TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN
Học phần: Công nghệ Tế bào Thực vật
Số tín chỉ: 03
Mã số: PCT 331
Thái Nguyên, tháng 09 /2012
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN
1. Tên học phần: Công nghệ tế bào thực vật
- Mã số học phần: PCT 331
- Số tín chỉ: 03
- Tính chất của học phần: Bắt buộc
- Học phần thay thế, tương đương: Nuôi cấy mô tế bào thực vật
- Ngành (chuyên ngành) đào tạo: Công nghệ sinh học
2. Phân bổ thời gian học tập:
- Số tiết học lý thuyết trên lớp: 24 tiết
- Số tiết làm bài tập, thảo luận trên lớp: 06 tiết
- Số tiết thí nghiệm, thực hành: 15 tiết
- Số tiết sinh viên tự học: 0 tiết
3. Đánh giá học phần
- Điểm chuyên cần: trọng số 0,2
- Điểm kiểm tra giữa kỳ: trọng số 0,3
- Điểm thi kết thúc học phần: trọng số 0,5
4. Điều kiện học
- Học phần học trước:Sinh lý thực vật
- Học phần song hành: Nuôi cấy mô tế bào động vật
5. Mục tiêu đạt được sau khi kết thúc học phần:
5.1. Kiến thức:
Nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức và kỹ năng nuôi cấy mô tế bào thực vật từ đó giúp sinh viên nắm được quy trình nhân nhanh giống cây trồng bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật để phục vụ cho sản xuất cây giống. Từ đó giúp cho sinh viên nhận thức được giá trị và tầm quan trọng của môn học.
5.2. Kỹ năng:
Sau khi học song học phần công nghệ tế bào thực vật sinh viên có thể tự chuẩn bị môi trường nuôi cấy, biết vô trùng dụng cụ, thành thạo trong việc lấy mẫu và khử trùng mẫu cấy, nuôi cấy thành công 1- 2 đối tượng cây trồng.
6. Nội dung kiến thức và phương giảng dạy:
TT
Nội dung kiến thức
Số tiết
Phương pháp giảng dạy
Phần 1
Lý thuyết
CHƯƠNG 1 . Khái niệm nuôi cấy mô tế bào thực vật
2
1.1
Khái niệm nuôi cấy mô tế bào thực vật
0,25
Trực quan, phát vấn
1.2.
Lịch sử phát triển của nuôi cấy mô tế bào thực vật
0.25
Trực quan, phát vấn
1.3
Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào thực vật
0.25
Trực quan, phát vấn
1.3.1
Cấu tạo và một số đặc điểm của tế bào thực vật
1.3.1.1
Cấu tạo tế bào thực vật
1.3.1.2
Một số đặc điểm của tế bào thực vật
1.3.2
Sự sinh trưởng của tế bào
1.3. 3
Tính toàn năng của tế bào thực vật
1.4.
Các phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật
0, 5
Trực quan, phát vấn
1.4.1
Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng
1.4.2
Nuôi cây mô sẹo
1.4.3
Nuôi cấy tế bào đơn và thu nhận các chất có hoạt tính sinh học
1.4.4
Nuôi cấy protoplast chuyển gen
1.4.5
Nuôi cấy hạt phấn
1.5.
Các cơ quan thực vật được nuôi cấy mô tế bào
0,25
Trực quan, phát vấn
1.6
Ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào trong nông nghiệp
0,5
Trực quan, phát vấn
1.6.1
Đáp ứng nhanh nhu cầu cây giống
1.6.2
Sản xuất và bảo quản cây sạch bệnh
1.6.3
Tạo giống mới
1.6.4
Cứu phôi
1.6.5
Lai tế bào
1.6.6
Sản xuất các chất thứ cấp có hoạt tính sinh học
1.6.7
Triển vọng khi thương mại hóa
1.6.8
Những vấn đề trong tương lai
CHƯƠNG 2. Thiết kế phòng nuôi cấy, thiết bị và hóa chất sử dụng trong kỹ thuật nuôi nuôi cấy mô tế bào thực vật
2
2.1
Phòng thí nghiệm nuôi cấy mô tế bào thực vật
0,5
Trực quan, phát vấn
2.1.1.1
phòng rửa và sản xuất nước cất
2.1.1.2
phòng sấy và hấp dụng cụ
2.1.1.3
Phòng chuẩn bị môi trường
2.1.1.4
Phòng cấy vô trùng và phòng chăm sóc cây sau cấy
2.1.1.5
Một số phòng thí nghiệm khác
2.1.2
Một số dụng cụ và hóa chất sử dụng trong nuôi cấy mô tế bào thực vật
Trực quan, phát vấn
2.1.2.1
Dụng cụ
2.1.2.2
Hóa chất
Chương 3: Kỹ năng phòng thí nghiệm
1
3.1
Cân
3.2
Đong chất lỏng
3.3
Xác định độ pH
3.4
Đảm bảo điều kiện vô trùng
3.4.1.1
Ý nghĩa của vô trùng trong nuôi cấy mô tế bào thực vật
3.4.2.2
Các phương pháp vô trùng
3.4.2.3
Phương pháp vô trùng đối với dụng cụ
3.4.2.4
Phương pháp vô trùng nơi thao tác
3.5
Phương pháp vô trùng vật liệu nuôi cấy
3.5.1
Lựa chọn mẫu cấy
3.5.2
Xử lý mẫu cấy
3.5.3
Hiệu quả của các hợp chất diệt trùng
3.6
Phương pháp vô trùng môi trường nuôi cấy
3.6.1
Vấn đề lựa chọn môi trường
3.6.1.1
Thành phần hóa học của các môi trường nuôi cấy mô tế bào thực vật
1
Trực quan, phát vấn
3.6.2.2
Vai trò của các chất tham gia vào thành phần môi trường nuôi cấy mô tế bào thực vật
a.
