植物细胞工程基础实验技术
公开课《植物细胞工程的基本技术》课件
成熟阶段
20世纪90年代以后，随着基因工 程和细胞工程技术的不断发展， 植物细胞工程在农业生产、生物 多样性保护等方面得到了广泛应 用。
植物细胞工程的应用领域
农业领域
生物多样性保护
通过植物细胞工程技术，可以快速繁殖优 良品种、生产转基因植物、培育抗逆性强 的新品种等，提高农业生产效益。
通过植物细胞工程技术，可以保存珍稀、 濒危植物物种，保护生物多样性。
细胞培养肉和植物肉的生产
利用植物细胞工程技术生产细胞培养肉和植物肉， 满足消费者对健康和环保的需求，降低动物性食品 的生产成本。
植物工厂的兴起
利用植物细胞工程技术和设施农业，实现植 物的工厂化生产，提高农作物的产量和品质 ，降低环境影响。
植物细胞工程的未来应用
抗虫、抗病和抗旱作物的培育
利用植物细胞工程技术培育具有抗虫、抗病和抗旱功能的作物，提 高农作物的抗逆性，减少农药使用。
培养基的配制
根据实验需求，选择合适的培养基配方，并确保其pH值、渗透压等参数适宜。
实验操作的时间与温度
在适宜的时间和温度条件下进行实验操作，以保证实验结果的可靠性。
实验废弃物的处理
妥善处理实验废弃物，防止对环境造成污染。
植物细胞工程实验的安全防护
实验室安全规定
遵守实验室安全规定，确保实验操作符合相 关法律法规。
细胞培养技术
通过将植物细胞置于适宜的培养基中 ，使其在人工控制的环境下生长和分 裂。
显微操作技术
利用显微镜对细胞或亚细胞结构进行 精细操作，如显微注射、染色体操作 等。
组织培养技术
通过将植物组织或器官置于适宜的培 养基中，诱导其再生出完整的植株。
植物细胞工程实验的注意事项
实验材料的选择
原创9：2.1.1 植物细胞工程的基本技术
植物组织培养过程为什么要严格控制无菌条件？
答案 因为细菌等微生物比植物细胞生长繁殖快，消耗培养基 中的养分，而且会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡。
资料
外植体消毒
（固体培养基）
移栽、栽培
思考：脱分化的培养基？再分化的培养 基？为何要更换培养基
诱导形成愈伤组织、芽、根所需要的 条件不同，所以需要不同的培养基。
原生质体B
去壁
植物细胞B
方法？ 融合完成 的标志
杂种细胞内染色体 组成有何特点
融合的 杂种
愈
杂
人 工 诱 导
原生质 细胞 体AB 再 AB
生 出
细细胞融
伤 组
再
种
织分植
化株
促进融合合胞壁类型？
的方法？
物理法：离心、振动、电刺激等
化学法：聚乙二醇（PEG）
➢ 体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体、基因 组还是染色体组都采用直接相加的方法。
细胞工程的概念
指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法， 通过在细胞整体水平或细胞器水平上的操作，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。
应用的原理和方法
细胞生物学和 分子生物学
研究的水平
细胞整体水平或细胞器水平
研究的目的
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
二、植物体细胞杂 （无性生殖） 植物细胞A 植物细胞B
1交概念：不同种植物的体细胞融合成一个杂种细
胞，杂种细胞发育成新的植物体的方法
去
2 理论基础：细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
壁
与形成细胞壁
3 过程：植物细胞融合和植物密组切织相关培的养细
植物细胞工程课件第一章实验室基本技术
植物细胞工程的实验室基本技术是研究和应用植物细胞的关键。本章将介绍 实验室基本技术的重要性、安全操作规范、实验室设备、基本试剂和实验材 料、危险废弃物处理与环保意识、实验记录和数据分析，以及实验室的基本 操作流程。
实验室基本技术的重要性
1 确保实验结果准确可靠
危险废弃物处理与环保意识
1 正确分类和处理
2 节约资源
3 环境保护意识
将废弃物分类为可回收物、 有害废弃物和其他废弃物， 并采取相应的处理方式。
合理使用实验材料和试剂， 减少浪费，保护环境和节 约资源。
在实验过程中注意环境保 护，减少对环境的污染和 破坏。
实验记录和数据分析
1
详细记录实验过程
准确记录实验操作、观察结果和实验条件，以便后续的数据分析和结果验证。
观察和记录实验结果，进行初步的数据分析和判断。 清理实验现场，处理废弃物和清洁设备。
及时了解实验的具体要求 和安全注意事项，佩戴个 人防护装备。
2 实验中的操作
注意使用正确的实验方法 和操作步骤，控制实验条 件和环境。
3 实验后的处理
及时清理实验场地，正确 处理废弃物和材料。
实验室设备介绍
高速离心机
用于离心分离、沉淀和浓缩生物样品的常用实 验设备。
PCR仪
用于扩增DNA的仪器，广泛应用于分子生物学 实验。
培养箱
提供恒温和恒湿环境，用于细胞培养和实验的 基本设备。
电泳仪
