植物细胞工程
植物细胞工程技术
植物细胞工程技术植物细胞工程技术是一种利用基因工程技术对植物进行改造的方法，通过人为地改变植物细胞内部的基因组，从而实现对植物性状的改善和优化。
植物细胞工程技术已经成为现代农业发展中的重要手段之一，被广泛应用于农业、食品、医药等各个领域。
下面我们就来了解一下植物细胞工程技术的具体内容以及应用。
一、植物细胞培养技术植物细胞培养是指通过在无菌状态下，将植物细胞放入富含营养物质的培养基中，来促进细胞分裂、再生和生长的过程。
这种技术可以被应用于不同种类的植物，包括水稻、玉米、烟草等，在生产、质量控制和繁殖等方面都有着广泛的应用。
二、基因转移技术基因转移技术是指将需要转移的基因序列，通过基因枪或农杆菌等手段，从其他植物或细菌等生物体中提取出来，然后将其导入到细胞内部。
这个过程也被称为遗传转化。
通过这种技术，可以对植物进行基因改造，从而实现对其产量、品质、耐性以及根系和开花先后顺序等性状的调整和优化。
三、细胞选择技术细胞选择技术是指通过对植物细胞进行筛选和选育，来寻找目标细胞，并对其进行扩增和培养。
很多情况下，目标细胞需要拥有特定的基因、调节机制或代谢途径。
通过细胞选择技术，可以提高目标性状的频率和新品种的生成效率，也可以协助植物地质控制和繁殖管理，从而加快新品种的开发和发布。
四、植物转基因技术植物转基因技术是指将不同种系中的优良性状和符合人类需求的各种有益基因，转化到需要面对特定环境条件的植物种系中，实现植物遗传材料和其他植物种系的交配。
通过转基因技术，可以实现对植物性状的精确调整，也可以对植物进行基因治疗，改善其抗性和抵御能力，提高其产量、质量等各种综合性状。
五、应用于植物生产的植物细胞工程植物细胞工程技术可以被广泛应用于植物生产的各个环节，包括种植、繁育、种子生产、质控等。
这种技术能够帮助植物在各种压力环境下更好地生长和发展，提高植物的产量、增加其对寒冷、干旱、病虫害等压力的耐受能力，并为我们提供更安全和健康的农产品。
植物细胞工程
与受精卵发育形成的胚 有类似的结构和发育过程
1、设计人工种子制备技术的主要流程图
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
2、人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种 子不可比拟的特点，想一想他们具有哪些特点？
完全保持优良品 生产上不受 可以方便地贮
要诱导产生细胞壁，参与这一过程的细胞器（ B ）
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
4.用杂合种子尽快获得纯合子植株的方法是（ D ） A、种植→F1→选出不分离者→纯合子 B、种植→秋水仙素处理→纯合子 C、种植→生长素处理→纯合子 D、种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理 →纯合子
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。怎样拯救 红豆杉，并且生产大量 紫杉醇呢？
1．下列属于组织培养的是 ( A ) A．花粉培育成单倍体植株 B．芽发育成枝条 C．根尖分生区发育成成熟区 D．未受精的卵细胞发育成个体
2.植物体细胞杂交的过程实质是（ D ） A、细胞质融合的过程 B、细胞核融合的过程 C、细胞膜融合的过程 D、细胞原生质体融合的过程
3.在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需
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
比较
细胞全能性
膜流动性 细胞全能性
①脱分化 ②再分化
①去除细胞壁 ②融合形成杂种细胞 ③组织培养
保持优良性状
克服不同种生物远源杂交
植物细胞工程教案
