细胞工程学习指导
《细胞生物学》教学大纲

《细胞生物学》教学大纲王金发(中山大学生命科学学院)一、教学指导思想与课程目的细胞生物学作为基础课,既有理论教学,又有实验教学,教学内容量大面广,对学生的知识、能力和素质具有直接和长远的影响。
教学内容要反映科学的发展,细胞生物学发展日新月异,新内容层出不穷。
因此,我们本着“实、宽、新、活”的原则,要求学生牢固掌握细胞的基本结构和功能及各细胞器间的关系的基本知识,并且能够掌握和了解细胞生物学的热点课题的现状和未来的发展趋势,包括生命信息流和细胞信息网络的研究、信号传递与细胞识别、神经活动的细胞及分子基础、蛋白质的加工、折叠与分拣、发育的分子机制及遗传控制、细胞增殖、调控与编程死亡等。
使学生对认识细胞的生命活动具有强烈的追求和探索精神、善于从生命现象探求其内在规律、能够运用现有的细胞生物学知识去研究生命科学中与细胞生物学有关的课题的能力。
二、课程特点细胞生物学是研究细胞生命活动规律的一门科学, 细胞是生命的结构和功能单位,也是遗传和变异的单位。
有机体的一切病理现象都是细胞病理反应的结果,所以一切生命现象都可从细胞中得到解答。
现代分子生物学理论和技术的发展,科学家们开始在分子水平上逐步揭示细胞生命活动规律,并开始研究组织内和组织间细胞的相互关系和分子关联,这是现代细胞生物学的主要特点。
多细胞生物体中的细胞是生活细胞社会之中,细胞的活动与整个机体的活动密切相关。
本课程从细胞社会学的观点讲授细胞生命活动的分子机理。
并充分利用网络的优越性,利用网络工具,设置10个不同的栏目,化解知识难点,给学习者展现一个鲜活的细胞世界。
让学习者结合理论课程的学习,辅以实验设计、第二课堂等活动加深学生对细胞生物学的理解、提高综合素质。
本课程共14章,总学时为54~72。
对于有相当生物学基础知识的学习者,有54学时即可;若基础较差,则需较多的学时。
另外,对于细胞生物学课程的学习,其先前知识是不可少的,如动物学、植物学、生物化学、微生物学等,同时要有相应课程的实验训练。
植物细胞工程的应用教案

植物细胞工程的应用教案一、教学目标:1. 让学生了解植物细胞工程的基本概念和原理。
2. 使学生掌握植物组织培养、植物繁殖的新技术。
3. 培养学生运用植物细胞工程技术解决生产和生活问题的能力。
二、教学内容:1. 植物细胞工程的基本概念2. 植物组织培养技术3. 植物繁殖的新技术4. 植物细胞工程在农业生产中的应用5. 植物细胞工程在生活中的应用三、教学重点与难点:1. 教学重点:植物细胞工程的基本概念、原理及应用。
2. 教学难点:植物组织培养技术的过程和条件。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究植物细胞工程的奥秘。
2. 利用多媒体课件,展示植物细胞工程技术的实际应用场景。
3. 开展小组讨论,培养学生团队合作精神。
4. 进行实践操作,提高学生动手能力。
五、教学过程:1. 导入新课:通过展示植物组织培养的图片,引发学生对植物细胞工程的兴趣。
2. 讲授新课:讲解植物细胞工程的基本概念、原理及应用。
3. 案例分析:分析植物细胞工程在农业生产中的应用实例,如脱毒苗的培养、突变体的筛选等。
4. 小组讨论:让学生探讨植物细胞工程在生活中的应用,如植物繁殖、食品加工等。
5. 实践操作:指导学生进行植物组织培养的实验操作,巩固所学知识。
6. 总结与反思:对本节课的内容进行总结,引导学生思考植物细胞工程的发展前景。
六、教学评价:1. 评价学生对植物细胞工程基本概念的理解程度。
2. 评价学生对植物组织培养技术的掌握情况。
3. 评价学生对植物细胞工程在农业和生活中的应用的了解。
4. 评价学生在实践操作中的动手能力和问题解决能力。
七、教学拓展:1. 介绍植物细胞工程在其他领域的应用,如植物基因工程、植物育种等。
2. 探讨植物细胞工程技术在未来的发展趋势。
3. 引导学生关注植物细胞工程技术在解决实际问题中的作用,如食品安全、环境保护等。
八、教学资源:1. 教材:《植物细胞工程》等相关教材。
2. 多媒体课件:植物细胞工程的原理、应用及相关图片。
《细胞工程》实验教学(及含实验学分课程)大纲

