植物组织培养技术(一)

专题25 细胞工程【考情探究】课标解读考情分析备考策略考点考向1植物细胞工程植物组织培养技术(1)考查内容:高频考点主要有植物组织培养技术的方法和应用、核移植技术的步骤和应用、制备单克隆抗体的原理和过程、体外受精和胚胎移植的原理和应用等。

(2)命题规律:本专题在高考命题中难度中等,对动物细胞工程的考查主要表现在动物细胞培养及单克隆抗体上,对胚胎工程的考查主要表现在体外受精和胚胎移植上(如2020山东,14)。

(3)命题趋势:预计2022年高考中试题会聚焦对核心概念和技术原理的考查,植物组织培养、动物细胞培养、制备单克隆抗体和胚胎移植技术等是高考命题的重点(1)熟记植物细胞工程、动物细胞工程和胚胎工程相关的基础知识。

总结解题方法,并能归类、活用、延伸。

(2)通过必要的题型训练,巩固基础知识、掌握解答本专题试题的方法。

复习时需掌握细胞工程与其他工程技术的联系,通过综合性试题训练提高知识的整合和迁移能力植物体细胞杂交技术2动物细胞工程动物细胞培养动物细胞融合与单克隆抗体动物体细胞核移植3 胚胎工程胚胎工程的理论基础胚胎工程技术及其应用【真题探秘】命题立意①核心考点胚胎工程、动物细胞工程。

②命题特点以胚胎工程的科技实验为材料,考查学生对胚胎工程的理论基础与操作知识的掌握,试题设计来源于教材,又高于教材。

③核心素养试题设计体现了对科学思维素养中归纳与概括、演绎与推理等要素的考查。

解题指导易混易错a.刚刚排出的精子,不能立即与卵子受精,必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力。

精子获能是指精子获得受精“能力”,而不是获得能量。

b.同期发情处理用的是孕激素;超数排卵处理用的是促性腺激素。

拓展延伸①内细胞团一般到囊胚阶段才出现,将来发育成胎儿的各种组织;滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜。

若进行胚胎分割时不能将内细胞团均等分割,含内细胞团多的部分胚胎正常发育的能力强,含内细胞团少的部分可能会出现发育受阻或发育不良,甚至不能发育等问题。

植物组织培养技术第一篇：植物组织培养技术简介植物组织培养技术是指利用植物体外培养的方法繁殖、培育和改良植株，可以通过体细胞培养、生殖细胞培养和整个植株培养等方式进行。