Nguồn các bon
b.
Thành phần vô cơ
c.
Các vitamine
d.
Các hợp chất hữu cơ bổ sung vào môi trường nuôi cấy
e.
Các chất kích thích sinh trưởng
3.6.2.
Một số loại môi trường nuôi cấy
3.6.3
Chuẩn bị các dung dịch mẹ và dung dịch làm việc
3.6.4
Các bước pha môi trường nuôi cấy mô
3.6.5
Phương pháp khử trùng môi trường nuôi cấy
CHƯƠNG 4. Ứng dụng nuôi cấy Đỉnh sinh trưởng trong nhân nhanh giống cây trồng và tạo giống sạch bệnh virus
3
5.1
Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng trong nhân nhanh giống cây trồng
5.1.1
Khái niệm đỉnh sinh trưởng
5.1.2
Các yếu tố ảnh hưởng tới sự tái sinh của đỉnh sinh trưởng
5.1.2.1
Yếu tố mẫu
5.1.2.2
Yếu tố môi trường
5.2
Ứng dụng
5.2.1
Nhân nhanh
5.2.2
Tạo giống sạch bệnh virus
5.2.2.1
Thiệt hại do virus gây ra
5.2.2.2.
Cơ sở khoa học
5.2.3
Các phương pháp tạo giống sạch bệnh virus thông qua nuôi cấy đỉnh sinh trưởng
5.3
Thành tựu nuôi cấy đỉnh sinh trưởng tại phòng nuôi cấy mô tế bào thực vật Khoa CNSH CNTP Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
Chương 5. Nhân giống cây trồng qua nuôi cấy phát sinh phôi soma và công nghệ phôi vô tính
3
5.1
Nhân giống cây trồng qua nuôi cấy phát sinh phôi soma
1
Trực quan, phát vấn
5.1.1
Khái niệm phôi soma
5.1.2
Sự phát sinh phôi soma
5.1.3
Các yếu tố chi phối quá trình hình thành phôi soma
Trực quan, phát vấn
5.1.3.1
Biểu hiện bởi tính toàn năng di truyền
5.1.3.2
Điều khiển bởi yếu tố môi trường
5.1.4
Quy trình nuôi cấy tạo phôi soma tại phòng thí nghiệm công nghệ tế bào thực vật Trường Đại học Nông Lâm TN
4.2
Kỹ thuật nuôi cấy phôi
1
Trực quan, phát vấn
4.2.1
Chuẩn bị mẫu
4.2.2
Môi trường nuôi cấy mẫu
Trực quan, phát vấn
4.2.3
Ứng dụng
4.2.4
Quy trình nuôi cấy phôi tại phòng thí nghiệm công nghệ tế bào thực vật Trường Đại học Nông Lâm TN
5.3
Công nghệ phôi vô tính
5.3.1
Quy trình tạo phôi vô tính
5.3.2
Ứng dụng của phôi nhân tạo
5.4
Công nghệ hạt nhân tạo
1
Chương 6. Tạo cây đơn bội bằng kỹ thuật nuôi cấy bao phấn
3
6.1
Đặc điểm của cây đơn bội và các phương pháp tạo cây đơn bội
1
Trực quan, phát vấn
6.1.1
Khái niệm cây đơn bội
6.1.2
Đặc điểm cây đơn bội
6.1.3
Các phương pháp tạo cây đơn bội
1
Trực quan, phát vấn
6.1.4
Ứng dụng cây đơn bội
6.2
Kỹ thuật nuôi cấy bao phấn
1
Trực quan, phát vấn
6.2.1
Khái niệm
6.2.2
Đặc điểm của nuôi cấy bao phấn
6.2.3
Các hướng phát triển của bao phấn trong môi trường nhân tạo
Trực quan, phát vấn
6.2.4
Quy trình nuôi cấy bao phấn
6.2.5
Ứng dụng của nuôi cấy bao phấn
6.2.6
Những tồn tại trong nuôi cấy bao phấn
6.2.7
Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả nuôi cấy bao phấn
Chương 7. Nuôi cấy tế bào đơn và dịch huyền phù tế bào
3
7.1
Nuôi cấy mô sẹo
1
Trực quan, phát vấn
7.2
Sự hình thành chồi từ mô sẹo
1
Trực quan, phát vấn
7.3
Tế bào đơn
1
Trực quan, phát vấn
7.3.1
Nuôi cấy tế bào đơn
7.3.2
Đặc tính của tế bào thực vật được nuôi cấy
7.3.3
Tái sinh tế bào đơn
7.3.4
Phát sinh chồi
7.3.5
Phát sinh phôi
