华中农业大学精品课程 细胞工程文本教案

细胞工程文本教案

教学目的与要求：

细胞工程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。要求学生通过本课程的学习掌握生物组织、器官及其细胞离体培养的原理与技术，为从事生物学领域的相关研究及其与细胞工程有关的生物技术产业奠定良好的理论和技术基础。

理论知识方面，重点掌握本学科的基本原理和基本技术即：细胞全能性学说在细胞工程中的指导作用；培养条件下的细胞分化和器官发生的调控；离体培养条件下的遗传与变异特点。掌握不同组织、器官的培养特点和控制方法。了解细胞工程的各类技术在现代生物学与生物技术领域的应用途径与发展潜力。

实践技能方面，重点掌握细胞工程的基本操作技术—无菌操作；掌握外植体选择、愈伤组织和胚状体诱导、器官发生调控等基本技术；了解细胞大批量培养方法，原生质体分离与体细胞杂交技术。

课程学时及其分配：

课程总学时60，其中课堂教授40学时，实验20学时。

课堂讲授内容及学时分配表

章节内 容学时

绪论2

第一章实验室设置及技术原理2

第二章细胞全能性与形态发生6

第三章 离体培养下的遗传与变异4

第四章植物组织和器官培养5

第五章植物细胞培养及次生代谢产物生产5

第六章 原生质体培养4

第七章 植物体细胞杂交4

第八章人工种子2

第九章植物种质资源离体超低温保存2

第十章动物细胞工程概述4

绪 论（2学时）

教学目的与要求

全面了解细胞工程与现代生物技术的关系；了解细胞工程的发展与相关学科的联系；了解细胞工程在现代世界经济中的潜力。

第一节 细胞工程在生物技术领域中的地位

一、生物技术概述

生物技术是以生物科学为基础，利用生物个体或生物器官、组织、细胞的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系（包括细胞系），以及与工程原理相结

合进行产品加工生产的综合性技术体系。

生物技术的内涵主要是：

运用现代生物学理论与科学技术改造细胞的遗传物质，培育出人们需要的生物新品种；

工业规模地利用现有生物体系，制备生物产品；

模拟生物体系，以生物化学工程代替化学工程，制备工业产品；

发展相应的科学理论与工程技术。

主要技术范畴包括：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程以及生化工程。

现代生物技术特征：多学科性；商业性；规模化。

二、细胞工程的概念及研究范畴

细胞工程（cell engineering）是应用细胞生物学和分子生物学方法，借助工程学的

试验方法或技术，在细胞水平上研究改造生物遗传特性和生物学特性，以获得特定的细胞、细胞产品或新生物体的有关理论和技术方法的学科。

广义的细胞工程包括所有的生物组织、器官及细胞离体操作和培养技术，狭义的细胞工程则是指细胞融合和细胞培养技术。

根据研究对象不同，细胞工程可分为动物细胞工程和植物细胞工程。

动物细胞工程包括：细胞培养技术（包括组织培养、器官培养）；细胞融合技术；胚胎工程技术 （核移植、胚胎分割等）；克隆技术（单细胞系克隆、器官克隆、个体克隆）。

植物细胞工程包括：植物组织、器官培养技术；细胞培养技术；原生质体融合与培养技术；亚细胞水平的操作技术等。

三、细胞工程与其它相关学科的关系

1．细胞工程学科的建立依赖于相关学科理论的发展

2．为生物学研究提供新的实验体系

3．细胞工程必须与其它生物技术相结合才能更好地发挥作用

四、细胞工程在现代生物技术中的地位及其实践意义

1．改善农业生产技术

2．保护自然资源，维护生态平衡

3．生物医药开发

第二节 动物物细胞工程的发展

一．融合现象的发现

19世纪30年代，Muller, Schwann, Virchow等相继在肺结核、天花、水痘、麻疹等病理组织中观察到多核细胞现象，但当时并没有引起人们的关注，认为这只是一种特殊现象。

1849年Lobing在骨髓中也发现了多核现象的存在，1855年～1858年，科学家们在

肺组织和各种正常组织及发尖和坏死部位都发现了多核细胞。至此，自然界中广泛存在着多核细胞的事实，才被生命科学工作者接受。

1859年，A. Barli在研究黏虫的生活史时发现，某些黏虫存在着由单个细胞核融合

形成多核的原生质团的情况。据此，他认为多核细胞是由单个细胞彼此融合而形成的。

二. 动物组织细胞培养技术的建立

1907年，美国胚胎学家R. Harrison将蛙的胚神经管区的一片组织移植到蛙的淋巴液凝块中，这片组织在体外不但存活了若干星期，而且还从细胞中长出了轴突(神经纤维)

细胞，解决了当时关于轴突起源的争论，并表明了利用体外存活的组织进行实验研究的可能性。他所采用的把培养物放在盖玻片上并置于凹玻片腔中培养的方法还一直沿用至

今。

Carrel (1911)发现了鸡胚浸出液对于某些细胞的生长具有很强的促进效应，还把无

菌技术引到了组织培养技术中。作为他的技术标志是，他在不含抗菌素的培养条件下使鸡胚心脏细胞维持生存了34年，先后继代3400次，证明动物细胞有可能在体外无限地

生长。

1914年，Thomson创立了另一条完全不同的体外组织培养途径－器官培养法，以后又被Strangeways和Fell所发展。

1940年，Earle建立了可以无限传代的一个C3H小鼠的结缔组织细胞系－L系。二是1951年，Gay建立了第一个人体细胞系－人体宫颈癌Hela细胞系

三. 细胞融合技术的建立和杂交瘤技术的诞生

1958年, Okada发现紫外灭活的仙台病毒可引起艾氏腹水瘤细胞彼此融合。由于仙台病毒能稳定地诱发细胞融合而引起了许多科学家的兴趣，60年代，Harris(1965)诱导不

同的动物体细胞融合获得成功并能存活下来。Lifflefield(1964)根据亲本细胞的酶缺陷型，利用HAT选择性培养基能使亲本细胞死亡而只留下异型融合细胞，并能不断地增殖，

从此形成了细胞融合到杂种细胞选择、培养的一整套技术。使这一技术在此后广泛地应用于遗传学、病毒学、免疫学、细胞学等多种学科的研究工作中。

1975年，免疫学家Kohler和Milstein利用仙台病毒诱导绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，选择到能分泌单一抗体的杂种细胞。该杂种细胞具有在小鼠体内和体外培养条件下大量繁殖的能力，并能长期地分泌单克隆抗体，从而建立了小鼠淋巴细胞杂交瘤技术。这一技术的诞生把细胞融合技术从实验阶段推向了应用研究阶段，促进了动物细胞工程的蓬勃发展。

四. 动物克隆技术的建立

1891，Heape等人首次报道了家兔胚胎移植成功的结果，他们把安哥拉家兔胚胎移

植给比利时兔，得到了4只安哥拉家兔。

本世纪30年代以后，先后在羊、猪、牛等动物的胚胎移植上获得成功。经过几十年的不断完善和充实，已成为一项比较成熟的繁殖生物学技术。

首例克隆动物成功的报道是在1962年，英国学者Grudon把非洲爪蟾小肠上皮细胞

的核注入同种或异种非洲爪蟾未受精卵(经紫外线照射杀死卵细胞核)中，约有1％的重

组卵发育成为成熟蛙。

这一成功开创了由体细胞培育动物个体的新型实验途径，其贡献在于：实验证明了

完全分化的肠细胞仍然具有未分化细胞的全部遗传信息，并能在一定的条件下发育成动物个体，从而证明了动物细胞仍然具有全能性；初步建立了体细胞核移植的实验体系，证明在体细胞核转至胚胎发育方向的早期，卵细胞质对体细胞核的发育功能起着关键性的调节作用，其作用因子可能是细胞质中的mRNA与有关的蛋白质。

1997年2月，英国科学家Wilmut等在世界权威杂志《Nature》上首例报道了世界第一只克隆羊的诞生。它的贡献在于：实验证明了哺乳动物高度分化的细胞同样含有全套遗传信息，亦能在一定条件下发育成动物个体，进一步证明了动物细胞的全能性。

