专题2 细胞工程
2.1《植物细胞工程》
第一课时《植物组织培养技术》教学设计
一、设计思想
【设计理念】
以高中生物课程标准的“提高科学素养；面向全体学生；倡导研究性学习；注重与现实生活联系”的课程理念来设计教学的过程。
【教学对象分析】
必修1教材第六章第二节《细胞的分化》中已简单介绍了细胞全能性和植物组织培养的部分内容。教学对象为高二年级的学生，在高一年级时已初步学习过，但由于时隔较久，学生对此内容印象不深。所以，教授新知识前，首先要复习一下原有知识体系。细胞全能性的理解是一难点，需深入浅出，举例加以说明。植物组织培养的过程也是一难点，讲述实验过程较为抽象，难以理解，设计给予学生直观的照片，展示此过程，突破难点。
二、教学目标
（一）知识目标
1、细胞的全能性（理解）
2、简述植物组织培养的概念和过程
（二）情感目标
1、通过植物组织培养的学习，渗透科学态度、科学方法和科学精神的养成教育
2、鼓励学生勇于质疑，要他们放开思维不墨守陈规
（三）能力目标
1、创设问题情景，在质疑、探究中培养学生独立思考和推理判断的能力
2、培养学生活学活用、理论联系实际的能力
三、教学重点
（一）、重点
1、理解细胞全能性
2、简述植物组织培养
（二）难点
1、理解细胞全能性
2、植物组织培养的一般过程
四、教具及课时安排
多媒体课件，学案及前置性作业；1课时
五、教学过程
《植物组织培养》实验教案 目录 实验一培养基母液及其它药品的制备（3学时） (2) 实验二MS培养基的制备及高压灭菌（3学时） (3) 实验三外植体的灭菌与接种（3学时） (4) 实验四植物愈伤组织诱导培养（2学时） (5) 实验五芽的诱导培养技术（3学时） (6) 实验六根的诱导培养技术 (7)
实验一培养基母液及其它药品的制备（3学时） 一、目的要求 1、通过MS培养基母液的配制，掌握配制培养基母液的基本技能； 2、掌握培养基各种母液的保存方法。 二、仪器与用具 1、仪器：各类天平、磁力搅拌器、冰箱； 2、用具：烧杯、容量瓶、量筒、试剂瓶、标签、玻璃棒、药匙、称量纸、记号笔； 3、试剂：95%酒精，0.5-1mol/LNaOH，0.5-1mol/LHCl，配制MS培养基所需的各种无机物、有机物，蒸馏水。 三、方法步骤 （一）母液的配制 母液是欲配制培养基的浓缩液，一般配成比所需浓度高10—100倍。 优点：（1）保证各物质成分的准确性； （2）便于配制时快速移取； （3）便于低温保藏。 注意配制时，两种成分分别溶解在少量蒸馏水中，其中EDTA盐较难完全溶解，可适
当加热。混合时，先取一种置容量瓶（烧杯）中，然后将另一种成分逐加逐剧烈震荡，至产生深黄色溶液，最后定容，保存在棕色试剂瓶中。 4、MS有机物母液（100X） 5、生长调节剂 单独配制，浓度为0.1～2 mg/ml。 配制培养基母液时注意事项： ①一些离子易发生沉淀，可先少量水溶解，再按配方顺序依次混合； ②配制母液时用蒸馏水或重蒸馏水； ③药品应用化学纯或分析纯； ④溶解生长素时，可用少量0．5 –1mol/L的NaOH 或95%酒精溶解，溶解分裂素类用0．5 –1mol/L的HCl加热溶解。如再加蒸馏水，易产生白色沉淀，此时可加入热水。（二）母液的保存 1、装瓶：将配制好的母液分别装入试剂瓶中，贴好标签，注明各培养基母液的名称、浓缩倍数、日期。（注意将易分解、氧化者，放入棕色瓶中） 2、贮藏：4℃冰箱。 四、作业 1、写出实验报告。 2、配制培养基母液时应注意哪些事项？ 实验二MS培养基的制备及高压灭菌（3学时） 一、目的要求 掌握MS诱导培养基的配制方法及高压灭菌操作规程。 二、实验原理 植物组织经过脱分化作用，形成愈伤组织，经过再分化作用，愈伤组织又能重新分化为有结构的组织和器官，最终形成完整的植株。早在1957年Skoog即发现培养基中植物激素的类型和它们的比例，对再分化过程起着重要作用。 三、仪器与用具
论植物组织培养学习心得 摘要：经过大三一个学期，我有幸选修了一门有关丁植物组织培养的课程，作为一个人文院法学学生，我对丁理科，尤其是农学方面了解甚浅。我怀着无比激动和忐忑的心情上了这门课，毕竟对我来说这就像是开启了一个新世界的大门，所有一些知识都对我来说是新鲜的。经过一个学期的学习，我也掌握了一些植物组织培养方面的知识，虽然说并不是太多，但是我觉得这都对我以后的发展和开阔视野都提供了很大的帮助。 关键词：植物培养；植物组织与法学的关系；对自己的帮助 一、植物组织培养的学习内容 1、组织培养 植物组织培养，主要的原因有两个，第一个是为了基因转化做基础，还有一点是为了开发药用植物。 植物组织培养概念乂叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织。器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。植物组织培养概念（狭义） 指用植物各部分组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。 它的作用大致分为三点：①组织培养是研究植物生长和分化规律的重要手段组织培养是在人工控制条件下培养外植体再生器官或植株的技术，可以在不受植株体其它部分干拢下研究被培养部分生长和分化的规律，并可以利用各种培养条件影响它们的发育进程。②组织培养是开展生物工程的基本技术各种基因转移和基因重组技术是组织培养基础上建应的。③组织培养可快速繁殖植物种苗目前组织培养在无性系的快速繁殖、无病蠹种苗培育、新品种的选育、人工种子和种