植物组织培养技术已广泛应用于植物繁殖、遗传改良、新品种选育和药物合成等方面，是一个极具应用前景的研究领域。

本文将介绍植物组织培养技术的相关知识，包括培养基的配制、培养条件的控制、组织培养的应用以及注意事项等方面。

一、培养基的配制培养基是植物体外培养的重要条件，其成分根据不同植物和培养方法的需要而有所差异。

通常，培养基由无机盐、有机物、维生素和激素等组成。

无机盐是培养基中最主要的成分，其种类和含量的调整对植物体外生长和发育起着至关重要的作用。

有机物则为植物提供必需的碳源和能量，维生素和激素则分别参与细胞代谢和生长调控。

二、培养条件的控制培养条件的控制包括温度、光照、湿度、氧气供应和培养容器等方面。

温度通常在20~30℃之间调节，对不同植物和组织形态有所不同。

光照较为复杂，一般来说，不同种类和不同阶段的植物对光照要求不同，应根据具体需要进行调节。

湿度和氧气供应则是影响植物体外生长和发育的关键条件之一，应根据植物的需要而确定。

培养容器也是植物组织培养的重要因素，常用的有试管、琼脂糖和蒸馏水等。

三、组织培养的应用组织培养技术可以用于改良传统植物栽培技术难以完成的任务，如大规模繁殖技术、植物遗传改良、病毒清除和药物合成等。

其中大规模繁殖技术主要应用于经济价值高、生长缓慢或不易育种的植物。

生长缓慢或不易育种的植物通过组织培养技术可以实现大规模繁殖，从而满足市场需求。

植物遗传改良则是利用组织培养技术改变植物性状、耐受性和适应性的方法，通过体细胞选择、诱导突变等方式实现。

此外，组织培养技术还可以用于病毒清除和药物合成等领域的研究。

四、注意事项在进行植物组织培养时，需要遵循一些基本的注意事项。

首先，应选择适宜的组织，一般来说，嫩芽、茎尖、子叶、愈伤组织等新陈代谢活跃的组织较易进行培养。

植物组织培养试验《植物组织培养技术》实验指导实验一组培室设备参观及器皿的洗涤和灭菌一、目的要求：1.通过参观，了解组织培养室的几个主要组成部分和各部分应有的基本设备以及有关仪器的用途与功能。

2.通过实际操作，学会洗涤剂的配制和各种器皿的清洗和灭菌方法。

二、材料用具：高压灭菌锅、烘箱、超净工作台、双筒解剖镜、酸度测定仪、空调机、控温仪、百分之一与万分之一天平、电炉、玻璃器皿（试管、三角瓶、移液管、漏斗、烧杯、容量瓶、试剂瓶、量筒酒精灯），以及镊子、解剖刀、解剖针、手术剪，肥皂、洗衣粉、重铬酸钾、浓硫酸等。

三、说明：在进行各类具体的组培实验前，首先了解组培室的结构及主要设备的用途和性能是十分必要的,总体上的了解有利于以后各实验的进行以及正确的使用各种仪器和设备。

植物组织培养是一项十分细致的工作，为了保证植物外植体不受污染,第一关就是要对各种器皿进行清洗和消毒,使它们保持无菌状态，做这些工作同样有一套科学的方法和需要熟练的技巧，因此每个学生必须学好这套基本功。

四、方法和步骤：首先在老师带领下参观组培室，并听取讲解，然后配制洗液，称取工业用重铬酸钾40克，溶解在500ml在水中，然后徐徐加入450ml 粗制浓硫酸（或废硫酸）配好的溶液呈红色，铬酸洗液是一种强氧化剂，去污能力强，但玻璃器皿上沾有油脂、凡士林、石蜡等则用此液无效，铬酸洗液可反复使用，直到溶液呈青褐色为止。

此溶液腐蚀性强，洗涤时需注意。

每人清洗部分玻璃器皿，方法：清水洗净一泡入洗衣粉水溶液中进行洗刷f清水反复冲洗f蒸馏水淋一遍f烘干备用。

然后清洗部分较脏的玻璃器皿，方法：采用先碱后酸，即用洗衣粉洗刷后冲洗干净f晾干一侵入酪酸洗液，浸泡时间视器皿的肮脏程度而定f清水反复冲洗干净f蒸馏水淋洗一遍f烘干备用。

带有石蜡或胶布的器皿：先将其除去，再用常规洗涤，石蜡用水煮沸数次即可去掉，胶布粘着物则需用洗衣粉液煮沸数小时,再用水冲洗，凉干后浸入洗液，以后的步骤同前。

《植物组织培养技术》讲义一、植物组织培养技术的概述植物组织培养技术是一种在无菌条件下，将植物的离体器官、组织或细胞培养在人工配制的培养基上，使其生长、分化并发育成完整植株的技术。

