一、实验目的和要求
《专业基础课实验》是种子科学与工程本科专业的一门专业基础课综合大实验。包含了细胞生物学、种子学、植物资源学、植物生产学、植物细胞工程、基因工程等课程的实验教学内容,通过本课程的学习，使学生加深对专业基础知识、基础理论的理解和认识,掌握本专业研究的基本技能，熟悉所用仪器的原理，学会使用和维护,专业课的学习和未来科学研究及实际工作打下良好的基础。
二、实验教学条件
完成本课程实验需要54学时，需要配备光学显微镜、解剖镜、恒温水浴锅、冰箱、电子天平、温箱、振荡器、烤片台、培养皿、染色缸、灭菌锅、恒温箱、恒温摇床、离心机、电泳仪、电泳槽、凝胶成像仪、人工气候箱、高速冷冻离心机、微波炉、酸度计、旋风粉碎磨等仪器设备，由于本课程研究成果的更新，在教学过程中要注意不断更新实验内容，以适应学科发展需要。
三、实验主要教学内容
实验一 植物组织培养培养基的制备
(一) 实验意义和目的
掌握不同类型培养基的成分及配制,为其它的实验作准备。
（二） 主要内容
1. 培养基母液的制备
2. 培养基的制备
（三）实验地点
生物技术实验室
实验二 胡萝卜形成层组织的培养
(一) 实验意义和目的
掌握胡萝卜形成层组织的分离与灭菌方法,掌握胡萝卜形成层组织的培养方法。
（一） 主要内容
1. 胡萝卜形成层组织的分离与灭菌
2. 胡萝卜形成层组织的培养
（三）实验地点
生物技术实验室
实验三 线粒体和液胞系的活体染色
（二） 实验意义和目的
一个典型细胞，在结构上主要由细胞膜、细胞质和细胞核三部分组成。细胞质又包括细胞质基质以及处于该环境中的各种细胞器，重要的有线粒体、质体、液胞和细胞骨架等细胞器。本实验的目的是使同学初步学会活体染色的基本原理与方法，并观察活细胞中液胞的演化过程及超活状态下线粒体形态。
（二） 主要内容
1.学习活体染色法
2.观察线粒体结构
3.观察活细胞中液胞的演化过程
（三）实验地点
遗传工程实验室
实验四 DNA的细胞化学反应
（一） 实验意义和目的
DNA是细胞中重要的遗传物质，通过DNA特殊的细胞化学反应对其存在及分布进行检测在细胞生物学及其它学科的学习和研究中经常会用到。对学生了解DNA的特性有重要的意义。
本实验的目的是，通过通过根尖压片法，掌握DNA的细胞化学反应—Feulsen反应的基本原理和主要操作环节。
（二） 主要内容
1. Feulsen反应操作
2. 根尖细胞Feulsen反应观察
（三）实验地点
遗传学实验室
实验五 植物DNA的制备
(一) 实验意义和目的
通过实验学习和掌握植物总DNA提取和纯化的原理和方法，并为后续的实验准备DNA样品。
（二） 主要内容
以小麦幼苗为材料，通过液氮研磨和DNA提取液处理使细胞内的DNA、RNA和蛋白质释放，以RNase酶处理降解RNA，用苯酚、氯仿抽提蛋白质，异丙醇沉淀DNA，
70％乙醇清洗后溶解至TE备用。
（三）实验地点
分子生物学实验室
实验六 DNA琼脂糖凝胶电泳定量及质量检测
(一) 实验意义和目的
学习和掌握DNA琼脂糖凝胶电泳(agarose gelelectrophoresis)的基本原理和技术;并在此基础上进而熟悉利用该技术进行DNA样品定量,完整性检测及RNA污染程度检测的原理和方法。
（二） 主要内容
1. 琼脂糖凝胶的制备
2. DNA样品定量,完整性检测及RNA污染程度检测
3. 凝胶制板、电泳、电泳结果观测及分析
（三）实验地点
分子生物学实验室
实验七 特异引物PCR
(一) 实验意义和目的
学习和掌握特异引物PCR（典型PCR）技术的基本原理和方法。为以后从事PCR相关研究奠定基础。
（二） 主要内容
1. PCR反应体系的建立，PCR仪循环参数的选定，PCR扩增
2. 扩增产物的琼脂糖凝胶电泳，电泳结果的检测，实验结果的解释等
（三）实验地点
分子生物学实验室
实验八 基因工程(一)- 基因分离与凝胶电泳
(一) 实验意义和目的
通过实验学习和深入理解基因工程的技术流程, 学习利用PCR技术从植物基因组中分离基因的方法及凝胶电泳技术。
（二） 主要内容
1. 分离基因
2. 凝胶电泳
（三）实验地点
分子生物学实验室
实验九 基因工程(二)- 基因片段与载体连接
(一) 实验意义和目的
通过实验学习和深入理解基因工程的技术流程, 学习利用T－载体对PCR产物进行连接构建表达载体的方法。
（二） 主要内容
基因片段与载体连接
（三）实验地点
分子生物学实验室
实验十 基因工程(三)- 大肠杆菌的感受态细胞制备与转化
(一) 实验意义和目的
通过实验学习和深入理解基因工程的技术流程,学习利用热激法进行大肠杆菌的遗传转化。
（二） 主要内容
大肠杆菌的感受态细胞制备与转化
（三）实验地点
分子生物学实验室
实验十一 基因工程(四)- 培养基与平板制备及转化细胞的筛选培养
(一) 实验意义和目的
通过实验学习和深入理解基因工程的技术流程, 学习培养基与平板制备,转化后细胞的培养与转化子筛选。
（二）主要内容
1. 培养基与平板制备
2. 转化细胞的筛选培养
（三）实验地点
分子生物学实验室
实验十二 基因工程(五)- 转化细胞的鉴定
(一)实验意义和目的
通过实验学习和深入理解基因工程的技术流程,学习转化子鉴定的方法。
（二）主要内容
转化细胞的鉴定
（三）实验地点
分子生物学实验室
实验十三 麦类作物识别及小麦形态观察
(一) 实验意义和目的
通过本实验使学生能够识别小麦、大麦、燕麦、黑麦等麦类作物；了解小麦的根、茎、叶、花、种子的形态
（二）主要内容
1.小麦、大麦、燕麦、黑麦形态比较
2.小麦根、茎、叶、花、种子的形态观察
（三）实验地点
植物生产与耕作学实验室
实验十四 水稻形态观察及类型识别
(一) 实验意义和目的
通过实验学习和掌握水稻的植物学特性及主要类型。
（二） 主要内容