植物细胞工程教案第一章：植物细胞工程概述1.1 植物细胞工程的概念解释植物细胞工程的定义强调植物细胞工程的重要性和应用领域1.2 植物细胞工程的历史与发展介绍植物细胞工程的发展历程强调植物细胞工程的重要里程碑和研究进展1.3 植物细胞工程的应用领域列举植物细胞工程在不同领域的应用实例强调植物细胞工程在农业、环境保护和医药等领域的潜力第二章：植物细胞培养技术2.1 植物细胞培养的基本原理解释植物细胞培养的原理和机制强调植物细胞培养的关键因素和条件2.2 植物细胞培养的方法和步骤介绍植物细胞培养的具体方法和步骤强调植物细胞培养中的注意事项和技巧2.3 植物细胞培养的应用实例列举植物细胞培养在不同领域的应用实例强调植物细胞培养在植物繁殖、基因工程和药物筛选等领域的潜力第三章：植物组织培养技术3.1 植物组织培养的基本原理解释植物组织培养的原理和机制强调植物组织培养的关键因素和条件3.2 植物组织培养的方法和步骤介绍植物组织培养的具体方法和步骤强调植物组织培养中的注意事项和技巧3.3 植物组织培养的应用实例列举植物组织培养在不同领域的应用实例强调植物组织培养在植物繁殖、遗传改良和植物修复等领域的潜力第四章：植物再生技术4.1 植物再生技术的基本原理解释植物再生技术的原理和机制强调植物再生技术的关键因素和条件4.2 植物再生技术的具体方法和步骤介绍植物再生技术的具体方法和步骤强调植物再生技术中的注意事项和技巧4.3 植物再生技术的应用实例列举植物再生技术在不同领域的应用实例强调植物再生技术在植物繁殖、遗传改良和植物修复等领域的潜力第五章：植物细胞工程的应用案例分析5.1 植物细胞工程在农业领域的应用案例分析植物细胞工程在农业领域的具体应用案例强调植物细胞工程在提高作物产量、抗病性和适应性等方面的作用5.2 植物细胞工程在环境保护领域的应用案例分析植物细胞工程在环境保护领域的具体应用案例强调植物细胞工程在植物修复和生物降解等方面的作用5.3 植物细胞工程在医药领域的应用案例分析植物细胞工程在医药领域的具体应用案例强调植物细胞工程在药物生产、细胞治疗等方面的作用第六章：植物细胞融合技术6.1 植物细胞融合的基本原理解释植物细胞融合的原理和机制强调植物细胞融合的关键因素和条件6.2 植物细胞融合的方法和步骤介绍植物细胞融合的具体方法和步骤强调植物细胞融合中的注意事项和技巧6.3 植物细胞融合的应用实例列举植物细胞融合在不同领域的应用实例强调植物细胞融合在植物育种、基因工程等方面的潜力第七章：植物体细胞杂交技术7.1 植物体细胞杂交的基本原理解释植物体细胞杂交的原理和机制强调植物体细胞杂交的关键因素和条件7.2 植物体细胞杂交的方法和步骤介绍植物体细胞杂交的具体方法和步骤强调植物体细胞杂交中的注意事项和技巧7.3 植物体细胞杂交的应用实例列举植物体细胞杂交在不同领域的应用实例强调植物体细胞杂交在植物育种、基因工程等方面的潜力第八章：植物基因工程8.1 植物基因工程的基本原理解释植物基因工程的原理和机制强调植物基因工程的关键因素和条件8.2 植物基因工程的方法和步骤介绍植物基因工程的具体方法和步骤强调植物基因工程中的注意事项和技巧8.3 植物基因工程的应用实例列举植物基因工程在不同领域的应用实例强调植物基因工程在提高作物产量、抗病性和适应性等方面的作用第九章：植物细胞工程技术的未来展望9.1 植物细胞工程技术的发展趋势探讨植物细胞工程技术的发展趋势和未来方向强调植物细胞工程技术在农业、环境保护和医药等领域的潜在应用9.2 植物细胞工程技术面临的挑战和解决方案分析植物细胞工程技术面临的挑战和难题探讨解决方案和克服这些挑战的方法第十章：实验练习10.1 植物细胞培养实验设计一个简单的植物细胞培养实验提供实验步骤、材料和注意事项10.2 植物细胞融合实验设计一个简单的植物细胞融合实验提供实验步骤、材料和注意事项10.3 植物组织培养实验设计一个简单的植物组织培养实验提供实验步骤、材料和注意事项重点和难点解析重点环节一：植物细胞工程的概念需要重点关注植物细胞工程的定义和重要性，以及它与传统植物繁殖技术的区别。
植物细胞工程
1、植物繁殖的新途径 (1)微型繁殖——⽤于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
(2)作物脱毒：切取茎尖进⾏组织培养，再⽣的植株就有可能不带病毒，从⽽获得脱毒苗。
(3)⼈⼯种⼦——以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过⼈⼯薄膜包装得到的种⼦。