《细胞工程》实验教学(及含实验学分课程)大纲《细胞工程》实验教学(及含实验学分课程)大纲一、课程基本情况课程编号:137B09G 学分:1 周学时:4 总学时:34 开课学期:3.1 开课学院:海洋学院课程英文名称:Experiment of cell Engineering 适用专业:海洋资源环境课程类别:专业方向模块课课程修读条件:生物化学、普通生物学网络课程地址: 无课程负责人:所属基层学术组织:生物与海洋科学系二、课程简介细胞工程学是应用细胞生物学、遗传学、分子生物学等的原理与方法,在细胞水平上研究改造生物遗传特性等,以获得具有目标性状的细胞系或生物体的有关理论和技术的学科。
它是一门现代生物科学理论和工程技术相结合的综合性学科,是现代生物技术的重要组成部分,同时也是现代生物学研究的重要技术工具。
通过学习具体实验原理及操作,提高学生思考问题及动手的能力,为后续的实验学习及科学研究打下坚实的基础。
三、教学目标、任务该课程主要是巩固理论课学习的一些相关理论,提高学生的实际动手和操作能力,来更好的理解理论课学习的内容,培养学生的综合素质和逻辑思维能力,通过该门课程的学习,学生应该掌握实验仪器的使用,理论联系实际,更好的掌握理论课的相关知识,有能够综合运用理论知识来进行试验的综合设计的能四、教学方法与基本要求实验以操作为主,多媒体辅助教学和网络教学为辅。
学生实验前需预习实验指导书,在教师的指导下独立完成实验。
通过本实验课程培养学生动手能力,掌握最基本的操作技能。
五、主要内容及学时分配序号实验项目名称实验类型 (或上机类型) 实验类别时数每组人数 1 烟草愈伤组织诱导培养基的配置验证专业基础 3 2 2 烟草外植体的接种验证专业基础 3 4 3 观察愈伤组织的生长情况并补培养基配置和接种验证专业基础 3 4 4 烟草愈伤组织的继代及培养验证专业基础 3 4 5 烟草细胞培养设计专业基础 6 4 6 小鼠皮肤细胞的分离与接种培养综合设计专业基础 6 4 7 小鼠皮肤细胞的传代培养综合专业基础 6 4 8 生产转基因动物综合技术体系的方案设计综合演示专业基础 4 4 注:1.实验类型:演示、验证、操作、综合、设计、研究;上机类型:单项训练、综合训练。
《利用动物细胞工程改良动物细胞》 导学案

《利用动物细胞工程改良动物细胞》导学案一、学习目标1、理解动物细胞工程的基本概念和主要技术。
2、掌握动物细胞培养、动物细胞融合和单克隆抗体技术的原理和过程。
3、了解利用动物细胞工程改良动物细胞的应用实例和前景。
二、知识梳理(一)动物细胞工程的概念动物细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过细胞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。
(二)动物细胞工程的主要技术1、动物细胞培养(1)概念:从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
(2)原理:细胞增殖(3)过程:取材:从动物体内取出相关组织,剪碎。
分散:用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,使细胞分散开。
原代培养:将分散的细胞接种到培养瓶中,培养一段时间。
传代培养:当细胞贴满瓶壁时,用胰蛋白酶处理,使细胞从瓶壁上脱落下来,分瓶继续培养。
(4)条件:无菌、无毒的环境营养:包括糖、氨基酸、无机盐、维生素等。
温度和 pH:适宜的温度(一般为 365℃±05℃)和 pH(72 74)。
气体环境:95%空气和 5%CO₂,其中 CO₂的作用是维持培养液的 pH。
2、动物细胞融合(1)概念:也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
(2)原理:细胞膜的流动性(3)方法:物理法(离心、振动、电激等)、化学法(聚乙二醇诱导)、生物法(灭活的病毒诱导)(4)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。
3、单克隆抗体技术(1)概念:由单个 B 淋巴细胞经过无性繁殖形成的细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体。
(2)原理:动物细胞融合动物细胞培养(3)过程:给小鼠注射特定的抗原,使小鼠产生免疫反应。
从免疫的小鼠脾脏中获取 B 淋巴细胞。
将 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,得到杂交瘤细胞。
《细胞工程》实验指导书

