济南大学生物技术专业基因工程课程2024版教学大纲.docxVIP

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济南大学生物技术专业课程教学大纲

基因工程

一、课程基本信息

课程名称

基因工程/GeneticEngineering

课程类别

专业基础课程

课程编码

19A00183

学分

2

学时

总学时：32

理论：32实践：0

课程负责人

何文兴

适用专业

生物技术

先修课程

生物化学Ⅰ、Ⅱ

后续课程

专业拓展课程

二、课程简介

基因工程是生物技术专业的一门专业方向课。该课程以分子克隆为主线，介绍与此相关的载体、工具酶、文库构建与筛选、基因功能研究的分析方法、基因改造等研究技术和原理。通过本课程的学习，使学生了解和掌握基因工程基本原理和主要操作技术及其在微生物基因工程、植物基因工程、动物基因工程中的具体应用，进而深刻理解和领会基因工程在现代医药、现代农业、功能性食品、环境、公共安全等领域所具有的重要作用，为同学们将来完成专业学习奠定坚实的理论基础和应用基础。

三、课程目标及其与毕业要求指标点的对应关系

课程目标

毕业要求

毕业要求指标点

目标1：了解基因工程的主要研究内容，掌握基因工程中主要工具酶、载体的特点和应用；掌握酶切技术。

3.了解生物技术的理论前沿、应用前景和必威体育精装版发展动态，以及生物技术产业的发展状况；

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目标2：了解基因工程基因重组的方法、外源基因导入受体细胞的方法；掌握重组子筛选与鉴定的原理及实验方法。

4.具有综合运用所掌握的理论知识和技能，从事生物技术及其相关领域产品研发的能力、具有生物技术下游工程实践和技术革新的基本能力。

4

目标3：掌握基因工程中各种分子操作技术的原理及实验技术，在此基础上综合运用所学知识能在微生物、植物、动物、医药等中具体应用，合理设计和实施针对于不同基因工程目的的研究方案，完成常规基因工程任务。

4.具有综合运用所掌握的理论知识和技能，从事生物技术及其相关领域产品研发的能力、具有生物技术下游工程实践和技术革新的基本能力。

4

四、教学安排

第一章：基因工程概述（支撑课程目标1）建议学时：2

[教学目标]了解基因工程、基因操作。

[重点难点]基因工程是生物科学发展的必然产物。

[教学方式方法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[教学内容]

第一节基因操作与基因工程

一、基因操作与基因工程

二、基因工程的诞生与发展

第二节基因工程是生物科学发展的必然产物

一、基因是基因重组的物质基础

二、DNA的结构和功能

三、基因操作技术的发展促进基因工程的诞生和发展

四、基因工程的内容

第三节基因结构—基因操作的理论基础

一、基因的结构组成对基因操作的影响

二、基因克隆的通用策略

第二章：分子克隆工具酶（支撑课程目标1）建议学时：4

[教学目标]掌握限制性内切酶的特点，了解甲基化酶、DNA聚合酶及其他工具酶的特点。

[重点难点]限制性内切酶

[教学方式方法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[教学内容]

第一节限制性内切酶

一、限制与修饰

二、限制酶识别的序列

三、限制酶产生的末端

四、DNA末端长度对限制酶切割的影响

五、位点偏爱

六、酶切反应条件

七、星星活性

八、单链DNA的切割

九、酶切位点的引入

十、影响酶活性的因素

十一、酶切位点在基因组中分布的不均一性

第二节甲基化酶

一、甲基化酶的种类

二、依赖于甲基化的限制系统

三、甲基化对限制酶切的影响

第三节DNA聚合酶

一、大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ

二、KlenowDNA聚合酶

三、T4噬菌体DNA聚合酶

四、T7噬菌体DNA聚合酶

五、耐热DNA聚合酶

六、反转录酶

七、末端转移酶

第四节其他分子克隆工具酶

一、依赖于DNA的RNA聚合酶

二、连接酶

三、T4多核苷酸激酶

四、碱性磷酸酶

五、核酸酶

六、核酸酶抑制剂

七、琼脂糖酶

八、DNA结合蛋白

九、其他酶

第三章：分子克隆载体（支撑课程目标1）建议学时：2

[教学目标]掌握质粒的基本特征，掌握λ噬菌体的克隆原理及步骤

[重点难点]λ噬菌体的克隆原理及步骤

[教学方式方法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[教学内容]

第一节 质粒载体

一、质粒的基本特性

二、标记基因

三、质粒载体的种类

第二节λ噬菌体载体

一、λ噬菌体的分子生物学

二、λ噬菌体载体的选择标记

三、代表性λ噬菌体载体

四、λ噬菌体载体的克隆原理及步骤

五、λ噬菌体位点特异性重组系统在基因克隆中的应用

第三节单链丝状噬菌体载体

一、M13噬菌体的生物学

二、M13噬菌体载体

三、M13噬菌体载体的宿主菌

四、噬菌粒

第四节酵母人工染色体