这项技术具有广泛的应用前景，如快速繁殖优良品种、脱毒苗的培育、植物新品种的选育、植物次生代谢产物的生产等。

植物组织培养的基本原理是植物细胞的全能性，即每个植物细胞都具有发育成完整植株的潜在能力。

然而，在自然条件下，由于细胞受到各种分化信号的影响，这种全能性通常无法表现出来。

通过组织培养技术，提供适宜的营养和环境条件，解除细胞的分化抑制，使其重新恢复分裂和分化的能力。

二、植物组织培养的基本设备和条件（一）实验室设计植物组织培养实验室通常包括准备室、接种室和培养室。

准备室用于器具的清洗、干燥和培养基的配制；接种室要求无菌环境，进行外植体的接种操作；培养室则为培养物提供适宜的温度、光照和湿度条件。

（二）设备和器具1、超净工作台：提供无菌操作的工作区域。

2、高压灭菌锅：对培养基、器具等进行灭菌处理。

3、培养箱：精确控制温度、光照和湿度。

4、天平：用于称量化学试剂。

5、显微镜：观察细胞和组织的形态结构。

（三）培养基的成分1、大量元素：包括氮、磷、钾、钙、镁等。

2、微量元素：如铁、锰、锌、铜等。

3、有机成分：如维生素、氨基酸、糖类等。

4、植物生长调节剂：如生长素、细胞分裂素等，对细胞的分裂、分化和生长起着重要的调节作用。

（四）无菌操作技术无菌操作是植物组织培养成功的关键。

操作人员需经过严格的培训，在操作过程中，使用酒精消毒双手和工具，在超净工作台中进行操作，避免微生物的污染。

三、植物组织培养的基本过程（一）外植体的选择和处理外植体的选择要考虑植物的种类、部位和生理状态。

一般选择生长旺盛、无病虫害的部位，如茎尖、叶片、花药等。

外植体在接种前需进行表面消毒，常用的消毒剂有酒精、次氯酸钠等。

（二）初代培养将消毒后的外植体接种到初代培养基上，诱导其脱分化形成愈伤组织或直接分化出芽和根。

课题1 菊花的组织培养[学习目标] 1.说明植物组织培养的基本原理。

2.掌握植物组织培养过程中使用的无菌技术。

(重难点) 3.学习植物组织培养的基本技术，进行菊花或其他植物的组织培养。

一、植物组织培养的基本过程及影响因素1．植物组织培养(1)理论基础：细胞的全能性。

当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和适宜的其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。

(2)基本过程 离体的植物器官、组织或细胞――→脱分化愈伤组织――→再分化根、芽→完整植株①细胞分化：在植物的个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。

②愈伤组织：由离体的植物组织或细胞经脱分化形成的一团排列疏松而无规则、高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。

③脱分化：又叫去分化，是由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程。

④再分化：愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官的过程。

2．影响植物组织培养的因素(1)材料选取 ①不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。

②同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果。

菊花的组织培养一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。

(2)营养成分常用的一种培养基是MS 培养基，主要成分包括：①大量元素，如N 、P 、K 、Ca 、Mg 、S 。

②微量元素，如B 、Mn 、Cu 、Zn 、Fe 、Mo 、I 、Co 。

③有机物，如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素，以及蔗糖等。

(3)植物激素：生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，二者的浓度、使用的顺序及用量的比例等都会影响实验结果。

(4)外界条件：如pH 、温度、光照等环境条件。

一般而言，菊花的组织培养所需pH 为5.8左右 ，温度为18～22_℃，光照条件为每日用日光灯照射12 h 。

1．马铃薯长期种植，会因感染病毒而导致产量降低，要想提高产量、培育无病毒的马铃薯应该如何处理？【提示】 植物的茎尖、芽尖等由于刚刚分化而成，病毒含量极少，甚至无病毒。

第五章组织培养技术第一节植物组织培养所谓植物组织培养广义又叫离体培养，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。

狭义上是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，也包括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株。

一、概述（一）概念1. 植物组织培养：是指通过无菌操作，把植物的外植体接种于人工配置的培养基上，在人工控制的条件下进行培养，使其成为完整植株的方法。

2. 外植体：是指用于植物组织培养的接种材料，它包括植物体的各个器官、组织、细胞和原生质体等。

3. 愈伤组织（Callus ）:原指植物在受伤之后于伤口表面形成的一团薄壁细胞，在组培中则指人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。

（二）组织培养类型1. 根据接种的外植体不同分：胚胎培养；器官培养；3组织培养；细胞培养；原生质体培养；2. 根据培养基态相不同分：固体培养；液体培养；3. 根据培养过程不同分：初代培养；继代培养；（三）植物组织培养历史植物组织培养是20 世纪初开始，以植物生理学为基础发展起来的。

