植物细胞工程大纲Word文件下载.docx
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植物组织与器官培养
6
体细胞融合
第一章绪论（2学时）
一、生物技术的定义和研究范畴
二、细胞工程的概念及研究历史
三、细胞工程的研究内容
四、细胞工程的应用和意义
本章重点：
细胞工程的主要研究内容。
难点：
细胞工程的应用。
教学基本要求：
了解
第二章植物细胞与器官培养（6学时）
第一节植物组织培养的基本步骤
一、获得无菌外植体，建立起无菌培养体系
二、进行增殖，不断产生不定芽或胚状体
三、生根培养和试管苗移栽
第二节植物脱毒及快速繁殖技术
一、概念与意义
二、植物的脱毒技术
三、植物的快繁技术
第三节花药和花粉培养
一、花药培养
二、花粉培养
三、单倍体的应用
第四节植物胚胎培养
一、胚培养
二、胚珠培养
三、子房培养
四、胚乳培养
无菌技术；
植物脱毒技术；
花药和花粉培养；
胚胎培养。
植物脱毒技术与原理；
花药培养和花粉培养的区别。
掌握。
第三章植物细胞培养（4学时）
第一节细胞悬浮培养
一、悬浮培养的优点
二、影响悬浮细胞生长的因素
第二节植物细胞大规模培养与次生代谢产物生产
一、植物次生代谢产物的类型
二、植物细胞大规模培养的技术要求
三、影响植物细胞培养及次生产物合成的因素
第三章原生质培养
一、原生质体的制备
二、原生质体培养
三、原生质体培养的意义
悬浮培养；
次生代谢产物；
原生质体培养。
植物细胞大规模培养；
原生质体培养方法。
掌握
第四章体细胞融合（4学时）
第一节原生质体融合
一、融合方法
二、原生质体的融合过程
三、影响原生质体融合的因素
第二节杂种细胞的鉴定
一、杂种细胞的选择系统
二、体细胞杂种的鉴定
三、体细胞杂种的遗传特性
第三节体细胞杂种的应用
一、杂种的应用
二、发展趋势
融合方法；
杂种的鉴定和应用。
杂种的鉴定；
杂种的应用。
实验教学（见《植物细胞工程与技术》实验教学大纲）
教材：
谢从华、柳俊主编《植物细胞工程》、高等教育出版社、2004年
主要参考书目：
1、李志勇主编《细胞工程》、科学出版社、2003年
2、孙敬三主编《植物细胞工程实验技术》、中国化工出版社、2005年
《植物细胞工程与技术》实验教学大纲
20
课程名称：
植物细胞工程与技术
实验学分：
实验学时：
32
实验名称与学时安排
序号
实验名称
学时
分配
实验名称
种子的无菌萌发
胚的培养
植物器官的愈伤组织培养
5
细胞悬浮培养
试管苗的生根培养
原生质体的分离与培养
9
实验一、种子的无菌萌发（3学时）
实验性质：
验证性实验
实验内容：
介绍植物细胞工程实验室的组成，学习配制培养基母液的意义及培养基母液的配制方法，进行培养基的配制及烟草/油菜种子的无菌萌发实验操作。
实验目的和要求：
了解植物组织培养室的组成，掌握培养基母液的配制方法、培养基的配制步骤，练习并尽量掌握超净台的无菌操作技术。
注意要点：
严格遵守无菌室的操作规范
实验二、植物器官的愈伤组织培养（6学时）
设计性实验
选取胡萝卜肉质直根/烟草无菌苗叶片/油菜无菌苗扫的下胚轴为外植体，接种到不同的培养基上，观察愈伤组织的诱导和器官发生的过程。
了解植物愈伤组织诱导分化的形态学、细胞学特征；
学会外植物的消毒方法；
能将激素配比模式理论应用于组织培养中；
基本掌握植物组织、器官离体培养的调控技术；
巩固无菌操作技术。
切取胡萝卜的肉质直根用于培养的部位要包含形成层区。
实验三、试管苗的生根培养（4学时）
实验一中获得的无菌苗继代到生根培养基中，观察无菌苗的生根情况。
掌握生根培养基的激素要求，巩固无菌操作技术。
实验四、胚的培养（4学时）
消毒苹果种子，在无菌条件下细心地剥开苹果种皮，取出种胚，胚根向下接种于适宜的培养基中，观察培养胚的生长发育过程。
巩固外植体的消毒技术；
了解幼胚与成熟胚的培养条件区别；
学习种皮的剥离方法。
在剥苹果胚的时候要注意用消毒镊子固定住。
实验五、细胞悬浮培养（6学时）
利用实验二中的愈伤组织为材料，建立细胞悬浮系。
包括细胞离散、密度确定、液体培养接种等；
了解适于悬浮培养的愈伤组织生长特点、最佳悬浮培养时期。
