课程介绍

生物技术是本世纪发展最迅速、对国民经济发展影响最大的技术之一,而基因工程是生物技术的核心。基因工程实验课已经成为综合性大学生命科学的必修课。 基因工程实验不同于一般课程的附属实验课,有其鲜明的特点:连续性、综合性、研究型。基因工程大实验的课程不仅要让学生了解和学会基因操作的常用仪器和方法,更重要的是培养学生基因工程研究的科学思维理念、实验的设计技巧、逻辑判断验证以及科学项目的开题报告和结题论文写作的基本技能。 基因工程实验课程的内容是从亚克隆一个基因直到最终表达出该基因产物的一个完整的科研项目。以表达纳豆激酶为例,从已经克隆在pMD-18-T载体上的纳豆激酶酶原基因上用PCR扩增出837bp的纳豆激酶成熟肽基因片段,与T载体连接后转入DH5菌中筛选鉴定,然后用双酶切下纳豆激酶成熟肽基因片段,插入带有6个组氨酸标签的原核表达载体pET-his,在表达菌BL(21)DE3中诱导表达出纳豆激酶蛋白质并用SDS-PAGE鉴定。我们将在每年的教学实践中不断增加或变换目的基因和表达载体的种类,以便于各学生实验小组能够从事不同的项目,减少雷同,增加兴趣。今年增加了绿色荧光蛋白(GFP)和红色荧光蛋白(DsRed2)两个真核基因和pGEX-4T1原核融合表达载体。以后还会陆续把教师的科研项目基因和载体引入实验课。 整套实验按照目的基因的亚克隆、表达载体的构建、转化、筛选到诱导表达这一研究顺序进行。其间共涉及学习DNA提取、电泳、扩增、酶切、连接、转化等11项基因操作的基本技术,并通过这些技术操作熟悉PCR仪、凝胶成像分析系统等多种高档分子生物学科研仪器的使用。我们按这些操作技术出现的先后顺序分别编为实验一至实验十一。 实验一 质粒DNA的小量制备 实验二 质粒DNA电泳鉴定 实验三 质粒DNA的酶切 实验四 PCR扩增制备目的基因 实验五 从琼脂糖凝胶中回收DNA片段 实验六 目的基因片段与载体连接 实验七 感受态大肠杆菌的制备 实验八 感受态细菌的转化 实验九 转化克隆的筛选和鉴定 实验十 外源基因的诱导表达 实验十一 SDS-PAGE检测表达蛋白 11个“实验”实质上是克隆和表达基因所要用到的11种操作方法,构成了一个基因操作实验平台,随时能根据需要更改外源基因及表达载体或进一步扩充实验内容。 基因工程实验的宗旨是让学生在独立实践操作中学习基因工程的基本研究方法和思维逻辑及科研理念,学习从整体上把握基因工程的“工程”概念,注重其前后实验操作的连贯性和整体性,步步严密论证后才能进入下一步实验,而绝不是仅仅孤立地学习单项基因操作技术。实验教学的组织方式是科研项目式组织和管理,即在教师的总体指导下,在给定的实验材料和实验条件的基础上,让学生独立思考,自行制定实验方案、实验计划及实验流程,准备实验材料、动手操作,记录、整理和分析实验结果,最后写出《实验论文》。因此学生在实验前要认真预习实验内容,了解实验目的,结合学过的基因工程原理,弄懂每一个实验的原理和目的,查阅文献,了解目的基因的研究进展,制定实验方案和计划,以《开题报告》的形式交教师审阅和讨论修改后才能进入实验室操作。 在实验过程中,教师不干涉学生的实验安排和操作程序,仅以导师的身份对学生的实验操作进行现场巡回指导、回答学生的疑问、为学生示范一些高档实验仪器和软件的使用,提供公用的试剂(如酶)等,并对学生的每一步实验结果进行评价和把关。因局部实验失败而没有取得预期的结果,无法进入下一步实验的小组,先要与教师讨论分析失败的原因,然后向成功组的同学或教师索取实验材料继续进行。 本门课程的最终成绩根据学生每日出勤签名、实验操作表现、《开题报告》、《实验记录》及《实验论文》综合而定。

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  • 2009年基因工程大实验课程通知 2009-08-01
  • 2007年基因工程大实验 2007-03-30
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