第二章植物的类群及其生活史特点
第一节植物分类基础知识
一、生物多样性是指地球上的生物及其与环境所形成的各种形式、层次和联合体的多样化，包括基因、细胞、组织、器官、居群/种群、物种、群落、生态系统、景观等。
二、分类基本单位界门纲目科属种，种是最基本的分类单位。
1、种物种的简称。是指具有一定形态结构和生理特征，能进行交配产生能育的后代、有一定地理分布区的居群/种群。是植物分类的最基本单位。
2、品种是指人们生产实践中，经过培育而形成的具有一定经济价值的变异的种。（并非植物分类单位，不存在野生植物中）
三、植物学名双名法林奈首倡使用的，用两个拉丁文单词作为一种植物的学名，第一个单词是属名、名词、其第一个字母大写，第二个单词是种名、形容词，后面加上命名人的姓名或者姓氏缩写、其第一个字母大写。
四、植物界基本类群
1、低等植物起源早、在进化系统上比较低级、植物体结构简单，没有根、茎、叶、花、果实、种子的分化，生殖结构由单细胞构成，生活史中不出现胚，植物体构成有单细胞的、细胞群体的（细胞间没有明显联系、没有胞间连丝、没有功能上的明确分工）、多细胞的（丝状体或者叶状体的），生长于水中或者潮湿的环境中。包括藻类、菌
类、地衣三大类群。
2、高等植物起源晚、在进化系统上比较高级、植物体结构复杂，一般有根、茎、叶的分化，生殖结构由多细胞构成、一般称为生殖器官，生活史中出现胚，绝大多数为陆生。包括苔藓植物、蕨类植物、种子植物三大类群。
第二节低等植物
一、藻类植物是一类含有光合色素的低等自养植物，分布广泛、主要生长于水中，但潮湿的岩石、墙壁、树干、土壤中也有分布。1、主要名词术语
（1）孢子和配子孢子是一种特化的进行无性生殖的生殖细胞；配子是一种特化的进行有性生殖的生殖细胞。
（2）孢子囊和配子囊产生孢子的母细胞或器官称为孢子囊；产生配子的母细胞或器官称为配子囊。
（3）孢子体和配子体在植物无性世代中产生孢子且具有二倍体染色体的植物体称为孢子体；在植物有性世代中产生配子且具有单倍体染色体的植物体称为配子体。
（4）植物生活史植物个体在一生中所经历的生长发育全过程。（5）世代交替和核相交替在植物生活史中，无性世代和有性世代互相交替的现象称为世代交替，其中二倍体核相和单倍体核相交替则称为核相交替。
（6）无性世代和有性世代在植物生活史中，由合子发育成长为孢
子体，到孢子体产生孢子母细胞为止的时期称为无性世代，又称为孢子体世代，属于二倍体染色体时期；在植物生活史中，由孢子发育成长为配子体，到配子体产生两性配子为止的时期称为有性世代，又称为配子体世代，属于单倍体染色体时期。
（7）营养繁殖、无性生殖、有性生殖以植物体的片段发育成为新个体的繁殖方式称为营养繁殖；由孢子发育成为新个体的繁殖方式称为无性生殖；由两个配子彼此融合形成合子，再由合子发育为新个体的繁殖方式称为有性生殖。
（8）赤潮和水华海水受到污染、水体富营养化，在一定条件下浮游生物大量繁殖，引起海水颜色变化的现象称为赤潮；淡水受到污染，在一定条件下某些藻类大量繁殖，在水面漂浮一层有异味和颜色的浮沫的现象称为水华。
2、各藻类植物门（主要介绍4个）
（1）蓝藻植物门
①主要特征起源最古老、进化程度最简单，一般分布于温暖、有机物丰富的淡水中。植物体是单细胞的、群体的、丝状体的。细胞一般没有细胞核和叶绿体的分化，属于原核生物，原生质体分为中央质和周质两部分，主要含有叶绿色a和藻蓝素，植物体一般呈现蓝绿色。有营养繁殖和无性生殖，没有发现有性生殖过程。
②代表植物地木耳、螺旋藻。
（2）绿藻植物门
①主要特征在植物界系统发育中居于主导地位，和高等植物具有
许多相似之处（具有载色体，而且与叶绿体结构相似，主要色素也相同，光合产物是淀粉，有鞭毛类型是尾鞭型），因此，多数学者认为其是高等植物的祖先，主要分布于淡水中、少数分布于海水中。植物体形态多样，有单细胞的、细胞群体的、丝状体的、叶状体的等。细胞具有细胞壁，主要色素为叶绿色以及一些叶黄色，运动细胞具有2或4条鞭毛。三种繁殖方式均有。
②代表植物水绵、衣藻、盘藻、松藻、石莼等。
（3）褐藻植物门
①主要特征是一群古老的植物，绝大部分生活在海水中，植物体一般为多细胞的，可分为3类：分枝丝状体的；由分枝丝状体结合形成假薄壁组织的；比较高级的类型具有组织分化。细胞具有细胞壁，载色体含叶绿色a和c，β胡萝卜色素以及墨角藻素等叶黄素，使植物体呈现褐色。精子和游动细胞有两条不等长的鞭毛，1条为茸鞭型（向前伸出）、1条为尾鞭型（向后伸出）。三种繁殖方式均有。
②代表植物海带、萱藻等。
（4）红藻植物门
①是一群古老的植物，绝大多数生活在海水中。植物体多数是多细胞的，少数是单细胞的。多数植物体中有简单的丝状体、也有形成假薄壁组织的叶状体或者枝状体的。有细胞壁，叶绿色a、b、β胡萝卜色素以及几种叶黄素，还有不溶于水的藻红素，植物体呈现红色，孢子没有鞭毛。三种繁殖方式均有。
②代表植物紫菜、海人草、石花菜等。
二、菌类植物是一群不含光合色素的低等异养植物，它们在结构上并不一致。包括细菌门、黏菌门、真菌门。
1、细菌门
（1）一般特征单细胞植物，没有细胞核，属于原核生物。分布广泛——水、土壤、大气、生物体内外均有分布。主要有3种形态，球菌、杆菌、螺旋菌。采用简单的分裂繁殖（营养繁殖）。
（2）代表植物硫细菌、铁细菌、放线菌等。
2、黏菌门
（1）一般特征介于动物和植物之间的一类生物，其生活史中，一段是动物性的、一段是植物性的。营养体是一团裸露的原生质体、不含叶绿素，但能吞食固体食物、似动物；生殖时，能产生具有纤维素细胞壁的孢子，似植物。一般生长在潮湿的环境中。
（2）代表植物发网菌、黏菌等。
3、真菌门
（1）一般特征分布极其广泛，水、土壤、大气、生物体内外均有分布，植物体形态多样，仅少数原始种类（酵母菌等）是单细胞的，大多数为分枝或不分枝的丝状体。有细胞壁、没有叶绿素，三种繁殖方式均有。以无性繁殖最为发达。
（2）主要名词术语
①菌丝和菌丝体组成真菌丝状体的每一条丝称为菌丝，许多菌丝组成的营养体称为菌丝体。
②子实体真菌中的高级种类能产生有性孢子的组织体结构，由能
育菌丝和营养菌丝组成，其质地、大小、形状、颜色因种而异。
③代表种类蘑菇、黑根霉/面包霉等。
三、地衣植物仅地衣植物门。
1、一般特征是藻类和真菌共生的植物。藻类进行光合作用、制造有机养料供给真菌，真菌吸收水分、无机盐供给藻类。适应能力广、分布广泛。包括壳状地衣、叶状地衣、枝状地衣三种形态。主要繁殖方式为营养繁殖、有性生殖由真菌独立进行。
2、代表植物石蕊、松萝等。
第三节高等植物
一、苔藓植物——苔藓植物门
1、一般特征一般生长于阴湿的地方，是植物从水生到陆生过渡形式的代表。其中低级种类植物体/配子体为扁平的叶状体，没有根茎叶的分化；高级种类植物体/配子体有拟茎叶的分化，由假根担负吸收水分、无机盐以及固着功能，没有维管组织。生活史中出现颈卵器、胚，配子体占优势，孢子体寄生在配子体上。
2、主要名词术语
（1）中轴和中肋在苔藓植物体上，由位于拟茎中央的厚璧细胞群构成、主要担负机械支持作用的结构；位于拟叶中部、由一群厚璧细胞组成的狭长的结构称为中肋。
