植物细胞工程
实验一 培养基母液的制备
一、实验目的与意义
学习和掌握培养基母液的配制方法。
在配制培养基前，为了使用方便和用量准确，常常将大量元素、微量元素、铁盐、有机物质、激素类分别配制成比培养基配方需要量大若干倍的母液。当配制培养基时，只需要按预先计算好的量吸取母液即可。
二、实验器材
电子天平（称量为0.0001g ）、电子天平（称量为0.01g ）、烧杯（500ml 、100ml 、50ml ）、容量瓶（1000ml 、100 ml 、50 ml 、25 ml ）、细口瓶（1000 ml 、100 ml 、50 ml 、25 ml ）、药勺、玻璃棒、电炉。
三、实验药品
NH 4NO 3、KNO 3、CaCl 2·2H 2O 、MgSO 4·7H 2O 、KH 2PO 4、KI 、 H 3BO 3、 MnSO 4·4H 2O 、 ZnSO 4·7H 2O 、 Na 2MoO 4·2H 2O 、CuSO 4·5H 2O 、CoCl 2·6H 2O 、FeSO 4·7H 2O 、Na 2-EDTA·2H 2O 、肌醇 、烟酸、盐酸吡哆醇(维生素B 6)、盐酸硫胺素(维生素B 1)、甘氨酸。
四、实验步骤
每种母液均配制500ml ，各成分的质量如下： 1、大量元素母液的配制
表1 MS 培养基大量元素母液制备
序号 药品名称
培养基浓度（mg/L ）
扩大20称量(mg)
备注
1 NH 4NO 3 1650 16500 蒸馏水定容至500ml
2 KNO
3 1900 19000 3 CaCl 2·2H 2O 440 4400
4 MgSO 4·7H 2O 370 3700
5 KH 2PO 4
170
1700
各成分按照表1培养基浓度含量扩大20倍，用称量为0.01g 的电子天平称取，用蒸馏水分别溶解，按顺序逐步混合。后用蒸馏水定容到500ml 的容量瓶中，即为20倍的大量元素母液。到入细口瓶，贴好标签保存于冰箱中。配制培养基时，每配1L 培养基取此液50ml 。
注意：
①配制大量元素母液时，某些无机成分如Ca 2+、SO 42一
、Mg 2十
和H 2PO 4一
等在一起可能
发生化学反应，产生沉淀物。为避免此现象发生，母液配制时要用纯度高的双蒸水溶解，药品采用等级较高的分析纯，各种化学药品必须先以少量双蒸水使其充分溶解后才能混合，混合时应注意先后顺序。特别应将Ca 2+、SO 42一
、Mg 2十
和H 2PO 4一
等离子错开混合，速度宜慢，
边搅拌边混合。
②CaCl2·2H2O要在最后单独加入，在溶解CaCl2·2H2O时，蒸馏水需加热沸腾，除去水中的CO2，以防沉淀。另外，CaCl2·2H2O放入沸水中易沸腾，操作时要防止其溢出。
２、微量元素母液的配制
MS培养基的微量元素无机盐由7种化合物（除Fe ）组成。微量元素用量较少，特别是CuSO4·5H2O、CoCl2·6H2O。按照表2配方，用称感量为0.0001g的电子天平称量，其它同大量元素。配制培养基时，每配制1 L培养基，取微量母液5ml。
表2 MS培养基微量元素母液的配制
序号化合物名称培养基浓度（mg/L）扩大200倍称量(mg)
1 MnSO4·4H2O 22.3 2230
2 ZnSO4·7H2O 8.6 860
3 H3BO3 6.2 620
4 KI 0.84 84
5 Na2MoO4·2H2O 0.25 25
6 CuSO4·5H2O 0.025 2.5
7 CoCl2·6H2O 0.025 2.5
注意：
使用电子分析天平时注意不要把药品撒到称盘上，用完以后，用吸耳球将天平内的脏物清理干净。
3、铁盐母液的配制
铁盐不是都需要单独配成母液，如柠檬酸铁，只需和大量元素一起配成母液即可。目前常用的铁盐是硫酸亚铁和乙二胺四乙酸二钠的螯合物，必须单独配成母液。这种螯合物使用起来方便，又比较稳定，不易发生沉淀。配制方法同上，直接用蒸馏水加热搅拌溶解。配制培养基时，配制1L取此液5ml。
表3 MS铁盐母液的配制
序号化合物名称培养基浓度（mg/L）扩大200倍称量(mg)
1 Na2-EDTA 37.3 3730
2 FeSO4·7H2O 27.8 2780
注意：
在配制铁盐时，如果加热搅拌时间过短，会造成Fe S 04和Na2EDTA鳌合不彻底，此时若将其冷藏，Fe S 04会结晶析出。为避免此现象发生，配制铁盐母液时，Fe S 04和Na2EDTA 应分别加热溶解后混合，并置于加热搅拌器上不断搅拌至溶液呈金黄色(约加热20 - 30 min)，调pH值至5 .5，室温放置冷却后，再冷藏。
4、有机母液的配制
MS培养基的有机成分有甘氨酸、肌醇、烟酸、盐酸硫胺素和盐酸吡哆素。培养基中的有机成分原则上应分别单独配制。配制直接用蒸馏水溶解，注意称量时用电子天平。
注意：
由于维生素母液营养丰富，因此贮藏时极易染菌。被菌类污染的维生素母液，有效浓度
降低，并且易给后期培养造成伤害，不宜再用。避免此现象发生的方法是：配制母液时用无菌双蒸馏水溶解维生素，并贮存在棕色无菌瓶中，或缩短贮藏时间。
表4 MS培养基有机物质母液的制备
序号化合物名称培养基浓
度（mg/L）扩大200倍称量(mg)
1 甘氨酸
2 200
2 肌醇100 10000
3 盐酸硫胺素(V B1) 0.1 10
4 盐酸吡哆素(V B6) 0.
5 50
5 烟酸0.5 50
5、激素母液配制
植物组织培养中使用的激素种类及含量需要根据不同的研究目的而定。一般激素母液的配制的终浓度以0.5mg/ml为好，需要注意的是：
①配制生长素类，例如IAA、NAA、2.4-D、IBA，应先用少量95%乙醇或无水乙醇充分溶解，或者用1mol/L的NaOH溶解，然后用蒸馏水定容到一定的浓度。
②细胞分裂素，例如KT，应先用少量95%乙醇或无水乙醇加3~4滴1mol/L的盐酸溶解，再用蒸馏水定容。
③配制生物素，用稀氨水溶解，然后定容。
注意：
所有的母液都应保存在0~4℃冰箱中，若母液出现沉淀或霉团则不能继续使用。
五、思考题：
1、配制母液时为什么要按顺序加入各药品？溶解CaCl2·2H2O时，为什么要将蒸馏水加热？
2、根据所给母液浓度、蔗糖、琼脂用量、pH值，按给出的培养基配方计算各种母液吸取量，填入下表。
培养基配方：MS+KT1.0+BA2.0+NAA0.2+蔗糖3%+琼脂0.7%，pH5.8。
表5 按上述配方计算各种母液吸取量并填入下表
实验二培养基的配制与灭菌
一、实验目的与意义
学习培养基配制与灭菌的操作方法。
对植物外植体进行离体培养时，要依靠培养基提供生长所需的营养成分。不同材料对培养基的要求不同，适当的设计和选用培养基，对植物组织培养取得成功至关重要的。另外，对组织培养物的脱分化和再分化等状态的调控，次生代谢产物的生产等都是通过调节培养基成分来实现的。培养基的主要成分包括无机营养物质、碳源、有机物质、植物生长物质等。
二、实验器材
电子天平、烧杯（1000ml）、医用搪瓷量杯（1000 ml）、三角瓶、量筒（100ml）、移液管、玻璃棒、pH试纸、吸耳球、线绳、封口膜、石棉网。
三、实验药品
蔗糖、琼脂、1mol/L NaOH、HCl、各种培养基母液。
四、实验步骤
（一）、培养基配制（以1L MS培养基为例）
1、计量
根据配制培养基的量和母液的浓度计算需要吸取母液的量，计算公式：吸取量 ml=培养基中物质的含量（mg/L）×1000 ml/母液浓度（mg/L）。
2、移液
取医用瓷一只，按照计算吸取母液的量依次吸取各母液置于医用瓷缸中备用。
注意：
①在使用提前配制的母液时，应在量取各种母液之前，轻轻摇动盛放母液的瓶子，如果发现瓶中有沉淀、悬浮物或被微生物污染，应立即淘汰这种母液，重新进行配制。
②用量筒或移液管量取培养基母液之前，必须用所量取的母液将量筒或移液管润洗2次。
③量取母液时，最好将各种母液按将要量取的顺序写在纸上，量取1种，划掉1种，以免出错；
④移液管不能混用。
3、称取
称取7g琼脂，30g蔗糖备用
4、融化
用搪瓷杯量取600～700ml的蒸馏水放在电炉上，加入琼脂，边加热边用玻璃棒搅拌，直到液体呈半透明状将其取下，加入蔗糖。
注意：
在加热琼脂、制备培养基的过程中，操作者千万不能离开，否则沸腾的琼脂外溢，就需要重新称量、制备。此外，如果没有搪瓷量杯，可用大烧杯代替。但要注意大烧杯底的外表面不能沾水，否则加热时烧杯容易炸裂，使溶液外溢，造成烫伤。
5、混合
将融化的琼脂和母液充分混合，用蒸馏水定容到1000ml，来回混合几次。
6、调pH
用滴管吸取物质的量浓度为1 mol/L的NaOH或HCl溶液，逐滴滴入溶化的培养基中，边滴边搅拌，并随时用精密的pH试纸(5.4～7.0)测培养基的pH，一直到培养基的pH达到要求为止(在调制时要比目标pH值偏高0.2～0.5个单位，因为培养基在灭菌过程中由于糖等物质的降解，pH值会下降0.2～0.5个单位左右)。
注意：
调配时要用玻璃棒不停的搅拌,使其充分混合。
7、分装
溶化的培养基应该趁热分装。分装时，先将培养基倒入烧杯中，然后将烧杯中的培养基倒入锥形瓶(50 ml或100 ml)中。注意不要让培养基沾到瓶口和瓶壁上。锥形瓶中培养基的量约为锥形瓶容量的1/5～1/4。每1L培养基，可分装25～30瓶。
8、包扎
用封口膜封口，扎好绳子，用记号笔做好标记
注意：
培养基中的部分成分在高温灭菌时易发生化学变化，致使培养基pH值降低，从而使琼脂凝固力下降，发生培养基灭菌前凝固，灭菌后不凝固现象。避免此现象发生的方法是:调整培养基pH值，一般不低于5.6，若需酸性较强培养基，可适当增加琼脂用量。