**多利诞生的技术路线：

取6岁供体羊乳腺细胞 — 血清饥饿培养使细胞处于G0期

经GnRH处理取卵细胞 — 移去卵细胞的细胞核

将培养的乳腺细胞的核移植到去核的卵细胞中

重组细胞植入第一受体羊输卵管中培养至胚泡期(桑椹胚)

桑椹胚再移植入第二受体羊子宫内发育至分娩

第三节 植物细胞工程的发展

植物细胞工程是一门以植物组织和细胞的离体操作为基础的实验性学科。它是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统称为植物细胞工程。植物细胞工程是在植物组织培养的基础上发展起来的，因此，植物细胞工程亦是广义概念上的植物组织培养。

一．探索阶段

在这一阶段中，细胞学说的产生和细胞全能性学说的提出为组织培养技术的产生奠定了理论基础。在这些理论的指导下所开展的有关试验，对组织培养技术的建立进行了有益的探索。

细胞学说（cell theory）是Schleiden和Schwann分别于1838年和1839年提出的，其核心内容是，细胞是有机体，亦是生物体的基本结构单位，由它构成整个生物个体。同时，植物细胞又是在生理和发育上具有潜在全能性的功能单位。随后，Schwann在1839年更明确的指出：“如果具有与有机体内一样的条件时，每个细胞应该可以独立生活和发展”。这一论点已成为组织培养研究的思想基础。

细胞全能性学说是德国著名植物学家G. Haberlandt在细胞学说的基础上于1902年提出的。他认为，高等植物的组织、器官可以不断分割，直到单个细胞。如果每个细胞都有植物个体一样的性质和能力，那么，可以通过植物细胞培养使单个细胞发育成为一个新个体。

二．培养技术建立阶段

作为一门技术，它必须具有一定的程序性。也就是说，它应该具有一定的技术模式。在这一阶段，植物组织培养建立了两个与培养技术有关的重要模式，一是培养基模式，二是激素调控模式。

三．应用研究阶段

其一，组织培养领域的研究迅速在世界各国的有关实验室广泛展开。

其二，技术体系更加完善。这一阶段的技术体系包括：根据不同的培养目的外植体的取材和灭菌方法，不同外植体及其培养产物的培养程序，适合于不同植物种类和外植体类型的培养基等。

其三，形成了较为完整的理论体系。在植物组织培养研究的基础上，植物细胞工程现已形成了以细胞全能性为基本理论基础，以细胞脱分化和再分化调控为中心的理论体系。

其四，研究目的性更加明确，并已广泛应用到生物科学研究的各个领域，以细胞工程为基础的新型生物技术产业正在兴起。

四．植物细胞工程应用

在植物育种上的应用

将常规植物育种技术与植物组织培养技术相结合，可以获得常规技术难以或无法获得的种质材料，缩短育种周期，提高育种效率。

快速获得特殊倍性材料；克服远缘杂交不亲和；克服杂种胚早期夭折；导入外源基因；突变体筛选；种质资源保存

种苗脱病毒与快速繁殖

细胞培养生产有用次生产物

在细胞生物学和发育生物学研究中的应用

在植物遗传、生理生化以及植物病理等基础研究中的应用

思考题

1．细胞工程的概念、研究范畴、在生命科学中与其它学科的关系。

2．动物细胞工程发展的主要标志性阶段。

3．植物细胞工程技术的发展阶段与标志性成就。

4．植物细胞工程的作用与应用领域。

第一章 实验室设置及一般技术（2学时）

教学目的与要求：

了解细胞工程的通用技术，初步掌握细胞工程实验技术中的培养基配制、灭菌以及无菌操作的原理与操作方法。

第一节 实验室设置

细胞工程实验室它必须满足三个基本的需要，即：实验准备，包括培养基配制，洗

涤与灭菌等；无菌操作；控制培养。

一．实验室组成

1．基本实验室

准备室 准备室的功能就是进行一切与实验有关的准备工作。要求宽敞明亮，通风条件好。

接种室 接种室的功能是进行无菌操作。要求封闭性好，干燥清洁，能较长时间保持无菌。房间一般不宜过大，其规模根据实验需要而定。接种室除了出入口和通气口外，应行密闭。

培养室 培养室的功能是对离体材料进行控制培养。其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。

2．辅助实验室

细胞学实验室 其功能是对培养材料进行细胞学鉴定和研究。要求清洁、明亮、干燥，使各种光学仪器不受潮湿和灰尘污染。

摄影室及暗室 其功能是进行培养材料的摄影记录和胶片冲印。在有条件的情况下可建立此实验室。

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验

实验室，以便于对培养物的有效成分随时进行取样检查。

细胞工程实验室布局的其基本要求是：便于隔离、便于操作、便于灭菌、便于观察。二．基本设备配制

基本设备 冰箱、天平、酸度计、、纯水器、电炉、培养基分装器、搅拌器。

灭菌设备 蒸汽压力灭菌锅、干热消毒柜、过滤灭菌装置、喷雾消毒器、紫外灯。 无菌操作设备 净化工作台、接种箱。

光温控制设备 时间程序控制器、空调及温度感应器。

细胞培养设备 培养设备根据需要而定，包括培养架、培养箱、摇床、生物反应器等。

细胞学鉴定设备 光学研究显微镜、实体显微镜、倒置显微镜。

除上述基本设备外，如果有条件和需要还可配制摄影设备、生化分析设备等。三．培养器皿及实验用具

玻璃器皿

新型材料器皿

金属材质用具

第二节 基本技术

一．洗涤技术

1．洗涤液

铬酸洗涤液是用重铬酸钾(K2Cr2O7)与硫酸(H2SO4)配制而成，可根据需要配制成弱、中、强三种。

弱 用重铬酸钾50g加入蒸馏水1L，加热溶化，冷却后再缓慢加入浓硫酸90ml。

中 用重铬酸钾50g加入蒸馏水100ml，加热溶化，冷却后再缓慢加入浓硫酸

875ml。

强 与浓硫酸加热的同时缓慢加入磨碎的重铬酸钾，直到重铬酸钾达到饱和为止。一般浓硫酸1L加入重铬酸钾50g。

2．洗涤方法

玻璃器皿洗涤

塑料用品洗涤

金属用品洗涤

二．灭菌、消毒技术

理方法：物理灭菌 干热、湿热、射线处理

物理除菌 过滤、离心沉淀等

化学方法：消毒剂、抗菌素灭菌

1．培养基灭菌

2．玻璃器皿灭菌

3．金属用具灭菌

4．接种室灭菌

5．外植体灭菌

几种常用消毒剂的效果比较

第三节 培养条件

一．光照

1．光照强度

2．光质

3．光照时间

二．温度

三．湿度

组织培养中湿度的影响有两个方面，一是培养容器内的湿度条件，一是环境的湿

度条件。容器内的湿度几乎是100%的相对湿度，二是环境的相对湿度一般要求70～80%。

四．pH值

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。

五．渗透压

六．通气条件

第四节 离体培养的营养需求

总体来讲用于植物离体培养的培养基至少包括无机盐；有机化合物；生长调节剂

三大基本组成以及根据不同需要的其它附加成分。

一．无机盐类

必需元素在体内的生理作用主要包括四个方面：

一是组成各种化合物，参与机体的建造，成为结构物质；

二是构成一些特殊的生理活性物质，如植物激素、酶以及酶的活化剂，参与植物的代谢活动；

三是这些元素之间相互协调，以维持离子浓度平衡、胶体稳定、电荷平衡等生物电化学方面的作用；

四是在发育过程中，影响组织器官的建成。

二．有机化合物

糖类 既可作为C源，又可维持培养基的渗透压。植物组织培养中常使用蔗糖，在某些特殊培养类型中，亦使用麦芽糖、葡萄糖、果糖、纤维二糖、甘露糖等。

维生素 为了使培养物生长得更好，根据培养目的不同常在培养基中添加一种或多种维生素。常用的维生素包括VB1（盐酸硫胺素）、VB6（盐酸吡哆醇）、Vpp(烟酸)、VH (生物素)、VBc（叶酸）、VB5（泛酸钙）等。

肌醇 化学名称环己六醇。肌醇本身并没有促进生长的作用，但它在糖类的相互转化、维生素、激素的利用相应具有重要的促进作用，所以它能使培养物快速生长，对胚状体和芽的形成有良好的影响。

