《基因工程原理》

教学大纲

课程编号： C1004152

英文译名：Principles of Gene Engineering

课程性质： 专业核心课程

适用专业年级：生物技术、生物科学（三年级）

开课单位：生物工程系 遗传教研室 基因工程课程组

学分数： 3学分

总学时：50

要求先修课程： 微生物学、生物化学、分子生物学

教材：《基因操作原理》，（第6版）中译版

Principles of Gene Manipulation

（英国）Sandy Primrose   Richard Twyman   Bob Old

 瞿礼嘉  顾红雅 译

参考书：

1. Principles of Gene Manipulation  Sandy Primrose  教材的原文版

2.《基因工程原理》 吴乃虎  科学出版社

3. 《分子克隆实验指南》J. 萨姆布鲁克

4.  Gene VIII，Benjamin Lewin，Oxford Uni. Press，2004

本课程的地位、作用、任务：
    基因工程是现代生物技术的核心技术，这项技术的广泛应用必将导致人类社会的一次重大变革。本课程以微生物学、生物化学、分子生物学为基础，较全面系统地介绍了基因工程的基本原理及其操作技术，内容涉及 DNA 重组技术、分子克隆技术、外源基因的稳定高效表达技术及其在工农业、医药、等领域中的应用还有基因工程研究热点和发展趋势等，以拓宽学生生命科学的知识面，教会学生如何将所学专业理论应用于实际。该课程对学生创新思维和创新能力的培养均具有深远意义。为日后熟练地将这项技术服务于科学研究和科技开发以及国民经济打下坚实的基础。在工作岗位上进行科学研究具有重要的指导作用。

本课程教学采用现代化教学手段：本课程全部采用多媒体课件教学。注：我们用教材的原文版和中译版制作了两套多媒体课件

考核方式：课程采用理论和实验两方面的闭卷笔试以及实验技术、技能的实际操作考核方式。

教学计划安排：

第1章 绪论                       （3学时）
概述：基因工程的基本概念、发展历史、研究意义

基因操作：一项全能技术  
第2章基本技术                    （6学时）
琼脂糖凝肢电泳
核酸印迹
对大肠杆菌的转化
多聚酶链式反应(PCR)
第3章DNA分子的切割与连接        （6学时）
DNA 的体外重组：用于基因工程的工具酶
切割DNA分子
连接DNA分子
第4章质粒和噬菌体载体的基础生物学（3学时）
载体：载体的功能
质粒生物学和简单的质粒载体
质粒DNA的纯化
质粒克隆载体的理想特性
噬菌体λ
用单链DNA载体进行DNA克隆
第5章  柯斯质粒和其他先进的载体 （4学时）
用于克隆大片段DNA的载体
特殊用途载体
合而为一：组合了多种特性的载体
第6章克隆策略                    （8学时）
目的基因的克隆：

基因文库的构建
克隆基因组DNA
PCR法克隆
cDNA克隆
筛选的策略
转化子的筛选与鉴定
差异克隆
第7章测序和诱变                  （6学时）
DNA测序的基本策略
全基因组测序
分析序列数据
改变基因：定点诱变
第8章在大肠杆菌以外的其他细菌中的克隆（自学）
重组 DNA 分子的转化与扩增：受体细胞的选择、转化方法、转化率、转化细胞的扩增
将DNA转入细菌细胞中
在大肠杆菌以外的其他革兰氏阴性菌中进行克隆
在革兰氏阳性菌中进行克隆
部分同源重组
基因工程菌的构建与开发
第9章在酿酒酵母和其他真菌中克隆      （自学）
导入真菌的DNA的命运
应用于真菌的质粒载体
类似反转录病毒的载体
克隆基因的表达
蛋白在真菌中的过量表达
专用载体
酵母表面展示
识别编码特殊细胞活性的基因
确定特定基因的功能
第10章动物细胞的基因转移              （3学时）
DNA介导的转化
经由病毒转导的基因转移
动物细胞表达系统总结
第11章动物的基因操作                   （4学时）
哺乳动物的基因操作
对其他脊椎动物进行DNA转移
第12章植物基因转化                     （3学时）
农杆菌介导的转化
DNA直接转化植物
整株转化
叶绿体转化
第13章转基因技术的进展
诱导表达系统
位点特异性重组的运用
用于基因抑制的转基因策略
功能基因组学中的转基因技术
第14章重组DNA技术的应用                （4学时）
主题1  核酸序列可以作为诊断工具
主题2  用于遗传疾病的新药与新疗法
主题3  与传染病的斗争
主题4  蛋白质工程
主题5  代谢工程
主题6  21世纪的植物育种
结束语：从基因到基因组