质保存、药用植物和次生物质的工业化生产等方面的应用已十分广泛。 2,马铃薯的脱蠹 脱蠹种薯是指马铃薯种薯经过一系列技术措施活除薯块体内的病蠹后, 获得 的无病蠹或极少有病蠹侵染的种薯，它具有早熟、产量高、品质好等优点。马铃薯 的产量和质量与种薯密切相关。种薯不行，产量和质量就会大打折扣，病蠹一旦侵 入马铃薯植株和块茎，就会引起马铃薯严重退化，并产生各种病症，导致马铃薯产 量大幅下降。因此，要经过一系列物理、化学、生物等技术活除薯块体内病蠹的种薯。这项技术我国早在6年前就在马铃薯主产区推行，通过这项技术可以实现大田 平■均增产30吩50% 那么到底是怎么脱蠹的呢？首先，应该做的是取材与消蠹。将欲脱蠹的品种块茎催芽，芽长4?5cm时，剪芽并剥去外叶，自来水下冲洗40min, 丁无菌室内用漂白粉溶液消蠹后，无菌水冲洗2?3次。其次第二个就是应该剥离和接种：在无菌室内，丁40倍的解剖镜下,剥取带1个叶原基的茎尖，接种丁M*尖培养基的试管中。试管中的M弘尖培养基包括大量元素、微量元素、有机成分和生长素、细胞分裂素、蔗糖和琼脂,pH值为5.8,经高压灭菌后使用，每试管接种1个茎尖。再次是有一个合适的培养条件，接种的茎尖培养丁25C、1500?3000lx光照条件下培养室内，3个月则长成3?4片叶的小植株。在无菌条件下，进行切段扩繁1 次，取部分苗进行病蠹检测。最后是病蠹检测，病蠹检测是茎尖脱蠹不可缺少的步骤，常用鉴别寄主即指示植物或血活学方法进行检测。经多次检测，及时淘汰血活学阳性反应或在指示植物上有症状的茎尖苗，无任何反应的茎尖苗即脱蠹苗用作繁殖。 3,植物组织培养应用在哪几个方面？第一点是植物组织培养是转基因技术不可或缺的技术。在我们现代科技，转基因技术是现代科技必不可缺的一项技术， 它应用丁现代生活的各个领域。尤其在植物组织培养方面很需要转基因技术。第二点，染色体不同倍性的多倍体植物产生。第三点是杂交离体培养可以克服受精前的 障碍，比如说对丁幼胚的培养，体细胞的融合。第四点是对植物进行的脱蠹。对植 物进行一系列的活除措施来使植物能大幅度的提高产量和植物的等级，让植 物长得更加健康。例如马铃薯，草莓，苹果，橘子都可以进行脱蠹。第五点是节约 地面积，并不受季节的限制。在我们学习过植物组织培养之后，我们通过技术的学习，可以对植物的种植面积进行更好的分配，而且也可以种植一些耐寒植物等都可
植物组织培养实验室组培室规划设计 一、实验室要求理想的组织培养实验室应该建立在安静、清洁、远离污染 源的地方，最好在常年主风向的上风方向，尽量减少污染。规模化生产的组织 培养实验室最好建在交通方便的地方，便于培养产品的运送。实验室的建设均 需考虑两个方面的问题：一是所从事的实验的性质，即是生产性的还是研究性的，是基本层次的还是较高层次的；二是实验室的规模，规模主要取决于经费 和实验性质。无论实验室的性质和规模如何，实验室设置的基本原则是：科学、高效、经济和实用。一个组织培养实验室必须满足3个基本的需要：实验准备(培养基制备、器皿洗涤、培养基和培养器皿灭菌)、无菌操作和控制培养。此外，还可根据从事的实验要求来考虑辅助实验室及其各种附加设施，使实验室 更加完善。在进行植物组织培养工作之前，首先应对工作中需要哪些最基本的 设备条件有个全面的了解，以便因地制宜地利用现有房屋，或新建、改建实验室。实验室的大小取决于工作的目的和规模。以工厂化生产为目的，实验室规 模太小，则会限制生产，影响效率。在设计组织培养实验室时，应按组织培养 程序来没计，避免某些环节倒排，引起日后工作混乱。植物组织培养是在严格 无菌的条件下进行的。要做到无菌的条件，需要一定的设备、器材和用具，同 时还需要人工控制温度、光照、湿度等培养条件。二、实验室组成(一)基本实 验室基本实验室包括准备室、洗涤灭菌室、无菌操作室、培养室、缓冲间，是 组织培养实验所必须具备的基本条件。如进行工厂化生产，年产4万-20万， 需3-4间实验用房，总面积60平方米。1、准备室(化学实验室)功能：又叫化 学实验室，进行一切与实验有关的准备工作：完成所使用的各种药品的贮备、 称量、溶解、器皿洗涤、培养基配制与分装、培养基和培养器皿的灭菌、培养 材料的预处理等。要求：最好有20平方米左右。要求宽敞明亮、以便于放置多个实验台和相关设备，方便多人同时工作；同时要求通风条件好，便于气体交换；实验室地面应便于清洁，并应进行防滑处理。分类：分体式-研究性质实验室，分开的若干房间将准备室分解为药品贮藏室、培养基配制与洗涤室和灭菌 室等，功能明确，便于管理，但不适于大规模生产。通间式-规模化实验室，准备室一般设计成大的通间，使试验操作的各个环节在同一房间内按程序完成。 准备试验的过程在同一空间进行，便于程序化操作与管理，试验中减少各环节 间的衔接时间，从而提高工作效率。此外还便于培养基配制、分装和灭菌的自
植物组培培养基的成分 培养基是人工配制的，满足不同材料生长，繁殖或积累代谢产物的营养物质。在离体培养条件下，不同种类植物对营养的要求不同，甚至同一种植物不同部位的组织以及不同培养阶段对营养要求也不相同。筛选合适的培养基是植物组织培养极其重要的内容，是决定成败的关键因素之一。 大多数植物组织培养基的主要成分是无机营养物质（大量营养元素和微量营养元素）、碳源、有机添加物、植物生长调节剂和凝胶剂。一些组织可以生长在简单的培养基上，这些培养基只含无机盐和可利用的碳源（蔗糖），但大多数组织必须在培养基中添加维生素、氨基酸和生长物质，而且经常还将一些复合的营养物质加入到培养基中，这种由“化学定义”的化合物组成的培养基称为“合成”培养基。 人们已设计了许多培养基用于特殊组织和器官的培养。 怀特培养基是最早的植物组织培养基之一，最初作为根培养的培养基。为了诱导培养组织器官发生和再生植株，广泛使用含有大量无机盐成分的MS（Murashige和Skoog，1962）和LS(Linsmaier 和Skoog，1965)培养基。原本为细胞悬液或愈伤组织培养而设计的B5培养基，经过改良后，被证实有利于原生质体培养。同时，B5培养基也被用于诱导原生质体再生植株。尽管Nitshch(1969)为花药培养设计的培养基仍然使用频繁，但另一个称为N6的培养基，专门用于禾谷类花药培养和其他组织培养。类似的，N6培养基越来越多地