用于分离和检测DNA、RNA和蛋白质的仪器， 常用于分子生物学实验。
基本试剂和实验材料
试剂 琼脂糖 乙醇 转化载体 平板培养基
用途 制备琼脂糖凝胶，用于电泳分离DNA。 用于沉淀和纯化核酸。 用于将外源DNA导入植物细胞。 提供细胞生长所需的营养物质和条件。
植物细胞工程的基本技术
植物细胞工程的基本技术植物细胞工程是一种通过生物技术手段改良植物基因并创造新植物品种的方法，从而提高植物的生产能力，改善植物的经济价值和应用效益。
植物细胞工程技术已经被广泛应用于植物学、农业、林木学等领域。
本文将主要介绍植物细胞工程的基本技术。
细胞培养细胞培养是植物细胞工程中最基本的技术之一。
它是指在适当的培养基中培养一定数量的植物细胞，使其能够在无菌条件下长时间的生长和繁殖，同时不受外界环境的干扰。
细胞培养的成功与否，在很大程度上取决于培养条件如培养基的配方、pH值、温度和光照的控制，以及细胞类型、来源、克隆性和生长状态等因素。
细胞透入细胞透入是指将外源DNA导入到植物细胞内。
常用的透入方法有基因枪法、化学法、电穿孔法和超声波法等。
其中，基因枪法是最常用的方法，它通过高压气枪将外源DNA引入到植物细胞内，成功率较高。
但是，基因枪法可能会导致细胞膜和细胞壁的损伤，从而影响细胞的生长和发育。
遗传转化遗传转化是指将外源DNA引入到植物细胞内，并使其被细胞所接受和表达。
目前，常用的遗传转化技术有农杆菌介导的遗传转化和微项目介导的遗传转化。
其中，农杆菌介导的遗传转化是最常用的方法，主要利用农杆菌的T-DNA转移系统将外源DNA引入到植物细胞中。
与此相似，微项目介导的遗传转化则是利用微项目加速粒子将外源DNA引入到植物细胞中。
遗传转化成功后，可以通过PCR、南方杂交和蛋白质印迹等方法来验证遗传转化的有效性。
基因克隆基因克隆是指利用现代遗传学技术，从植物体细胞中筛选出具有特定功能和特殊地位的基因，并将其分离并制成克隆DNA。
通过基因克隆技术，可以检测和分析植物中特定基因的结构、功能和调控机制等方面。
目前，最常用的基因克隆技术包括重组DNA技术和PCR技术等。
基因编辑基因编辑是指通过诱发、改变或删除特定基因，实现改良或调整植物的生长和生命活动的方法。
常用的基因编辑技术有CRISPR-Cas9技术、TALEN技术和ZFN技术等。
05植物细胞工程的基本技术
2．1．1 植物细胞工程的基本技术课标要求简述植物组织的培养和植物体细胞杂交学习目标1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术2、尝试进行植物组织培养．学习重点1、植物组织培养的原理和过程2、植物体细胞杂交的原理学习难点植物组织培养的实验我的课堂一、自主学习1．细胞工程是指应用和的原理和方法，通过水平或水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的或获得的一门综合科学技术．根据操作对象的不同，可分为和两大领域．2．具有某种生物的任何一个细胞，都具有发育成的潜能，也就是说，每个生物细胞都具有的特点．3．在条件下，将的植物器官、组织、细胞，培养在人工控制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生、从芽，最终形成完整的植株，这项技术称为技术．4．将的植物体细胞，在一定条件下融合成细胞，并把它培养成的技术叫做．二、合作探究与交流展示探究一菊花的花瓣为什么能长成一株完整的植株？1．自然状态下，花瓣能自行长成植株吗2．什么是脱分化和再分化？什么是愈伤组织？3．什么是细胞的全能性？细胞表现全能性需要什么条件？4．生物生长发育过程中，花瓣细胞并没有表现全能型，这是什么原因？探究二怎样将植物的组织通过培养得到一株完整植株？——植物组织培养技术（实验）1．在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？2．切取胡萝卜块时强调要切取含有形成层部分，这是什么原因？3．不同培养基中都有一定的营养和激素．为什么要先将组织块脱离母体?形成愈伤组织过程中，组织块的同化作用类型是自养还是异养？决定植物脱分化、再分化的关键因素是什么？4．请根据教材的实验过程，概括出植物组织培养技术的流程简图，并与其他同学交流．5．植物组织培养实验的成功证明了．探究三有办法培养出地上长番茄，地下结马铃薯的“超级作物”吗？1．要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起，遇到的第一个障碍是什么？2.什么是原生质体？3如何制备植物的原生质体？4.植物体细胞杂交技术的过程包含哪几步？5.植物组织培养、细胞培养与植物细胞杂交技术之间有什么联系和区别？三、我的疑问四、归纳总结1、知识归纳⑵植物体细胞杂交的过程示意图①②③④⑤2、方法总结五、自主测评1、植物细胞表现出全能性的必要条件和增殖方式是（）A．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件；减数分裂B．导入其他植物细胞的基因；有丝分裂C．