教 案 课程:基因工程 学时:30学时 班级:植保、农学、园艺 教师: 黑龙江八一农垦大学
教 案 课 程： 基因工程 学 时： 30 学时 班 级：植保、农学、园艺 教 师： 黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学
《基因工程》电子教案 、教学进度计划 教学进度表 次|学时 教学内容 2|绪论 DNA的组成、结构 123456789 2天然DNA的制备、限制性核酸内切酶及DNA的片段化 2特异性DNA片段的PCR扩增 2DNA片段的化学合成及凝胶电泳检测 2分子克隆的载体及质粒克隆的载体 病毒(噬菌体)克隆载体及染色体定位整合克隆载体 人工染色体克隆载体及特殊用途克隆载体 目的基因、目的基因的制备及目的基因的分离 10 2222 受体细胞及重组DNA分子转入原核生物 重组子的筛选 基因表达的机制 2基因表达的调控元件及外源基因表达系统(前部分) 14 2外源基因表达系统(后部分)及基因表达产物的检测 与分离纯化 基因工程应用 、授课内容及学时分配 授课内容及学时分配 章节 各章名称 理论课理论课|实验课总课 周次时数时数时数 1绪论 2|DNA重组 3|基因工程克隆的载体 目的基因的制备 5目的基因导入受体细胞 6外源基因的表达 2462 863462 7基因工程的应用
《基因工程》电子教案 一、教学进度计划 教学进度表 周次 学时 教学内容 备注 1 2 绪 论 2 2 DNA 的组成、结构 3 2 天然 DNA 的制备、限制性核酸内切酶及 DNA 的片段化 4 2 特异性 DNA 片段的 PCR 扩增 5 2 DNA 片段的化学合成及凝胶电泳检测 6 2 分子克隆的载体及质粒克隆的载体 7 2 病毒（噬菌体）克隆载体及染色体定位整合克隆载体 8 2 人工染色体克隆载体及特殊用途克隆载体 9 2 目的基因、目的基因的制备及目的基因的分离 10 2 受体细胞及重组 DNA 分子转入原核生物 11 2 重组子的筛选 12 2 基因表达的机制 13 2 基因表达的调控元件及外源基因表达系统（前部分） 14 2 外源基因表达系统（后部分）及基因表达产物的检测 与分离纯化 15 2 基因工程应用 二、授课内容及学时分配 授课内容及学时分配 章节 各章名称 理论课 周次 理论课 时数 实验课 时数 总课 时数 1 绪论 2 1 2 DNA 重组 8 8 3 基因工程克隆的载体 6 6 4 目的基因的制备 2 3 5 目的基因导入受体细胞 4 4 6 外源基因的表达 6 6 7 基因工程的应用 2 2 合 计 30 30
三、单元教学计划 名称 第一章绪论 目的 使学生清晰基因工程的基本概念,知道基因工程的研究范围和内容, 了解基因工程的诞生与发展状况。 要求 重 基因工程的含义、理论依据、研究的基本技术路线以及基因工程研究 难点的内容 时间 教学组织 教学方法 引言 2学时1.基因工程含义 1)广义含义 2)狭义含义 2.基因工程理论依据 1)DNA分子的切割与连接 2)核酸分子杂交 3)凝胶电泳 4)细胞转化 5)DNA序列结构分析以及基因人工合成、基因定点突变和 PCR扩增技术 3.基因工程研究的基本技术路线 1)从大大原核生物细胞中提取克隆的载体; 2)从真核生物细胞中提取外源DNA )用限制性内切酶将载体打开,并用限制性内切酶消化真理论讲 核生物DNA 授;举例 4)用DNA连接酶将真核生物DN片断接到载体上,获得重并借助课 组体 件进行辅 5)用原核或真核生物细胞作为受体,使重组体进入并得至助教学 扩增,通过特定手段,能找到含有理想重组体的受体细胞。 4.基因工程研究发展史 1)50年代以前2)50年代以后3)最近20年 基因工程研究内容 1.从复杂的生物有机体基因组中,经过酶切消化或PCR扩增 等步骤发,分离出带有目的基因的DNA片断。 2.在体外将带有目的基因的外源DNA片断连接到能自我复制 的并具有选择记号的载体分子上,形成重组DNA分子 3.将重组DNA分子转移到适当的受体细胞,并与之一起增殖 4.从大量的细胞繁殖群体中,筛选出获得了重组DNA分子的 受体细胞克隆。 5.从这些筛选出来的受体细胞克隆,提取出已经得到扩增的 目的基因,供进一步分析研究使用 6.将目的基因克隆到表达载体上,导入寄主细胞,使之在新