实验指导书课程:细胞工程授课专业:生物工程、生物技术主编:徐艳实验一实验室的概况与培养基母液的配制一、实验目的:熟悉植物细胞工程实验室的基本结构、必须的基本设备及其用途与作用方法,掌握配制培养基母液的基本技能。
二、材料与用具:1、药品:生长调节类物质、无机盐类、有机化合物等。
2、用具:分析天平、移液管、量筒、培养瓶、烧杯、冰箱、母液瓶等。
三、教学时数:4课时。
四、实验内容:(一)实验室的基本结构及主要设备:1、洗涤室:水槽、工作台、蒸馏水器等功能:器皿及材料洗涤;蒸馏水制备。
2、消毒室:高压蒸汽灭菌锅、烘箱等功能:器皿的干燥;器皿及培养基的消毒。
3、试剂室:试剂柜、冰箱功能:存放试剂及器皿。
4、准备室:工作台、天平、水浴锅、电炉、显微镜及各种玻璃仪器、金属仪器等功能:培养基药品称量、配制、分装、灭菌;材料预处理;培养材料的观察分析。
5、接种室(含缓冲室):超净工作台、接种箱等功能:无菌操作。
6、培养室:培养架、摇床等功能:培养物的控制培养。
7、驯化移栽室:如温室、大棚等功能:试管苗的驯化移栽。
(二)培养基母液的配制:1、MS基本培养基母液:各成分单独称量、单独溶解后混合定容①大量元素母液:10倍,1L注意:CaCl2.2H2O易与其他成分反应产生沉淀;②微量元素母液:100倍,0.5L③铁盐母液:100倍,0.5L注意:两者等体积溶解后混合,且需80℃水浴1h充分螯合,等待冷却后定容;④有机母液:100倍,0.5L2、激素类母液的配制:①1mg/ml的6-BA 50ml:先用0.1mol∕L的 HCL或NaOH溶解后再加水定容;②0.1mg/ml的NAA 50ml:先用少量0.1mol∕L的NaOH溶解后再加水定容。
注:精度要求精确到小数点后三位。
(三)培养器皿的洗涤:1、对污染的培养器皿先进行消毒灭菌处理;2、清除残渣,用清水洗净,浸泡于合成洗涤剂中6-24小时;3、用洗涤刷洗涤,并用自来水冲洗干净;4、用烘箱烘干或晾干,存放于防尘橱内备用。
#奇台七中民族团结细胞工程“五个一”活动方案

奇台七中民族团结细胞工程“五个一”活动实施方案为全面提高师生文明素质,打造文明校园,加强民族团结,构建和谐校园,根据县委和教科局党委民族团结细胞工程“五个一”活动的安排意见,结合党的群众路线教育和学校实际,经研究制定我校开展民族团结细胞工程“五个一”活动的实施方案,具体方案安排如下:一、指导思想深入贯彻落实县党和教科局党委党的群众路线教育的安排部署,以民族团结细胞工程“五个一”活动为载体,通过在广大师生中开展民族团结细胞工程“五个一”活动,提升全校师生的民族团结意识和政治意识,引导和团结全校师生加倍珍惜来之不易的社会安定、名族团结的成果,以实际行动为我校优化发展环境、创建自治州精神文明单位、构建和谐校园提供动力支撑。
二、活动原则(一)全员参和:“五个一”活动,应是全校师生共同意志的提炼和升华。
活动过程中,要树立人人是主体的观念,积极发动全体师生共同参和,合力共建,为深如开展党的群众路线教育活动添光彩。
(二)立足实际:“五个一”活动要从学校和师生实际出发,有针对性地展开,使活动真正成为师生追求的过程,成为自我教育提高的过程,成为展现良好精神风貌、弘扬良好文明风尚的过程。
(三)特色创新:“五个一”活动是一项建设性、创新性的工作,创建中要不断探索创新,做到内容上有拓展、载体上有突破、效果上有提升,实现和时俱进、纵深开展。
三、活动内容:“五个一”活动主要包括五个方面的内容,具体是:(一)编写一本简单易学的民汉文字教材。
责任分工:责任领导:赵永梅。
工作落实责任部门:教务处。
责任人:段斌热、西单.艾。
具体工作落实部门:语文教研组、双语母语教研组。
责任人:教研组长。
具体要求:认真贯彻学校2018年年度工作计划,进一步激发和引导广大师生积极发挥聪明才智,根植校园生活实际,促进民汉师生交流、倡导民族团结,由学校维语文教研组安排部署,集体编写一本简单易学的民汉对照文字教材,在全校推行使用。
(二)每周安排一节汉族学生学习民族常用语言课。
植物细胞工程学习指导案