将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内；减数分裂D．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件；有丝分裂2、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3、下列植物细胞全能性最高的是（）A．形成层细胞B．韧皮部细胞 C．木质部细胞 D．叶肉细胞4、植物体细胞融合完成的标志是（）A．再生新的细胞壁 B．细胞膜发生融合 C．细胞质发生融合 D．细胞核发生融合5、在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要再生出细胞壁，参与这一过程的细胞器是（）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6、右图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：⑴步骤①是，最常用的方法是．⑵步骤②一般常用的化学试剂是，目的是．⑶在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是，其中步骤④相当于，步骤⑤相当于．⑷植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株．双亲的性状都能在新的植物体上有所表现，其根本原因是．⑸从理论上讲，杂种植株的育性为．若运用传统有性杂交的方法能否实现？．说明理由：．因此，这项研究对于培养作物新品种的重大意义是．⑹利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？．为什么？．六、反思与积累七、课后巩固1、植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是（）A．植物体细胞的结构组成不包括细胞壁 B．细胞壁使原生质体失去活力C．细胞壁阻碍了原生质体的融合 D．细胞壁不是原生质的组成部分2、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3、现有A种植物细胞（基因型Aa）,B种植物细胞（基因型为Bb）；去掉细胞壁后，诱导两种细胞的原生质体融合，形成单核的杂种细胞．若此杂种细胞经过组织培养得到杂种植株，则是（）A．二倍体，基因型为AaBb B．二倍体，基因型为AAaaBBbbC．四倍体，基因型为AaBb D．四倍体，基因型为AAaaBBbb4、下列有关植物体细胞杂交的目的，错误的是（）A．把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上 B．获得杂种植株C．克服远源杂交不亲和的障碍 D．实现原生质体的融合5、下列说法正确的是（）A、原生质专指细胞质B、人体内的水都属于原生质C、细胞核不是原生质D、一个动物细胞就是一团原生质6、下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是（）A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同7、现有甲、乙两个烟草品种(2n=48)，其基因型分别为aaBB和AAbb，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于800勒克斯时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因(aa或bb)作用的结果．取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将两者相混，使之融合，诱导产生细胞团．然后放到大于800勒克斯光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株．请回答下列问题：⑴甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为和．⑵将叶肉细胞制成原生质体时，使用去除细胞壁．⑶在细胞融合技术中，常用的促融剂是．⑷细胞融合后诱导产生的细胞团叫．⑸在大于800勒克斯光照下培养，有种细胞团不能分化；能分化的细胞团是由的原生质体融合来的(这里只考虑2个原生质体的相互融合)．由细胞团分化发育成的植株，其染色体数是，基因型是．该植株自交后代中，在大于800勒克斯光照下，出现不能生长的植株的概率是．8.“白菜一甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强和耐储藏等优点。
植物细胞工程的基本技术
思考与探究
• 1.为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学 家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？
