植物细胞工程(胡尚连,尹静主编)思维导图
植物细胞工程
中，应建立相应的分析化验实验室，以便于对培养
物的有效成分随时进行取样检查。 离心机、酶联免
疫检测仪、天平、PCR仪等。
43
44
2.2、温室 为试管苗提供满足生长的适宜环境条件。
45
§2 实验基 本操作 一.洗涤技 术 (1)洗涤液 的配制
46
(2)洗涤方法
3)胚状体再发育成完整植株 在外观上，这种方式和不 定芽均有光滑、圆形突起的形状。
29
30
§1 实验室设置及仪器设备
实验室是细胞工程研究的主要场所，应能 满足清洗、培养基制备、储藏、无菌操 作、培养、鉴定等多方面的工作。
31
1．基本实验室
1.1 洗涤间 根据工作量的大小决定其大小，一般面积控制在 30-50m2。在实验室的一侧设置专用的洗涤水槽， 用来清洗玻璃器皿。中央实验台还应配置2个水 槽，用于清洗小型玻璃器皿。如果工作量大，可 以购置一台洗瓶机。准备1-2个洗液缸，专门用 于洗涤对洁净度要求很高的玻璃器皿。此外还应 配置落水架、干燥箱、柜子、超声波清洗器等。
36
37
1.4无菌操作室
无菌操作室主要用于实验材料的接种操作，所以又叫 接种室。通常由里外两间组成，外间是缓冲间，用于 准备工作，还有防止污染的作用。缓冲间的门应该与 接种室的门错开，两个门也不要同时开启，以保证无 菌室不因开门和人的进出带进杂菌。缓冲间内应该设 有水槽、实验台、鞋帽架、和柜子、紫外灯。无菌操 作室的内壁应当用塑钢板或瓷砖装修，工作人员进入 操作间前要穿上消过毒的工作服和拖鞋。
1925年，Laibach 进行亚麻种间杂种幼胚 培养，成功地得到了杂种植物。
1934年，White 等用番茄根尖的组织培养， 建立了第一个活跃生长的无性繁殖系。
2.1植物细胞工程 PPT课件
12.(多选)有关原生质体的下列叙述中，正确的是 A.组成原生质体的主要生命物质是蛋白质和核酸 B.原生质体包括细胞膜、液泡膜及两者之间的原 生质
C.被脱掉细胞壁的植物裸露细胞是原生质体
D.原生质体只能用于植物细胞工程
13.2006年普通高等学校招生全国统一考试理科
综合能力测试（北京卷）以下不能说明细胞全 能性的实验是 A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株 B.紫色糯性王米种子培育出植株 C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株 D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株
1.植物细胞表现出全能性的条件有哪些？ 离体 （外植体） （无机物、有机物） （生长素、细胞分裂素等）
营养物质 激素
其他外界条件 （温度、无菌、光照等）
植物组织培养 ——培养基
• 定义：含有一定营养成分，供组织培养植物生 长的基质 • 矿质元素：大量元素及微量元素 • 有机营养成分 ① 含N物质：包括维生素和某些有机添加物 ② 碳源：蔗糖 ③ 琼脂：起支持作用 ④ 植物激素：生长素、细胞分裂素等
8.将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条
件中不需要的是
A、具有完整细胞核的细胞
B、一定的营养物质和植物激素
C、离体状态
D、导入指定基因
9.（多选）植物体细胞的组织培养常被用于保
留杂种优势。因为植物组织培养的过程
A.不可能发生基因突变 B.生殖方式属于无性生殖 C.子代不发生性状分离 D.体细胞内不存在等位基因
植物体细胞杂交过程
植物细胞的融合 植物细胞A
①去 壁 方法？
植物组织培养
原生质体A 原生质体B
①去 壁 ② 人 工 诱 导
融合的 原生质 体AB
植物细胞B
诱导融合 的方法？
21植物细胞工程 211植物细胞工程的基本技术30页PPT
