xb四、植物组织与细胞培养
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植物组织培养和植物细胞培养植物组织培养和植物细胞培养听起来是不是特别高大上?乍一听好像和我们这些普通人没什么关系,可咱们身边很多东西,都是通过这些技术搞出来的。
就拿你家窗台上的那盆小绿植来说吧,里面大概就有用到组织培养的技术,简直就是植物界的“整容手术”嘛,嘿嘿。
今天呢,就带大家聊聊这个话题,让大家了解一下这些神奇的植物“美容术”是怎么回事,顺便也看看它们是怎么在背后默默地改变着我们生活的。
首先得说,植物组织培养,顾名思义,就是把植物的组织拿出来,在特殊的培养基上培养,目的是让它们像在“家”一样健康成长,进而繁殖出新的植物。
好像给植物办了个“移植手术”,然后把它们从“医院”送回大自然。
你会不会觉得,这个技术有点像“植物版的克隆”呢?其实也差不多!这技术最初可不是为了给你种花种草的,而是为了提高农业产量。
想象一下,假如你能从一棵植物的一个小小的细胞或一片叶子上,培养出一大堆完全一样的植物,那岂不是省事又省力?你还不用担心植物的基因变异,真的是一举两得。
不过,这个过程可没你想的那么简单。
挑选合适的植物组织可不容易,因为要保证它们的生命力和再生能力足够强。
就像人家选演员一样,找一个颜值高又有演技的,不是那么随便的。
然后,你得把这些小小的植物组织放进一个专门的培养基里,就像是给它们做了一碗超级营养的“火锅”,好让它们在里面安心地繁殖、长大。
这一切都得在无菌的环境下完成,要是哪儿不小心有个小细菌跑进去,那可就麻烦了。
所以,你能想象,一旦植物“住”进了实验室,除了在镜子面前修个枝修个叶,几乎什么都不敢做。
但是,植物细胞培养可就更有意思了。
它不是像植物组织培养那样从完整的组织开始,而是直接从植物的单个细胞下手。
听着有点吓人吧?不过,细胞培养的神奇之处就在于,任何一个细胞,它都有可能长成一棵完整的植物。
这么说,你可能会觉得它像是魔法师的法宝,稍微调皮一点,一颗细胞就能变成“植物王国”的新星。
这项技术可不止能繁殖植物,它还能帮助科学家做一些比较复杂的实验,了解植物基因怎么运作,或者研究它们对环境的反应。
第 3 章植物组织与细胞培养3.1植物组织培养与细胞培养的区别习惯上:由于体外培养技术最初是从培养组织发展起来的,所以在习惯上,动物学和医学上又往往用组织培养这一术语泛指细胞、组织和器官在适当的培养条件下离体生长的技术。
单细胞培养与组织和器官培养在技术上具有较大的区别严格意义上:组织培养是指从机体内取出组织或细胞,模拟机体内生理条件,在体外进行培养,使之生存或生长形成组织。
细胞培养是指动植物细胞在体外条件下的存活或生长,此时细胞不再形成组织。
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(如根尖、茎尖、叶、花未成熟的果实、种子)、组织(如花药组织、胚乳、皮层等)、胚胎、原生质等培养在人工配置的培养基上,给予适当的培养条件,诱发产生愈伤组织、或者长成完整的植株的技术。
离体培养(culture in vitro)试管培养(test tube culture)常用术语外植体(explant):植物组织培养中用来进行离体培养的离体材料,可以是器官、组织、细胞和原生质体等。
愈伤组织(callus):是由外植体组织增生的细胞产生的一团不定的疏松的排列的薄壁细胞。
继代培养或传代培养:愈伤组织在培养基上生长一段时间以后,营养物枯竭,水分散失,并已积累一些代谢产物,此时需要将其转移到新的培养基上,这种转移称为继代培养或传代培养。
褐变(褐化):是由于组织中的多酚氧化酶被激活,使细胞的代谢发生变化,酚类物质被氧化后产生的醌类物质,这类物质是棕褐色,对外植体产生毒害作用,严重时导致死亡。
玻璃化(vitrification):表现为试管苗叶、嫩梢是水晶透明或半透明,水浸状;整株矮小肿胀、失绿;叶片皱缩成纵向卷曲,脆弱易碎;叶表缺少角质层、蜡质、没有功能性气孔,不具有栅栏组织,仅有海绵组织。