（二）培养基的灭菌
培养基中含有大量的有机物质，特别含糖量较高，是各种微生物滋生、繁殖的好场所。而接种材料需要在无菌条件下培养很长时间，如果培养基被污染，则达不到培养的预期结果。因此，培养基的灭菌，是植物组织培养中十分重要的环节。常用的灭菌方法是高压灭菌和过滤除菌。
1、高压蒸汽灭菌法
把分装好的培养基及所需灭菌的各种器具、蒸馏水等，放入高压蒸汽灭菌锅的消毒桶中，外层锅内加水，水位高度不超过支架高度。盖好锅盖，上好螺丝，注意上螺丝要对角线上。加热后，锅上压力表指针开始移动，当指针移至0.5kg/cm2时，扭开放气阀排除冷空气，使压力表指针回复零位。当指针移至1.1～1.2kg/cm2时，即121℃时，维持一定的时间。由于容器的体积不同，瓶壁的厚度不同，所以灭菌的时间也要适当考虑，具体可以参考表1。取出培养基，待培养基自然冷却凝固。放置1 d后再使用。
表1 培养基高压蒸汽灭菌所必须的最少时间
容器的体积(ml) 在121℃下最少灭菌时间(min)
20~50 15
75~150 20
250~500 25
1000 30
1500 35 2000 40
表2 饱和蒸汽压力与其对应的温度
饱和蒸汽压力
kg/cm2磅/平方英寸温度
℃
饱和蒸汽压力
kg/cm2磅/平方英寸
温度
℃
0.0 0 100 1.055 15 121.0
0.141 2 103.6 1.125 16 122.0
0.281 4 106.9 1.266 18 124.1
0.442 6 109.8 1.406 20 126.0
0.563 8 112.6 1.543 22 127.8
0.703 10 115.2 1.681 24 129.6
0.844 12 117.6 30 134.5
0.984 14 119.9 50 147.6
注意：
①锅内冷空气必须排尽，否则压力表指针虽达到一定压力，但由于锅内冷空气的存在事实上达不到应有的温度，因而影响灭菌效果。当达到一定压力后，注意在保持压力过程中，严格遵守灭菌时间，时间过长会使一些化学物质遭到破坏，影响培养基成分，时间短则达不到灭菌效果。对蒸馏水，各种器具灭菌时，灭菌时间要适当延长，压力也要提高，一般在126℃维持一个小时。另外三角瓶中的液体不超过总体积的70%，否则当温度超过100℃时，培养基会喷溢，造成培养瓶壁和封口膜的污染。
②消毒后的培养基不能立即用于接种，而应放置24-72h。放置后如果培养基中没有出现菌落，则说明培养基是无菌的，才可以用于接种。另外做好的培养基一般应在1-2周内用完，短时间可存放于室温条件，如不能尽快用完，应放在4℃条件下。
2、过滤除菌
培养基中某些成分是热不稳定的，在高温湿热灭菌中可能会降解。这类物质需要进行过滤灭菌。例如一些生长因子，如赤霉素(GA)、玉米素、脱落酸、尿素和某些维生素是不耐热的，不能用高压灭菌处理，通常采用过滤灭菌方法。先将除去了不耐热物质的培养基的其它成分经高压灭菌后置于超净工作台上冷却至40℃，再将过滤灭菌后的该化合物按计划用量依次加入，摇匀，凝固后即可使用。如果是液体培养基，没有凝固这个问题，则可在冷却到室温后再加入。
除菌滤膜其孔径尺寸一般要小于或等于0.4μm。过滤灭菌的原理，是溶液通过滤膜时，细菌的细胞和孢子等因大于滤膜孔径而被阻。滤膜的吸附作用力也不容忽视，往往小于滤膜孔径的细菌等亦不能透过。在需要过滤灭菌的液体量大时，常使用抽滤装置。液量少时可用注射过滤器，它由注射器、滤器(可更换)、持着部分和针管等几部分组成。注射器不必先经高压灭菌，而后面几部分要预先用铝箔或牛皮纸等包扎好，最好放在有螺旋盖的玻璃罐中，经高压灭菌，滤器灭菌不应超过121℃。由于这个“注射过滤灭菌器”小巧、方便、实用，在液量多时多用几套这种装置(亦可适当重复使用)也能顺利完成液体灭菌操作。在使用前按无
菌操作要求将注射过滤灭菌器的几个部分装配在一起，把吸有需要过滤灭菌溶液的注射器插入细菌过滤器与之相配合的插接口，推压注射器活塞杆，将溶液压过滤膜，从针管部分滴出的溶液就是无菌溶液了，但是滤膜不能阻挡病毒粒子通过。在一般情况下，人工配制的溶液不会含有使植物致病的病毒。更严格的实验研究中，这一点仍不容忽视。毫无疑问，过滤灭菌过的溶液要按无菌操作要求尽快加入培养基中，以免重新遭到污染。
实验三培养材料灭菌和接种
一、实验目的与意义
培养材料的灭菌与接种是组织培养过程中一个重要的环节。通过本实验，领会无菌培养对实验材料消毒，接种的要求，初步掌握培养材料灭菌，接种的操作技术。
二、实验器材
超净工作台、镊子、解剖刀、酒精灯、脱脂棉、烧杯、广口瓶、培养皿。
三、实验药品及材料
0.1%升汞、酒精、次氯酸钠、无菌水、胡萝卜块根、绿豆种子、培养基母液。
四、实验步骤
1、准备好培养基，无菌水，培养皿及接种工具。
2、将培养基、无菌水、接种工具置于接种台上，打开超净台紫外灯开关，同时打开接种室内的紫外灯，用紫外灯照射至少25min，然后关室内的紫外灯，开通风开关，关闭台内的紫外灯，通风10min后，再开日光灯进行无菌操作。
3、接种前用肥皂洗手，特别是将手指洗净，然后用沾有75%酒精的棉球把手消毒一次。
4、将绿豆种子在流水下冲洗干净。
5、将种子放于200ml的广口瓶中，用75%的酒精溶液浸泡30s，无菌水冲洗，然后用0.1%升汞溶液（加入吐温2滴）浸泡3、5、10min，期间不断摇动溶液，用无菌水洗涤5次备用。
6、解除三角瓶上捆扎的线绳，有必要的话可以用沾有75%的酒精棉球把三角瓶表面擦一下，把三角瓶按培养基整齐排列在接种台左侧，然后用75%酒精擦洗接种台表面。
7、接种用的镊子使用前插入95%的乙醇溶液中，使用镊子时在酒精灯上烧片刻，冷却后待用。也可以插入培养基边缘促使其冷却。
8、在酒精灯火焰旁揭去封口膜，将瓶口倾斜接近水平方向，用火焰灼烧瓶口，灼烧时应不断转动瓶口（靠手腕的动作，使试管口沾染的少量菌得以烧死），左手持瓶，使其靠近火焰，右手将烧过的镊子触动培养基部分，使其冷却，夹取绿豆种子，将其放在培养基上，用镊子轻轻按一下，使其部分浸入培养基。每瓶可放4-6个外植体。
9、转动瓶口灼烧，将封口膜从酒精灯火焰上过一下，盖上封口膜，扎好绳子，标上接种日期、材料名称、姓名等。
10、将接种材料移到培养室培养。
注意：
（1）从室外取得材料，要用自来水冲洗数分钟，对表面不光滑或长有绒毛等结构不容易洗净的材料，冲洗时间要长，必要时要用毛刷刷洗。
（2）外植体消毒剂的选择要综合考虑消毒效果、不同材料对灭菌剂的耐受力、灭菌剂的去除等因素，最好选用两种消毒剂交替浸泡，初次实验灭菌时间要设置一定的时间梯度来确定最佳的灭菌时间。常用的消毒剂见表1。
（3）工作台接种时，应尽量避免做明显扰乱气流的动作（比如说、笑、打喷嚏），以免影响气流，造成污染。另外操作过程中要不时用75%的酒精擦拭双手。
（4）接种前培养基出现大量污染现象，若菌类只存在于培养基表面，且主要是真菌时，可能是因培养瓶密封不严或放置培养基的环境不洁净，菌类种群密度过大所致。若菌类存在于培养基内部，则可能是由使用污染的贮藏母液引起。另外培养瓶不洁净，灭菌不彻底也是导致接种前培养基污染的原因。避免此现象发生的方法是:保持环境洁净，杜绝使用污染的母液，严格高压蒸汽灭菌程序，保证灭菌时间。
（5）接种后培养基出现大面积污染、菌落分布不匀，此种情况主要是接种过程中发生的污染所致。可能是接种室不洁净、菌类孢子过多、镊子带菌、操作人员手未彻底消毒、操作人员呼吸及超净工作台。出现故障等原因引起。避免此现象发生的方法是:保持无菌接种室洁净，并定期用甲醛等熏蒸灭菌；在接种前无菌室用紫外灯灭菌时间不低于20-30 min；用75%酒精喷雾杀菌降尘，超净工作台开启15-20 min后方可使用；镊子等接种工具严格彻底灭菌，且接种时使用1次灭菌1次；操作过程中经常用75%酒精等消毒剂擦洗手部等措施。
（6）接种后外植体周围发生菌类污染可能因外植体表面灭菌不彻底所致。解决方法是:外植体用饱和洗涤剂浸泡10-15 min，自来水冲洗0.5-2h后，再选择适宜的灭菌剂消毒，一般用0.1-0.2%升汞灭菌最好。对于一些凹凸不平或有茸毛的外植体采用灭菌剂中加“吐温-80”等湿润剂的办法，增加其渗透性，以提高杀菌效果。
表1 植物组织培养中常用的消毒剂
消毒剂名称使用浓度（%）消毒难易灭菌时间（min）消毒效果
乙醇70～75 易0.1～3 好
氯化汞0.1～0.2 较难2～15 最好
漂白粉饱和溶液易5～30 很好
次氯酸钙9～10 易5～30 很好
次氯酸钠 2 易5～30 很好
过氧化氢10～12 最易5～15 好
五、思考题
1、接种后污染调查观察：接种后2～5天的污染情况，填入下表：
观察日期
注：
污染率（%）=（污染的外植体数/总接种外植体数）×100％如果培养材料大部分发生污染，说明消毒剂浸泡的时间短；若接种材料虽然没有污染，但材料已发黄，组织变软，表明消毒时间过长，组织被破坏死亡；接种材料若没有出现污染，生长正常，即可以认为消毒时间适宜。
2、外植体用消毒剂消毒后，为什么要用无菌水漂洗？有时候会在消毒溶液中加入1～2滴的表面活性物质，例如吐温-80或吐温-20，为什么？
消毒水都具有很强的烧蚀性，在杀灭细菌的同时，也会作用于正常的细胞组织，影响正常细胞的成长或再生，所以外植体消毒后一般要用无菌水漂洗，以清除残留的具有杀伤力的消毒剂，有的要加表面活性剂，也是这个道理。
3、在接种过程中，通过哪些措施来防止细菌对接种工具，接种材料的污染？
首先接种前一定要用新洁尔灭等消毒水擦拭，70%~75%酒精进行喷洒杀菌降尘，
