植物细胞培养PPT
4.5 原生质体培养
• 原生质体的相关的概念和研究意义 • 原生质体的分离 • 原生质体培养
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4.5.1 关于原生质体的几个重要概念
• 原生质体(protoplast): 指除去细胞壁的细胞或是说
一个被质膜所包围的裸露细胞。
• 亚原生质体（subprotoplast）：在原生质体分离过
程中，有时会引起细胞内含物的断裂而形成一些较 小的原生质体就叫做亚原生质体。它可以具有细胞 核或没有细胞核。
• 植物细胞培养：植物细胞在体外条件下的存
活或生长，不再形成组织，以生产次生代谢 产物为目的。
意义：能够有效地保持优良品种的特性；生 产无病毒种苗，快速繁殖新品种 ；生成药物 成分如紫杉醇等
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• 4.1 植物组织培养与细胞培养的区别 • 4.2 发展历史 • 4.3 植物组织与器官培养 • 4.4 植物细胞培养 • 4.5 植物原生质培养
4.3.3 植物组织培养的基本步骤
• 培养材料的采集 • 培养材料的消毒 • 制备外植体 • 愈伤组织形成 • 根和芽的诱导 • 组培苗的练苗移栽
基本步骤
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试管植物的两个核心步骤：一是愈伤组织的 形成，二是愈伤组织的分化
愈伤组织的形成
愈伤组织的分化 9
1） 培养材料的采集：
• 可以取受精卵，发育中的分生组织（根尖，
pH值（5.8） 琼脂
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• 封口：接种后，瓶，管用无菌药棉或盖封
口，培养皿用无菌胶带封口
• 温度（25度），pH（5-6）和氧气（5%） • 增殖：在新梢（愈伤组织）等形成后，分
株或切段转入增殖培养基中继代培养。
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5）愈伤组织的生成
• 成熟细胞经脱分化等一系列过程，产生一
团不定型的疏散排列的薄壁细胞---愈伤组 织。
（2） 操作麻烦。
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5) 悬浮培养
• 将一定密度的悬浮细胞接种于液体培养基
中,在保持良好的分散状态下培养. 适宜于消 化得到的细胞数充足的情况下使用。
悬浮培养
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4.4.4.3 细胞的同步化
• 细胞同步化：指同一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。
• 有饥饿法，抑制法和冷处理法等。
植物器官，组织，细胞，胚 胎，原生质体等在人工培养 的条件下，诱发产生愈伤组 织，潜在芽或者长成新的完 整植物的一门实验技术，又 称为“试管植物”。
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4.3.2 几个重要概念
• 全能性细胞：是能够表达生物体基因组的任何一种
基因，并能分化出该生物体内任何一种类型的细胞， 进而发育为一个完全相同的生物体。
• 植板率: 已形成细胞团的百分数（即每100个铺在
平板上的细胞中有多少个能长出细胞团）
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优点:
(1)可以定点观察
(2)分离细胞容易 (3)缺点:
固体平板培养图示：
(4) 培养细胞气体交换不畅， 湿度不够。
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2）看护培养和饲 养层培养
• I 看护培养（nurse
culture）Muir 等 1953年设计。是指 用一块活跃生长的愈 伤组织来看护单个细 胞，使其持续分裂和 增殖。
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看护培养特点：
优点： （1）简便易行。 （2）效果好，易于成功。 缺点： （1）不能在显微镜下直接 观察细胞的生长过程。
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II 饲养层培养：
• 饲养层培养是用处理
过的（X射线处理） 无活性的或分裂很慢， 不具备分裂能力的细 胞来饲养所养的靶细 胞(要培养的细胞）。
红色的细胞为饲养层细胞； 蓝色的为靶细胞
• 外植体：用来进行离体无菌培养的离体材料。 • 愈伤组织：外植体在离体培养条件下，细胞经脱分
化等一系列过程，产生一团不定型的疏散排列的薄 壁细胞（具有未分化细胞的特性）。
• 胚状体：由愈伤组织细胞诱导分化出具有胚芽，胚
根和胚轴的胚状结构。