用于大豆、红三叶草和其他豆科植物的培养。该培养基营养成分促进胚性细胞和原生质体再生细胞快速生长。使用这些培养基成功的原因很可能是营养元素的比例和浓度基本上满足不同培养体系中细胞或组织生长和分化的最适需要。 植物组织培养基中无机和有机成分的浓度用质量浓度（mg/L 或ppm，但现在习惯用mg/L）或物质的量浓度(mol/L)表示。按照国际植物生理学协会的推荐，应该用mol/L表示大量营养元素和有机营养成分浓度，用μmol/L表示微量营养元素、激素、维生素和有机成分浓度。用物质的量浓度的优点是，每一种化合物每一摩尔的分子数是常数，所以按照特定培养基配方配制培养基时，无论无机盐化合物的水分子数为多少，原物质的量浓度都可以使用。但是，用质量浓度来表示浓度的话，就不能不考虑无机盐化合物的水分子数目了。 1、水分 水分是植物体的主要组成部分，也是一切代谢过程的介质和溶媒，在植物生命活动过程中不可缺少。配制培养基母液时要用蒸馏水或纯水，以保持母液及培养基成分的精确性，防止储藏过程中发霉变质。研究培养基配方时尽量用蒸馏水，以防成分的变化引起不良效果。而在大规模工厂化生产时，为了降低生产成本，常用自来水代替蒸馏水。如自来水中含有大量的钙、镁、氯和其他离子，最好将自来水煮沸，经过冷却沉淀后再使用。
2019-2020学年高中生物第一章无茵操作技术实践第二节植物 组织培养技术教案苏教版选修1 1．简述植物组织培养的原理和过程。(重难点) 2．了解MS基本培养基贮备液的配制方法。(重点) 3．举例说出使用的激素及其对脱分化、再分化的作用。(难点) 1．植物组织培养 (1)概念：在无菌和人工控制的条件下，诱导离体的植物器官、组织等在适宜的培养条件下发育成完整植株的技术。 (2)原理：植物细胞的全能性，是指植物体的每个体细胞都携带来自受精卵的完整基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。 2．植物组织培养的过程 (1)脱分化：由已经分化的植物细胞或组织产生愈伤组织的过程。 (2)再分化：在一定条件下继续培养脱分化的愈伤组织可以重新诱导根、芽等器官的分化。 [合作探讨] 探讨1：同一株植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因组成一定相同吗？ 提示：不一定相同，如取的是花粉，是通过减数分裂形成的，获得的愈伤组织染色体数是体细胞的一半，所以与体细胞形成的愈伤组织基因组成不同。 探讨2：同微生物培养基的配方相比，MS培养基的配方有哪些明显的不同？ 提示：微生物培养基以有机营养为主。而MS培养基则需提供大量无机营养，主要包括
植物生长必需的大量元素和微量元素两大类。 探讨3：马铃薯长期种植，产量会降低而且易感染病毒，要想提高马铃薯的产量，应该怎样培育无病毒的马铃薯？ 提示：长期进行无性繁殖的植物，只有根尖和茎尖中几乎无病毒，因此可利用马铃薯的茎尖或根尖进行植物组织培养获得无病毒的马铃薯植株。 [思维升华] 1．植物组织培养的过程 离体的植物组织、器官或细胞(外植体)――→脱分化愈伤组织――→再分化 根、芽或胚状体―→新个体。 (1)愈伤组织与根尖分生组织的异同： (1)使用顺序的比较 (2)使用比例的比较
植物组织培养实验设计及 常用设备的使用与维护 一．实验目的 1.熟悉植物组织培养实验室的组成及设备 2.掌握植物组织培养实验室的设计要求 3.熟悉植物组织培养所需的仪器设备 二．实验原理 植物组织培养是通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。要达到无菌操作和无菌培养，就需要人为创造无菌的环境，使用无菌的器皿及器械，同时还需要人工控制的温度,光照，湿度等培养条件。无菌环境和培养条件的创造需要一定的设施及设备。 三．实验步骤 1.实验室的设计要求 功能齐全、布局合理、环境清洁、易于灭菌 2.实验室的组成及功能 实验室的组成： 洗涤室、药品室、称量室、培养基配制室、灭菌室、接种室、培养室、观察记录室、储藏室、移苗室 实验室的功能： 洗涤室用于玻璃器皿、实验用具的清洗、干燥、培养材料清洗、预处理也可在本室完成。室内应建造大型水槽和一个或几个浸泡
池，水槽最好上一内衬白瓷片的水泥槽，为防止碰坏玻璃器皿，下面可铺一活动的橡胶板。备有晾瓶架，用于放置刷净的培养器皿，配备有一定数量的周转盘或小推车，用于运输培养器皿。地面要注意防滑，排水通畅，墙壁要有耐湿、防潮功能。 药品室用于存放各种药品试剂。室内要求干燥、通风，避免光照，配有药品柜、冰箱等设备。化学试剂物品分类存放于柜中，有毒物质如升汞需要专人密封保存。原药可室温下存放，配好的母液，宜置于4℃冰箱中保存。药品室紧邻称量室较好，便于工作。 称量室进行化学药品的称量。要求干燥、密闭，无直射光照，避免腐蚀性药品和水气直接接触。有固定的水磨石平台，安放普通天平、精密天平和分析天平，要有电源插座，最好设计在阴面的房间，这样对怕光药品的保存和称量有利，称量室紧邻培养基配制室较好，以方便配制母液和培养基。房间较少时，可以与药品室合二为一。 培养基配制室主要进行母液的配制，培养基的配制、分装、包扎和灭菌前的暂时存放。在条件允许下，面积宜大不宜小，室内应有大型实验台。配有电炉、锅子、量具、培养基分装器具、吸管、培养容器、水浴锅和酸度计等。如规模较小，可与洗涤室、灭菌室合并在一起。
