植物组织培养—第一章课件.ppt
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- 植物 组织培养 第一章 课件
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1、第一章 实验室与基本操作第一节 实验室及其基本设备实验室的大小取决于工作的目的和规模:实验室的大小取决于工作的目的和规模: 1. 1. 以工厂化生产为目的,实验室规模太小,以工厂化生产为目的,实验室规模太小,则会限制生产影响效率。则会限制生产影响效率。 2.2.在设计组织培养实验室时,应按组织培养在设计组织培养实验室时,应按组织培养程序来设计避免某些环节倒排,引起日后工作混乱。程序来设计避免某些环节倒排,引起日后工作混乱。植物组织培养是在严格无菌的条件下进行的。要做植物组织培养是在严格无菌的条件下进行的。要做到无菌的条件,需要一定的设备、器材和用具,同到无菌的条件,需要一定的设备、器材和用具,
2、同时还需要人工控制温度、光照、湿度等培养条件。时还需要人工控制温度、光照、湿度等培养条件。实验室设计一、准备室一、准备室 作用:作用:材料、培养器械的清洗、培养基准备、灭菌等材料、培养器械的清洗、培养基准备、灭菌等的准备工作的准备工作。普通化学实验室:普通化学实验室:仪器及设备、化学药品。仪器及设备、化学药品。 纯水仪、纯水仪、冰箱、冰箱、移液枪、过滤灭菌器、电炉、微波炉、移液枪、过滤灭菌器、电炉、微波炉、磁力搅拌器、低速台式离心机磁力搅拌器、低速台式离心机、电脑等、电脑等 。 作用:作用:配制培养基。配制培养基。洗涤室:洗涤室:清洗、贮存器皿设施、清洗、贮存器皿设施、鼓风干燥箱等。鼓风干燥箱
3、等。 作用:作用:玻璃器皿、用具和培养材料的洗涤。玻璃器皿、用具和培养材料的洗涤。自动双重纯水蒸馏器自动双重纯水蒸馏器灭菌室:高压蒸气灭菌装置:如立式、卧式和手提式灭菌器。 作用:培养基、器械、棉塞、无菌纸等灭菌消毒USING THE AUTOCLAVE TO STERILIZE MEDIA, GLASSWARE OR OTHER LAB UTENSILS 细菌过滤器二、无菌操作室 作用: 进行植物材料分离接种的重要场所,需长时间的无菌操作,对组织培养成功起关键作用。试验设施: 超净工作台 紫外灯 固定式和移动式载物台 消毒器、广口瓶、酒精灯、酒精棉、机械支架 手术剪、解剖刀、解剖针、镊子等
4、超净工作台 (a laminar flow hood) 工作原理: 利用鼓风机驱动空气 遁过高效过滤器除去 空气中的尘埃颗粒, 使空气得到净化。 净化空气徐徐通过工 作台面,使工作台内 构成无菌环境。 三、培养室 作用: 进行材料的培养的场所。 其大小、规模可根据工作性质设定。以充分利用空间和节能为原则。设备: 可调控光、温、湿度等设备。 还有固定式培养架、转床、摇床。 适用于器官(芽、茎、花药等)、愈伤组织、细胞和原生质体的固体培养和液体培养。培养细胞或组织的各种器皿四、细胞学实验室:作用:细胞学和组织学观察。需备有高倍显微镜、体视显微镜、倒置显微镜、各种相机、恒温箱、切片机、恒温水浴、滴瓶
5、、染色缸、载玻片、盖玻片等。五、温室:第二节 基本操作一、洗涤方法一、洗涤方法1 1、重铬酸钾洗液:、重铬酸钾洗液:饱和的重铬酸钾洗液:饱和的重铬酸钾洗液:4343克重铬酸钾溶于克重铬酸钾溶于10001000毫升蒸馏水中(饱和溶液)。毫升蒸馏水中(饱和溶液)。按按1 1:1 1体积比将浓硫酸缓慢地倒入饱和重铬酸钾水溶液中。体积比将浓硫酸缓慢地倒入饱和重铬酸钾水溶液中。 流程:流程: (12h12h) 水洗水洗 晾干晾干 重铬酸钾洗液重铬酸钾洗液 自来水冲净自来水冲净 、蒸馏水洗两次、蒸馏水洗两次 干燥干燥2 2、洗涤剂:洗衣粉、洗液、洗涤剂:洗衣粉、洗液3 3、超声波洗净器:小型玻璃器皿,顽固