其次一盏酒精灯也是必不可少的，不管是开母苗之前还是接种过程或是开关子瓶培养基，都应该在酒精灯上操作。
操作过程中所有的动作都应尽量的小幅度，特别是不能横扫所有灭过菌的东西，如：消过毒的镊子、手术刀、培养皿等；接苗是手指不能接触到瓶口，如果镊子不小心碰到瓶口或台面那就不要犹豫，直接换掉；分切的整个过程动作要快，时间越长越容易污染。
每分切完一瓶都要进行台面的清洁及消毒。
4、对外植体表面消毒时为什么常用“两次消毒法”？
洗衣粉或洗洁精洗，应该是为了去掉尘土等杂质
酒精浸蘸或升汞浸泡当然是灭菌，
只记得是不能时间过长，否则会影响外植体品质
实验四愈伤组织的诱导与增殖
一、实验目的与意义
学习诱导植物外植体形成愈伤组织的方法。
植物生长调节剂是诱导愈伤组织形成的重要因素，对有些植物材料而言，生长素和细胞分裂素对保持愈伤组织的快速生长是必要的，特别是两者结合使用时，能更强烈的刺激愈伤组织的形成。
实验原理
植物组织与细胞培养是应用无菌操作的方法培养离体的植物器官、组织或细胞的过程。如果组织培养使用的植物材料是带菌的，
在接种前就必须选择适当的消毒剂对植物外植体进
行表面消毒，
获得无菌材料进行组织培养，
这是取得植物组织培养，
成功的基本前提和重要
保证。
由于植物细胞具有全能性，
外植体在合适的培养基上通过脱分化，
形成一种能迅速增
殖的无特定结构和功能的细胞团——愈伤组织（
callus
）
。植物生长调节剂如
2,4-
二氯苯氧乙
酸（
2,4-D
）等是诱导外植体形成遇上组织的重要因素。
二、实验器材
超净工作台、镊子、解剖刀、酒精灯、棉球、烧杯、广口瓶、培养皿
三、实验药品及材料
0.1%升汞、酒精、次氯酸钠、无菌水、胡萝卜块根、培养基母液、2，4-D、水解酪蛋
白（CH）。
四、实验步骤
1、培养基配置
诱导胡萝卜愈伤组织的培养基为：MS+2，4-D 1.5mg/L+CH 500mg/L+ 3%蔗糖+0.7%琼脂,pH 5.8。
愈伤组织增殖培养基：MS+2，4-D 0.5mg/L+CH 500mg/L + 3%蔗糖+0.7%琼脂,pH 5.8。
2、胡萝卜营养根的消毒。
①将胡萝卜块根在自来水下冲洗干净，用小刀切去外围组织。将胡萝卜切段，每段厚约
0.5cm。
②把胡萝卜段用无菌水漂洗干净。
③用75%的酒精溶液浸泡30s。
④用0.1%氯化汞浸泡2、5、10、12min，在浸泡过程中用镊子搅拌，以使消毒充分。
⑤浸泡过的胡萝卜段用无菌水冲洗3-5次，洗去残留的氯化汞后切片。
3、解除三角瓶上捆扎的线绳，有必要的话可以用沾有75%的酒精的棉球把三角瓶表面擦一
下，把三角瓶按培养基处理整齐排列在接种台左侧，然后用75%酒精擦洗接种台表面。
4、胡萝卜营养根切片
胡萝卜营养根由外向内依次分为皮层、形成层和中轴三部分。在切片消毒之前首先除去
皮层的最外层，以减少胡萝卜营养根的带菌量。形成层的分生能力最强，是产生愈伤组织的
主要部分，因此在切片时应使每一个切片上都有形成层。具体操作方法和步骤如下：
胡萝卜的截面图沿图中竖线切开沿图中竖线切成
首先沿横线把胡萝卜段切开两边部分弃去（如图）切片，每片厚0.5-1mm
图1 胡萝卜营养根切片的制作
注意：
消毒以后的所有操作过程，都应在超净工作台上进行，操作所用的镊子、解剖刀和剪刀
使用前插入95%乙醇溶液中，使用时在酒精灯火焰上炽烧片刻，冷却后再切割。
5、轻轻打开封口膜，将三角瓶口在火焰上方灼热灭菌，同时把长镊子也放在火焰上方
灼烧，将烧过的镊子触动培养基部分，使其冷却，以免烧死被接种的外植体，然后将培养皿
打开一小缝，用镊子取出切好的胡萝卜切片放到培养基表面，用镊子轻轻向下按一下，使切
片部分进入培养基。在酒精灯火焰上转动三角瓶一圈使瓶口灼热灭菌。然后用封口膜封口，
同时在三角瓶上写上培养材料、接种日期、姓名等。
注意：
植物生长调节剂是诱导愈伤组织形成的极为重要的因素，研究具体问题要设置一定的浓度梯度，以寻找最佳浓度。
五．思考题
1、观察接种的外植体在接种1周后产生愈伤组织的颜色和质地，计算愈伤组织诱导率。愈伤组织诱导率（%）=（形成愈伤组织的材料数/总接种材料数）×100%
2、分析影响愈伤组织诱导和分化的主要原因。
1.内因：外植体本身基因型；外植体所处的生长部位和幼嫩程度
2.外因：基本培养基成分；激素；附加物类；培养基物理状态，培养基pH值和渗透压，培养方法等
实验六植物细胞悬浮培养与同步化
一、实验目的与意义
学习和掌握植物细胞悬浮培养的常规方法以及同步化的方法。
植物离体细胞作为生物反应器具有生产周期短、提取简单、易规模化、不受外界环境干扰，而且产量高、化学稳定性和化学特性好等特点，利用植物离体细胞培养进行有用次生代谢物质的生产一直受到研究者们的重视，也有成功的先例。同时，研究发现，离体培养条件下，细胞系的种类以及培养条件、培养基的组成、植物生长调节剂的种类和浓度对目的产物的产量有很大的影响。
二、基本原理
利用固体培养基对植物的离体组织进行培养的方法在某些方面还存在一些缺点，比如在培
养过程中，植物的愈伤组织在生长过程中的营养成分、植物组织产生的代谢物质呈现一个梯度分布，而且琼脂本身也有一些不明的物质成分可能对培养物产生影响，从而导致植物组织生长发育过程中代谢的改变。而利用液体培养基则可以克服这一缺点，当植物的组织在液体培养基中生长时，我们可以通过薄层震荡培养或向培养基中通气用以改善培养基中氧气的供应。植物细胞的悬浮培养是指将植物细胞或较小的细胞团悬浮在液体培养基中进行培养，在培养过程中
能够保持良好的分散状态。这些小的细胞聚合体通常来自植物的愈伤组织。
一般的操作过程是把未分化的愈伤组织转移到液体培养基中进行培养。在培养过程中不断进行旋转震荡，一般用
100
～
12Or/min
的速度进行。由于液体培养基的旋转和震荡，使得愈伤
组织上分裂的细胞不断游离下来。在液体培养基中的培养物是混杂的，既有游离的单个细胞，也有较大的细胞团块，还有接种物的死细胞残渣。
在液体悬浮培养过程中应注意及时进行细胞继代培养，因为当培养物生长到一定时期将进
入分裂的静止期。对于多数悬浮培养物来说，细胞在培养到第18
～
25d
时达到最大的密度，此
时应进行第一次继代培养。在继代培养时，应将较大的细胞团块和接种物残渣除去。若从植物
器官或组织开始建立细胞悬浮培养体系，就包括愈伤组织的诱导、继代培养、单细胞分离和悬浮培养。目前这项技术已经广泛应用于细胞的形态、生理、遗传、凋亡等研究工作，特别是为基因工程在植物细胞水平上的操作提供了理想的材料和途径。经过转化的植物细胞再经过诱导分化形成植株，即可获得携带有目标基因的个体。
二、实验器材
超净工作台、震荡摇床、各种接种工具、手动吸管泵、尼龙网、移液管、吸耳球、漏斗、离心管、离心机。
三、实验药品
培养基母液、2，4-D、蔗糖、琼脂。
四、实验步骤
1、诱导愈伤组织形成（参见实验四）。
2、制备液体培养基：MS+2，4-D 1mg/L+蔗糖3%
3、在超净工作台上，从形成愈伤组织的培养瓶中，挑取质地松弛、生长旺盛的愈伤组织、放入盛有30ml液体培养基的三角瓶中，用镊子轻轻捏碎愈伤组织。每瓶接入约2g重的愈伤组织，置于震荡摇床固定，在黑暗条件下或弱散射光下100r/min震荡培养。
4、将胡萝卜悬浮细胞培养物摇匀后倒在或滴入孔径较大的尼龙网或不锈钢网漏斗中（孔径47μm，81μm或更大）。
5、如果网眼被细胞团堵塞，可用吸管反复吸、吹。
6、再用无菌培养基冲洗残留在网上的细胞团。
7、重复步骤4~6次。
8、将通过较大孔径的细胞悬浮液，再通过较细孔径的尼龙网过滤（如31μm，26μm），用吸管反复吸、吹。
9、经过分级过滤的“同步化”细胞离心（50g，5min），收集后加入液体培养基进行培养或进一步同步化。
五、思考题
1、研究细胞悬浮培养的意义何在？挑选愈伤组织进行悬浮培养需注意什么问题？
2、建立细胞悬浮系的步骤包括哪些？一个良好的悬浮细胞培养体系应该具有什么样的特征？
实验七月季组织培养
一、实验目的与意义
掌握利用茎段作为外植体进行无性繁殖的方法
月季属蔷薇科，在观赏植物中占有重要地位。根据其栽培技术的要求，以往的传统方法，多采用野蔷薇种子播种，在2-3年生的实生苗上嫁接，此法不仅繁殖系数小，且成本较高，生长缓慢，自从组织培养技术的应用，使得月季育苗发展迅速。
二、实验器材
超净工作台、镊子、酒精灯、棉球、三角瓶、培养皿、解剖刀。
三、实验药品
MS培养基母液，6-BA、NAA、IAA、蔗糖、琼脂、酒精、氯化汞。
四、实验步骤
1、培养基的配制
增殖培养基：MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L +蔗糖3%+琼脂0.7%
生根培养基：1/2MS+IBA 0.5 mg/L +蔗糖3%+琼脂0.6%
2、外植体的获得：选用嫩茎为材料，取带芽的茎段，一般以顶端以下第3-10节上的芽为好，采回枝条剪去叶柄，再剥去附在茎上的皮刺，先用自来水冲洗枝条表面的尘土，然后把枝条截成2-3cm小段，每段带1-2个侧芽，用70%酒精灭菌20s，再用0.1%氯化汞溶液浸泡10min，再用无菌水冲洗4-5次。
3、接种：将灭好菌的材料在无菌培养皿中切成0.5cm的小段，接种到灭好菌的培养基上。
4、培养：培养温度24℃-26℃，光照时间8-10h，光照强度1200 1x。
5、分芽继代：将丛生芽分割继代。
6、生根培养：选取苗长2cm以上的壮苗作为生根材料，接种到生根培养基上，一般在接种后一周开始观察，约10d后发现有少量苗生根，20d后即可移栽。