植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分， 有利于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅 速生长，所以植物组织培养过程中污染现象经常发生。培 养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争 夺营养，而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物 有害的物质，导致培养物迅速死亡。
细胞全能性比较权威的定义是1984年国际组织 培养协会做出的：“细胞全能性为细胞的某种特征， 有这种能力的细胞保留形成有机体所有细胞类型的能 力”。
2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术细胞的全能性及分化
3、细胞的全能性大小： 受精卵>卵细胞>体细胞 分化程度高的细胞>分化程度低的细胞
4、细胞分化后遗传物质是否发生了变化？
遗传物质没有变化，不同组织的细胞都是来源 于受精卵，经有丝分裂产。细胞分化的实质是基 因选择性表达的结果。
2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术细胞的全能性及分化
1、细胞的全能性概念： 已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能；
2、细胞的全能性原因： 细胞内具有发育成个体的全部遗传物质。
接种到诱导培养基
诱导出愈伤组织
愈伤组织转接到 继代培养基上
直接诱导分化
得到大量的 愈伤组织
愈伤组织接种到 分化培养基上
幼苗接种到 生根培养基上
分化出幼苗 完整植株
移栽到大田
2.1植物细胞工程 2.1.1植物细胞工程的基本技术植物组织培养技术
植物组织培养就是在无__菌__和__人__工___控制条件下，将_离__体___ 的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的_培__养__基__上，
2.1.1植物细胞工程(1)
4、为什么体内细胞没有表现出全能性，而是分 化成为不同的组织、器官？
基因在特定空间和时间条件下选择性表达 的结果。在个体发育的不同时期，生物体不同 部位的细胞表达的基因是不同的，合成的蛋白 质也不一样，从而形成了不同的组织和器官。
活动二、植物组织培养技术
植物组织培养过程
离体的植物器官、组织或细胞
杂 再种 分植 化株
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
植物细胞B
胞
促进融合 壁
的方法？
原理：细胞膜具有一定的流动性 原理：植物细胞全能性
植物体细胞杂交技术的概念
将不同种的植物体细胞，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技术。
意义和未解决的问题
意义：克服不同生物远缘杂交的障碍，出 现自然界没有的新品种。
未解决的问题：未能让杂种植物按照人们 的需要表现出亲代的优良。
是_排_列__疏__松__、__无_定__形__、__高__度_液__泡__化__具__分_生__能__力__的__
薄壁细胞。
活动三、植物体细胞杂交技术
白菜
甘蓝
白菜－甘蓝
番茄—马铃薯利用传 统有性杂交方法不能 实现。为什么？
因为不同种生物之 间存在着生殖隔离， 所以用传统的有性 杂交方法是不可能 做到这一点的。
练一练
1、不能人工诱导原生质体融合的方法
是（ D ）
A、振动
B、电刺激
C、PEG试剂 D、重压
2、植物细胞融合完成的标志的是（ A ）
A、产生新的细胞壁 B、细胞膜发生融合 C、细胞质发生融合 D、细胞核发生融合
小结
植 所采用技术 物 的理论基础 细 胞 工 通常采用的 程 技术手段
植物细胞的全能性 植物组织培养 植物体细胞杂交
第二节 植物细胞工程
➢ （3）怎样选取最佳培养基方案 ✓ （例：MS+6BA0.5mg/L+NAA1mg/L+Agar0.6%） • 对于某个待培养的目的植物来讲： • 查资料→预备性试验→观察培养物的反应→调整 • 单因子试验，多因子试验和正交设计-----逐步添加和逐步排
除 • 基本培养基的选择 • 激素的选择：激素种类、浓度、激素配比 • 糖的选择：糖的种类、浓度的选择 • 琼脂的选择：主要是浓度的选择 • 附加物的选择：香蕉汁、活性炭、椰子汁等