思考： ①⼈⼯种⼦具有哪些优点？ ⼈⼯种⼦是通过植物组织培养(⽆性繁殖)得到的，可以完全保持优良品种的遗传特性，⽣产上不受季节的限制。
贮藏、运输⽅便。
②⼈⼯种⽪应具有哪些有效成份？ 针对植物种类和⼟壤等条件，在⼈⼯种⼦的包裹剂中可以加⼊适量的养分、⽆机盐、有机炭源以及农药、抗⽣素、有益菌等。
为了促进胚状体的⽣长发育，还可以向⼈⼯种⽪中加⼊⼀些植物⽣长调节剂。
2、作物新品种的培育 (1)单倍体育种：通过农药培养获得单倍体植株，染⾊体加倍后当年可得到稳定遗传的优良品种。
(2)突变体的利⽤：对植物组织培养过程中产⽣的突变体进⾏筛选，培育成新品种。
3、细胞产物的⼯⼚化⽣产 (1)细胞产物包括：蛋⽩质、脂肪、糖类、药物、⾹料、⽣物碱等。
(2)实例：我国⽣产的⼈参组织和⼈参皂甙⼲粉。
(3)展望：⽣产抗癌物质——柴杉醇。
课外拓展⼀、植物组织培养中的愈伤组织是如何形成及再分化的？ 植物组织培养中使⽤的外植体⼀般是⾼度分化了的细胞，在植物体中是不会再分裂繁殖的，只是执⾏某种功能直⾄死亡。
这些细胞在培养基上培养时会由原来的分化状态，变成分⽣状态的细胞，分裂产⽣愈伤组织，这个过程称为脱分化过程。
这种转变在细胞的形态结构和⽣理⽣化上都会产⽣⼀系列变化。
组织培养的研究结果表明分化细胞的脱分化需要两个条件，即创伤和外源激素。
⽬前⼈们对于脱分化过程的本质还不清楚。
分化细胞在细胞周期中是处于⼀种相对静⽌状态的细胞(G0期细胞)，脱分化是要打破这种状态，使细胞进⼊细胞周期中的G1期，并沿着G1期→S期→G2期→M期的循环进⾏细胞分裂，形成愈伤组织。
现在发现细胞周期受基因调控，⼀种称为编码细胞周期依赖性激酶CDK的基因和⼀种细胞周期蛋⽩可能与植物细胞脱分化的第⼀次分裂启动有关。
植物细胞工程(中国药科大学生物工程所有课件)
如何提高植物细胞工程的效率与效益
优化培养条件
通过优化培养基组成、气体交换、光照、温度等培养条件，提高 植物细胞生长和代谢的效率。
基因工程技术的应用
利用基因工程技术对植物细胞进行遗传改良，提高其生长速度、次 生代谢产物产量和品质。
生物反应器的设计优化
通过改进生物反应器的设计，提高细胞培养的密度、产物产量和分 离纯化效率。
诱导分化与植株再生
在适宜的条件下，诱导细胞分 化形成器官和组织，最终发育
成完整的植株。
植物细胞培养的常见问题与解决方案
污染问题
染色体变异
培养过程中可能出现的污染包括细菌、 霉菌等，解决方法包括严格控制无菌 操作、定期更换培养基等。
长期培养的植物细胞可能出现染色体 变异的现象，解决方法包括选择适当 的培养条件、采用低温保存等。
植物细胞工程(中国药科大学生 物工程所有课件)
目录
CONTENTS
• 植物细胞工程概述 • 植物细胞培养技术 • 植物基因工程在细胞培养中的应用 • 植物细胞工程在药物开发中的应用 • 植物细胞工程的前沿技术与发展趋势
01
CHAPTER
植物细胞工程概述
植物细胞工程的定义与特点
植物细胞工程定义
植物细胞工程是一门利用植物细胞进 行遗传操作和发育控制的生物工程技 术。
培养基成分
植物细胞培养需要含有糖、维生素、 氨基酸、无机盐、植物生长调节物 质等营养成分的培养基。
植物细胞培养的流程与操作
细胞分离
从植物组织中分离出细胞，常 用的方法有酶解法、机械法等
。
细胞筛选与培养
将分离出的细胞进行筛选，选 择具有生长优势的细胞系进行 培养。
细胞扩大培养
植物细胞工程
White、Gautheret、Nobecourt 等科学 家被誉为植物组织培养的奠基人。 在此基 础上建立了植物组织培养的综合培养基， 包括无机盐成分、有机成分和生长刺激因 素。这是随后创立的各种培养基的基础， 同时也建立了植物组织培养的基本方法， 成为当今各种植物组织培养的技术基础。
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40年代末开始，进行从脱分化 细胞组织培养进入探讨器官再 分化的研究。
植资源日趋枯竭，大量有用基因损失。利用 组织培养法，低温保存（—196℃）或试管保 存，为保存和抢救濒临灭绝的生物带来希望。