6、性污渍。超声波除污。、超声波洗净器:小型玻璃器皿,顽固性污渍。超声波除污。(要加水)(要加水) 新的玻璃器皿:新的玻璃器皿:0.10.1HClHCl浸泡浸泡1212小时,洗衣粉、自来水洗、蒸馏水冲。小时,洗衣粉、自来水洗、蒸馏水冲。 污染的玻璃器皿:污染的玻璃器皿:要先高压灭菌后,然后再刷洗。要避免交叉污染。要先高压灭菌后,然后再刷洗。要避免交叉污染。二、灭菌方法:干热灭菌: 利用鼓风干燥箱(烘箱)进行烘烤灭菌的方法。箱内温度控制在150,120min。玻璃器皿.湿热灭菌: 利用高压蒸汽灭菌的方法。一般温度为121,压力0.1MPa,消毒1520min。培养基灭菌.熏蒸灭菌: 利用药物熏蒸以达
7、到灭菌的目的。用甲醛内加入高锰酸钾、百菌清、硫磺熏蒸。用3%来苏尔溶液或1%漂白粉水溶液,或0.2%过氧乙酸溶液喷洒、拖擦地板。培养室、接种室灭菌.过滤灭菌: 使溶液通过夹有微孔滤膜微孔滤膜的漏斗,滤膜孔径需选用0.30.45m。在无菌环境下,用真空泵抽滤,其滤液为无菌。液体培养(不耐高温活性物质)药剂灭菌: 用7075%酒精、0.10.2%升汞、10%的次氯酸钠、新洁尔灭、Clorox等药剂灭菌的方法。培养材料灭菌。烧灼灭菌: 用酒精灯烧灼达到灭菌的目的。接种器具灭菌。射线灭菌: 用紫外线照射的方法灭菌。照射时间一般为1530min。接种时应关闭紫外灯。室内灭菌。三、无菌操作:1. 接种室以
8、及工作台灭菌:紫外灯30分钟,用时一定要关闭它。2. 工作台消毒:70%乙醇,用小型喷壶消毒或棉球擦拭。3. 点燃酒精灯,开启灭菌器,对使用器械进行烧烤灭菌。器械冷却后方可使用。第三节 培养基的配置一、培养基成分一、培养基成分( culture medium:维持离体细胞生存和生长的溶液)维持离体细胞生存和生长的溶液) :1 1、无机盐、无机盐(inorganic elements)(inorganic elements)大量元素大量元素和和微量元素微量元素p大量元素大量元素N N:用量最多。常用的有硝态氮和铵态氮,:用量最多。常用的有硝态氮和铵态氮,KNOKNO3 3、NHNH4 4NONO
9、3 3植物组织植物组织 从培养基中吸收氮后形成蛋白质。从培养基中吸收氮后形成蛋白质。P P:在植物组织培养在的细胞增殖分化大量需要。主要:在植物组织培养在的细胞增殖分化大量需要。主要从从NaHNaH2 2POPO4 4、 KHKH2 2POPO4 4供应。磷参与核酸、能量代谢。供应。磷参与核酸、能量代谢。K K:直接影响培养物中酶的活性。主要由:直接影响培养物中酶的活性。主要由KClKCl、KNOKNO3 3或或KHKH2 2POPO4 4供应。供应。CaCa、S S、MgMg: CaClCaCl2 2、Ca(NOCa(NO3 3) )2 2作为作为CaCa来源,来源,MgSOMgSO4 4作
10、为作为S S和和MgMg的来源。的来源。p微量元素微量元素主要包括主要包括FeFe、MnMn、ZnZn、B B、MoMo、CuCu、ClCl、CoCo、I I等。等。植物对这些元素需要量甚微,稍多会发生毒害。植物对这些元素需要量甚微,稍多会发生毒害。FeFe是用量较多的一种微量元素,对组织中叶绿素的是用量较多的一种微量元素,对组织中叶绿素的合成和延伸生长起重要作用。合成和延伸生长起重要作用。铁常以铁常以FeSOFeSO4 4和乙二胺四乙酸钠和乙二胺四乙酸钠(Na(Na2 2-EDTA)-EDTA)的螯合物的螯合物存在于培养基中。存在于培养基中。2、 有机化合物(organic compound
