基因工1-54学时

　　英文名称:Plant Genetic Engineering
　　一.课程说明
　　1.课程性质：学科基础选修课
　　2.课程的目及任务：掌握植物基因工程的主要技术环节，及各个环节的主要技术，使学生具有从事相应的研究和开发工作的基础。
　　3.适应专业: 农学、植物科学与技术
　　4.学时与学分:54     3
　　5先修课程:遗传学、分子生物学、生物化学、植物生理学
　　6.推荐教材或参考书目(含教材名,主编,出版社,出版年份)
　　主要教材为：植物基因工程，主编，胡银岗等，即将出版，2005。
　　参考书目：
　　(1)植物基因工程（第二版），主编，王关林、方宏筠等，科学出版社，2002
　　(2)张献龙，唐克轩，植物生物技术，北京，科学出版社，2004.7。
　　(3)转基因植物，闫新甫主编，北京，科学出版社，2003.1
　　7.主要教学方法与手段
　　以课堂讲授为主，辅以多媒体演示，植物基因工程大实验进行实验操作，
　　8.考核方式:(说明,成绩评定办法)
　　课程完成后，进行闭卷考试，考试成绩占50％，实验成绩占30％，平时考察（包括上课提问，课后作业）占20％。
　　9.课外自学要求(包含作业要求)
　　要求学生课外查阅相关资料，进行学习，加深理解，并适当布置课后作业，作业以要求学生查阅相关文献，深入理解课程内容为主。
　　二.教学基本要求和能力培养要求
　　1.通过本课程的各个教学环节,达到以下基本要求:(运用了解\掌握\熟练掌握\领会\正确领会等词语对各章内容提出要求)
　　(1)掌握植物基因工程的主要环节，明确各环节的主要任务；
　　(2)掌握植物基因工程涉及的主要工具的原理与技术；
　　(3)掌握植物基因工程中基因克隆的总体策略，并深入了解各个策略中目前常用的技术的原理与要点；
　　(4)掌握基因构建与表达分析的原理，深入理解植物基因工程中所用的主要载体的特点及利用；
　　(5)掌握植物基因遗传转化的受体系统建立的要求与方法；常用的植物遗传转化方法及其特点；
　　(6)掌握植物基因工程中转基因植株鉴定的主要方法，特点及选择依据，转基因材料利用的主要途径与方法；
　　(7)了解植物基因工程研究的趋势，主要研究方向的特点；
　　(8)了解植物基因工程安全性问题的概念，及相应的管理体系。
　　2.通过学习本课程，应具备以下能力:
　　(1) 设计相应的植物基因工程研究的方案
　　(2) 进行相应的植物基因工程操作
　　(3) 从事相应的植物基因工程的研发工作
　　三.课程教学内容(各章\节基本内容,用※标注为选学内容)
　　第一章  基因工程概论 
　　第一节 基因及其研究历程 
　　一、基因学说的创立、二、基因与DNA分子、三、基因与DNA的核苷酸区段、四、基因与蛋白质的多肽链、五、基因的碱基顺序与蛋白质的氨基酸顺序、六、基因的结构与功能、七、基因的表达与调控、八、基因的分离与克隆、九、基因的构建与表达 
　　第二节 植物基因工程的发展史 
　　一、理论上的三大发现、二、技术的三大发明、三、植物基因工程的发展简史 
　　第三节 植物基因工程的概念与主要内容 
　　一、植物基因工程的概念和特点、二、植物基因工程的主要研究内容 
　　第四节 植物基因工程的应用 
　　一、植物基因工程的应用现状、二、发展植物基因工程的意义、三、转基因植物商业化中存在的问题

　　第二章 基因工程的工具 
　　第一节 基因工程的工具酶 
　　一、限制性核酸内切酶（限制酶）、二、甲基化酶、三、DNA连接酶、四、DNA聚合酶、五、末端转移酶、六、核酸酶
　　第二节 基因工程的载体 
　　一、质粒载体、二、λ和M13噬菌体载体、三、Cosmid（科斯质粒）和phagemid载体系列、四、酵母载体、五、农杆菌Ti质粒载体、六、植物病毒载体、
　　第三节 凝胶电泳的基本原理 
　　一．凝胶电泳的基本原理、二．琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶电泳、三．脉冲电场凝胶电泳 38
　　第四节 植物核酸及蛋白质分离的基本原理 
　　一、 植物核酸分离的基本原理、二、植物组织蛋白质分离的基本原理
　　第五节 分子杂交技术
　　一、Southern DNA印迹杂交、二、Northern RNA印迹杂交、三、斑点印迹杂交和狭线印迹杂交、四、菌落或噬菌斑）杂交
　　第六节 PCR基因扩增技术
　　一、PCR原理、二、PCR反应体系、三．PCR反应条件的选择、四．PCR条件的优化
　　第七节 文库构建的基本原理及应用 52
　　一、基因组文库与cDNA文库 、二、克隆文库及表达文库、三、减法文库（subtractive library）、四、亚克隆文库
　　第三章 基因的分离与克隆
　　第一节 植物目的基因分离克隆的策略 
　　一、基因分离克隆的策略、二、基因分离克隆策略的选择
　　第二节 功能蛋白组分技术分离基因