植物组织培养过程 一、培养材料的采集 组织培养所用的材料非常广泛，可采取根、茎、叶、花、芽和种子的子叶，有时也利用花粉粒和花药，其中根尖不易灭菌，一般很少采用。 对于木本花卉来说，阔叶树可在一、二年生的枝条上采集，针叶树种多采种子内的子叶或胚轴，草本植物多采集茎尖。 在快速繁殖中，最常用的培养材料是茎尖，通常切块在0.5厘米左右，如果为培养无病毒苗而采用的培养材料通常仅取茎尖的分生组织部分，其长度在0.1毫米以下。 二、培养材料的消毒 ,一,先将材料用流水冲洗干净，最后一遍用蒸馏水冲洗，再用无菌纱布或吸水纸将材料上的水分吸干，并用消毒刀片切成小块。 ,二,在无菌坏境中将材料放入70,洒精中浸泡30,60秒。 ,三,再将材料移入漂白粉的饱和液或0.01,升汞水中消毒10分钟。 ,四,取出后用无菌水冲洗三、四次。 三、制备外植体 将已消毒的材料，用无菌刀、剪、镊等，在无菌的环境下，剥去芽的鳞片、嫩枝的外皮和种皮胚乳等，叶片则不需剥皮。然后切成0.2,0.5厘米厚的小片，这就是外植体。在操作中严禁用手触动材料。 四、接种和培养 ,一,接种 在无菌坏境下，将切好的外植体立即接在培养基上，每瓶接种4,10个。 ,二,封口 接种后，瓶、管用无菌药棉或盖封口，培养皿用无菌胶带封口。 ,三,温度
培养基大多应保持在25?左右，但要因花卉种类及材料部位的不同而区别对待。 ,四,增殖 外植体的增殖是组培的关键阶段，在新梢等形成后为了扩大繁殖系数，需要继代培养。把材料分株或切段转入增殖培养基中，增殖培养基一般在分化培养基上加以改良，以利于增殖率的提高。增殖1个月左右后，可视情况进行再增殖。 ,五,根的诱导 继代培养形成的不定芽和侧芽等一般没有根，必须转到生根培养基上进行生根培养。1个月后即可获得键壮根系。 五、组培苗的练苗移栽 试管苗从无菌到光、温、湿稳定的环境进入自然环境，必须进行炼苗。一般移植前，先将培养容器打开，于室内自然光照下放3天，然后取出小苗，用自来水把根系上的营养基冲洗干净，再栽入已准备好的基 质中，基质使用前最好消毒。移栽前要适当遮荫，加强水分管理，保 持较高的空气湿度,相对湿度98,左右,，但基质不宜过湿，以防 烂苗。
植物组织培养实验报告 一实验目的 让植物组织经过脱分化作用，形成愈伤组织，经过再分化作用，愈伤组织又能重新分化为有结构的组织和器官，最终形成完整的植株。 二实验原理 植物组织培养是把植物的器官，组织以至单个细胞，应用无菌操作使其在人工条件下，能够继续生长，甚至分化发育成一完整植株的过程。植物的组织在培养条件下，原来已经分化停止生长的细胞，又能重新分裂，形成没有组织结构的细胞团，即愈伤组织。这一过程称为“脱分化作用”，已经“脱分化”的愈伤组织，在一定条件下，又能重新分化形成输导系统以及根和芽等组织和器官，这一过程称“再分化作用”。植物激素在此过程中起着重要的作用，吲哚乙酸（IAA ）和 6 –苄基氨基腺嘌呤（6 – BA ）的比例，决定了根和芽的分化。 三实验器材 （一）试剂 乙醇、IAA 或 2 ，4 – D 、HgCl 2 （或次氯酸钠）、6- 苄基氨基腺嘌呤（6-BA ） MS 培养基 （二）仪器设备 培养室，高压灭菌锅，水浴锅，解剖刀，三角烧瓶（100mL ），烧杯，量筒，培养皿，超净工作台，分析天平，长镊子，剪刀，橡皮筋等 三实验步骤 1. 配制培养基 （1 ）愈伤组织诱导培养基：MS 培养基（蔗糖含量为10 g/L ，2,4 – D 含量为 2 mg/L ，琼脂10 g/L ）。 （2 ）试验培养基：在MS 培养基中按表33 – 1 加入IAA 和6–BA 。 吲哚乙酸先用少量0.1 mol/L NaOH 溶解，6- 苄基氨基腺嘌呤先用少量0.1 mol/L HCl 溶解，然后用蒸馏水稀释，再加入培养基中。 2. 培养基灭菌 将配好的培养基加入琼脂加热溶解，调至pH 5.8 ，趁热分装于100 mL 三角烧瓶中，每瓶约20 mL 。待培养基冷却凝固后，用两层称量纸包扎瓶口，并用橡皮筋扎牢，然后在高压灭菌锅中121 ℃（ 1 kg/cm 2 ）下灭菌20 min 。取出三角烧瓶放在台子上，
植物组织培养的基本步骤 成熟细胞离体——（脱分化）——分生细胞——（分裂）——愈伤组织——（再分化）——形态建成————完整植株。 培养基的主要成分 【水分】 【无机盐】1.大量元素：N，P，K，Ca，Mg，S（由相关的无机盐提供） 2.微量元素：Fe，B，Cu，Mn，Mn，Zn，Co 【有机营养成分】1.糖类 2.维生素 3.氨基酸 4.肌醇 5.天然有机物【植物生长调节剂】1.生长素 2.细胞分裂素 3.其他生长调节剂 【凝固剂】琼脂 【其他物质】1.活性炭 2.抗生素 3.抗氧化物质 4.硝酸银 培养基和组织培养用具的灭菌方式 【培养基，无菌水】高压蒸汽灭菌，0.105MPa灭菌15~30分钟 【移栽基质】曝晒，甲醛熏蒸或高压蒸汽灭菌0.14MMPa灭菌1~2h 【接种室，缓冲室】紫外线灯照射30min，或气雾消毒剂 【超净工作台】紫外线灯30min，之后打开风机过滤除菌 【外植体】不同的化学消毒剂浸泡消毒 【接种工具】70%乙醇浸泡或擦拭，之后用火焰灼烧灭菌 【培养室】3%来苏尔喷雾，或甲醛，气雾消毒熏蒸 【皮肤】先用肥皂洗手，接种前用70%乙醇擦拭 【瓶口，管口】70%乙醇擦拭，用火焰封口
