生物技术概论-细胞工程-课件.ppt

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1、 第四章第四章 细胞工程细胞工程 Cell Engineering主要讲授内容：主要讲授内容：1细胞工程概述细胞工程概述2植植物细胞工程物细胞工程3动物细胞工程动物细胞工程4微生物细胞工程微生物细胞工程本章要求：本章要求：理解细胞工程的概念；理解细胞工程的概念；理解细胞工程的概念；理解细胞工程的概念；掌握植物组织培养的基本原理和方法；掌握植物组织培养的基本原理和方法；掌握植物组织培养的基本原理和方法；掌握植物组织培养的基本原理和方法；理解植物非试管快繁的基本原理和方法；理解植物非试管快繁的基本原理和方法；理解植物非试管快繁的基本原理和方法；理解植物非试管快繁的基本原理和方法；理解植物细胞培养、

2、人工种子、细胞融合的基本原理和方理解植物细胞培养、人工种子、细胞融合的基本原理和方理解植物细胞培养、人工种子、细胞融合的基本原理和方理解植物细胞培养、人工种子、细胞融合的基本原理和方法；法；法；法；了解植物细胞工程的研究进展与应用前景；了解植物细胞工程的研究进展与应用前景；了解植物细胞工程的研究进展与应用前景；了解植物细胞工程的研究进展与应用前景；理解单克隆抗体技术、细胞核移植与动物克隆、染色体转理解单克隆抗体技术、细胞核移植与动物克隆、染色体转理解单克隆抗体技术、细胞核移植与动物克隆、染色体转理解单克隆抗体技术、细胞核移植与动物克隆、染色体转移、干细胞等研究的基本原理与方法；移、干细胞等研究

3、的基本原理与方法；移、干细胞等研究的基本原理与方法；移、干细胞等研究的基本原理与方法；了解动物细胞工程的研究进展与应用；了解动物细胞工程的研究进展与应用；了解动物细胞工程的研究进展与应用；了解动物细胞工程的研究进展与应用；了解微生物细胞工程的基本原理；了解微生物细胞工程的基本原理；了解微生物细胞工程的基本原理；了解微生物细胞工程的基本原理；了解微生物细胞工程的研究进展与应用。了解微生物细胞工程的研究进展与应用。了解微生物细胞工程的研究进展与应用。了解微生物细胞工程的研究进展与应用。1 细胞工程概述细胞工程概述作为生物工程重要分支的细胞工程，近年作为生物工程重要分支的细胞工程，近年来获得了令人瞩

4、目的迅速发展。这不仅是由来获得了令人瞩目的迅速发展。这不仅是由于它在理论上具有重要的意义，而且在工农于它在理论上具有重要的意义，而且在工农业生产方面也具有广泛的应用前景。业生产方面也具有广泛的应用前景。细胞工程细胞工程细胞工程细胞工程：是指以是指以是指以是指以细胞细胞细胞细胞为基本单位进行为基本单位进行为基本单位进行为基本单位进行培养、增培养、增培养、增培养、增殖殖殖殖（细胞培养组织培养）或按照人们的意愿（细胞培养组织培养）或按照人们的意愿（细胞培养组织培养）或按照人们的意愿（细胞培养组织培养）或按照人们的意愿改改改改造细胞造细胞造细胞造细胞的某些生物学特性，从而创造新的生物的某些生物学特性，

5、从而创造新的生物的某些生物学特性，从而创造新的生物的某些生物学特性，从而创造新的生物和物种，以获得具有经济价值的生物产品。它和物种，以获得具有经济价值的生物产品。它和物种，以获得具有经济价值的生物产品。它和物种，以获得具有经济价值的生物产品。它主要由两部分构成，其一是上游工程，包含细主要由两部分构成，其一是上游工程，包含细主要由两部分构成，其一是上游工程，包含细主要由两部分构成，其一是上游工程，包含细胞培养、细胞遗传操作和细胞保藏三个步骤。胞培养、细胞遗传操作和细胞保藏三个步骤。胞培养、细胞遗传操作和细胞保藏三个步骤。胞培养、细胞遗传操作和细胞保藏三个步骤。另一个则是下游工程，是将已转化的细胞

6、应用另一个则是下游工程，是将已转化的细胞应用另一个则是下游工程，是将已转化的细胞应用另一个则是下游工程，是将已转化的细胞应用到生产实践中去，以生产生物产品的过程。到生产实践中去，以生产生物产品的过程。到生产实践中去，以生产生物产品的过程。到生产实践中去，以生产生物产品的过程。1.11.1细胞工程细胞工程细胞工程细胞工程 概念概念概念概念1.2 细胞工程研究的对象细胞工程研究的对象细胞或其组成部分和构成的组织、器官等细胞或其组成部分和构成的组织、器官等如染色体、细胞核、原生质体、整个细胞、如染色体、细胞核、原生质体、整个细胞、受精卵、胚胎、组织或器官。受精卵、胚胎、组织或器官。11细胞工程概述细