腺嘌呤腺嘌呤是合成各种细胞分裂素的前体之一，外源添加腺嘌呤有利于细胞

协调自身合成细胞分裂素，有利于细胞的分裂和分化，促进芽的形成和生长。

氨基酸氨基酸是蛋白质的组成成分。常用的氨基酸为甘氨酸及多种氨基酸的混合物如水解酪蛋白、水解乳蛋白等。

三．植物激素

生长素类 常用的生长素有IAA(吲哆乙酸)、NAA (奈乙酸)、2,4-D(二氯苯氧乙酸)

和IBA(吲哆丁酸)等。

细胞分裂素类 常用的细胞分裂素有KT (激动素)、BA(6-卞基腺嘌呤)、2-ip(异戊烯氨基嘌呤)玉米素等。近年来TDZ（苯基噻二唑基脲）亦作为一种新的细胞分裂素在许多离体培养研究中使用。

赤霉素类

此外，根据不同培养目的， ABA(脱落酸)、乙烯、B9、CCC(矮壮素)等生长抑制物质有时也被用于调节培养物的生长发育过程，如诱导某些变态器官的发生等。

四．其它

天然提取物 如椰乳、番茄汁、YE(酵母提取物)

琼脂

活性炭

思考题

1．植物细胞工程实验室的基本组成与要求。

2．培养基的组成成分有哪几类，在离体培养中的功能是什么？

3．植物离体培养的环境条件及对培养的影响。

第二章 细胞全能性与形态发生（6学时）

教学目的与要求：

掌握细胞离体培养的基本理论基础，从而深入理解培养条件下组织细胞脱分化和再

分化的调控原理，了解体细胞胚形成过程及其与合子胚的差异。

第一节 细胞全能性及其表达

一、细胞全能性概述

简单地讲，一个生活细胞所具有的产生完整生物个体的潜在能力称之为细胞的全

能性。

参照动物细胞研究分类类型，植物细胞也可分为三类：

第一类是茎尖、根尖及形成层细胞，这类细胞始终保持分裂能力，从一个周期进入另一个周期，为周期细胞。

第二类是筛管、导管、气孔保卫细胞等特化细胞，他们为永久失去分裂能力的细胞，为终端分化细胞。

第三类是表皮细胞及各种薄壁细胞，这类细胞在通常情况下不分裂，但在受到外

界刺激后可重新启动分裂，称为Go细胞

一个植物细胞向分生状态回复过程所能进行的程度，取决于它在自然部位上所处

的位置和生理状态。

二、培养条件下的细胞脱分化

培养条件下使一个已分化的细胞回复到原始无分化状态或分生细胞状态的过程就

是细胞脱分化（dedifferentiation）。

1．细胞脱分化过程中生理活动与细胞结构的变化

脱分化过程中细胞结构会发生急剧变化。这些变化总体上包括：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。

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。

根据脱分化过程的时空顺序，细胞的脱分化过程可分为三个阶段：

第一阶段为启动阶段，表现为细胞质增生，并开始向细胞中央伸出细胞质丝，液泡

蛋白体出现；

第二阶段为演变阶段，此时细胞核开始向中央移动，质体演变成原质体；

第三阶段为脱分化终结期，细胞回复到分生细胞状态，细胞分裂即将开始。

2．细胞脱分化的调控机理

细胞周期调控

激素的作用

PSK的调控作用

染色体变化

3．细胞分裂与愈伤组织形成

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。

三、细胞分化

所谓细胞分化（differentiation），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（许智宏，1998）。

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（如部位）不同而可以有相异的形态和机能，这是在空间上的分化。

单细胞生物仅有时间上的分化，如噬菌体的溶菌型和溶原型。多细胞生物的细胞不但有时间上的分化，而且由于在同一个体上的各个细胞所处的位置不同，因而发生机能上的分工，于是又有空间上的分化，如一个植物个体在其顶端、根、茎、叶等不同部位具有不同的细胞。

1．细胞分化与基因组变化

染色体重复复制

DNA的差异扩增

基因重排

2．极性与细胞分化

所谓极性是指植物的器官、组织、甚至单个细胞在不同的轴向上存在的某种形态结构以及生理生化上的梯度差异。极

性无论在低等植物或高等植物中均普遍存在。

极性一旦建立，在一般情况下不可逆转。

在很多情况下，细胞的不均等分裂是细胞极性建立的标志。

3．TE细胞分化及其调控

作为维管系统的主要成分，管状分子（tracheary elements，TEs）在维管系统的形

成中具有中心作用。在植物系统发育条件下，TEs由根和芽的原形成层或次生形成层细

胞分化形成。在离体培养条件下，TEs则由愈伤组织薄壁细胞分化形成，这也是愈伤组

织细胞分化器官的前提。

4．激素在细胞分化中的调控作用

激素在植物生长发育中具有重要的调控作用，也是离体培养条件下调控细胞脱分

化和再分化的主要因素，其中生长素和细胞分裂素是两类主要的调控培养条件下细胞

生长和分化的植物激素。此外，在有些试验中也显示，GA3、ABA、乙烯等也在细胞分化中起到一定的调节作用。

第二节 器官发生

植物的离体器官发生是指培养条件下的组织或细胞团（愈伤组织）分化形成不定

根（adventitious roots）、不定芽（adventitious shoots）等器官的过程。

一、离体培养中器官发生的方式

通过器官发生形成再生植株大体上有三种方式：

第一种方式是先芽后根

第二种方式为先根后芽

第三种方式是在愈伤组织的不同部位形成芽和根，再通过维管组织的联系形成完

整植株。

二、器官分化过程

离体培养条件下，经过愈伤组织再分化器官一般要经过三个生长阶段。

第一阶段是外植体经过诱导形成愈伤组织。

第二阶段是“生长中心”形成。当把愈伤组织转移到有利于有序生长的条件下以后，首先在若干部位成丛出现类似形成层的细胞群，通常称之为“生长中心”，也称为拟

分生组织，它们是愈伤组织中形成器官的部位。

第三阶段是器官原基及器官形成。

在有些情况下，外植体不经过典型的愈伤组织即可形成器官原基。这一途径有两种情况：

一是外植体中已存在器官原基，进一步培养即形成相应的组织器官进而再生植株，如茎尖、根尖分生组织培养；

另一种情况是外植体某些部位的细胞，在重新分裂后直接形成分生细胞团，然后

由分生细胞团形成器官原基。这种不经过愈伤组织直接发生器官的途径在以品种繁殖为目的的离体培养中具有重要的实践意义。

研究表明，在叶肉细胞再生植株过程中，最初分裂细胞的第一次分裂轴向是十分重要的。在不经过愈伤组织的器官分化中，这次平周分裂既是叶肉细胞的脱分化，同时也是该细胞转变发育方式极性的确定。现在，有人把最先启动分裂的这些细胞称之为感受态细胞。

三、起始材料对器官分化的影响

1．母体植株的遗传基础

表1.1 不同基因型器官分化能力的比较

植物种类

及外植体类型基因型

（品种/自交系）

愈伤组织

诱导率（％）

器官分化

率（％）

资料来源

大豆：上胚轴汾豆33

晋豆19

晋遗21

晋豆11

汾豆38

汾豆17

汾豆51

晋早12594

93

91

93

93

93

92

91

34

28

22

20

23

23

16

12

程林梅等，2001

甘薯：叶片济南红

宁－331

千系－682100

100

11

22

9

张宝红，1993

小麦：幼胚鄂麦12

鄂恩1号

89－11

绵阳26

鄂55072

荆3598

96

10

100

100

100

36

32

4

4

4

12

覃建兵和何光源，

2001

玉米：幼胚340

7922

Mol 17

4112

8902

846

477

吉853

吉921

444100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

78

86

62

53

57

38

47

11

32

0.4

杜娟等，2002

2．外植体的类型

外植体对诱导反应及其再生能力的影响体现在外植体的生理状态上。总体来讲，生理状态年轻，来源于生长活跃或生长潜力大的组织和器官的细胞更有利于培养，但具体到不同的植物类型则有较大差异。

外植体选取合理与否，不仅影响培养的难易，而且有时甚至影响分化的程度和器官类型。1974年Tran Thanh Van等取烟草正在开花的植株的薄层表皮进行培养，结果不同部位的表皮外植体所形成的芽的类型不同。