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（四）、细胞培养生产有用物质 利用细胞培养生产次生物质，如药物、
色素、食品添加剂、酶、农药等。
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植物细胞工程：以植物组织细胞为基本单位，在离体条件下 进行培养、繁殖或人为的精细操作，使细胞的某些生物学特 性按人们的意愿发生改变，从而改良品种或创造新物种，或 加速繁殖植物个体，或获得有用物质的过程。 脱分化：离体培养条件下，一个已分化的细胞回复到原始无 分化状态或分生组织细胞状态或胚性细胞的状态的过程。 再分化：脱分化后的分生细胞（愈伤组织）在特定的条件 （离体培养）下，重新恢复细胞分化能力，并经历器官发生 形成单极性的芽或根，或经历胚胎发生形成双极性的胚状体 进一步发育成完整生物体。 细胞全能性：一个细胞所具有的产生完整生物个体的固有能 力。 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。 愈伤组织：脱分化后的细胞，经过细胞分裂，产生无组织结 构、无明显极性的、松散的细胞团。 细胞分化：是指导致细胞形成不同结构，引起功能改变2或5 潜
并且会有各种各样的生理和形态突变，如株 高、花色、植株形态、生育期、耐性等等。 可以从中选择优良突变体，培育新品种。
12-2 植物和动物细胞工程
12.2 植物和动物细胞工程考点一 植物细胞工程1．细胞工程的概念2．植物组织培养技术(1)理论基础——植物细胞的全能性(2)概念：是指将离体的植物器官、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。
(3)操作流程→诱导生芽 →诱导生根 →移栽成活(4)操作实例——菊花的组织培养3．植物体细胞杂交技术(1)概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
(2)原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。
(3)操作过程(4)意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等。
4．植物细胞工程的应用(1)植物繁殖的新途径(2)作物新品种的培育(3)细胞产物的工厂化生产①次生代谢物：是一类小分子有机化合物，在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。
②细胞产物的工厂化生产：人们利用植物细胞培养来获得目标产物的过程。
③植物细胞培养：是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
[概念检测](1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞全能性。
(√)(2)愈伤组织是外植体经脱分化和再分化后形成的。
(×)(3)在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞。
(×)(4)再生出细胞壁是植物体细胞原生质体融合成功的标志。
(√)[教材拾遗]1．(教材P38)将两个不同种的植物细胞A和B去除细胞壁后，经一定的方法促融，只考虑两两融合，可以形成几种融合细胞？哪种融合细胞才是符合要求的？下一步该如何处理？提示：3种；AB融合细胞是符合要求的；筛选融合细胞，让杂种细胞再生出细胞壁。
3．(教材P38“拓展应用”)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？提示：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相互干扰，故不能像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达。
选修3 专题2.1 植物细胞工程