Chương 8. Nuôi cấy và dung hợp tế bào trần
2
8.1
Nuôi cấy tế bào trần
1
Trực quan, phát vấn
8.1.1
Khái niệm tế bào trần
8.1.2
Ý nghĩa của việc tách tế bào trần và dung hợp tế bào trần
8.1.3
Lịch sử và cơ sở khoa học nuôi cấy tế bào trần
8.2
Cơ sở khoa học
8.2.1
Lịch sử phát triển và tách tế bào trần
8.2.2
Tách tế bào trần
8.2.3
Chọn nguyên liệu
8.2.4
Các bước tách tế bào trần
8.2.5
Nuôi cấy tế bào trần
8.2.6
Phương pháp nuôi cấy protoplast thuốc lá
8.3
Dung hợp tế bào trần và lai tế bào soma
1
Trực quan, phát vấn
8.3.1
Các phương pháp dung hợp
8.3.2
Dung hợp tự phát
8.3.3
Dung hợp cảm ứng
8.3.4
Lựa chọn sản phẩm dung hợp
8.3.5
Phương pháp dung hợp protoplast thuôc lá
Chương 8. Tạo và chọn dòng đột biến qua nuôi cấy tế bào
3
9.1
Phương pháp chọn dòng tế bào qua nuôi cấy mô tế bào
1
Trực quan, phát vấn
9.1.1
Cơ sở khoa học
9.1.2
Vật liệu và phương pháp tạo dòng
9.2
Tạo và chọn dòng đột biến
1
Trực quan, phát vấn
9.2.1
Đột biến chống chịu amino acid
9.2.2
Đột biến chống chịu bệnh
9.2.3
Đột biến chống chịu các stress của môi trường
9.2.4
Đột biến chịu nhiệt
9.3
Ứng dụng nuôi cấy mô tế bào sản xuất các chất có hoạt tính sinh học
1
Trực quan, phát vấn
9.3.1
Những nhân tố ảnh hưởng đến sản xuất các chất thứ cấp có hoạt tính sinh học
9.3.2
Sản phẩm thứ cấp trong nuôi cấy tế bào
Chương 10. Bảo quản nguồn gen in vitro
2
10.1
Bảo quản nguồn gen theo phương pháp truyền thống
0,5
10.2
Bảo quản nguồn gen bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật
1,5
Trực quan, phát vấn
10.2.1
Ý nghĩa của việc bảo quản nguồn gen in vitro
10.2.2
Thu thập và chuẩn bị nguồn gen in vitro
10.2.3
Ngân hàng gen in vitro
10.2.4
Phương pháp bảo quản nguồn gen in vitro
10.2.4.1
Phương pháp sinh trưởng chậm in vitro
10.2.4.2
Phương pháp lạnh sâu in vitro
Phần 2
THỰC HÀNH
15
1
Bài 1. Kỹ thuật vô trùng dụng cụ nuôi cấy
3
Hướng dẫn- thực hành
- Rửa dụng cụ và bình nuôi cây
- Bảo quản bình vô trùng nếu chưa sử dụng
2
Bải 2. Phương pháp pha môi trường nuôi cấy
4
Hướng dẫn- thực hành
- Các bước pha một lít môi trường nuôi cấy
- Hấp vô trùng môi trườnsg nuôi cây
3
Bài 3. Phương pháp lựa chọn mẫu và vô trùng mẫu
2
Hướng dẫn- thực hành
Đưa mẫu vào môi trường nuôi cấy
Chăm sóc cây sau cấy sau cấy
Bài 4. Phương pháp nhân nhanh
2
Hướng dẫn- thực hành
Bài 5. Tạo cây hoàn chỉnh
2
Hướng dẫn- thực hành
Bài 6. Đưa cây ra ngoài ra lưới
2
Hướng dẫn- thực hành
7. Tài liệu học tập:
< >Nguyễn Thị Tình, Bài giảng Nuôi cấy Mô Tế bào Thực vật, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.8. Tài liệu tham khảo:
1. Ngô Xuân Bình : Giáo trình công nghệ sinh học, NXB Nông nghiệp 2002.
2. Vũ văn Vụ- Nguyễn Mộng Hùng- Lê Hồng Điệp, Giáo trình công nghệ sinh học, NXB Nông nghiệp 2005.
3. Phạm Hữu Tôn, Giáo trình công nghệ sinh học trong chọn tạo giống cây trồng, NXB Nông nghiệp Hà Nội, 2005.
4. Đỗ Năng Vịnh, Công nghệ tế bào thực vật ứng dụng, Nxb NN HN, 2005.
5. Nguyễn Đức Thành, Nuôi cấy mô tế bào thực vật- nghiên cứu và ứ