三、单元教学计划 名 称 第一章 绪论 目 的 要 求 使学生清晰基因工程的基本概念，知道基因工程的研究范围和内容， 了解基因工程的诞生与发展状况。 重 点 难 点 基因工程的含义、理论依据、研究的基本技术路线以及基因工程研究 的内容。 时 间 教学组织 教学方法 2 学时 一、引言 1.基因工程含义 1）广义含义 2）狭义含义 2.基因工程理论依据 1）DNA 分子的切割与连接 2）核酸分子杂交 3）凝胶电泳 4）细胞转化 5）DNA 序列结构分析以及基因人工合成、基因定点突变和 PCR 扩增技术 3.基因工程研究的基本技术路线 1)从大大原核生物细胞中提取克隆的载体； 2）从真核生物细胞中提取外源 DNA； 3）用限制性内切酶将载体打开，并用限制性内切酶消化真 核生物 DNA； 4）用 DNA 连接酶将真核生物 DNA 片断接到载体上，获得重 组体； 5）用原核或真核生物细胞作为受体，使重组体进入并得至 扩增，通过特定手段，能找到含有理想重组体的受体细胞。 4.基因工程研究发展史 1）50 年代以前 2）50 年代以后 3）最近 20 年 二、基因工程研究内容 1.从复杂的生物有机体基因组中，经过酶切消化或 PCR 扩增 等步骤发，分离出带有目的基因的 DNA 片断。 2.在体外将带有目的基因的外源 DNA 片断连接到能自我复制 的并具有选择记号的载体分子上，形成重组 DNA 分子。 3.将重组 DNA 分子转移到适当的受体细胞，并与之一起增殖 4.从大量的细胞繁殖群体中，筛选出获得了重组 DNA 分子的 受体细胞克隆。 5.从这些筛选出来的受体细胞克隆，提取出已经得到扩增的 目的基因，供进一步分析研究使用。 6.将目的基因克隆到表达载体上，导入寄主细胞，使之在新 理论讲 授；举例 并借助课 件进行辅 助教学
的遗传背景下实现功能表达,产生出人类所需要的物质 三、基因工程研究发展前景
的遗传背景下实现功能表达，产生出人类所需要的物质。 三、基因工程研究发展前景
名称 第二章DNA重组 使学生了解DNA的组成、结构和DNA的重组类型;理解DNA的浓缩及 目的 纯化,限制性核酸内切酶的特异性及作用机制,聚合酶链式反应技术的原 理及其应用:掌握大肠杆菌质粒DNA的提取以及λ噬菌体DNA的提取, 要求「琼脂糖凝胶电泳的原理及方法,限制性内切酶的反应系统: E colinA连 接酶和T4DNA连接酶的连接机理。 重 天然DMA的提取,限制性核酸内切酶和连接酶的作用机理及方法 PCR扩增DNA片段的基本原理和方法,琼脂糖凝胶电泳技术的原理和方法 难点|DMA的纯化与浓缩,DMA片段的化学合成,DNA片段的连接 时间 教学组织 教学方法 第一节DNA的组成和结构 8学时 、DNA的组成 1.组成元素 2.基本单位 3.化学结构 、DNA的空间结构 规则的双螺旋结构 1.空间结构 A一DNA的结构 B一DNA的结构 2.碱基互补配对原则 3.DNA分子的特点 三、DNA复制起始位点和复制子的结构 1.复制的基本机理 2.复制起始位点 3.复制子及复制子的结构 以理论讲 4.复制的特点 授为主 四、DNA的转录 配合课件 启动子的定义 进行讲授 1.启动子 为辅 启动子的基本结构 转录所需酶的种类 2.转录 转录区的结构 转录的过程 第二节天然DNA的制备 →、天然DNA的来源和用途 1.天然DNA的来源 2.天然DNA的用途 、天然DNA的提取 天然DNA的提取方法与原理 、DNA的纯化 四、DNA的浓缩 DNA浓度的测定方法 第三节限制性核酸内切酶和DNA片段化
名 称 第二章 DNA 重组 目 的 要 求 使学生了解 DNA 的组成、结构和 DNA 的重组类型；理解 DNA 的浓缩及 纯化，限制性核酸内切酶的特异性及作用机制，聚合酶链式反应技术的原 理及其应用；掌握大肠杆菌质粒 DNA 的提取以及 λ 噬菌体 DNA 的提取， 琼脂糖凝胶电泳的原理及方法，限制性内切酶的反应系统；E.coliDNA 连 接酶和 T4DNA 连接酶的连接机理。 重 点 难 点 天然 DNA 的提取，限制性核酸内切酶和连接酶的作用机理及方法， PCR 扩增 DNA 片段的基本原理和方法，琼脂糖凝胶电泳技术的原理和方法。 DNA 的纯化与浓缩，DNA 片段的化学合成，DNA 片段的连接。 时 间 教学组织 教学方法 8 学时 第一节 DNA 的组成和结构 一、DNA 的组成. 1．组成元素 2．基本单位 3．化学结构 二、DNA 的空间结构 规则的双螺旋结构 1．空间结构 A－DNA 的结构 B－DNA 的结构 2．碱基互补配对原则 3．DNA 分子的特点 三、DNA 复制起始位点和复制子的结构 1．复制的基本机理 2．复制起始位点 3．复制子及复制子的结构 4．复制的特点 四、DNA 的转录 启动子的定义 1． 启动子 启动子的基本结构 转录所需酶的种类 2．转 录 转录区的结构 转录的过程 第二节 天然 DNA 的制备 一、天然 DNA 的来源和用途. 1．天然 DNA 的来源 2．天然 DNA 的用途 二、天然 DNA 的提取 天然 DNA 的提取方法与原理 三、DNA 的纯化 四、DNA 的浓缩 DNA 浓度的测定方法 第三节 限制性核酸内切酶和 DNA 片段化 以理论讲 授为主； 配合课件 进行讲授 为辅；