二、植物细胞工程的实际应用 植物繁殖的新途径 微型繁殖 实 作物脱毒(常利用茎尖等分生组织) 际 人工种子(胚状体外包裹人工薄膜得到) 作物新品种的培育 应 单倍体育种 用 突变体的利用 细胞产物的工厂化生产: 如人参皂甙干粉、紫杉醇的生产
【点拨】
有性生殖 ①自然种子属于____________方式， 无性生殖 而人工种子属于__________方式。
3.植物体细胞杂交技术 不同种 (1)概念：将_______的植物体细胞,在一 杂种细胞 定条件下融合成_________,并把杂种细胞
新的植物体 培育成___________的技术。 细胞膜的流动性和细胞的全能性 （2）原理：________________________
(3)过程： ①图示：
【互动探究】(1)③过程除了使用秋水仙素 溶液，还有其他方法吗？ 提示：还可进行低温处理。 分析：目的都是抑制纺锤体的形成，秋水仙 素处理与低温处理都可以达到这一目的。 (2)C过程中如何进行物理诱变或化学诱变？ 提示：利用紫外线、X射线、碱基类似物等 处理连续进行细胞分裂的愈伤组织。 分析：具有细胞周期的细胞在外界物理或化 学因素的诱导下基因突变的频率才会比较高。
(3)若想在C过程中获得突变体，进而培育成 新品种植株，应用物理诱变或化学诱变的方 愈伤组织 法处理_____________。 (4)若要获得水稻的人工种子，则应选用图 胚状体 中___________的结构，该结构与正常受精 胚 卵形成的___________有类似的结构和发育 过程。 (5)若D为胡萝卜—羊角芹，②过程常用的物 离心、振动、电激 理方法有_______________________等；经 3 融合处理后，含有的细胞类型有______种 (若融合的细胞只考虑两两融合)。
细胞工程(植物部分)
细胞工程（植物部分）名称解释1、植物细胞工程：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。
2、细胞全能性：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。
3、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。
4、脱分化：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。
5、再分化：是脱分化后的分生细胞（愈伤组织）在一定条件下，重新分化为各种类型的细胞，并进一步发育成完整植株。
6、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。
7、愈伤组织：脱分化后的细胞，经过细胞分裂，产生无组织结构、无明显极性的、松散的细胞团称为愈伤组织。
植物细胞培养：是指在离体条件下对植物单个细胞或小的细胞团进行培养使其增殖的技术。
8、悬浮细胞的同步化：是指同一悬浮培养体系的所有细胞都同时通过细胞周期的某一特定时期。
9、细胞平板培养：将制备好的单细胞悬浮液，按照一定的细胞密度，接种在1mm 左右的薄层固体培养基上进行培养，称之为平板培养10、看护培养：用一块愈伤组织或植物离体组织看护单细胞使其生长增殖的一种单细胞培养方法。
11、微室培养：人工制造一个小室，将单细胞培养在小室中的少量培养基上，使其分裂增殖形成细胞团的方法，称微室培养。
12、饲养层培养基技术：将饲养细胞先用射线辐射处理，然后将饲养细胞和培养细胞混合植板，经过照射的细胞对于培养细胞起到一个饲养作用。
13、离体无性繁殖：利用离体培养技术，将来自优良植株的茎尖、腋芽、叶片、鳞片等器官、组织和细胞进行离体培养，在短期内获得大量遗传形状一致的个体的方法。
也称之为微繁、快速繁殖。
14、植物脱毒：利用植物组织培养技术，脱除植物细胞中浸染的病毒，生产健康的繁殖材料。
植物细胞工程
植物细胞工程①生物工程(b i o t e c h n o l o g y)：以生命科学为基础，利用生物体系和工程学原理，生产生物制品和创造新物种的一种综合技术。
②植物细胞工程的概念(plant cell engineering)：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③包括：器官培养，胚胎培养，组织培养，原生质体培养。