7、胞工程概述细胞工程概述细胞工程概述1.3 细胞工程研究主要内容细胞工程研究主要内容细胞与组织培养细胞与组织培养细胞与组织培养细胞与组织培养：细胞、组织和器官培养三层次：细胞、组织和器官培养三层次：细胞、组织和器官培养三层次：细胞、组织和器官培养三层次细胞融合细胞融合细胞融合细胞融合：单克隆抗体：单克隆抗体：单克隆抗体：单克隆抗体染色体工程染色体工程染色体工程染色体工程：染色体的添加、消减、替换：染色体的添加、消减、替换：染色体的添加、消减、替换：染色体的添加、消减、替换胚胎工程胚胎工程胚胎工程胚胎工程：胚胎分割、胚胎融合、核移植、体外：胚胎分割、胚胎融合、核移植、体外：胚胎分割、胚胎融合、核移

8、植、体外：胚胎分割、胚胎融合、核移植、体外受精、性别鉴定、胚胎冷冻受精、性别鉴定、胚胎冷冻受精、性别鉴定、胚胎冷冻受精、性别鉴定、胚胎冷冻细胞遗传工程细胞遗传工程细胞遗传工程细胞遗传工程：克隆、转基因技术：克隆、转基因技术：克隆、转基因技术：克隆、转基因技术11细胞工程概述细胞工程概述细胞工程概述细胞工程概述1.4.21.4.2细胞工程克服了常规杂交的局限性，使远缘杂交有细胞工程克服了常规杂交的局限性，使远缘杂交有细胞工程克服了常规杂交的局限性，使远缘杂交有细胞工程克服了常规杂交的局限性，使远缘杂交有了新的途径。它不仅可以在植物一植物之间，动物与了新的途径。它不仅可以在植物一植物之间，动物与了

9、新的途径。它不仅可以在植物一植物之间，动物与了新的途径。它不仅可以在植物一植物之间，动物与动物之间，微生物与微生物之间进行远缘杂交，甚至动物之间，微生物与微生物之间进行远缘杂交，甚至动物之间，微生物与微生物之间进行远缘杂交，甚至动物之间，微生物与微生物之间进行远缘杂交，甚至可以在动物与植物、动物与微生物之间进行细胞融合，可以在动物与植物、动物与微生物之间进行细胞融合，可以在动物与植物、动物与微生物之间进行细胞融合，可以在动物与植物、动物与微生物之间进行细胞融合，形成杂交物种。土豆形成杂交物种。土豆形成杂交物种。土豆形成杂交物种。土豆番茄、山绵羊、大豆番茄、山绵羊、大豆番茄、山绵羊、大豆番茄、山

10、绵羊、大豆烟草、烟草、烟草、烟草、芹菜芹菜芹菜芹菜胡萝卜胡萝卜胡萝卜胡萝卜。1.4.31.4.3用细胞工程的技术来改造和创造新生物，比起用基用细胞工程的技术来改造和创造新生物，比起用基用细胞工程的技术来改造和创造新生物，比起用基用细胞工程的技术来改造和创造新生物，比起用基因工程技术来稍为容易些因工程技术来稍为容易些因工程技术来稍为容易些因工程技术来稍为容易些。1.41.4细胞工程细胞工程细胞工程细胞工程的优点的优点的优点的优点1.5 细胞工程与其他生物工程的关系细胞工程与其他生物工程的关系细胞工程与其他生物工程的关系细胞工程与其他生物工程的关系11细胞工程概述细胞工程概述细胞工程概述细胞工程概

11、述优质植物快速培育与繁殖优质植物快速培育与繁殖优质植物快速培育与繁殖优质植物快速培育与繁殖动物胚胎工程快速繁殖优良、濒危品种动物胚胎工程快速繁殖优良、濒危品种动物胚胎工程快速繁殖优良、濒危品种动物胚胎工程快速繁殖优良、濒危品种利用动植物细胞培育生产活性产物、药品利用动植物细胞培育生产活性产物、药品利用动植物细胞培育生产活性产物、药品利用动植物细胞培育生产活性产物、药品新型动植物品种的培育新型动植物品种的培育新型动植物品种的培育新型动植物品种的培育供医学器官修复或移植的组织工程供医学器官修复或移植的组织工程供医学器官修复或移植的组织工程供医学器官修复或移植的组织工程转基因动植物的生物反应器工程转

12、基因动植物的生物反应器工程转基因动植物的生物反应器工程转基因动植物的生物反应器工程珍稀动植物资源的保存与保护珍稀动植物资源的保存与保护珍稀动植物资源的保存与保护珍稀动植物资源的保存与保护在遗传学发育学等领域的理论研究在遗传学发育学等领域的理论研究在遗传学发育学等领域的理论研究在遗传学发育学等领域的理论研究在能源、环境保护等领域的应用在能源、环境保护等领域的应用在能源、环境保护等领域的应用在能源、环境保护等领域的应用1.61.6细胞工程的细胞工程的细胞工程的细胞工程的应用应用应用应用 2.1 植物组织培养植物组织培养 （Plant tissue culturePlant tissue cultu

13、re）2.1.1几个重要概念几个重要概念2.1.2对植物组织培养实验室的要求对植物组织培养实验室的要求2.1.3植物组织培养的步骤植物组织培养的步骤2.1.4主要植物组织培养技术主要植物组织培养技术22植物细植物细植物细植物细胞工程胞工程胞工程胞工程2.1.12.1.1 几个重要概念几个重要概念植物细胞全能性（植物细胞全能性（植物细胞全能性（植物细胞全能性（CellCellCellCellTotipotencyTotipotencyTotipotencyTotipotency）：指任何具有完整的细胞核的植物细胞（不管性细胞还是指任何具有完整的细胞核的植物细胞（不管性细胞还是指任何具有完整的细胞