（2）精子器和颈卵器苔藓、蕨类植物的雄性生殖器官称为精子器，外璧由1层不孕细胞构成，内部具有多数精子细胞；苔藓、蕨类植物
以及绝大多数裸子植物的雌性生殖器官称为颈卵器，外形似瓶状，上部细狭、称为颈部，下部膨大、称为腹部，腹部具有1枚大型卵细胞。
3、代表植物
（1）地钱苔藓植物中低级种类苔类植物的代表种类，生长于阴湿地方。
配子体为叉状分支的扁平叶状体，生长点位于分叉凹陷处，有背腹之分，没有拟茎叶的分化，背部具有气孔，腹部具有多细胞的鳞片和单细胞的假根。孢子体构造简单，分为基足、蒴柄、孢蒴3部分，孢蒴无蒴齿、具有弹丝。
繁殖方式主要是营养繁殖，具有两种方式：一是在配子体背面产生胞芽杯，内有胞芽，胞芽成熟后落入土壤可以直接发育为新的配子体，是主要的繁殖方式；另一种是配子体在生活史后期逐渐死亡是，分叉的先端可以形成两个新的配子体。
也可行有性繁殖，是雌雄异株植物，雄配子体上产生精子器、雌配子体上产生颈卵器。精子具有两条鞭毛，可以在水中游动在颈卵器中与卵细胞融合为合子，合子发育为胚，再由胚发育为孢子体具体生活史过程如下：（见下页图表）
（2）葫芦藓苔藓植物中高级种类藓类植物的代表种类，一般生长于阴湿的泥地、林下或树干上。
配子体无背腹之分，而有拟茎叶的分化，具有单列细胞构成的假根，叶具有中肋、茎具有中轴、辐射对称。孢子体也分为基足、蒴柄、孢蒴3部分，但稍为复杂，其中孢蒴可明显分为蒴盖、蒴壶、蒴台三
部分，蒴盖与蒴壶交接处具有环带和蒴齿，蒴齿分为内外两轮、共32枚、能进行伸缩运动，把成熟的孢子弹出孢蒴外。
生活史与地钱类似，但为雌雄同株植物，两性生殖器官分别生于不同的配子枝上，一般雄枝先形成、顶端叶形较大、似一朵小花，称为雄器苞，含有多数精子器；雌枝后形成、顶部似被子植物的顶芽、具有多个颈卵器。
二、蕨类植物——蕨类植物门
1、一般特征孢子体明显占优势，具有根茎叶分化，分化出了维管组织，无性生殖产生孢子，是最进化的孢子植物。有性生殖器官为精子器和颈卵器，配子体能独立生活，但时间极短。维管束没有形成层，属于有限维管束，木质部主要成分是管胞，韧皮部主要成分是筛胞。
2、主要名词术语
（1）小型叶和大型叶蕨类植物中，没有叶隙和叶柄，仅具有一条不分支叶脉的叶称为小型叶；有叶柄，叶隙有或者没有，叶脉具有分支的叶称为大型叶。
（2）孢子叶和营养叶蕨类植物中，能产生孢子囊和孢子进行无性生殖的叶称为孢子叶，也称为能育叶；不能产生孢子囊和孢子、但能进行光合作用的叶称为营养叶，也称为不育叶。
（3）同型叶和异型叶蕨类植物中，同一植物体上的叶在形态、结构、功能上相同，既可进行光合作用也可以产生孢子囊和孢子进行无性生殖的叶称为同型叶；具有形态、结构和功能上不相同，能明显区分为孢子叶和营养叶的则称为异型叶，也称为二型叶或者叶二型。3、代表植物蕨，多年生草本的真蕨类植物，陆生，多生于林下、山野、溪旁。通常所见到的是它的孢子体，高可达1米以上，根状茎向上生长出许多大型2-3回羽状复叶，幼时拳卷状，成长中渐次展开。叶的背面具有孢子囊群、圆肾形。配子体为叶状，腹面有假根、假根丛中有众多的精子器，颈卵器生于顶端凹陷处。其生活史如下：
三、种子植物包括裸子植物门和被子植物门。
（一）裸子植物门
1、一般特征（1）孢子体发达，一般为常绿、多年生木本植物，维管系统中具有形成层、能进行次生生长。木质部以管胞为主、韧皮部以筛胞为主。（2）胚珠和种子裸露，胚珠外没有心皮包被、种子外没有果实包被。（3）具有颈卵器，配子体退化、不能独立生活，必须寄生于孢子体上，胚囊形成时、近珠孔端产生颈卵器、埋藏于胚囊中，构造简单、仅2-4个颈璧细胞外露，内含1个卵细胞和1个腹沟细胞，无颈沟细胞。（4）传粉时，花粉直达胚珠，形成花粉管，受精作用不受水的限制。（5）具有多胚现象，一是简单多胚现象：由1个雌配子体上的几个颈卵器的卵细胞分别受精，各自发育为1个胚，因此而形成多胚；另一种是裂生多胚现象：由1个受精卵，在发育过程中原胚细胞分裂形成几个胚的现象。（6）孢子叶聚生成球花。
2、主要名词术语
（1）种鳞松柏纲植物中，传粉受精后，由大孢子叶（珠鳞）发育形成的硬质器官。
（2）球果松柏纲植物中，由大孢子叶球发育形成的球状结构，由多数种鳞、苞鳞、种子组成。
（3）孑遗植物曾经繁盛于某一地质时期，现代则衰退，仅有少数个体生存于个别地区、并有灭绝危险的植物称为孑遗植物。孑遗植物常有大量化石存在，一般把现存的孑遗植物称为活化石。
（4）叶簇生叶序的一种，两枚或两枚以上的叶着生于极度缩短的短枝上。
3、代表植物松属植物（Pinus）日长所见的高达松树是松属植物的孢子体，枝系和根系发达，具有强烈的次生生长。枝有长短之分，长枝上生有螺旋状排列的鳞片叶，在鳞片叶的腋部生一短枝、短枝极短小、顶端生有成束的2-5条针形叶，针形叶一般在第二年以后才随短枝逐渐脱落。雌雄同株。雄球花生于当年新枝的基部；雌球花着生于当年新枝的顶端，第二年晚春时期，球果方能形成，胚乳为单倍体的。生活史如下：
（二）被子植物门
一般特征（1）具有真正的花。（2）具有雌蕊，由心皮构成，包括子房、花柱、柱头三部分。（3）具有双受精过程。（4）孢子体高度发达，其维管系统更加完善。（5）配子体进一步退化，雄配子体仅为2或3细胞花粉粒，雌配子体中没有颈卵器。
关于被子植物具体形态结构特征急代表植物参见第三章。
《植物生物技术》课程教学大纲 一、课程基本情况 课程名称（中文）：植物生物技术 课程名称（英文）：Plant Biotechnology 课程代码： 学分：2 总学时：40 理论学时：32 实验学时；8 课程性质：学科专业课 适用专业：园艺 适用对象：本科 先修课程：植物学、植物生理学、生物化学、花卉学 考核方式：考查、闭卷平时成绩30% ，期终考试70% 教学环境：课堂、多媒体，实验室 开课学院：生态技术与工程学院 二、课程简介（任务与目的）（300字左右） 通过本课程的学习，要求学生掌握植物组织培养植物基因工程的基础知识、基本理论和基本技术。重点是植物的快速繁殖技术和组培苗工厂化生产技术。 三、课程内容及教学要求1 （一）植物组织培养 1、植物组织培养的基本条件和一般技术 2、植物离体快繁技术 3、植物组织培养苗的工厂化生产技术 4、园林观赏植物的组织培养技术 要求掌握植物组织培养的实验室设置及基本操作；重点是植物的快速繁殖技术和组培苗工厂化生产技术。 （二）植物细胞工程 1、原生质体培养 2、原生质体融合 3、胚性愈伤组织的获得及植株分化 掌握体细胞杂交的原理及基本操作 1主要描述课程体系结构、知识点、重点难点及学生应掌握的程度等。
（三）植物基因工程 1、植物基因的克隆 2、植物表达载体的构建 3、植物基因转移技术 4、转基因植物的检测 5、转基因植物的遗传 6、转基因植物的安全性评价 掌握基因工程的基本原理及基本操作 四、教学课时安排 五、课内实验 六、教材与参考资料 《植物生物技术》张献龙、唐克轩主编，科学出版社，2004 《植物生物技术》许智宏主编，上海科学出版社， 1997 《植物组织培养教程》李浚明编译，中国农业大学出版社，2002. 《植物细胞组织培养》刘庆昌等主编，中国农业大学出版社，2003 . 《观赏植物组织培养技术》谭文澄等主编，中国林业出版，1991.