④植物细胞的全能性（t o t i p o t e n t)：每个植物细胞具有该植物体的全部遗传信息，在适合条件下具有发育成完整植物个体的潜在能力。
⑤受精卵最大，，生殖细胞大于体细胞⑥分化：细胞在形态、结构和功能上发生永久性的适度变化的过程。
⑦脱分化：有高度分化能力的组织或器官产生愈伤组织的过程。
成熟的细胞转变为分生状态，进而分裂形成无分化的细胞团，即形成愈伤组织的过程。
⑧再分化：脱分化后的细胞再次分裂、分化并形成不同组织、进而构成器官和植株的过程。
⑨愈伤组织(c a l l u s)：离体组织或器官进行离体培养时，进行细胞分裂，形成一种高度液泡化的无定形的薄壁细胞。
⑩外植体——是指用于植物组织培养的接种材料，包括植物体的各种器官、组织、细胞和原生质体等。
11 胚状体: 指植物细胞、组织或器官的离体培养中，起始于一个非合子细胞，并经过胚胎发育过程分化出的类似胚一样的细胞群。
12 1902年，德国植物学家Haberlandt 根据细胞学说，提出单个细胞的植物细胞全能性理论。
并进行了细胞培养试验，提出了激素作用理论和看护培养设想。
后人称之为¡°植物组培之父¡±。
13 1943年，W h i t e明确提出“植物细胞全能性”学说：每个植物细胞具有该植物的全部遗传信息和发育成完整植株的能力。
14 1958年，英国科学家Steward 等悬浮培养胡萝卜根的愈伤组织细胞，成功诱导完整的小植株，首次使细胞全能性理论得到证实。
15 1962 Murashige & Skoog 在烟草培养中筛选出卓有成效的MS培养基。
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植物细胞工程第一章实验基本技术原理1. 基本实验室设计准备室进行药品的保存、配置、消毒、分装等。
器具的洗涤、干燥、消毒。
生理生化指标的测定等。
要求宽敞明亮，通风条件好。
接种室进行材料的接种。
外设缓冲间—放置拖鞋.工作服.工作帽等。
要求封闭性好，干燥清洁，能较长时间保持无菌。
培养室植物材料的无菌培养。
外设缓冲间—放置拖鞋.工作服等。
首要要求是要能控制光照和温度，其次为防止微生物感染，培养室应保持干燥和清洁。
细胞学实验室进行培养材料的组织学.细胞学.观察照相等。
要求清洁、明亮、干燥，使各种光学仪器不受潮湿和灰尘污染。
生化分析室在以培养细胞产物为主要目的的实验室中，应建立相应的分析化基本设备配置验实验室，以便于对培养物的有效成分随时进行取样检查。
2.灭菌方法有哪些，各有何利弊1.高压蒸气灭菌培养基：湿热灭菌，即高压高温蒸汽灭菌.2.燃烧灭菌；3.干热灭菌：易引起火灾；4.射线灭菌：适于不耐高温材料。
玻璃器皿：湿热灭菌或干热灭菌.金属器皿：干热灭菌.接种室：接种室常采用定期熏蒸，熏蒸剂常用甲醛加高锰酸钾，一般每100ml甲醛加5g高锰酸钾3.培养基基本类型MS---无机盐浓度高，微量元素种类齐全，养分均衡。
应用最广，特别是培养再生植物。
B5---含较高硝酸盐、较低的铵盐，较高的VB1，用于细胞悬浮和原生质、葡萄、豆科植物的培养。
N6---较高硝酸盐、较低的铵盐，禾本科花药培养和柑橘类植物的花药培养。
.Nitch---无机盐浓度高，White----低盐培养基，用于生根培养。
4.培养基基本成分水------水既是培养基营养成分的溶剂，又是培养基的重要组成部分，它占培养基成分的95％。
原生质体培养、细胞培养以及分生组织培养一般应使用双蒸水或超纯水.如果是大批量的快速繁殖培养，则可使用一般蒸馏水或纯净水以降低生产成本，提高生产效益。
无机盐类大量元素-----培养基的使用量一般在每升几十至几千毫克。
包括C、H、O、N、P, K、Ca、Mg、 S微量元素 ------微量元素的用量一般低于10-5～10-7克分子浓度。
有Fe、Cu、Zn、B、 Mo、Mn、Co糖----是碳源和能源，多利用蔗糖，维生素---B1是必需的，B6、烟酸等，原生质培养含有大多数基本维生素。
