)粒的基本特性。作為質(zhì)粒載體的特性，質(zhì)粒載體是如何命名？常用質(zhì)粒載體的類型及特點(diǎn)。P載體篩選重組子的原理。第一節(jié) 質(zhì)粒的一般生物學(xué)特性（2）一、 質(zhì)粒（A）二、 質(zhì)粒的類型（A）三、 質(zhì)粒的復(fù)制（A）四、 質(zhì)粒的不親和性（A）第二節(jié)質(zhì)

7、粒載體一、 質(zhì)粒載體應(yīng)具備的條件（B）二、 質(zhì)粒載體的命名（A）三、 常用的質(zhì)粒載體(2) （A）第四章 噬菌體載體（6）（1）教學(xué)目的：噬菌體的一般生物學(xué)特性，單鏈?zhǔn)删w載體的特點(diǎn)，噬菌體的一般生物學(xué)特性及載體是如何構(gòu)建的，它的特點(diǎn)及應(yīng)用。雙鏈?zhǔn)删w載體的特點(diǎn)。噬菌體的特點(diǎn)。噬菌體載體的構(gòu)建及類型，每種類型載體的組成及其代表型載體。的體外包裝的定義、原理、噬菌體的包裝滴度及包裝范圍。凱倫載體、柯斯質(zhì)粒載體的組成及特點(diǎn)，pUC118的組成及特點(diǎn)。T載體及大分子克隆載體的組成特點(diǎn)及克隆過程。（2）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 噬菌體的一般生物學(xué)特性，單鏈?zhǔn)删w載體的特點(diǎn)，噬菌體的一般生物學(xué)特性及載體是如何構(gòu)建

8、的，它的特點(diǎn)及應(yīng)用。噬菌體的特點(diǎn)。噬菌體載體的構(gòu)建及類型，每種類型載體的組成及其代表型載體。的體外包裝的定義、原理、噬菌體的包裝滴度及包裝范圍?？滤官|(zhì)粒載體的組成及特點(diǎn)，pUC118的組成及特點(diǎn)。T載體及大分子克隆載體的組成特點(diǎn)及克隆過程。第一節(jié)噬菌體的一般生物學(xué)特性（）一、 噬菌體的結(jié)構(gòu)及其核酸類型（B）二、 噬菌體的感染性（B）三、 噬菌體的生命周期（B）第二節(jié)單鏈?zhǔn)删w載體（）一、 噬菌體的一般生物學(xué)特征（A）二、 載體的構(gòu)建（C）三、 載體的特點(diǎn)及應(yīng)用（A）第三節(jié)雙鏈?zhǔn)删w載體（1）一、 噬菌體（A）二、 噬菌體載體的構(gòu)建（C）三、 的體外包裝（A）四、 凱倫噬菌體載體（C）第四節(jié)柯斯

9、質(zhì)粒載體（1）一、 柯斯質(zhì)粒載體的組成（A）二、 柯斯質(zhì)粒載體的特點(diǎn)（A）三、 柯斯質(zhì)粒載體的應(yīng)用（A）第五節(jié)噬菌粒載體（）一、 pUC118基因組的結(jié)構(gòu)（A）二、 pUC118的復(fù)制模式（A）三、 pUC118的優(yōu)點(diǎn)（A）第六節(jié) PCR產(chǎn)物克隆載體-T 載體(1) （A）第七節(jié) 大分子DNA克隆載體一、酵母人工染色體（B）二、細(xì)菌人工染色體（BAC）（B）第五章 基因克隆技術(shù)（10）（1）教學(xué)目的：基因克隆的步驟。有哪些方法可以獲得目的基因，用磷酸二酯法和亞磷酸三酯法合成目的基因的原理?；蛭膸旌蚦DNA文庫的定義及構(gòu)建原理。獲得目的cDNA的方法，差異雜交法的原理。的連接方法。轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)染和

10、轉(zhuǎn)導(dǎo)的定義。重組體克隆的篩選原理。遺傳檢測法的種類及原理。物理檢測法的種類及原理。核酸雜交法的原理及原位雜交的過程。免疫化學(xué)檢測法的類型及檢測原理。蛋白質(zhì)篩選法的原理。轉(zhuǎn)譯篩選法的類型及原理。（2）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 磷酸二酯法和亞磷酸三酯法合成目的基因的原理。基因文庫和cDNA文庫的定義及構(gòu)建原理。獲得目的cDNA的方法，差異雜交法的原理。的連接方法。轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)染和轉(zhuǎn)導(dǎo)的定義。重組體克隆的篩選原理。遺傳檢測法的種類及原理。物理檢測法的種類及原理。核酸雜交法的原理及原位雜交的過程。雜交抑制的轉(zhuǎn)譯和雜交選擇的轉(zhuǎn)譯原理。 第一節(jié)目的基因的取得（4）一、 超聲波法或限制性內(nèi)切酶法（2）（A）二、 反轉(zhuǎn)錄法