掌握适于悬浮培养的愈伤组织的形态特征，掌握液体培养基的配制方法，学会从愈伤组织到悬浮培养的操作技术、技巧。
实验六、原生质体的分离与培养（9学时）
综合性实验
原生质体的分离、原生质体的纯化、原生质体活性检测、原生质体计数
了解植物原生质体分离和纯化的原理，掌握植物原生质体分离、纯化和培养的方法，掌握原生质体活力测定和原生质体计数的方法。
酶解后开始操作动作要轻柔。
《植物细胞工程》课程教学大纲
【课程编号】：
17315102
【英文译名】：
PlantCellEngineering
【适用专业】：
生物技术
【学分数】：
【总学时】：
48
【实践学时】：
独立设课
一、本课程教学目的和课程性质
《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、实践性很强的新兴学科，是近年来生物技术专业开设的一门新兴课程。
通过学习《植物细胞工程》基础理论知识，达到学生能够灵活运用所学的基础理论知识，发现、分析和解决具体实验操作过程中的某些问题，提高学生分析问题、解决问题的能力，同时教会学生在今后学习和工作中解决问题的方法，为学生能够更好的应用植物细胞工程技术奠定坚实的理论基础。
二、本课程的基本要求
本课程主要讲授植物细胞工程的基本原理和方法，要求学生掌握植物离体培养过程中无菌操作过程；
培养基配制方法，培养基组成成分及其在离体诱导中的作用，尤其是植物激素的调节作用；
愈伤组织诱导、形成与形态建成；
体细胞胚胎发生的基本知识及其与人工种子研究之间的关系；
植物细胞培养操作过程，细胞悬浮培养与细胞突变体的筛选、胚性细胞系与遗传转化和种质保存的基本知识；
植物原生质体培养与遗传转化的基本知识；
植物离体快速无性繁殖与脱毒植物培养的基本知识；
人工诱发单倍体及其应用；
掌握基因导入的基本方法；
基因枪法、农杆菌介导法和花粉管通道法的优缺点及在应用过程中应注意的问题。
熟悉愈伤组织形成及形态建成的生理生化基础。
了解植物生物技术的基本理论依据及其发展过程、培养基的发展历程、体细胞胚胎发生基因表达与调控、细胞培养物的超低温保存及种质库建立、植物离体快速繁殖的用途、转基因植物的研究进展。
三、本课程与其他课程的关系（前修课程要求，后继课程等）
本课程的先行课为遗传学、细胞生物学、植物学、生物化学、微生物学、植物生理学、分子生物学、基因工程，后继课程生物技术制药与本课程有关。
四、课程内容（内容体系、结构、基本知识点和重点、难点）
第一章植物细胞工程的概念和发展过程
【目的要求】：
1.要求学生掌握植物细胞工程和植物生物技术有关概念以及植物细胞工程研究内容与任务。
2.了解植物生物技术的发展过程及发展趋势。
【教学内容】：
第一节植物细胞工程的概念和应用
第二节植物细胞工程研究内容与任务
第三节植物生物技术的基本理论依据及其发展过程
【教学重点】：
生物技术的概念和植物细胞工程的概念；
植物细胞工程研究的内容与任务及其应用以及植物细胞工程在植物体细胞育种中的应用。
【教学难点】：
植物体细胞育种的概念及其与传统育种的区别。
第二章实验室的建立与消毒灭菌技术
1.掌握离体培养过程中污染来源。
2.掌握常用物理和化学灭菌方法。
3.熟悉建立植物生物技术实验室所必需的条件。
第一节生物技术实验室的建立和基本设备
第二节消毒灭菌技术
第三节培养条件
第四节外植体的消毒灭菌技术
离体培养过程中污染来源与主要消毒灭菌技术；
具体消毒操作过程及技术。
第三章培养基
1.掌握培养基的组成及其对愈伤组织的诱导、形成及其器官分化的作用。
2.掌握MS基本培养基的组成。
3.掌握培养基选择的原则和制备。
4.了解培养基的发展历程。
第一节培养基的基本成分及其对愈伤组织诱导和植株再生的作用
第二节主要培养基
第三节培养基的选择及制备
植物组织和细胞培养的培养基的基本组成成分及其对组织和细胞离体培养的作用、培养基的选择和制备。
愈伤组织缺无机营养表现的症状是教学难点。
第四章离体培养的类型
1.掌握细胞的分化和器官分化的概念及原理。
2.掌握植物离体培养的类型。
3.了解部分植物离体培养方案。
第一节细胞的分化和器官分化
第二节植物离体培养的类型（种子培养、胚培养、愈伤组织培养、器官培养、细胞培养、原生质体培养）