1.掌握水稻的植物学特性
2.了解稻的主要类型
（三）实验地点
植物生产与耕作学实验室
实验十五 大豆形态类型及豆类作物识别
(一) 实验意义和目的
通过本实验学习,使学生了解大豆植株形态特点,掌握豆类作物种子和幼苗的识别方法。
（二） 主要内容
1.大豆植株形态的观察
2.豆类作物种子和幼苗的识别
（三）实验地点
植物生产与耕作学实验室
实验十六 植物甜味剂的提取和测定
(一) 实验意义和目的
掌握植物甜味剂（糖类）提取的原理和技术。
（二） 主要内容
1. 甜味剂提取原理介绍
2. 甜味剂提取过程操作
（三）实验地点
植物天然产物提取与加工实验室
实验十七 食用香料植物、油脂植物、纤维植物资源识别
(一) 实验意义和目的
通过本实验的学习,能够识别主要辛香料植物,了解主要辛香料的用途及利用现状; 能够识别主要油脂植物,了解主要植物油脂的特征及利用现状;能够识别主要纤维植物,了解主要植物纤维的用途及利用现状。
（二） 主要内容
1. 辛香料植物器官形态特征观察
2. 油脂植物形态特征观察
3. 纤维植物形态特征观察
（三）实验地点
植物生产与耕作学实验室
实验十八 中草药植物资源识别
(一) 实验意义和目的
通过本实验的学习,能够识别主要中草药植物；了解主要中草药的用途及利用现状。
（二） 主要内容
中草药植物药用器官形态特征的观察
（三）实验地点
植物生产与耕作学实验室
实验十九 鞣料植物有效成份的鉴定
(一) 实验意义和目的
通过本实验的学习,能够了解单宁理化性质,掌握单宁的定性和定量。
(二)主要内容
1. 鉴别鞣质的成分
2. 测定其含量
(三)实验地点
植物生产与耕作学实验室
四、 考核方法
课堂对学生动手能力、实验完成情况、学生出勤情况等进行考察，学生撰写完成实验报告后，对实验报告评定成绩；对以上四项分别按30%，30%，10%和40%的比例评定最终实验成绩。
五、学时分配及建议
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序号 |
实验项目 |
学时 |
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实验一 |
植物组织培养培养基的制备 |
3 |
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实验二 |
胡萝卜形成层组织的培养 |
3 |
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实验三 |
线粒体和液胞系的活体染色 |
3 |
|
实验四 |
DNA的细胞化学反应 |
3 |
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实验五 |
植物DNA的制备 |
3 |
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实验六 |
DNA琼脂糖凝胶电泳定量及质量检测 |
3 |
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实验七 |
特异引物PCR |
3 |
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实验八 |
基因工程(一)- 基因分离与凝胶电泳 |
4 |
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实验九 |
基因工程(二)- 基因片段与载体连接 |
4 |
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实验十 |
基因工程(三)- 大肠杆菌的感受态细胞制备与转化 |
4 |
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实验十一 |
基因工程(四)- 培养基与平板制备及转化细胞的筛选培养 |
3 |
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实验十二 |
基因工程(五)- 转化细胞的鉴定 |
3 |
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实验十三 |
麦类作物识别及小麦形态观察 |
2 |
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实验十四 |
水稻形态观察及类型识别 |
2 |
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实验十五 |
大豆形态类型及豆类作物识别 |
2 |
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实验十六 |
植物甜味剂的提取和测定 |
2 |
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实验十七 |
食用香料植物、油脂植物、纤维植物资源识别 |
2 |
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实验十八 |
中草药植物资源识别 |
2 |
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实验十九 |
鞣料植物有效成份的鉴定 |
3 | 六、说明
本实验教学大纲适用于种子工程专业的专业基础课综合实验。
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