甘肃农业大学：《基因工程》课程教学资源（专业综合实验教学大纲）Genetic Engineering.pdf_大学文库

《专业综合实验A-基因工程》教学大纲 (课程代码：030577 实验学时：48) 一、实验教学目的基因工程(Genetic Engineering)是指重组DNA技术或基因转移技术，是在遗传学和分子生物学等课程的基础上而开设的专业课。本课程的目的和任务是使学生通过本课程的学习，进行有关基因工程基本原理、基本知识和基本技能的考察和训练，并了解基因工程的现代进展，为以后的工作打下良好的基础。二、实验基本要求通过本课程的学习使学生掌握植物基因工程的一些基本实验操作方法，掌握基因操作的基本技术、基因克隆的酶学基础、基因克隆的载体的构建及克隆载体系统的选择、原核与真核生物基因分离与鉴定的基本方法、体外重组技术的操作方法等。具体操作过程将在指导教师和教学辅助人员的指导下进行，在实验过程中，要求学生认真预习实验讲义，上课亲自动手操作，作好实验记录。每一阶段的实验完成后要及时总结和分析实验结果，写出阶段性的实验报告，待所有实验完成后，对实验结果要进行综合分析和总结，并按要求根据实验报告的格式撰写实验报告。培养端正的科研态度和独立思考解决问题的能力。三、学生应掌握的实验技术和基本技能通过学习和实践，要求学生熟悉并掌握掌握植物基因工程的一些基本实验操作方法，掌握基因操作的基本技术、基因克隆的酶学基础、基因克隆的载体的构建及克隆载体系统的选择、原核与真核生物基因分离与鉴定的基本方法、体外重组技术的操作方法等基因工程实验操作技能，要求学生初步具备进行基因工程研究的基本能力与素质，为以后从事科研、教学、生产和开发工作建立比较牢固的基因工程实践技能。四、实验项目、性质和学时分配序号实验项目名称学时性质是否必修 1 从GenBank中获得目的基因序列及核苷酸序列分析 1 综合必修 2 蛋白质结构与功能分析 1 综合必修 3 基因组数据注释和功能分析 1 综合必修 4 目的基因限制性酶切位点分析，PCR扩增引物、反 1 综合必修应体系和条件设计工程菌的制备及质粒DNA的提取 4 综合必修 6 目的基因的PCR扩增 4 综合必修 7 限制性内切酶酶切目的基因综合必修 8 扩增DNA及酶切产物的琼脂糖凝胶电泳 2 综合必修 9 农杆菌介导法获得转基因烟草植株 8 综合必修 10 植物细胞工程实验室的设备和基本操作 2 操作必修

《专业综合实验 AI-基因工程》教学大纲（课程代码：030577 实验学时：48）一、实验教学目的基因工程（Genetic Engineering）是指重组 DNA 技术或基因转移技术，是在遗传学和分子生物学等课程的基础上而开设的专业课。本课程的目的和任务是使学生通过本课程的学习，进行有关基因工程基本原理、基本知识和基本技能的考察和训练，并了解基因工程的现代进展，为以后的工作打下良好的基础。二、实验基本要求通过本课程的学习使学生掌握植物基因工程的一些基本实验操作方法，掌握基因操作的基本技术、基因克隆的酶学基础、基因克隆的载体的构建及克隆载体系统的选择、原核与真核生物基因分离与鉴定的基本方法、体外重组技术的操作方法等。具体操作过程将在指导教师和教学辅助人员的指导下进行，在实验过程中，要求学生认真预习实验讲义，上课亲自动手操作，作好实验记录。每一阶段的实验完成后要及时总结和分析实验结果，写出阶段性的实验报告，待所有实验完成后，对实验结果要进行综合分析和总结，并按要求根据实验报告的格式撰写实验报告。培养端正的科研态度和独立思考解决问题的能力。三、学生应掌握的实验技术和基本技能通过学习和实践，要求学生熟悉并掌握掌握植物基因工程的一些基本实验操作方法，掌握基因操作的基本技术、基因克隆的酶学基础、基因克隆的载体的构建及克隆载体系统的选择、原核与真核生物基因分离与鉴定的基本方法、体外重组技术的操作方法等基因工程实验操作技能，要求学生初步具备进行基因工程研究的基本能力与素质，为以后从事科研、教学、生产和开发工作建立比较牢固的基因工程实践技能。四、实验项目、性质和学时分配序号实验项目名称学时性质是否必修 1 从 GenBank 中获得目的基因序列及核苷酸序列分析 1 综合必修 2 蛋白质结构与功能分析 1 综合必修 3 基因组数据注释和功能分析 1 综合必修 4 目的基因限制性酶切位点分析，PCR 扩增引物、反应体系和条件设计 1 综合必修 5 工程菌的制备及质粒 DNA 的提取 4 综合必修 6 目的基因的 PCR 扩增 4 综合必修 7 限制性内切酶酶切目的基因 2 综合必修 8 扩增 DNA 及酶切产物的琼脂糖凝胶电泳 2 综合必修 9 农杆菌介导法获得转基因烟草植株 8 综合必修 10 植物细胞工程实验室的设备和基本操作 2 操作必修

计算机、网络资源。 (四)实验的要点与教学建议掌握ClustalW/ClustalX进行多序列比对和分子进化遗传分析，绘制亲缘树。实验四、目的基因限制性酶切位点分析，PC℉扩增引物、反应体系和条件设计 (一)实验目的通过本实验学习限制性核酸内切酶位点分析、PC℉扩增特异引物设计及PCR反应体系和条件的方法技术。 (二)实验内容利用DNAClub软件分析实验一所得的目的基因的酶切位点、设计一对扩增该基因的特异引物， PCR扩增反应体系和反应条件。 (三)实验仪器与材料计算机、网络资源。 (四)实验的要点与教学建议掌握DNAClub软件使用方法。实验五、工程菌的制备及质粒DNM的提取 (一)实验目的熟悉农杆菌的培养特征，掌握其培养方法：掌握提取质粒DA的方法和检测方法。 (二)实验内容 (1)工程菌的制备：(2)质粒DNA的提取。（三)实验仪器与材料含有PBI121-35-SPt载体的农杆菌LBA4404保存菌种，卡那霉素(Kan),酵母提取物，蛋白胨，氯化钠，摇床，超净工作台，试管，恒温培养箱、恒温摇床、超净工作台、高压蒸汽灭菌锅、台式高速离心机、台式小型振荡器、EP管(1.5mL微量离心管)、加样器(20uL~lmL)、吸头。 (四)实验的要点与教学建议掌握农杆菌培养方法及提取质粒DNA的方法。实验六、目的基因的PCR扩增 (一)实验目的掌握PCR的基本原理、PCR反应体系的配制和PCR反应程序的设置。 (二)实验内容 (1)配制PCR反应液：(2)设置PCR反应体系进行PCR反应：(3)琼脂糖凝胶电泳。 (三)实验仪器与材料微量移液器、台式高速离心机、PC℉仪、电泳仪、电泳槽、紫外检测仪。 (四)实验的要点与教学建议掌握PCR反应体系的配制和PCR反应程序的设置方法。实验七、限制性内切酶酶切目的基因 (一)实验目的学习和掌握进行DNA酶切的方法与操作技术

计算机、网络资源。（四）实验的要点与教学建议掌握 ClustalW/ClustalX 进行多序列比对和分子进化遗传分析，绘制亲缘树。实验四、目的基因限制性酶切位点分析，PCR 扩增引物、反应体系和条件设计（一）实验目的通过本实验学习限制性核酸内切酶位点分析、PCR 扩增特异引物设计及 PCR 反应体系和条件的方法技术。（二）实验内容利用 DNAClub 软件分析实验一所得的目的基因的酶切位点、设计一对扩增该基因的特异引物， PCR 扩增反应体系和反应条件。（三）实验仪器与材料计算机、网络资源。（四）实验的要点与教学建议掌握 DNAClub 软件使用方法。实验五、工程菌的制备及质粒 DNA 的提取（一）实验目的熟悉农杆菌的培养特征，掌握其培养方法；掌握提取质粒 DNA 的方法和检测方法。（二）实验内容（1）工程菌的制备；（2）质粒 DNA 的提取。（三）实验仪器与材料含有 PBI121-35-SPt 载体的农杆菌 LBA4404 保存菌种，卡那霉素（Kan），酵母提取物，蛋白胨，氯化钠，摇床，超净工作台，试管，恒温培养箱、恒温摇床、超净工作台、高压蒸汽灭菌锅、台式高速离心机、台式小型振荡器、EP 管(1.5mL 微量离心管)、加样器(20uL～lmL)、吸头。（四）实验的要点与教学建议掌握农杆菌培养方法及提取质粒 DNA 的方法。实验六、目的基因的 PCR 扩增（一）实验目的掌握 PCR 的基本原理、PCR 反应体系的配制和 PCR 反应程序的设置。（二）实验内容（1）配制 PCR 反应液；（2）设置 PCR 反应体系进行 PCR 反应；（3）琼脂糖凝胶电泳。（三）实验仪器与材料微量移液器、台式高速离心机、PCR 仪、电泳仪、电泳槽、紫外检测仪。（四）实验的要点与教学建议掌握 PCR 反应体系的配制和 PCR 反应程序的设置方法。实验七、限制性内切酶酶切目的基因（一）实验目的学习和掌握进行 DNA 酶切的方法与操作技术