• 不定芽：愈伤组织中的细胞发生分化，形成
不同的器官原基，再逐渐形成芽和根。 7
• 接种：无菌环境下，外植体接种在培养基
上，每瓶接种4-10个。
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培养基的主要成分： 水 无机成分： 无机大量元素 氮：铵盐、硝酸盐混合
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（碳源）：
糖、 维生素、肌醇、氨基酸及有机附加物。
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
茎尖），雌雄配子等。
• 最常用的培养材料是茎尖，通常切块
0.5cm以下，如果是培养无病 毒苗，其长度在0.1mm以下。
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外植体（培养材料）选择的原则
• 必须含有活细胞。 • 幼嫩组织所含活跃分裂的细胞比例高。 • 母株必须健康并且无任何腐烂或生病的迹象。 • 母株必须活跃生长并且不会立即进入休眠。
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4.5.2 原生质体研究意义
研究组织和器官发育机制； 可以进行有关遗传操作； 研究植物细胞的生理功能； 诱导融合形成杂种细胞。
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4.5.3 原生质体的制备 原材料准备 预处理与酶解
原生质体收集与纯化 原生质体活力检测
在接种和培养的过程中涉及到愈伤组织的 形成，生长和分化。愈伤组织形成一般要经 过三个步骤：
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1）启动期：指成熟细胞或原生质准备分裂和脱 分化的时期，需要合适的诱导剂：NAA，IAA 等。
2）分裂期：外植体细胞经过诱导以后脱分化， 外层细胞，不断分裂、增生子细胞的过程 。
3）分化期：分化期是指在分裂期的末期，细胞 内开始出现一系列形态和生理上的变化，从而 使愈伤组织内产生不同形态和功能的细胞。分 化出形态和功能不同的细胞，分生细胞、色素 细胞、纤维细胞等 。
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3）双层滤纸培养 在饲养层和靶细胞层之间放两张滤纸,上面
一层滤纸用于将靶细胞转移到其他培养基上继 续培养.
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4）微室培养
定义: 将单细胞培养在少量的培养基中培养。
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优点： （1）在培养过程中，可以
连续进行显微观察一个细胞 的生长、分裂和形成细胞团 的全部过程.
缺点： （1）培养时间较短.
第四章 植物组织与细胞培养
• 4.1 植物组织培养与细胞培养的区别 • 4.2 发展历史 • 4.3 植物组织与器官培养 • 4.4 植物细胞培养 • 4.5 植物原生质培养
1
• 4.1 植物组织培养与细胞培养的区别 • 植物组织培养：指取出机体内组织与细胞，
模拟机体内生理条件，使之在体外生长成组 织或完整植株。
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可以通过饥饿法获得G1或G2期同步化细胞。
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• 有丝分裂抑制法: 在指数生长期的细胞悬浮
培养物加入一定浓度的有丝分裂抑制剂如 秋水仙素4-6小时，作用不可逆的。
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4.4.4.4 植物细胞的保存
• 继代培养保存法 • 低温保存法：5-10度 • 冰冻保存法：-20度或液氮中
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消毒处理 幼苗茎尖
芦荟的愈伤组织培养
接种培养形成愈
伤组织
MS+（1-6mg/L)BA+ (0.1-0.5mg/L) NAA
生芽培养 MS+（2-4mg/L)BA+
(0.1-0.5mg/L) NAA
继代培养
生根培养 MS+ (0.1-0.5mg/L)IBA+
（2-5mg/L)PP333
炼苗移植
基质：河砂∶珍珠岩（1∶1）
• 来源于愈伤组织
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4.4.4.2 单细胞培养
• 平板培养 • 看护培养 • 微室培养 • 双层滤纸培养 • 悬浮培养
适宜于得到的细胞 数目少，细胞比较 珍贵的情况下使用
