课程名称生物医用高分子材料研究法.doc

PAGE PAGE 1 化学生物学专业硕士研究生课程 教学大纲 课程名称：基因工程（Gene Engineering） 课程编号：0703202F24 学分：2 总学时数：40 开课学期：2 考核方式：开卷（包括专题论文，试卷） 课程说明：适用对象为分析化学、化学生物学、材料化学、应用化学专业硕、博研究生。 课程性质、目的和任务: 现代生物技术是建立在多学科综合基础之上的，涉及现代高新技术的各个方面，对人类产生了巨大的影响。基因工程技术已经发展成为现代生物技术的核心技术，在生命科学急速发展的今天，掌握和了解基因工程技术的原理对于更好地进行多学科的交叉研究具有重要的指导作用。 通过本课程的教学，使学生了解基因工程的基本原理和基础知识。在讲授基因工程原理的同时，竭力与化学包括有机化学、无机化学、分析化学、物理化学以及生物化学等相关原理有机地结合起来，开阔学生视野，对生命科学的基础知识融会贯通，做到理论与应用相结合。为学生开展专业研究打下基础。 教学内容及要求: 第一章：基因工程概述（2学时） 1.1 基因工程的发展简史 1.1.1 什么是基因工程 1.1.2 基因工程的开端 1.1.3 基因工程的发展 1.2 基因工程的研究意义和应用1.2.1 基因工程在工业领域的应用1.2.2 基因工程在农业领域的应用1.2.3 基因工程在医药领域的应用1.3 结语 1.4 基因工程课程与其他课程之间的关系 本章要求：了解基因工程的发展过程、研究意义、应用和与其他学科的交叉。 第二章：基因工程的载体和工具酶（6学时） 2.1 载体2.1.1 质粒载体2.1.2 噬菌体载体2.1.3 其他载体2.2 工具酶2.2.1 限制性内切核酸酶2.2.2 DNA聚合酶和Klenow大片段酶2.2.3 DNA连接酶2.2.4 碱性磷酸酶2.2.5 末端脱氧核苷酸转移酶 本章要求：了解载体、工具酶在基本工程用途、分类，重点掌握质粒载体的生物学特征、制备和一些常用载体的特征，掌握在重组DNA中主要工具酶的命名、特征、反应中的条件和应用。 第三章：基因工程的常规技术（7学时） 3.1 凝胶电泳技术3.1.1 琼脂糖凝胶电泳的原理3.1.2 琼脂糖凝胶电泳的影响因素3.2 杂交技术3.2.1 探针与探针标记3.2.2 Southern杂交3.2.3 Northern杂交3.2.4 Western杂交3.2.5 菌落（噬菌斑）原位杂交3.3 PCR技术3.3.1 PCR技术的基本成分3.3.2 PCR技术的原理和过程3.3.3 荧光定量PCR 3.4 生物芯片3.4.1 基因芯片3.4.2 蛋白芯片3.5 基因文库构建3.5.1 基因组文库构建3.5.2 cDNA文库的构建3.6 酵母双杂交系统3.6.1 酵母双杂交系统的基本原理3.6.2 酵母双杂交系统的应用3.6.3 酵母双杂交系统存在的问题3.7 DNA测序3.7.1 Sanger双脱氧链终止法3.7.2 Maxam-Gilbert化学修饰法 本章要求：了解常规的重组DNA技术的基本实验方法、DNA测序技术，掌握凝胶电泳技术、核酸分子杂交、PCR扩增技术的原理。 第四章：基因在大肠杆菌、酵母中的高效表达（6学时） 4.1 基因的表达系统与表达策略4.1.1 基因的表达系统4.1.2 根据表达蛋白用途选择基因的表达策略4.2 基因在大肠杆菌中的高效表达4.2.1 基于T7噬菌体RNA聚合酶/启动子的大肠杆菌表达系统4.2.2 蛋白质的融合表达4.2.3 蛋白质的分泌型表达4.2.4 蛋白质的包含体形式表达与蛋白质复性4.2.5 重组大肠杆菌的高密度培养4.3 基因在酵母中的高效表达4.3.1 酵母表达系统概述4.3.2 甲醇酵母表达系统4.3.3 组织纤溶酶原激活剂在甲醇酵母中的表达蛋白质工程 本章要求：了解基因的表达系统，掌握大肠杆菌、酵母表达系统的特点、缺点和用途，掌握蛋白质包涵体的复性和菌的生长，应用实例。 第五章：转基因植物（4学时） 5.1植物的转基因技术 5.1.1 植物细胞培养 5.1.2 植物转基因技术的基本路线 5.1.3 转基因的受体系统 5.1.4 外源基因导入植物的方法 5.2 转基因植物的筛选与检测 5.2.1报告基因 5.2.2 分子生物学检测方法 5.3 生物反应器 5.4 转基因植物的安全性 5.3.1 标记基因安全性 5.3.2 转基因植物的安全性评价争论的问题 本章要求：了解植物的转基因技术背景、发展、一般操作、检测方法、安全性和农作物的基因工程，掌握生物反应器的概念。 第六章：转基因动物（4学时） 6.1动物转基因技术 6.1.1 显微注射法 6.1.2