(二)实验内容 (1)配制酶切反应液：(2)酶切：(3)琼脂糖凝胶电泳。 (三)实验仪器与材料微量移液器、台式高速离心机、水浴锅、电泳仪、电泳槽、紫外检测仪。 (四)实验的要点与教学建议掌握限制性内切酶酶切。实验八、扩增DNA及酶切产物的琼脂糖凝胶电泳 (一)实验目的通过本实验学习琼脂糖凝胶电泳检测DNA的方法和技术。 (二)实验内容 (1)制备琼脂糖凝胶：(2)加样：(3)电泳：(5)观察。 (三)实验仪器与材料恒温培养箱，琼脂糖凝胶电泳系统，台式离心机，高压灭菌锅，紫外线透射仪，乙二胺四乙酸，溴酚蓝，蔗糖，琼脂糖，溴化乙锭，DNA maker。 (四)实验的要点与教学建议掌握琼脂糖凝胶电泳检测DNA的方法和技术。实验九、农杆菌介导法获得转基因烟草植株 (一)实验目的了解农杆菌介导法获得转基因植株的的基本原理，学习并掌握农杆菌介导法转基因的基本操作技术。 (二)实验内容 (1)农杆菌的培养和菌液的制备：(2)侵染和共培养：(3)转化细胞的培养和植株再生：(4) 转基因植株的鉴定。 (三)实验仪器与材料超净工作台、高压蒸汽灭菌锅、蒸馏水器、液氮罐、离心机、摇床、培养箱、光照培养箱、冰箱、分光光度计、酸度计、天平、棉塞、牛皮纸、酒精灯、剪刀、镊子、解剖刀、试管、离心管、培养皿、三角瓶、烧杯、移液管、量筒、细菌过滤器、微孔滤膜(0.45m和0.22μm)、注射器、滤纸、Parafilm膜、烟草无菌试管苗，根癌农杆菌LBA4404,表达载体pBI121等。 (四)实验的要点与教学建议掌握农杆菌介导法转基因的基本操作技术。实验十、植物细胞工程实验室的设备和基本操作 (一)实验目的了解植物细胞工程实验室一些常用仪器设备的使用，以及日常实验所要注意事项。 (二)实验任务掌握细胞工程实验室常用仪器设备的使用。 (三)实验内容

（二）实验内容（1）配制酶切反应液；（2）酶切；（3）琼脂糖凝胶电泳。（三）实验仪器与材料微量移液器、台式高速离心机、水浴锅、电泳仪、电泳槽、紫外检测仪。（四）实验的要点与教学建议掌握限制性内切酶酶切。实验八、扩增 DNA 及酶切产物的琼脂糖凝胶电泳（一）实验目的通过本实验学习琼脂糖凝胶电泳检测 DNA 的方法和技术。（二）实验内容（1）制备琼脂糖凝胶；（2）加样；（3）电泳；（5）观察。（三）实验仪器与材料恒温培养箱，琼脂糖凝胶电泳系统，台式离心机，高压灭菌锅，紫外线透射仪，乙二胺四乙酸，溴酚蓝，蔗糖，琼脂糖，溴化乙锭，DNA maker。（四）实验的要点与教学建议掌握琼脂糖凝胶电泳检测 DNA 的方法和技术。实验九、农杆菌介导法获得转基因烟草植株（一）实验目的了解农杆菌介导法获得转基因植株的的基本原理，学习并掌握农杆菌介导法转基因的基本操作技术。（二）实验内容（1）农杆菌的培养和菌液的制备；（2）侵染和共培养；（3）转化细胞的培养和植株再生；（4）转基因植株的鉴定。（三）实验仪器与材料超净工作台、高压蒸汽灭菌锅、蒸馏水器、液氮罐、离心机、摇床、培养箱、光照培养箱、冰箱、分光光度计、酸度计、天平、棉塞、牛皮纸、酒精灯、剪刀、镊子、解剖刀、试管、离心管、培养皿、三角瓶、烧杯、移液管、量筒、细菌过滤器、微孔滤膜（0.45 µm 和 0.22 µm）、注射器、滤纸、Parafilm 膜、烟草无菌试管苗，根癌农杆菌 LBA4404，表达载体 pBI121 等。（四）实验的要点与教学建议掌握农杆菌介导法转基因的基本操作技术。实验十、植物细胞工程实验室的设备和基本操作（一）实验目的了解植物细胞工程实验室一些常用仪器设备的使用，以及日常实验所要注意事项。（二）实验任务掌握细胞工程实验室常用仪器设备的使用。（三）实验内容