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1) 细胞平板培养
• 平板培养（plating culture)是指将一定密
度的悬浮细胞接种到或混合到一薄层固体培 养基中培养的技术,类似于微生物细胞的平板 培养。
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• 愈伤组织要求：松散性好、增殖快、再生能力强 。
外观一般为鲜艳的乳白或淡黄色，呈小颗粒状， 疏松易碎。
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诱导愈伤组织形成的条件：
• 植物生长调节剂是诱导愈伤组织形成的极
为重要的因素： 包括生长素（NAA，IAA，2，4-D）和分裂 素（KT，6-BA，ZT）：生长素使用浓度一 般在0.01-10mg/L， 分裂素使用浓度一般 在0.1-10mg/L 其他一些条件：植物生长力、来源、培养基 的种类、培养条件等。
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定义 :指用一块活跃生长的愈伤组织来看 护单个细胞，并使其生长和增殖的方法。
基本技术: （1）在一个培养瓶中加入一定量厚的固 体培养基，灭菌后备用。 （2）在无菌条件下，将一小块活跃生长 的愈伤组织接种到培养基上，再在愈伤组 织块上放一片已灭菌的滤纸，放置一晚上。 （3）将分离的单细胞接种到培养基的滤 纸上。 （4）恒温培养1-3月。
内层：包裹的胚状体或芽
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• 4.1 植物组织培养与细胞培养的区别 • 4.2 发展历史 • 4.3 植物组织与器官培养 • 4.4 植物细胞培养 • 4.5 植物原生质培养
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4.4 植物细胞的培养：
• 4.4.1 植物细胞培养定义 • 定义：指在离体条件下，将愈伤组织或它容易
分散的组织置于培养基中进行培养，得到分散成 游离的悬浮细胞，通过继代培养使细胞增殖，从 而获得大量细胞群体的一门技术。目的是获得初 级和次级代谢产物。
总的原则：健康无病的年幼组织。
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2）培养材料的消毒
材料
自来水和蒸 馏水冲洗
酒精中浸泡 30-60秒
无菌水 冲洗3遍
0.01%升汞 （HgCl2)消毒10 分钟
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3） 制备外植体
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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
植物细胞组织培养(PPT)
2
06.10.2020
主要有:
➢ 原生质体（Protoplast）培养 ➢ 悬浮细胞培养 ➢ 组织（愈伤组织Callus、茎尖分生组织）培
养 ➢ 器官（胚，花药，子房，根和茎）培养
其中最常见的是愈伤组织培养。
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植物细胞组织培养范畴：
（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。
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三、植物组织培养的生理依据
植物生长调节物质对于植物细胞组织的分化和决定具 有关键性作用。它包括：生长素类、细胞分裂素类、 赤霉素、脱落酸、乙烯等
生长素类主要用于愈伤组织的形成，体细胞胚的产生及试管 苗的生根。常用的有2,4-D、NAA、IBA、IAA等。其作用强 弱为2,4-D>NAA>IBA>IAA。
细胞分裂素类则有促进细胞的分裂与分化，延迟组织的衰老， 促进芽的产生等作用。常用的有Zip(异戊烯腺嘌呤)、KT、6BA、ZT等作用强弱顺序为。Zip>KT>6-BA>ZT。
赤霉素则有促进已分化的芽伸长生长，打破种子休眠的作用。 常用的为GA3。
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四、植物组织培养的原理
★植物细胞全能性（Cellular totipotency）： 任何具有完整细胞核的植物细胞，都拥有形成
种子培养
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3. 组织或愈伤组织培养(tissue， callus culture) ：是对植物体的各部分
组织进行培养，如茎尖分生组织、形成层、 木质部、韧皮部、表皮组织、胚乳组织和薄 壁组织等等；或对由植物器官培养产生的愈 伤组织进行培养，二者均通过再分化诱导形 成植株.
