【课程大纲】《现代林业生物技术实验》

1、现代林业生物技术实验课程大纲一、课程概述课程名称（中文）：现代林业生物技术 （英文）：Modern Forestry Biotechnology课程编号：14371098课程学分：0.4课程总学时：12课程性质：专业课前修课程：林木遗传育种学二、课程内容简介现代林业生物技术实验课程包括五个大实验，一是以植物基因组DNA为主线，设计农林院校生物学及相关专业常用的生物学实验技术，主要内容有植物基因组DNA的提取、基因组DNA质量的检测、随机PCR扩增反应与RAPD分析。二是植物细胞工程中的组织培养部分，包括母液和培养基的配制及灭菌、外植体的接种操作和培养观察等。三、实验目标与要求通过常用的生物学实

2、验课的教学，力求使学生能够对现代生物技术的基本理论和概念有更加深刻的认识，激发同学们的学习兴趣，培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力；通过对植物细胞工程部分实验课程的学习，使学生掌握植物组织培养的基本原理，掌握组织培养的基本实验技术，了解不同外植体的灭菌及接种方法。为进一步学习其它相关知识和从事实际操作工作奠定良好的基础。并在实验过程中，使同学们学会有关仪器设备的使用操作，锻炼同学们的实际操作能力。四、学时分配现代林业生物技术实验课学时分配实验项目名称学时实验类别备注杨树基因组DNA的提取3设计性实验基因组DNA质量的检测 2验证性实验随机PCR扩增反应与RAPD分析2设计性实验母液和培

3、养基的配制及灭菌2验证性实验外植体的接种操作和培养观察3综合性实验合计12注：现代林业生物技术课程总计0.4学分，安排5次实验，其中验证性实验占33%，综合性、设计性实验占67%。五、教学内容与安排实验一：杨树基因组DNA的提取（设计性实验 3学时）（一）实验目的（1）了解生物基因组DNA提取的基本原理、方法及主要试剂的作用原理。（2）掌握杨树基因组DNA提取的一般方法。（二）实验材料与用品杨树叶片，台式高速离心机，微量移液器、液氮罐、恒温水浴、电冰箱等。（三）实验内容与方法学会正确使用微量移液器、高速离心机等，并安全使用液氮处理样品，提取植物叶片的基因组DNA。（1）使用液氮研磨样品时，动作

4、要迅速，并且要戴上纱线手套，防止冻伤。（2）提取DNA过程中，动作要轻柔，尽量减少机械剪切力造成基因组DNA分子的断裂。（四）实验结果综述通过电泳检测、紫外分光光度计检测DNA提取的结果（五）作业：交实验报告1份实验二：基因组DNA质量的检测 (验证性实验 2学时) （一）实验目的掌握使用琼脂糖凝胶电泳分离检测DNA的原理和方法，熟练运用琼脂糖凝胶电泳技术定性检测DNA的质量。了解紫外分光光度计检测DNA的原理，掌握其定量检测DNA的浓度及纯度的方法。（二）实验材料与用品上次实验提取的杨树叶片基因组DNA，微量移液器、电泳仪、电泳槽、手提式紫外检测仪、紫外分光光度计、凝胶成像系统仪等。（三）实

5、验内容与方法使用0.8%的琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度计分别对所提植物叶片基因组DNA的质量进行定性、定量检测，确定 DNA的浓度及纯度；学会凝胶成像系统仪的操作，并打印出凝胶电泳结果的图谱。（1）点样时动作要小心、迅速，不要刺破凝胶，也不要因点样时间过长，造成样品扩散，影响电泳效果。EB是强诱变剂，且具有毒性，做胶时要戴一次性手套。 （2）用紫外分光光度计检测样品时，应将样品稀释到适当的浓度，且记好稀释倍数，以便进行浓度和纯度的定量计算。（四）实验结果综述通过凝胶电泳结果的图谱和对DNA浓度和纯度的定量计算评价杨树叶片DNA提取的质量（五）作业：交实验报告1份实验三、随机PCR扩增反应与RA

6、PD分析(设计性实验 2学时) （一）实验目的掌握PCR扩增的基本原理和操作技术，学习初步的RAPD技术。（二）实验材料与用品杨树叶片DNA、微量移液器、PCR扩增仪、电泳仪、电泳槽、手提式紫外检测仪等。（三）实验内容与方法（1）利用随机引物，用所提取的植物基因组DNA作模板，进行PCR扩增反应。（2）将PCR扩增后的反应液进行凝胶电泳检测，观察分析扩增结果。所提取的植物基因组DNA作模板时，一定要稀释约50-100倍方可使用。（四）实验结果综述根据RAPD扩增条带评价实验结果（五）作业：交实验报告1份实验四、母液和培养基的配制及灭菌（验证性实验 2学时)（一）实验目的掌握MS培养基成分和配置