14、核的植物细胞（不管性细胞还是指任何具有完整的细胞核的植物细胞（不管性细胞还是体细胞），都拥有形成一个完整植株所必需的全部遗体细胞），都拥有形成一个完整植株所必需的全部遗体细胞），都拥有形成一个完整植株所必需的全部遗体细胞），都拥有形成一个完整植株所必需的全部遗传信息，在特定的环境下能进行表达，产生一个独立传信息，在特定的环境下能进行表达，产生一个独立传信息，在特定的环境下能进行表达，产生一个独立传信息，在特定的环境下能进行表达，产生一个独立完整的个体。完整的个体。完整的个体。完整的个体。满足两个条件满足两个条件满足两个条件满足两个条件:离体离体离体离体;给予适当的刺激给予适当的刺激给予适当的刺

15、激给予适当的刺激 经历两个过程经历两个过程经历两个过程经历两个过程:脱分化脱分化脱分化脱分化;再分化再分化再分化再分化2.12.1植物组植物组植物组植物组织培养织培养织培养织培养植物组织培养：植物组织培养：植物组织培养：植物组织培养：在在在在 无菌条件下，将离体的植物器官（根尖、茎尖、叶、无菌条件下，将离体的植物器官（根尖、茎尖、叶、无菌条件下，将离体的植物器官（根尖、茎尖、叶、无菌条件下，将离体的植物器官（根尖、茎尖、叶、花、果实、种子等）、组织（花药、胚乳、皮层、髓组花、果实、种子等）、组织（花药、胚乳、皮层、髓组花、果实、种子等）、组织（花药、胚乳、皮层、髓组花、果实、种子等）、组织（花

16、药、胚乳、皮层、髓组织等）、细胞（体细胞、生殖细胞等）、胚胎（成熟或织等）、细胞（体细胞、生殖细胞等）、胚胎（成熟或织等）、细胞（体细胞、生殖细胞等）、胚胎（成熟或织等）、细胞（体细胞、生殖细胞等）、胚胎（成熟或未成熟的胚）、原生质体等培养在人工配制的培养基上，未成熟的胚）、原生质体等培养在人工配制的培养基上，未成熟的胚）、原生质体等培养在人工配制的培养基上，未成熟的胚）、原生质体等培养在人工配制的培养基上，给予适当的培养条件，诱发产生愈伤组织、丛生芽或长给予适当的培养条件，诱发产生愈伤组织、丛生芽或长给予适当的培养条件，诱发产生愈伤组织、丛生芽或长给予适当的培养条件，诱发产生愈伤组织、丛生芽

17、或长成新的完整的植株的一种实验技术。由于在试管内培养，成新的完整的植株的一种实验技术。由于在试管内培养，成新的完整的植株的一种实验技术。由于在试管内培养，成新的完整的植株的一种实验技术。由于在试管内培养，且培养的是脱离植株母体的培养物，所以也叫且培养的是脱离植株母体的培养物，所以也叫且培养的是脱离植株母体的培养物，所以也叫且培养的是脱离植株母体的培养物，所以也叫“离体培离体培离体培离体培养养养养”（Culture in vitroCulture in vitroCulture in vitroCulture in vitro）或或或或“试管培养试管培养试管培养试管培养”（In test-In

18、test-In test-In test-tube culturetube culturetube culturetube culture）。2.1.12.1.1几个重几个重几个重几个重要概念要概念要概念要概念外植体外植体外植体外植体(ExplantExplant)：植物组织培养中用来进行植物组织培养中用来进行植物组织培养中用来进行植物组织培养中用来进行离体无菌培养的离体材料，可以是器官、组织、离体无菌培养的离体材料，可以是器官、组织、离体无菌培养的离体材料，可以是器官、组织、离体无菌培养的离体材料，可以是器官、组织、细胞和原生质体等。细胞和原生质体等。细胞和原生质体等。细胞和原生质体等。愈伤

19、组织愈伤组织愈伤组织愈伤组织(Callus)(Callus)：外植体产生的排列疏松而外植体产生的排列疏松而外植体产生的排列疏松而外植体产生的排列疏松而无规则且没有发生分化的薄壁细胞。无规则且没有发生分化的薄壁细胞。无规则且没有发生分化的薄壁细胞。无规则且没有发生分化的薄壁细胞。脱分化（脱分化（脱分化（脱分化（dedifferentiationdedifferentiation）：）：）：）：原来已经分化原来已经分化原来已经分化原来已经分化,并且具有一定功能的体细胞并且具有一定功能的体细胞并且具有一定功能的体细胞并且具有一定功能的体细胞(或性细胞或性细胞或性细胞或性细胞),),丧失了丧失了丧失了