植物细胞大规模培养及有用物质生产.pptx
(3)半连续培养：在完成成批培养的一个周期
后，从反应器中取出大部分细胞悬液，只 保留小部分细胞悬液作为下一培养周期的 种子细胞，然后加入新鲜培养基进行培养 的方式。
(三)生物反应器类型及特点 大规模培养系统基本原理方法与上述
实验室悬浮培养一致，但大规模培养所采 用的设备及控制技术比实验室小规模培养 要复杂的多。
（二）、植物细胞规模化培养体系的建立
1、种子细胞的选择
（1）准确选择能产生目的化合物的植物种类； （2）尽量选择自然状态下产生天然产物的组织器官
为外植体； (3)高产种子细胞克隆的方法：单细胞培养后，将
单细胞扩增形成的愈伤组织分2份，1份成分含 量分析，另1份保留培养。
2、种子细胞系的增殖与放大培养
自然植物和细胞培养的紫草宁含量比较
生产方式
生产周期
紫草宁含量（％干重）
完整植物
2～3年
1～2Biblioteka 植物细胞培养3周14
植物次生代谢产品的市场潜能
产品成分 ）
用途
年销售额（亿美元
长春花碱 治疗白血病 ）
18～20（美国
奎宁
治疗疟疾
5～10（美国）
致热素 杀虫剂
20（全世界）
植物细胞大规模培养的技术要求：
种子细胞增殖初期一般采用摇瓶培养，摇瓶体积从 几百毫升到几升逐级放大。当细胞数量增加到一定 值后，应转移至体积较小的生物反应器培养。
3、大规模培养体系的建立 （1）成批培养：在一个培养体积中接种细胞
或添加培养基后，中途不添加也不更换培 养基的方式。
（2）连续培养：在培养过程中，不断向反应
器中以一定流量添加新培养基，同时以 一定流量从系统中取出培养基的方式。
的状态，相互间接触密切，可以形成一定的理化梯度，有 利于次生产物的合成；
后，从反应器中取出大部分细胞悬液，只 保留小部分细胞悬液作为下一培养周期的 种子细胞，然后加入新鲜培养基进行培养 的方式。
(三)生物反应器类型及特点 大规模培养系统基本原理方法与上述
实验室悬浮培养一致，但大规模培养所采 用的设备及控制技术比实验室小规模培养 要复杂的多。
（二）、植物细胞规模化培养体系的建立
1、种子细胞的选择
（1）准确选择能产生目的化合物的植物种类； （2）尽量选择自然状态下产生天然产物的组织器官
为外植体； (3)高产种子细胞克隆的方法：单细胞培养后，将
单细胞扩增形成的愈伤组织分2份，1份成分含 量分析，另1份保留培养。
2、种子细胞系的增殖与放大培养
自然植物和细胞培养的紫草宁含量比较
生产方式
生产周期
紫草宁含量（％干重）
完整植物
2～3年
1～2Biblioteka 植物细胞培养3周14
植物次生代谢产品的市场潜能
产品成分 ）
用途
年销售额（亿美元
长春花碱 治疗白血病 ）
18～20（美国
奎宁
治疗疟疾
5～10（美国）
致热素 杀虫剂
20（全世界）
植物细胞大规模培养的技术要求：
种子细胞增殖初期一般采用摇瓶培养，摇瓶体积从 几百毫升到几升逐级放大。当细胞数量增加到一定 值后，应转移至体积较小的生物反应器培养。
3、大规模培养体系的建立 （1）成批培养：在一个培养体积中接种细胞
或添加培养基后，中途不添加也不更换培 养基的方式。
（2）连续培养：在培养过程中，不断向反应
器中以一定流量添加新培养基，同时以 一定流量从系统中取出培养基的方式。
的状态，相互间接触密切，可以形成一定的理化梯度，有 利于次生产物的合成；
《植物组织培养技术》课件
04 植物组织培养技术的应用实例
快速繁殖技术
快速繁殖技术是指利用植物组 织培养技术，快速、大量繁殖
植物种苗的一种方法。
该技术广泛应用于花卉、果树 、林木等植物的快速繁殖，能 够大大缩短繁殖周期，提高繁
殖系数。
快速繁殖技术还可以通过控制 培养条件，实现植物的定向繁 殖，如矮化、无病毒等。
快速繁殖技术具有高效、环保 、可重复利用等优点，是现代 农业和林业生产的重要手段之 一。
濒危植物保护与复壮是保护生 物多样性和维护生态平衡的重 要手段之一，具有深远的社会 意义和生态意义。