马铃薯—番茄没有像人们预想的那样地上长番茄、地 下结马铃薯，主要原因是：生物基因的表达不是孤立 的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃 薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传 物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再 像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂 交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的 了。
制备原生质体：酶解法去掉细胞壁
诱导融合
新的原生质体
生出细胞壁
杂种细胞 筛选
组织培养
杂种植株 （同时具有两个物种的遗传性）
意义：克服远缘杂交不亲和的障碍、培育新品种
• 2.自然界中有一种含有叶绿体的原生动物 ──眼虫，说明植物的细胞器同样可以在某 些动物细胞中存活，请探讨：动物细胞与植 物细胞之间可以实现杂交吗？如果理论上可 行，请设计出具体实验方案。
植物细胞工程的基本技术
It is applicable to work report, lecture and teaching
应用的原理和方法
细胞生物学和 分子生物学
概念 研究的水平 研究的目的
细胞整体水平或细
胞器水平 按照人们的意愿来改
细
变细胞内的遗传物质 或获得细胞产品
胞
工
植物细胞工程
程
分类
演讲结束，谢谢大家支持
附PPT常用图标，方便大家提高工作效 率
生活
图标元素
医疗
图标元素
是（ B ）
A、愈伤组织的形成是离体植物细胞 分化的结果
B、愈伤组织的形成是离体植物细胞 分裂的结果
植物细胞工程的操作方法
植物细胞工程的操作方法
植物细胞工程是利用组织培养和转基因技术等手段，对植物细胞进行操作和改造的过程。
下面是一些常见的植物细胞工程操作方法：
1. 组织培养：从植物体中取出胚或幼嫩组织，进行无菌处理后，放入培养基中进行培养。
培养基的成分要根据具体的实验目的而定。
培养过程中需要定期观察和维护，以保证细胞的正常生长和分化。
2. 愈伤组织诱导：通过培养基中添加适量的激素，如植物生长激素（如激素2,4-D、NAA等）或激素抑制剂（如抗生素或乙烯利等），诱导植物细胞形成愈伤组织。
愈伤组织通常可以通过悬浮培养、固体培养或液体培养等方式来进行培养和增殖。
3. 基因转化：通过利用适当的载体将目标基因导入到植物细胞中，使其表达或抑制目标基因的功能。
常用的基因转化方法包括农杆菌介导转化、基因枪法和电穿孔法等。
4. 基因筛选和分析：转基因植物细胞经过转化后，需要进行基因筛选和分析。
常见的筛选方法包括PCR扩增、Southern blotting、Western blotting等。
这些方法可用于验证目标基因是否成功导入，并分析其在转基因植物细胞中的表达水平和功能等。
5. 再生植株的培育：将经过基因转化的细胞或组织进行培养和分化，促进其再
生为完整的植株。
这一过程通常需要进行适当的生理调控和培养条件的优化，以提高再生植株的成功率。
需要注意的是，植物细胞工程是一门复杂的科学技术，不同的实验目的和植物种类可能需要采用不同的操作方法和技术路线。
此外，在进行植物细胞工程实验时，还要注意严格遵守相关的生物安全规范和伦理要求。
植物细胞工程的基本技术 课件
在有光时，往往容易形成维管组 织，而不易形成愈伤组织。
强调几个概念：
愈伤组织：离体的植物器官、
组织或细胞，在培养一段时 间以后，通过细胞分裂，形 成一种高度液泡化、无定形 状态薄壁细胞组成的排列疏 松无规则的组织。
植物细胞的脱分化：由高度分化的植物器官、 组织或细胞产生愈伤组织的过程，又称去 分化。
植物细胞具有全能性。
2、什么是细胞的全能性？
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，也 就是说，每个生物细胞都具有全能性的特 3、点已。分化的细胞为什么具有发育成完整个 体的潜能？
生物体的每一个细胞都含有本物种的全套遗 传物质，都有发育成完整个体的全套基因。
探究
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？
细胞核中含有保持物种遗传性所需的全套基因， 并没有因为细胞分化而丢失基因，高度分化的细 胞的细胞核仍具有全能性。
练习：
1、Ａ有.受关精全卵能在性自的然表条述件中下，能不使正后确代的细是胞（形成C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.卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能性 很高 Ｄ.在一定条件下,植物细胞离体培养能表现出 全能性
植物细胞工程的基本技术
(1)在组织培养实验中，为什么要强调所用器 械的灭菌和实验人员的无菌操作？
防止杂菌污染，因为杂菌生长快，会和培养物争 夺营养。杂菌生长过程中会产生有害的物质，导 致培养物迅速死亡。