11、s) 有机碳源:即糖类。作用:维持培养基的合适渗透压对初生细胞和原生质体的完整性有十分重要作用。另外,糖类也是合成有机物的碳源。最常用有:蔗糖、葡萄糖、果糖、多糖、可溶性淀粉和糊精。作为氮源,蔗糖一般浓度为2%3%。糖的浓度影响组织分化类型:在高浓度(3%4%)的蔗糖有利于韧皮组织分化;低糖浓度(1.5%2.5%)时,仅生长出木质部;适中浓度时形成具有木质部和韧皮部。维生素类作用:直接参与生物催化剂(酶)的形成、蛋白质、脂肪代谢等重要生作用:直接参与生物催化剂(酶)的形成、蛋白质、脂肪代谢等重要生命活动。命活动。VBVB1 1(Thiamine-HCl, Thiamine-HCl, 盐酸硫胺素
12、)盐酸硫胺素)参与碳水化合物等有机物转化,促进生参与碳水化合物等有机物转化,促进生长素诱导不定根的发育。用量长素诱导不定根的发育。用量10mg/L10mg/L。VBVB5 5 (Nicotinic Acid (Nicotinic Acid,烟酸,烟酸 ) ),可促进培养物生长。烟酸是尼克酰胺的,可促进培养物生长。烟酸是尼克酰胺的前体,尼克酰胺核苷酸是脱氢酶辅酶前体,尼克酰胺核苷酸是脱氢酶辅酶NADNAD+ +、NADPNADP+ +的成分。用量的成分。用量1mg/L1mg/L。VBVB6 6(Pyridoxine-HClPyridoxine-HCl,盐酸吡哆醇),盐酸吡哆醇)参与植物氮代谢参与
13、植物氮代谢, ,促进愈伤组织生长、促进愈伤组织生长、提高愈伤组织分化能力、促进培养物生长。用量提高愈伤组织分化能力、促进培养物生长。用量1mg/L1mg/L。叶酸(叶酸(VB9)促进培养物生长,参与嘌呤、嘧啶合成。促进培养物生长,参与嘌呤、嘧啶合成。VB12VB12(生物素(生物素VHVH)培养物也有促进作用。培养物也有促进作用。肌醇(肌醇(Myo-insotol , 环己六醇)环己六醇):具有帮助活性物质发挥作用的效果,可具有帮助活性物质发挥作用的效果,可提高提高VB1VB1的效应。同时对促进培养物的生长,胚状体及芽的形成有良好的效应。同时对促进培养物的生长,胚状体及芽的形成有良好作用。作用
14、。 用量:一般用量:一般5050100mg/L100mg/L。有机含氮化合物有机含氮化合物氨基酸:氨基酸:常用的为:甘氨酸及酰胺类物质。常用的为:甘氨酸及酰胺类物质。 如如谷氨酰胺谷氨酰胺(GlutamineGlutamine),天冬酰胺和),天冬酰胺和多种氨基酸多种氨基酸混合物混合物。水解乳蛋白水解乳蛋白(Lactalbumin hydrolysate, LH)、)、水解酪蛋白水解酪蛋白(Casein hydrolysate,CH)。)。3、植物生长调节物质生长素: 吲哚乙酸(IAA):在培养组织中有吲哚乙酸氧化酶,可使IAA解体,而且也可在光下分解,用量稍高。 吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(
15、NAA),人工合成化学物质,用量低(0.12mg/L)。 2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D),作用比IBA和NAA强。细胞分裂素: 激动素(Kinetin, KT) 6-苄基腺嘌呤(6-Benzyladenine, 6-BA) 玉米素(Zeatin, ZT) 2-异戊烯基腺嘌呤(2-Isopentenyl adenine, 2iP) 噻重氮苯基脲(Thidiaznron, TDZ)(噻苯隆)(噻苯隆) 赤霉素(赤霉素(GAGA3 3)、脱落酸()、脱落酸(ABAABA)和多效唑()和多效唑(PPPP333333)等生长)等生长调节物质也在组织培养中应用。调节物质也在组织培养中应用。 GA3GA
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