7、移栽：将培养有试管苗的三角烧瓶打开，在温室中炼苗2d，然后取出洗去根部琼脂，移至盛有珍珠岩与细沙(1: 1)的花钵中，每天浇营养液，移栽成活率可达80%以上。
五、思考题
查阅相关文献，设计筛选月季芽增殖体系建立的最佳激素组合。
月季品种红双喜丛生芽增殖的最佳培养基为MS＋6-BA 2.0 mg/L＋NAA 0.05 mg/L，增殖倍数可达5.0；芽龄在5周以上的腋芽丛生芽增殖倍数可达5.0以上；芽苗再生根诱导的最佳培养基为1/2MS＋NAA 0.05 mg/L，再生根诱导率可达90%，平均再生根数为8.1条，瓶苗的移栽成活率高达100%。
第二节细胞工程简介──植物细胞工程教学设计案例 教学目标 1．知识方面 （1）细胞的全能性（理解）。 （2）植物细胞工程的主要技术──植物组织培养和植物体细胞杂交（知道）。 2．态度观念方面 （1）通过介绍植物组织培养技术发展简史,植物体细胞杂交技术取得的进展和尚未解决的问题，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣。同时，使学生认识到随着人们视野的不断拓宽，认知的不断加深，科学技术呈现日新月异、日臻完善的发展趋势。从而在学习过程中用发展的眼光看待问题，分析问题，不墨守陈规，不拘泥于原有知识的限制而勇于开拓，推陈出新。 （2）在植物细胞工程两大技术的学习过程中，渗透科学态度、科学方法和科学精神的养成教育。 3．能力方面 （1）在教学过程中，合理利用录像、软件等相关资料，培养学生的观察能力、思维能力以及整合、运用科学信息的能力。 （2）创设问题情境，在质疑、探究的学习过程中，培养学生独立思考，推理判断和创造性思维能力。 （3）通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力。 重点、难点分析 1．植物组织培养是本节的重点。 分析：植物组织培养重点讲述植物组织培养技术和基本原理，即离体培养的植物细胞脱分化和再分化的过程。其不仅在知识上对高二必修课中有关内容进行了深化和扩展，而且还为培育无病毒植株、制备人工种子、培养转基因植物以及植物体细胞杂交等提供技术支持。
同时，随着科学技术的不断进步，植物组织培养这门崭新的技术将日益普及和深入，成为现代农业生产中重要的技术手段。 2．植物体细胞杂交是本课的难点。 分析：植物体细胞杂交是在植物组培技术的基础上，借助动物细胞融合的方法发展起来的一门新型生物技术。这部分知识对于学生是全新的，加之与其有关的感性材料不多，因而给教学带来一定难度。 教学模式 自学──指导──启发──探究。 教学手段 实物材料、录像、软件。 课时安排一课时。 设计思路 1．布置课前预习：要求学生充分复习与本课有关的旧知识，预习新课，并对新知识的框架及层次结构有一个初步的认识。 2．从新旧知识联系入手，进一步深入学习细胞全能性理论，并在学习过程中，渗透对学生能力和方法的培养。 3．充分利用学生已有的知识积累，借助于多种直观教学手段，采用综合──分散──深化的教学方法，引导学生对植物组培知识进行比较广泛、深入的学习。 4．在学习植物体细胞杂交技术时，教师有意识地创设情境，提出渐进式问题，引导学生进行思维探索，并借助于计算机课件，对该技术进行由点及面的学习。 5．智能训练，实现知识的正向迁移。 重点提示 1．在本段教学中，应注意发挥教材的多功能性，深刻发掘教材的内涵，以知识学习为载体，强化学生多方面良好素质和能力的培养。
第九讲实验(一 ) 测试内容测试要求五年考情 检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 实验原理 实验材料用具、实验方法步骤 实验结果及其分析 B A C 2013、2014、2015、2017(选)、 2016(主) 观察植物细胞的质壁分离和复原 实验原理 实验材料用具、实验方法步骤 实验结果及其分析 B A C 2015(选)、2016(选、主) 观察植物细胞的有丝分裂 实验原理 实验材料用具、实验方法步骤 实验结果及其分析 B A C 2013(主)、2015(选)、2016(主 ) 1.还原糖与________发生作用，生成________沉淀；脂肪被________染成________；蛋白质与________发生作用，产生________反应。 2.观察有丝分裂时常用的材料是____________细胞。染色体易被________________(如龙胆紫、醋酸洋红)染成深色。 3.有丝分裂装片的制作过程：________→________→________→________。 4.植物细胞的________相当于一层半透膜，当细胞液的浓度________外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁与原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性________，当细胞失水时，原生质层就会与细胞壁分离开来，也就是________。当细胞液的浓度________外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入细胞液中，使细胞质壁分离复原。 5.光学显微镜的放大倍数：显微镜的放大倍数等于________放大倍数与________放大倍数的________。物镜越长，放大倍数越________，距装片距离越________；目镜越长，放大倍数越________。 6.显微镜的成像特点：显微镜下所成的像是倒立的放大的虚像，如字母“b”所成的像是________。要移动物像到视野中央时，应向________方向移动装片。 1.斐林试剂与双缩脲试剂的比较 (1) 溶液浓度不同：斐林试剂中NaOH浓度为0.1 g/mL，CuSO4浓度为0.05 g/mL；双缩脲试剂中NaOH浓度为0.1 g/mL，CuSO4浓度为0.01 g/mL。 (2) 使用方法不同：斐林试剂使用时，先把NaOH溶液和CuSO4溶液等量混合，然后立即使用，并需进行水浴加热后观察；双缩脲试剂使用时，先加入NaOH溶液，再滴加几滴CuSO4溶液，振荡后直接观察。 2.光学显微镜的使用
细胞工程是指体外人工培养细胞，通过细胞杂交的方法人为改变细胞的某些生物学特性，加速动物或植物个体繁殖，改良种质或创造生物新品种及获得某些有用物质的过程[1]。植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础，具有广泛应用前景和实用价值的生物技术，其理论基础是植物细胞的全能性。植物细胞培养是指可以把植物的胚、胚轴、根、茎、叶、花、果实、种子、花粉或分生组织等任一部分离体培养成为植株；植物细胞杂交是指分离植物体上的细胞后用纤维素酶除去细胞壁，使其变为原生质体，在灭活的仙台病毒或PEG 诱导下促进不同品种的两个细胞完成杂交过程，从而培养为杂种植株[2]。目前，根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的植物细胞工程实用技术，包括植物细胞组织培养技术、无性快繁技术及单倍体育种技术等，这些技术在脱毒苗生产、经济植物快繁、植物新品种选育及有用次生代谢产物生产方面发挥了重要作用[3]。1 植物细胞工程在脱毒苗生产方面的应用 长期进行营养繁殖的农作物及果树、蔬菜等 往往会积累许多病毒和类病毒，病毒和类病毒的感染常导致亲本性状退化，使农产品的产量和质 量明显下降。 植物细胞工程可应用于脱毒苗生产，一般多采用茎尖脱毒的方法，通过茎尖组织培养 可以获得无病毒和类病毒感染的再生苗。如茎尖 脱毒获得的脱番茄斑萎病毒（TSWV ）[4] 、脱黄瓜花叶病毒（CMV ）[5]及脱菊花病毒B （CVB ）[6]的再生苗等。近年来，中国相继出现了许多脱毒试管苗生产工厂，黑龙江、内蒙古、湖南、湖北、河南和甘肃等地都建立了生产脱毒种薯的原种场，脱毒马铃薯已经推广了近30万hm 2，平均增产50%以上。目前，草莓、苹果、柑橘和葡萄等经济植物都已建立了脱毒苗生产技术。2 植物细胞工程在经济植物快繁方面的应用 植物快繁是指利用组织培养技术，将来自优良植株的植物组织或细胞进行离体培养，短期内获得大量遗传性状一致的个体的方法。植物快繁技术在农业上有着广泛的应用，如可以使生根困难的名贵花卉大量繁殖，还可应用于杂合植物材料的快繁，因为很多优良的观赏植物和经济植物 植物生理与生物技术 植物细胞工程在农业生产中的应用 柳成荫，杨洪兵 （青岛农业大学生命科学学院，山东青岛266109） 摘要：介绍了植物细胞工程在脱毒苗生产、经济植物快繁、植物新品种选育及有用次生代谢产物生产方面的应用情况。 关键词：细胞培养；细胞杂交；脱毒苗；生物发生器；育种中图分类号：Q813 文献标识码A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2011.05.003 Application of Plant Cell Engineering in Agricultural Production LIU Cheng-yin,YANG Hong-bing （College of Life Science,Qingdao Agricultural University,Qingdao ，Shandong 266109,China ） Abstract :This article introduced the application of plant cell engineering in production of virus-free seedlings,rapid propagation of economic plants,breeding of new plant variety and production of useful secondary metabolites.Key words:cell culture;cell hybridization;virus-free seedlings;bio-generator;breeding 2011，17（5）：9-11 天津农业科学Tianjin Agricultural Sciences 收稿日期：2011-05-10；修订日期：2011-07-26 基金项目：山东省自然科学基金项目（ZR2010CL019）；青岛农业大学院重点课程建设项目（YZDK1003）作者简介：柳成荫（1989-），男，山东青岛人，在读本科生，从事植物逆境生理研究。通讯作者为杨洪兵。
