植物组织培养的理论基础是细胞的全能性

11.1 植物组织培养的理论基础（重点在概念）

植物细胞工程的概念(Definition of plant cell engineering)：植物细胞工程是植物生物技术的一个重要组成部分，是在离体培养条件下，在细胞水平上对植物材料进行遗传操作的技术，即对植物体的任何一个部分（器官、组织、细胞、原生质体）进行离体诱导使其称为完整植株的技术。

细胞全能性的一般概念：每个细胞都含有个体的全部遗传信息，都有分化成一个完整生物个体的固有能力称之为细胞的全能性。

植物细胞全能性表现根据细胞类型不同从强到弱:

营养生长中心 > 形成层 > 薄壁细胞 > 厚壁细胞(木质化细胞) > 特化细胞(筛管、导管细胞)；

根据细胞所处的组织不同从强到弱为：

顶端分生组织 > 居间分生组织 > 侧生分生组织 > 薄壁组织(基本组织) > 厚角组织 > 输导组织 > 厚壁组织。

所谓细胞分化，是指导致细胞形成不同结构，引起功能改变或潜在发育方式改变的过程。

分化细胞在一定条件下，可以转变为胚性状态，重新获得分裂能力，称为脱分化。

外植体：植物组织培养中用来进行无菌培养的离体材料，可以是器官、组织、细胞和原生质体等。

脱分化后的细胞，经过细胞分裂

11.1 植物组织培养的理论基础（重点在概念）

植物细胞工程的概念(Definition of plant cell engineering)：植物细胞工程是植物生物技术的一个重要组成部分，是在离体培养条件下，在细胞水平上对植物材料进行遗传操作的技术，即对植物体的任何一个部分（器官、组织、细胞、原生质体）进行离体诱导使其称为完整植株的技术。

细胞全能性的一般概念：每个细胞都含有个体的全部遗传信息，都有分化成一个完整生物个体的固有能力称之为细胞的全能性。

植物细胞全能性表现根据细胞类型不同从强到弱:

营养生长中心 > 形成层 > 薄壁细胞 > 厚壁细胞(木质化细胞) > 特化细胞(筛管、导管细胞)；

根据细胞所处的组织不同从强到弱为：

顶端分生组织 > 居间分生组织 > 侧生分生组织 > 薄壁组织(基本组织) > 厚角组织 > 输导组织 > 厚壁组织。

所谓细胞分化，是指导致细胞形成不同结构，引起功能改变或潜在发育方式改变的过程。

分化细胞在一定条件下，可以转变为胚性状态，重新获得分裂能力，称为脱分化。

外植体：植物组织培养中用来进行无菌培养的离体材料，可以是器官、组织、细胞和原生质体等。

脱分化后的细胞，经过细胞分裂

细胞的全能性及意义 单细胞生物有细胞全能性吗?

全能性的概念是对多细胞生物来说的，通常在单细胞生物中每个细胞既可以产生后代，也可以完成营养积累，都是“全能的”，因此讨论全能性就没有意义了。 单细胞生物有细胞分化吗?

单细胞生物也具有细胞分化现象。细胞分化的实质就是细胞选择性的表达基因，可以从两个层面理解： 1）细胞从产生到成熟、衰老、死亡，本身就是分化的过程，因为不同阶段表达的基因可能不同。 2）对于一个细胞的后代来说，分化就是后代功能和形态改变的现象。在单细胞生物中也具有细胞分化的现象，如细菌的芽孢（原核单细胞），蓝藻的内生孢子（原核单细胞），酵母的配子（真核单细胞），还有单细胞藻类的孢子、配子等等显然都是不同的细胞后代。

微生物有基因的选择性表达吗?诱导酶的合成是不是体现了基因的选择性表达?

基因选择表达都是细胞对环境信号的相应，对于单细胞生物来说环境信号可以是营养成分、离子强度等简单地东西，对于多细胞生物来说，一个特定细胞的环境信号是其它细胞提供的——譬如激素等信号分子。 细胞全能性细胞分化选择性表达是不是只针对多细胞生物的?