四、激素对器官分化的调控

激素在细胞生长与个体发育中具有重要的调控作用。离体培养下的器官分化，在大多数情况下是通过外源提供适宜的植物激素而实现的。在众多的植物激素中，生长素与细胞分裂素是两类主要的植物激素，在离体器官分化调控中占有主导地位。

离体培养中，外源激素在细胞内的吸收和代谢影响到激素的活性从而影响其培养效果。

表2.2 外源生长素在胡萝卜上胚轴培养细胞中的总量和游离生长素含量*

培养时间外源生长素浓度（ng/g FW）

生长素游离形式总浓度

1周2，4－D23,247.4±3,912.721,979.4±2,526.3 NAA99.3±9.71,776.7±50.1

[2H4]IAA30.3±3.57,557.0±279.0

4周2，4－D20,003.8±4,365.933,119.4±3,835.0 NAA64.8±17.51,637.0±509.8

[2H4]IAA 3.4±1.4763.5±420.0

* 引自Ribnicky等，1996。

五、光照对器官分化的影响

光照时间、强度以及光质对器官分化均有影响。

由于培养条件下光合作用能力较低，因此光照的作用更大程度上是调节细胞的分化状态，而不是合成光合产物。

光照对器官发生的调节可能与其对培养物内源激素平衡的调节有关。

六．器官分化的基因调控

同源框（homebox）基因：

Kn1（KNOTTED1）

STM（Shootmeristemless）

cdc2

ESR1

bZIP（PKSF1）

SRD1、SRD2和SRD3

第三节 体细胞胚胎发生

离体培养下没有经过受精过程，但经过了胚胎发育过程所形成的胚的类似物（不管培养的细胞是体细胞还是生殖细胞），统称为体细胞胚或胚状体。

这一定义有以下几方面的界定：

其一，体细胞胚是离体培养的产物，只限于在离体培养范围使用，以区别于无融合生殖胚；

其二，体细胞胚起源于非合子细胞，以区别于合子胚；

其三，体细胞经过了胚胎发育过程，以区别与离体培中器官发生形成个体的途径（崔凯荣和戴若兰，2000）。

一、体细胞胚的形成

1．体细胞胚从外植体上直接发生

在以叶片为外植体的培养中，体细胞胚的直接形成可分为两个阶段：

第一个阶段为诱导期。在此阶段中，叶片表皮细胞或亚表皮细胞感受培养刺激，进入分裂状态。

第二个阶段是胚胎发育期。在这一阶段，形成的瘤状物继续发育，经过球形胚、心形胚等发育过程，最后形成体细胞胚。

2．经过愈伤组织的体细胞胚发生

经过愈伤组织的胚胎发生需要三个培养阶段：

第一阶段是诱导外植体形成愈伤组织；

第二阶段是诱导愈伤组织胚性化；

第三阶段是体细胞胚形成。

在以幼胚、胚以及子叶为外植体时，通常可以直接诱导胚性愈伤组织产生，进而发生体细胞胚。因此，经过愈伤组织的体细胞胚胎发生，胚性愈伤组织的形成是培养的关键。

进而发生原胚，经过不同时期完成体细胞胚胎发育（图1.12）。

图1.12 蝴蝶兰茎段外植体经过愈伤组织的体细胞胚发生（引自Lin等，2000）

3．细胞悬浮培养的体细胞胚胎发生

在胡萝卜细胞悬浮培养中，体细胞胚胎形成的细胞学观察表明，其培养物中存在

两种类型的细胞：一是自由分散在培养基中的大而高度液泡化的细胞，这类细胞一般

不具备胚胎发生潜力；二是成簇成团的体积小而细胞质致密的细胞，这类细胞具有成

胚能力，因而，把这类细胞团又称为胚性细胞团。

胚性细胞团转移到适宜的胚胎发生培养基上以后，其外围的许多细胞开始第一次

不均等分裂，靠近细胞团方向的一个细胞较大，以后发育成类似胚柄的结构。另一个细胞则继续分裂形成类似原胚的结构，以后经过类似于体内的发育过程，经球形期、心形期等发育阶段形成完整的体细胞胚（李浚明，1991）。

通过悬浮细胞系再生体细胞胚，由于胚性细胞可以继代增殖，因此可以提高胚胎

的生产效率。

二、体细胞胚的结构与发育特点

与器官发生形成个体的途径相比：

体细胞胚发育再生植株有两个明显的特点。一是体细胞胚具有双极性（double polarity），二是体细胞胚形成后与母体的维管束系统连系较少，即出现所谓的生理隔

离（physiological isolation）现象。

由于大多数体细胞胚起源于单细胞，因此对于单个植株来讲，通过体细胞胚形成

的再生植株，其遗传特性相对稳定。

与合子胚相比：

合子胚在发育初期具有明显的胚柄，而体细胞胚一般没有真正的胚柄只有类似胚

柄的结构。特别是那些发育初期类似于动物胚胎发育途径的体细胞胚，这一点更为明显。

合子胚的子叶是相当规范的，可以作为分类的依据，而体细胞胚的子叶常不规范，有时具有两片以上的子叶。

与相同植物比较，体细胞胚的体积明显小于合子胚。

体细胞胚没有休眠而体细胞胚则直接形成植株。合子胚在胚胎发育完全进入子叶期以后，经过一系列的物质积累和脱水就进入休眠。

三、影响体细胞胚发生的因素

1．外源激素对体细胞胚胎发生的调控

2，4－D是应用最为广泛的生长素。

2，4－D的应用有着规律性的变化。首先是在较高浓度下诱导胚性细胞的形成，然后在降低2，4－D的浓度下产生早期胚胎，一般在球形胚形成后，除去生长素则有利

于体细胞胚的继续发育。

2．培养基及培养条件对体细胞胚形成的影响

体细胞胚的产生要求培养基中含有一定浓度的还原态氮。

球形胚形成后，如果降低培养基的无机盐浓度，可以显著促进体细胞胚的进一步

发育。

在一些试验中还发现，体细胞胚发育后期降低蔗糖浓度，也有利于胚的继续发育

和提高体细胞胚的成苗率。

3．不同基因型间体细胞胚形成能力的差异

体细胞胚的产生在不同类型的植物间具有明显差异。

在已成功获得体细胞胚的植物中，以自然条件下容易产生无融合生殖胚的植物为多，且培养条件相对较为简单，如咖啡属植物、芸香科植物等。

即使是同类植物的不同基因型，在体细胞胚诱导的难易、形成时间以及单个外植体产生体细胞胚的数量上也存在明显差异。马铃薯18个不同基因型品种的体细胞胚形成能力的比较研究显示，以接种外植体与体细胞胚能否形成的资料统计，有7个品种的体细胞胚发生率为100％，而频率最低则只有10％。