【培养瓶表面】70%乙醇擦拭 【台面，桌面】70%乙醇擦拭或喷雾消毒 植物外植体的灭菌方式 【茎尖，茎段，叶片】1. 用70%乙醇浸泡30秒，再用无菌水冲洗1次。 2.用2%次氯酸钠浸泡15min或0.1%升汞浸泡5~10min。 3.若材料有绒毛，最好在消毒液中加入几滴吐温。 4.消毒时要不断震荡，使植物材料与消毒剂充分接触。 5.最后用无菌水冲洗3~5次。 【果实】1.用乙醇迅速漂洗一下，再用无菌水冲。 2.用2%次氯酸钠浸泡10min，用无菌水冲洗2~3次。 【种子】用10%次氯酸钠浸泡20~30min，或0.1%升汞消毒5~10min，然后再用无菌水冲洗3~5次。 【花蕾】1.用70%乙醇浸泡10~15秒，无菌水冲洗一次。 2.在漂白粉中浸泡10min，用无菌水冲洗2~3次。 【根及地下部器官】用0.1%升汞浸泡5~10min 或用次氯酸钠浸泡10~15min，再用无菌水冲洗3~5次。 【消毒后的外植体应及时按照无菌操作技术接种在适宜的培养基上】
课题1 菊花的组织培养 ★课题目标 （一）知识与技能 1、熟悉植物组织培养的基本过程 2、理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化 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[来源:学|科|网] （二）过程与方法 归纳MS培养基的配制方法，并设计表格比较微生物培养基与MS培养基的配方的异同。 （三）情感、态度与价值观 通过阅读植物组织培养技术的发展史，课下查阅植物组织培养技术在生产实践中应用的资料，关注学生科学态度的教育，拓展学生视野，感受科学技术在生产实践中的重要价值。★课题重点 植物组织培养过程中使用的无菌技术 ★课题难点 植物组织培养过程中使用的无菌技术 ★教学方法 启发式教学 ★教学工具 多媒体课件 ★教学过程 （一）引入新课 上节课我们探讨学习了如何从土壤中分离出尿素分解菌和纤维素分解微生物及其计数方法。这节课我们来学习研究植物的组织培养技术。
（二）进行新课 1．基础知识 知识回顾：联系“植物细胞工程”，回答下列问题： 1．1具有某种生物全套遗传信息的任何一个活细胞，都具有发育成完整个体的能力，即每个生物细胞都具有全能性。但在生物体的生长发育过程中并不表现出来，这是因为在特定的时间和空间条件下，通过基因的选择性表达，构成不同组织和器官。 1．2植物组织培养技术的应用有：实现优良品种的快速繁殖；培育脱毒作物；制作人工种子；培育作物新品种以及细胞产物的工厂化生产等。 活动1：阅读“植物组织培养的基本过程”，讨论并完成以下问题： 1．3细胞分化：个体发育中细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。 〖思考1〗细胞分化是一种持久性的变化，它有什么生理意义？ 使多细胞生物体中细胞结构和功能趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 1．4愈伤组织是通过细胞分裂形成的，其细胞排列疏松而无规则，高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。 〖思考2〗填表比较根尖分生组织和愈伤组织的异同： 1．5植物组织培养的过程可简单表示为： 活动2：阅读“影响植物组织培养的条件”，讨论并完成以下问题： 1．6材料：植物的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果。菊花组织培养一般选择未开化植物的茎上部新萌生的侧枝作材料。
植物组织培养技术习题 植物组织培养技术绪论 课后讨论题： 1、对植物组织培养技术的展望。 2、植物组织培养发展史的各个时期，有哪些主要的培养技术获得成功？ 课外作业题： 1、什么叫植物组织培养技术？它有哪些类型？其理论依据是什么？ 2、从外植体到小植株有哪些培养途径？ 3、试述目前植物组织培养的应用。 第1章植物组织培养实验室的基本设备和一般技术课堂讨论题： 1、为了降低生产成本，组培室的设计应注意哪些问题？ 2、在高温高压灭菌过程中应该注意的哪些问题？ 课外作业题 1、简述培养基和器具的灭菌方法和技术。 2、简述植物材料消毒的一般过程。 3、常用灭菌剂有哪些？其消毒原理是什么？各有哪些优缺点？ 4、简述植物组织培养无菌操作技术的一般过程。 第二章培养基 课堂讨论选题： 植物生长发育的必需元素有几种？必需元素的条件是什么？其
在植物体内的生理作用主要有哪几方面？ 课外作业题： 1、常用培养基分为哪几类？各类的主要特点是什么？ 2、培养基的成分有哪些？各有什么作用？ 3、试述培养基选择的方法。 4、简述培养基配制的基本过程。 第三章细胞的全能性与器官发生 复习思考题： 1、简述植物细胞全能性、细胞分化、脱分化与再分化的概念。 2、再分化有哪几种方式？它们的特点是什么？ 3、愈伤组织形成的条件是什么？其形成过程分为哪几个阶段？ 4、试述优良愈伤组织应用具备的特点及获得优良愈伤组织的方法。 5、影响茎芽分化的因素有哪些？ 第四章体细胞胚胎发生 课外作业题： 1、植物体细胞胚胎发生的概念是什么？有哪些途径？ 2、影响体细胞胚胎发生的主要因子有哪些？ 3、长期培养物形态发生潜力丧失的可能原因有哪些？ 4、愈伤组织培养中存在哪两种类型的细胞？它们的特点是什么？ 5、简述制造单胚人工种子的方法和工业化生产人工种子的步骤。