上述我个人的一些看法已经陈述了这个问题，全能性是用来描述细胞分化潜能的一个概念——是针对于

本章主要内容

? 商业性组织培养实验室和小工厂的设计与主要设备 ? 培养基及其配制 ? 外植体的选择与培养 ? 试管苗的驯化与移载

第一节 商业性组织培养实验室和小工厂

的设计与主要设备

? 培养皿的清洗；

? 培养基的配制、分装和高压灭菌； ? 无菌操作——材料的表面灭菌和接种； ? 将培养物放到培养室培养；

? 试管苗的驯化、移栽和初期管理。

(一)、洗涤室(cleaning room)

? 洗涤室用于完成玻璃器皿等仪器的清洗、干燥和贮存。 ? 室内配备：

? 大型水槽，最好是白瓷水槽。为防止碰坏玻璃器皿，可铺垫橡胶。上下水道要畅通。 ? 备有塑料筐，用于运输培养器皿。

? 备有干燥架，用于放置干燥涮净的培养器皿。

(二)、准备室(repairing room)

? 完成培养基制备以及试管苗出瓶、清洗与整理工作。准备室要求明亮、通风。 ? 如果房间较多，可将准备室分为洗涤室和配置室两部分。洗涤室专门负责试管苗出瓶与

培养器皿的清洗工作；配置室则负责培养基的配制、分装、包扎和高压灭菌等工作。

(三)、缓冲室

? 进入无菌室前要在缓冲室里换上经过灭菌的卫生服、拖鞋，戴上口罩。 ? 应当在此室内安装灭菌用的紫外灯。控制无菌室及培养室的配电

植物组织培养试题

一、名词解释

1. 外植体

2. 愈伤组织培养

3. 单倍体育种

4. 液体悬浮培养

5. 玻璃化现象

1、外植体：在植物组织培养过程中，由植物体上切取的根、茎、叶、花、果、种子

等器官以及各种组织、细胞或原生质体等统称为外植体。

2、热处理脱毒：利用病毒和植物细胞对高温忍耐性不同，选择适当的高温处理染病植株，使植株体内的病毒部分或全部失活，而植株本身仍然存活。

3、平板培养法：是把单细胞悬浮液与融化的琼脂培养基均匀混合，平铺一薄层在培养基底上的培养方法。

4、消毒：指杀死、消除或充分抑制部分微生物，使之不再发生危害作用。

5、玻璃化现象：在长期的离体培养繁殖时，有些试管苗的嫩茎、叶片呈现半透明水渍状，这种现象称为玻璃化。

1、脱毒苗：是指不含该种植物的主要危害病毒，即经检测主要病毒在植物内的存在表现阴性反应的苗木。

2、灭菌：是指用物理或化学的方法，杀死物体表面和孔隙内的一切微生物或生物体，即把所有生命的物质全部杀死。

3、褐变：是指外植体在培养中体内的多酚氧化酶被激活，使细胞里的酚类物质氧化成棕褐色的醌类物质，有时使整个培养基变褐，从而抑制其他酶的活性，影响材料的培养。 4、纸桥培养：将培

拟南芥组织培养

一、种子消毒：

方法一：将拟南芥种子置于1 .5 ml eppendorf 管(微量离心管)中，加入1 ml 蒸馏水，4C春化3 d，70 %（v／v ）乙醇1mi n、7 %（v／v ）次氯酸钠10 mi n 浸泡消毒，并用无菌水冲洗5 次。

方法二：在超净工作台内，用无菌蒸馏水浸泡1 min，然后用80％乙醇消毒90s，最后用无菌蒸馏水冲洗3～5次备用。

消毒完毕的种子可以用200ul的tips吸去洗涤液，然后在超净工作台上挥发掉残余水分、洗涤液。

方法三、取野生型拟南芥种子放人离心管内，75％乙醇清洗后，无菌蒸馏水清洗1—2次，转入无菌离心管；5％次氯酸钠溶液浸泡5—6 min，用无菌蒸馏水清洗3～4次，加入1 ml无菌水，用移液枪接种。 二、选用的培养基

选用1/2MS培养基对种子进行培养。（MS和1/2MS都可以，1/2MS就是大量元素减半，其他东西和ms培养基是一样的量。糖可以加，会长得比较好，但是也很容易污染。如果在平板上要生长时间比较长，需要做一些实验的，比如根的发育，最好不要加。）也可以用MS+30 g／L蔗糖的固体培养基。（我想两种培养基都接种上，比作对比确定好坏）。

MS培养基

植物组织培养试卷

植物组织培养试卷

一、名词解释：（每小题3分，共15分）

1．初代培养基：是指用来第一次接种外植体的培养基。

2．脱分化：一个已停止分裂的成熟细胞转变为分生状态，并形成未分化的愈伤组织的现象。一个已停止分裂的成熟细胞转变为分生状态，并形成未分化的愈伤组织的现象。

3．液体培养：指在进行培养时，培养基中不加琼脂等凝固剂，一般需要通过振荡等方法解决培养基的通气情况。

4．细胞全能性：一个细胞能产生一个完整植株的固有能力，或植物细胞具有全部的遗传信息，不论是性细胞还是体细胞，在特定环境下，能进行表达而产生一个独立完整的个体。

5．再分化：愈伤组织形成不定芽或不定根或胚状体。

二、填空（每空1分，共40分）

1． 植物组织培养过程中，最常用的培养基是 ，培养基的pH因外植体的来源不同而异，常用 和 调节pH，大多数植物的pH要求调节在 范围内。 2． 可以通过 、 、 、 、 等措施预防褐变的发生。 3． 植物组织培养时，外植体可以是 、