氨基酸---细胞原生质培养特别需要，水解酪蛋白，激素----细胞分裂素--BA（6－苄基酰嘌呤）、KT（激动素，糠基酰嘌呤）、ZT（玉米素）、2iP（异戊烯酰嘌呤，生长素--2.4-D，IAA，NAA，赤霉素：GA3，乙烯及乙烯抑制琼脂、卡拉胶-----固体培养活性炭 -----防止外植体变褐附加复合成分----椰子汁、酵母提取液5. 培养基的固化剂有哪些，作用是什么?琼脂、Gelrite、塑料泡膜、玻璃丝、岩棉、玻璃珠、Gala胶。
作用：束缚水分、吸收化合物6．.常有哪些物质需过滤消毒IAA、ZT、GA3及某些维生素、抗生素、酶、植物提取物、秋水仙素等。
7. 培养方式固体培养---培养基中加入0.6--1.0%琼脂、卡拉胶等，液体培养---无凝固剂，分静止、震荡悬浮培养两种悬浮培养---成批、半成批、连续培养单细胞培养----微室、平板、看护培养8.外植体概念及其选择外植体（explant）是指用于离体培养的活的植物组织、器官等材料外植体的来源----用于外植体分离的母体植物材料一般有三种来源：一是生长在自然环境下的植物；二是有目的培育、在温室控制环境条件下生长的植物；三是无菌环境下已经离体培养的植物。
在不影响培养目的的前提下尽可能选择自然繁殖器官作外植体；一、二年生草本植物的离体培养比多年生植物容易；生长季节和营养生长阶段生长启动快、分化快。
木本植物的预处理---可将成年树的芽嫁接在实生苗上，或修剪促其新枝条产生，或对亲本植株进行高水平施肥，或用细胞分裂素喷洒植株，或进行扦插繁殖等多种措施，使亲本植株部分地返回年轻状态之后，再从亲本植株上采取外植体，这些措施有可能提高成年树外植体的活力9.防止离体培养中材料变褐的方法对培养基的防褐有三种方法：一是在培养基中加抗坏血酸、柠檬酸或半胱氨酸；或用抗氧化剂浸泡外植体后再接种；或是在培养基中加入1％的活性炭吸附褐色醌类物质；或加入多胺类物质，如精胺、亚精胺通过刺激细胞分裂，加速组织生长，减少褐化二是减少光照强度或在黑暗条件下培养三是将外植体不断地转移到新鲜培养基，最好的办法是外植体在瓶内转移到无褐色物质的部位。
这三种方法以第三种瓶内转移法最简便、经济(节省培养基)和有效。
10.植物材料的常规消毒步骤1.预处理－修理。
2.消毒：消毒液浸泡。
3.材料内部带菌处理。
11. 植物材料内部带菌处理方法1.茎尖分生组织培养。
2.培养基中加入抗生素。
12. 外植体灭菌方法一次消毒程序-------先将采集的植物材料用纱布或尼龙网扎紧瓶口置于流水条件下冲洗数小时。
接着用70％～75％的酒精漂洗植物材料数秒至半分钟，以破坏有些植物材料蜡质化表面的张力。
再用消毒剂消毒。
二次消毒程序-----即在外植体培养3d左右再行一次消毒。
灼烧法消毒------有的植物材料如胡萝卜储存根可采用，即将块根于95％酒精中浸一下，置于酒精灯上灼烧，然后去除表面层，切取无菌韧皮部接种培养。
降压法------即将植物材料与消毒液一起置于真空抽气瓶中抽气，以使消毒液渗入植物材料的表面，达到消毒的目的。
浸没法------如五针松枝条，可浸没在较低浓度的次氯酸钠(钙)消毒剂中浸泡一段时间，然后按常规消毒程序再进行一次消毒，效果也甚佳。
木本植物消毒--------在树木冬季休眠期采取休眠枝条，经灭菌后放于2-4冰箱冷藏40-50天，以破除休眠；然后取出枝条再经灭菌，放入40-50 温水中（无菌水），在温室中进行温浴2-4小时；再浸泡在含有细胞分裂素和赤霉素的水溶液中，在30 温室中及连续光照下催芽，当枝条长到6-8厘米是即可采取常规消毒方法取茎芽切段进行离体培养，13.详述影响组培的因素植物因素：基因型，植物年龄，组织和器官的年龄，植物的生理状态，取材年份及生长条件，取材部位及大小。
培养基因素：无机盐；有机化合物；植物激素；天然提取物；琼脂；PH值；渗透压；活性炭。
.环境因素：光照：包括光强.光质.光周期。
温度。
⑶湿度。
⑷气体。
14..控制组培中形态建成的激素模型生长素与细胞分裂素的比例15..植物激素的主要生理作用影响培养中器官建成16.离体培养条件及其控制光照：组织培养通常在散射光线下进行。
有些植物组织在暗处生长较好，而另一些植物组织在光亮处生长较好，但由愈伤组织分化成器官时，则每日必须要有一定时间的光照才能形成芽和根（光照时间影响植株再生状态）温度：在大多数情况下，适温有利于细胞分裂，即可以提高细胞分裂速率，而适当提高温度则有利于细胞伸长，在一定范围内降低培养温度则使细胞分裂和生长速度均减缓，而且使细胞的质量增加。