7、过程、培养基的高压灭菌操作。（二）实验材料与用品配制培养基的各种化学药品、高压灭菌锅、烘箱、酸度计或精密pH试纸（pH5.47.0）、试剂瓶（1000ml、100ml、50ml）或可调定量加液器、刻度吸管（0.5ml、1ml、5ml、10ml）、三角瓶（100ml）、锡箔纸、玻璃铅笔、橡皮筋等。（三）实验内容与方法（一）母液的配制以MS培养基为例，制取贮备液（见表），一般应按表列次序称量，分别溶解在少量蒸馏水中，最后再依次加到一起，并定容到规定的体积。称量大量元素可用精度低的托盘天平来称取；而称量微量元素、有机成分、植物激素等等，都要使用1/10000的电子天平。（二）培养基的配制先在洁净的不

8、锈钢锅中放入约750ml蒸馏水，加入所需要的琼脂和糖，最好能在水浴锅里将琼脂溶化，如果加热应不停的搅拌，防止在锅底烧焦或沸腾溢出。加入表中的贮备液100ml，贮备液、各5ml，按需要加入植物激素和其他打算加入的物质。加蒸馏水将最终体积调整到1L。但应当预先测试一下，在接近沸腾的时候1L培养基所占的体积和锅内壁上处的位置，最好能做一刻度为记号，或用下口杯等定容积。充分混合好以后，用1NKOH（NaOH）调整pH值到所需值。然后复核一遍各物品是否加好，如无遗漏、差错，则行分装。趁热把培养基倒入下口杯中，通过下口杯橡皮管上的弹簧止水夹控制，将培养基分注到瓶子或试管中，按容器的大小和培养要求放入适当量

9、的培养基。加棉塞或包包头纸或包扎其他覆盖物，有盖子的的把盖子盖好。（三）灭菌培养基灭菌将三角瓶装入高压灭菌锅中，关上放气阀和安全阀，在电炉上加热，当高压锅中的压力达到3104Pa（5磅）时，打开放气阀，放气5分钟后关掉放气阀，等气压至9.9104Pa(15磅)时,在9.9104Pa1.3105Pa(15-20磅)下高压灭菌15-20（四）实验结果综述（五）作业培养基中的主要元素和附加成分有哪些生理作用和功能？实验五、外植体的接种操作和培养观察（综合性实验 3学时)（一）实验目的掌握取材和消毒、熟悉接种操作、外植体培养过程的观察（二）实验材料与用品月季、兰花等植物的叶片、氯化汞，漂白粉、超净工作

10、台、烘箱、培养室或培养箱、镊子、接种针、手术刀。（三）实验内容与方法（一）灭菌培养基配好后，便可着手取材，接种。接种工作完全是在无菌条件下进行的，接种材料，接种用具和培养基都必须彻底消毒灭菌。用具灭菌将手术刀、镊子、接种针等接种用具装入铅笔盒，在洗净的培养皿中放入洗水纸，把培养皿装入铝饭盒，然后在120烘箱中干热灭菌23取材和消毒选取无病、无虫、生长正常的叶片、幼茎、花药或子房，用自来水洗净后装入300ml带塞磨口三角瓶中，打开超净工作台，在三角瓶中加入少量70%酒精处理1530秒，倒掉酒精，在超净工作台上用无菌水洗一遍，再加入0.1%升汞，消毒8分钟，倒掉升汞后，用无菌水洗45次。充分洗除残

11、留的消毒液。（二）接种接种前先用肥皂洗手，穿上工作服，带上工作帽与口罩，在用新吉尔灭浸泡过的干净纱布将超净工作台或接种箱工作面擦洗一遍，然后放上培养基，接种材料和用具。点燃酒精灯，用酒精棉球擦洗手臂。手术刀，镊子，接种针等用具插入盛有70%酒精的广口瓶中。用镊子将接种材料加入培养基中的吸水纸上，吸干水珠，在培养皿将叶片、叶柄、幼茎等材料切成适当大小的小片或小段，打开三角瓶，将接种材料投入瓶内，再用接种针将其拨匀。重新盖上锡箔纸，橡皮筋扎紧，用玻璃铅笔在瓶子上写明材料代号，并表明接种日期。接种完毕后，将三角瓶放入26-28（四）实验结果综述（五）作业组织培养中为什么一定要在无菌条件下进行？人工培养条件下离体的植物细胞或组织通过分裂、繁殖、分化，发育而长成完整再生植株的过程，可说明哪些理论问题？六、课程考核方式与成绩评定考核方式：具体实验操作、交实验报告，成绩评定：根据实验报