有以下过程：思想准备阶段；理论奠基阶段；技术建立阶段；形态发生阶段；应用研究阶段；1902 年德国植物学家Haberlandt 提出了细胞全能性概念。

1939 年White 报道了烟草组培成功。

并提出植物细胞全能性学说。

同年，Gautheret 与Nobecourt 培养胡萝卜成功。

三人被誉为植物组培奠基人。

罗士韦是我国植物组织和细胞培养研究的开拓者和奠基人之一（四）植物组织培养的应用1•植物的快速繁殖：⑴园艺、花卉植物的大规模快速繁殖；⑵抢救濒危珍稀植物⑶进行某些植物的种质资源保存2•培育无病毒的植物，如脱病毒草莓等；3•制造人工种子。

4 突变体的筛选培育5 药用植物的工厂化生产6 花药培养和花粉单倍体育种7 基因工程的应用等二、实验室设计和设备（一）实验室设计一般具有：1. 准备室器皿洗涤，培养基配制、分装、高压灭菌，植物材料的预处理，重蒸馏水的制备以及进行生理、生化因素的分析等各种操作都要在此室中进行2. 缓冲室进入无菌室前需在缓冲室里换上经过灭菌的卫生服、拖鞋，戴上口罩。

植物组织培养的方法植物组织培养（Plant tissue culture）是指利用无菌条件下培养植物细胞或组织，以实现繁殖、繁育新品种、生物合成化合物、环境污染处理等目的的技术。

其不仅可以大幅度提高植物材料的品质和数量，还可以在无限制地产生同一种植物。

方法一：赤潮法（Embryogenesis）这一方法是利用赤潮细胞发生器官（如胚性板）的细胞分化，诱导植物组织的胚胎发生，进而实现植物再生。

该方法适用于很多种植物，如玉米、大麦、水稻等。

步骤为：1. 准备培养基：含有赤潮素、氨基酸、维生素、植物激素和适当的糖类和盐类的基础培养基。

2. 处理材料：将植物的姿态板或种子材料在高温（35-40C）下进行消毒，使其无菌。

3. 材料分离：将消毒材料放入无菌条件下进行材料分离。

4. 培养细胞：将细胞或组织放入含有培养基的无菌培养皿中，保持恒定的温度、湿度和光照条件，促进发生素感应化。

5. 发生胚胎体：促进胚胎形成，通过培养发生胚胎胶囊或胚胎体。

6. 块茎冷藏：利用低温存储胚胎体或胚胎胶囊。

方法二：组织培养（Organogenesis）组织培养方法是通过培养植物的基本组织如叶片、茎尖、芽分根进而再生整个植株。

步骤为：1. 材料处理：对种子或植株进行表层消毒处理。

2. 制备组织片：将消毒好的植株切成组织片段，如茎尖、叶片等。

3. 培养基准备：准备无菌的培养基，其中含有植物的必需胰凡陈列如糖类、氨基酸、维生素、生长因子和植物激素等。

4. 组织分化：将组织片段放入含有培养基的培养皿中，使其分化成根、茎、叶等。

5. 干涸与移栽：将培养的加上适量水后，移栽到含有生长素适量的培养基中，促进植物以正常生长的形式营养。

方法三：悬浮细胞培养（Suspension Culture）在此方法中，使用悬浮培养细胞进行植物细胞或组织的生物合成和生物转化。

步骤为：1. 培养基准备：通常使用植物基础培养基加入氨基酸、维生素和植物激素等。

2. 细胞处理：将细胞分散在含有培养基的匀浆器中，使其悬浮在培养基中。

课题1 菊花的组织培养一、选择题1．下列不能作为植物组织培养材料的是( )A．花粉B．幼叶C．胡萝卜韧皮部细胞D．导管细胞解析：选D 作为植物组织培养的材料必须含有本物种全套遗传物质，且是活细胞。

导管细胞为死细胞，因此不能作为植物组织培养的材料。

2．下列有关植物组织培养的叙述，错误的是( )A．利用了植物细胞具有全能性的特点B．花药、胚不能作为组织培养的材料C．外植体是指用于离体培养的植物组织或器官D．外植体在一定外界条件下可被诱导形成愈伤组织解析：选B 植物组织培养利用了植物细胞具有全能性的特点，花药、胚都可作为组织培养的材料。