20、丧失了原有的结构和功能原有的结构和功能原有的结构和功能原有的结构和功能,又重新恢复了分裂功能又重新恢复了分裂功能又重新恢复了分裂功能又重新恢复了分裂功能,就就就就叫做植物细胞的脱分化。叫做植物细胞的脱分化。叫做植物细胞的脱分化。叫做植物细胞的脱分化。2.1.12.1.1几个几个几个几个重要概念重要概念重要概念重要概念2.1.2 对植物组织培养实验室的要求对植物组织培养实验室的要求化学实验室或培养基配制室化学实验室或培养基配制室化学实验室或培养基配制室化学实验室或培养基配制室洗涤室或消煮室洗涤室或消煮室洗涤室或消煮室洗涤室或消煮室菌室或接种室菌室或接种室菌室或接种室菌室或接种室培养室培养室培养室

21、培养室观察与鉴定室观察与鉴定室观察与鉴定室观察与鉴定室温室或苗圃温室或苗圃温室或苗圃温室或苗圃 贮存室贮存室贮存室贮存室接种室接种室培养室培养室2.1.22.1.2对植物组织培对植物组织培对植物组织培对植物组织培养养养养实验室的要求实验室的要求实验室的要求实验室的要求观察与鉴定室观察与鉴定室大棚大棚2.1.22.1.2对植物组织培养对植物组织培养对植物组织培养对植物组织培养实验室的要求实验室的要求实验室的要求实验室的要求2.1.3.1 培养基（Culture medium）的配制 一个完善的培养基成分：一个完善的培养基成分：一个完善的培养基成分：一个完善的培养基成分：无机营养成分无机营养成分无

22、机营养成分无机营养成分 大量元素大量元素大量元素大量元素：浓度大于浓度大于0.50.5毫摩尔毫摩尔/升；包括升；包括H H、O O、N N、P P、K K、CaCa、MgMg、S S等元素（等元素（配成母液配成母液配成母液配成母液）微量元素微量元素微量元素微量元素：其浓度小于其浓度小于0.50.5毫摩尔毫摩尔/升；微量元素包括升；微量元素包括CuCu、MoMo、ZnZn、NaNa、MnMn、CoCoB B和和I I等（等（配成母液配成母液配成母液配成母液）铁盐铁盐铁盐铁盐采用硫酸亚铁和乙二胺四乙酸二钠结合成螯合铁采用硫酸亚铁和乙二胺四乙酸二钠结合成螯合铁配置而成（配置而成（配成母液配成母液配成

23、母液配成母液）2.1.32.1.3植物组植物组植物组植物组织培养织培养织培养织培养的步骤的步骤的步骤的步骤有机营养成分有机营养成分有机营养成分有机营养成分：（配成母液配成母液配成母液配成母液）碳水化合物碳水化合物碳水化合物碳水化合物：蔗糖和葡萄糖，蔗糖和葡萄糖，蔗糖和葡萄糖，蔗糖和葡萄糖，白糖节约成本白糖节约成本白糖节约成本白糖节约成本一般的使用浓一般的使用浓一般的使用浓一般的使用浓度为度为度为度为2%4%2%4%2%4%2%4%。植物生长调节物质植物生长调节物质植物生长调节物质植物生长调节物质（常称为激素）（常称为激素）（常称为激素）（常称为激素）：配成母液配成母液配成母液配成母液 生长素：

24、生长素：生长素：生长素：NAANAA、IAAIAA、IBAIBA、2 2 2 2，4 4 4 4D D D D；细胞分裂素：细胞分裂素：细胞分裂素：细胞分裂素：KT(KT(KT(KT(激动素激动素激动素激动素)、6-BA(6-6-BA(6-6-BA(6-6-BA(6-苄基腺嘌呤苄基腺嘌呤苄基腺嘌呤苄基腺嘌呤)、ZTZTZTZT（玉（玉（玉（玉米素）、米素）、米素）、米素）、2 2 2 2iPiPiPiP（2 2 2 2异戊烯腺嘌呤）、异戊烯腺嘌呤）、异戊烯腺嘌呤）、异戊烯腺嘌呤）、4PU4PU4PU4PU、CPPUCPPUCPPUCPPU（吡效（吡效（吡效（吡效隆）和隆）和隆）和隆）和TDZT

25、DZTDZTDZ（噻重氮苯基脲）。（噻重氮苯基脲）。（噻重氮苯基脲）。（噻重氮苯基脲）。其它：赤霉素（其它：赤霉素（其它：赤霉素（其它：赤霉素（GAGAGAGA3 3 3 3）；脱落酸（）；脱落酸（）；脱落酸（）；脱落酸（ABAABAABAABA）；多效唑）；多效唑）；多效唑）；多效唑 （PPPPPPPP333333333333 ）水水水水：一个完善一个完善一个完善一个完善的培养基成分的培养基成分的培养基成分的培养基成分 培养基的种类：培养基的种类：培养基的种类：培养基的种类：按培养基按培养基按培养基按培养基组成组成组成组成特点分类特点分类特点分类特点分类 第一类为含盐量高的培养基，如第一类为