(2)在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含有 形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。 请思考一下，胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）， 是否也能培养成小植株，你能用实验的方法进行验 证吗？
《植物细胞工程的基本技术》 教学设计
《植物细胞工程的基本技术》教学设计一、教学目标（一）知识目标1、简述植物组织培养的原理和过程。
2、理解植物体细胞杂交的原理和过程。
（二）能力目标1、尝试进行植物组织培养的实验操作。
2、能够分析和解决植物细胞工程中的实际问题。
（三）情感目标1、关注植物细胞工程的发展和应用，增强对生物技术的兴趣。
2、培养学生的创新精神和实践能力。
二、教学重难点（一）教学重点1、植物组织培养的原理和过程。
2、植物体细胞杂交的原理和过程。
（二）教学难点1、植物组织培养的实验操作。
2、植物体细胞杂交中去除细胞壁和诱导原生质体融合的方法。
三、教学方法讲授法、讨论法、实验法四、教学过程（一）导入新课通过展示一些利用植物细胞工程技术培育的新品种或新产品的图片，如转基因抗虫棉、无籽西瓜等，引起学生的兴趣，从而引出植物细胞工程的话题。
（二）植物组织培养1、原理讲解细胞全能性的概念，即细胞具有发育成完整植株的潜能。
举例说明受精卵具有全能性，以及已分化的植物细胞在特定条件下也能表现出全能性。
2、过程（1）离体的植物器官、组织或细胞（外植体）。
（2）在无菌条件下，将外植体接种在培养基上，诱导其脱分化形成愈伤组织。
（3）愈伤组织在一定条件下再分化，形成根、芽等器官，进而发育成完整的植株。
3、实验操作（1）准备实验器具和材料，如培养基的配制、外植体的选取和消毒。
（2）接种外植体，注意无菌操作。
（3）培养和观察，记录植物组织的生长情况。
（三）植物体细胞杂交1、原理讲解细胞膜的流动性和细胞全能性在植物体细胞杂交中的作用。
2、过程（1）去除细胞壁，获得原生质体。
常用酶解法，如纤维素酶和果胶酶。
（2）诱导原生质体融合。
常用物理方法（离心、振动、电激等）和化学方法（聚乙二醇）。
（3）杂种细胞的筛选和培养。
（4）杂种植物的再生和鉴定。
（四）课堂练习通过一些典型的练习题，巩固学生对植物组织培养和体细胞杂交的理解和掌握。
（五）课堂总结回顾植物细胞工程的两项基本技术，强调重点和难点，引导学生总结所学内容。
(完整)2.1植物细胞工程的基本技术
（3）成就
科学家用这种方法已筛选到抗病、抗盐、含高 蛋白，以及高产的突变体，有的已用于生产。
3.细胞产物的工厂化生产
(1)种类:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等.
(2)技术:植物的组织培养.
紫 草
银杏 三七
P41资 料分析
高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福人 类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭顶之灾。 以“我们能否利用植物组织培养技术大量生 产紫杉醇，从而拯救红豆杉”为题，与同学 展开讨论，说出植物组织培养技术在节约资 源、保护环境方面的重要意义。
P44 思考与探究
1.通过查阅资料，请你列举出植物组织培 养技术在我们生活中的另外一些应用。
提示：a. 拯救濒危植物； b. 提供食品制作的原料； c. 利用愈伤组织进行转基因操作。
2.请查阅植物人工种子制备技术的详细过程， 设计出制备技术的主要流程图。
提示：诱导植物愈伤组织 ↓
体细胞胚的诱导 ↓
体细胞胚的成熟 ↓
体细胞胚的机械化包裹 ↓
贮藏或种植
3.请查阅相关文献，设计出一种植物花药 组织培养和染色体加倍的实验流程。
花药 织 植株
花粉细胞培养 正分化出小植物
正常植株
愈伤组 单倍体
C 1、有关全能性的表述中，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
克服了远缘杂交不亲和的障碍
未解决的问题：有些杂种植物未能按照人们的 需要表现出亲代的优良性状。
生长期短、 耐热性强、 易于贮藏。
P38思考与探究：Байду номын сангаас
1、为什么“番茄-马铃薯“超级杂种植 株没有如科学家所想象的那样，地上长 番茄，地下结马铃薯？
植物细胞工程实验 (修改版)
植物细胞工程实验一 培养基母液的制备一、实验目的与意义学习和掌握培养基母液的配制方法。
在配制培养基前，为了使用方便和用量准确，常常将大量元素、微量元素、铁盐、有机物质、激素类分别配制成比培养基配方需要量大若干倍的母液。
当配制培养基时，只需要按预先计算好的量吸取母液即可。
二、实验器材电子天平（称量为0.0001g ）、电子天平（称量为0.01g ）、烧杯（500ml 、100ml 、50ml ）、容量瓶（1000ml 、100 ml 、50 ml 、25 ml ）、细口瓶（1000 ml 、100 ml 、50 ml 、25 ml ）、药勺、玻璃棒、电炉。