烟草叶片愈伤组织诱导 摘要用不同成分培养基，附加0.8%琼脂，3%蔗糖，调pH5.8—6.0，取烟草叶片 作为外植体进行愈伤组织诱导培养，计算污染率、诱导率以及诱导情况，观察愈伤 组织的发生情况。实验表明，养分较高的培养基，外植体生长情况较好。当细胞分 裂素高于生长素的浓度时，有利于分化出芽；细胞分裂素低于生长素的浓度时，有 利于分化出根；当细胞分裂素及生长素的浓度适合时，愈伤组织不分化，但是生长 旺盛。 关键词：烟草叶片愈伤组织诱导 前言 烟草（Nicotiana tabacum）又名草烟，属茄科烟草属的一年生草本植物，本属约有60种，原产于美洲和大洋洲[1]。烟草是重要的经济作物和工业原料作物，其体内所含的烟碱等生物碱是非常宝贵的医药及化工原料[2]。有报道烟草细胞悬浮培养物获得细胞分裂素类物质，因此很有必要对烟草的组培快繁进行研究，以获得更有效的方法提高产率和产量。柯善强综述植物细胞的遗传全能性与组织培养形态发生控制[3]，戴冕进行了烟草叶肉原生质体再生植株的研究[4] ,徐瑞娟等通过烟草花序苞叶的离体培养分化出花芽[5],战淑敏用烟草叶组织培养直接获得再生植株[6]。本实验以烟草叶片组织为外植体进行组织培养，诱导愈伤组织，观察愈伤组织诱导情况。 1.材料与方法 1.1 配置培养基母液，每2人为一个小组，配置以下培养基，并分装，灭菌，然后室温下放置一周。 1.2 取烟草叶片取烟草的嫩叶片作外植体。先用自来水冲洗干净，再用蒸馏水洗2次后，置于超净台上，于无菌条件下先用75%的酒精浸泡30秒，然后置于无菌瓶中用10%次氯酸钠溶
液浸泡20分钟至30分钟，再用无菌水冲洗4次，最后在无菌培养皿中将嫩叶片切成1cm见方小块，接种在培养基中。 1.3.1 观察污染情况：观察是否有细菌性污染（菌斑呈粘液状,接种后1-2天出现）和真菌性污染（出现不同颜色霉菌,接种后3-10天出现），并计数。计算污染率。 污染率(%)=污染的材料数/总接种材料数×100%[7] 1.3.2 观察各培养基中的外植体产生愈伤组织的情况，愈伤组织出现时间和愈伤组织形态特征（颜色和质地等），计数形成愈伤组织的材料数，并计算诱导率。 诱导率(%)=形成愈伤组织的材料数/总接种材料数×100%[7] 2.结果及分析 2.1愈伤组织诱导情况 三天后发现部分组有细菌性污染（如图1），7天后发现部分有真菌性污染。计算出污染率和如表1所示： 表1. 愈伤组织诱导的污染情况 造成污染的可能原因有：叶片消毒灭菌不彻底，接种室超净工作台消毒不彻底，接种操作时操作不规范等等。 叶片在第4天后边缘慢慢上卷，外植体开始膨胀，于接种后第7 天膨大成圆拱型，愈伤首先发生在叶片边缘, 为黄绿色颗粒状，有些呈现半透明。随着进一步培养, 10天愈伤组织不断加大。 排除褐变及感染的外植体后，诱导情况如表2所示： 表2.愈伤组织诱导情况
攀枝花学院 Panzhihua University 植物细胞工程应用及发展前景 院（系）：生物与化学工程学院 专业：生物工程 班级：2009级生物工程 学生姓名：顿茹兰学号:20091020092007
植物细胞工程应用及发展前景 顿茹兰 200910902007 攀枝花学院生物与化学工程学院, 四川攀枝花617000 【摘要】植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础,具有广泛应用前景和实用价值的生物技术。目前根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的实用技术,这些技术的发展和应用,使植物细胞工程在人类现生活中的地位更加突出,并发挥着越来越重要的作用。 【关键词】植物细胞工程应用发展前景 植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础,具有广泛应用前景和实用价值的生物技术。随着该技术的不断完善和发展,植物细胞工程已经在部分经济植物的育种和繁殖中发挥着十分重要的作用。目前根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的实用技术,包括植物细胞培养技术、无性快繁技术、制备转基因植物、单倍体育种及胚胎培养等[5]。这些技的发展和应用,使得植物细胞工程在人类的现代生活中的地位更加突出,并在经济植物快繁、植物新品种选育和有用次生代谢产物的生产方面发挥了重要的作用。 一、植物细胞工程的概念 植物细胞工程（plant cell engineering）是以植物细胞为基本单位在体外条件下进行培养、繁殖和人为操作，改变细胞的某些生物学特性，从而改良品种加速繁育植物个体或获得有用物质的技术。植物体的细胞中，含有该植物所有的遗传信息。在合适的条件下，一个细胞可以独立发育成完整的植物体。利用细胞的这种全能性，生物学家通过组培来繁殖名贵花卉、消灭果树上的病毒，以及通过对细胞核物质的重新组合，进行植物遗传改造等。 1、植物细胞工程的简要概述 在合适的条件下，一个细胞可以独立发育成完整的植物体。利用细胞的这种
GDOU-B-11-213 《植物细胞工程》课程教学大纲 课程简介 课程简介： 本课程以植物细胞工程有关的概念、基本原理、操作程序和关键技术为主线，系统传授植物细胞的全能性、植物细胞脱分化和再分化、植物快速微繁殖、人工诱发单倍体、植物胚胎培养、植物单细胞培养与突变体筛选、原生质体培养、细胞融合、人工种子、超低温冷冻贮藏种质、细胞遗传转化体系等内容。 课程大纲 一、课程的性质与任务： 本课程为作物遗传专业研究生的专业课，其涉及当今生物科技领域的许多高新技术。本课程在专业性上起着承上启下的作用：植物学、植物生理生化和作物遗传学作为本课程的基础课程；基因工程和作物育种学则是本课程的延伸和提高课程。它将理论教学和技能性教学融为一体，是开展科学研究和生产开发的重要工具。 二．课程的目的与要求： 学生学完本课程后，应掌握植物细胞工程有关的概念、基本原理、操作程序和关键技术。 三．面向专业： 本课程适宜作物遗传育种专业研究生选修。 四．先修课程： 学习本课程前，应先修《植物学》《植物生理生化》、《作物遗传学》、《作物栽培学》等有关课程。五．本课程与其它课程的联系： 先修课《植物学》为本课程打下植物发育的基础知识；《植物生理生化》为本课程打下植物生理生化的专业基础知识；《作物遗传学》为本课程打下植物遗传变异的专业基础知识；《作物栽培学》为本课程打下作物对光、温、水、肥环境条件要求的专业知识。本课程为后续课程《作物育种学》提供细胞水平的育种手段；为后续课程《基因工程》提供组织培养手段。 六．教学内容安排、要求、学时分配及作业： （教学要求按从高到低分掌握-A、理解-B、了解-C三种） 0 绪论（1学时） 0.1 植物细胞工程的概念和任务 植物细胞工程概念（A）。 植物细胞工程的内容（C）：器官培养、胚胎培养、组织培养、细胞培养、原生质体培养、培养技术的延伸。 植物细胞工程的任务（B）：研究剌激因子和营养条件（无机和有机营养、激素）；环境条件（光、温、湿）；形态发生规律、遗传的稳定性和变异性。
植物细胞工程应用及发展前景学号：110321219 姓名：郑善敏学院：机电工程学院班级：1103212 摘要: 本文主要阐述了植物细胞工程的发展前景及在农业、园林、医药、转基因技术中的应用现状。植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础, 具有广泛应用前景和实用价值的生物技术。目前根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的实用技术, 这些技术的发展和应用, 使植物细胞工程在人类现代生活中的地位更加突出, 并发挥着越来越重要的作用。 关键词: 植物细胞工程应用发展前景 1. 植物细胞工程的概念 以植物细胞为基本单位在体外条件下进行培养、繁殖和人为操作，改变细胞的某些生物学特性，从而改良品种加速繁育植物个体或获得有用物质的技术。植物体的细胞中，含有该植物所有的遗传信息。在合适的条件下，一个细胞可以独立发育成完整的植物体。利用细胞的这种全能性，生物学家通过组培来繁殖名贵花卉、消灭果树上的病毒，以及通过对细胞核物质的重新组合，进行植物遗传改造等。 1.1植物细胞工程的简要概述 在合适的条件下，一个细胞可以独立发育成完整的植物体。利用细胞的这种全能性，生物学家通过组培来繁殖名贵花卉、消灭果树上的病毒，以及通过对细胞核物质的重新组合，进行植物遗传改造等。所谓细胞工程，是指以细胞为基本单位进行培养、增殖或按照人们的意愿改造细胞的某些生物学特性，从而创造新的生物和物种，以获得具有经济价值的生物产品。细胞工程根据研究材料的不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程。 1.2植物细胞工程的目的 细胞工程的目的，是得到人们所需要的生物产品。要使已经改造好的细胞产生大量具有经济价值的产物，就必须依靠下游加工过程，也就是我们常说的下游工程。它的作用就是大量培养细胞，并从培养液中分离、精制出有关的生物化工产品。由于植物细胞的高度易碎性，对剪切力的敏感、细胞有去分化和聚集作用，增殖时间长等独特性，使其大规模培养技术明显比微生物和动物细胞的发展缓慢。但通过不懈的努力，现在已经具备在２万升规模的生物反应器中培养烟草细胞的能力。而日本的三井石化也已经在使用750L发酵罐通过培养植物细胞而生产紫草宁，且产量较