➢ （4）培养基的配制方法（药品室进行）
✓ MS+6-BA0.5+NAA1+Agar0.6%
• 水+母液： • 激素或其他成分：如活性碳等 • 糖类：一般30g/L • 琼脂 ：一般6－8g/L • 加热溶化： • pH值调整： • 定容： • 分注、封口： • 灭菌 ：
500 mL
2. 灭菌
➢ （1）湿热灭菌： ✓ 培养基及布制品的灭菌 ✓ 几种排气的方法： ✓ 时间与体积的关系： ✓ 放气方法：
➢ （2）培养基的种类： ✓ 按培养基组成特点分类 • 第一类为含盐量高的培养基，如MS、LS、BL、ER。 • 第二类为硝酸钾含量高的培养基，如B5、N6、SH。 • 第三类是无机盐中等含量培养基，如Nitsch培养基。 • 第四类为低盐含量基本培养基，如White、WS和HE培养基。
✓ 按培养基的功能分类 • 脱分化培养基 • 分化培养基 • 壮苗培养基 • 生根培养基 初代培养基 继代培养基
4. 培养 Culture（培养室）
➢ （2）培养条件与环境条件： ✓ 温度（Temperature) 、 ✓ 湿度（Humidity) 、 ✓ 光照［光质（Light wave)、
生物制药工程：第三章 植物细胞工程123节
3、碳源
碳源物质包括糖类物质、醇类物质和有机酸，以糖 类物质最重要。糖类物质特点： ◆ 具有热易变的性质
◆ 利于吸收和利用 ◆ 使用浓度一般在2%—5% ◆ 提供能源和调节渗透压
第二节 植物细胞工程培养基及培养环境
二、营养成分
4、维生素类
◆ 以各种辅酶的形式存在 ◆ 参与多种代谢活动 ◆ 对生长，分化等有很好的促进作用 ◆ 主要分为脂溶性维生素和水溶性维生素 ◆ 常用维生素有VB1和VB6
光照
最常用的光周期是光照16h，黑暗8h
湿度
环
境
条 件
气体
一般情况下，培养器内相对湿度应达100%， 培养室内环境的相对湿度在70%—80%
氧气是愈伤组织生长所必需的
培养基的渗透压
调节渗透压常常从糖入手
pH值
植物组织培养时培养基的pH值大多在5.0—6.5
第二节 植物细胞工程培养基及培养环境
二、营养成分
第二节 植物细胞工程培养基及培养环境
二、营养成分Байду номын сангаас
硼与蛋白质合成、糖类运输有着密切的关系 铜是某些氧化酶的成分，能够促进离体根的生长 锰参与植物的光合、呼吸代谢 钼参与氮素的代谢 氯是光合作用水光解的活化剂 微量元素的主要作用是作为酶的辅助因子或激活 剂参与代谢的调节。
第二节 植物细胞工程培养基及培养环境
C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等9种 ※微量营养元素：占干物质重量的0.1%以下
有的只含0.1mg/kg Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl等7种
按照国际植物生理协会的建议： 所需浓度 > 0.5mmol/L的元素为大量元素 所需浓度 < 0.5mmol/L的元素为微量元素
高中生物全套思维导图(高清版)
高中生物全套思维导图（高清版）1. 细胞的结构与功能细胞膜：半透性、选择透过性、物质交换细胞质：细胞器、细胞骨架、胞基质细胞核：核膜、核仁、染色质、DNA复制细胞器：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、中心体2. 细胞的代谢与能量细胞呼吸：有氧呼吸、无氧呼吸光合作用：光反应、暗反应、ATP能量转换：化学能、光能、电能3. 遗传与变异基因与染色体：基因结构、基因表达、染色体变异遗传规律：孟德尔遗传、连锁遗传、性别决定生物进化：自然选择、遗传漂变、基因流动4. 生物的多样性生物分类：界、门、纲、目、科、属、种生物多样性：物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性生物进化：共同祖先、分支进化、物种形成5. 生态系统的结构与功能生态系统的组成：生物群落、非生物环境生态系统的功能：物质循环、能量流动、信息传递生态系统的稳定性：抵抗力稳定性、恢复力稳定性6. 