植物离体培养的类型。
细胞的分化和器官分化。
第五章愈伤组织的诱导、形成及分化
1.掌握愈伤组织的诱导、形成及其特点以及愈伤组织的形态建成和调控。
2.熟悉愈伤组织形成及形态建成的生理生化基础。
第一节愈伤组织的概念及类型
第二节愈伤组织的诱导、形成及特点
第三节愈伤组织的继代及其生长分析
第四节愈伤组织的形态建成及其调控
第五节愈伤组织形成及形态建成的生理生化基础
愈伤组织的起始和来源、诱导形成与特点以及分化及其遗传稳定性；
愈伤组织形态建成的方式和愈伤组织形态建成调控。
愈伤组织的概念及其类型、组织培养中不定根发生的三种情况以及从愈伤组织分化不定根的两种类型。
第六章植物体细胞胚胎发生
1.掌握植物体细胞胚胎发生方式、起源、特点及其调控。
2.了解体细胞转变为胚性细胞的机制以及体细胞胚胎发生基因表达与调控。
第一节体细胞胚胎的概念及其与花粉胚和合子胚的差异
第二节体细胞胚胎发生特点及方式
第三节体细胞胚胎的起源
第四节体细胞胚胎发育成植株的能力
第五节体细胞胚发生生化基础
第六节影响体细胞胚胎发生因素
第七节体细胞胚胎发生基因表达与调控
体细胞胚胎发生的方式、起源、植物体细胞胚胎的概念以及人工种子概念和人工种子转换试验，影响体细胞胚发生的因素既如何调控植物体细胞胚胎发生是。
影响体细胞胚发生的因素既如何调控植物体细胞胚胎发生。
第七章人工种子
1.掌握植物体细胞胚形成与人工种子研制和人工种子转化试验。
2.熟悉繁殖体种类及其培养技术。
3.了解体细胞转变为胚性细胞的机制以及人工种子实用化策略。
第一节人工种子概念与发展状况
第二节繁殖体种类
第三节人工种子的研制
第四节人工种子转换试验
第五节人工种子应用前景
人工种子的概念、人工种子转换试验，繁殖体种类及其培养技术。
人工种子的概念、人工种子转换试验。
第八章植物细胞悬浮培养与细胞突变体筛选
1.掌握植物细胞悬浮培养的技术关键和细胞突变体筛选的方法。
2.掌握植物细胞培养与次生代谢产物生产。
3.了解细胞规模化培养实例以及植物细胞培养方案。
第一节植物细胞悬浮培养体系的建立和愈伤组织诱导与植株再生
第二节植物细胞培养与次生代谢产物生产
第三节细胞突变体筛选与作物改良
植物细胞悬浮培养体系的建立和愈伤组织诱导与植株再生，植物细胞悬浮培养概念、植物细胞突变体的概念、细胞突变体的筛选方法以及建立一个良好细胞悬浮培养体系应具备的条件、植物细胞培养与次生代谢产物生产。
植物细胞悬浮培养体系的建立和愈伤组织诱导与植株再生。
第九章植物细胞培养物的超低温保存及种质库建立
1.掌握植物材料超低温冻存的细胞学基础及其超低温冻存方法。
2.了解植物细胞超低温保存的影响因素。
第一节植物细胞培养物超低温保存的概念与作用
第二节植物材料超低温冻存的细胞学基础
第三节植物细胞超低温冻存方法
第四节植物细胞超低温保存的影响因素
植物材料超低温冻存的细胞学基础，植物细胞超低温冻存方法是教学重点。
植物材料超低温冻存的细胞学基础。
第十章植物原生质体培养与遗传操作
1.掌握植物原生质体分离和培养技术关键。
2.了解植物原生质体培养中的生理问题。
第一节原生质体研究概况
第二节植物原生质体分离
第三节植物原生质体培养
第四节植物原生质体培养中的生理问题
植物原生质体分离和培养技术关键。
第十一章植物体细胞杂交
1.掌握植物体细胞杂交的概念、原生质体融合的方法以及杂种细胞的发育动态及体细胞杂种的鉴定，
2.了解体细胞杂交技术的应用。
第一节植物体细胞杂交的概念与发展历程
第二节植物原生质体融合的方法
第三节杂种细胞的发育动态及体细胞杂种应注意的问题
植物原生质体融合的方法以及杂种细胞的发育动态及体细胞杂种的鉴定。
第十二章植物体细胞无性系变异与体细胞遗传
1.掌握植物体细胞无性系及其变异的概念，植物体细胞无性系变异的遗传特点与应用。
2.熟悉植物体细胞无性系变异的遗传学基础。
3.了解植物体细胞遗传育种与传统遗传育种的差异及优缺点。
第一节植物体细胞无性系变异概念与应用
第二节植物体细胞无性系变异的遗传学基础与特点
植物体细胞无性系及其变异的概念、植物体细胞无性系变异的遗传特点与应用。
植物体细胞无性系变异的细胞遗传学基础。
第十三章转基因植物