2.1.1 植物细胞工程 教学目标 1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术 2、列举植物细胞工程的实际应用 3、尝试进行植物组织培养 教学重点 1、植物组织培养的原理和过程 2、植物体细胞杂交的原理 3、植物细胞工程应用的实例 教学难点 植物组织培养的实验 教学过程 复习： 细胞分化： 1、概念：在个体发育过程中，由一种或一个细胞通过增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生 稳定性差异的过程 注意：不改变细胞数目，不改变遗传，增加了细胞种类 2、原因：相同的基因在特定的时间和空间内进行选择性表达的结果 3、特点： ①普遍性：单细胞生物没有细胞分化 ②持久性：细胞分化存在于生物体的整个生命进程中，但在胚胎时期达到最大限度 ③不可逆性：分化的细胞要维持分化后的状态直到死亡 4、结果：产生了不同的组织和器官 5、意义：个体发育的基础（包括细胞分裂和细胞分化） 细胞全能性： 1、概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能(起点：细胞、组织、器官；终点：完整个体) 举例：壁虎断尾后再生（×）；皮肤烧伤后再生（×）；种子长成幼苗（√）；植物扦插（√）； 受精卵发育成婴儿（√）； 2、物质基础：每个细胞里有该种生物全套的遗传信息（所以单个卵细胞或精子也可发育成完整个体，体现全能性） 3、条件：①离体②营养物质③外界条件 4、发挥顺序 植物细胞》动物细胞 受精卵＞生殖细胞（卵＞精子）＞体细胞 体细胞：分裂能力强的细胞＞分裂能力弱的细胞（分化程度低＞分化程度高） 注意：①受精卵是未分化的细胞，所以全能性最高 ②生殖细胞是分化程度高，全能性也高（特例）
细胞工程：是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照 人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。 分类：植物细胞工程和动物细胞工程 一、植物组织培养 1、理论基础：植物细胞全能性 2、流程： 相关知识点： ①取材：根尖、茎尖、芽尖等分生组织，分裂能力强，全能性易发挥 ②脱分化（诱导培养基） 实质：使细胞恢复分裂能力 a ．概念：让已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程 形式：固体 b ．培养基 无机物：水、无机盐 成分 有机物：氨基酸、维生素、蔗糖 植物激素：生长素和细胞分裂素 注：培养基中加入蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 另外，脱分化培养基上可加入2,4－D ，促进愈伤组织的产生和生长 c ．条件：黑暗（因为在光照条件下容易分化成维管组织，不利于产生大量的愈伤组织） 无菌（一旦污染，迅速生长的各种杂菌不仅会与培养物争夺营养，而且杂菌会产生大量对培养 ③愈伤组织：排列疏松，高度液泡化的无定形状态的薄壁细胞。（分化程度低，全能性高） ④再分化（分化培养基） 实质：基因的选择性表达 a ．概念：脱分化产生的愈伤组织继续培养又可以重新分化成根或芽等器官的过程 b ．培养基：同脱分化培养基 c ．条件：光照（有利于诱导形成叶绿素） ⑤植物激素的使用对植物组织培养的影响 高→有利于根的形成 a ．使用比例： 低→有利于芽的分化 适中→促进愈伤组织的形成 先生长素后细胞分裂素：有利于细胞分裂，但不分化 b ．使用顺序 先细胞分裂素后生长素：细胞既分裂又分化 同时使用两种激素：分化频率提高 离体的植物细胞、 组织或器官（外植体） 脱分化 已分化 未分化 生长素 细胞分裂素
植物细胞工程综合大实验（一） ——培养基配制和无菌操作 一、实验目的与要求 熟练掌握器皿的洗涤 MS培养基的配制分装 培养基和物品的高压灭菌 实验室的消毒灭菌 植物材料的取材及流水冲洗 无菌操作 材料的培养观察 二、实验原理 植物细胞的全能性。 三、仪器设备与器具 电子天平、移液枪、冰箱、高压锅、超净工作台、 三角瓶、烧杯、容量瓶、培养皿、搪瓷缸、镊子、 解剖刀、酒精灯、试剂瓶、玻璃棒、线绳、pH试纸、封口膜、试管刷、洗涤剂、打火机等。 四、实验材料 彩云阁茎段（用于诱导愈伤组织） 茎节（用于诱导芽） 五、实验方法与步骤 （一）器皿的洗涤
一般器皿 有培养物但未污染的器皿 有培养物且污染的器皿 （二）MS培养基的配制分装 1、MS培养基母液的配制 母液A-F，每组配制A-E 100ml、F 50ml 0.1%升汞的配制 75%酒精的配制 6-BA NAA 2、MS培养基的配制 按每人配制100ml，分5小瓶。 过程如下；每组按1L配制，先取容器内加70%的蒸馏水； 加入蔗糖30g/L；量取母液A-F；加入PGR（自己设计）；用容量瓶定容；用0.1-1N NAOH或HCl调整pH5.6-5.8；每人分100ml；加琼脂粉8g/L；分装到5个小三角瓶中、封口。 （三）培养基和物品的高压灭菌 培养基、无菌水（每组至少5瓶）、空瓶（每组至少2个）、烧杯（每组至少1个）、培养皿（每组至少一套）、接种工具（2套），包好或者分好以备高压灭菌。 高压锅的使用。 （四）实验室的消毒灭菌
75%的酒精擦拭超净工作台内表面，新洁尔灭水进行超净工作台外表面、培养架表面、墙壁及其他房间表面的擦拭。 （五）植物材料的取材及流水冲洗 选取适宜的彩云阁茎节及茎段，切割成适宜大小后放在流水下冲洗。 （六）无菌操作 演示。 （七）材料的培养观察 接种完的材料放在培养室的培养架上进行培养。培养初期每天观察一次，持续1周。之后每2-3天观察一次。 统计指标： 污染率（%）= （污染的外植体个数／接种外植体的总数）×100%。 愈伤组织诱导率（%）= （长愈伤外植体个数／接种外植体总数）×100%。 芽诱导率（%）= （长芽外植体个数／接种外植体的总数）×100%。（八）结果与分析
《植物生长与环境》实验教学大纲 《植物生长与环境》实验是《植物生长与环境》课程教学过程中的重要环节，是对理论教学的重要补充和验证，是实践技能培养的重要途径。实验内容的安排以实用性为宗旨，以提高实践技能为目的，做到与理论教学相辅相成，互相促进，提高教学效果。 按校种植类专业教学计划要求，《植物生长与环境》实验分12个项目，教学30学时。 具体内容如下： 实验实训一显微镜的构造及使用方法 实验实训二植物的细胞结构的观察 实验实训三植物营养器官的观察 实验实训四植物生殖器官的观察 实验实训五快速测定种子生命力的方法 实验实训六土壤含水量测定与田间验墒技术 实验实训七土壤样品的采集与制备 实验实训八土壤酸碱度的测定 实验实训九降水量与空气湿度的观测 实验实训十土壤温度与空气温度的测定 实验实训十一土壤速效氮、磷、钾的测定
实验实训十二化学肥料定性鉴定 实训大纲 实验实训一显微镜的构造及使用方法 一、目的要求 1. 了解显微镜的构造、性能及成像原理。 2. 掌握显微镜的正确适用及维护方法。 二、实验内容 显微镜各部分的名称和作用。显微镜的使用方法。显微镜的保养与使用注意事项。 实验实训二植物的细胞结构的观察 一、目的要求： （1）学会制作和观察植物细胞的临时装片． （2）认识植物细胞的基本结构． （3）会画植物细胞结构图． 二、实验内容: 1、临时玻片标本切片的制作。 2、光学显微镜下植物细胞结构观察 3、生物绘图法。通过观察切片掌握细胞的基本结构。 三、实验作业 绘洋葱鳞叶表皮细胞结构图，并注明各部分名称
实验实训三植物营养器官的观察 一、目的要求 1、掌握双子叶植物和单子叶植物根的结构特点。了解种子植物的根尖分区。 2、掌握枝、芽和茎的外部形态和类型。掌握双子叶植物茎的内部构造。 3、掌握叶的组成、叶片的形态、叶脉的类型、单叶与复叶的区别、复叶的类型、叶序。掌握叶的解剖结构。 4、学会叶脉书签的制作。 二、实验内容： 根、茎、叶的形态描述和内部解剖结构的观察 三、实验作业 绘出根茎叶结构图 实验实训四植物生殖器官的观察 一、实验目的要求: 掌握花的基本结构及其形态变化，认识各种花和花序的类型。 重点掌握雄蕊和雌蕊的构造。 二、实验内容: 1、油菜花的观察
HUAZHONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 烟草叶片愈伤组织诱导与植株再生的研究Research on Callus Induction and Plant Regeneration of Tobacco Leaves 姓名: 黄金波 CANDIDATE：Huang-Jin Bo 学号: 2012304200510 STUDENT ID：2012304200510 课程: 植物细胞工程实验CURRICULUM：Plant Cell Engineering Experiment 班级: MAJOR: 生技1201班Biotechnology 1201 指导老师：SUPERVISOR：柳俊齐迎春陈浩 Liu-Jun Qi-Ying Chun Chen-Hao 中国武汉 WUHAN， CHINA
二○一四年十二月DEC, 2014
烟草叶片愈伤组织诱导与植株再生的研究 黄金波 华中农业大学生命科学技术学院生技1201班 [摘要] [目的]以烟草叶片为材料，通过这次实验，基本掌握植物愈伤组织诱导与植株再 生的原理和方法，熟练掌握相关实验操作技术；另外，通过本次实验，完成烟草植株再生，并对比光照和黑暗等不同方法，对诱导愈伤组织状态和诱导率的影响，进行结果分析。 [方法]在无菌条件下，把烟草叶片剪成1cm2大小的小方块，先通过含0.25mg/L NAA和0.25mg/L BA的MS诱导培养基在光照和黑暗条件下诱导培养；三周后，转接到含0.25mg/L NAA和1.0mg/L BA的MS分化培养基中光照培养；两个月后，观察结果，统计分析。 [结果]诱导培养后，在光照条件下和在黑暗条件下培养的均有67.7%的被污染了；用剩下的33.3%全部接种到分化培养基上培养。结果表明分化率在光照条件下和在黑暗条件下无差别；每个愈伤组织分化芽数在光照条件下明显多于在黑暗条件下诱导；分化芽状态在黑暗和光照条件有一定的区别，分化植株苗在光照和黑暗条件下诱导没有明显区别。 [结论]光照条件和在黑暗条件下诱导可以影响愈伤分化芽数和分化芽状态。 [关键词] 烟草叶片；愈伤组织；细胞工程；分化；诱导；植株再生 Research on Callus Induction and Plant Regeneration of Tobacco Leaves Huang-Jin Bo Huazhong Agriculture University , College of Life Science and Technology , Biotechnology 1201 [Abstract] [Objective]Using tobacco leaves as materials, through the experiment, we should handle the basic principle and method of plant callus induction and plant regeneration，master related experiments’technology; In addition, through this experiment, to complete the tobacco plant regeneration, and compared different methods of callus induction, such as light and dark state, and the effects to the state and induction rate, then analyzing the results. [Method]The tobacco leaf was cut into 1 cm2 size small squares under aseptic conditions. Firstly induced in the MS induction medium with 0.25 mg/L NAA and 0.25 mg/L BA, under the condition of light and dark, respectively; Three weeks later, transferred to MS differentiation medium with 0.25 mg/L NAA and 1.0 mg/L BA culturing under light; Two months later , observing the results, and analyzing the statistics. [Results]After the induction culturing, 67.7% materials were polluted both under the condition of light and dark; rest 33.3% materials were inoculated to the differentiation medium, continuing to cultivate. As a result, it was successfully. The results show that there are no obvious differences between with the light condition and dark condition. Each number of callus bud differentiation under the condition of the light induced significantly more than in the
生物工程综合实验—植物生物技术模块 生物工程教研组编 2017年春学期
目录 实验一植物组培实验室设计和实验设备、实验用品认知 (3) 实验二MS培养基母液的配制 (6) 实验三MS培养基配制与灭菌 (9) 实验四无菌接种操作 (12) 实验五外植体分化生长的诱导培养 (12) 实验六外植体脱分化生长的诱导培养 (17) 实验七组培苗的炼苗 (20)
实验一植物组培实验室设计和实验设备、实验用品认知 一、目的与要求 1、结合对植物细胞工程安徽省工程技术研究中心植物组织培养生产车间和研究实验室的现场认知，了解掌握植物组织培养实验室的组成和所需的基本仪器设备，学会植物组织培养实验室的设计； 2、为后续植物组培实验课程学习与实训准备所需的相关用品。 二、教学场所 1、植物细胞工程技术研究中心； 2、生物工程综合实验分室（A514）。 三、内容与方法 （一）关于植物组培实验室的认知与设计 1、组培实验室设计原则 要求环境干燥清洁；符合无菌操作规程要求；满足生产技术流程需要。 2、组培实验室的一般组成与设备 包括化学实验室、洗涤准备室、培养基制备室、无菌操作室、培养室、细胞学观察研究室，等。 （1）化学实验室 各种相关药品的贮存、溶液配制等。 主要设备：药品柜，防尘橱，冰箱，天平，蒸馏水发生器，加热器（电磁炉等），玻璃器皿，等。 （2）洗涤准备室 用于完成相关器具的洗涤、干燥、堆放存储等。 主要设备：洗涤池，洗瓶机，操作台，烘箱，储物架（柜）等。（3）培养基制备室
用于进行培养基的生产。 主要设备：冰箱，天平，蒸馏水发生器，酸度计，加热器（电磁炉等），玻璃器皿，分装机，灭菌设备，操作台，等。 （4）无菌操作室 主要用于植物材料的消毒、接种、培养物的继代等。无菌室的房间不宜太大，数量根据需要设置。要求干爽清洁，相对密闭，墙地光滑防潮，配置平移门。每一无菌室设内外二间，外间为缓冲室，内间较大，为接种室。 主要设备：紫外灯，超净工作台，臭氧发生器，酒精灯，接种器械（镊子、剪刀、解剖刀、接种针），手推车，等。 （5）培养室 是将接种的材料进行培养生长的场所，大小依规模而定。培养室的设计以充分利用空间和节省能源为原则。 主要设备：空调机，加热器，增湿器，培养架，光照设备，培养箱，转床，人字梯，等。 （6）细胞学观察室 用于进行培养物的取样观察和分析。 主要设备：显微镜，细胞染色、计数、制片设备，天平，离心机，等。（二）组培实验用品的准备 1、玻璃器皿及规格 （1）培养瓶：100~500 mL的玻璃或塑料培养瓶等； （2）培养皿：9～15 cm；（3）烧杯：100～5000 mL； （4）量筒：10～1000 mL；（5）移液管：1～10 mL； （6）试剂瓶：100～1000 mL；（7）容量瓶：100～1000 mL。 2、接种器械 酒精灯，不锈钢镊子、剪刀、解剖刀等。
2019-2020年高考生物精华学案动物生命活动的调节之体液调节 班级姓名学号日期编号：34 【考纲要求】 【复习目标】 （1）描述动物激素的调节 ①概述体液调节的概念 ②举例说明动物激素的概念和特点 ③简述人体内主要的内分泌腺所分泌激素的种类与主要作用 ④举例说出激素间的协同作用和拮抗作用 ⑤比较神经调节和激素调节的特点 （2）探讨动物激素在生产中的应用 ①了解动物激素在农业生产上的运用情况 ②评价动物激素在生产中应用的利与弊 【自主学习】 一、人体内主要的内分泌腺所分泌激素的种类与主要作用 （创新P167，考点2，要点整合表格）
二、甲状腺激素分泌的分级调节 三、激素调节的特点 四、神经调节和体液调节的关系 （创新P169，考点4） 【试试身手】 1、青蛙垂体提取液中有促进雌蛙排卵的激素，该激素作用的器官是 A、甲状腺 B、胰腺 C、卵巢 D、肾上腺 2、将蛙的卵巢放入含有蛙脑垂体提取液的培养液中，同时检测某种激素的含量。经过一段时 间培养后，再检测培养液中该激素的含量，发现该激素含量增加，这种激素是 A．促性腺激素释放激素 B．促性腺激素 C．促甲状腺激素 D．雌激素