福建农林大学 研究生课程论文 授课时间2014 -2015学年度第一学期 学号：1141775006 研究生姓名：宋君 课程名称：园林现代科技发展专题 论文题目：生物技术在园林植物上的应用考试时间：2015年1月16日 考生成绩： 授课或主考教师：黄启堂教授
目录 摘要: (1) 关键词： (1) 1.在植物抗性上的应用 (1) 1.1.抗性育种 (1) 1.2.抗性鉴定 (2) 2. 在在育种上的应用 (2) 2.1.单倍体育种 (2) 2.2.多倍体育种 (2) 2.3.原生质体融合 (2) 2.4.植物组织培养育种 (2) 3.种质资源的保存 (2) 4.分子标记技术 (3) 5.品种改良 (3) 6.在生产上的应用 (3) 6.1.大量繁殖 (3) 6.2.快速繁殖 (3) 6.3.生产脱毒苗 (4) 7.总结 (4) 参考文献 (4)
生物技术在园林植物上的应用 摘要:园林植物是园林景观中必不可少的元素，随着园林事业的不断发展，有关园林植物 的研究与管理等各项工作也越来越得到重视，生物技术的发展又为园林植物的生产、繁殖、创新等提供了新的途径。现代生物技术正日益应用于园林植物生产的各个领域，并取得了重大成果，为创造更美更佳的园林植物提供了可能。本文从对优质、高产、抗性和稳定的园林植物优良种的需求，分析了现代园林植物在繁殖、育种、生产、种质资源保护等方面的工作中所应用到的生物技术。提出了以细胞工程和基因工程为主体的生物技术、常规育种和园林植物种质资源保存等方面的工作，是新世纪园林植物育种技术需求的重点内容。对细胞工程和基因工程在林木遗传育种中的应用进行了概述。 关键词：生物技术园林植物育种繁殖品种改良生产 植物种植是营造园林景观的基本五元素之一，其在造园中主要起到划分空间，引导视线的作用。随着时代的变迁和科学技术的发展，人们的物质生活水平有了很大的提高，对园林景观的精神需求也越来越大，对园林植物的要求也有所提高。为了满足人们在园林植物方面日益增长的各种需求，在园林植物上使用各种先进的生物技术成为一种普遍的手段。生物技术是指利用生物体系，应用先进的生物学和工程学技术，通过加工或不加工底物原料，为人类提供所需各种产品或达到某种目的的一门新型跨学科技术，已在许多领域得到了广泛的应用，包括基因工程、细胞工程和组织培养等等。在植物上运用生物育种技术可大幅度提高植物的生产量，提高植物各种抗性，克服植物生理、生长环境的各种局限性，创造出更具观赏价值或经济价值的新品种、新类型。所以生物技术在园林植物上有着广阔的应用前景。以下就简单介绍生物技术在园林植物上的具体应用。 1.在植物抗性上的应用 植物抗性是指植物的抗病、抗虫、抗寒、抗旱和抗盐等性能。所运用到的生物技术主要以细胞工程和基因工程为主[1]。 1.1.抗性育种 抗病育种一直是植物新品种选育的一个重要方面，是指通过人工接种或者自然感染等方式使植物感病，再从感病群体中选择出抗性较强的植株进行扩大繁殖从而获得高抗性的品系，其是植物抗性育种的一种传统方法。该方法选择效率很高但是进展速度缓慢，因此科学家们尝试运用各种方法对其加以改进。比利时科学家Leus Leen[2]等将病原体自身的选育和植株个体的选育相结合，以玫瑰灰霉病作为研究对象，期望获得高抗灰霉病的玫瑰品种。以此他做了大量的工作来进行病原体的筛选，如毒株分离培养、交叉感染等，并将其中毒性较强的类型，也是抗性育种中最有利用价值的类型确认并分离出来，通过对叶片进行接种，对玫瑰的抗性进行检验，从何获得抗性更强的玫瑰新品种。 基因工程技术可以获得新的抗病虫害品种，现已证明其在芸薹属等作物抗TuMV基因育种中取得了成功。抗TuMV基因工程技术包括TuMV自身基因的介导和外源基因的导入。外壳蛋白(CP)基因策略是最早获得成功的[3]，也是目前最为广泛的一种转基因策略。中国的卢爱兰教授曾应用农杆菌介导的转化技术，将TuMV CP 基因导入甘蓝型油菜，获得抗TuMV转基因油菜。而朱常香等和邢德峰[4]则分别将TuMV CP 基因导入大白菜，获得了稳定遗传的转基因抗病毒大白菜。为了得到对芜菁花叶病毒和黄瓜花叶病毒双抗的甘蓝资源[5]，罗静
第一章绪论 1.什么是生物技术（biotechnology）？P1 答：生物技术（biotechnology）是以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，利用生物（或生物组织、细胞、器官、染色体、基因、核酸片段等）的特性和功能，设计、构建具有预期性能的新物质或新品系，加工生产产品或提供服务的综合性技术。 生物技术包括传统生物技术与现代生物技术。传统生物技术是指通过微生物的初级发酵来生产产品，如酱油、醋、酒、面包、奶酪、酸奶等食品的制作技术。现代生物技术是指以现代生物学理论为基础，以基因工程为核心的一系列技术的总称。 生物技术已广泛应用于农林牧渔、医药食品、轻工业、化学工业和能源等领域，与人民生活息息相关。 2. 什么是园艺植物生物技术（biotechnology in horticultural plants）？P1 答：园艺植物生物技术（biotechnology in horticultural plants）以园艺植物为材料，利用生物技术，创造或改良种质或生物制品的一门技术,它是园艺学和生物技术的交叉技术学科，是在植物组织培养、植物细胞工程、植物染色体工程、植物基因工程、植物分子标记和生物信息学等现代生物技术手段基础上产生和发展起来的。这些先进的现代生物技术在园艺科学上的应用构成了园艺植物生物技术的主要内容。 3.园艺植物生物技术的主要内容有哪些？P1——5 答：①园艺植物组织培养（也称园艺植物离体培养）指无菌和人工控制的环境条件下，利用人工培育基，对园艺植物的胚胎（成熟和未成熟的胚、胚乳、胚珠、子房等）、器官、（根、茎、叶、花、果实、种子等）、组织（分生组织、形成层、韧皮部、表皮、表层、薄壁组织、髓部等）、细胞（体细胞、生殖细胞等）、原生质体等进行离体培养，使其再生发育成完整植株的过程。植物细胞全能性是植物组织培养的理论基础。 ②园艺植物细胞工程指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程手段，以植物细胞为基本单位，在离体条件下进行培养、增殖，或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到改良品种和创造新品种，加速植物繁殖或获得某种有用物质的过程。 ③园艺植物染色体工程 培养获得单倍体，通过染色体加倍，迅速获得纯系；诱导多倍体，通过选育直接获得多倍体品种；通过染色体交换、附加或易位，获得染色体代换系、附加系或易位系。 ④园艺植物基因工程是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因（或DNA 分子），按预先设计的蓝图，在体外构建杂交DNA 分子，然后导入园艺植物细胞，以改良园艺植物原有的遗传特性，获得新种质或新品种。 ⑤园艺植物分子标记 广义分子标记是指可遗传的并可检测的DNA 序列或蛋白质。狭义的分子标记是指能反映园艺植物个体或种群间基因组中某种差异特征的DNA片段。 4.你认为园艺植物生物技术发展趋势有哪些？P11——13 答：①产业化步伐加快，②由转移抗性性状向优质、高产等多种优良性状发展，③常规育种与生物技术紧密结合的实用化进程加速（分子标记技术、胚挽救技术和细胞融合技术、单倍体培养技术、体细胞无性系变异与筛选技术），④基因表达与功能研究更加深入 植物组织培养部分（第2—6 章） 一．主要名词概念 1.植物细胞全能性：植物体的每一个细胞都含有一套完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜能。 2.脱分化：离体培养下，已经分化的细胞，组织或器官茎细胞分裂或不分裂，失去原有的结构和功能而恢复分生状态，形成无组织结构的细胞团或愈伤组织。 3.再分化:脱分化的细胞或细胞团在适宜条件下可重新分化，形成另一种或几种细胞，组织，器官，甚至完 整的植株。 4.器官发生途径:培养条件下的组织或细胞团分化形成不定根，不定芽等器官的过程。 5 体细胞胚胎发生途径: 外植体中体细胞诱发并形成胚胎的过程。 6.外植体:用于培养的园艺植物的细胞，组织，器官，胚胎，原生质体通常称为外植体。 7.褐化现象:植物体内酚类物质在外植体被切割后氧化形成醌类物质，使培养基变褐。 8.看护培养:在培养皿中先加入一定体积的固体培养基，在其上放一块几毫米大小的愈伤组织，再在其上放一张
第一讲园林植物分类学基础知识 唐岱（教授） 西南林业大学园林学院kmtd@https://www.doczj.com/doc/c216086958.html, 绪论 ?植物识别方法： 1、植物学知识（植物形态学；植物分类学） 2、实践经验（看、摸、嗅、尝、比）。 ?需掌握的植物学知识——植物外部形态学知识。 ?主要参考书： ?1、植物学（形态学部分）； ?2、园林植物分类学；植物分类学；园林树木学（分类学部分） 一、植物的种和品种 1.种的概念与特征 种是植物分类学上的基本单位，是具有相同的形态学，生理学特征和一定自然分布区的植物群（种群）。 同种个体间有相同的遗传性状，都能彼此传粉交配产生后代。不同的种个体则一般不能传粉交配产生种子，即杂交产生后代（在植物中人工和自然杂交，特别人工杂交常有发生）。 2.品种 品种(Cultivar，缩写成cv．)是栽培植物的基本分类单位。 （1）品种概念 品种是人工为一专门目的而选择，具有一致而稳定的明显区别特征，而且采取适当的方式繁殖后，这些区别特征仍能保持下来的一个栽培植物分类单位。园艺栽培的往往是品种而不是种。 （2）品种的一般属性 品种不存在于野生植物中，是人们通过人工育种方法所获得的栽培植物的性状一致的经济植物类型。作为生产资料，凡栽培越久，分布越广，经济价值越高的植物，品种就越多。例如现代月季、菊花理论上有上万个品种。 二、园林植物分类方法 1.分类的必要性与基本方法 (1)必要性： ?从研究和认识、生产和消费的角度，都需要对纷繁复杂的园林、园艺植物进行归纳分类。研究、识别、繁育、应用植物的基础。 ?统一概念，避免植物同物异名、同名异物的混乱。 ?便于国际交流和行业内交流 (2)植物分类基本方法：总体上，植物分类方法有两个基本体系。一是植物学分类法，二是实用分类法。 2、植物学分类法 (1)植物分类法与植物分类系统概念与特征 植物学分类法：又称自然分类法，是根据植物之间的亲缘关系进行分类的方法。 植物分类系统：按界、门、纲、目、科、属、种分类等级单位组成的植物分类系统。（2）分类的方法 植物分类学家以种作为分类基本单位和分类的起点，根据相似程度大小和亲缘关系远近。集合相近的“种”于一属。将特征类似的“属”集合为一“科”。将类似的“科”集合为一“目”。类似的 1
第一章绪论 复习与思考 1. 现代生物技术的概念及其涵盖的内容。 2. 植物生物技术主要包括哪几个研究领域。 3. 植物生物技术的发展历程。 第二章植物组织培养的原理与技术基础 复习与思考 1. 植物组织培养实验室一般包括哪些功能区，各自主要用途如何？ 2. 植物组织培养实验室需要哪些主要仪器设备？ 3. 培养基的营养成分包含哪几大类？大量元素和微量元素是如何划分的？ 4. 为什么要配制培养基的母液？ 5. 配制激素母液时应注意那些事项？ 6. 植物培养基的配制流程如何。 7.如何选择外植体？ 8. 外植体的消毒和无菌操作的常规操作方法。 第三章植物离体培养的形态建成 复习与思考 1. 如何理解植物细胞的全能性。 2. 愈伤组织的诱导可分为哪几个过程？培养实验室需要哪些主要仪器设备？ 3. 离体培养再生植株有哪些途径？ 4. 如何选择和调控愈伤组织诱导、芽诱导和根诱导的植物激素组合？ 5. 人工种子的基本结构。 第四章植物离体快速繁殖与脱毒苗培养 复习与思考 1. 植物离体快繁的概念、特点及主要程序。 2. 植物离体快繁中芽增殖的途径有哪些？ 3. 植物离体繁殖的形态发生途径。
4. 外植体褐变的主要原因与防止措施。 5. 植物脱病毒有哪些途径？ 6. 茎尖脱毒培养的原理与基本流程。 7. 脱毒效果的鉴定方法有哪些？ 第五章花药和花粉培养 复习与思考 1. 花药培养的一般程序。 2. 分离花粉的方法有哪些？ 3. 花粉植株的诱导发生途径。 4. 花粉培养的方法有哪些？ 5. 比较花药培养和花粉培养的异同。 6. 如何进行多倍体植株的加倍？ 第六章植物细胞培养技术及其应用 复习与思考 1. 植物单细胞的分离方法和培养方法有哪些？ 2. 如何建立植物细胞悬浮培养体系？ 3. 植物细胞悬浮培养的方法有哪些？ 4. 如何调控植物细胞的同步化？ 5. 什么是次生代谢物质，试列举一些主要类别。 6. 植物细胞大规模培养生产次生代谢物质的优点与存在问题。 第七章植物原生质体培养和体细胞杂交 复习与思考 1. 植物原生质体的分离和纯化方法有哪些？ 2. 植物原生质体的培养方法有哪些？ 3. 原生质体培养再生植株的途径。 4. 什么是体细胞杂交，有何意义。 5. 诱导原生质体融合的方法有哪些？ 6. 简述PEG法和电诱导融合法的技术过程。 7. 杂种细胞的筛选和鉴定方法。 8. 融合原生质体再生植株的技术流程。
植物学基础作业1 绪论第一章第二章 一、名词解释 1.维管植物P6 蕨类植物和种子植物的体有维管组织的分化，统称为维管植物。 2.自然分类法P7 根据植物亲缘关系的亲疏程度对植物进行分类的方法 3.双名法P10 瑞典分类学大师林奈创立的植物命名法：属名+种名+命名人姓氏4.孢子体 在植物无性世代中产生孢子的具二倍染色体的植物，称为孢子体。 5.配子体 在植物有性世代中产生配子的具单倍染色体数的植物体。 6.世代交替 植物生活史中，无性世代和有性世代有规律的相互交替。 7.生活史 生物个体在一生中所经历的生发育全过程。 8.种脐P35 种子从母体脱离时留下的痕迹
9.种子休眠P38 种子在适宜环境条件下却不能萌发的现象 10.缠绕茎 柔软不能直立，以茎本身缠绕在他物上而上升生长的茎类型 11.攀援茎 柔软不能直立，以特有结构攀援他物上升生长的茎类型，包括卷须攀援茎、气生根攀援茎、叶柄攀援茎、钩刺攀援茎、吸盘攀援茎等。 12.复叶P52 一个也冰上长有两个以上叶片的叶称为复叶。 13.叶鞘P49 叶基部扩大包围茎秆的部分。 14.分蘖P47 禾本科植物的一种分枝方式：禾本科植物生长初期，茎的节短且密集于基部，每节生一叶，每个叶腋有一芽；当长到4-5片叶时，有些腋芽开始活动形成分枝，同时在分蘖节处向下形成不定根，这种分枝方式称为分蘖。 15.二强雄蕊P57 雄蕊4枚，二长二短。 16.四强雄蕊 雄蕊6枚，四长二短。 17.单体雄蕊 雄蕊群所有雄蕊的花丝结合成一体，花药离生。
18.二体雄蕊 雄蕊群的花丝结合成两组 19.多体雄蕊 雄蕊群的花丝结合成四组以上的统称为多体雄蕊 20.聚药雄蕊 花丝分离，花药连合生长 21.单雌蕊P58 一朵花中的雌蕊只由一个心皮构成，成为单雌蕊。 22.合生心皮雌蕊（复雌蕊） 各个心皮互相连合，组成一个雌蕊边缘胎座 23.边缘胎座 1心皮1室子房，胚珠着生于子房的腹缝线上 24.侧膜胎座P60 2心皮以上合生子房，胚珠沿腹缝线着生 25.中轴胎座 多心皮多室子房，腹缝线在中央连合成中轴，胚珠着生于中轴上 26.下位子房 整个子房埋于杯状的花托中，并与花托愈合，花的其他部分着生于子房以上花托的边缘上。 27.无限花序P61 花序上的小花由基部向上或由边缘向中心开放的花序
绪论 一、植物生物技术的概念 广义植物生物技术：提高和改良植物产量和品质的所有技术。它主要包括植物组织培养（植物细胞工程）、植物基因工程和分子标记及其辅助育种三大部分。 狭义的植物生物技术：利用植物器官、组织、细胞以及分子水平上的操作，促进植物繁殖、有用物质生产和品种遗传改良的技术。 3、基因工程改良的目标 投入特征 主要是指帮助植物降低成本、提高产量或减少使用防治病虫害以及杂草的各种费用。 研究内容：抗各种虫害的危害；抗各种除草剂；抗病毒、细菌、真菌等各种病害； 忍耐高温、低温、涝害以及高盐胁迫等各种环境胁迫。 产出特征主要是指帮助植物提高品质和增加产量。 附加特征 五、细胞工程的应用 细胞工程的应用（1）——快速繁殖 细胞工程的应用(2) ——脱毒苗的生产 细胞工程的应用（3）——胚培养 细胞工程的应用（4）——单倍体和多倍体的培养 细胞工程在育种上的应用（5）——原生质体培养与体细胞杂交 细胞工程的应用（6）——种质资源的离体保存 细胞工程的应用（7）——次生代谢物的生产 细胞工程的应用（8）——人工种子的生产 第一章植物组织培养实验室的建设和离体操作技术 一．植物组织培养的概述 （一）植物组织培养的几个基本概念 植物组织培养（Plant tissue culture）
通过无菌操作，把植物体的器官、组织、细胞甚至原生质体，接种于人工配制的培养基上，在人工控制的环境条件下进行培养，使之生长、繁殖或长出完整植株的技术和方法。用来培养的材料即外植体通常是离体的，所以又叫植物离体培养(plant in vitro culture)。 外植体 ( Explant ) 从活体上切取下来用于培养的那部分组织、器官或细胞。 植物细胞全能性(totipotency)：一个生活细胞具有的产生完整生物个体的潜在能力称之为细胞的全能性（植物组织培养的理论基础） 脱分化(dedifferentiation) ：一个成熟细胞转变为分生状态的过程。 去分化(redifferentiation) ：离体培养的植物组织和细胞形成的处于脱分化状态的细胞（愈伤组织），再度分化成另一种或几种类型的细胞、组织、器官，甚至最终再生成完整植株的过程。 （二）植物组织培养的分类 培养方式 1 . 根据培养方式 固体培养（Solid culture ） 液体培养（Liquid culture ） 液体培养又有液体悬浮培养与静置培养之分。 固液培养（Solid- liquid culture ） 看护培养（ Nurse culture ） 饲喂层培养 (Feeder layer culture) 微室培养 (Microchamber culture) 最常用的是固体培养和液体培养，它们相比，各自的优缺点表现为： 固体培养 优点：通气性较好，若有污染，只污染局部 缺点：使培养材料与培养基接触不充分，有毒物质易积累。 液体培养
生物技术在农业方面的应用 一、生物技术概念介绍 生物技术又称为生物工程，或称为生物工程技术，是指利用生物的特定功能，通过现代工程技术的设计方法和手段来生产人类需要的各种物质，或直接应用于工业、农业、医药卫生等领域改造生物，赋予生物以新的功能和培育出生物新品种等的工艺性综合技术体系。生物技术包括传统生物技术和现代生物技术两部分，现代生物技术是在传统生物技术的基础上发展起来的，但与传统生物技术又有着质的差别。 二、现代生物技术的发展 现代生物技术的发展是以２０世纪７０年代ＤＮＡ重组技术的建立为标志。１９５３年提出了ＤＮＡ的双螺旋结构模型，阐明了ＤＮＡ的半保留复制模式，从而开辟了分子生物学研究的新纪元。１９６１年破译了遗传密码，揭开了ＤＮＡ编码的遗传信息是如何传递蛋白质这秘密。１９７２年实现了ＤＮＡ体外重组技术，标志着生物技术的核心技术———基因工程技术的开始，它向人们提供了一种全新的技术手段，使人们可以按照意愿在试管内切割ＤＮＡ，分离基因并进行重组后导入其它生物或细胞，以改造农作物或畜牧品种；也可以导入细菌，由细菌产生大量有用的蛋白质或作为药物；也可以直接导入人体进行基因治疗。显然，这是一项技术上的革命。以基因工程为核心，带动了现代发酵工程、现代酶工程、现代细胞工程以及现代蛋白质工程的发展，形成了具有划时代的意义和战略价值的现代生物技术。 农业生物技术是指运用基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程以及分子育种等生物技术‘改良动植物及微生物品种生产性状、培育动植物及微生物新品种、生产生物农药、兽药与疫苗的新技术。应用生物技术可以培育出优质、高产、抗病虫、抗逆的农作物以及畜禽、鱼类等新品种；可以进行再生能源的利用解决能源短缺问题；可以扩大食饲料、药品等来源，满足人类日益增长的需要；可以进行无废物的良性循环，减少环境污染，充分利用各种资源等。 三、生物技术在农业中的应用 1.植物生物技术 植物生物技术是一门研究植物遗传规律、探索植物生长发育机理，应用现代生物技术改良遗传性状、培育新品种、创造新种质的学科。 （1）植物育种和繁殖 随着生物技术的发展，人们已经可以把一个品种、品系的理想遗传性状转入另一品种、品系，以提高植物的价值、产量和质量。在番茄中导入编码ＥＦＥ酶的反义基因，使得ＥＦＥ酶活性降至正常的５％以下，成功限制了乙烯的生成，果实生理成熟后长期保持坚硬，仓贮一个月以上不会软化、不会腐烂，很大程度上提高了番茄的耐贮藏性能和经济效益。将大
植物生物学重点知识点 植物生物学定义：是一门综合性的植物基础学科，包括各植物分支学科的基本知识、基本内容、基本理论、基本方法。 植物学：研究植物和植物界的生活和发展规律的学科，包括植物的形态结构和发育规律、生长发育的基本特性、类群的进化和分类，以及植物生长、分布与环境的相互关系等内容。 特化：细胞壁生长分化过程中，由于生理上的分工，原生质体合成一些特殊物质渗透到细胞壁内，以改变细胞壁的性质而适应一定功能的现象称为细胞壁的特化。 木化：木质素渗入细胞壁内，增加细胞壁的厚度，使细胞壁坚硬、加固支持作用。纤维细胞、导管分子等。纹孔：是指细胞壁形成次生璧时，初生纹孔场处不沉积璧物质而形成许多凹陷的区域。 原生质：构成细胞的生活物质，是细胞结构和生命活动的物质基础。是具有一定粘度、半透明、不均一的亲水胶体，具有新陈代谢的生命特征。 双层单位膜结构的细胞器：包括质体、线粒体两种细胞器。 液泡的主要生理功能是：调节细胞的水势与膨压（是植物体保持挺立状态的根本因素）；参与细胞内物质的积累与移动（细胞液中的糖类、蛋白质等有机营养物质需要时可以转移出去，可以贮藏细胞中过剩的有机酸和其他有害的代谢产物如草酸钙结晶等使其与细胞代谢区隔离，从而保证细胞内代谢活动正常进行）；参加大分子物质更新中的降解活动（因为液泡常含有水解酶等多种酶类）；与植物的抗性相关（液泡形成的内环境可以缓解外界条件的突然变化）。 染色质：是由核小体组成的串珠状结构，每个核小体中心有8个组蛋白分子，DNA双螺旋盘缠在它的表面，各核小体之间以DNA双螺旋和1个组蛋白分子相连。在细胞分裂间期时呈细丝状、分裂期时呈短棒状特称为染色体。 有丝分裂：是植物体细胞增殖的主要方式，包括以下4个时期，2个阶段（核分裂和胞质分裂）。 1、前期染色体出现，纺锤丝形成、分裂极确定，核仁、核膜解体。 2、中期染色体在纺锤丝牵引下排列在细胞赤道面上，纺锤体形成。 3、后期染色体分离，分别向两极移动，出现中间丝。 4、末期染色单体分别到达两极，回复到染色质形态，子细胞核形成。（核分裂）||在赤道面处先是产生成膜体、继而形成细胞板、最后形成新的细胞壁把母细胞分隔成两个新的细胞。（胞质分裂） 减数分裂：是植物进行有性生殖时的一种特殊的细胞分裂方式，细胞连续分裂两次，而染色体＼染色质只复制1次，1个母细胞产生4个子细胞，每个子细胞的染色体＼染色质数目只有母细胞的一半。 细胞生长：是指细胞体积和重量增加的过程。 细胞死亡：1、坏死性死亡：由于某些外界因素，如物理、化学损伤和生物侵袭造成的非正常死亡。2、程序性死亡：由于基因程序性活动决定的细胞自动结束生命的正常生理性死亡。也称为细胞编程性死亡或者细胞凋亡。 组织分类：按照程度不同分为分生组织和成熟组织两大类。 1、分生组织在植物体内某些特定部位具有持续性或周期性分裂能力的细胞群。保持着胚性特点、细胞相对较小、细胞壁薄、细胞核相对较大、细胞质浓、细胞器丰富。 有两种分类标准：（1）根据在植物体内的位置划分①顶端分生组织：根茎叶等器官的先端部位，使器官伸长。②居间分生组织：是穿插于茎叶、花梗、花丝等器官中的成熟组织之间的分生组织，可使器官进行有限的伸长生长。③侧生分生组织：主要分布于裸子植物和双子叶植物的根茎周侧，与所在器官的长轴平行排列，包括维管形成层和木栓形成层，主要是使器官加粗。 （2）根据来源和性质划分①原分生组织：来源于胚性原始细胞。细胞极小、近于等径、细胞核相对较大占据细胞中央位置、细胞器丰富、细胞质浓、无明显液泡，具有强烈、持久的分裂能力，是产生其他组织的最初来源。②初生分生组织：由原分生组织衍生形成，是原分生组织向成熟组织过渡的部分，逐渐衍生形成原表皮、原形成层、基本分生组织。细胞液泡明显、体积增大（主要是细胞加长）。③次生分生组织：是由某些成熟组织细胞（如薄壁细胞、厚角细胞、表皮细胞等）脱分化形成。细胞明显液泡化、扁长形。
生物技术在药用植物中的应用及研究进展 摘要：参阅大量文献资料对近年来生物技术在我国药用植物研究中的应用进展进行了综述。从组织培养技术在药用植物中的应用、细胞培养的研究概况、基因工程和分子生物学在药用植物中的应用等内容出发，指明了生物技术在我国药用植物中的应用前景。 关键词：中草药；生物技术；组织培养；基因工程 我国野生药用植物种质资源非常丰富，已发现11 000多种药用植物，种类和数量均居世界首位，为我国研制新的天然药物奠定了良好的资源基础。但传统的中草药获取方法是以采集和消耗大量的野生植物资源为代价的，当采集和消耗量超过自然资源的再生能力时，必然会导致物种濒危甚至灭绝。为了解决药用植物的供需矛盾，人们多采用人工栽培的方法扩大药源，但在人工栽培药用植物时又面临着花费时间长、繁殖系数小、耗种量大、种子带病与农药残留等问题，严重影响了产量和品质。近年来，生物技术的兴起，为我国药用植物的研究和发展提供了良机和手段。 1植物组织培养 1.1历史与现状 近40年来，植物组织培养已成为生物学科研究的重要技术手段，并在农业、林业、医药业等行业中被广泛应用，产生了巨大的经济效益和社会效益。而我国药用植物组织培养的研究，可以追溯到20世纪60年代。1964年。中国科学院上海植物生理研究所罗士韦教授等首先报道了人参组织培养获得成功的研究成果。到目前为止，已有100多种药用植物通过离体培养获得试管植株，其中大多数为珍贵的药用植物。其中有的还利用试管繁殖技术用于生产栽培种植药材，如苦丁茶、芦荟、怀地黄、枸杞、金钱莲等。宁夏农林科学院枸杞研究所利用试管繁殖与嫩枝扦插相结合的方法繁殖新品种宁杞1号和宁杞2号苗木100多万株，加速了该品种的推广。 1.2组织培养技术在药用植物中的应用 1.2.1药用植物种苗的快速繁殖利用植物组织培养技术进行药用植株无性繁殖来解决药用植物天然资源不足这一棘手问题，具有成本低、效率高、生产周
绪论 1.植物生物技术的概述：指生物技术在植物上的应用，包括植物组织培养技术、人工种子、细胞工 程、基因工程等多个生物技术，主要是指植物基因工程和与之相关的植物组织细胞培养技术、分子标记育种技术等。 2.生物技术的产生和发展：现代生物技术是以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志的。发 展迅速 3.植物生物技术的展望：植物生物技术被普遍认为是未来人类解决资源短缺不可或缺的技术，也是 争取农产品高附加值的重要技术手段。 4.What is Biotechnology什么是生物技术：应用该技术通过添加来自另一生物的基因来修饰生物的 生物功能 第一章组织培养实验室建设与操作技术 1.标准的组织培养实验室包括：洗涤室（准备室）、配置室、灭菌室、接种室、培养室、观察室等。 2.组织培养所用到的器具：镊子类、剪刀类、组培瓶、各类器皿、量筒、移液管、试剂瓶、容量瓶、 试管以及移液管架、酒精、玻璃棒、 3.培养基的配制：无机营养成分、有机营养成分、碳源、激素、琼脂、水。其中无机营养包括大 量元素、微量元素。有机营养包括氨基酸和维生素。碳源有蔗糖、葡萄糖、果糖，以蔗糖为主。 激素包括生长素和细胞激动素 4.植物生长调节物质：生长素：吲哚乙酸、NAA、2,4-D；细胞分裂素：控制植物细胞分化（比例高 时——产生芽,比例低时——产生根）、赤霉素、脱落酸 作用：促进细胞生长和细胞分裂； ?诱导受伤组织表面细胞恢复分裂能力； ?形成愈伤组织，促进生根； ?与一定量的细胞分裂素配合共同诱导不定芽的分化、侧芽的萌发与生长、胚状体的诱导。 5.根据培养物的培养过程，培养基分为：初代培养基：用来第一次接种外植体的培养基；继代培养 基：用来接种继初代培养物的培养基。根据其作用不同，培养基分为：诱导培养基；增殖培养基；生根培养基。 6.基本培养基：主要有MS、White、N6、B5 、改良MS、Heller、Nitsh、SH、Miller等。 7.完全培养基：基本培养基的基础上，根据试验的不同需要，附加一些物质，如生长调节物质和其 他复杂有机物质等。 8.培养基的配制：计量、移液、取琼脂蔗糖备用、融化、混合、调pH、分装、包扎、培养基的灭 菌 9.灭菌工作的重要性：预防感染杂菌的需要；消除生物污染的需要；防腐与保存的需要 10.灭菌的方法：a、物理方法：干热、湿热、过滤（0.25微米）紫外灯、超声波等。
植物生物技术：利用生物系统，活生物体或者其衍生物，为特定用途而生产或改变产品或过程的技术应用；植物生物技术包括：植物组织培养、植物细胞工程、植物基因工程 再分化：植物成熟细胞经历了脱分化之后，即形成愈伤组织之后，由愈伤组织再形成完整植株的过程 细胞全能性：一个完整的植物细胞拥有形成一个完整植株所必须的全部遗传信息 继代培养：组织培养中，培养物（细胞、愈伤组织、器官、试管苗等）培养一段时间后，为了防止培养的细胞团老化、或培养基的养分利用完而造成营养不良及代谢物过多积累毒害等的影响，要及时将其接种到新鲜培养基中，进行继代培养，以使培养物能够顺利地增殖、生长及分化，再生完整的植株体细胞无性系变异：一个体细胞无性系在培养过程中出现的不同于原始无性系的表现 外植体：植物细胞组织培养中，由活体植物体上提取下来的，接种在培养基上的无菌细胞、组织、器官等均称为外植体 细胞悬浮培养：是指将游离的单细胞或细胞团按照一定的细胞密度悬浮在液体培养基中进行培养的方法。可提供同步分裂的，增值快速的大量细胞，可用于工业化生产 体细胞杂交：体细胞完全不经过有性过程，只通过体细胞融合制造杂种的方法称为体细胞杂交。在植物中指原生质体融合，为克服植物有性杂交不亲和性，打破物种之间生殖隔离，扩大遗传变异提供了一种有效手段 遗传转化：将外源基因转移到植物体内稳定地整合表达与遗传的过程；建立稳定高效的转化体系是先决条件 基因克隆：从广义上讲，克隆是指一个细胞或一个生物个体无性繁殖所产生的后代群体；通常所说的基因克隆是指基于大肠埃希菌(E. coli)的DNA 片段（或基因）的扩增，主要过程包括目标DNA的获得、重组载体的构建、受体细胞的转化以及重组细胞的筛选和繁殖
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。
《园艺植物生物技术》实验教案 实验一现代生物技术实验室与实验仪器 一、实验目的 实验室和实验仪器是开展现代生物技术研究的基础平台，对实验室布局和仪器配置的掌握程度是学生知识结构完整性的重要体现。华中农业大学国家农作物分子技术育种中心和国家柑橘育种中心的生物技术研究在国内一直处于领先地位并有重要国际知名度，其实验室布局和仪器配置能代表目前国内外生物技术实验室的整体情况，通过现场参观和老师讲解加深同学们对现代生物技术实验室的认识。 二、实验场所选择及实验内容 作物遗传改良国家重点实验室与开展现代生物技术研究直接相关的实验室分工与布局和主要仪器：如与组织培养有关的超净工作台、高压灭锅、接种至、培养室等；与分子生物学有关的如高速冷冻离心机、PCR仪、电泳仪、凝胶成像系统等。 三、实验方法与步骤 1、相关背景知识回顾：对课堂讲述的各种生物技术如分子标记、细胞和组织培养等操作过程进行回顾，重要指出每个环节要用到的必备仪器的作用、性能指标、操作注意事项及仪器选购中应注意的问题等。 2、每班分为两小组简要介绍现代生物技术实验室的布局，及功能分区情况；针对每个分区的重要仪器进行讲述，结束时对所有参观内容进行简要总结，并回答同学们的提问 四、实验注意事项 实验有很多易损仪器或有毒试剂，参观时要求同学们认真记录，不要随意动手，以保证仪器和人身安全。 五、思考题 1、根据参观内容，描述本次参观有了解到的主要仪器的名称、用途及使用中的注意事项。 2、一个现代化生物技术实验室应具备的基本功能的必备仪器有哪些？
《园艺植物生物技术》实验教案 实验二植物组织培养 一、实验目的 植物组织培养是现代生物技术研究的重要技术手段，在原生质体融合、病毒脱除、离体快繁及遗传转化等领域发挥着不可替代的作用。胡萝卜以其培养体系成熟、再生容易而被视为组织培养的理想外植体材料，本实验通过胡萝卜的组织培养使同学们掌握基本培养基的配制、灭菌及培养的基本技能。 二、实验原理 基于1902年德国科学家哈勃兰特(HabrlMdt)提出植物细胞的全能性理论，即指已分化的细胞仍然具有分化发育成新个体的潜能。在适宜的培养条件下，植物的细胞、组织或器官都具备再生成完整植物的能力。 三、主要仪器及试材 仪器：PH计、微波炉、高压灭菌锅、超净工作台、培养室、三角瓶、封口膜、无菌滤纸、手术刀片、镊子、酒精灯、记号笔等 试材：新鲜胡萝卜，培养基配制所需相关试剂 四、实验方法与步骤 1、培养基的配制（小规模实验应按比例减少，避免造成很大的浪费）： 大量元素(10倍液)：称取下列药品分别溶解定容到1升后，加到5升存储瓶中。 KNO395 g NH4NO382.5 g KH2PO48.5 g MgSO4?7H2O 18.5 g CaCl2?2H2O 22.0 g 注意事项： 1、配置母液前要仔细清洗存储容器 2、应按照顺序分别彻底溶解后混合，每加完一种药品，摇动存储瓶使其混合均匀； 3、溶解时最好加热，以便充分溶解，避免沉淀的产生； 4、夏季要用新制的蒸馏水，并加热，这样可以避免因为水中带菌量过大而产生沉淀，同时可以减缓绿藻的生成； 5、沉淀的产生一是由于溶解不充分就混合造成的（浑浊型沉淀），所以配置时一定
生物技术在农业中的应用 摘要：生物技术是利用生物有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物, 采用特殊的过程生 产出特殊的产品的一门新型的跨学科体系。本文通过对植物生物技术、动物生物技术、微生物生物技术三个领域进行综述。论述了现代生物技术给农业带来巨大利益，也会有不利影响。同时简单介绍了我国生物技术的发展状况及其在农业生产上的应用情况, 最后展望生物技术的发展前景和在农业中的应用前景, 预示了生物技术在农业生产中得到更广泛更深入应用的必然趋势。 Abstract:Biological technology USES biological organisms, dead cells, living cells and cell inclusions, use the special process produce the special product of a new type of interdisciplinary system. This article through to plant biotechnology, animal biotechnology, microbiology biotechnology three field were reviewed in this article. Discusses the modem biological technology to agriculture huge benefits, also can have adverse impact. Also simply introduced the development situation of China biological technology in agricultural production and its application, the future development of biotechnology prospects and the application prospect in agriculture, and indicates the biological technology in agricultural production to be more widely used more deeply the inevitable trend. 关键词：生物技术，农业，应用 农业生物技术是指运用基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程以及分子育种等生物技术‘改良动植物及微生物品种生产性状、培育动植物及微生物新品种、生产生物农药、兽药与疫苗的新技术。应用生物技术可以培育出优质、高产、抗病虫、抗逆的农作物以及畜禽、鱼类等新品种；可以进行再生能源的利用解决能源短缺问题；可以扩大食饲料、药品等来源，满足人类日益增长的需要；可以进行无废物的良性循环，减少环境污染，充分利用各种资源等。 1.生物技术在农业中的应用 1.1植物生物技术 植物生物技术是一门研究植物遗传规律、探索植物生长发育机理，应用现代生物技术改良遗传性状、培育新品种、创造新种质的学科。 1.1.1植物基因工程植物基因工程是指用人工的方法，从不同生物中提取外源基因片段及载体ＤＮＡ，经过体外切割、拼接和重组，然后采取某种方法，把重组后的带有外源基因的载体ＤＮＡ引入植物细胞，并使其在植物细胞内进行复制和表达，以达到预期的改变受体植物细胞遗传特性的目的的过程。包括抗病基因工程、抗毒基因工程、抗除草剂基因工程等。1986 年，Beachy小组首次将烟草花叶病毒（TMV）外壳蛋白（CP）基因导入烟草，培育出抗TMV 的工程植株，开创了植物抗病毒素基因工程的新纪元[1]。目前发现了一批新的具有杀虫性的基因，其中包括有植物来源的抗虫基因、几丁质酶基因和过氧化物酶基因，
植物分类基础知识 根 根是茎向下或在土中的延伸部分，不分节与节间，不生叶、芽和花。它主要有四种生理功能：一是固着、支持植物体，使植物固定于其生长处而不会漂移；二是从土壤中吸收植物生长发育所需的水分及无机盐类养分；三是协助输送所吸收的水分及养分经由茎上升到叶；四是贮存植物本身所合成的养分，以供应植物本身生长发育或生殖所需的能量。 根有两种外部形态： 1、直根系。直根系有垂直向下生长的主根。主根 由胚根发育而来，通常较发达，长圆锥状；由主根 长出侧根，侧根又长出支根，支根再长出小根，小 根先端部分着生根毛。由主根、侧根、支根、小根、 根毛所组成的整个根系，称为直根系。松、柏、桃、 李、苹果、梨、杜鹃花、蒲公英、萝卜、菠菜及豆 科植物均为此种根系。因直根系能深入土壤中，所 以能够稳住土壤及增加土壤的保水性。 2．须根系。该类根系是无垂直向下生长的主根， 由茎的基部长出许多大小粗细相似的丝状或细条 状根，故称为须根。许多单子叶植物（如水稻、大 麦）的根是须根系的。此根系因生长密度大、分布 范围广，所以对土壤表层的水土保持有很大的功 能。 主根 侧根 不定根 一株植物的根，按照它的发生来源，可以分为主根、侧根和不定根。当种子萌发时，胚根发育成幼根突破种皮，与地面垂直向下生长，形成地下主轴，称为主根；主根生长到一定程度时，从其内部生出许多支根，称侧根。主根通常明显粗大，入土较深；侧根细而短，向四周伸展，入土较浅。主根和侧根产生部位固定，叫做定根。除了定根外，有的植物会在茎或叶等处长出根来，叫做不定根。不定根产生部位是不固定的。如玉米的茎上，秋海棠的叶上都会有不定根产生。不定根有扩大植物吸收面积和增强固着或支持植物体的功能。不定根中还包括一种由主根和侧根演变成的根，又称为变态根。这种根一般由其功能来取名。如甘薯，它的根贮存有各种营养物质，因此叫贮藏根。榕树的根也用于呼吸，故称为气生根。而凌霄则依靠它的变态根寄生在其他植物上，所以叫寄生根。 三类变态根 变态根是植物体在长期进化发展过程中形成的变态，是适应环境的结果。根变态是一种可以稳定遗传