26、含盐量高的培养基，如第一类为含盐量高的培养基，如第一类为含盐量高的培养基，如MSMSMSMS、LSLSLSLS、BLBLBLBL、ERERERER。第二类为硝酸钾含量高的培养基，如第二类为硝酸钾含量高的培养基，如第二类为硝酸钾含量高的培养基，如第二类为硝酸钾含量高的培养基，如B5B5B5B5、N6N6N6N6、SHSHSHSH。第三类是无机盐中等含量培养基，如第三类是无机盐中等含量培养基，如第三类是无机盐中等含量培养基，如第三类是无机盐中等含量培养基，如H H H H和和和和NitschNitschNitschNitsch培养基。培养基。培养基。培养基。第四类为低盐含量基本培养基，如第四类为低

27、盐含量基本培养基，如第四类为低盐含量基本培养基，如第四类为低盐含量基本培养基，如WhiteWhiteWhiteWhite、WSWSWSWS和和和和HEHEHEHE培养基。培养基。培养基。培养基。按培养基的功能分类按培养基的功能分类按培养基的功能分类按培养基的功能分类 脱分化培养基脱分化培养基脱分化培养基脱分化培养基初代培养基初代培养基初代培养基初代培养基 分化培养基分化培养基分化培养基分化培养基 壮苗培养基壮苗培养基壮苗培养基壮苗培养基 生根培养基生根培养基生根培养基生根培养基继代培养基继代培养基继代培养基继代培养基.1.3.1.1.3.1培养基培养基培养基培养基的配制的配制的配制的配制2.1

28、.3.12.1.3.1培养基培养基培养基培养基的配制的配制的配制的配制怎样选取最佳培养基方案怎样选取最佳培养基方案怎样选取最佳培养基方案怎样选取最佳培养基方案（例：（例：（例：（例：MS+6BA0.5mg/L+NAA1mg/L+Su3%+MS+6BA0.5mg/L+NAA1mg/L+Su3%+Agar0.6%Agar0.6%）对于某个待培养的目的植物来讲：对于某个待培养的目的植物来讲：对于某个待培养的目的植物来讲：对于某个待培养的目的植物来讲：查资料查资料查资料查资料-预备性试验预备性试验预备性试验预备性试验-观察培养物的反映观察培养物的反映观察培养物的反映观察培养物的反映-调调调调整：单因子

29、试验，多因子试验和整：单因子试验，多因子试验和整：单因子试验，多因子试验和整：单因子试验，多因子试验和正交设计正交设计正交设计正交设计-逐步添加逐步添加逐步添加逐步添加和逐步排除和逐步排除和逐步排除和逐步排除基本培养基的选择基本培养基的选择基本培养基的选择基本培养基的选择激素的选择：激素种类、浓度、激素配比激素的选择：激素种类、浓度、激素配比激素的选择：激素种类、浓度、激素配比激素的选择：激素种类、浓度、激素配比糖的选择：糖的种类、浓度的选择糖的选择：糖的种类、浓度的选择糖的选择：糖的种类、浓度的选择糖的选择：糖的种类、浓度的选择琼脂的选择：主要是浓度的选择琼脂的选择：主要是浓度的选择琼脂的选

30、择：主要是浓度的选择琼脂的选择：主要是浓度的选择附加物的选择：香蕉汁、活性炭、椰子汁等附加物的选择：香蕉汁、活性炭、椰子汁等附加物的选择：香蕉汁、活性炭、椰子汁等附加物的选择：香蕉汁、活性炭、椰子汁等 培养基的配制方法（药品室进行）培养基的配制方法（药品室进行）培养基的配制方法（药品室进行）培养基的配制方法（药品室进行）MS+6-BA0.5+NAA1+Su3%+MS+6-BA0.5+NAA1+Su3%+MS+6-BA0.5+NAA1+Su3%+MS+6-BA0.5+NAA1+Su3%+Agar0.6%500mLAgar0.6%500mL水水水水+母液母液母液母液：激素或其他成分激素或其他成分激

31、素或其他成分激素或其他成分：如活性碳等：如活性碳等：如活性碳等：如活性碳等 糖类糖类糖类糖类：一般：一般：一般：一般30g/L30g/L琼脂琼脂琼脂琼脂：一般：一般：一般：一般6 68g/L8g/L加热溶化加热溶化加热溶化加热溶化：pHpH值调整值调整值调整值调整：定容定容定容定容：分注、封口分注、封口分注、封口分注、封口：灭菌灭菌灭菌灭菌：2.1.3.12.1.3.1培养基培养基培养基培养基的配制的配制的配制的配制2.1.3.2 灭菌湿热灭菌：湿热灭菌：湿热灭菌：湿热灭菌：培养基及培养基及培养基及培养基及布制品的灭菌布制品的灭菌布制品的灭菌布制品的灭菌几种排气的方法：几种排气的方法：几种排气

32、的方法：几种排气的方法：时间与体积的关系：时间与体积的关系：时间与体积的关系：时间与体积的关系：放气方法：放气方法：放气方法：放气方法：容器的体积容器的体积/mL/mL在在121121灭菌所灭菌所需最少时间需最少时间/min/min20-5020-50151575-15075-1502020250-500250-50025251000100030302.1.32.1.3植物组织植物组织植物组织植物组织培养的步骤培养的步骤培养的步骤培养的步骤灼烧灭菌灼烧灭菌灼烧灭菌灼烧灭菌：用于无菌操作的器：用于无菌操作的器：用于无菌操作的器：用于无菌操作的器械械械械95%95%的酒精的酒精的酒精的酒精+酒精灯

