植物细胞工程教学大纲

《植物细胞工程实验》教学大纲

【课程编号】17315103

【英文名称】Experimental Methods of Plant Cell Engineering

【课程学时】32

【适用专业】生物技术专业

一、本实验课程的教学目的和要求（对学生实验技能、创新能力、科研能力及解决实际问题方面的锻炼）

《植物细胞工程》是一门以植物组织培养和细胞的离体操作为基础的实验性很强的新兴学科。学生在学习《植物细胞工程》理论知识基础上，通过本课程学习可以达到理论与实践相结合，并能够用所学习的知识指导植物离体操作，提高学生实验操作技能，培养学生具有良好的思维能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力。

要求学生掌握植物培养基的配制与灭菌、植物材料离体培养的无菌操作技术、不同组织和器官离体诱导培养技术和细胞培养技术、植物茎尖离体培养技术，以及农杆菌介导的烟草转化技术。

二、本实验课程与其它课程的关系

植物细胞工程实验是在“遗传学、细胞生物学、植物学、生物化学、微生物学、分子生物学、基因工程”等课程实验教学基础上开设的一门实验性很强的课程，学习该课程后为学生进一步学习“生物技术制药”等课程奠定基础。

三、实验课程理论教学内容安排

本实验课程不安排理论教学内容。

四、实验内容安排

2、实验项目说明

实验一培养基的制备与灭菌

【目的】：掌握培养基母液制备的基本方法、基本培养基配制和灭菌的方法。【要求】：以MS基本培养基为例制备培养基母液和基本培养基的制备与灭菌。【内容】：

1. 大量元素母液配制

2. 微量元素母液配制

3. 铁盐母液配制

4. 有机物母液配制

5. 激素类母液配制

6. 基本培养基的制备

【方法】：

1. 按MS培养基配方表的要求进行配置。

2. 基本培养基的制备与灭菌

实验二种胚的离体培养

【目的】：学习和掌握植物幼胚或成熟胚离体诱导愈伤组织的操作技术与方法，掌握愈伤组织继代的方法。

【要求】：以小麦成熟胚或未熟胚为材料，培养基为改良MS培养基，离体诱导未熟胚或成熟胚形成愈伤组织及其继代。

【内容】：

1. 外植体灭菌

2. 接种

3. 愈伤组织离体诱导

4. 愈伤组织继代培养

5. 愈伤组织生长分析

【方法】：

1. 未成熟籽粒或成熟籽粒灭菌

2. 未成熟胚剥取与接种

3. 暗培养

4. 光照培养

实验三植物叶片愈伤组织诱导与植株再生

【目的】：学习和掌握植物叶片离体诱导和愈伤组织培养及植株再生的操作技术与方法。

【要求】：以无菌烟草叶片为材料，培养基为改良MS培养基，离体诱导叶片形成愈伤组织和植株再生。

【内容】：

1. 外植体灭菌

2. 接种

3. 离体培养与继代

【方法】：

1. 愈伤组织诱导

2. 植物再生

实验四植物茎尖离体培养

【目的】：掌握植物茎尖离体培养的方法。

【要求】：以植物的茎尖为材料，采用改良MS培养基，离体诱导茎尖形成

愈伤组织。

【内容】：

1. 外植体灭菌

2. 接种

3. 离体培养与继代

【方法】：

1. 植物茎尖的剥取

2. 植物茎尖离体培养

实验五花药培养

【目的】：学习和掌握植物花药离体培养的操作技术与方法。

【要求】：以小麦花药为材料，配制用于小麦花药培养的培养基，离体诱导小麦花药愈伤组织形成与继代。

【内容】：

1. 外植体灭菌

2. 接种

3. 离体培养与继代

【方法】：

1. 单核中期小麦穗的获取

2. 花药的接种

3. 花药培养

实验六植物细胞悬浮培养

【目的】：学习和掌握植物细胞悬浮培养的操作技术与方法。

【要求】：以植物离体诱导的愈伤组织为材料，配制相应培养基，进行细胞离体培养。

【内容】：

1. 愈伤组织诱导

2. 胚性愈伤组织的振荡悬浮培养

3. 细胞的分离与培养

【方法】：

1. 烟草叶片愈伤组织诱导

2. 胚性愈伤组织的振荡悬浮培养

3. 细胞分离与培养

实验七农杆菌介导的烟草转化实验

【目的】：学习和掌握共培养过程关键技术环节及外源基因瞬时表达的检测。

【要求】：以烟草叶片为材料，与对数生长期的带有外源基因的农杆菌共培养，遗传转化烟草叶片，并对外源基因瞬时表达进行检测。

【内容】：

1. 烟草无菌苗的准备

2. 带有外源基因农杆菌的培养

3. 烟草叶片与对数生长期农杆菌的共培养

4. 外源基因瞬时表达的检测

【方法】：

1. 普通烟草无菌苗的培养

2. 农杆菌的培养

3. 无菌烟草叶圆片在菌液中的侵染与抗性培养

4. 获得转基因植株

5. 利用生物化学和分子生物学方法检测转基因植株

实验八试验设计（按指导教师的要求任选一题）

【目的】：进一步培养和提高学生思维能力、动手能力、分析问题和解决问题能力。

【要求】：用于试验设计的植物材料按照指导教师的要求任选。要求学生独立完成试验设计和整个试验操作过程，并完成试验总结报告。

试验设计题目：

1. 禾本科植物愈伤组织的诱导与植株再生的研究

2. 豆科植物愈伤组织诱导与植株再生的研究

3. 菊科植物愈伤组织诱导与植株再生的研究

4. 茄科植物愈伤组织诱导与植株再生的研究

5. 十字花科植物愈伤组织诱导与植株再生的研究

【内容】：

1. 综述国内外与本研究领域有关的研究动态：包括取得的成就、存在的

问题和进一步研究要解决的问题，提出进行本试验设计的方法及其研

究的目的和意义。

2. 试验研究内容：要求对要研究的内容提出理论依据。

3. 试验研究拟采取的实施方案和技术路线：a. 对试验研究内容提出拟

采取的实施方案，并对每一实施方案提出理论依据。b. 技术路线：

要求用框图表示。

4. 根据试验设计方案进行具体实施，完成试验总结报告。

【方法】：学生自己设计试验步骤。

五、实验考核方式(报告)及成绩评定

植物细胞工程实验成绩的评定按照结构进行评分，其考核包括基本实验操作技能、综合试验设计的能力以及实验报告。

植物细胞工程实验成绩＝基本实验操作技能（50分）＋综合试验设计（30分）＋实验报告（20分）

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