四、体细胞胚胎发生的生化与分子基础

1．体细胞胚形成过程中内源生长素的变化

体细胞胚胎发育研究表明，外源生长素对体细胞胚产生和发育的调控是通过调节内源激素的合成、代谢、极性运输和平衡而起作用的。

体细胞胚胎发生中，外源生长素的使用模式或者说规律，在大多数植物中是相似的，如诱导胚性细胞产生，或诱导愈伤组织转化为胚性愈伤组织，均需要高浓度的生长素。

当球形胚形成后，则需要降低生长素水平才能完成体细胞胚的继续发育。

研究显示，生长素的这一应用规律与胚胎发育过程中内源激素的变化是一致的。

2．体细胞胚发生过程中的特异蛋白质

有关体细胞胚形成中蛋白质含量和组分的变化，尽管不同研究在绝对含量上不尽相同，但总体趋势均表现出，体细胞胚形成过程中水溶性蛋白明显增加。

表2.4 水稻不同愈伤组织（干重）可溶性蛋白质含量（μgmg-1）*

可溶性蛋白质胚性愈伤组织非胚性愈伤组织继代10次的愈伤组织

水溶性蛋白质盐溶性蛋白质醇溶性蛋白质碱溶性蛋白质136.3

30.0

10.6

13.2

94.5

17.6

14.4

14.4

115.3

24.5

10.9

13.6

*引自李中奎等，1993。

阿拉伯半乳糖蛋白（AGPs）

某些病程相关蛋白可能也与体细胞胚的形成有关。

3．体细胞胚形成的基因表达调控

通过基因表达的差异显示和胚胎发育突变体等技术，已分离出几十个与体细胞胚发育相关的基因。除了一些典型的激素调控基因外，还有其它类型的基因。

表2.5 胡萝卜体细胞胚形成相关的部分基因

基 因表达产物表 达 时 期资 料来 源

DC8LEA（Grp3）心形胚Borrkird等，1986；Franz等，

1989；Halzopoulos等，1990 DC59Oleosin心形胚Choi等，1987；Hatzopoulos等，

1990

DC3LEA（Grp3）原胚、球形胚、心

形胚

Wilde等，1988

EMB-1LEA（Grp1）球形胚、心形胚Ulrich等，1990；Wurtele等，

1993

ECP31LEA（Grp4）原胚

ECP40LEA（Grp2）原胚

Kiyosue等，1992，1993

妇产科护理学精品课程5套模拟无答案

妇产科护理学试卷 综合练习1 1.正常子宫内膜发生周期性变化，分泌期发生在月经的第（）天 A．1-4 B．11-14 C．15-24 D.25-28 2.保持正常子宫前倾位置的主要韧带是（） A．阔韧带B．圆韧带C．主韧带D．宫底韧带 3.脐带中有几条静脉（） A．4条B．3条C．2条D．1条 4.正常足月妊娠时，羊水的量约为（） A．500ml B.1000ml C.2000ml D.2500ml 5.枕左前位时，胎儿的枕骨在母体骨盆的（） A．左前方B．右前方C．左侧D．左后方 6.下列关于胎先露的指示点，描述错误的是（） A．枕先露----枕骨B．面先露----颏骨C．臀先露----臀部D．肩先露----肩胛骨 7.末次月经1999年5月28日,其预产期是() A．2000年2月28日B.2000年3月5日C.2000年3月6日D.2000年3月7日 8.出口的横径正常值应为() ?18-20cm B.12cm C.10cm D.8.5-9.5cm 9.胎头的最大横径为() ?枕下前囟径B.枕颏径C.枕额径D.双顶径 10.枕右前位胎头进入骨盆入口时,以下列哪条径线衔接() ?枕颏径B.枕额径C.枕下前囟径D.双顶径 ?有关于产褥期妇女的临床表现正确的是() ?产后第1日,宫底稍下降B.产后初期产妇脉搏增快 C.产后宫缩痛多见于初产妇 D.子宫复旧因授乳而加速 ?一产妇,G 1 P 1孕40周,因羊水三度粪染,产钳分娩,新生儿出生1分钟时心率110次/分,呼吸20次/分,不规则四肢屈肌张力略小，吸痰有喉反射，肤色青紫，正确的Apgar的评分应是（） ?4分B.5分C.6分D.7分 13.新生儿出生后体重下降，能恢复到出生时体重的时间是（） A．2-3天B．4-6天C．7-10天D．11-14天 14．妊娠图中最主要的曲线为（） A．体重B．血压C．腹围D．宫底高度 15．正常胎动为每小时（） A．每小时1-2次B．每小时3-5次C．每小时6-10次D．每12小时3-5次 16．关于难免流产，叙述正确的是（） A．阴道流血量较多，伴阵发性腹痛B．由先兆流产发展而来，经休息和治疗后流产可以避免 C．宫颈口关闭D．子宫接近正常大小 17．妊高征患者发生抽搐时，首要的护理措施是（） A．使病人取头低侧卧位，保持呼吸道通畅B．加床挡，防止受伤C．观察病情，详细记录 D．用舌钳固定舌头，防止舌咬伤及舌后坠，保持呼吸道通畅 18．诊断前置胎盘较安全可靠的方法是（） A．阴道检查B．肛门检查C．放射线检查D．B型超声检查 19．孕妇血容量达高峰值是在（）

计算机应用基础精品课程电子优秀教案_New

计算机应用基础精品课程电子优秀教案

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《计算机应用基础》精品课程电子教案 第一章计算机基础知识 第二章中文Windows XP 第三章文字处理软件word 2003 第四章中文Excel 2003 第五章PowerPoint 2003

第1章计算机基础知识（总计6学时，包括实训内容） 课题第一课时 第一章计算机基础知识1.1计算机概述1.2计算机 系统组成 课时2学时 教学内容1.1计算机概述1、计算机的发展2、计算机的分类3、计算机的特点4、计算机的用途 1.2计算机系统组成1、计算机五大硬件组成部分的作用2、计算机工作过程3、计算机软件系统4、微机硬件系统5、计算机技术指标 教学目标了解计算机的基本常识、理解计算机的软件系统和硬件系统的基本组成方式 教学重点微机硬件系统组成 教学难点计算机软件系统组成、计算机技术指标 教学活动及主要语言学生活动一、创设意境，导入新课（3分钟）（设疑法、提问法） 导入： 同学们，让我们共同来说一下计算机在日常生活中的应用以及你所掌握的计算机的一些操作。 以上可见计算机在日常生活中的用途是非常大的，但是我们对它的使用又掌握了多少呢？从今天开始，由大家和我共同来学习计算机的基本知识。 二、新课教学（总计80分钟）（讲解法、提问法、示范法） 1.1计算机概述（20分钟） 1、计算机的发展（5分钟） （1）世界上第一台计算机掌握三要素 （2）计算机发展的几个阶段（重点掌握所采用的元器件） 2、计算机的分类（5分钟） 多种分类方法： 按照计算机的运算速度、字长、存储容量、软件配置等多方面的综合性能指标，可以将计算机分为微型计算机、小型计算机、大型计算机和巨型计算机。 3、计算机的特点（5分钟）学生回顾自己在日常生活中计算机的作用情况，并随着教师的讲解，引导出本节课要学习的内容。

光学精品课程电子教案

《光学》精品课程电子教案 目录 绪论 第一章光的干涉 第二章光的衍射 第三章几何光学的基本原理 第四章光学仪器的基本原理 第五章光的偏振 第七章光的量子性 绪论返回目录

§0-1 光学的研究内容和方法 一、光学的重要性 光学是一门有悠久历史的学科，它包含着人类自古以来对光的研究的丰硕果实。光学在科学研究、工农业生产和军事上有着极为广泛的应用。 1、光的干涉：测光波波长)d r x (0 λ= ?、测极薄物体的厚度)m (μ、检查光学表面、瓦斯探测器。 2、x 射线：研究物质结构（利用光谱——光谱是研究原子的眼睛）、透视人体。 3、光学纤维：光学纤维用于通讯，容量大，保密性好；胃镜也是应用光学纤维。生产光学纤维可以说是点石成金。 4、红外技术：红外线波长大，衍射能力强，应用于各种探测系统、导弹制导，资源考察以及遥感遥控技术中。 5、激光器：材料加工、远距离测量、全息检测、医疗、育种、引发核聚变都应用激光。海湾战争中，应用激光制导、夜视仪。 6、相干光学计算机：与电子数字计算机联合，为计算机科学开拓一个新的技术领域。现正研究光集成计算机，计算速度可以提高上千倍，并代替人脑的部分功能。* 二、光学的研究内容 1、光的发射、传播和接收等规律 2、光和其他物质的相互作用。包括光的吸收、散射和色散。光的机械作用和光的热、电、化学和生理作用（效应）等。 3、光的本性问题 * 加拿大多伦多大学的科学家寻找到能“捕获”光的三维硅结构物，它能象半导体芯片控制电子一样控制光子运动。该发现为研制开发采用光来处理和存储信息的计算机芯片迈出了重要一步。光计算机的优点是芯片更小，运算速度更快。《新华文摘》2001.4

植物细胞工程综合大实验

植物细胞工程综合大实验（一） ——培养基配制和无菌操作 一、实验目的与要求 熟练掌握器皿的洗涤 MS培养基的配制分装 培养基和物品的高压灭菌 实验室的消毒灭菌 植物材料的取材及流水冲洗 无菌操作 材料的培养观察 二、实验原理 植物细胞的全能性。 三、仪器设备与器具 电子天平、移液枪、冰箱、高压锅、超净工作台、 三角瓶、烧杯、容量瓶、培养皿、搪瓷缸、镊子、 解剖刀、酒精灯、试剂瓶、玻璃棒、线绳、pH试纸、封口膜、试管刷、洗涤剂、打火机等。 四、实验材料 彩云阁茎段（用于诱导愈伤组织） 茎节（用于诱导芽） 五、实验方法与步骤 （一）器皿的洗涤