33、火焰上灼烧酒精灯火焰上灼烧酒精灯火焰上灼烧酒精灯火焰上灼烧接种器杀菌器：如图接种器杀菌器：如图接种器杀菌器：如图接种器杀菌器：如图过滤灭菌过滤灭菌过滤灭菌过滤灭菌：不耐热的物质：不耐热的物质：不耐热的物质：不耐热的物质2.1.3.22.1.3.2灭菌灭菌干热灭菌干热灭菌干热灭菌干热灭菌：玻璃器皿及耐热用具等：玻璃器皿及耐热用具等：玻璃器皿及耐热用具等：玻璃器皿及耐热用具等紫外线和熏蒸灭菌紫外线和熏蒸灭菌紫外线和熏蒸灭菌紫外线和熏蒸灭菌：空间灭菌所用（培养室、接：空间灭菌所用（培养室、接：空间灭菌所用（培养室、接：空间灭菌所用（培养室、接种室等）种室等）种室等）种室等）一些物体表面用药剂喷雾灭菌

34、一些物体表面用药剂喷雾灭菌一些物体表面用药剂喷雾灭菌一些物体表面用药剂喷雾灭菌 2.1.3.22.1.3.2灭菌灭菌消毒剂表面灭菌消毒剂表面灭菌消毒剂表面灭菌消毒剂表面灭菌：植物材料：植物材料：植物材料：植物材料（超净工作台上，接种室）（超净工作台上，接种室）（超净工作台上，接种室）（超净工作台上，接种室）消毒剂因素消毒剂因素消毒剂因素消毒剂因素材料采集的因素材料采集的因素材料采集的因素材料采集的因素老嫩因素老嫩因素老嫩因素老嫩因素部位因素部位因素部位因素部位因素天气因素天气因素天气因素天气因素季节因素季节因素季节因素季节因素时间因素时间因素时间因素时间因素外植体消毒步骤外植体消毒步骤外植体消

35、毒步骤外植体消毒步骤2.1.3.22.1.3.2灭菌灭菌消毒剂因素消毒剂消毒剂消毒剂消毒剂使用浓度使用浓度使用浓度使用浓度去除难易去除难易去除难易去除难易消毒时间（分）消毒时间（分）消毒时间（分）消毒时间（分）效效效效 果果果果次氯酸钙次氯酸钙次氯酸钙次氯酸钙9 91010易易易易5 53030很好很好很好很好次氯酸钠次氯酸钠次氯酸钠次氯酸钠2 2易易易易5 53030很好很好很好很好过氧化氢过氧化氢过氧化氢过氧化氢10101212最易最易最易最易5 51515好好好好溴溴溴溴 水水水水1 12 2易易易易2 21010很好很好很好很好硝酸银硝酸银硝酸银硝酸银1 1较难较难较难较难5 5303

36、0好好好好氯化汞氯化汞氯化汞氯化汞0.10.11 1较难较难较难较难2 22525最好最好最好最好抗生素抗生素抗生素抗生素4 450mg/L50mg/L中中中中30306060较好较好较好较好酒酒酒酒 精精精精70707575易易易易数秒数秒数秒数秒5 5分分分分好好好好漂白粉漂白粉漂白粉漂白粉饱饱饱饱 和和和和易易易易5 53030很好很好很好很好2.1.3.22.1.3.2灭菌灭菌灭菌灭菌外植体消毒步骤外植体消毒步骤材料材料材料材料自来水自来水自来水自来水蒸馏水蒸馏水蒸馏水蒸馏水75%75%酒精酒精酒精酒精3060S3060S无菌无菌无菌无菌水水水水3434次次次次10%10%次氯酸钠或次

37、氯酸钙饱和液或次氯酸钠或次氯酸钙饱和液或次氯酸钠或次氯酸钙饱和液或次氯酸钠或次氯酸钙饱和液或0.10.2%0.10.2%升汞升汞升汞升汞（吐温）（吐温）（吐温）（吐温）515min515min无菌水洗无菌水洗无菌水洗无菌水洗5858次。次。次。次。2.1.3.22.1.3.2灭菌灭菌.1.3.1.3.接种（接种室）接种（接种室）2.1.32.1.3植物组织植物组织植物组织植物组织培养的步骤培养的步骤培养的步骤培养的步骤2.1.3.2.1.3.培养培养 Culture（培养室）（培养室）培养方法培养方法培养方法培养方法 固体培养法固体培养法固体培养法固体培养法液体培养法液体培养法液体培养法液体培

38、养法 培养步骤培养步骤培养步骤培养步骤 初代培养初代培养初代培养初代培养 ：愈伤组织；愈伤组织；愈伤组织；愈伤组织；原球茎原球茎原球茎原球茎；顶芽和腋芽的发育顶芽和腋芽的发育顶芽和腋芽的发育顶芽和腋芽的发育 ；不；不；不；不定芽的发育定芽的发育定芽的发育定芽的发育 ；体细胞胚状体的发生与发育；体细胞胚状体的发生与发育；体细胞胚状体的发生与发育；体细胞胚状体的发生与发育 ；初代培养；初代培养；初代培养；初代培养外植体的褐变外植体的褐变外植体的褐变外植体的褐变 继代培养：切割茎段、分离芽丛、分离胚状体、分离原球继代培养：切割茎段、分离芽丛、分离胚状体、分离原球继代培养：切割茎段、分离芽丛、分离胚状