三、实验药品NH 4NO 3、KNO 3、CaCl 2·2H 2O 、MgSO 4·7H 2O 、KH 2PO 4、KI 、 H 3BO 3、 MnSO 4·4H 2O 、 ZnSO 4·7H 2O 、 Na 2MoO 4·2H 2O 、CuSO 4·5H 2O 、CoCl 2·6H 2O 、FeSO 4·7H 2O 、Na 2-EDTA·2H 2O 、肌醇 、烟酸、盐酸吡哆醇(维生素B 6)、盐酸硫胺素(维生素B 1)、甘氨酸。
四、实验步骤每种母液均配制500ml ，各成分的质量如下： 1、大量元素母液的配制表1 MS 培养基大量元素母液制备序号 药品名称培养基浓度（mg/L ）扩大20称量(mg)备注1 NH 4NO 3 1650 16500 蒸馏水定容至500ml2 KNO3 1900 19000 3 CaCl 2·2H 2O 440 44004 MgSO 4·7H 2O 370 37005 KH 2PO 41701700各成分按照表1培养基浓度含量扩大20倍，用称量为0.01g 的电子天平称取，用蒸馏水分别溶解，按顺序逐步混合。
后用蒸馏水定容到500ml 的容量瓶中，即为20倍的大量元素母液。
植物细胞工程的基本技术 课件
由外植体发育到试管苗，脱分化阶段细胞进行分裂，
再分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗，
此阶段需要光照，原因是叶中叶绿素的合成需要光照条
(1)①过程需要__________________________酶处理 植物细胞 A 和 B，分离出有活力的原生质体，酶解成功 后在显微镜下观察到原生质体的形态为________形。
(2)步骤②一般常用的化学试剂是______________， 目的是_____________________________________。 原生质体 A 和 B 通过过程②两两融合形成的融合细 胞有________种。
2．脱分化：让已分化的细胞，经过诱导后，失去其 特有的结构和功能而转变成未分化细胞，进而形成愈伤 组织。
3．再分化：愈伤组织在一定的培养条件下，分化出 根和芽，进而形成完整小植株。
三、植物组织培养技术
1．理论基础：植物细胞的全能性。 2．实验：胡萝卜的组织培养。 (1)原理。
(2)过程。
3．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，培养在人工配制的培养基上，给予 适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形 成完整的植株。
B 阶段除了细胞分裂外，还进行细胞________等。
(3)此过程要无菌操作，主要是指对________进行灭 菌消毒。B 阶段需要光照，原因是_____________________
____________________________________________。
植物细胞工程实验教案设计与实施
植物细胞工程实验教案设计与实施植物细胞工程是一门以植物细胞为基础，综合运用生物学、细胞学、生物化学等学科的技术与理论，通过扩增、变异、转导等手段对植物细胞进行改良和转化的学科。
在现代生物技术的发展中，植物细胞工程技术是一项非常重要的技术。
植物细胞工程实验教案的设计与实施，是提高学生实验技能、培养创新思维和实践动手能力的重要手段，可以让学生在实验中探索科学的奥秘和实践操作的方法。
下面，我们就从植物细胞工程实验教案的设计、实施和教学效果等方面进行详细探讨。
一、实验教案设计1.实验目的要给学生设计一个明确的实验目的，让学生在实验中穿针引线，探索实验的本质。
比如，通过本实验，让学生了解植物细胞培养的基本过程，掌握细胞培养的操作技术及注意事项；了解外源DNA的转化过程及其作用机制；理解基因工程的原理和应用等。
2.实验材料实验用品包括细菌、质粒、细胞水平、植物组织、培养基等。
在实验材料的选择上，要考虑其来源、质量、保存时间等因素，以保证实验的成功率和结果的可靠性。
3.实验操作流程实验操作流程是实验制定的重要环节之一，它要包括实验的步骤、时间、温度、药品用量、培养条件等关键信息。
为了使学生了解实验的具体步骤，可以将实验操作步骤分解，逐步展示其具体操作流程，让学生能够清楚地理解实验。
4.实验指导书实验指导书是学生开展实验的重要参考，可以帮助学生更好地理解实验的目的、操作流程、注意事项等，保证实验的准确性与稳定性。
在实验指导书的编写上，必须要按照实验操作步骤逐步介绍实验的主要流程，并详细阐明实验过程各项操作的注意事项及方法，以充分保证实验操作的正确性和安全性。
二、实验实施在实验实施中，时刻注意教学实验的效果和学生的实验技能，让学生在实验过程中更好地掌握实验技能和科学态度。
1. 实验前准备实验前务必做好各项准备工作，包括实验首席、实验器材、实验标志、实验材料等。
在实验器材准备上，要检查每件器材是否齐全、完好，标志是否正确并妥善保存。
植物细胞工程的基本技术
外植体