不定芽(adventitious buds):从现存的芽以外的任何器官和组织上通过器官发生重新形成的芽。
植物组织和细胞培养技术-沪科版生物拓展型课程教案一、课程概述植物组织和细胞培养技术是生物学中的一个重要分支,它利用植物体内的各种组织和细胞特性,在人工培养条件下进行组织或细胞的培养。
这种技术已广泛应用于植物生产、植物保育、植物遗传学、分子生物学等领域。
本课程将对植物组织和细胞培养技术的理论基础、培养方法以及在科研中的实际应用进行全面讲解。
二、课程目标1.理解植物组织和细胞培养技术的基本原理和操作方法;2.掌握植物细胞分离、培养和再生的技术;3.熟悉影响植物组织和细胞培养成功的关键因素;4.掌握常用的植物组织和细胞培养技术的分类及其特点;5.掌握植物组织和细胞培养在科研中的应用范围和意义。
三、教学内容1. 植物组织和细胞培养技术的基本概念•植物组织和细胞的类型;•植物细胞特性了解;•细胞微操作技术介绍;•细胞培养的基本原理。
2. 植物组织和细胞的分离和培养技术•组织分离和培养的理论基础;•植物组织的分离方法;•细胞分离和质型分离的方法;•组织和细胞的初级培养和维持;•细胞悬浮培养。
3. 植物组织和细胞再生的技术•组织培养再生的理论基础;•植物的分生组织培养的方法;•再生的营养需求;•再生的形态识别及分化。
4. 植物组织和细胞培养应用技术•杂交、固化、调节和诱导免疫;•水平基因转移;•无性繁殖研究;•遗传转化;•细胞毒素与抗体和细菌素的产生。
四、教学重点1.植物组织和细胞培养的基本原理;2.植物细胞分离和再生的技术方法;3.细胞培养过程中对培养环境、培养基质的重视。
五、教学方法1.讲授:通过面对面讲授,结合教材和多媒体讲解,向学生详细讲解植物组织和细胞培养知识点;2.实践操作:重点对学生进行组织分离/培养实验操作、细胞质型分离实验操作、组织再生实验操作等;3.探索性学习:通过案例分析,让学生自己发现问题并提供解决方案,带领学生加深对技术的理解。
六、教学后记植物组织和细胞培养技术的学习需要进行大量实践探索,才能真正掌握其中的关键点和技巧。
植物组织细胞培养步骤:植物组织培养的简单过程如下:剪接植物器官或组织——经过脱分化(也叫去分化)形成愈伤组织——再经过再分化形成组织或器官——经过培养发育成一颗完整的植株。
培养步骤第一步,将采来的植物材料除去不用的部分,将需要的部分仔细洗干净,如用适当的刷子等刷洗。
把材料切割成适当大小,即灭菌容器能放入为宜。
置自来水龙头下流水冲洗几分钟至数小时,冲洗时间视材料清洁程度而宜。
易漂浮或细小的材料,可装入纱布袋内冲洗。
流水冲洗在污染严重时特别有用。
洗时可加入洗衣粉清洗,然后再用自来水冲净洗衣粉水。
洗衣粉可除去轻度附着在植物表面的污物,除去脂质性的物质,便于灭菌液的直接接触。
当然,最理想的清洗物质是表面活性物质—吐温。
第二步是对材料的表面浸润灭菌。
要在超净台或接种箱内完成,准备好消毒的烧杯、玻璃棒、70%酒精、消毒液、无菌水、手表等。
用70%酒精浸10~30秒。
由于酒精具有使植物材料表面被浸湿的作用,加之70%酒精穿透力强,也很易杀伤植物细胞,所以浸润时间不能过长。
有一些特殊的材料,如果实、花蕾、包有苞片、苞叶等的孕穗,多层鳞片的休眠芽等等,以及主要取用内部的材料,则可只用70%酒精处理稍长的时间。
处理完的材料在无菌条件下,待酒精蒸发后再剥除外层,取用内部材料。
第三步是用灭菌剂处理。
表面灭菌剂的种类较多,可根据情况选取1—2种使用见表。
第四步是用无菌水涮洗,涮洗要每次3min左右,视采用的消毒液种类,涮洗3-l0次左右。
无菌水涮洗作用是免除消毒剂杀伤植物细胞的副作用注意:①酒精渗透性强,幼嫩材料易在酒精中失绿,所以浸泡时间要短,防止酒精杀死植物细胞。
②老熟材料,特别是种子等可以在酒精中浸泡时间长一些,如种子可以浸泡5分钟。
③升汞的渗透力弱,一般浸泡10分钟左右,对植物材料的杀伤力不大。
④漂白粉容易导致植物材料失绿,所以对于幼嫩材料要慎用。
⑤在消毒液中加入浓度为0.08—0.12%的吐温20或80(一种湿润剂),可以降低植物材料表面的张力,达到更好的消毒效果。