植物组织培养MS培养基配方 （一）母液配制与保存 配制培养基时，如果每次配制都要按着杨成分表依次称量，既费时，又增加了多次称量误差。为了提高配制培养基的工作效率，一般将常用的基本培养基配制成10～200倍，甚至1000倍的浓缩贮备液，即母液。母液贮存于冰箱中，使用时，将它们按一定的比例进行稀释混合，可多次使用，并在配制较多数量的培养基时，降低工作强度，也提高试验的精度。 基本培养基的母液有四种：大量元素（浓缩20倍），微量元素（浓缩100倍），铁盐（浓缩200倍），除蔗糖之外的有机物质（浓缩100倍） 1大量元素 配制大量元素母液时要分别称量，分别溶解，在定容时按表1中的序号依次加入容量瓶中，以防出现沉淀。倒入磨口试剂瓶中，贴好标签和做好记录后，可常温保存或放入冰箱内保存。 表1大量元素母液（配1L20倍的母液） 序号成分配方浓度/（mg.L-1）称取量/mg 配1mL培养基吸取 量/mL 1 硝酸铵NH4NO3 1650 33000 50 2 硝酸钾KNO 3 1900 38000 3 磷酸二氢钾KH2PO 4 170 3400 4 七水合硫酸镁MgSO4.7H2O 370 7400 5 氯化钙无水CaCl2 440 6644 2微量元素母液 在配制微量元素母液时，也应分别称量和分别溶解，定溶时不分先后次序，可随意加入溶量瓶中定容（表2），一般不会出现沉淀现象。倒入磨口试剂瓶中，贴好标签和做好记录后，可常温保存或放入冰箱内保有存。 表2微量元素母液(配制1L100倍母液) 成分配方浓度/(mg.L-1) 称取量/mg 配制1L培养基吸取 量/mL 碘化钾KI 0．83 83 10 硫酸锰MnSO4.H2O 22．3 2230 硼酸H3BO3 6．2 620 硫酸锌ZnSO4.7H2O 8．6 860 钼酸钠Na2MoO4.2H2O 0．25 25 硫酸铜CuSO4.5H2O 0．025 2．5 氯化钴CoCl2.6H2O 0．025 2．5 3铁盐母液 由于铁盐无机化合物不易被植物吸收利用，只有基螯合物才能被植物吸收利用，因此需要单独配成螯合物母液表3）。 配制方法：称取5.56g硫酸亚铁和7.46g乙二胺乙酸二钠，分别用450ml的去离子水溶解，分别适当加热不停搅拌，分别溶解后将硫酸亚铁溶液缓缓加入到乙二胺四乙酸二钠溶液中，将两种溶液混合在一起，最后用去离子水定溶于1000mL，倒入棕色贮液瓶中，贴好标签和做好记录后放入冰箱内保存。
植物组织培养教学设计集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
课题1 菊花的组织培养 ★课题目标 （一）知识与技能 1、熟悉植物组织培养的基本过程 2、理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化 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[来源:学|科|网] （二）过程与方法 归纳MS培养基的配制方法，并设计表格比较微生物培养基与MS培养基的配方的异同。 （三）情感、态度与价值观 通过阅读植物组织培养技术的发展史，课下查阅植物组织培养技术在生产实践中应用的资料，关注学生科学态度的教育，拓展学生视野，感受科学技术在生产实践中的重要价值。 ★课题重点 植物组织培养过程中使用的无菌技术 ★课题难点 植物组织培养过程中使用的无菌技术 ★教学方法
启发式教学 ★教学工具 多媒体课件 ★教学过程 （一）引入新课 上节课我们探讨学习了如何从土壤中分离出尿素分解菌和纤维素分解微生物及其计数方法。这节课我们来学习研究植物的组织培养技术。 （二）进行新课 1．基础知识 知识回顾：联系“植物细胞工程”，回答下列问题： 1．1具有某种生物全套遗传信息的任何一个活细胞，都具有发育成完整个体的能力，即每个生物细胞都具有全能性。但在生物体的生长发育过程中并不表现出来，这是因为在特定的时间和空间条件下，通过基因的选择性表达，构成不同组织和器官。 1．2植物组织培养技术的应用有：实现优良品种的快速繁殖；培育脱毒作物；制作人工种子；培育作物新品种以及细胞产物的工厂化生产等。 活动1：阅读“植物组织培养的基本过程”，讨论并完成以下问题： 1．3细胞分化：个体发育中细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。 〖思考1〗细胞分化是一种持久性的变化，它有什么生理意义
一、名词解释 1. 花药培养 2.继代培养 3. 体细胞杂交 4. 液体浅置培养 5. 再分化6．初代培养基；7．脱分化；8．液体培养；9．细胞全能性；10．脱毒、11.脱分化12.分化13.灭菌14.培养基15.外植体1 6.看护培养17人工种子18组织培养学19,。酶解法20花壁因子21体细胞杂交22.胞质杂交23体外受精24.液体培养基 二、填空 1．植物组织培养过程中，最常用的培养基是，培养基的pH因外植体的来源不同而异，常用和调节pH，大多数植物的pH要求调节在范围内。 2．可以通过、、、、等措施预防褐变的发生。 3．植物组织培养时，外植体可以是、、、。 4．应用微尖嫁接技术进行脱毒培养无病毒苗，主要程序为→→→→。 5．组织培养植株的再生途径有两条：一是发生，另一是发生。 6．在配制培养基时，可以在培养基中添加，利用其吸附能力，可以降低褐变的发生，但它对物质的吸附。 7．培养基的灭菌要求压力为、温度为、维持时间为。