学习指导案
当堂检测7.对烟草愈伤组织器官分化的研究发现,在改变培养基中IAA(生长素)与KT(一种人工合成的细胞分裂素)的比例时,可改变愈伤组织的分化方向,如下图所示。
回答下列问题:(1)细胞分化的实质是。
(2)烟草组织块炽已经分化的细胞经过诱导后,失去其特有的而转变成未分化细胞的过程叫做脱分化。
(3)
培养基中添加的IAA与KT的比值较高时,有利于的形成,抑制
的分化;IAA在组织培养中的作用是
和。
(4)在植物组织培养过程中,容易得到突变体的原因是
作业布置请您在布置作业前先试做,建议根据学情布置个性化作业,为学生减负。
基础作业:学案
提高作业:世纪金榜
板书设计植物细胞工程
一、细胞工程概念
二、植物组织培养
1、原理
2、过程
3、概念
三、植物体细胞杂交
1、概念
2、过错
3、意义
课后反思当堂检测结果分析(含疑难问题):
针对以上结果反思教学行为(含思想交流):
本节学习了植物组织培养和植物体细胞杂交技术并尝试进行植物组织培养。
本节课的课堂上师生主要解决植物组织培养、植物体细胞杂交技术的过程、特点、以及学生学习过程中易忘、易混点等,最后进行当堂检测,课后进行延伸拓展,以达到提高课堂效率的目的。
动物细胞工程复习

学习指导案
间
[问题]细胞胞核移植技术的意义是什么?
①可以快速繁殖动物;②属于无性繁殖,可保持优良性状。
3.、动物细胞融合
3.1诱导融合的方法:
灭活的病毒,如:灭活的仙台病毒。
化学物质,如:聚乙二醇物理方法,电激等3.2动物细胞融合的原理
3.3动物细胞融合最重要的用途是:制备单克隆抗体
4、单克隆抗体
4.1 单克隆抗体的制备绘制流程图
理解应用
绘制流程图
边提问
边展示
创设情境
激发兴趣
提问
分析流程
图
5种细胞
2次筛选
2种培养
2种应用
10
15
4.2单克隆抗体的优点:
与常规抗体相比,单克隆抗体产量高,特异性强,灵敏度高,优越性十分明显。
4.3应用主要有:
(1)作为诊断试剂
(2)用于治疗疾病和运载药物:作为载体,运载抗癌药物,形成“生物导弹”治疗肿瘤。
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1. 细胞工程学的概念它是应用细胞生物学和分子生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计蓝图,在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。
通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株,并可以产生新的物种或品系。
2.植物组织培养的含义(广义)又叫离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织.器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
(狭义)组培指用植物各部分组织,如形成层.薄壁组织.叶肉组织.胚乳等进行培养获得再生植株,也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养,愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
3..植物组织培养技术的发展及意义:1902年德国植物生理学家Haberlandt提出了“细胞的全能性”原理。
1962年Marshing和Shong发明了MS培养基.加速无性繁殖;获取脱毒苗;扩大变异范围:克服远缘杂交后代不育性和杂交不亲和性。
通过原生质体融合获得体细胞杂种和胞质杂种。
倍性育种:通过胚乳培养获得三倍体;通过花粉和花药培养进行单倍体育种。
结合诱变育种在试管内进行优良变异的诱导.选择和繁殖。
加速亲本材料的纯化。
一般选育自交系需4-6代花粉培养获得单倍体植株,染色体加倍后即为纯合二倍体。
种质资源的试管保存。
为基因工程的全面实施人工控制遗传方向打下基础。
第一篇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;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。
培养基:湿热灭菌,即高压高温蒸汽灭菌.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。