05 植物组织培养技术的挑战与前景
技术瓶颈与解决方案
技术瓶颈
目前植物组织培养技术面临的主要瓶颈包括培养基的优化、外植体的选择与处 理、污染控制以及基因转化效率等。
解决方案
针对这些问题，研究者们正在探索新型的培养基成分、优化外植体的选择标准 、开发新型的消毒方法以及改进基因转化技术，以期提高植物组织培养的效率 和成功率。
指任何一个植物细胞都包含该物种的 全套遗传信息，具有发育成完整个体 的潜在能力。
植物细胞全能性证明
植物细胞全能性的应用
植物组织培养技术利用植物细胞的全 能性，通过离体培养获得完整的植株 ，广泛应用于植物繁殖、品种改良、 基因工程等领域。
许多植物细胞如胡萝卜、烟草、草莓 等在适宜条件下能够发育成完整的植 株，证明了植物细胞的全能性。
技术发展趋势与展望
发展趋势
随着生物技术的不断发展，植物组织培 养技术也在不断进步和完善。未来，该 技术将更加注重与基因编辑、合成生物 学等新兴技术的结合，以实现更为精准 和高效的植物育种和种质资源保护。
VS
展望
未来，植物组织培养技术有望在农业、园 艺、林业等领域发挥更大的作用，为解决 全球粮食安全、生态恢复等问题提供有力 支持。
植物组织与细胞培养课件
植物组织与细胞培养
第三十四页，共三十四页。
培养
第十九页，共三十四页。
幼胚培养
(péiyǎng)
影响幼胚培养成功的因素 培养基：无机盐、碳水化合物、激素等
环境(huánjìng)条件(温度：多数为25-30℃，因植物种类有所
差别。光照：一般认为黑暗或弱光条件较为合适。)
提高幼胚的成活率，可采用胚乳看护培养
第二十页，共三十四页。
胚龄与胚性发育(fāyù)的关系
胚乳培养过程 含胚乳的果实或种子→表面消毒(xiāo dú)→无菌 条件下胚乳的剥离→接种培养基培养。 培养室温度25-27℃，黑暗或弱光下进行。
第二十四页，共三十四页。
胚乳培养的器官发生(fāshēng)
愈伤组织形成、器官发生 （1）愈伤组织的诱导 （2）愈伤组织的再分化 （3）胚乳苗的生根培养
经过自身的代谢作用合成其生长必需的物质，在营养 上已可以完全独立。
第十四页，共三十四页。
依据所剥离胚的发育时期(shíqī)不同：
培养类型
幼胚培养 (immature embryo)
成熟胚培养 (mature embryo)
子叶形成(xíngchéng) 之前
子叶(zǐyè)形成之后
第十五页，共三十四页。
受精胚珠的培养
未受精胚珠的培养
植物胚珠(pēi zhū)结构图示
第二十九页，共三十四页。
胚珠 培养 (pēi zhū)
胚珠培养的方法 培养受精胚珠，摘取授粉时间合适的子房(zǐfáng)，如培养 未受精胚珠，则在授粉前摘取子房(zǐfáng)→表面灭菌→剖 开子房壁，取出胚珠或带胚珠的胎座接种培养。
胚培养：指在无菌条件(tiáojiàn)下将胚从胚珠或种子中
第三十四页，共三十四页。
培养
第十九页，共三十四页。
幼胚培养
(péiyǎng)
影响幼胚培养成功的因素 培养基：无机盐、碳水化合物、激素等
环境(huánjìng)条件(温度：多数为25-30℃，因植物种类有所
差别。光照：一般认为黑暗或弱光条件较为合适。)
提高幼胚的成活率，可采用胚乳看护培养
第二十页，共三十四页。
胚龄与胚性发育(fāyù)的关系
胚乳培养过程 含胚乳的果实或种子→表面消毒(xiāo dú)→无菌 条件下胚乳的剥离→接种培养基培养。 培养室温度25-27℃，黑暗或弱光下进行。
第二十四页，共三十四页。
胚乳培养的器官发生(fāshēng)
愈伤组织形成、器官发生 （1）愈伤组织的诱导 （2）愈伤组织的再分化 （3）胚乳苗的生根培养
经过自身的代谢作用合成其生长必需的物质，在营养 上已可以完全独立。
第十四页，共三十四页。
依据所剥离胚的发育时期(shíqī)不同：
培养类型
幼胚培养 (immature embryo)
成熟胚培养 (mature embryo)
子叶形成(xíngchéng) 之前
子叶(zǐyè)形成之后
第十五页，共三十四页。