3、右图为人体甲状腺激素分泌调节的示意图，下列叙述中错误的是 A．甲状腺机能亢进患者激素③分泌过多 B．缺碘时激素①和②浓度都高于正常水平 C．图中共有3处箭头表示负反馈调节 D．垂体还能分泌与激素③有相似生理效应的激素 4、有同一器官分泌，且生物效应相反的一组激素是 A．胰岛素和胰高血糖素 B．肾上腺素和肾上腺皮质激素 C．促甲状腺激素和生长激素 D．甲状腺激素和促甲状腺激素 5、右图①②③表示人体细胞间信息传递的三种主要方式。 下列描述错误的是 A. 方式①②的信息传递缓慢，方式③传递迅速 B. 方式③的信息传递不通过体液 C. 体温调节可能涉及①②③三种传递方式 D. 方式①②的信息传递都经过血液循环，存在反馈调节 6、关于人体激素的叙述，错误的是 A．激素在人体内作为信息物而发挥作用 B．激素在人体内含量较低，但有高效的生物催化作用 C．甲状腺激素除了促进人体产热，还有其他生理效应 D．正常人体内，激素的分泌受反馈调节 7、关于下丘脑功能的叙述，正确的是 ①可参与血糖平衡的调节②有调节躯体运动的高级中枢③可合成和分泌促甲状腺激素释 放激素④垂体通过下丘脑控制性腺的生长发育 A．①② B．②③ C．②④ D．①③ 8．研究发现，胰岛素必须与细胞膜上的胰岛素受体结合，才能调节血糖平衡。如果人体组织细胞膜缺乏该受体，则可能导致 A.细胞减缓摄取血糖，血糖水平过高 B.细胞减缓摄取血糖，血糖水平过低 C.细胞加速摄取血糖，血糖水平过高 D.细胞加速摄取血糖，血糖水平过低 9．在人体内，可以在同一细胞中产生的是
2.1.1植物细胞工程的基本技术 【学习目标】1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2、尝试进行植物组织培养。 【学习重点】1、植物组织培养的原理和过程 2、植物体细胞杂交的原则 【学习难点】植物组织培养的实验 课 前 案 读课本，独立完成下列问题 （要求：能准确写出关键词与句，以课本为准） 一、细胞工程 1．概念：应用 和 的原理和方法，通过 或 上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的 或获得 的一门综合科学技术。 2．分类：根据操作对象不同，可分为 、 。 二、植物细胞的全能性 1、植物细胞的基本结构包括 、 、 、 。 2、植物细胞主要的增殖方式是 ，细胞分化是指 ，_____________________________________________________________________________原因是 。 3、全能性是指 ，表现为全能性的原因是 。 4．在理论上，生物的任何一个细胞都具有 ，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现 ，而是分化成各种 。 5．特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有 地表达出各种 ，分化形成 不同的细胞，从而构成生物体的不同 。 三、植物组织培养技术 1．原理：植物细胞具有 ，具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成 的潜能。 2．过程: 离体植物的 ??→ ?脱分化 _ 组织??→ ?再分化幼根和芽或 胚状体 ??→ ?发育 完整植株。 3．细胞脱分化：已 的细胞经过诱导后，失去其特有的 而转变成未分化 细胞的过程。 4．植物组织培养：在 和 的条件下，将 的植物器官、组织、细 胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生 、丛芽，最终形 成完整植株。 四、胡萝卜的组织培养实验 1、实验原理 生物体细胞一般都是由受精卵经过有丝分裂形成的，因而都含有该生物的全套的遗传信息，都 具有发育成完整个体的潜能。因此，植物体的根、茎、叶细胞都具有 ，在一定的营养和激素条件下，可以脱分化形成 。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽，进而发育成 。 2、实验步骤 ①．将 用自来水充分洗净，削去外皮，并切成段。用酒精棉球擦手 。 ②．在超净工作台(或接种箱)上将胡萝卜段用酒精溶液消毒30s 后，立即用 清洗2～3次，再用 处理30min 后，立即用无菌水清洗2～3次。 ③．用 的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分。然后，在 瓷砖上，用无菌的解剖刀将胡萝卜段切成1 cm 厚的横切片，再选取有 的部位，切取1 cm 。左右的小块。 ④．将 接种到培养基上，用锡箔纸封盖瓶口，并用橡皮筋扎紧。然后，在培养瓶上贴上标签，写明材料名称、接种日期和小组号。 ⑤．将接种后的胡萝卜组织块，放在 恒温避光条件下培养。4d 后，检查培养材料的污染情况；14d 后，观察愈伤组织的生长状况。然后，在恒温箱中继续避光培养。在培养过程中，注意定期观察和记录愈伤组织的生长情况。 ⑥．培养一段时间后，将生长良好的 转接到分化培养基上，培养一段时间后，胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出 。然后将试管苗移栽到大田，培养成 。 五、植物体细胞杂交技术 1．概念：不同种植物的 ，在一定条件下融合成 ，并把杂种细胞培育成新的 的技术。 2．过程 离体的细胞果胶酶纤维素酶???→ ?不同细胞原生质体--------→原生质体融合 →杂种细胞→杂种植株。 【预习自测】 1、下列细胞的全能性最高的是 ( ) A 、植物的卵细胞 B 、植物的花粉 C 、被子植物的受精卵 D 、被子植物的叶肉细胞 2．下列属于组织培养的是 ( ) A ．花粉培育成单倍体植株 B ．芽发育成枝条 C ．根尖分生区发育成成熟区 D ．未受精的卵细胞发育成个体 3．组织培养的理论根据是 ( ) A ．培养基中营养物质全面 B ．细胞的全能性 C ．细胞的分裂 D ．细胞的分化 4．愈伤组织细胞在一种包含所有必需物质的培养基中培养了几个小时，其中一种化合物具有放射性(氚标记)。当这些细胞被固定后镜检．利用放射自显影技术发现放射性物质集中于细胞核、线粒体和叶绿体。可以肯定标记的化合物是 （ ） A 一种氨基酸 B ．尿嘧啶核苷酸 C ．胸腺嘧啶脱氧核苷酸 D ．葡萄糖
生物工程中游技术实验 --植物组织、器官培养的研究 学校： 学院： 班级： 姓名： 学号：
绿豆芽愈伤组织诱导培养实验 【摘要】本实验以MS＋2,4-D为基本培养基,添加NAA或6-BA,对绿豆芽材料进行体外培养,诱导形成愈伤组织。结果表明,在一定浓度范围内,NAA和6-BA对绿豆芽的诱导有促进作用。不同激素组合培养下，绿豆芽外植体形成愈伤组织的类型不同,其色泽、细胞的形态结构显著不同。其中，细胞分裂素和生长素的组合诱导芽及芽的增殖效果最好，MS+6-BA(6mg/L)+NAA(0.4mg/L)培养基最适。 【关键词】绿豆芽；组织培养；愈伤组织；6-BA；2,4-D；NAA;全能性 一、前言 细胞工程(Cell engineering) 是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法，按照人们的需要和设计，在细胞水平上的遗传操作，重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能，即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。其常用技术手段有植物组织培养，植物体细胞杂交、动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体、胚胎移植、核移植等。根据细胞类型的不同，可以把细胞工程分为植物细胞工程和动物细胞工程两大类。本文主要综述细胞工程中植物细胞工程的植物组织培养这一技术手段。植物组织培养技术的应用范围包括快速繁殖、培育无病毒植物，通过大规模的植物细胞培养来生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂等。 植物组织培养，诱导愈伤组织形成和形态发生，使一个离体的细胞、一块组织或一个器官的细胞，通过脱分化形成愈伤组织，并由愈伤组织再分化形成植物体。在植物组织培养中，由于植物细胞具有全能性,即植物的体细胞具有母体植株全部遗传信息并会发育成为完整的个体。因而,每一个植物细胞可以像胚胎细胞一样,经离体培养再生成植株。随着细胞工程技术的不断发展,植物细胞和组织培养这一细胞工程技术也无例外地得到发展,目前已在许多植物上,特别是在农林生产实践中得到了广泛应用。尤其在林木优良品种和无性系的快速繁殖方面进展较快。统计资料显示,目前全世界已有6000多种植物细胞和组织培养成株。实验证实,植物叶肉细胞、茎尖、根尖、花粉、胚、胚乳等细胞或组织均可以再生成植株。 本试验旨在利用NAA和6-BA的组合调控来诱导绿豆芽的愈伤组织，加深对植物外植体消毒、接种的无菌操作技术，学习外植体愈伤组织诱导的方法。 6-BA为细胞分裂素，主要作用是促进芽的形成,也可以诱导愈伤组织发生。如果超过0.1毫克就会抑制发根，超过0.5毫克则完全不发根。NAA是广谱型植物生长调节剂，能促进细胞分裂与扩大，诱导形成不定根。2,4-D是一种人工合成的植物生长激素。