脱分化
愈伤组织
再分化 胚状体已分化出根、芽
遮光
光照
细胞分化程度与细胞分裂能力呈负有关
愈伤组织旳形成
愈伤组织：离体旳植物 器官、组织或细胞，在 培养一段时间后来，经 过细胞分裂，形成一种 排列疏松无规则、高度 液泡化、无定形态旳薄 壁细胞构成旳组织。
植物组织培养（试管苗旳形成）
试管苗大规模培养
植物体细胞杂交
过程示意图
(1) (2)
(3)
标志
去壁
(1)
(4)
(5)
思索题
细胞壁怎样清除？ 原生质层怎样融合？融合旳基础是什么？ 杂交完毕旳标志是什么？ 最终经过什么手段得到新个体 ？
植物体细胞杂交 过程示意图
植物A细胞
原生质体A
去壁
原生质体融合
植物B细胞
原生质体B
杂种植株
细胞分裂 愈伤组织
细胞整体水平 或细胞器水平
按照人们旳意愿来变化 细胞内旳遗传物质或取 得细胞产品(定向改造）
细胞工程
植物细胞工程
动物细胞工程
植物组织培养
植物体细胞杂交
一、植物组织培养
1、原理： 细胞旳全能性
细胞旳全能性
1. 概念: 已高度分化旳细胞仍具有发育成完整个体
旳潜能。
2. 原因： 生物体细胞具有本物种所特有旳全套遗传
细
胞
工
程 （二）、作物新品种旳哺育
旳 实
1.单倍体育种
际
2.突变体旳利用
应 用
（三）、细胞产物旳工厂化生产
药物，香料，蛋白质等
一、植物繁殖旳新途径
1.微型繁殖(属无性繁殖) (1)微型繁殖技术（迅速繁殖技术）: 迅速繁殖优良品种旳植物组织培养技术. (2)特点:保持优良品种旳遗传特征; 高效迅速地实现种苗旳大量繁殖.
生物-植物细胞工程的基本技术
植物细胞工程的基本技术[高中生物] 1.概述植物组织培养的原理和过程。
2.概述植物体细胞杂交的原理和过程。
一、细胞工程概念及植物组织培养技术1．细胞工程(1)概念：应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。
(2)分类：依据操作对象分植物细胞工程和动物细胞工程。
2．细胞的全能性(1)定义：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
(2)在生长发育过程中，细胞不能表现出全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。
3．植物组织培养：将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
判断正误(1)植物体的任何细胞都具有全能性，也都能表现出全能性( )(2)脱分化和再分化是植物组织培养的重要过程( )(3)在植物组织培养时，对外植体要进行灭菌处理( )(4)诱导生芽的培养基和诱导生根的培养基完全一样( )答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×探讨点 植物组织培养过程1．请结合下图中植物组织的变化写出植物组织培养的基本流程：提示 外植体愈伤组织根、芽等―→试管苗完整植株。
――→脱分化 ――→再分化 ―――→驯化移栽2．请完善下列基本概念外植体：用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞。
愈伤组织：细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、不定形的薄壁组织团块。
脱分化：已经分化的细胞，经过诱导，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。
再分化：愈伤组织重新分化成根、芽等器官的过程。
3．请完善菊花植物组织培养的实验步骤，并思考以下问题：(1)为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？提示 避免杂菌与培养物竞争营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。
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MS+0.5mg/L NAA(茎)( 第3 4组各30瓶)
2、称取琼脂9 g、蒸糖30 g，放入烧杯中，再加入蒸馏水750 mL， 用电炉加热，边加热边用玻璃棒搅拌，直到液体呈半透明状 3、再将配好的混合培养液加入到煮沸的琼脂中，最后加蒸馏水 定容至1 000 mL，搅拌均匀 4、调pH 用滴管吸取物质的量浓度为1 mol/L的NaOH或HCl溶液， 逐滴滴入溶化的培养基中，边滴边搅拌，并随时用精密的pH试 纸(5.4～7.0)测培养基的pH，一直到培养基的pH为5.8为止 5、将烧杯中的培养基趁热倒入锥形瓶(50 mL或100 mL)中。培 养基的量约为锥形瓶容量的1/5～1/4。 6 、封口膜封口,记号笔记录
注意不要让培养基沾到瓶口和瓶壁上。
14
四 思考及讨论
1，植物组织培养的理论基础是什么？ 2，培养基的成份主要有哪几类？
15
本次需灭菌的物品
1培养基 2解剖工具 3滤纸
16
萘乙酸(NAA): 可用适量酒精溶解.