一般器皿 有培养物但未污染的器皿 有培养物且污染的器皿 （二）MS培养基的配制分装 1、MS培养基母液的配制 母液A-F，每组配制A-E 100ml、F 50ml 0.1%升汞的配制 75%酒精的配制 6-BA NAA 2、MS培养基的配制 按每人配制100ml，分5小瓶。 过程如下；每组按1L配制，先取容器内加70%的蒸馏水； 加入蔗糖30g/L；量取母液A-F；加入PGR（自己设计）；用容量瓶定容；用0.1-1N NAOH或HCl调整pH5.6-5.8；每人分100ml；加琼脂粉8g/L；分装到5个小三角瓶中、封口。 （三）培养基和物品的高压灭菌 培养基、无菌水（每组至少5瓶）、空瓶（每组至少2个）、烧杯（每组至少1个）、培养皿（每组至少一套）、接种工具（2套），包好或者分好以备高压灭菌。 高压锅的使用。 （四）实验室的消毒灭菌

75%的酒精擦拭超净工作台内表面，新洁尔灭水进行超净工作台外表面、培养架表面、墙壁及其他房间表面的擦拭。 （五）植物材料的取材及流水冲洗 选取适宜的彩云阁茎节及茎段，切割成适宜大小后放在流水下冲洗。 （六）无菌操作 演示。 （七）材料的培养观察 接种完的材料放在培养室的培养架上进行培养。培养初期每天观察一次，持续1周。之后每2-3天观察一次。 统计指标： 污染率（%）= （污染的外植体个数／接种外植体的总数）×100%。 愈伤组织诱导率（%）= （长愈伤外植体个数／接种外植体总数）×100%。 芽诱导率（%）= （长芽外植体个数／接种外植体的总数）×100%。（八）结果与分析

植物细胞工程

HUAZHONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 烟草叶片愈伤组织诱导与植株再生的研究Research on Callus Induction and Plant Regeneration of Tobacco Leaves 姓名: 黄金波 CANDIDATE：Huang-Jin Bo 学号: 2012304200510 STUDENT ID：2012304200510 课程: 植物细胞工程实验CURRICULUM：Plant Cell Engineering Experiment 班级: MAJOR: 生技1201班Biotechnology 1201 指导老师：SUPERVISOR：柳俊齐迎春陈浩 Liu-Jun Qi-Ying Chun Chen-Hao 中国武汉 WUHAN， CHINA

二○一四年十二月DEC, 2014

烟草叶片愈伤组织诱导与植株再生的研究 黄金波 华中农业大学生命科学技术学院生技1201班 [摘要] [目的]以烟草叶片为材料，通过这次实验，基本掌握植物愈伤组织诱导与植株再 生的原理和方法，熟练掌握相关实验操作技术；另外，通过本次实验，完成烟草植株再生，并对比光照和黑暗等不同方法，对诱导愈伤组织状态和诱导率的影响，进行结果分析。 [方法]在无菌条件下，把烟草叶片剪成1cm2大小的小方块，先通过含0.25mg/L NAA和0.25mg/L BA的MS诱导培养基在光照和黑暗条件下诱导培养；三周后，转接到含0.25mg/L NAA和1.0mg/L BA的MS分化培养基中光照培养；两个月后，观察结果，统计分析。 [结果]诱导培养后，在光照条件下和在黑暗条件下培养的均有67.7%的被污染了；用剩下的33.3%全部接种到分化培养基上培养。结果表明分化率在光照条件下和在黑暗条件下无差别；每个愈伤组织分化芽数在光照条件下明显多于在黑暗条件下诱导；分化芽状态在黑暗和光照条件有一定的区别，分化植株苗在光照和黑暗条件下诱导没有明显区别。 [结论]光照条件和在黑暗条件下诱导可以影响愈伤分化芽数和分化芽状态。 [关键词] 烟草叶片；愈伤组织；细胞工程；分化；诱导；植株再生 Research on Callus Induction and Plant Regeneration of Tobacco Leaves Huang-Jin Bo Huazhong Agriculture University , College of Life Science and Technology , Biotechnology 1201 [Abstract] [Objective]Using tobacco leaves as materials, through the experiment, we should handle the basic principle and method of plant callus induction and plant regeneration，master related experiments’technology; In addition, through this experiment, to complete the tobacco plant regeneration, and compared different methods of callus induction, such as light and dark state, and the effects to the state and induction rate, then analyzing the results. [Method]The tobacco leaf was cut into 1 cm2 size small squares under aseptic conditions. Firstly induced in the MS induction medium with 0.25 mg/L NAA and 0.25 mg/L BA, under the condition of light and dark, respectively; Three weeks later, transferred to MS differentiation medium with 0.25 mg/L NAA and 1.0 mg/L BA culturing under light; Two months later , observing the results, and analyzing the statistics. [Results]After the induction culturing, 67.7% materials were polluted both under the condition of light and dark; rest 33.3% materials were inoculated to the differentiation medium, continuing to cultivate. As a result, it was successfully. The results show that there are no obvious differences between with the light condition and dark condition. Each number of callus bud differentiation under the condition of the light induced significantly more than in the

2.1.1植物细胞工程的基本技术导学案

2.1.1植物细胞工程的基本技术 【学习目标】1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2、尝试进行植物组织培养。 【学习重点】1、植物组织培养的原理和过程 2、植物体细胞杂交的原则 【学习难点】植物组织培养的实验 课 前 案 读课本，独立完成下列问题 （要求：能准确写出关键词与句，以课本为准） 一、细胞工程 1．概念：应用 和 的原理和方法，通过 或 上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的 或获得 的一门综合科学技术。 2．分类：根据操作对象不同，可分为 、 。 二、植物细胞的全能性 1、植物细胞的基本结构包括 、 、 、 。 2、植物细胞主要的增殖方式是 ，细胞分化是指 ，_____________________________________________________________________________原因是 。 3、全能性是指 ，表现为全能性的原因是 。 4．在理论上，生物的任何一个细胞都具有 ，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现 ，而是分化成各种 。 5．特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有 地表达出各种 ，分化形成 不同的细胞，从而构成生物体的不同 。 三、植物组织培养技术 1．原理：植物细胞具有 ，具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成 的潜能。 2．过程: 离体植物的 ??→ ?脱分化 _ 组织??→ ?再分化幼根和芽或 胚状体 ??→ ?发育 完整植株。 3．细胞脱分化：已 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。 4．植物组织培养：在 和 的条件下，将 的植物器官、组织、细 胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生 、丛芽，最终形 成完整植株。 四、胡萝卜的组织培养实验 1、实验原理 生物体细胞一般都是由受精卵经过有丝分裂形成的，因而都含有该生物的全套的遗传信息，都 具有发育成完整个体的潜能。因此，植物体的根、茎、叶细胞都具有 ，在一定的营养和激素条件下，可以脱分化形成 。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽，进而发育成 。 2、实验步骤 ①．将 用自来水充分洗净，削去外皮，并切成段。用酒精棉球擦手 。 ②．在超净工作台(或接种箱)上将胡萝卜段用酒精溶液消毒30s 后，立即用 清洗2～3次，再用 处理30min 后，立即用无菌水清洗2～3次。 ③．用 的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分。然后，在 瓷砖上，用无菌的解剖刀将胡萝卜段切成1 cm 厚的横切片，再选取有 的部位，切取1 cm 。左右的小块。 ④．将 接种到培养基上，用锡箔纸封盖瓶口，并用橡皮筋扎紧。然后，在培养瓶上贴上标签，写明材料名称、接种日期和小组号。 ⑤．将接种后的胡萝卜组织块，放在 恒温避光条件下培养。4d 后，检查培养材料的污染情况；14d 后，观察愈伤组织的生长状况。然后，在恒温箱中继续避光培养。在培养过程中，注意定期观察和记录愈伤组织的生长情况。 ⑥．培养一段时间后，将生长良好的 转接到分化培养基上，培养一段时间后，胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出 。然后将试管苗移栽到大田，培养成 。 五、植物体细胞杂交技术 1．概念：不同种植物的 ，在一定条件下融合成 ，并把杂种细胞培育成新的 的技术。 2．过程 离体的细胞果胶酶纤维素酶???→ ?不同细胞原生质体--------→原生质体融合 →杂种细胞→杂种植株。 【预习自测】 1、下列细胞的全能性最高的是 ( ) A 、植物的卵细胞 B 、植物的花粉 C 、被子植物的受精卵 D 、被子植物的叶肉细胞 2．下列属于组织培养的是 ( ) 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 3．组织培养的理论根据是 ( ) A ．培养基中营养物质全面 B ．细胞的全能性 C ．细胞的分裂 D ．细胞的分化 4．愈伤组织细胞在一种包含所有必需物质的培养基中培养了几个小时，其中一种化合物具有放射性(氚标记)。当这些细胞被固定后镜检．利用放射自显影技术发现放射性物质集中于细胞核、线粒体和叶绿体。可以肯定标记的化合物是 （ ） A 一种氨基酸 B ．尿嘧啶核苷酸 C ．胸腺嘧啶脱氧核苷酸 D ．葡萄糖