受精胚珠的培养
未受精胚珠的培养
植物胚珠(pēi zhū)结构图示
第二十九页，共三十四页。
胚珠 培养 (pēi zhū)
胚珠培养的方法 培养受精胚珠，摘取授粉时间合适的子房(zǐfáng)，如培养 未受精胚珠，则在授粉前摘取子房(zǐfáng)→表面灭菌→剖 开子房壁，取出胚珠或带胚珠的胎座接种培养。
胚培养：指在无菌条件(tiáojiàn)下将胚从胚珠或种子中
新教材人教版高中生物选择性必修3第2章第1节二植物细胞工程的应用 教学课件
进行无菌操作
【答案】D 【解析】植物细胞培养技术的目的是获得大量有生理活性的次级代 谢物，A正确；植物细胞培养技术具有快速、高效，不受季节、外部环 境等条件的限制的优点，B正确；利用生物反应器悬浮培养人参细胞， 提取人参皂苷，用于生产保健药品和美容护肤用品，C正确；植物细胞 培养和植物组织培养一样，这个培养过程必须在无菌条件下进行，否则 培养基内将长出许多杂菌，与离体细胞争夺营养与生存空间，影响细胞 增殖和细胞次级代谢物的获得，D错误。
2．根据培养目的的差异，细胞工程应用中的各项技术在植物组织 培养时应分别培养到什么阶段？
提示：①快速繁殖、脱毒苗、单倍体育种、突变体利用：培养到完 整植株。②细胞产物的工厂化生产：可以培养到植株阶段，也可以培养 到愈伤组织阶段，关键是看从哪种细胞、组织或器官中获得细胞产物。
素养达成：本重难点通过学习作物新品种的培育方法和细胞产物的 工厂化生产，培养“科学思维”素养。
组织培养形成脱毒苗
利用植物组织培养获得的脱毒苗具有抗毒特性吗？说明理由。 提示：不具有。脱毒苗是选择植物的茎尖(刚形成，不含有病毒)进 行组织培养而获得的，培养过程是在无菌条件下进行的，获得的脱毒苗 没有被病毒感染，不具有抗毒特性，要使其具有抗毒特性，可以用基因 工程来解决。
素养达成：本重难点通过归纳总结植物繁殖的新途径，培养“科学 思维”素养。
作物新品种的培育和细胞产物工厂化生产
[知识归纳]
1．几种生物育种方法的比较
方式 植物体细胞杂交 植物组织培养 单倍体育种 突变体的利用
原理
细胞膜的流动性、
花药细胞的全 基因突变、植
植物细胞的全
植物细胞的全能
能性、染色体 物细胞的全能
能性
性
变异
植物的原生质体培养PPT课件
其它
酶液中加入葡聚糖硫酸钾、CaCl2等盐类
保护细胞膜、提高原生质体稳定性和活力
.
19
3）原生质体分离过程：一步法 （以烟草叶片为例）
▪ 第一步：预处理即对烟草植株限制供水
▪ 第二步：取幼叶常规表面消毒后在无菌条件下剥 去外表皮切成4cm的小块
▪ 第三步：制作混合酶液（纤维素酶2%和果胶酶 0.5 % ）并加入的0.7 mol甘露醇0.1 m mol
5、稳定性较差: 失去了细胞壁的保护作用，稳定性较差，易
于受到渗透压等条件变化的影.响。
6
原生质体用途
信息传递、能量转换 细胞壁合成机理 膜的结构与功能 核质关系 杂交或自交不亲和的机理 细胞间的相互作用 植物激素的作用机理
融合产生体细胞杂种 分离各种细胞器 引入各种细胞器 导入外源基因 诱发突变体
.
12
2）酶解法
1960年英国诺丁汉大学的科金第一次用酶解法从番 茄幼苗根尖中大量制备出原生质体；
常用酶：纤维素酶类、果胶酶类、半纤维素酶、蜗 牛酶等；
优点：条件温和、原生质体完整性好、活力 高、得率高，而且几乎所有的植物或它们的器 官组织或细胞均可用酶解法获得原生质体。
缺点：酶制剂中均含有核酸酶、蛋白酶、过 氧化物酶以及酚类物质，影响所获原生质体的 活力。
.
8
二、 原生质体的制备
不同的植物细胞，由于细胞壁的组成、结 构和性质有所不同，原生质体的制备方法也不 一样。
1、用于分离原生质体的材料准备：选取生长旺盛 的细胞，幼嫩的组织。
无菌试管苗叶片
上胚轴和子叶
培养细胞（愈伤组织）
.
9
2、原生质体的分离 1）、机械法：利刃机械切割 2）、酶解法：果胶酶和纤维素酶处理
酶液中加入葡聚糖硫酸钾、CaCl2等盐类
保护细胞膜、提高原生质体稳定性和活力
.