实验11 植物组织培养

1．植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。

2．植物组织培养的各个步骤应严格执行无菌操作技术，所以在生产时为了防止污染，植物组织一般要先进行消毒，先用70%的酒精浸泡，再用5%的次氯酸钠浸泡，最后用无菌水清洗。各种器皿和培养基等通常用高压蒸汽灭菌法灭菌。

3．与培养微生物的LB培养基相比，植物组织培养的MS培养基中要添加生长素和细胞分裂素类似物。4．在菊花的组织培养过程中，首先将消毒后的菊花茎的切段接种在加有适当配比生长调节剂的MS培养基上，给予一定的温度和光照，使其先脱分化形成愈伤组织，再将其转移至含有较多细胞分裂素类似物——苄基腺嘌呤（简称BA，需用HCl溶解）的培养基上，诱导其长出丛状苗。将它分株后，再移入含有较多生长素类似物——萘乙酸（简称NAA，需用NaOH溶解）的培养基上，使其生根。

5．通过植物组织培养产生的幼苗需要移栽至草炭土或蛭石中，给予适宜的光照、温度和80%以上的湿度等条件，锻炼一段时间，最后再定植到土壤中。

植物的克隆

（1）植物克隆的理论基础是植物细胞的全能性，技术基础是植物组织培养。

（2）在植物组织培养过程中，将离体的植物组织或细胞放在加有适当配比生长调节剂的培养基上进行培养，它会先发生脱

生菜组织培养技术论文

学院：生命科学学院

专业:

学号:

姓名:

2013级生物科学

201312200501003

方来

前言：生菜（Romaine Lettuce）属菊科莴苣属，为一年生或二年生草本作物，因其生长快、栽培容易、产量高、鲜食口感好而广受欢迎。生菜中含有丰富的营养成分，其中富含B族维生素和维生素C、E等，含水量很高，而且最突出的特点就是超级低脂。生菜此外富含膳食纤维以及多种矿物质生菜，对于人的消化系统大有裨益。它也可以促进胃肠道的血液循环，对于脂肪、蛋白质等大分子物质，能够起到帮助消化的作用。另外对于胆汁的形成也有促进作用，并且可以为血液消毒。生菜的子叶、叶片离体培养容易，再生率和转化率较高，我们选择生菜作为研究植物组织培养技术的材料，为进一步研究生菜的生理效应做基础。

1. 材料与方法

实验材料：生菜种子

试剂：MS培养基 2,4-D 6-BA NAA 实验方法

生菜种子的消毒→种子在MS培养基上培养生芽→外植体→诱导愈伤组织→分化成完整植株 种子的消毒 培养

75 %的酒精表面消毒30s，无菌水冲洗2次，再用0.1%升汞消毒8min，无菌水冲洗4~6次[1]。将消过毒的种

植物组织培养

农学函授专用

1

计划学时：2学时 属累计学时：1-2学时

教学目的：让学生了解组织培养的概念、类型及发展简史。

教学重点：组织培养、外植体、细胞学说、细胞全能性的概念，组培的条件，组织培养的类型

教学难点：组织培养、外植体、细胞学说、细胞全能性的概念 教学方法：理论讲解 教学过程： [ A ] 组织教学 [ B ] 讲授新课

第一章 绪 论

第一节 植物组织培养的基本概念

植物组织培养是本世纪初开始，以植物生理学为基础发展起来的一项技术。本书所指植物组织培养具有广泛的含义。即应用无菌操作方法，培养植物的一个离体器官、组织或细胞。经各国科学家80多年的辛勤探索，现在可以说几乎所有的植物，其器官、组织或细胞都能离体培养成功。大多数还能从细胞的一部分，甚至没有细胞壁的裸露的原生质体中，再生出无数的小植株。这项技术已非常成熟，并取得了巨大的经济效益，在生物学理论探讨和生产实践上已经取得了卓越的成就。

植物组织培养是生物技术的一个工作平台，近几年来由于转基因技术取得巨大成功，边境证基因植物的组织培养上了一个新的台阶。

一、植物组织培养的概念

指在无菌和人工控制的环境条件下，利用适