光纤传感器-精品课程——传感器与检测技术

第9章 光纤传感器 光纤传感器是20世纪70年代中期迅速发展起来的一种新型传感器，它是光纤和光通信技术迅速发展的产物。它以光学测量为基础，把被测量的变量状态转换为可测的光信号；但与常规传感器把被测量的变量状态转变为可测的电信号不同。光纤传感器作为一个新的技术领域，将不断改变传感器的面貌，并在各个领域获得广泛应用。 光纤传感器与常规的传感器相比，具有如下的优点： ①抗电磁干扰能力强。由于光纤传感器利用光传输信息，而光纤是电绝缘、耐腐蚀的，因此它不易受周围电磁场的干扰；而且电磁干扰噪声的频率与光波频率相比较低，对光波无干扰；此外，光波易于屏蔽，所以外界的干扰也很难进入光纤中。 ②灵敏度高。很多光纤传感器都优于同类常规传感器，有的甚至高出几个数量级。 ③电绝缘性能好。光导纤维一般是用石英玻璃制作的，具有80kV/20cm耐高压特性。 ④重量轻，体积小，光纤直径仅有几十微米至几百微米。即使加上各种防护材料制成的光缆，也比普通电缆细而轻。所以，光纤柔软、可绕性好，可深入机器内部或人体弯曲的内脏进行检测，也能使光能沿需要的途径传输。 ⑤适于遥控。可利用现有的光能技术组成遥测网。 ⑥耐腐蚀，耐高温。 因此，光纤传感器可广泛应用于位移、速度、加速度、压力、温度、液位、流量、水声、电声、磁场、放射性射线等物理量的测量。 光纤传感器种类繁多，应用范围极广，发展极为迅速。到目前为止，已相继研制出六七十种不同类型的光纤传感器。本章选择其中典型的几种加以简要的介绍。 9.1 光纤传感器的原理结构及种类 9.1.1 光纤传感器的原理 光纤传感器的构成示意图如图9.1所示。它由光发送器、敏感元件、光接收器、信号处理系统及光导纤维等主要部分所组成。由光发送器发出的光，经光纤引导到调制区，被测参数通过敏感元件的作用，使光学性质（如光强、波长、频率、相位、偏振态等）发生变化，成为被调制光，再经光纤送到光接收器，经过信号处理系统处理而获得测量结果。在检测过程中，用光作为敏感信息的载体，用光导纤维作为传输光信息的媒质。 由图9.1可知，光纤传感系统的基本原理是：光纤中光波参数（如光强、频率、波长、相位以及偏振态等）随外界被测参数的变化而变化，所以，可通过检测光纤中光波参数的变化以达到检测外界被测物理量的目的。

光学教案-石河子大学课程设计评比

石河子大学 课程教学设计 课程名称:光学 授课班级:物理学2013（1）班 任课教师:王锐 职称:副教授 理 学院 物理 系（部） 理论物理 教研室

《光学》课程教学设计汇编总目录 Part I :教学大纲 (2) Part II：教学设计 (6) 《光学》课程教学大纲中，本课程的教学内容共8章，此次教学设计的10个节段分别选自作为主要章节的第1、2、3、4、5这五章。 1. 光程和光程差 (6) 选自第一章：光的干涉/第三节：光程和光程差 2. 迈克尔逊干涉仪 (8) 选自第一章：光的干涉/第六节：迈克尔逊干涉仪 3. 惠更斯-菲涅耳原理 (10) 选自第二章：光的衍射/第一节：惠更斯-菲涅耳原理 4. 菲涅耳圆孔衍射 (12) 选自第二章：光的衍射/第二节：菲涅耳衍射 5. 单缝衍射图样的光强分布 (14) 选自第二章：光的衍射/第三节：夫琅禾费单缝衍射 6. 几何光学的基本概念与费马原理 (16) 选自第三章：几何光学的基本原理/第一节：几何光学的基本概念与费马原理 7. 近轴光在单球面上的成像 (18) 选自第三章：几何光学的基本原理/第三节：球面反射和折射 8. 近轴条件下的薄透镜成像公式 (20) 选自第三章：几何光学的基本原理/第四节：薄透镜 9. 人的眼睛 (22) 选自第四章：光学仪器的基本原理/第一节：人的眼睛 10.双折射现象 (24) 选自第五章：光的偏振/第三节：光通过单轴晶体时的双折射现象

《光学》课程教学大纲 课程英文名称：Optics 课程编码：Z119252 总学分：3.5 总学时：56 理论学时：56 实验学时：0 课程性质：学科基础必修课开课单位：理学院 大纲制定者：王锐大纲审定者：孙茂珠审定日期：2014.10 课程简介： 光学是研究光的传播规律和光与物质的相互作用的科学，因此本课程是一门实践性比较强的学科基础必修课，主要讲授几何光学和物理光学方面的基本理论、基本方法和典型光学系统实例及其应用，是光学系统设计和光学测量技术的基础。 一、课程的地位与作用 本课程是应用物理学与物理学（师范类）专业的学科基础必修课程。通过本课程的学习，学生应能对光学的基本概念、基本原理和典型系统有较为深刻的认识，为学习光学设计、光信息理论和从事光学方面等研究打下坚实的基础。 光学是普通物理学的一个重要组成部分，是研究光的本性、光的传播和光与物质的相互作用的基础科学，它和原子物理、电动力学、量子力学等后继课有密切的关系。激光的出现和发展，使光学的研究进入到一个崭新的阶段。它与现代科学技术有密切联系。光学的发展过程也是人们认识客观世界的一个重要组成部分，它有助于培养学生的辩证唯物主义世界观。 二、课程的教学目标与基本要求 1. 教学目标 通过本课程的教学，应使学生具备以下能力：（1）掌握几何光学的基础理论和典型的光学成像系统，掌握几何光学中的数学处理方法，能用几何光学的内容分析实际应用中的成像问题。（2）系统掌握物理光学的干涉、衍射和偏振理论，掌握物理光学的研究方法。（3）掌握光的干涉、衍射、偏振技术在光学测量中的应用。（4）了解现代光学的基本概念和基础理论。 2. 基本要求 通过光学课程理论教学，要求学生掌握光学中的基本概念、基本原理、方法，并具有分析问题、解决问题的能力，熟悉光学的研究方法，了解光学的前沿及在相关学科领域的应用，提高学生的创新精神和科学研究能力，促进学生的全面发展。 教师授课教学手段主要采用多媒体技术；教学方法采用讲授法、演示法、讨论法、练习法等多种方法相结合。本课程以课堂讲授为主，课堂采用多媒体教学(ppt、flash、视频等)、启发式教学，加强演示实验。课下师生讨论（答疑、辅导、演示实验等）。安排部分内容让学生自学，对自学内容，应布置讨论及思考

植物细胞工程实验 (1)

