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1、烟草遗传转化实验实验八 植物细胞悬浮培养 实验目的：学习和掌握植物细胞悬浮培养的操作技术与方法。 实验器材： 超净工作台、恒温培养室、高压灭菌器、冰箱、恒温培养箱、培养瓶、250 mL 、500 mL三角瓶、镊子、酒精灯等。 配置MS液体培养基分装于250ml的三角瓶中，每瓶50ml。 实验材料：烟草叶片愈伤组织。 实验方法： 1.70%乙醇净化工作台并擦洗干净，将所用的材料、工具、培养基等放入工作台。打开紫外灯和风机，15分钟后关闭紫外灯开始方可操作。 2. 在超净台上用无菌镊子夹取出生长旺盛的松软愈伤组织，放入150ml三角瓶中并轻轻夹碎,每个三角瓶加入培养基20-30ml，每瓶接种1-2
2、g愈伤组织，按愈伤组织与液体培养基110的比例，以保证最初培养物中有足够量的细胞。 3.接种后的三角瓶用天平称取重量并记载，然后置于摇床上，在转速100-120rpm，25下培养以及散射光条件下，进行振荡悬浮培养。 4.每周更换新鲜液体培养基两次，每次更换1/3。每次更换新鲜培养基时称取重量。 5. 每个人接种悬浮培养细胞1瓶，观察并记录细胞生长情况。 6. 培养7天后，制作细胞生长曲线：为了解县浮培养细胞的生长动态，可用以下方法绘制生长曲线图： 鲜重法：在转代培养的不同时间，取一定体积的悬浮培养物，离心收集后，称量细胞的鲜重，以鲜重为纵座标，培养时间为横座标，绘制鲜重增长曲线。 烟草遗传转化
3、实验 实验目的 烟草是遗传转化的模式植物，已经建立了一套完善的转化再生体系。本实验以烟草为实验材料，了解根癌农杆菌介导法的基本原理和一般步骤，掌握遗传转化的基本操作技术。 实验要求： 掌握根癌农杆菌侵染植物获取转基因材料的方法；理解农杆菌介导途径进行基因转化的机理；了解转基因植物筛选的方法。 实验原理 根癌农杆菌是一种能诱发植物产生肿瘤的细菌，根癌农杆菌中诱导植物产生肿瘤的质粒，简称为Ti质粒。野生型农杆菌的Ti质粒，含有两个与致瘤有关的区域：一个是TDNA区，含致瘤基因；另一个是毒性区，在TDNA的切割、转移与整合过程中起作用。用于植物基因转化的农杆菌Ti质粒载体系统的构建，是将野生Ti质粒
4、中的致瘤基因删除，并在TDNA区域内插入适当的选择标记和多克隆位点。 p BI121载体是常用的植物表达载体，载体的骨架是pUC18，以CaMV35S启动子驱动的新霉素磷酸转移酶基因NPTII为卡那霉素抗性选择标记基因，含有卡那霉素抗性基因作为筛选基因。葡萄糖苷酶gus基因作为报告基因，转化的获得的转基因细胞、组织或植株，具有抗卡那霉素的特性，经组织化学染色呈蓝色。 实验器材 摇床、超净工作台、小型离心机、冰箱、移液抢、镊子、手术刀、酒精灯、棉球、培养皿、三角瓶、滤纸、牛皮纸、牙签。 实验材料 植物材料：烟草无菌苗 农杆菌与载体：农杆菌LBA4404 p BI121 YEB培养基：牛肉膏(5
5、g/L)、蛋白胨(5 g/L)、酵母提取物(1 g/L)、蔗糖(5 g/L)、MgSO4 (0.5 g/L)、pH 7.0 烟草分化培养基：MS + 2mg/L 6-BA + 0.5mg/L IAA 烟草生根培养基：MS + 0.5mg/L IAA 卡那霉素母液：50mg/ml，过滤除菌，分装，20保存。 头孢霉素母液：300mg/ml，过滤除菌，分装，20保存。 利福平(rif): 50mg/ml，过滤除菌，分装，20保存。 实验步骤 1. 农杆菌感受态的制备： 1) 接菌于5 ml YEB液体培养基(Rif 50 mg/L)中，28，200转/分钟，培养12天； 2) 取1mL活化的菌液接
6、种于50mlYEB液体培养基中，同样条件下培养至OD600值为0.40.6左右。 3) 将菌液倒入50mL的离心管中，冰浴20分钟。 4) 4，5000g离心10分钟，收集菌体。 5) 用0.15M NaCl /0.1M CaCl2中悬浮细胞。 6) 5000 rpm离心5分钟，去上清； 7) 用冰预冷20mM CaCl2重悬沉淀，如不是马上使用，加入甘油分装，液氮速冻后，-70保存。 2. 农杆菌感受态细胞的转化： 1) 取200 l感受态细胞于Eppendorf管； 2) 加入1 g质粒DNA，混匀，冰浴30分钟； 3) 立即放入液氮中冰冻5分钟；(-70放置10min) 4) 取出Epp
7、endorf管，立即放入37C水浴5分钟； 5) 加入YEB培养基l ml，28oC，150 rpm摇床培养23小时； 6) 离心1分钟，悬浮细胞在100ul YEB培养基中。 7) 在YEB固体培养基(Kan 50 mg/L, Rif 50 mg/L)涂板； 8) 28 oC下暗培养23天； 9) 挑单菌落，提取质粒，酶切，电泳检查。 10) 取转化菌株培养液于1.5 ml的离心管中，加15%的无菌甘油，贮存在-70C长期保存。 3. 农杆菌活化 1）挑取携带植物表达载体质粒的农杆菌单菌落，接种在35ml含50mg/L rif 和50mg/L Kan的YEB液体培养基中，28，180rpm振
8、荡培养过夜,直至对数生长OD600为0.6-0.8。 2）活化过夜的农杆菌按1：1001：50的比例接种在相同的20-50ml YEB液体培养基中，继续培养至对数生长期。 4. 外植体的侵染及共培养 1）取烟草无菌叶片，切成46mm的叶盘到无菌瓶中，加入农杆菌菌液，感染10min，期间轻微振荡，取出外植体用无菌滤纸吸去附着的菌液。 o o2）将浸染过的外植体接种在分化培养基上，暗培养2d4d。 5筛选培养 将共培养的外植体转移到含cef 300mg/l和50mg/L Kan分化培养基上，25，光照培养。每隔3-4周继代一次,，待转化后的外植体长出大量丛生芽。 6生根培养：培养筛选的抗性芽长11.5cm时，从基部将芽切下，并转入含有300mg/L Cef和50mg/L Kan的生根培养基上诱导生根，获得具有卡那霉素抗性的转基因植株。 思考题 1. 利福平、卡那霉素、头孢青霉素在培养过程中各起什么作用？ 2. 简述农杆菌介导途径进行基因转化的机理及操作步骤。