1.掌握基因导入的基本方法、基因枪法、农杆菌介导法和花粉管通道法的优缺点及在应用过程中应注意的问题。
2.熟悉转基因植株的检测方法，了解转基因植物研究进展。
第一节转基因植物研究进展
第二节转基因在作物品种改良中的应用
第三节植物转基因方法
第四节植物转基因的方案
第五节转基因植株的检测
农杆菌介导法、基因枪转化法和花粉管通道法的优缺点及其在应用中应注意的问题。
基因枪法和农杆菌遗传转化的基本过程。
第十四章人工诱发单倍体及其应用
1.掌握植物单倍体的概念，花药培养和花粉培养及其培养过程中应注意的问题及植物单倍体在植物育种中的应用。
2.熟悉人工诱导单倍体的应用以及单倍体植株的鉴定和二倍化的方法。
3.了解再生花粉小植株的驯化和移植。
第一节植物单倍体概念及人工诱发单倍体的应用
第二节花药培养
第三节花药培养应注意的问题
第四节花粉培养
第五节花粉培养应注意的问题及单倍体植株的鉴定和二倍化的方法
花药培养和花粉培养及其培养过程中应注意的问题。
植物单倍体的概念及其重要性和应用。
第十五章植物离体快速繁殖和脱毒技术
1.掌握植物离体快速繁殖的概念及其技术程序与关键。
2.了解植物离体快速繁殖的用途和优越性以及植物脱毒的原理与植物脱毒的程序。
第一节植物离体快速繁殖的概念与应用
第二节植物离体快速繁殖技术程序与关键
第三节植物脱毒的原理与植物脱毒的程序
植物离体快速繁殖的概念及其技术程序与关键，植物离体快速繁殖中的器官发生方式。
植物离体快速繁殖中的器官发生方式。
五、教学方法建议
采用启发式和互动式教学法，调动学生学习积极性，做到学生积极主动参与课堂教学与学习；
在每章讲授结束后，要求同学根据所学的知识并结合课外参考书及时进行课程小结，使学生更好理解和掌握所学的基础理论知识，同时结合课堂教学，安排3个课程设计，充分消化课堂所学的知识，有助于提高学生自主学习、发现问题、分析和解决问题的能力以及归纳和总结的能力。
六、考核方式
闭卷考试。
植物细胞工程为生物技术专业学位课，要求期末进行闭卷考试，且卷面成绩占总成绩60％；
平时成绩占总成绩40%。
总成绩＝平时总成绩＋60％期末卷面成绩
七、其它说明（如习题或作业，实践环节内容和要求）
平时成绩组成：
为更好的让学生掌握本课程的基础理论知识，要求学生按照老师的要求完成试验设计3篇，每篇10分，总计30分；
为更好巩固课堂学习内容和及时发现学生在学习过程中存在的问题，随堂测验2次，每次5分，总计10分；
平时成绩总计40分。
八、选用教材及主要参考书（写明名称、编著者、出版社、出版时间）
1、教材
《植物细胞工程》，胡尚连、王丹编著，西南交通大学出版社，2004,11
2、参考书
（1）《植物原生质体培养和遗传操作》，许智宏、卫志明主编，上海科学技术出版社，1997
（2）《基因工程》，陆德如、陈永青主编，化学工业出社，2002，11
（3）《植物体细胞胚胎发生的分子生物学》，崔凯荣、戴若兰主编，科学出版社，2000，12
（4）《生物安全》，刘谦、朱鑫泉主编，科学出版社，2002
（5）《高等植物组织离体培养的形态建成及其调控》，黄学林、李筱菊主编，科学出版社，1995
（6）《植物细胞工程实验技术》，孙敬三、桂耀林主编,科学出版社，1995
（7）Plantbiotechnologyandinvitrobiology,A.Altmanetal.（eds.）,KluwerAcademicPublishers,1999.
（8）Introductiontoplantbiotechnology,Chawla,H.S.（eds.）,科学出版社（影印版）,2004
九、学时分配
课程内容
讲课
实验
大作业
小计
1次,5学时
11
第七章人工种子
第九章细胞培养物的超低温保存及种质库建立
第十二章体细胞无性系变异与体细胞遗传
合计
3次,15学时
63
《植物细胞工程实验》教学大纲
【课程编号】17315103
【英文名称】ExperimentalMethodsofPlantCellEngineering
【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
1、实验项目的类型及性质
实验项目名称
类型
性质
验证
综合
设计
演示
必做
自选
升级会员 