3．1958年，美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞培养出完整的胡萝卜植株。

该过程不需要( )A．在无菌条件下切取具细胞核的细胞B．用酶解法去掉细胞壁C．适合的温度和pHD．在培养基中加入一定量的营养物质和激素解析：选B 在无菌条件下切取具细胞核的细胞，目的是获取外植体且避免杂菌污染，A不符合题意；植物组织培养不需要去掉细胞的细胞壁，B符合题意；胡萝卜的组织培养需要适宜的温度和pH，C不符合题意；植物组织培养过程中要在培养基中加入一定量的营养物质(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)，D不符合题意。

4．(2019·某某某某期末)下列关于影响植物组织培养的因素的叙述，不正确的是( ) A．不同的植物组织，培养的难易程度差别很大B．在配制好的MS培养基中，除了含有必需的大量元素、微量元素和有机物外，还常常需要添加植物激素C．按照不同顺序使用生长素和细胞分裂素，得到的实验结果相同D．进行菊花的组织培养，一般将pH控制在5.8左右，每日光照12 h解析：选C 植物组织不同，培养的难易程度也不同，往往差别很大，即使是同一种植物，不同部位培养的难易程度也不同，A正确；用于植物组织培养的培养基，除了包含大量元素、微量元素、有机物之外，还常常需要添加植物激素，B正确；生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，二者的使用顺序不同，得到的实验结果不同，C错误；进行菊花的组织培养，一般将pH控制在5.8左右，温度控制在18～22 ℃，每日光照12 h，D正确。

植物组织培养技术植物组织培养（Plant tissue culture）是指在无菌条件下，将离体的植物器官（根、茎、叶、花等）、组织（如形成层、花药组织、胚乳、皮层等）、细胞（体细胞和生殖细胞），以及原生质体，培养在人工配制的培养基上，给予适当的培养条件，使其长成完整的植株，统称为植物组织培养。

植物组织培养的过程可概括为：外植体脱分化或完整植株胚状体茎尖、胚及子房等器官做外植体可不经脱分化直接形成试管苗。

植物组织培养技术是生物技术的重要组成部分，在生产实践及基因工程、遗传转化等研究中有重要应用前景。

植物脱毒及离体快繁，花药培养与单倍体育种、幼胚培养与试管受精，抗性突变体的筛选与体细胞无性系变异，植物产品的工厂化生产等方面的研究和应用，均必须借助植物组织培养技术的基本程序和方法。

通过本实验，要求同学掌握植物组织培养操作技术；了解外植体脱分化及再生的过程；理解植物细胞全能性。

一、试材与用具1．植物材料：花生、烟草、苹果、大白菜、玉米等。

2．实验室：准备室、接种室、培养室等。

3．仪器设备：高压灭菌锅（器）、光照培养箱、振荡培养箱、天秤、酸度计、超净工作台等。

4．器械及用具：镊子、手术刀、接种针、细菌过滤器、记号笔等。

5．玻动器皿：三角瓶、培养瓶、培养皿、量筒、容量瓶等。

二、方法步骤（一）培养基的制备1．母液的配制在植物组织培养中，不同的植物，不同的器官和组织，不同的研究目的，使用不同的培养基，培养基尽管千差万别，按其性质和含量来分主要由以下几部分组成：①无机营养，包括大量元素和微量元素；②有机物质；③铁盐；④碳水化合物；⑤天然复合物；⑥激素；⑦琼脂（固体培养基）；⑧其他添加物。

在培养基的配制中，对各组分的成分，常先要按其需用量扩大一定倍数，配制成母液（表2－1）。

配制母液时应注意以下两个方面：（1）配制大量元素母液时，为了避免产生沉淀，各种化学物质必须充分溶解后才能混合，同时混合时要注意先后顺序，把钙离子（Ca2+）、锰离子（Mn2+）、钡离子（Ba2+）和硫酸根（SO42-）、磷酸根（PO43-）错开，以免形成硫酸钙、磷酸钙等沉淀，并且各种成分要慢慢混合，边混合边搅拌。