对大多数植物组织20～28℃即可满足生长所需，其中26～27℃最适合。
渗透压：渗透压对植物组织的生长和分化很有关系。
在培养基中添加食盐、蔗糖、甘露醇和乙二醇等物质可以调整渗透压。
通常1～2个大气压可促进植物组织生长，2个大气压以上时，出现生长障碍，6个大气压时植物组织即无法生存。
通气：悬浮培养中细胞的旺盛生长必须有良好的通气条件。
小量悬浮培养时巨常转动或振荡，可起通气和搅拌作用。
大量培养中可采用专门的通气和搅拌装置。
PH：通常使用的pH值范围是5.5～6.5。
pH在4.0以下或7.0以上培养物就不能正常生长。
第二章细胞全能性与形态发生1.细胞的全能性〔totipotency〕概念指每个植物细胞都具有形成完整植株的能力，因为每个细胞都具有全套的遗传基因，无论是性细胞还是体细胞在特定条件下可以进行表达。
条件是有生命力的核和完整的膜系统。
细胞全能性的绝对性与相对性:不是所有基因型的所有细胞在任何条件下都具有良好的培养反应; 即使对于植物细胞而言，细胞全能性也并不意味着任何细胞均可以直接产生植物个体; 动、植物细胞全能性的表现程度存在明显的差异。
2.名词解释外植体〔explant〕：从植物体上分离下来的用于离体培养的材料。
分化〔differentiation〕：细胞在分裂过程中发生结构和功能上的改变，从而在个发育中形成各类组织和器官完成整个生活周期。
脱分化〔dedifferentiation〕:已分化好的细胞在人工诱导条件下，恢复分生能力，回复到分化组织状态的过程。
再分化〔redifferentiation〕:脱分化后具有分生能力的细胞再经过与原来相同的分化过程，重新形成各类组织和器官的过程。
愈伤组织〔callus〕:在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞，多在外植体切面上产生。
胚状体〔embroid〕:—对应于胚〔embryo〕，在离体培养过程中产生一种形似胚（具有明显的根端和芽端），功能与胚相同的结构。
继代培养：更换新鲜培养基来繁殖同种类型的材料（愈伤组织.芽等）。
3、脱分化细胞的特点细胞质显著变浓，大液泡消失，核体积增加并逐渐移位至细胞中央，细胞器增加。
在这些变化中，液泡蛋白体的出现和质体转变为原质体被认为是细胞脱分化的重要特征。
4、细胞脱分化的调控机理细胞脱分化调控的实质即是G0期细胞回复到分裂周期的调控过程细胞周期蛋白（cyclin）和依赖周期蛋白激酶(CDK cyclin-dependent kinase)是两类主要的调控分子。
细胞周期运行的动力主要来自CDK，其活性则主要通过cyclin调节和依赖周期蛋白抑制子（CKI cyclin-dependent kinase inhibitor）的负调节。
植物激素是离体培养中所必需的条件，因此与植物激素相关的基因表达被认为是启动细胞脱分化的关键。
5、细胞脱分化与愈伤组织形成细胞脱分化是细胞状态的改变，但成功的脱分化必然会导致细胞分裂，脱分化与愈伤组织的形成在性质上是不能等同的，脱分化是细胞生理状态的改变，而形成愈伤组织是离体培养中的一个阶段。
尽管细胞脱分化后进入细胞分裂的结果，在大多数情况下是形成愈伤组织，但绝不是说所有的细胞脱分化的结果都必然形成愈伤组织，许多试验表明，有些外植体的细胞脱分化以后直接形成胚性细胞进而形成体细胞胚。
愈伤组织内的细胞并不是均一未分化的，即同一愈伤组织内的细胞之间其状态存在一定差异，特别是在组织器官培养时，往往出现部分细胞不完全脱分化的现象，从而使其很容易再分化再生植株，这对培养来说无疑是十分有利的。
6、细胞分化概念及其特点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。
一个细胞在不同的发育阶段上可以有不同的形态和机能，这是在时间上的分化；同一种细胞后代，由于所处的环境不同而可以有相异的形态和机能，这是在空间上的分化从分化的遗传控制角度讲，细胞分化是各个处于不同时空条件下的细胞，基因表达与修饰差异的反应，所以，分化也可以说是相同基因型的细胞由于基因选择性表达所反应的各种不同的表现型。