8．组织培养中常用的生长素有吲哆乙酸（IAA），2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D），吲哆丁酸（IBA），萘乙酸（NAA），它们的作用强弱顺序为 > > > 。 9. 茎尖微繁殖过程一般包括五个阶段，即、、、、。 10．茎尖分生组织培养的目的主要是，其茎尖一般取毫米。 为了使脱毒效果更好，可以将茎尖分生组织培养与结合起来。脱毒处理的试管苗，在用于生产之前，必须进行。 11．污染的原因从病源菌上分析主要有两大类、。 12. 植物组织培养按培养对象分为_______、_________、_________、__________、__________等几种类型。 13. 在分离原生质体的酶溶液内，需要加入一定量的_______其作用是保持原生质体膜的稳定，避免破裂。 14. 1902年德国植物生理学家Haberlandt第一次提出植物_______的理论概念；1943年White提出植物细胞“_________”学说，并出版了《植物组织培养手册》，从而使植物组织培养成为一门新兴的学科。 15 用烘箱迅速干燥洗净后的玻璃器皿时温度可以设在_________℃的温度范围内，而若用它高温干燥灭菌则需在_________℃的温度下1-3小时；烘干植物材料的温度是_________℃。 16。细胞全能性是指植物的每个细胞都具有该植物的________和__________的
植物组织培养的培养基中，需要添加糖类作为碳源物质，因此糖类是影响植物组织培养成功与否的关键之一。高中生物教材中明确指出，植物组织培养的培养基中添加的糖类是蔗糖。那么为什么不添加葡萄糖呢？很多资料上解释为蔗糖较葡萄糖便宜，易被植物细胞吸收。其实并非如此。之所以以蔗糖作为碳源，主要有三个方面的原因： （1）同样作为碳源为植物细胞提供能量来源，蔗糖较葡萄糖能更好地调节培养基内的渗透压。配制相同质量分数的培养基，蔗糖形成的渗透压要明显低于葡萄糖，因此若采用葡萄糖作为碳源，易使植物细胞脱水而生长不良。同时，植物细胞吸收蔗糖的速率要明显慢于吸收葡萄糖的速率，所以蔗糖形成的渗透压可相对长期的保持稳定。 （2）植物组织培养过程中，要时刻注意防止培养基受到微生物的污染。微生物生长所需的碳源最常用的是葡萄糖，一般很少利用蔗糖。因此，采用蔗糖作为培养基的碳源，可一定程度上减少微生物的污染。 （3）诱导作用。在培养基成分中，增加生长素的浓度，导致木质部形成，增加蔗糖浓度则导致韧皮部形成。当生长素水平恒定时，2％蔗糖使分化出的全部是木质部，4％蔗糖使分化出的几乎全部是韧皮部，3％蔗糖则可以分化出两者。所以，生长素和蔗糖浓度决定愈伤组织中维管束的类型与数量。因此，在植物组培中要选用蔗糖而不选用葡萄糖。 通过细胞膜内外的液体的浓度差来调节 当细胞膜内的浓度小于细胞膜外的时候蔗糖救能进入细胞中了 植物细胞培养中最常用的培养基的碳源是蔗糖，已知葡萄糖和果糖也能使某些植物生长得很好。植物细胞可以分解蔗糖，蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖组成的，蔗糖是可以直接进入细胞的，蔗糖跨质膜从质外体进入细胞是由载体介导并需要消耗能量的质子-蔗糖共运输机制进行的，另外，植物能够利用的某些其他形式的碳源有麦芽糖、半乳糖、甘露糖和乳糖等。葡萄糖更不稳定，培养基需添加葡萄糖一般都在灭菌后再兑换。实在要添加葡萄糖那么灭菌温度一般控制在108~110左右，120度灭出来的就有一定程度的碳化了。所以用蔗糖更简单 动物细胞只能吸收葡萄糖，二糖蔗糖是无法吸收的。 以蔗糖为植物培养基碳源有两个原因: 1.抑制杂菌生长.细菌等不能直接以蔗糖为碳源,故可起抑制其生长的作用 2.蔗糖被植物细胞利用机理目还无定论.主要有以下两个学说(1)植物细胞先以次级主动运输的方式在细胞内外形成质子梯度,然后蔗糖就会利用这个梯度被吸收进细胞. (2).植物的细胞壁中含有能分解蔗糖的相关酶,蔗糖先在细胞膜外被分解为单糖,然后这些单糖再以主动运输的方式进入细胞,从而被细胞利用.
植物组织培养 作者 摘要 关键字 植物组织培养既是一种基础性研究，又是一种极具普及意义的生物技术。它具有 耗费母株材料少，繁殖速度快，繁殖率较高，用嫩茎组织培养法可以得到无病毒植株， 减轻病毒对花卉的影响，以及定向培养植物优良品种等方面的优势。植物组织培养的 基础是植物细胞的全能性理论，它从诞生到现在经历了4个时期，即理论准备和实验 开创期;研究发展时期;生产应用时期;“克隆”生物时期(肖杰，2004)。如今植 物组织培养技术已经成为农林业中极具普及意义的生物技术之一，而芍药组织培养目 前处于理论准备和实验开创期。但是对芍药进行组织培养，应用植物激素控制分化过 程及分化数量可达到繁殖目的，并节省人力物力，是芍药批量生产的最佳方法(胡映 泉，2003)。 近年来中外学者对芍药的组织培养进行了大量的研究工作，主要集中在以种子为 外植体的组织培养方面(BrukhinvB，一994;KimYS，1995年;BuchheimJAT，1994)，也利用花药(LeeB，1992)培养诱导形成单倍体植株或胚状体。众所周知，常规方法育种周期长、见效慢，极大地限制了新品种的研制与开发。 而利用植物组织培养中的花粉、花药进行单倍体育种结合温室育苗技术，可以大大缩 短育种年限，实现早期选择、提高选择效率。利用体细胞来培育新品种已成为当今育 种领域的趋势之一，对于无法结实的多倍体花卉来说，采用组织培养技术则能为其提 供一条具体的繁殖途径。对于那些产生芽变的种类来说，由于变异部位太小，难以进 行传统的扦插或嫁接繁殖，无法使这些新出现的宝贵种质保留下来;如果将发生变异 的细胞进行分离，并培养成苗则可以选育出许多新的品种，这无疑为花卉新品种的培 育提供了广阔的空间。 影响外植体污染的因素较多，除要求操作人员严格按照无菌操作程序操作外，还 与外植体的种类、取材季节、预处理方法、消毒方法、杀菌剂的使用等因素有关。在 植物组织培养中，造成污染的病原主要是霉菌、细菌和酵母菌三大类，霉菌和酵母菌 引起的污染很容易观察到，初代培养就能在外植体周围或培养基表面形成明显的菌 落，而细菌污染则存在一定的潜伏期。如果外植体培养3一5d内未表现污染症状，而 以后不断出现污染现象，表明污染主要由内生菌引起(Leifert，1990;柴向华，周俊 辉，2003)。