39、体、分离原球继代培养：切割茎段、分离芽丛、分离胚状体、分离原球茎等茎等茎等茎等 生根培养生根培养生根培养生根培养:2.1.32.1.3植物组织植物组织植物组织植物组织培养的步骤培养的步骤培养的步骤培养的步骤培养条件培养条件培养条件培养条件：环境培养条件：温度（环境培养条件：温度（环境培养条件：温度（环境培养条件：温度（Light)Light)、湿度（湿度（湿度（湿度（Humidity)Humidity)、光照光、光照光、光照光、光照光质（质（质（质（Lightwave)Lightwave)、光强、光强、光强、光强（Lightintensity)Lightintensity)、光周期、光周期、光

40、周期、光周期（Lightperiod)Lightperiod)化学环境条件化学环境条件化学环境条件化学环境条件：渗透压：渗透压：渗透压：渗透压（Penetratingpressure)Penetratingpressure)、气体（、气体（、气体（、气体（Gas)Gas)1.3.1.3.1.3.1.3.培养培养培养培养2.1.3.5 试管苗驯化移栽试管苗驯化移栽试管苗与大田苗在生理、形态等方面的差异试管苗与大田苗在生理、形态等方面的差异试管苗与大田苗在生理、形态等方面的差异试管苗与大田苗在生理、形态等方面的差异 异养型异养型异养型异养型自养型自养型自养型自养型 无菌无菌无菌无菌有菌有菌有菌有菌

41、 管理：管理：管理：管理：保持小苗的水分供需平衡。保持小苗的水分供需平衡。保持小苗的水分供需平衡。保持小苗的水分供需平衡。防止菌类滋生。防止菌类滋生。防止菌类滋生。防止菌类滋生。一定的温、光条件。一定的温、光条件。一定的温、光条件。一定的温、光条件。保持基质适当的通气性。保持基质适当的通气性。保持基质适当的通气性。保持基质适当的通气性。2.1.32.1.3植物组织植物组织植物组织植物组织培养的步骤培养的步骤培养的步骤培养的步骤2.1.3.6 试管苗增殖率的估算试管苗增殖率的估算基本数据的统计每一周期（从接种当天到再次可供接种的当天）需要多少天每一周期每一瓶能接种多少瓶每瓶有多少苗基本数据的统计

42、每一周期（从接种当天到再次可供接种的当天）需要多少天每一周期每一瓶能接种多少瓶每瓶有多少苗2.1.32.1.3植物组织植物组织植物组织植物组织培养的步骤培养的步骤培养的步骤培养的步骤计算出年增殖率的理论值计算出年增殖率的理论值计算出年增殖率的理论值计算出年增殖率的理论值年增殖率：年增殖率：年增殖率：年增殖率：Y Y；每周期增殖的倍数：；每周期增殖的倍数：；每周期增殖的倍数：；每周期增殖的倍数：X X；全年可增殖的周期数：全年可增殖的周期数：全年可增殖的周期数：全年可增殖的周期数：n=365/n=365/每一周期的天数；每一周期的天数；每一周期的天数；每一周期的天数；Y=XnY=Xn2.1.3.

43、62.1.3.6试管苗增试管苗增试管苗增试管苗增殖率的估算殖率的估算殖率的估算殖率的估算仙茅（石蒜科）葡萄（葡萄科）茶树（山茶科）麻疯树（大戟科）油樟（樟科）生姜（姜科）兰草（兰科）芦荟兰草麻疯树移栽2.1.3.7 快速繁殖工作的计划安排快速繁殖工作的计划安排人工的配置安排人工的配置安排实验启动的时间安排实验启动的时间安排增殖瓶数的控制增殖瓶数的控制污染的估测污染的估测2.1.32.1.3植物组织植物组织植物组织植物组织培养的步骤培养的步骤培养的步骤培养的步骤2.1.4 植物主要的组织培养技术植物主要的组织培养技术2.1.4.1植物脱毒与快繁技术植物脱毒与快繁技术2.1.4.2花药及花粉培养花

44、药及花粉培养2.1.4.3植物胚胎培养植物胚胎培养2.12.1植物组植物组植物组植物组织培养织培养织培养织培养2.1.4.1 植物脱毒与快繁技术植物脱毒与快繁技术2.1.4 2.1.4 植物主要的植物主要的植物主要的植物主要的组织培养技术组织培养技术组织培养技术组织培养技术意义意义意义意义快速繁殖，保持优良品质快速繁殖，保持优良品质快速繁殖，保持优良品质快速繁殖，保持优良品质生产无毒苗，提高苗木品质生产无毒苗，提高苗木品质生产无毒苗，提高苗木品质生产无毒苗，提高苗木品质节约土地节约土地节约土地节约土地快速繁殖：快速繁殖：快速繁殖：快速繁殖：一片树叶能变一座森林一片树叶能变一座森林一年内可从一个

