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GDOU-B-11-213

《基因工程概论》课程教学大纲

课程编号 英文课程名 开课院（系） 农学院 1320095 学分 3．5 总学时 60 理论 30 实验/上机 30 Introduction to Gene Engineering 开课系 园林系 修订时间 2007年5月18日 课 程 简 介

课程简介: 本课程是一门基础和应用相结合地课程。课程重点介绍与植物基因工程有关的基础理论知识，以及相关的实验背景知识，并着重介绍学科的研究进展。

课 程 大 纲

一、课程的性质与任务：

本课程为园艺专业的专业限选课之一，同时也可作为相关学科研究生的选修课。 二、课程的目的与基本要求：

期望学生掌握植物基因工程学科的基本理论知识，初步了解植物基因工程研究领域的动态进展。课程的目的是使学生掌握植物基因工程的基本原理，熟悉基因工程的基本要求和特性，了解基因工程的操作过程，为从事基础研究和开拓知识面，了解最新技术打下良好基础。 三、面向专业：

园艺。 四、先修课程:

生物化学，遗传学，分子遗传学。 五、本课程与其它课程的联系：

通过生物化学、遗传学或分子遗传学的学习，才能更好地理解本课程相关的概念和理论。

六、教学内容安排、要求、学时分配及作业：

第一章 概述（2学时）

植物基因工程的研究范围（B）；相关学科（C）；历史和现状（C）；理论和现实意义（B）；研究步骤（A）。

思考题：

课后自学和复习掌握植物基因工程所必须具备的基础知识。

第二章 转化系统（6学时）

根癌农杆菌Ti质粒转化系统（A）；植物病毒载体系统（A）；植物原生质体转化系统（A）；植物组织及整体水平的转化系统（A）；转化供体DNA的基本特点（A）；转化系统的选择（A）；转化选择标记基因（A）；转化体的鉴定（A）。

思考题：

植物基因工程常用的转化系统的特点、构建要点及其应用。

第三章 目的基因的获得和植物基因启动子的分离（6学时）

PCR技术及其在植物基因克隆中的应用（A）；功能蛋白组技术分离目的基因（A）；基因文库技术分离目的基因（A）；mRNA差别显示技术分离差别表达基因（A）；图位克隆目的基因（A）；标签法分离克隆目的基因（A）；酵母双杂交系统分离目的基因（A）；基因芯片技术及生物信息学技术在分离克隆目的基因中的应用（A）。植物基因启动子的分离克隆（A）。

思考题：

分离植物目的基因及植物基因启动子的方法及其特点。

第四章 目的基因的同源性和异源性表达（2学时）

外源基因的瞬时表达和稳定表达（A）；瞬时表达的应用（A）；真核基因在植物细胞中的表达（A）；原核基因在植物细胞中的表达（A）；植物基因在细菌和酵母中的表达（A）。

思考题：

目的基因在植物细胞中表达的特点和要求。

第五章 外源基因在转基因植物细胞内的表达调控（10学时）

转录调控序列对外源基因表达的影响（A）；mRNA 3'-端非编码序列对外源基因表达的影响（A）；5'-端内含子的影响（A）；外源基因在转译水平表达的调控（A）；外源基因转译后的细胞内定位及加工（A）；外源基因的整合、重排及甲基化（A）；外源DNA整合的遗传效应对基因表达的影响（A）；转基因沉默的类型及其机理（A）；克服转基因沉默的策略（A）；反义RNA, RNAi, Knock out技术（A）。

思考题：

外源基因在植物细胞内有效表达的影响因素。

第六章 植物基因工程动态（2学时）

抗病植物基因工程（B）；抗虫植物基因工程（B）；抗除草剂植物基因工程（B）；抗逆植物基因工程（B）；品质改良（B）；花形花色控制（B）；雄性不育系的创建（B）；生物反应器（B）。

思考题：

通过查阅文献了解南方园艺作物植物基因工程的进展。

第七章 植物基因工程展望（2学时）

植物基因工程的安全性（B）；植物基因工程的相关研究领域（C）；展望（C）。 思考题：

植物基因工程发展的前景及其主要问题。

七、实验名称与类别: 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

八、实验目的、内容与要求

实验1 聚合酶链式反应（PCR）

实验目的：通过试验让学生掌握PCR反应的技术。

实验内容：DNA扩增模板的制备，扩增反应体系的配制，PCR反应程序的设置，PCR扩增结果的检测。

实验要求：掌握聚合酶链式反应的操作技术，了解影响PCR扩增成功的因素和条件。

实验2 碱变性法小规模制备质粒DNA

实验目的：掌握碱变性法提取质粒DNA的方法。

实验内容：质粒提取液的配制，质粒DNA的提取，质粒DNA的检测。 实验要求：掌握质粒DNA的提取方法，了解影响质粒DNA提取结果的因素。

实验3 CTAB法分离植物总基因组DNA

实验目的：掌握植物总基因组DNA的提取方法。

实验名称 聚合酶链式反应（PCR） 碱变性法小规模制备质粒DNA CTAB法分离植物总基因组DNA 琼脂糖凝胶电泳法和紫外吸收法检测DNA的纯度与浓度 目的DNA片段的分离与回收 DNA的重组与连接 重组DNA的转化 转化子DNA的快速鉴定 根癌农杆菌Ti质粒转化植物上胚轴 学时 实验类别 3 3 6 3 3 3 3 3 3 操作型 操作型 综合型 综合型 操作型 操作型 操作型 操作型 综合型 注:实验类别指:演示型、操作型、验证型、综合型、设计型、研究创新型