抗生素抑菌在动物细胞培养中早己被广泛应用，在植物组织培养中尚处于开始阶 段。近年随着植物基因工程的开展，转基因过程中的除菌和抑菌越来越离不开抗菌素 所以使用抗菌素逐渐成为植物组织培养中的灭菌技术之一。在抗菌素的使用上， Falkiner(1990年)提出3个条件，即必须弄清楚要抑制菌的种类，使用的抗生素是否 对培养的植物组织有不良影响，还要确立抗生素的使用浓度、处理时间的长短。因 没有一种抗生素能对所有引起污染的微生物都有效，所以抗生素也不能完全代替灭菌 技术，最好加在培养基中，作为一种辅助防止污染的措施。 植物组织培养中外植体种类的选择以污染少、易启动为原则。带芽的外植体，如 茎尖、侧芽、带芽茎段，培养成功率高，变异率小，容易保持材料的优良特性。其中， 顶芽芽体饱满，营养丰富，侧芽较瘦弱，所以顶芽启动快，分化率高;继代培养中由 于顶端优势的作用，腋芽的生长受到抑制，生长势弱于带芽茎段。因此，用顶芽作为 外植体时，培养基中常加入细胞分裂素打破顶端优势作用，促进腋芽大量萌发，提高 繁殖系数(裘文达，1986)。据分析，外植体取材的季节以材料积累了较丰富的营养
、什么是植物组织培养? 答：植物组织培养，又称植物克隆，是指通过无菌操作分离植物体地一部分（外植体），接种到培养基上，在人工控制地条件下（包括营养、激素、温度、光照、湿度）进行培养，使其产生完整植株地过程.资料个人收集整理，勿做商业用途 、什么是"外植体"? 答：外植体泛指第一次接种所使用地植物组织、器官等一切材料.如，顶芽、茎段、叶片等.、按照外植体地不同，植物组织培养可以分成几类? 答：根据外植体地不同，植物组织培养可以分成类： ）植株培养：对完整植株材料地培养，包括扦插苗培养和种子苗培养. ）器官培养：即离体器官地培养，包括根系培养、茎段培养、叶片培养、花器培养、果实培养、种子培养. ）组织培养（各种组织、愈伤组织）：是对植物体地各部分组织进行培养，包括组织培养、薄壁组织培养、输导组织培养.资料个人收集整理，勿做商业用途 ）原生质体培养：是指用酶及物理方法除去细胞壁地原生质体地培养，包括融合培养和非融合培养. ）细胞培养（愈伤组织分离或花粉单细胞或很小地细胞团)：包括平板培养、悬浮培养、微室培养. 、植物组织培养有哪些特点? 答：植物组织培养地特点： ）培养条件可以人为控制 ）生长周期短，繁殖率高 ）管理方便，利于工厂化生产和自动化控制 、你认为植物组织培养技术在当前地农业生产上有什么价值?为什么? 答：植物组织培养技术在当前农业生产上地价值及原因： ）快速繁殖种苗 用组织培养地方法进行快速繁殖是生产上最有潜力地应用，包括花卉观赏植物、蔬菜、果树、大田作物及其他经济作物.快繁技术不受季节等条件地限制，生长周期短，而且能使不能或很难繁殖地植物进行增殖.资料个人收集整理，勿做商业用途 ）无病毒苗地培养 组织培养无病毒苗地方法已在很多作物地常规生产上得到应用，如马铃薯，甘薯，草莓，苹果，香石竹，菊花等，而且已有不少地区建立了无病毒苗地生产中心，这对于无病毒苗地培养、鉴定、繁殖、保存、利用和研究，形成了一个规范地系统程序，从而达到了保持园艺植物地优良种性和经济性状地目地.资料个人收集整理，勿做商业用途 ）在育种上地应用 植物组织培养技术为育种提供了许多手段和方法，使育种工作在新地条件下更有效地进行.主要以下几点应用：①倍性育种，缩短育种年限，杂种优势明显；②克服远缘杂交地不亲合性和不孕性（胚培养）；③保存种质.资料个人收集整理，勿做商业用途 ）人工种子 ①人工种子结构完整，体积小，便于贮藏与运输，可直接播种和机械化操作. ②不受季节和环境限制，胚状体数量多、繁殖快、利于工厂化生产. ③利于繁殖周期长、自交不亲和、珍贵稀有地一些植物，也可大量繁殖无病毒材料. ④可在人工种子中加入抗生素、菌肥、农药等成分，提高种子活力和品质. ⑤体细胞胚由无性繁殖体系产生，可以估定杂种优势. ）工厂化育苗
实验一、植物组织培养基母液配制的若干关键环节目的与要求： 熟悉MS培养基的组成，掌握贮备液的配制方法. 植物组织培养（plant tissue culture）是指植物的任何器官、组织或细胞，在人工预知的控制条件下，放在含有营养物质和植物生长调节物质等组成的培养基中，使其生长、分化形成完整植株的过程.植物组织培养具有取材少，培养材料经济；人为控制培养条件，不受自然条件影响；生长周期短，繁殖率高；管理方便，利于自动化控制等特点.因而被广泛应用于各种植物的快速繁殖之中. 为了避免每次配制培养基都要对几十种化学药品进行称量，应该将培养基中的各种成分，按原量10倍、100倍或1000倍称量，配成浓缩液，这种浓缩液叫做母液。这样，每次配制培养基时，取其总量的1/10、1/100、1/1000，加以稀释，即成培养液。现将培养液中各类物质制备母液的方法说明如下。 以MS培养基为例，其母液的配制包括大量元素、微量元素、铁盐、维生素、氨基酸、植物生长调节物质和有机附加物等种类.(见表1) 表1 MS培养基母液的配制 成分规定用量 /mg.L-1 扩大倍 数 称取量/ mg 母液定溶 体积/ml 配1LMS培 养基吸取量 /ml 大量元素 KNO3 NH4NO3 MgSO4·7H2O KH2PO4 CaCl2·2H2O 微量元数 MnSO4·4H2O ZnSO4·7H2O 1900 1650 370 170 440 22.3 8.6 20 20 20 20 20 1000 1000 38000 33000 7400 3400 8800 22300 8600 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 50 50 50 50 50 1 1