课程代码:
课程中文名称: 细胞工程实验
课程英文名称:Cell Engineering Experiment
课程类别:必修
课程学分数:2
课程学时数:36
授课对象:生物工程专业本、专科
本课程的前导课程:细胞生物学、细胞工程
一、 教学目的
《细胞工程》是现代生物技术的重要组成部分,同时也是现代生物学研究的重要技术工具。要求学生通过本课程的学习掌握生物组织、器官及其细胞离体培养的原理与技术,为从事生物学领域的相关研究及其与细胞工程有关的生物技术产业奠定良好的理论和技术基础。通过学习可以全面了解细胞工程与现代生物技术的关系;了解细胞工程的发展与相关学科的联系;了解细胞工程在现代世界经济中的潜力。
二、 教学要求
通过本实验课程的学习,使学生获得细胞工程研究的基本实验方法与相关实验设计的知识,得到实验技能的训练,提高学生分析问题和解决问题的能力,为从事细胞工程相关研究打下基础。学生应达到下列要求:
1、重点掌握细胞工程的基本操作技术——无菌操作、外植体选择、愈伤组织和胚状体诱导、器官发生调控、植物脱毒培养、 快速繁殖等基本技术;
2、了解细胞大批量培养方法,原生质体分离与体细胞杂交技术;了解动物细胞培养技术。
3、逐步养成在科学工作中严肃的态度,严格的要求,严密的方法和严谨的作风,逐步培养设计实验的能力和创新能力。
三、课程教学内容与要求
实验一、培养基的配制与消毒灭菌
【目的和要求】
1. 掌握MS培养基的配制方法。
2. 熟悉灭菌锅的使用。
【实验内容】
1. 配制MS培养基
2. 培养基分装,准备工具盒,高压灭菌锅灭菌
【重难点】
1. 熟练正确的按照浓缩倍数吸取各培养基组分;
2. 安全使用高压灭菌锅
【注意事项】
1. 熔解培养基的琼脂成分既要彻底,又不能糊化。
2. 高压灭菌锅要密封完好,排气要彻底
3. 压力维持时间不能过长,否则培养基成分受影响。
【思考题】
1. 如果培养基中琼脂不完全融化会有什么影响?
2. 高压灭菌锅使用该注意什么?
3. 对不同是灭菌对象要怎样掌握灭菌时间?
实验二、愈伤组织的诱导(胡萝卜根和烟草叶片)
【目的和要求】
1. 超净工作台的使用严格注意无菌操作。
2. 组织块的处理,考虑细胞的脱分化能力。
【实验内容】
1. 处理材料——清洗、切块。
2. 超净台接种。
3. 培养箱培养。
【重难点】
1.材料的无菌接种操作。
【注意事项】
1.消毒时间不可太长太短,消毒后接种前尽可能把接触药品的部位去除。
【思考题】
1.不同的试验材料在处理时应各注意些什么?
实验三、植物细胞的悬浮培养
【目的和要求】
1. 学习悬浮培养的基本操作。
2. 了解悬浮培养物中细胞活性检验方法。
【实验内容】
1. 选取并预处理诱导出的愈伤组织。
2. 无菌操作将愈伤组织接种于悬浮培养基。
3. 摇床培养,检验细胞活性。
【重难点】
1.愈伤组织的处理——细胞的分散。
【注意事项】
1. 避免选取已经染菌组织。
2. 悬浮培养物要尽量分散。
【思考题】
1.悬浮培养和固体培养基培养有什么区别?
实验四、细胞融合实验
【目的和要求】
1. 了解细胞融合的机制。
2. 学习细胞融合技术。
【实验内容】
1. 配制融合所需各种试剂。
2. 洗涤并收集待融合细胞,PEG促融合。
3. 染色检验观察融合现象。
【注意事项】
1.血细胞悬液的制备要小心,避免大量细胞破碎。
【思考题】
1.计算融合率
实验五、细胞凝集反应
【目的和要求】
1. 了解凝集素的提取方法。
2. 理解凝集素凝集细胞的原理。
【实验内容】
1. 用土豆凝集素凝集鸡血细胞,观察,绘图。
2. 设计提取方案,自带植物材料提取凝集素。
【重难点】
查询哪些材料含有丰富的凝集素,进行对应的提取方案设计。
【注意事项】
作用时间对凝集效果的影响
【思考题】
1. 哪些植物含有丰富的凝集素?
2. 凝集素促细胞凝集的原理是什么?
实验六、种子繁殖实验
【目的和要求】
1. 掌握种子无菌繁殖及胚胎培养的方法。
2. 了解种子萌发过程中胚胎各部分的协作。
【实验内容】
1. 种子消毒处理(设置消毒时间梯度)
2. 接种于培养基,经过培养统计发芽率
【重难点】
1. 小型种子(烟草)的特殊消毒处理(滤纸包)。
2. 比较不同消毒时间对萌发的影响。
【注意事项】
1.烟草种子很小,使用特殊的处理方法,注意小心操作。
【思考题】
小型种子的无菌培养需要什么特殊的处理方法。
实验七、月季快繁
【目的和要求】
1. 了解观赏类木本植物的快速繁殖技术。
【实验内容】
1. 选择材料,剪切、清洗处理
2. 无菌操作,消毒接种。
【重难点】
1. 腋芽的消毒要充分,否则很容易染菌。
【注意事项】
1.消毒部位要尽量切除,因为消毒剂抑制细胞活性。
【思考题】
1.完整的月季快繁技术,包括哪几个关键环节。
实验八、诱导生根
【目的和要求】
1. 了解生根培养与生芽培养的区别。
2. 熟悉生根培养的方法。
【实验内容】
1.选取并处理优良的芽体,移植到生根培养基。
2.设计不同激素水平的培养基,比较生根培养的效果。
【重难点】
培养基激素设计,芽体的处理
【注意事项】
选择生长良好的芽体进行培养,芽体要进行必要的清洗,有时还要简单消毒处理
【思考题】
影响芽体生根的关键因素是什么?
实验九、植物原生质的分离和培养
【目的和要求】
1.掌握原生质体的分离方法和培养技术。
【实验内容】
1. 酶解消化组织的细胞壁。
2. 过滤离心收集原生质体。
3. 原生质体的无菌培养。
【重难点】
酶解消化的时间和消化程度要合适,否则可能导致消化不彻底或者原生质体受损伤。
【注意事项】
1. 控制消化时间
2. 收集过程要尽量考虑原生质体是否受影响。
【思考题】
1.原生质体培养的关键环节有哪些?
四、课程内容与学时分配表
五、教材与参考书
教 材:细胞工程(第一版),科学出版社,安利国主编,2005.1.
参考书:[1] 细胞生物学实验(第二版),高等教育出版社,杨汉民主编,1997.7.
六、考核方式
本课程的实验考核采取平时实验操作与平时预习报告、实验报告完成情况相结合方式,按百分制综合评定成绩。实验操作成绩占70%,实验报告完成情况20%,预习报告10%。
撰写人:李红丽,审核人:吴士筠 ,批准人: