绪论
1生物技术：以生物科学为基础，利用生物个体或生物器官，组织，细胞的特性和功能，设计和构建具有预期性状的新物种或新品系，以及与工程原理相结合进行产品加工生产的综合体系。内涵：运用生物学理论与科学技术改造细胞的遗传物质。
2细胞工程：是以细胞学，遗传学，发育学及分子生物学等理论为基础，借助工程学的试验方法或技术，在细胞水平上研究和改造生物遗传特性和生物学特性，以获得特定的细胞，细胞产品或新生物体的有关理论和技术方法的科学。
3植物细胞工程：以植物组织和细胞为基本单位，在离体条件下进行培养，繁殖，或人为的精细操作，使细胞的某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而改良品种或创造新物种，或加速繁殖植物个体，以获得有用无知的过程。
4细胞全能性：高等植物的组织和器官可以不断分割，直到单个细胞，如果每个细胞都有植物个体一样的性质和能力，那么可以通过植物细胞培养使单个细胞发育成为一个新个体。
（一个生活细胞所具有完整生物个体的潜在能力）
5植物细胞的工程类别
培养层次：植株培养。器官培养，胚胎培养，愈伤组织，细胞培养，原生质体培养（原生质体：植物细胞脱除细胞壁后的完整细胞培养。）6应用：在植物育种上(1快速获得特殊倍性材料，2克服远缘杂交不亲和，3克服杂交种胚早期夭折，4导入外源基因，5突变体筛选，6种质资源保存），种苗脱毒和快速繁殖，细胞培养生产有用的次生代谢产物，在细胞学说和发育生物学研究中，在植物遗传，生理生化以及病理等基础研究中的应用
7 植物组织培养动物组织培养
细胞全能性细胞增殖
固体培养基液体培养基
蔗糖，植物激素葡萄糖，动物血清
植物体细胞株，细胞系
快速繁殖，培育无毒植株获得细胞或细胞产物
第一章
1生活细胞的全能性必须首先回复到分生状态或胚性细胞状态，（条件：离体，适当的刺激）
2植物细胞分类：第一类，茎尖，根尖，及形成层细胞，这类细胞始终保存分裂能力，从一个周期到另一个周期，称为周期细胞，第二类，筛
管，导管和气孔保卫细胞等特化细胞，为永久失去分裂能力的细胞，为终端分化细胞，第三类，表皮细胞及各种薄壁细胞，在通常情况下不分裂，但受到外界刺激后从新启动分裂，为G0细胞。
高度分化的细胞表现细胞全能性的能力降低或丧失，
2细胞的脱分化：培养条件下使一个已分化的细胞回复到原始无分化状态或分生细胞状态的过程。（静止细胞启动分裂都是分化细胞成功脱分化的重要标志，静止细胞：停止分裂，执行特定的代谢功能）
3脱分化过程的生理活动与细胞结构的变化：细胞质显著变浓，大液泡消失，核体积增加并逐渐移位至细胞中央，细胞器增加，液泡蛋白体的出现和质体转变为原质体被认为是细胞脱分化的重要标志。变化最明显的叶绿体
4脱分化的过程：（1）启动阶段，表现为细胞质增生，并开始向细胞中央伸出细胞质丝，液泡蛋白体出现，（2）演变阶段，此时细胞核开始向中央移动，质体演变成原生质体，（3）
脱分化终结期，细胞回复到分生细胞的阶段，细胞分裂即将开始。
5植物激素是离体培养中所必须的条件，因此与激素相关的基因表达被认为是启动细胞脱分化的关键。
6细胞分化：导致细胞形成不同结构，引起功能改变或潜在的发育过程，（一个细胞在不同的发育阶段上可以有不同的形态和机能，这是在时间上的分化，同一种细胞后代，由于所处的环境不同而可以有相异的形态和机能，是空间上的分化）本质是基因表达和调控的结果
7再分化，在离体的条件下，当细胞脱分化以后无序生长的细胞及愈伤组织要重新进入有序生长才能成为新个体。基因选择性表达与修饰的人工调控过程。
8极性：植物的器官，组织甚至单个细胞在不同轴向上存在的某种形态结构及生理生化上的梯度差异，无论低等植物或高等植物都存在。细胞的不均等分裂时细胞极性建立的标志。极性建立与质膜离子通道的不对称分布和细胞周质微管的重排有关。
9管状分子（TE）由愈伤组织薄壁细胞分化形成，是愈伤组织细胞分化器官的前提，离体培养中TE的出现时组织分化的标志，分为三个阶段，叶肉细胞的脱分化，脱分化叶肉细胞向TE细胞转换，TE细胞特化阶段
10激素对细胞生长与分化的调控是一个复杂的级联调控过程。
11在离体培养条件下，植物细胞经过再分化形成完整的个体通过两天途径：器官发生和体细胞胚发生
第二节
1器官发生：在培养条件下的组织或细胞团（愈伤组织)分化形成不定根
或不定芽等器官的过程。
离体培养下器官发生的难易，往往取决于研究对象的培养技术成熟程度及其调控机制基础研究的深度。
2离体培养中器官发生的方式:1先形成芽，后在芽上形成根，2先形成根，后在根上形成芽，3在愈伤组织的不同部位形成芽和根再通过维管束组织的联系形成完整的植株
4经过愈伤组织再分化器官的过程：1外植体经过诱导形成愈伤组织，2形成生长中心，也即愈伤组织形成器官的部位，3器官原基及器官形成不经过愈伤组织的器官发生：1外植体已经存在器官原基，2外植体某些部位的细胞重新分裂后形成分生细胞团，再由分生细胞团形成器官原基5起始材料对器官分化的影响：母体植物的遗传物质（器官分化能力的差异大于愈伤组织诱导的差异），外植体类型及生理状态（外植体选取合理与否，不仅影响培养的难易，有时甚至影响分化程度和器官类型。6离体培养下器官分化，在大多数情况下时通过外源提供适宜的植物激素实现的，生长素与与细胞分裂素占主导地位。
7光照时间，强度及光质对器官分化均有影响
第3节：
1 合子胚体细胞胚
萌芽率高，质量好萌芽率低，质量差
受精卵体细胞
胚柄，明显即使有也不明显
形态固定，体积较小形态复杂，体积较大
变异率低变异率高
2体细胞的界定：其一：体细胞胚是离体培养的产物，只限与离体培养范围内使用，以区别无融合生殖胚，其二，体细胞胚起源于非合子细胞，以区别合子胚，其三，体细胞经过了胚胎发育过程，以区别与离体培中器官发生形成个体的途径
3体细胞的形成
外植体直接发生，经过愈伤组织的体细胞胚发生，细胞悬浮液培养的体细胞胚胎发生，
4与器官发生形成个体的途径相比，体细胞胚发育再生植株的特点:体细胞具有双极性，体细胞胚形成后与母体的维管束系统联系较少，即出现生殖隔离现象
5影响体细胞胚发生的因素：（1）外缘激素（生长素对体细胞胚发生有重要的调控，细胞分裂素对维持在促进细胞分裂和维持细胞活跃生长中有重要作用）（2）
培养基：（3）不同基因型间体细胞胚形成能力的差异，（4）外植体类
型，采用幼胚，成熟胚，上胚轴和子叶为外植体，较容易产生胚性愈伤组织，而采用叶片，茎段等能形成体细胞胚
6体细胞胚胎发生的生化与分子基础：内源激素的变化，特异蛋白质，基因表达调控
第二章
1体细胞无性系:任何形式的细胞培养所产生的植株，而这些植株所表现的变异称为体细胞无性系
2离体培养下的稳定性，离体无性繁殖可以具有较高的遗传稳定性，即使发生变异也可淘汰变异，也可以通过离体培养选择保留并稳定下来
3离体培养下的遗传变异的特点
普遍性，局限性，嵌合性
4影响体细胞遗传与变异的因素
供体植物(二倍体比单倍体的稳定)，培养基和培养方式，继代培养的次数（时间越久次数越多，则变异频率越高，
5体细胞变异的细胞遗传学基础：DNA核内重复负责，染色体断裂与重组，非正常的有丝分裂
6体细胞变异的分子遗传学基础：碱基突变，DNA序列的选择性扩增与丢失，转座子的活化，DNA甲基化
7离体培养诱导筛选体细胞无性系变异的优点，（1）由于筛选可以在离体培养下，从而可以在晓空间内对大量个体进行选择，（2）细胞突变体的筛选可以在几个细胞周期内部完成，且不受季节限制，因此筛选效率高，（3）诱变和筛选的条件可控制，从而提高重复性，（4）由于变异是在单细胞水平上进行的，因此一个突变体就是来自一个细胞，不会有非突变体细胞的干扰，避免整体植株水平上无性变异常呈现嵌合体，因而可以省去变异分离的麻烦，（5）理化诱变剂可较均匀地接触细胞，有较高的频率发生突变，增加选择的机会
8（1）体细胞变异诱导材料的选择：注意的问题，目标性状的可行性，必须充分考虑实验植物的细胞培养的技术水平，适当的细胞类型
（2）培养细胞的自发变异（3）培养细胞的诱变（物理诱变，化学诱变，复合因子诱变，转座子插入诱变，）（4）体细胞突变体的筛选（直接筛选法和间接筛选法）
9体细胞无性系变异的利用：创造育种中间材料或直接筛选新品种，基因克隆及功能鉴定，发育生物学研究，生化代谢途径研究
第3章植物细胞工程技术原理
1实验室：3个基本需要（实验准备，无菌操作和控制培养）
2洗涤：铬酸洗涤液是强氧化剂，去污能力很强，特别是在加热后去污效果更好，一般可在，40到45摄氏度使用，但铬酸洗涤液同时具有较强的腐蚀性，使用时要小心谨慎，以免发生意外，仅用于玻璃实验器皿，可反复使用，直至溶液呈青褐色为止。
洗涤方法，1玻璃器皿：新的玻璃器皿上附有游离的碱性物质，其洗涤方法是用1%HCl溶液浸泡一昼夜，再用合成洗涤剂洗刷，然后用清水反复冲洗，最后用蒸馏水冲洗1到两次，干燥后即可使用。已经使用过的试管，烧杯，三角瓶，将器皿中的残留除去，用清水洗净，再用合成洗涤剂洗刷，用清水洗干净后，最后用蒸馏水冲洗1到2次，，内径狭小的玻璃制品，先放入铬酸洗涤液中浸泡2h以上，经流水冲洗半个小时，再用蒸馏水冲洗1到二次，然后烘干，或晾干，载玻片或盖玻片，先用清水冲洗，然后放入铬酸洗涤液中浸泡几个小时，或者是用铬酸洗涤液煮沸半个小时，取出后用清水冲洗干净，将其贮藏在95%的酒精中，
2塑料品洗涤：用合成洗涤剂，冲洗必须反复多次，最后用蒸馏水冲洗3金属用品，用酒精擦拭，不要洗涤剂，并保持干燥
3灭菌技术：灭菌是指杀灭培养物，培养基，培养用具及培养环境的杂菌，是防止微生物污染的最重要最基本的环节，物理方法，利用高温，射线等杀死微生物或通过过滤，离心沉淀等去除微生物，化学方法，使用消毒剂抗生素杀灭微生物
(1) 高压蒸汽灭菌：蒸馏水，各种器械，棉塞，1灭菌锅可装满，2锅内的冷空气排尽，3严格遵守保持压力的时间，20min 121摄氏度
(2) 过滤灭菌：用于易于分解而失效的某些化合物质，液体培养基和化学试剂
(3) 湿热和干热灭菌，湿热，玻璃，培养基，干热，玻璃器皿，金属，160摄氏度到180摄氏度，恒温40min，或120摄氏度灭菌2小时（4）熏蒸，熏蒸剂常用甲醛加高锰酸钾，乙二醇，主要用于接种室和培养室灭菌，（5）药剂灭菌：70%到75%酒精，0.1%到0.2%氧化汞，10%的次氯酸钠，主要用于培养材料的表面灭菌，（外植体）
培养材料的灭菌原则，（重要）既要达到灭菌的目的，又不伤害组织和细胞
（6）灼烧灭菌，外焰，接种器械，瓶口，棉塞，包扎纸，瓶盖（7）紫外线照射，接种室空气和台面，花粉，15到20min
4培养基：植物细胞，组织器官吸取各种营养产所的地方，包括水分和各种营养物质。
培养基的配方是决定培养物能否正常生长或者能否达到培养目的的首要前提。
成分：无机盐，有机化合物，生长调节剂（基本培养基部含有生长调节剂）
（1）无机盐，大量元素（C，H,O，N，P，K，Na，Ca，Mg，S）每升几十至几千毫克，
微量元素（铁，通，锌，硼，锰，钴）10的-5次到-7次
（2）有机化合物：基本培养基质只含有无机盐类
作为碳源利用蔗糖，葡萄糖，果糖，，做为氮源利用氨基酸类和酰胺类糖类：既可以做碳源，又可以维持培养基的渗透压，
微生物：直接参与生物催化剂（酶），还参与植物蛋白质，脂肪的代谢等重要的生命活动
肌醇，腺嘌呤，氨基酸，其他复合成分，
（3）生长调节物质：生长素，促进细胞分裂和生长，有利于外植体的脱分化并启动细胞分裂，有利于形成愈伤组织，吲哚乙酸（IAA），萘乙酸（NAA），二氯苯氧乙酸（2,4—D），吲哚乙酸（IBA），
细胞分裂素：促进细胞分裂，调节器官分化，延迟组织衰老，增强蛋白质合成，
赤霉素（GA）
（4）水（5）其他附加成分，琼脂和活性炭
培养基种类：富盐培养基，高硝态氮培养基，中盐培养基，低盐培养基，
如果将某一物质的量浓度高的溶液稀释到低浓度时，m1*V1=m2*V2
5外植体取材及培养条件的控制，
外植体：指用于离体培养的活的植物组织，器官等材料，它是植物离体培养的基础材料。
来源：1生长在自然环境下的植物，2有目的地培养在温室控制环境条件下生长的植物，2无菌条件下已经离体培养的植物
原则1尽量使用温室或人工气候室控制培养的植物材料作为外植体来源，以减少培养过程中微生物感染，2必须取自自然生长的植物，可以尽可能避免使用那些生长过于潮湿和不洁环境中的植物，3对于在培养过程中可能出现内生菌污染材料，应尽量取生长旺盛的生长点部位作为起始培养的外植体。
取材大小，0.5到1cm,过大则污染，胚胎培养或脱青，0.5cm以下，过小，不易活
供体植物的管理：避免昆虫为害，注意防病，控制湿度
外植体灭菌：次氯酸盐一般用于一些教幼嫩的组织消毒，消毒时间5到30min，
氯化汞灭菌效果，一般用于种子，块根，块茎，及较硬的组织灭
菌，但是残留液最难去除，消毒剂和处理时间及方法会影响到灭菌效果和外植体的活力。
种子灭菌，芽，叶片，和茎等组织材料灭菌，未成熟胚，子房，及花药灭菌，70%的酒精清洗，吐温是润湿剂
接种条件的控制：1光照（强度，时间，光质），2温度20到30，（适宜的温度科提高细胞分裂速率，适当提高温度，有利于细胞伸长，在一定范围内降低，则会，是分裂和生长速度减慢，代谢减慢，有机物积累，细胞质量增大），3湿度，（培养容器，100%, 环境70到80%）4培养基的PH，5.5到6.5，引起培养基PH变化的原因，高温灭菌，培养物本身代谢产物释放，5渗透压 6气体调节，增加可利用的氧，除去有害气体，培养皿的封闭性主要与封口方式和材料有关，振荡培养时常用的改善通气条件的培养方式
第4章：植物组织和器官培养
1植物脱毒和快速繁殖的意义：能够有效保持优良品种特性；生产无病毒种苗，防止品种退化；快速繁殖新品种，加速优良品种推广，节约耕地，提高农产品商品产出率；便于运输。
2病毒在植物体内分布不均的机理：能量竞争，传导抑制，激素抑制，酶缺乏，抑制因子，
3植物脱毒的技术规程：（1）被脱毒植物携带病毒的诊断，指示植物，血清学，分子生物学，
（2）母体材料的选择和预处理，欲求脱毒材料的品种典型性，对外植体的健康程度进行选择，（3）茎尖分生组织培养再生植株，外植体消毒，茎尖剥离，茎尖培养。(4)脱毒检测，指示植物鉴定，血清鉴定，分子生物学鉴定，（5）脱毒苗的保存与繁殖，脱毒苗的离体保存与繁殖，建立脱毒种苗生产繁殖网络体系，木本植物建立隔离的脱毒苗母本园
4影响脱毒效果的因素，母体材料病毒侵染的程度，起始培养材料的茎尖大小（茎尖越小，脱毒率越高），外植体的生理状态（顶芽脱毒效果比侧芽好，生长旺盛季节的芽为外植体脱毒比休眠芽或快速进入休眠芽的效果好
5离体繁殖：
外植体选择考虑的三个的问题：植物在自然条件下的繁殖特点，离体条件下茎芽的增殖方式，外植体的取材部分，大小和生理状态
培养物的增殖：（1）芽增殖，特点，主要表现在培养方法简单，能高度保持遗传稳定性，能长期继代繁殖，不需要添加外缘激素，如果某些植物需要使用激素，一定要严格控制浓度，以防止产生愈伤组织。
（2）不定芽增殖，从现存的芽以外的任何器官和组织上通过器官重新形成的芽称为不定芽
特点，繁殖系数高，有较好的遗传稳定性
（3）体细胞胚增殖：特点：增长率高，胚的双极性免去了生根环节，但在同一培养体系中的体细胞休眠的诱导和解除难以控制而影响大规模繁殖的规范性，因此这个需要建立一个相对一致的体胚发育体系
（4）愈伤组织增殖，特点，成功率高，繁殖系数大，但是遗传稳定性较差，
生根培养：降低矿物营养的浓度，提高生长素浓度，具体应依据植物种类而定
生产用苗的培植
6离体繁殖的使用范围：某些难以繁殖或繁殖系数低的植物，或某些需要加速繁殖的特殊基因型; 自然无性繁殖极易感染病毒的植物；有性繁殖变异范围过大而自然条件下又不易无性繁殖的。
7离体繁殖的遗传变异与控制，外源生长调节剂对品种典型性的影响，继代次数和变异，增殖方式的合理选择
8花药是器官培养，花粉是细胞培养
9单倍体，具有配子体染色体数的孢子体。单倍体植物的明显特点：体细胞染色体数减半，生长发育弱，体形小，各种器官明显减小，雌雄配子严重败育，有的甚至不能进入有性世代
10花药培养：
外植体的选择，供试材料的遗传背景（最多的茄科植物），材料的生育状态（幼年植株比老龄植株花药诱导率高），花粉的发育时期（单核中晚期到双核早期）
材料的表面消毒：未开放的花蕾取花药用70%乙醇擦拭表面，饱和漂白粉，0.1%HgCl无菌水冲洗，)\
接种：平板培养基，MS应用最普遍，
培养：光照（先弱后强），温度，
植物再生，
生根和移栽
11花粉的培养
花粉和小孢子培养取材适宜期大多数为花粉发育处于四分体到单核早期花粉的分离：机械分离法，花粉漂浮培养自然释放法，磁力搅拌法
花粉培养法：直接培养，预培养，哺育培养，看护培养，温室培养，双层培养
影响花粉和花药培养的因素：供体植物的基因型，生理状态（大田比温室的更适宜），花粉发育时期
预处理：启动分裂，冷处理，热处理，化学处理，其他方法
低温预处理的作用：1预处理引起花药，花粉内激素变化，改变了小孢子（花粉粒），第一次有丝分裂的轴向（正常发育时，两次有丝分裂形成三核花粉粒）进而形成愈伤组织
2提供小孢子的生活力，延缓退化速度，而提高诱导率
3引起小孢子孤立化，即小孢子从花粉中分离，因为低温处理过程中，花药，内薄壁细胞和绒毡层逐渐退化，从而切断与小孢子之间的联系4刺激花粉产生原胚
5促使细胞同步分裂
培养基的成分，无机盐，碳源，激素，有机附加物，
活性炭：作用，吸附琼脂中不利于花粉细胞生长的某些杂质，同时也可以吸附各种植物激素，从而调节内源和外源生长物质的水平
花药壁因子，可能具有促进作用
温度和光照
12花药和花粉培养中单倍体植株形成途径
单倍体细胞发育的方式：（1）单核小孢子起始培养的可能发育方式，一部分很快脱分化进行均等分裂进而形成小细胞团进入孢子体发育形成植株，另一部分继续体内的发育方式，在细胞内形成大液泡，进入晚期单核小孢子。（2）二细胞花粉起始培养的可能发育方式，小的生殖细胞停止发育，大的营养细胞进入发育，然而形成孢子体；营养细胞停止分裂，生殖细胞进入孢子体发育；营养细胞和生殖细胞可能融合，由融合细胞继续分裂形成再生植株，称为二倍体花粉植株
植株的再生途径：通过胚胎发育途径形成单倍体植株。通过愈伤组织形成单倍体植株
13花粉植株的倍性及染色体加倍
花粉植株的倍性：单倍体，二倍体，多倍体，非整倍体
染色体加倍：自然加倍，人工加倍（秋水仙素：组织细胞有丝分裂时纺锤丝的形成层）。愈伤组织加倍法（愈伤组织经过继代培养后得到二倍体）
14胚培养的意义和类型：意义：1克服杂交育种中杂种胚的早期夭折2克服珠心胚干扰，提高育种效率3理论领域的应用
类型：成熟胚培养，幼胚培养
幼胚培养：1取材：多为球形胚和鱼雷形胚2幼胚剥离，容易失水，注意保湿，且操作迅速，尽量带柄 3接种培养，
幼胚生长方式：胚性发育，早熟萌发，愈伤组织
培养条件：培养基：蔗糖3%—10%，而心形胚和鱼雷胚只要去4%—6%。（异性期和自养期），光照和温度。
15子房培养：包括授粉前和授粉后的
培养基：基本培养基，植物激素的影响，蔗糖浓度
单倍体来源和发育途径：助细胞或胚囊的无配子生殖产生单倍体；卵细胞，助细胞，反足细胞发育产生单倍体；非正常发育的大孢子四分体产生单倍体
16被子植物胚乳培养
发育特性：核型胚乳（经过游离阶段），细胞型胚乳（没有经过游离阶段），沼生目型胚乳
倍性特点：嵌合体的普遍性，倍性不稳定，倍性多倍化
第5章植物细胞培养及次生代谢产物生产
1植物细胞培养是指在离体条件下对植物单个细胞或小的细胞团进行培养使其增殖的技术。培养规模（小规模培养和大批量培养），培养方式（悬浮培养，平板培养，看护培养），要求产物的不同（诱变细胞培养，生产次生产物的细胞培养）
2悬浮培养；单个游离细胞或小细胞团在液体培养基中进行培养增殖的技术。多采用叶肉细胞和根尖细胞作为细胞来源，细胞分离方法是机械分离和酶分离
愈伤组织诱导：适宜的植物外植体材料：幼胚，胚轴，子叶
适宜的培养基，较高浓度激素浓度，必要的附加成分
愈伤组织的要求：松散性好，增殖快，再生能力强
悬浮系的建立与继代培养：
悬浮培养体系的三个条件：1悬浮培养物分散性良好，细胞团较小，一般在30个到50个一下，2均一性，细胞形状和细胞团大小大致相同，悬浮系外观为大小均一的小颗粒，培养基清澈透亮，细胞色泽呈鲜艳的乳白或黄色，3细胞生长迅速，悬浮细胞的生长量一般为2到3天甚至更短的时间便可增加一倍
悬浮培养细胞的同步化：同一悬浮培养体系的所有细胞都同时通过细胞周期的某一特定时期
分选法：通过细胞体积大小分级，直接将处于相同周期的细胞进行分选然后将同一状态的细胞继代培养与同一培养体系中，，优点，操作简单，分选的细胞处于自然生长状态，常规方法是梯度离心法
饥饿法，在一个培养体系中，如果细胞生长的基本成分散失，则导致细胞因饥饿而分裂受阻，从而停留在某一分裂时期，当细胞处于氮饥饿其，通常获得G1期的同步化细胞，当细胞处于磷和碳饥饿时，则可以获得G1和G2期的同步化细胞
抑制剂法：通过一些DNA合成抑制剂处理细胞，使细胞滞留在DNA合
成前期，当解除抑制后，就可获得处于同一时期G1期的同步化细胞
低温处理法：
3单细胞培养：
（1）平板培养，指一定密度的悬浮液细胞接种到一薄层固体培养基中进行培养的技术
技术要点：植板，单细胞分离，单细胞悬浮液制备
平板培养的效果一般用植板率来衡量，是能长出细胞团的单细胞在接种单细胞中所占的比列
（2）看护培养：生长速度快，提供培养基所不能提供的营养成分，在固体培养基上置入一块活跃生长的愈伤组织，再在愈伤组织上放一小片滤纸，待滤纸湿润后将细胞接种与滤纸上，当培养细胞长出微小细胞团以后，将其转至琼脂培养基让其迅速生长。
（3）微室培养：进行单细胞活体连续观察而建立的单细胞培养技术，对单细胞分化，细胞分裂的全过程，胞质环流的规律
（4）其他单细胞培养技术：双层滤纸植板培养示意图
4植物细胞的规模培养：
满足的条件：培养的细胞在遗传上是稳定的，以得到恒定的产物；细胞生长基生物合成的速度快，在较短时间内得到较高的产量的终产物；代谢产物在细胞中积累而不迅速分解，最好将其释放到培养基中，
植物细胞规模化培养体系的建立：1种子细胞的选择与保存，（天然器官和外植体）2种子细胞系的增殖与放大培养，（获得活跃的细胞生长群体）3大规模培养体系的建立（成批培养：在一个培养体积中接种细胞和添加培养基后，中途不再添加培养基也不更换培养基的方式。连续培养，半连续培养）
生物反应器的类型和特点：1搅拌式生物反应器：混合程度高，适应性广，反应器内温度，PH，溶氧以及营养液浓度容易控制。2气动式生物反应器：剪切力小，结构简单，避免污染
3固定化细胞反应器：较容易的控制培养系统的理化环境，从而研究特定的代谢途径，有利于次生代谢产物的合成，节省时间和费用，能进行连续生产4光照生物反应器：5转鼓式生物反应器，悬浮系统均一，低剪切环境，供氧效率高，防止细胞粘壁，6其他类型的生物反应器
4植物细胞规模化培养中的有关工程技术问题：
培养中植物细胞的特性：体积大，以细胞团方式存在，抗剪切能力弱，生长速度慢
培养液的流变特性：培养液的黏度是有细胞本身和细胞分泌物引起，培养液黏度依赖于细胞年龄，形态，细胞团大小
泡沫和表面黏附性：化学和机械消泡。化学消泡剂的条件：1具有较低
的表面张力和一定的亲水性，以使消泡剂对气/液界面的分散系数足够大，消泡作用迅速2化学性质稳定，在水中溶解度小，不与次生代谢产物起任何化学反应对植物细胞无毒害，3不影响气体在营养液中的传递和溶解4来源方便，价格便宜，包括，天然油脂类，高级醇类，聚醚类，和硅酮类
5植物次生代谢产物的主要类型：1酚类化合物：黄酮类，醌类，简单酚类。，2萜类化合物，单，倍半，二倍半，三萜，及3含氮化合物，生物碱，胺类，非蛋白质氨基酸和生氰苷
4其他，多炔类，和有机酸类
5根据植物细胞生长和产物合成关系：次生代谢产物的类型1生长偶联型，即产物合成与细胞生长呈正比例关系 2中间型：产物仅在细胞生长开始下降时才能合成，细胞对于对数生长时产物不合成，当细胞停止生长时，产物也停止合成，3非生长偶联型，产物只在细胞生长停止后才能合成
6提高细胞次级代谢产物产量的途径：1选择适宜的起始材料，2培养基成分（既要满足细胞生物量的增长，又要使细胞能合成和积累次生产物，增加N，P，K浓度能促进细胞生长，增加糖浓度有利于次生代谢产物合成3前体的利用4激发子的利用：激发子又叫诱导子，指能够诱导植物细胞中的一个反应，并形成自身防御的分子，生物，非生物，外源性激发因子。与激发子的种类和浓度有关。5抑制剂的使用6培养技术的选择，
第6章原生质体培养
1植物原生质体是指除去细胞壁后，被质膜包围的裸露细胞
2原生质体的分离：植物细胞壁的主要成分分为纤维素，半纤维素，果胶质，和少量蛋白质，酶解法是现在最主要的原生质体分离的方法
材料的选择：生长旺盛，生命力强，无菌试管苗叶片，培养细胞，生长旺盛，分散性好的愈伤组织或悬浮细胞也是制备原生质体的良好材料，酶：纤维素酶和半纤维素酶主要分别降解组成细胞壁的纤维素和半纤维素，而果胶酶主要是降解中胶层，优点：获得大量的原生质体，缺点：酶抑制剂会影响活力，酶液的PH4.7到6.0
温度在25到30度
渗透压稳定剂：甘露醇，山梨醇，葡萄糖，果糖，麦芽糖。
原生质体的游离：1材料的预处理：进行表面消毒，黑暗处理，低温处理和不同光质照射等方法，提高某些材料原生质体的产量和活力，2酶解处理：尽可能低的酶的浓度，尽可能短的酶解时间获得大量而且有活
力的原生质体。酶的种类，浓度，和酶解时间因材料而以。黑暗，静止的条件下进行，光照会引起细胞膜损伤，造成原生质体的活力下降。原生质体的纯化：漂浮法：蔗糖作为渗透压调节剂，沉降界面法，甘露醇，蔗糖作为渗透压调剂剂，
原生质体活力的测定：目测法，荧光素双醋酸酯染色法，伊凡蓝染色法（只有已损伤的细胞才能摄取这种染料，而完整无损的或细胞则不能摄取这种染料，因而凡不能染色的原生质体为有活力的。
3原生质体培养：
培养基：无机盐，
渗透压调节剂：原则，培养基渗透压与细胞渗透压等渗。结合使用多种糖醇比单独使用一种糖醇的效果更好。
有机成分：维生素，氨基酸，有机酸，糖及糖醇
激素：NAA，IAA
PH，5.5—5.9
4原生质体的培养方法
液体浅层培养法：优点，操作简便，对原生质体的伤害较小，通气性好，代谢物易于扩散，并且易于补充新鲜培养基，形成细胞团或小愈伤组织也易于转移。缺点，原生质体在培养基中分布不均匀，常常发生原生质体之间粘连的现象，或造成局部原生质体密度过高，从而影响了原生质体再生细胞的近一步生长发育，并且难以定点和跟踪单个原生质体的生长发育过程，
固体平板法：优点，原生质体被彼此分开并固定位置，可以避免细胞间有害代谢产物的影响，并便于定点观察，有利于跟踪观察单个原生质体发育过程，易于统计原生质体的分裂频率和植板率，缺点：对操作要求较严格，在原生质体悬浮液与琼脂糖培养基混合时温度必须合适，太高会影响原生质体活力，太低时培养基凝固较快使原生质体分布不均匀，并且生长发育比浅层法慢。
液体浅层—固体平板双层培养法：优点：固体培养基中营养成分可以缓慢释放到液体培养基中以补充培养基对营养物的消耗，同时培养物产生的有害物质可以被固体培养基吸收，从而更有利于培养物的生长，可以在下层固体培养基中添加一定的活性炭，可以有效的吸附培养物所产生的有害物质，促进原生质体的分裂及细胞团的形成。
琼脂糖珠培养基：优点：利于通气，大体积的液体培养基为了防止琼脂糖过度破碎，可以调整液体培养基的渗透压来调节培养物的渗透压，以利于原生质体的进一步生长和发育。
5原生质体培养体系的优化
液体浅层培养期，双层培养期，愈伤组织增殖期，愈伤组织过渡期，愈
伤组织分化期
6原生质体的发育和植株再生
（1）细胞壁再生：原生质体在表型上表现为体积增大，进而由原来的球形逐渐变为椭圆形。
（2）细胞分裂和生长：培养2到7天，用幼苗的下胚轴和子叶，幼根，悬浮培养的细胞和未成熟种子的子叶等材料分离的原生质体，一般比用叶肉分离的原生质体容易诱导分裂
（3）愈伤组织形成
（4）植株再生
7影响原生质体培养效果的因素
基因型，原生质体来源（材料，分化程度，生长同步性），起始细胞密度（基本起始密度，培养基激素水平，密度与培养基成分完全性）
第七章
1植物体细胞杂交（原生质体融合），是指不同种，属间，甚至不同科间的原生质体通过人工方法诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。
2植物细胞杂交的类型：体细胞杂交，配子—体细胞杂交，配子间细胞杂交，微细胞杂交。
原生质体融合的种类:对称融合，非对称融合，
3用于使细胞核或细胞质失活的方法分为物理和化学，物理主要是采用射线处理，使细胞核失活。化学：核失活：碘乙酸，碘乙酰胺，质失活：罗丹明6G，是一种亲酯性染料，能够抑制线粒体的氧化磷酸化过程从而使质失活。
4原生质体融合：
NaNO3融合法，多聚化合物法，高PH高钙离子法，聚乙二醇（PEG）法
PEG聚乙二醇法：
优点，融合成本低，无特殊设备，融合子产生的异核率较高，融合过程不受物种限制。
缺点：融合过程繁琐，PEG可能对细胞有害
作用机制：PEG分子具有负电荷的醚键，具有轻微的负极性，固可以和正极性的水，蛋白质和糖类等形成氢键，在原生质体间形成分子桥，结果使原生质体发生粘连。当高钙和高PH清洗后，打破电离平衡，是原生质体的某些正电荷与另一些原生质体的负电荷连接起来，，使原生质体融合。
电融合法：
优点：不存在对细胞有毒害的问题，融合效率高，融合技术操作简便，但是需要昂贵的仪器。
分为两部分：交变电场，高频直流电击。（细胞膜接触，膜的击穿）原生质体融合的细胞学过程：膜融合，质融合，核融合
影响原生质体融合的因素：原生质体的质量，融合方法，融合参数。5原生质体的融合产物：异核体，同核体，不对称杂种，胞质杂种。
杂种细胞的选择系统：
互补选择法，（激素自养型互补选择，叶绿体缺失互补选择，营养缺陷型互补选择，抗性互补选择，抗光性互补选择）
机械选择法（利用天然颜色标记分离杂种细胞，利用荧光素标记分离杂种细胞，应用荧光激活细胞分选仪自动分离杂种细胞，应用流式细胞仪分离杂种细胞）
组织筛选
6杂种植株的鉴定：形态学鉴定，细胞学鉴定，生活分析，分子生物学方法
7体细胞杂种的遗传特性：细胞分裂与染色体丢失，基因转移与性状表达，体细胞杂种遗传上的的不稳定性。
第8章，人工种子
1人工种子又称合成种子，或体细胞种子：任何一种繁殖体，无论是在涂膜胶囊中包裹的，裸露的或经过干燥的，只要能够发育成完整的植株，
2包被程度：1裸露的或休眠的繁殖体，2人工包被的繁殖体，3水凝固包埋再包被人工种皮繁殖体
繁殖体类型：体细胞胚人工种子，非体细胞胚人工种子
3人工种子的优点：1在无性繁殖植物中，有可能建立一种高效快速的繁殖方法，既能保持品种的种性，又具有实生苗的复壮效应，2可以对优异杂种种子不通过种而快速获得大量种子，对于一些特别困难的植物更有实用意义，3对于一些不能正常产生种子的特殊材料有可能通过人工种子在短期内加大繁殖，4与田间制种相比，可以节省用地，不受季节限制，实现工业化生产，同时避免种子携带病菌，5与试管苗相比避免移栽困难，可以实现机械化操作，便于贮藏和运输。
4繁殖体的类型：
繁殖体是人工种子的主体，
诱导培养方式：体细胞胚的诱导和形成需要经过至少两个阶段，第一个阶段，高生长素浓度的培养基中，诱导培养胚性细胞，第二阶段，较低
的生长素或无生长素的培养基中形成体细胞胚。
5繁殖体的生长，必须具有高度的一致性，遗传学和生理上的一致性。体细胞胚的规模化生产：1形态正常，完整的胚结构，2与母体植物的基因型基本相同，3较好的成熟性，能耐一定程度的脱水。
微型营养变态器官繁殖体的培养：光照，温度，激素，培养基蔗糖浓度，芽殖体的培养（微繁殖体，，微芽，繁殖体）
6人工种皮包被：
繁殖体的预处理：脱水干燥，进入休眠，消毒
繁殖体包埋：包埋介质对繁殖体由保护作用，对繁殖体无害，保证其安全，提供胚乳的营养物质，，有适当的杀菌剂。
7理想的人工种皮：1具有一定的封闭性以保证人工胚乳的各种成分不易流失，2同时又具有良好的透气性，以保证繁殖体维持生理活性需要，3应有一定的坚硬度，以加强人工种子的耐贮藏和机械化操作，4无毒无害，能保证繁殖体顺利穿透发芽，5配制简便易行，成本低
选修三植物细胞工程习题 一、单选题 1.下列有关植物细胞全能性的叙述，不正确的是（） A．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，原因是所含基因在特定的时空条件下选择性表达各种蛋白质 B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性 C．植物细胞的全能性是植物体细胞杂交的理论基础 D．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因 2.植物细胞工程中的叙述中不正确的是是指（） A．植物组织培养是指离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体 B．植物体细胞杂交的结果是产生杂种细胞 C．重压方法是不能人工诱导原生质体融合的． D．用植物组织培养技术，可以培养或生产出食品添加剂、无病毒植物、人工种子 3.如图是“白菜一甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法正确的是（） 甘蓝—”植株不能结子A．图示“白菜B．愈伤组织有叶绿体，代谢类型是自养需氧型．上述过程中包含着有丝分裂、减数分裂和细胞分化等过程C 杂种植株具有的性状是细胞全能性表达的结果—甘蓝”D．“白菜）（ 4.在植物细胞工程中原生质体融合成一个细胞后，需诱导产生细胞壁，参与该过程的细胞器是．线粒体、高尔基体 B ．叶绿体、高尔基体 A D．线粒体、内质网C．叶绿体、线粒体 科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出5. ）（一种特殊的达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中，错误的是 A．驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍 等试剂或离心、振动、电刺激等方法．驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、BPEG ．驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交，不同于植物组织培养，无愈伤组织和试管苗形成C ．驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离D ）植物组织培养过程中的脱分化是指（6. A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞B．未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程．植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程 C 取植物的枝芽培育成一株新植物的过程D.两种植物细胞去掉细、AB 显示细胞核），将B7. A种植物的细胞和种植物细胞的结构如右图所示（仅组织培养后得到了杂种植株，则胞壁后，诱导二者的原生质体融合，形成单核的杂种细胞，若经过 ）该杂种植株是 （
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。
植物细胞工程知识点清单 （一）植物组织培养 1.理论基础（原理）：细胞全能性 2.全能性概念：具有某生物发育所需全部遗传信息的细胞，都具有发育成完整个体的潜能。 3、过程：外植体—脱分化—愈伤组织—再分化—丛芽、不定根—新植株 4、相关概念及实验注意事项 ①外植体：离体植物器官、组织、细胞 ②愈伤组织：高度液泡化，无固定形态的薄壁细胞。全能性高，分化程度低 ③外植体消毒：70%酒精30s—无菌水冲洗—次氯酸钠30min—无菌水冲洗 ④取材：选取形成层部位 ⑤脱分化：23~26o C，避光 ⑥再分化：将愈伤组织转接到分化培养基，光照下培养 ⑦生长素/ 细胞分裂素：比值高—促进生根；比值低—促进发芽 5、植物组织培养概念：在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官，组织，细胞培养在人工配置的培养基上，诱导其产生愈伤组织，丛芽，最终形成完整的植株。 6、地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。 （二）植物体细胞杂交 1、植物体细胞杂交概念：将不同种的植物细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的过程。 2、过程及注意事项： ①去除细胞壁：酶解法（纤维素酶、果胶酶），获得原生质体 ②原生质体融合方法：物理法（离心、震荡、电刺激）；化学法：聚乙二醇 ③细胞融合成功的标志：杂种细胞再生细胞壁 3、融合结果：获得杂种细胞，进而获得杂种植株。 A细胞+B细胞所得杂种植株遗传物质=A+B 4、成功例子：番茄—马铃薯；烟草—海岛烟草；胡萝卜—羊角芹；白菜—甘蓝 5、优点：克服远缘杂交不亲和障碍 6、局限性：不能按照人的要求表达性状 （三）植物细胞工程应用 1、微型繁殖：可以高效快速地实现种苗的大量繁殖（观赏植物，经济林木，无性繁殖作物） 2、作物脱毒：采用茎尖等分生区组织培养来除去病毒（因为分生区附近的病毒极少或没有） 如：马铃薯；草莓；甘蔗；菠萝、香蕉等经济作物 3、人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经人工薄膜包装得到的种子。优点：完全保持优良品种的遗传特性，不受季节的限制；方便储藏和运输 4、作物新品种培育：单倍体育种 5、突变体利用：在组织培养中会出现突变体，通过从有用的突变体中选育出新品种（如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体） 6、细胞产物的生产：通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养，从而让它们能够产生大量的细胞产物。 如：生产人参皂甙，三七，紫草，银杏等。 （定向诱导愈伤组织细胞分化为产生特定物质的细胞，提纯产物）
细胞工程在生物工程中的应用 摘要 生物工程包括五大工程，即遗传工程(基因工程)、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反应器工程。在这五大领域中，前两者作用是将常规菌(或动植物细胞株)作为特定遗传物质受体，使它们获得外来基因，成为能表达超远缘性状的新物种——“工程菌”或“工程细胞株”。后三者的作用则是这一有巨大潜在价值的新物种创造良好的生长与繁殖条件，进行大规模的培养，以充分发挥其内在潜力，为人们提供巨大的经济效益和社会效益。细胞工程是生物工程的一个重要方面。总的来说，它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。当前细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合、细胞拆合、染色体操作及基因转移等方面。通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株，并可以产生新的物种或品系。 关键词：细胞工程；生物技术；应用；培养 1.引言 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。动物细胞工程和植物细胞工程均主要由两部分构成。其一是上游工程，包含细胞培养、细胞遗传操作和细胞保藏三个步骤。第二则是下游工程，是将已转化的细胞应用到生产实践中去，以生产生物产品的过程。其中细胞培养是细胞工程的技术基础。细胞培养技术也叫细胞克隆技术，在生物学中的正规名词为细胞培养技术。不论对于整个生物工程技术，还是其中之一的细胞工程技术来说，细胞培养都是一个必不可少的过程。 动物细胞工程主要技术设计细胞融合、细胞拆合、染色体导入和基因转移这四方面，是从细胞水平、核质水平、染色体水平以及基因水平这四个不同层次来改造细胞。植物细胞工程是以细胞的全能性和体细胞分裂的均等性作为理论依据，在细胞水平上对植物进行操作的育种新技术。 2.动物细胞工程在生物技术中的应用 2.1动物细胞工程的概念 动物细胞工程（animal cell engineering）是以动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，使细胞产生某些人们所需要的生物学特性，从而改良品质，加速繁殖动物个体或获得有用品系的技术。其应用学科：细胞生物学（一级学科）；细胞培养与细胞工程（二级学科）。
1 2.1.1植物细胞工程基本技术 【内容与解析】 本节课要学的内容植物细胞工程基本技术指的是植物组织培养，其核心是植物组织培养的原理和过程,由于它还与植物体细胞杂交的原理、植物细胞工程应用的实例等有…紧密的联系,所以在本学科有…重要的地位，。教学的重点是植物组织培养的原理和过程，解决重点的关键是植物组织培养的实验。 【教学目标与解析】 1．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 2．目标解析 （1）简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术就是要学生知道组培过程中的每一个步骤且要明白每个过 程中的特点，植物体细胞杂交技术是要学生知道它的定义和如何实现这个过程中的每一步骤。 【问题诊断分析】 在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是植物体细胞杂交的原理不理解，产生这一问题的原因是…学生对这类问题的认识尚浅。要解决这一问题，就要…给予学生一定的理论知识，及事例分析。 【教学过程】 问题一： 为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？ 设计意图：…通过此问题引出植物组织培养 师生活动; 1、什么是细胞的全能性？表现全能性的条件？ 2、为什么运用植物组织培养技术能把植物离体器官、组织或细胞培养成完整植物体？ 3、克隆羊“多莉”的诞生说明了什么？ 4、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？ 问题二：植物组织培养技术： 问题1．植物组织培养技术的概念是什么？ 问题2．植物组织培养技术的原理是什么？ 问题3．植物组织培养技术通常选用的材料有哪些？ 问题4 ．植物组织培养的培养基含有哪些成分？ 问题5．分析图2—5，概述植物组织培养技术的基本过程。 问题6．什么是脱分化？什么是再分化？什么是愈伤组织？ 展示马铃薯——番茄杂种植株的图片，根据设想来引出植物体细胞杂交 问题三：植物体细胞杂交技术： 问题1．什么是植物体细胞杂交技术？它具有什么优点？ 问题2．在进行植物体细胞杂交之前，为什么要去除细胞壁？通常用什么方法去除细胞壁？去除细胞壁以后的植物细胞叫什么？ 问题3．怎样诱导两个不同原生质体的融合？原生质体融合完成的标志是什么？这与细胞中哪种细胞器有关？ 问题4．为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？ 问题5．如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一步该做何处理？ 问题6．如何将杂种细胞培育成杂种植株？ 问题7．分析图2—9，概述植物体细胞杂交的基本过程。
细胞工程在生物制药中的应用 摘要：细胞工程是生物制药工业中的关键技术，它是利用动物细胞体外培养和扩增来生产生物产品，或者作为发现和测试新药的工具。本文综述了细胞工程发展的历史、现状和未来，以及它在生物制药领域中的应用和局限。 关键词细胞工程；生物制药 Abstract: Cell Engineering biopharmaceutical industry is a key technology, which is the use of animal cells in vitro and amplified to produce biological products, or as a tool for discovering and testing new drugs. This article reviews the history, present and future, as well as its applications and limitations of cell engineering development in the biopharmaceutical field. Keywords: cell engineering; biopharmaceutical 1.动物细胞技术的历史 在疫苗产业早期，往往利用动物来生产疫苗，如用家兔人工感染狂犬病毒生产狂犬疫苗，用奶牛来生产天花疫苗，用某些细菌接种到动物身上来生产抵抗该种细菌的疫苗。在1920年至1950年，已经开发了多种病毒或细菌疫苗，如伤寒疫苗、肺结核疫苗、破伤风疫苗、霍乱疫苗、百日咳疫苗、流感疫苗和黄热病疫苗等。 早在1950年代，已经能够利用动物细胞培养技术来生产病毒。先在反应器中大规模培养动物细胞，待细胞长到一定密度后，接种病毒，病毒利用培养的细胞进行复制，从而生产大量的病毒，这一突破
2.1.1植物细胞工程的基本技术知识点 一、细胞工程的含义及分类： 1、含义：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的操作，按照人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性科学技术。 （1）原理和方法： 。 （2）操作水平： 水平或 水平 （3）目的：改变细胞内的 或 。 2、种类： 根据操作对象分： 细胞工程和 细胞工程 植物细胞工程包括：植物组织培养、植物体细胞杂交。 动物细胞工程包括：动物细胞培养、动物细胞融合、动物细胞核移植、单克隆抗体技术 二、细胞的全能性： 1、概念：已经分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。 2、细胞全能性的原因：一般生物体的每一个细胞都包含该种生物的 。 3、现实表现：在生物的生长发育的过程中，细胞 全能性，而是 。 原因：在特定时间和空间条件下，细胞中的基因会 表达出各种 ，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同组织和器官。 4、全能性的高低： ①受精卵＞配子＞体细胞 ②植物细胞＞动物细胞（动物细胞核具有全能性） ③具有分裂能力的细胞＞不分裂的细胞 ④分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞。 三、植物组织培养技术 （一）过程： 1、原理： 的原理 2、条件：①离体的植物细胞、组织、器官（外植体）。②无菌。③人工配置的培养基（固体培养基，含有琼脂）。④适宜的条件：水、矿物质、有机物。⑤植物激素：生长素（诱导细胞分裂和根的分化）和细胞分裂素（促进细胞分裂和不定芽的分化）。⑥早期避光，后期光照。 3、愈伤组织：由排列疏松、无一定形态、高度液泡化的薄壁细胞组成。 4、脱分化：让 的细胞，经过诱导后，失去其 而转变成 细胞的过程。 5、再分化：愈伤组织在一定的培养条件下，分化出 ，形成完整的小植株。 一定的营养、激素 （ ） 离 体的植物细胞、 组织、器官 愈伤 组 织 完整 植 新植株
精品文档用心整理 人教版高中生物选修三 知识点梳理 ）巩固练习 重点题型（ 常考知识点 植物细胞工程（植物克隆技术） 【学习目标】 1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2、体验植物组织培养技术。 3、列举植物细胞工程的实际应用。 【要点梳理】 要点一：克隆——无性繁殖系【植物细胞工程（植物克隆技术）369167克隆】 1.分子水平的克隆: DNA复制很多碱基序列相同的DNA 2.细胞水平的克隆 细胞细胞分裂很多遗传物质相同的细胞 3.个体水平的克隆 组织、器官细胞分裂遗传背景相同的新个体 要点二：植物细胞工程的基本技术 1.细胞的全能性 （1）遗传基础 生物体细胞一般都是由受精卵经有丝分裂形成的，因而都含有生物体的一整套遗传物质，都具有发育成完整 个体的潜能。 （2）不能表现的原因 在生物体上不能表现出其全能性，只能通过细胞分化形成不同的组织、器官，这是因为在特定的环境、激素等的影响下基因选择性表达的结果。 2.植物细胞表现其全能性的条件 （1）脱离母体。 （2）植物组织培养时，培养基中除含有一定的水分、无机盐外，还要添加一定的植物激素（如生长素、细胞分裂素），这有助于愈伤组织分化为不同组织和器官。 （3）在植物组织培养的前期对光照无需求，在后期需要光照条件，这有利于细胞生长、分化。 3．植物组织培养 （1）过程： 在无菌条件下，将植物体的器官或组织片段（如芽、根尖或花药）切下来，放在适当的人工培养基上进行离体培养，这些器官或组织就会进行细胞分裂，形成新的组织。这种组织的细胞排列疏松而无规则，是一团无定形的薄壁细胞——愈伤组织。原来已经分化，并且具有一定功能的体细胞（或性细胞）丧失了原有的结构和功能，又重新恢复了分裂功能，叫做细胞的脱分化。将处于脱分化状态的愈伤组织，移植到合适的培养基上继续培养（在适当的光照、温度等条件下）愈伤组织就会重新进行分化，产生出植物的各种组织和器官（如根、茎、叶等），进而发育成一棵完整的植株，这个过程叫做植物细胞的再分化。
细胞工程综述 摘要：细胞工程学是应用细胞生物学和分子生物学原理与方法，在细胞 水平研究改造生物遗传特性，以获得具有目标性状的细胞系或生物体的有关理论和技术的学科。它是一门现代生物科学理论和工程技术相结合的综合性学科。它是现代生物技术的重要组成部分，同时也是现代生物学研究的重要技术工具。其研究技术涉及到细胞器、细胞、组织和器官水平利用工程技术原理和手段所进行的各类体外操作。本文以学习细胞工程的意义为起点，接着从细胞工程涉及领域、应用及其种类对细胞工程进行了论述。 关键词：细胞工程涉及领域应用种类展望 细胞工程是生物工程的一个重要方面。总的来说，它是应用细胞生物学和分子生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。细胞工程所涉及的范围很广，按生物类型可分为动物细胞工程、植物细胞工程和微生物细胞工程，按实验操作对象可分为细胞与组织培养、细胞融合、细胞核移植、染色体操作及基因转移等方面。通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株，并可以产生新的物种或品系。 1 细胞工程种类 根据设计要求，按照需要改造的遗传物质的不同操作层次，可细胞工程学分为染色体工程、染色体组工程、细胞质工程和细胞融合工程等几个方面。 1．1染色体工程 染色体工程是按人们需要来添加或削减一种生物的染色体，或用别的生物的染色体来替换。可分为动物染色体工程和植物染色体工程两种。动物染色体工程主要采用对细胞进行微操作的方法(如微细胞转移方法等)来达到转移基因的目的。植物细胞工程目前主要是利用传统的杂交回交等方法来达到添加、消除或置换染色体的目的。 1．2染色体组工程 梁色体组工程是整个改变染色体组数的技术。自从1937年秋水仙素用于生物学后，多倍体的工作得到了迅速发展，例如得到四倍体小麦，八倍体小黑麦等。 1．3细胞质工程 又称细胞拆合工程，是通过物理或化学方法将细胞质与细胞核分开，再进行不同细胞间核质的重新组合，重建成新细胞。可用于研究细胞核与细胞质的关系的基础研究和育种工作。 1．4细胞融合工程 是用自然或人工的方法使两个或几个不同细胞融合为一个细胞的过程。可用于产生新的物种或品系(植物上用得多，动物上用得少)及产生单克隆抗体等。其中单克隆抗体技术利用克隆化的杂交瘤细胞分泌高度纯一的单克隆抗体，具有很
植物细胞工程测试题 一、单选题 1．下列有关植物细胞全能性的叙述，不正确的是（） A．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，原因是所含基因在特定的时空条件下选择性表达各种蛋白质 B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性 C．植物细胞的全能性是植物体细胞杂交的理论基础 D．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因 2．植物细胞工程中的叙述中不正确的是是指（） A．植物组织培养是指离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体 B．植物体细胞杂交的结果是产生杂种细胞 C．重压方法是不能人工诱导原生质体融合的． D．用植物组织培养技术，可以培养或生产出食品添加剂、无病毒植物、人工种子 3．如图是“白菜一甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法正确的是（） A．图示“白菜—甘蓝”植株不能结子 B．愈伤组织有叶绿体，代谢类型是自养需氧型 C．上述过程中包含着有丝分裂、减数分裂和细胞分化等过程 D．“白菜—甘蓝”杂种植株具有的性状是细胞全能性表达的结果 4.在植物细胞工程中原生质体融合成一个细胞后，需诱导产生细胞壁，参与该过程的细胞器是 （） A．叶绿体、高尔基体B．线粒体、高尔基体 C．叶绿体、线粒体D．线粒体、内质网 5．科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中，错误的是（） A．驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍 B．驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或离心、振动、电刺激等方法 C．驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交，不同于植物组织培养，无愈伤组织和试管苗形成D．驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离6．植物组织培养过程中的脱分化是指（） A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞 B．未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程 C．植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程 D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程 7. A种植物的细胞和B种植物细胞的结构如右图所示（仅显示细胞核），将A、B两种植物细胞 去掉细胞壁后，诱导二者的原生质体融合，形成单核的 杂种细胞，若经过组织培养后得到了杂种植株，则该杂 种植株是（） A．二倍体；基因型是DdYyRr B．三倍体；基因型是DdYyRr C．四倍体；基因型是DdYyRr D．四倍体；基因型是DDddYYyyRRrr 8．植物组织培养过程的顺序是（） ①离体的植物器官、组织或细胞②根、芽③愈伤组织 ④脱分化⑤再分化⑥植物体 A．①④③⑤②⑥B．①④③②⑤⑥C．①⑤④③②⑥D．⑥①④③⑤② 9．下列有关细胞工程的叙述不正确的是（） A. 在细胞整体水平上定向改变遗传物质 B．在细胞器水平上定向改变遗传物质 C．在细胞器水平上定向改变细胞核的遗传物质 D．在细胞整体水平上获得细胞产品 10．有关全能性的叙述，不正确的是( ) A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高 B．生物体内细胞由于分化，全能性不能表达 C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高 D．植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性 11植物繁殖的新途径中正确的理解是（） A植物的微型繁殖技术是指植物体细胞杂交技术． B．马铃薯获得无病毒幼苗的最佳办法是利用芽尖进行组织培养 C．人工种子种皮是能自我生成 D．植物的微型繁殖的优点是取材多、培养周期短、繁殖率高 12下图是植物组织培养的简略表示。据此回答不正确的是（） 脱分化再分化 ①——→②——→③——→④
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
.2植物细胞工程的实际应用教案 一、教材分析 《植物细胞工程的实际应用》是人教版高中生物选修三《现代生物科技专题》专题2 第一节《植物细胞工程》第2课时的教学内容。第1节课已经学习了细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等三方面内容。在此基础上，本节主要学习植物细胞工程的三方面应用，即植物繁殖的新途径、作物新品种的培育，以及细胞产物的工厂化生产等内容。 二、教学目标 1．知识目标： （1）掌握微型繁殖和植物组织培养的联系 （2）掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义 （3）了解单倍体育种和突变体的利用 2．教学重点难点 重点：植物细胞工程应用的实例 难点：掌握作物脱毒、人工种子的制备过程 三、教学方法： 1．学案导学：见后面的学案。 2．理解记忆为主结合讨论的方法 四、教学过程 (一) 复习提问、导入新课： 植物组织培养的概念、原理、过程方法、意义？ 植物体细胞杂交技术概念、原理、过程方法、意义？ （二）导入新课 （三）重难点讲解 在植物微型繁殖新途径的教学中，首先可由植物组织培养技术引入，让学生回忆植物组织培养技术的基本原理和过程，思考利用这项技术能做哪些工作？再逐一讲解微型繁殖技术、作物脱毒及人工种子。 一、植物微型繁殖新途径 1. 微型繁殖与无性生殖 微型繁殖是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，实际上是无性生殖的一种。在繁殖的过程中，细胞进行有丝分裂，因此亲、子代细胞内DNA相同，具有相同的基因，因此能保证亲、子代遗传特性不变。利用这种技术能高效快速实现种苗的大量繁殖。 2．微型繁殖与作物脱毒、人工种子 作物脱毒、人工种子、单倍体育种的培育过程均有采用微型繁殖的技术。作物脱毒主要是强调微型繁殖的取材一定是无毒（的如茎尖、根尖），才能繁殖出无毒的幼苗。 人工种子采用的还是微型繁殖的技术，但是只需培育得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽，包上人工种皮就可形成人工种子。人工种子与微型繁殖得到的幼苗一样能保持亲本的优良性状，另外还可不受气候、季节和地域的限制。
东北师范大学综合科学素质通识教育课程“现代科技与社会”作业 我所熟悉的细胞工程 STS1252410009城环学院刘恒兵—细胞工程 【内容摘要】：细胞工程是现代生物技术的重要组成部分，是当前生命科学中最具活力的学科之一，无论在生命科学基础研究方面还是在生物高科技产业领域，都已取得举世瞩目的成就，并带来了巨大的经济效益和良好的社会效益。20世纪末细胞工程取得的一系列的重大突破和进展，不仅对生命科学研究具有重要的理论价值，对人类健康具有重要意义，而且存在着巨大的潜在经济效益，其应用前景十分广阔。细胞工程涉及的范围很广，本文根据研究水平不同，分为细胞水平、组织水平、细胞器水平和分子水平等研究层次；根据研究对象不同，有植物细胞工程、动物细胞工程。简要介绍了细胞培养技术、细胞融合技术、干细胞技术等。 【关键词】：细胞培养技术离体快速繁殖动物克隆细胞融合技术 一、细胞工程的定义和基本内容 细胞工程（cell engineering）是指以细胞为对象，应用生命科学理论，借助工程学原理与技术，有目的地利用或改造生物遗传性状，以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术工程①。其主要内容就是通过无菌操作，大量培养细胞、组织乃至完整个体，或者应用细胞生物学和分子生物学等方法进行细胞水平的遗传操作，以快速繁殖生物个体、改良品种、生产生物产品或活性成分。它是在细胞生物学、遗传学、生物化学、生理学、分子生物学、发育生物学、发酵工程等学科交叉渗透、互相促进的基础上发展起来的。 细胞工程涉及的范围很广，目前，细胞工程的基本研究内容包括：①动、植物细胞和组织培养；②细胞融合育种与单克隆抗体；③细胞核移植与克隆④染色体工程育种；⑤发育基因调控与人体器官培养等。根据研究水平，有细胞水平、组织水平、细胞器水平和分子水平等不同研究层次；根据研究对象不同，高等生物的细胞工程可具体分为植物细胞工程与动物细胞工程两大类。由于植物和动物在细胞结构、生长方式和营养要求等方面有很大差别，尤其在全能性表现上存在差异，因此，虽然植物细胞和动物细胞的离体培养具有一定的相似性，如基本上都是模拟体内的生长环境，提供良好的营养条件和物理环境，使活的组织细胞在体外无菌条件下继续生长发育的过程；培养的结果都是培养物在一定程度上表现出与在体内相似的生长行为，如细胞生长、分裂、分化、代谢等，但是二者在培养技术、研究内容及深度等方面都存在一些差异。 ①殷红主编.细胞工程[M]. 北京:化学工业出版社2006
植物细胞工程的基本技术导学案 一、三维目标： （一）知识与技能： 1、掌握植物细胞工程的理论基础 2、简述并设计植物组织培养过程 （二）过程与方法: 自主学习与合作交流相结合，培养学生的合作精神及发散性思维。 （三）情感态度与价值观： 1、体验生命的奥妙并增强热爱生命的情感 2、认同植物细胞工程离不开理论研究和技术创新 二、教学重点： 植物组织培养理论基础及过程 三、教学难点: 植物组织培养的实验设计 自主学习 (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、细胞全能性 的细胞具有发育成为一个新的生物个体的。因为每个细胞都含有该物种的，具有发育成完整个体所必需的。 全能性的表现条件：①②适宜的 全能性大小： 全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞ 动物细胞 4．在理论上，生物的任何一个细胞都，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
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
植物细胞工程的实际应用 植物细胞工程的实际应用： 植物细胞工程的实际应用：植物微型繁殖、作物脱毒、人工种子、单倍体育种、突变体的利用、细胞产物（蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等）的工厂化生产等。 1、微型繁殖 （1）概念：是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技术。 （2）实质：植物组织培养 （3）原理：植物细胞的全能性 （4）完成植物的微型繁殖技术的生理过程：细胞分裂和细胞分化。 （5）优点：保持亲本的优良性状；可以快速大量培育出新个体，有利于工厂化培育；选材少、培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理。 （6）成功应用举例：优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物等。 2、培育无病毒的植株 （1）原理：生产上许多无性繁殖作物均受到病毒的侵染，从而导致品种的严重退化、减产和降低品质。利用植物分生组织（刚刚产生，病毒很少，甚至无毒）进行培养可以使新长成的植株脱去病毒。 （2）常选用部位：茎尖组织。 （3）操作过程：切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。 （4）成功应用举例：马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等。 利用微型繁殖和作物脱毒都是离体快繁技术，离体快繁技术的优点：繁殖速度快；幼苗遗传背景均一，重复性好；不受季节和地区限制。 3、制备人工种子 （1）概念：人工种子是指以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。 （2）人工种子的结构：由胚状体、作为保护外壳的人工种皮和提供发育所需营养的人工胚乳三部分构成。 （3）与天然种子相比较，其优越性有：可使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以繁殖；固定杂种优势；是一种快捷高效的繁殖方式；可人为控制植物的生长发育和抗逆性等。 （4）成功应用举例：芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备的人工种子。 （5）结构：
植物细胞工程知识梳理 一、植物组织培养技术 1．原理： 植物细胞的＿＿＿＿＿，即具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。 2．过程： ＿＿＿＿＿的组织 形成＿＿＿＿＿ 幼根和芽 完整植物体 （1）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。 （2）生物的体细胞不能表达全能性的原因：植物体细胞内的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 3．概念： 在＿＿＿＿和人工控制的条件下，将离体的植物器官、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，诱导其产生愈伤组织、＿＿＿＿，最终形成完整的植株。 二、植物体细胞杂交技术 1．概念： 将不同种植物的＿＿＿＿＿，在一定条件下融合成＿＿＿＿＿，并把＿＿＿＿＿培育成新的植物体的技术。 2．过程： ＿＿＿＿＿细胞 不同细胞＿＿＿＿＿ 原生质体融合 杂种细 胞 杂种植株 3．融合成功的标志：杂种细胞再生出＿＿＿＿＿＿。 4．意义：克服不同种生物＿＿＿＿＿的不亲和性。 三、植物繁殖的新途径 1．微型繁殖： （1）概念：快速＿＿＿＿＿优良品种的植物组织培养技术。 （2）特点：保持优良品种的＿＿＿＿＿。 （3）意义：高效快速地实现种苗的＿＿＿＿＿＿。 2．作物脱毒： （1）选材：无病毒的茎尖。 （2）结果：高产优质的＿＿＿＿＿。 3．人工种子： （1）特点： ①后代无＿＿＿＿＿。 ②不受气候、季节和地域限制。 （2）结构：人工薄膜＋＿＿＿＿＿＿＿或不定芽或顶芽或腋芽。 （3）获得方法：植物＿＿＿＿＿＿＿＿。 四、作物新品种的培育 1．单倍体育种： （1）方法：＿＿＿＿＿的离体培养。 （2）优点： ＿＿＿＿ 再分化 纤维素酶 人工诱导 果胶酶