45、兰花茎尖繁殖出一年内可从一个兰花茎尖繁殖出400万株遗传性状均一万株遗传性状均一的健康植株；的健康植株；花叶芋：常规繁殖：几倍花叶芋：常规繁殖：几倍几十倍几十倍组培繁殖：几万组培繁殖：几万数百万倍数百万倍月季、菊花、牡丹、山茶等。月季、菊花、牡丹、山茶等。脱毒花卉：去病毒后，植株生长势强，花朵变大，色脱毒花卉：去病毒后，植株生长势强，花朵变大，色泽鲜艳泽鲜艳，抗逆能力提高，产花数量上升。预计在，抗逆能力提高，产花数量上升。预计在21世世纪，这一技术的应用将更为广泛。如：兰花、大丽花、纪，这一技术的应用将更为广泛。如：兰花、大丽花、水仙、天竺葵菊花等。水仙、天竺葵菊花等。脱毒马铃薯：增产脱毒马铃

46、薯：增产40-200%(2000-2500kg/亩亩)。红薯：增产红薯：增产30%以上。以上。草莓：增产草莓：增产500-1000千克千克/亩亩2.1.4.1 2.1.4.1 植物脱植物脱植物脱植物脱毒与快繁技术毒与快繁技术毒与快繁技术毒与快繁技术2.1.4.1 2.1.4.1 植物脱植物脱植物脱植物脱毒与快繁技术毒与快繁技术毒与快繁技术毒与快繁技术 植物脱毒技术植物脱毒技术植物脱毒技术植物脱毒技术为什么植物需要脱毒为什么植物需要脱毒为什么植物需要脱毒为什么植物需要脱毒?脱毒方式：脱毒方式：脱毒方式：脱毒方式：热处理脱毒热处理脱毒热处理脱毒热处理脱毒病毒钝化病毒钝化病毒钝化病毒钝化(寄主植物很

47、少或不会受到伤害寄主植物很少或不会受到伤害寄主植物很少或不会受到伤害寄主植物很少或不会受到伤害)温汤浸渍处理：温汤浸渍处理：温汤浸渍处理：温汤浸渍处理：在在在在5050左右的温水中浸渍左右的温水中浸渍左右的温水中浸渍左右的温水中浸渍1010分钟至数小时。缺点：易使材料受伤。分钟至数小时。缺点：易使材料受伤。分钟至数小时。缺点：易使材料受伤。分钟至数小时。缺点：易使材料受伤。热空气处理：热空气处理：热空气处理：热空气处理：35-4035-40，几十分钟，长可达数月温热治疗室（箱），几十分钟，长可达数月温热治疗室（箱），几十分钟，长可达数月温热治疗室（箱），几十分钟，长可达数月温热治疗室（箱）内内

48、内内。缺点：缺陷是并非能脱除所有病毒。缺点：缺陷是并非能脱除所有病毒。缺点：缺陷是并非能脱除所有病毒。缺点：缺陷是并非能脱除所有病毒热处理需与其他方法配合应用才可获得良好的效果。热处理需与其他方法配合应用才可获得良好的效果。热处理需与其他方法配合应用才可获得良好的效果。热处理需与其他方法配合应用才可获得良好的效果。生长点（约生长点（约生长点（约生长点（约0.1-1MM0.1-1MM区域）几乎不含或含病毒很少区域）几乎不含或含病毒很少区域）几乎不含或含病毒很少区域）几乎不含或含病毒很少.分生区域内无维管束，病毒只能通过胞间连丝传递，赶不分生区域内无维管束，病毒只能通过胞间连丝传递，赶不分生区域内

49、无维管束，病毒只能通过胞间连丝传递，赶不分生区域内无维管束，病毒只能通过胞间连丝传递，赶不上细胞不断分裂和活跃的生长速度。上细胞不断分裂和活跃的生长速度。上细胞不断分裂和活跃的生长速度。上细胞不断分裂和活跃的生长速度。茎尖培养脱毒2.1.4.1 2.1.4.1 植物脱植物脱植物脱植物脱毒与快繁技术毒与快繁技术毒与快繁技术毒与快繁技术其他途径脱毒其他途径脱毒其他途径脱毒其他途径脱毒 愈伤组织培养脱毒愈伤组织培养脱毒愈伤组织培养脱毒愈伤组织培养脱毒仅有部分单个细胞含有病毒仅有部分单个细胞含有病毒仅有部分单个细胞含有病毒仅有部分单个细胞含有病毒病毒的复制速度赶不上细胞的增殖速度或病毒的复制速度赶不上

50、细胞的增殖速度或病毒的复制速度赶不上细胞的增殖速度或病毒的复制速度赶不上细胞的增殖速度或有些细胞通过突变获得了抗病毒的抗性。缺陷有些细胞通过突变获得了抗病毒的抗性。缺陷有些细胞通过突变获得了抗病毒的抗性。缺陷有些细胞通过突变获得了抗病毒的抗性。缺陷植株遗传性不稳定，可植株遗传性不稳定，可植株遗传性不稳定，可植株遗传性不稳定，可能会产生变异植株，并且一些作物的愈伤组织尚不能产生再生植株。能会产生变异植株，并且一些作物的愈伤组织尚不能产生再生植株。能会产生变异植株，并且一些作物的愈伤组织尚不能产生再生植株。能会产生变异植株，并且一些作物的愈伤组织尚不能产生再生植株。化学疗法脱毒化学疗法脱毒化学疗法