高职高专“十二五”规划教材：基因操作技术

　　项目一 基因操作安全及防护
　　【学习目标】1项目说明
　　必备知识
　　一、基因操作概述
　　二、基因操作安全及生物安全操作规范6项目实施
　　任务1.1 基因操作常用有毒化学试剂的选择及其防护
　　任务1.2 基因操作常见仪器设备的选择与使用
　　任务1.3 基因操作生物危害废品的处理
　　【知识要点】
　　【技能要点】20能力拓展
　　一、实训室用电安全及触电急救
　　二、实训室火灾预防及烧伤急救
　　三、实训室标准操作规程的撰写
　　【实践练习】
　　项目二 基因操作常用溶液及培养基配制
　　【学习目标】26项目说明
　　必备知识
　　一、化学试剂的规格和生物试剂的分类
　　二、溶液浓度的表示、调整和互换
　　三、溶液的配制
　　四、生物实验室玻璃器皿的洗涤34项目实施
　　任务2.1 常用溶液和抗生素的配制
　　任务2.2 细菌常用培养基及配制
　　【知识要点】
　　【技能要点】43能力拓展
　　一、试剂盒
　　二、基因操作过程中的微量操作
　　三、基因操作实训报告的撰写
　　【实践练习】
　　项目三 细菌基因组DNA的制备
　　【学习目标】47项目说明
　　必备知识
　　一、核酸的理化性质
　　二、核酸的分离提取原理
　　三、基因的概念、结构与表达55项目实施
　　任务3.1 操作准备
　　任务3.2 SDS法制备细菌基因组DNA
　　任务3.3 CTAB法制备细菌基因组DNA
　　任务3.4 煮沸法制备细菌基因组DNA
　　【知识要点】
　　【技能要点】68能力拓展
　　一、动物基因组DNA的提取
　　二、血液基因组DNA的提取
　　三、植物基因组DNA的提取
　　四、酵母基因组DNA的提取
　　五、总RNA和mRNA的提取
　　六、核酸固相抽提方法
　　【实践练习】
　　项目四 PCR扩增目的基因——大肠杆菌
　　丝氨酸羟甲基转移酶基因（glyA）
　　【学习目标】76项目说明
　　必备知识
　　一、PCR扩增原理
　　二、Taq聚合酶
　　三、PCR引物设计原则
　　四、PCR反应体系的组成及条件优化
　　五、常用PCR技术
　　六、PCR技术应用81项目实施
　　任务4.1 操作准备
　　任务4.2 基于glyA基因的引物设计
　　任务4.3 PCR扩增glyA基因
　　【知识要点】
　　【技能要点】87能力拓展
　　一、常见生物信息数据库（软件）介绍及使用
　　二、构建基因文库获得目的基因
　　三、用反转录PCR扩增目的DNA
　　【实践练习】
　　项目五 质粒pET30a的小量制备
　　【学习目标】95项目说明
　　必备知识
　　一、质粒的一般特性
　　二、质粒的分类和命名
　　三、理想质粒载体的必备条件
　　四、常用的质粒载体98项目实施
　　任务5.1 操作准备
　　任务5.2 用碱裂解法小量制备质粒pET30a
　　任务5.3 用紫外分光光度法测定pET30a的浓度和纯度
　　任务5.4 质粒pET30a的纯化
　　【知识要点】
　　【技能要点】109能力拓展
　　一、表达载体
　　二、阅读质粒载体图谱
　　【实践练习】
　　项目六 琼脂糖凝胶电泳检测染色体DNA、
　　PCR产物及质粒pET30a
　　【学习目标】117项目说明
　　必备知识
　　一、琼脂糖凝胶电泳的基本原理
　　二、影响琼脂糖凝胶DNA迁移速率的因素118项目实施
　　任务6.1 操作准备
　　任务6.2 琼脂糖凝胶电泳检测染色体DNA、PCR产物及质粒pET30a
　　任务6.3 从低熔点琼脂糖凝胶中回收质粒pET30a
　　【知识要点】
　　【技能要点】126能力拓展
　　一、琼脂糖凝胶电泳带谱的拍摄及处理技术
　　二、随机扩增多态性DNA（RAPD）
　　【实践练习】
　　项目七 重组质粒的制备将丝氨酸羟甲基转
　　移酶基因（glyA）克隆至质粒pET30a
　　【学习目标】132项目说明
　　必备知识
　　一、限制性核酸内切酶
　　二、DNA连接酶
　　三、DNA甲基化酶
　　四、其他工具酶140项目实施
　　任务7.1 操作准备
　　任务7.2 用BamHⅠ和NdeⅠ酶切PCR产物（glyA）和质粒pET30a
　　任务7.3 用T4DNA连接酶将glyA和pET30a连接形成重组质粒
　　【知识要点】
　　【技能要点】146能力拓展
　　一、酵母表达系统
　　二、限制性片段长度多态性（RFLP）
　　【实践练习】
　　项目八 将含glyA基因的重组质粒
　　转化至大肠杆菌DH5α
　　【学习目标】151项目说明
　　必备知识
　　一、感受态
　　二、转化
　　三、重组子的筛选154项目实施
　　任务8.1 操作准备
　　任务8.2 大肠杆菌DH5α感受态细胞的制备
　　任务8.3 用热激法将含glyA的重组质粒转化至大肠杆菌DH5α
　　任务8.4 用电击法将含glyA的重组质粒转化至大肠杆菌DH5α
　　【知识要点】
　　【技能要点】163能力拓展
　　一、基因打靶技术
　　二、转基因技术
　　三、农杆菌介导转化技术
　　【实践练习】
　　项目九 重组子的鉴定及基因表达产物分析
　　【学习目标】168项目说明
　　必备知识
　　一、聚丙烯酰胺凝胶电泳
　　二、SDS.聚丙烯酰胺凝胶电泳
　　三、核酸分子杂交171项目实施
　　任务9.1 操作准备
　　任务9.2 重组质粒的酶切鉴定
　　任务9.3 重组质粒的Southern印迹杂交鉴定
　　任务9.4 目的基因（glyA）的诱导表达
　　任务9.5 表达产物的SDS.PAGE分析
　　【知识要点】
　　【技能要点】190能力拓展
　　一、等电聚焦电泳
　　二、DNA芯片技术
　　【实践练习】
　　参考文献

　　《高职高专“十二五”规划教材：基因操作技术》为项目化教学改革配套教材，具体以大肠杆菌丝氨酸羟甲基转移酶基因(glyA)的克隆和表达为任务目标，按照基因工程的操作流程将相关知识和技能分解为前后连贯的9个项目、31项任务，涉及的主要内容包括核酸的分离纯化技术、PCR技术、DNA体外重组技术、琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶电泳技术、分子杂交技术、基因操作安全及防护技术，以及基因操作常用溶液及试剂配制方法等。全书突出技术原理和操作技能的有机融合，深入浅出，图文并茂，便于学生“做中学”和“学中做”，适合项目载体、任务驱动的行动导向教学。
　　《高职高专“十二五”规划教材：基因操作技术》可作为高职高专生物技术及应用、生物制药技术、食品生物技术及相关专业师生的教材，也可供制药、食品企业相关技术人员参考。