11、（A）三、 體外化學(xué)合成和酶促合成（A）四、 基因文庫法（）（A）五、目的基因的分離和擴(kuò)增(1)（A）第二節(jié)連接（）（A）第三節(jié) 基因的轉(zhuǎn)移（1）（A）第四節(jié) 重組子的篩選法(4)一、 重組體向寄主細(xì)胞的導(dǎo)入（A）二、 重組體克隆的篩選與鑒定（A）第六章 基因操作的主要技術(shù)原理 （8學(xué)時(shí)） （1）教學(xué)目的：掌握DNA提取、DNA電泳、分子雜交、PCR擴(kuò)增、技術(shù)的種類可在哪些方面加以應(yīng)用，這些技術(shù)的原理和DNA序列測定的技術(shù)原理。了解酵母雙雜交系統(tǒng)的原理。 （2）難點(diǎn)和重點(diǎn)PCR擴(kuò)增、技術(shù)的種類可在哪些方面加以應(yīng)用，這些技術(shù)的原理和DNA序列測定的技術(shù)原理。第一節(jié) DNA的提取與純化(2)一、質(zhì)

12、粒DNA的提?。ˋ）二、基因組或其他DNA的提取（A）三、DNA的定量和純度測定（A）四、DNA分子量的估計(jì)（A）第二節(jié) DNA的凝膠電泳一、 電泳的基本原理（A）二、 瓊脂糖凝膠電泳（A）三 、聚丙烯酰胺凝膠電泳（A）四、凝膠染色（A）第三節(jié) 核酸的分子雜交一、Southern blot（A）二、Northern blot（A）三、原位雜交（A）第四節(jié) 基因 擴(kuò)增技術(shù)-PCR(4)一、基因擴(kuò)增（B）二、PCR技術(shù)（A）三、PCR的類型及應(yīng)用（B）第五節(jié) DNA序列分析(2)一、雙脫氧鏈終止法（A）二、Maxam-Gilbert化學(xué)修飾法（B）三、DNA雜交測序（C）四、DNA自動(dòng)化測序（C）

13、第六節(jié) 酵母雙雜交系統(tǒng)(2)一、酵母雙雜交系統(tǒng)的作用（B）二、酵母雙雜交系統(tǒng)的原理（B）三、構(gòu)建雙雜交體系的宿主菌（B）四、構(gòu)建報(bào)告基因（B）五、構(gòu)建雙雜交體系的穿梭質(zhì)粒（B）六、酵母雙雜交的實(shí)驗(yàn)過程（B）第七節(jié)RNA干擾（RNAi）第七章 克隆基因的表達(dá)（）（1）教學(xué)目的：真核和原核細(xì)胞中表達(dá)外源基因的特點(diǎn)。在原核生物中基因表達(dá)的調(diào)控序列有哪些。原核生物中的表達(dá)載體的種類及其代表性表達(dá)載體的組成及特點(diǎn)。酵母中表達(dá)載體的類型及其代表性表達(dá)載體的組成及特點(diǎn)。植物基因克隆的載體，了解i質(zhì)粒的種類特性i質(zhì)粒的改造，植物基因工程載體pGV3850的組成及特點(diǎn)。動(dòng)物表達(dá)載體所應(yīng)具備的條件，病毒的的組成及

14、特點(diǎn)，受納細(xì)胞、非受納細(xì)胞的定義。病毒改造成載體的原則。晚期區(qū)與早期區(qū)表達(dá)外源基因的過程。PSV 2載體的組成及特點(diǎn)。哺乳動(dòng)物基因轉(zhuǎn)移的遺傳選擇標(biāo)記。外源基因?qū)胝婧思?xì)胞的方法。（2）難點(diǎn)和重點(diǎn)在原核生物中基因表達(dá)的調(diào)控序列有哪些。原核生物中的表達(dá)載體的種類及其代表性表達(dá)載體的組成及特點(diǎn)。酵母中表達(dá)載體的類型及其代表性表達(dá)載體的組成及特點(diǎn)。植物基因克隆的載體，i質(zhì)粒的種類特性i質(zhì)粒的改造，植物基因工程載體pGV3850的組成及特點(diǎn)。病毒的的組成及特點(diǎn)，受納細(xì)胞、非受納細(xì)胞的定義。病毒改造成載體的原則。晚期區(qū)與早期區(qū)表達(dá)外源基因的過程。PSV 2載體的組成及特點(diǎn)。哺乳動(dòng)物基因轉(zhuǎn)移的遺傳選擇標(biāo)記。