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3）原生质体分离过程：一步法 （以烟草叶片为例）
▪ 第一步：预处理即对烟草植株限制供水
▪ 第二步：取幼叶常规表面消毒后在无菌条件下剥 去外表皮切成4cm的小块
▪ 第三步：制作混合酶液（纤维素酶2%和果胶酶 0.5 % ）并加入的0.7 mol甘露醇0.1 m mol
5、稳定性较差: 失去了细胞壁的保护作用，稳定性较差，易
于受到渗透压等条件变化的影.响。
6
原生质体用途
信息传递、能量转换 细胞壁合成机理 膜的结构与功能 核质关系 杂交或自交不亲和的机理 细胞间的相互作用 植物激素的作用机理
融合产生体细胞杂种 分离各种细胞器 引入各种细胞器 导入外源基因 诱发突变体
.
12
2）酶解法
1960年英国诺丁汉大学的科金第一次用酶解法从番 茄幼苗根尖中大量制备出原生质体；
常用酶：纤维素酶类、果胶酶类、半纤维素酶、蜗 牛酶等；
优点：条件温和、原生质体完整性好、活力 高、得率高，而且几乎所有的植物或它们的器 官组织或细胞均可用酶解法获得原生质体。
缺点：酶制剂中均含有核酸酶、蛋白酶、过 氧化物酶以及酚类物质，影响所获原生质体的 活力。
.
8
二、 原生质体的制备
不同的植物细胞，由于细胞壁的组成、结 构和性质有所不同，原生质体的制备方法也不 一样。
1、用于分离原生质体的材料准备：选取生长旺盛 的细胞，幼嫩的组织。
无菌试管苗叶片
上胚轴和子叶
培养细胞（愈伤组织）
.
9
2、原生质体的分离 1）、机械法：利刃机械切割 2）、酶解法：果胶酶和纤维素酶处理
课件 _植物细胞的全能性、植物组织培养的过程和条件
动物细胞工程的基础技术：动物细胞培养 植物细胞工程的基础技术：植物组织培养
小资料
克隆：用幼苗或嫩枝以营养繁殖方式培育植物。 1.分子水平基因克隆 指通过重组DNA技术插入某载体的特定DNA片段，在宿主细胞中进行多次复制而 形成的分子群体。 2.细胞水平的克隆 指由一个细胞分裂形成的一个细胞群体。产生特异性抗体的所有浆细胞是由一个 B细胞分裂形成的的一个细胞群体。 3.个体水平 指通过无性繁殖而得到的基因型相同的个体组完整植株成为可能
2.植物组织培养技术
定义：在无菌和人工控制条件下，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，使其生成完整植株或使其细胞增殖并产生细胞代谢产物的技术。 （由于脱离母体又称为离体培养） 理论基础：植物细胞的全能性。 类型：依据外植体的不同，可将植物组织培养分为器官培养、组织培养、细胞培 养、原生质体培养等。
第一节第1课时
植物细胞的全能性、植物组织培养的 过程和条件
细胞工程
细胞工程：是按照一定的设计方案，借助工程学的方法或技术，以生物组织、细 胞和细胞器为对象进行操作，在细胞水平上改造生物遗传特性，以获得（目的） 特定的细胞产物、细胞、组织、器官或新生物体的技术。
类型：按技术类型可分为细胞和组织培养、细胞融合、核移植技术等； 按生物类型可分为植物细胞工程和动物细胞工程等。
天然植物激素在植物体内都有相应的使之分解的酶，所以作用的时间短。而人工 合成的植物激素类似物，在植物体内没有使之分解的酶，作用的时间长，效果显 著，生产成本低。
问题探究
如图是 1958 年美国科学家斯图尔德以一小块胡萝卜韧皮部组织为材料培育出 能开花结果的胡萝卜植株的简要流程图：
胡萝卜根横取切出韧皮部组织培养基①中培养愈伤组织――②→胚状体―→试管苗―→ 开花的胡萝卜植株
小资料
克隆：用幼苗或嫩枝以营养繁殖方式培育植物。 1.分子水平基因克隆 指通过重组DNA技术插入某载体的特定DNA片段，在宿主细胞中进行多次复制而 形成的分子群体。 2.细胞水平的克隆 指由一个细胞分裂形成的一个细胞群体。产生特异性抗体的所有浆细胞是由一个 B细胞分裂形成的的一个细胞群体。 3.个体水平 指通过无性繁殖而得到的基因型相同的个体组完整植株成为可能
2.植物组织培养技术
定义：在无菌和人工控制条件下，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，使其生成完整植株或使其细胞增殖并产生细胞代谢产物的技术。 （由于脱离母体又称为离体培养） 理论基础：植物细胞的全能性。 类型：依据外植体的不同，可将植物组织培养分为器官培养、组织培养、细胞培 养、原生质体培养等。