　　一、功能蛋白组技术概述、二、蛋白质双向电泳技术、三、功能蛋白氨基酸序列分析、四、功能蛋白基因的分离
　　第三节 基因组策略 
　　一、基因组文库、二、图位克隆目的基因、三、插入突变分离克隆目的基因、四、基因组DNA相邻片段的体外克隆
　　第四节 功能基因组策略
　　一、目的基因的RT-PCR扩增、二、mRNA差异显示技术、三、PCR法构建减法cDNA文库、四、基因表达的序列分析（SAGE）、五、cDNA末端的快速克隆（RACE技术）
　　※第五节 基因芯片技术分离目的基因
　　一、生物芯片概述、二、利用基因芯片技术分离目的基因、三、基因芯片技术在植物基因工程中的其他应用、四、基因芯片技术的发展前景
　　※第六节 生物信息学技术在分离克隆基因中的应用
　　一、生物信息学技术概述、二、生物信息学技术发现和分离目的基因、三、用生物信息学技术分离目的基因的优点及不足
　　第四章 基因表达载体的构建
　　※第一节 基因的表达与调控
　　一、 基因表达调控是生命活动的必需、二、原核生物的基因表达与调控、三、真核生物的基因表达调控
　　第二节 目的基因的功能与表达分析
　　一、目的基因的功能与表达分析的策略、二、基因表达载体构建及分析的基本原理 第三节 农杆菌Ti质粒转化载体的构建 
　　一、根癌农杆菌研究的历史、二、Ti质粒的结构、三．T-DNA的结构与功能、四、利用Ti质粒的转化系统、五、构建Ti质粒载体的策略
　　第四节 植物病毒载体的构建 
　　一、植物病毒表达载体的类型、二、植物病毒载体的应用
　　※第五节 植物基因表达载体构建实例
　　一、植物基因表达载体构建和优化策略、二、基因表达载体构建的实例、三、选择和标记基因的特点与选择
　　※第六节  RNA干扰表达载体
　　一、RNAi的分子机制、二、RNAi试验的设计、三、RNAi的应用前景
　　第五章  植物基因的遗传转化
　　第一节  植物基因受体系统
　　一、植物基因转化受体系统的条件、二、植物基因转化受体系统的类型及其特性、三、植物基因转化受体系统建立的程序、四、植物基因转化受体系统建立中常遇到的问题
　　第二节 农杆菌Ti质粒介导基因转化
　　一、农杆菌的生物学特性、二、根癌农杆菌的侵染能力及其特异性，三、根癌农杆菌的转化策略，四、根癌农杆菌转化程序及操作原理，五、根癌农杆菌Ti质粒转化的方式，六、根癌农杆菌转化系统评价
　　※第三节  DNA直接导入的基因转化
　　一、聚乙二醇（PEG）介导的基因转化 ，三、电穿孔法，三、基因枪法，四、显微注射法，五、脂质体介导法
　　第四节  花粉管通道法介导基因转化
　　一、花粉管通道法的技术原理，二、花粉管通道法的操作程序，三、花粉管通道法的应用
　　※第五节  病毒介导的基因转化
　　一、病毒介导转化的技术原理，二、病毒介导转化的方法，三、病毒介导转化的优缺点
　　第六节  植物基因转化系统的选择
　　一、植物基因转化系统的分析，二、植物基因转化系统的选择原则
　　※第六节  单子叶植物的基因转化
　　一、农杆菌介导单子叶植物基因转化，二、DNA直接导入法对单子叶植物的基因转，三、种质系统导入法对单子叶植物的基因转化，四、单子叶植物转化使用的选择标记及报告基因
　　第六章  转基因植株的鉴定及利用
　　第一节 转基因植株鉴定的策略 
　　一、转基因植物的证据，二、外源基因检测的方式，三、转基因植株鉴定的步骤
　　第二节  报告基因检测
　　一、抗生素，二、抗除草剂类，三、GUS基因
　　第二节  目的基因的检测与分析
　　一、分子杂交，二、转基因植物的PCR-Southern杂交检测，三、外源基因表达的RT—PCR检测，四、外源基因拷贝数的IPCR检测
　　第三节  目的基因的整合的遗传分析
　　一、转基因植物中外源DNA的整合特性，二、转基因植物中外源DNA整合的遗传效应，三、克服转基因沉默的策略，四、转基因植物中外源基因的遗传特性
　　第四节  植物转基因材料在育种中的应用 
　　一、回交育种，二、转基因材料的回交育种的特点
　　第七章 转基因植物的研究
　　※第一节 转基因植物的现状与发展趋势
　　一、国外转基因植物产业化现状，二、国内转基因植物产业化现状，三、转基因植物的发展趋势
　　第二节  转基因植物研究的几个重要方向
　　一、植物抗虫基因工程，二、抗病毒植物基因工程，三、植物抗除草剂基因工程，四、植物抗逆境胁迫的基因工程，五、植物基因工程可饲(食)疫苗，六、利用转基因植物生产药用蛋白
　　※第八章  植物基因工程的安全性评价
　　第一节  基因工程安全性的争论 
　　一、问题的由来，二、初步对策－安全准则
　　第二节 转基因植物的安全评价
　　一、为什么要对转基因植物进行安全性评价？，二、转基因植物安全性评价的主要内容，三、国内外转基因植物的安全性评价概况
　　第三节  转基因作物——恶魔还是救星
　　一、关于转基因作物的争论与抵制，二、争论产生的原因，三、转基因作物的安全保障，四、抵制还是发展
　　四.教学学时分配