生物技术与应用基因工程：基因克隆、基因编辑、基因治疗细胞工程：细胞培养、细胞融合、细胞治疗生物技术产业：生物医药、生物农业、生物能源高中生物全套思维导图（高清版）7. 人体生理与调节消化系统：口腔、食道、胃、小肠、大肠呼吸系统：鼻腔、喉、气管、支气管、肺循环系统：心脏、血管、血液、淋巴内分泌系统：激素、内分泌腺、反馈调节8. 生物与环境生物圈：生物与非生物环境的相互作用生物群落：物种多样性、生态位、竞争与共生生态系统服务：氧气生产、水循环、土壤形成9. 生物多样性保护威胁因素：栖息地破坏、过度捕捞、污染保护策略：自然保护区、物种保护、生态修复全球合作：国际公约、生物多样性保护协议10. 生物伦理与可持续发展生物伦理：克隆技术、基因编辑、生物安全可持续发展：环境保护、资源利用、经济增长生态足迹：个人与社会的环境影响评估11. 生物科学研究方法实验设计：假设、实验组、对照组、变量控制数据分析：统计方法、图表制作、结果解释12. 生物技术的未来展望基因组学：全基因组测序、个性化医疗合成生物学：人工合成生命、生物材料生物信息学：大数据分析、生物数据库高中生物全套思维导图（高清版）13. 生物进化论达尔文进化论：自然选择、适者生存、共同祖先现代综合进化论：基因变异、基因流、基因漂变人类进化：化石记录、遗传证据、文化进化14. 生物地理学生物分布：纬度、海拔、栖息地类型物种扩散：迁徙、入侵、灭绝生境适应性：形态适应、行为适应、生理适应15. 微生物与疾病细菌：结构、代谢、致病机制病毒：结构、复制、免疫反应真菌：分类、生态作用、病原性16. 植物生理学光合作用：叶绿体、光反应、暗反应水分运输：根系、蒸腾作用、木质部生殖与发育：花、果实、种子17. 动物行为学行为类型：觅食、繁殖、防御社会行为：群体结构、等级制度、沟通行为适应：本能、学习、进化18. 神经系统与感觉神经元：结构、功能、信号传递感觉器官：视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉大脑功能：思维、记忆、情感、意识19. 生物技术与生物工程生物制药：疫苗、抗生素、生物类似药生物农业：转基因作物、生物肥料、生物农药生物能源：生物质能、生物燃料、生物发电20. 生物多样性与生态保护物种保护：濒危物种、保护计划、保护区生态保护：生态修复、生态农业、生态旅游国际合作：生物多样性公约、保护协议、科学研究。
《植物细胞工程》PPT课件
1
番茄与马铃薯同属茄科植物，但不是同属的 植物。番茄的果实和马铃薯的块茎是我们经 常食用的蔬菜。马铃薯的块茎生长在土壤中。
人们曾经有这样一个幻想：让一株植株地 上部分结番茄，地下部分长土豆。这个幻想 可能实现吗？
2021/3/8
2
细胞工程
指应用细胞生物学和分子生物学的原理和 方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平 或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞 内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学 技术。
3、差异： （1） 受精卵的全能性最高
（2） 受精卵分化后的细胞中，体细胞 的全能性比生殖细胞的低。
4、大小 受精卵 ＞ 生殖细胞 ＞ 体细胞
2021/3/8
6
5.细胞表现出全能性的条件
• 离体状态
• 有一定营养物质、激素和其他外界条件
例一：非洲爪蟾实验
突变型蝌蚪肠上皮细胞
野生型未受精卵细胞
移紫入外线破坏细胞核
2021/3/8
20
2021/3/8
21
素材和资料部分来自 网络，如有帮助请下载!
取出细胞核
无核的未受精卵
（含有一个核仁）
“重组细胞”
发育
发育
发育
囊胚
囊胚 蝌蚪 成
蛙（细胞核含一个核仁）
20已21/3经/8 分化的动物细胞可以发育成为一个动物体
7
例二：
蜜蜂（2N=32） 减数分裂
卵细胞(N=16) 发育
雄蜂(N=16)
卵细胞可以直接发育成为一个新个体
2021/3/8
8
思考讨论：为什么体内细胞没有表现出 全能性，而是分化成为不同的组织、器官？
2021/3/8
3