第一节第1课时
植物细胞的全能性、植物组织培养的 过程和条件
细胞工程
细胞工程：是按照一定的设计方案，借助工程学的方法或技术，以生物组织、细 胞和细胞器为对象进行操作，在细胞水平上改造生物遗传特性，以获得（目的） 特定的细胞产物、细胞、组织、器官或新生物体的技术。
类型：按技术类型可分为细胞和组织培养、细胞融合、核移植技术等； 按生物类型可分为植物细胞工程和动物细胞工程等。
天然植物激素在植物体内都有相应的使之分解的酶，所以作用的时间短。而人工 合成的植物激素类似物，在植物体内没有使之分解的酶，作用的时间长，效果显 著，生产成本低。
问题探究
如图是 1958 年美国科学家斯图尔德以一小块胡萝卜韧皮部组织为材料培育出 能开花结果的胡萝卜植株的简要流程图：
胡萝卜根横取切出韧皮部组织培养基①中培养愈伤组织――②→胚状体―→试管苗―→ 开花的胡萝卜植株
植物组织和细胞培养技术ppt课件
植物组织培养
根据细胞全能性原理，在无菌条件下，分离植物
的器官、组织、细胞或原生质体（称为外植体），
并在培养基上培养，在适宜的条件下使其长成部
分或完整植株的技术。
愈
根 继续
分离
脱分化
伤再分化 组
芽
培养
外植体
织
植物激素： 细胞分裂素、生长素
植物 体
胚状 体
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
胚 状 体
幼 苗
离体培养
细胞全能性指已 经分化的细胞， 仍然具有发育成 完整新的生物个 体的潜能。
说明高度分化的 植物细胞具有全 能性。
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细胞的全能性
为什么细胞具有全能性？
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许Байду номын сангаас 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
细胞的全能性
1．实现细胞的全能性必需的条件是什 么？为什么？
离体。因为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出各 种蛋白质，形成不同的组织和器官。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
植物组织培养
根据细胞全能性原理，在无菌条件下，分
植物组织细胞培养生产紫杉醇的研究进展PPT课件
27
2021
21
2021
筛选出高产的细胞株系
• • •
紫杉醇含量 高的外植体
诱导
•
愈伤组织
变异
高产细胞 • 植株
细胞克隆技术筛选
• 目前，主要运用现代生物基因工程的方法来获得高产 细胞系
22
2021
问题与前景
①红豆杉属植物组织细胞培养中的褐化现像，尚无 良好的解决办法【8】
②紫杉醇本身是一种细胞生长的毒性物质,其量的 积累愈多,对细胞增殖的抑制越强.,即使添加真菌 诱导子及生物合成前体,组织细胞培养生产紫杉醇 也难以达到产业化应用水平【10】,
学,Journal of Anhui Agri.Sci.2006,34(2):257-258 • [5]邢建民,查丽杭,李佐虎,刘大陆.植物细胞培养生产紫杉醇的研究进展.植物学通报,1997,14(3):22～
29 • [6]Fett-Neto A.G.et al.1994a Biotechnol.Bioeng.44P205～210 • [7]胡凯,何颖,祝顺琴,谈锋,唐克轩.红豆杉细胞悬浮培养生产紫杉醇的研究进展.《天然产物研究与开
taxoids production: a literature survey.Plant Cell Tuiss. Org.Cult.,1996;46:59-75 • [11]周忠强,梅兴国.红豆杉细胞培养生产紫杉醇的研究进展.中南民族大学学报(自然科学
版)Journal of South-Central University for Nationalities(Nat.Sci.Edition).第23卷第1期2004年3月 • [12] Wickerenesinhe E.R.M.andR.N.Artac.1994.J.Plant physil.144:183~193 • [13]李丽琴,余龙江,高产红豆杉细胞系的建立与评价