基因工程教学大纲

（Gene Engineering）

（供四年制生物技术专业2012级试用）

课程编号:24211790 总学时数:48

学分数:3 开课单位:生命科学与技术学院

课程的性质与任务

基因工程为生物技术专业的专业必修课程之一。本课程主要介绍基因操作的主要技术原理，基因操作的工具酶，克隆载体，目的基因的分离方法，重组体的构建及导入，克隆基因的表达与检测，基因工程研究进展，存在问题及新策略等内容，使学生具备基因工程方面的基本知识和掌握基因工程基本的操作技术。

考核形式为考试。

大纲内容与基本要求

第一章 绪论

第一节 基因工程的诞生

第二节 基因工程的成就

第三节 基因工程安全性的问题

第四节 基因工程研究的内容

第五节 重组DNA技术发展史的某些重要事件

教学要求:

要求学生了解基因工程诞生的过程，基因工程的成就，基因工程安全性的问题；熟练掌握定义，基因工程研究包括的主要内容或步骤。

第二章 基因克隆所需的工具酶

第一节 限制性内切酶

1.限制性核酸内切酶的发现

2.核酸内切限制酶的类型

3.核酸内切限制酶的命名法

4.Ⅱ型核酸限制性内切酶的基本特性

5.影响核酸内切限制酶活性的因素

6.利用限制酶对DNA进行消化的具体步骤

7.使用限制酶的注意点

第二节 DNA连接酶

1.DNA连接酶的发现

2.ＤＮＡ连接酶的连接机理

第三节 DNA聚合酶

1.大肠杆菌DNA聚合酶I

2.Kenow片段

3.T4DNA聚合酶

第四节 逆转录酶

教学要求:

要求学生掌握限制性核酸内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶、逆转录酶的基本特性。

第三章 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.质粒载体的基本条件

第二节 大肠杆菌质粒载体

1.质粒pBR322

2.pUC质粒载体

3.pGEM系列载体

第三节 病毒（噬菌体）载体

第四节 人工染色体克隆载体

教学要求:

要求学生了解各种载体一般生物学特性;学会看懂质粒图，掌握各种载体的用途。

第四章 目的基因的分离

第一节 目的基因的制备

1.直接分离法

2.构建基因组文库

3.cDNA文库的构建及目的基因的分离

4.PCR在目的基因分离中的应用

5.基因的化学合成

第二节 目的基因的分离

1.目的基因的功能克隆

2.序列克隆法

3.差别杂交或扣除杂交法筛选目的基因

4.mRNA差别显示技术分离差别表达基因

5.功能结合法筛选目的基因

6.基因芯片技术分离目的基因

教学要求:

要求学生掌握常用的目的基因制备方法;目的基因的分离基本原理及应用。

第五章 克隆重组体的构建、转化

第一节 受体细胞的种类

第二节 目的基因与载体的连接

第三节 重组体向宿主细胞的导入

1.重组质粒转化大肠杆菌细胞

2.重组噬菌体转导大肠杆菌细胞

3.受体细胞的选择

4.重组DNA分子转入真核细胞

教学要求:

要求学生掌握目的基因与载体的连接方法；掌握重组DNA分子向宿主细胞的转化方法。

第六章 克隆重组体的筛选

第一节 遗传表型直接筛选法

第二节 重组体结构特征分析法

第三节 核酸杂交筛选

第四节 免疫化学筛选法

第五节 转译筛选法

第六节 亚克隆法

第七节 插入失活法

第八节 电子显微镜作图法

第九节 转录产物作图法

第十节 基因表达产物分析法

第十一节 DNA序列测定法

教学要求:

要求学生掌握含重组体细胞的常用鉴定技术。

第七章 克隆基因的表达

第一节 外源基因在原核细胞中的表达

第二节 外源基因在真核细胞中的表达

第三节 外源基因导入真核细胞的方法

1.酵母的转化

2.植物细胞的转化及其他基因转移方法

3.哺乳动物细胞基因导入法

教学要求:

要求学生掌握原核生物基因表达的特点；掌握基因表达的调控序列；熟悉提高克隆基因表达效率的途径；熟悉几种类型的真、原核表达载体；了解外源基因导入真核细胞的方法。

第八章 基因工程的应用

第一节 基因工程药物

第二节 转基因植物

第三节 转基因动物

第四节 基因治疗

教学要求:

要求学生了解基因工程在国民经济中的应用。

第九章 基因工程安全性问题

第一节 对基因工程的争论

第二节 基因工程的安全措施

第三节 我国生物技术发展及安全性问题

教学要求:

要求学生了解对基因工程的争论和影响问题;了解基因工程的安全措施。

学时分配建议

教材及参考书目:

[1] 楼士林,杨盛昌.基因工程.北京:科学出版社,2002

[2] 邱泽生.基因工程.北京:首都师范大学出版社,1992

[3] 吴乃虎.基因工程原理（上下册）.北京:科学出版社,2001

[4] 王关林,方宏筠.植物基因工程.北京:科学出版社,1999

[5] 马建岗.基因工程学原理.西安:西安交通大学出版社,2001

[6] J.萨姆布鲁克 D.W 拉塞尔著,黄培堂.分子克隆实验指南.第三版.北京:科学出版社,2002

执笔人: 刘忠权 审核人:胡化广 教学院长:汤新慧