15、外源基因?qū)胝婧思?xì)胞的方法。第一節(jié) 原核基因在原核細(xì)胞中的表達(dá)（4）一、原核生物基因表達(dá)的特點(diǎn)（B）二、原核表達(dá)系統(tǒng)的注意事項(xiàng)（A）三、原核生物基因表達(dá)的調(diào)控（B）四、外源蛋白在大腸桿菌中的表達(dá)部位（B）五、幾種類型的原核表達(dá)載體（A）六、影響外源基因表達(dá)效率的因素（A）七、細(xì)菌表達(dá)載體舉例（A）八、原核細(xì)胞表達(dá)的缺陷（B）第二節(jié)外源基因在真核細(xì)胞中的表達(dá)(3)一、 在酵母細(xì)胞中常用的載體（A）二、 在植物中表達(dá)載體（A）三、 動(dòng)物細(xì)胞基因克隆的載體（A）第三節(jié) 幾種常用的真核生物重組基因選擇方法(1)一、哺乳動(dòng)物基因轉(zhuǎn)移的選擇標(biāo)記（A）二、植物轉(zhuǎn)化體報(bào)道基因篩選法（A）第四節(jié) 外源基因?qū)胝?/p>

16、核細(xì)胞一、導(dǎo)入酵母細(xì)胞（A）二、導(dǎo)入植物細(xì)胞（A）三、導(dǎo)入哺乳動(dòng)物細(xì)胞（A）第八章 植物的基因工程（4）（1）教學(xué)目的：了解植物在基因工程方面的優(yōu)缺點(diǎn)，用葉盤法再生植株的方法。植物基因轉(zhuǎn)移的途徑有哪些，植物冠癭瘤產(chǎn)生的原因參與轉(zhuǎn)移的成分，整合進(jìn)植物染色體的機(jī)制。共整合載體克隆外源基因的方法。電擊法和基因槍法轉(zhuǎn)移基因至植物中的原理。在植物中表達(dá)外源基因有哪些方面的應(yīng)用。（2）難點(diǎn)和重點(diǎn)植物基因轉(zhuǎn)移的途徑有哪些，植物冠癭瘤產(chǎn)生的原因參與轉(zhuǎn)移的成分，整合進(jìn)植物染色體的機(jī)制。共整合載體克隆外源基因的方法。電擊法和基因槍法轉(zhuǎn)移基因至植物中的原理。在植物中表達(dá)外源基因有哪些方面的應(yīng)用。 第一節(jié) 再生植株（

17、）一、植物在遺傳工程方面的優(yōu)缺點(diǎn)（B）二、單個(gè)細(xì)胞可生長成完整植株（B）三、用葉盤法再生植株（A）第二節(jié)植物基因轉(zhuǎn)移的途徑（2）一、 土壤農(nóng)桿菌法（A）二、 電擊法（A）三、 基因槍法（A）第三節(jié)植物外源基因的表達(dá)（）一、 表達(dá)病毒外殼蛋白、核酶和反義（B）二、 表達(dá)微生物毒素蛋白（B）三、 表達(dá)抗除草劑基因（B）四、 表達(dá)影響花顏色、形態(tài)和生長特性的基因（B）第九章 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物（）（1）教學(xué)目的：了解轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的定義，轉(zhuǎn)基因小鼠的發(fā)展過程，轉(zhuǎn)基因小鼠建立的方法有哪些，它們的原理是什么。轉(zhuǎn)基因家畜的應(yīng)用。（2）難點(diǎn)和重點(diǎn)轉(zhuǎn)基因小鼠建立的方法有哪些，它們的原理是什么。轉(zhuǎn)基因家畜的應(yīng)用。第一節(jié) 轉(zhuǎn)基因小鼠（）一、顯微注射法制備轉(zhuǎn)基因小鼠（B）二、病毒轉(zhuǎn)染法制備轉(zhuǎn)基因小鼠（B）三、以生殖細(xì)胞為載體制備轉(zhuǎn)基因小鼠（B）四、胚胎干細(xì)胞法制備轉(zhuǎn)基因小鼠（B）第二節(jié)轉(zhuǎn)基因家畜（）一、 重組生長激素促進(jìn)動(dòng)物泌乳和改善飼料利用率（B）二、 轉(zhuǎn)基因家畜（B）三、 用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物蛋白（B）四、 表達(dá)病毒外殼