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三 实验用品
1 .MS培养基粉剂、琼脂 、蔗糖、乙醇、氢 氧化钠、盐酸、2,4-D 、萘乙酸(NAA)。
2 .材料：本实验以胡萝卜贮藏根 3.培养容器的准备：三角瓶、烧杯、量筒、
玻璃棒、封口膜、橡皮筋 4.电炉、pH试纸（或酸度计）湿热灭菌器
13
三 配制培养液
400
母液Ⅳ200倍浓缩液 此处配制100ml母液Ⅰ
11
植物激素配制
MS培养基中还需要加入2，4-பைடு நூலகம்氯苯氧乙酸 (2，4-D)、萘乙酸(NAA)、6-苄基嘌呤(6BA) 等植物生长调节物质
0.1 mg/ml的2,4-D溶液： 取25 mg的 2,4-D，加入少量95%的酒精和1 N的NaOH溶解，再加蒸馏水定容至250 ml
8 800 7 400
3 400
此处配制300ml母液Ⅰ
8
微量元素(母液Ⅱ) mg／L
KI
166
H3BO3 MnSO4·4H2O ZnSO4·7H2O Na2MoO4·2H2O
CuSO4·5H2O CoCl2·6H2O 母液Ⅱ为200倍浓缩液
1 240 4 460 1 720 50 5 5
此处配制100ml母液Ⅰ 9
5
二 实验原理
MS培养基： 1962年由Murashige和Skoog为培养烟草细 胞而设计的。 特点是无机盐和离子浓度较高 应用广泛
6
培养基的主要成分：
水
无机成分：
无机大量元素
氮： 铵态氮、硝态氮混合
磷： 磷酸盐
钾： 钾盐
钙、硫、镁
无机微量元素
主要有：铁、硼、锰、锌、铜、钼、钴、氯
有机成分：
糖、 维生素、肌醇、氨基酸及有机附加物。
1、不会写实验原理（乱抄乱 写断章取义）。 2、实验现象、结果的叙述不 清楚、不准确。 3、讨论没有主体，缺乏逻辑 性 ，句子不完整。 4、作业没有按要求填写。
4
实验一 植物细胞工程基础实验技术
一 实验目的 1、了解植物组织细胞培养条件与设施 2、掌握MS养基的配制方法 3、熟悉无菌操作的步骤为下次试验作准备
铁盐(母液Ⅲ) mg／L
FeSO4·7H2O Na2-EDTA·2H2O
5 560 7 460
母液Ⅲ为200倍浓缩液 保存在棕色玻璃瓶中 此处配制100ml母液Ⅰ
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有机成分(母液Ⅳ) mg／L
肌醇
ⅣA 20 000
ⅣB
烟酸
100
盐酸吡哆醇(维生素B6) 100
盐酸硫胺素(维生素B1) 100
甘氨酸
植物生长调节物质：
生长素类：NAA、IAA、IBA、2,4-D
细胞分裂素类：BAP, KT，TDz，ZT 其他类： GA3, ABA
琼脂
pH值
7
大量元素(母液Ⅰ)
mg／L
NH4NO3 KNO3 CaCl2·2H2O MgSO4·7H2O KH2PO4 母液Ⅰ为20倍浓缩液
33 000 38 000
总体要求
1
要求和注意事项
遵守实验室各种规则 按要求使用对应的实验台，不可随意调换 珍惜学习时间，认真完成实验和实验报告 维护好实验室清洁和秩序
2
课程成绩
期终成绩＝平时考勤＋每次的实验成绩； 每次的实验成绩＝实验完成的实际情况＋实验报告。
3
实验报告格式
一、实验目的 二、实验原理 三、实验材料和方法 四、实验结果 五、讨论