植物细胞工程 实验一 培养基母液的制备 一、实验目的与意义 学习和掌握培养基母液的配制方法。 在配制培养基前，为了使用方便和用量准确，常常将大量元素、微量元素、铁盐、有机物质、激素类分别配制成比培养基配方需要量大若干倍的母液。当配制培养基时，只需要按预先计算好的量吸取母液即可。 二、实验器材 电子天平（称量为0.0001g ）、电子天平（称量为0.01g ）、烧杯（500ml 、100ml 、50ml ）、容量瓶（1000ml 、100 ml 、50 ml 、25 ml ）、细口瓶（1000 ml 、100 ml 、50 ml 、25 ml ）、药勺、玻璃棒、电炉。 三、实验药品 NH 4NO 3、KNO 3、CaCl 2·2H 2O 、MgSO 4·7H 2O 、KH 2PO 4、KI 、 H 3BO 3、 MnSO 4·4H 2O 、 ZnSO 4·7H 2O 、 Na 2MoO 4·2H 2O 、CuSO 4·5H 2O 、CoCl 2·6H 2O 、FeSO 4·7H 2O 、Na 2-EDTA·2H 2O 、肌醇 、烟酸、盐酸吡哆醇(维生素B 6)、盐酸硫胺素(维生素B 1)、甘氨酸。 四、实验步骤 每种母液均配制500ml ，各成分的质量如下： 1、大量元素母液的配制 表1 MS 培养基大量元素母液制备 序号 药品名称 培养基浓度（mg/L ） 扩大20称量(mg) 备注 1 NH 4NO 3 1650 16500 蒸馏水定容至500ml 2 KNO 3 1900 19000 3 CaCl 2·2H 2O 440 4400 4 MgSO 4·7H 2O 370 3700 5 KH 2PO 4 170 1700 各成分按照表1培养基浓度含量扩大20倍，用称量为0.01g 的电子天平称取，用蒸馏水分别溶解，按顺序逐步混合。后用蒸馏水定容到500ml 的容量瓶中，即为20倍的大量元素母液。到入细口瓶，贴好标签保存于冰箱中。配制培养基时，每配1L 培养基取此液50ml 。 注意： ①配制大量元素母液时，某些无机成分如Ca 2+、SO 42一 、Mg 2十 和H 2PO 4一 等在一起可能 发生化学反应，产生沉淀物。为避免此现象发生，母液配制时要用纯度高的双蒸水溶解，药品采用等级较高的分析纯，各种化学药品必须先以少量双蒸水使其充分溶解后才能混合，混合时应注意先后顺序。特别应将Ca 2+、SO 42一 、Mg 2十 和H 2PO 4一 等离子错开混合，速度宜慢， 边搅拌边混合。

光学教案

6.1 光的吸收和散射 教案

主讲：朱辉单位：物电学院 2010-12-08

掌握光在传播中与物质的相互作用之一——能量变化（吸收和散射）。 掌握朗伯定律。 掌握吸收光谱及其应用。 能够利用瑞利散射理论解释朝阳、蓝天现象。 能够利用米氏散射理论解释白云和雾的现象。 了解散射光的偏振性。 培养学生利用光的吸收和散射原理解释自然现象的能力。 提高学生对环境保护的认识。 【教学内容】 朗伯定律。 一般吸收和选择吸收。 吸收光谱及其应用。 光的散射定义。瑞利散射和米氏散射。 蓝天、朝阳和白云现象。 【教学重点】 朗伯定律、吸收光谱。 用散射理论解释自然界中的光学现象。 【教学难点】 吸收光谱。电偶极辐射理论。 散射和漫射、反射和衍射的区别。 散射光的偏振性。

45分钟 【预习要求】 观察自然界中的吸收和散射现象。 【教学方法】 实验演示法、讲授法、谈话法等。 【实验演示】 通过实验演示光的吸收和散射现象 通过PPT显示光的吸收和吸收光谱的动画或图片。 【教学手段】 采用多媒体教学。 【参考书目和参考文献】 1. 赵凯华.新概念物理教程光学.北京:高等教育出版社,2004.11. 2. 钟锡华.现代光学基础.北京：北京大学出版社，200 3.8. 3. 赵凯华,钟锡华.光学.北京:北京大学出版社,198 4. 4. 母国光,战元龄.光学.北京:人民教育出版社,1979. 5. 郭光灿等.光学.北京:高等教育出版社,1997. 6. 张志军, 熊维巧. 原子吸收分光光度法测定微量铬[J]. 化学工程师 , 2000,(03) 7. 孙立民, 郭丽娟. 氢化物原子吸收分光光度法测定水中的汞[J]. 吉林水利 , 2002,(06) 8. 伯广宇等. 探测大气温度和气溶胶的瑞利-拉曼-米氏散射激光雷达[J].光学学报,2010（01）. 【作业】 Page291 6.2

光学·光谱·教案

光学·光谱 一、教学目标 1．要掌握的知识方面． (1)学习光谱和光谱分析的目的． (2)各种光谱形成的原因及特征，能正确地区分不同种类的光谱． 2．培养实验操作和观察能力方面． (1)了解分光镜的构造和原理． (2)能够使用分光镜观察光谱． (3)通过观察光谱，能够形象地了解和区别连续光谱、明线光谱和吸收光谱． 3．进行物理研究方法的教育． 物理是以实验为基础的科学，其中的规律是经过实验、归纳、推理得出的，而且还需经过实验验证．学习物理首先要具备唯物主义的科学观点，另外还应该具备较强的实验操作能力． 二、重点、难点的分析 1．重点是使学生掌握光谱的分类及从现象上区分各种光谱，并能够掌握发射光谱和吸收光谱的形成过程方面的区别． 2．难点是实验操作上如果分光镜调节不当或分辨率不够，则难于观察到理想的光谱． 三、教具 光谱管、高压感应圈、分光镜(台式两架、手持式若干)、白炽灯泡、酒精灯各一件，食盐、火柴适量． 四、主要教学过程 (一)新课引入

物质发出的可见光其共同特点是因为原子内部电子受激发而产生，但不同种类的物质发出的光又有各自的特征．为了了解各种物质的化学成分，观察光谱是其中一种重要的方法． (二)教学过程设计 1．提出问题．什么是光谱？光谱什么样子？ 首先将手持式分光镜分发给学生，让他们对着太阳光或日光灯观察，告诉他们怎么调节．然后请几位学生描述一下现象． 说明通过分光镜的目镜观察到的彩色条纹就是光谱．它是光线进入分光镜经过透镜和三棱镜的折射后形成的像． 简要介绍分光镜的构造及成像的原理． 2．学生自己看书，思考问题． 问题：(1) 什么叫发射光谱？什么叫吸收光谱？它们各是如何形成的？ (2)发射光谱又分为哪两种光谱？如何形成的？ (3)对同一种元素既可以观察它的明线光谱又可观察它的吸收光谱，怎样操作？ (4)什么叫光谱分析？光谱分析的目的是什么？ 3．由学生回答以上问题，教师协助学生归纳． 物体直接发光形成发射光谱．炽热的固体、液体及高压气体发光形成连续光谱，它由一切波长的光组成．如白炽灯发光，灯泡中灯丝达上千度，则发出的光谱是连续光谱．稀薄气体发光产生明线光谱，它是由不连续的亮线组成，如稀薄气体放电时，则发出明线光谱．连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生吸收光谱．如白光通过较冷的钠蒸气，就可以观察到吸收光谱． 根据各种元素的特征谱线就可以鉴别物质和确定它的化学成分，这种方法叫光谱分析．光谱分析既可以利用明线光谱，也可以利用吸收光谱． 4．将学生分成三组，依次观察实验． 第一组，利用台式分光镜观察光谱管发光．主要看钠、氢、汞的明线光谱． 第二组，利用手持分光镜观察白炽灯的连续光谱． 第三组，将食盐洒在酒精灯心上，利用台式分光镜观察钠的吸收光谱．

植物细胞工程实验题

1、高压灭菌锅的工作原理和注意事项？ 答：工作原理：在密闭的高压灭菌锅内，其中的蒸气不能外溢，压力不断上升，使水的沸点不断提高，从而锅内温度也随之增加。在0.1MPa的压力下，锅内温度达121℃。在此蒸气温度下，持续15—30分钟，可杀灭各种微生物及高度耐热的芽孢。 注意事项： a 待灭菌的物品放置不宜过紧； b 堆放灭菌包时应注意安全阀放汽孔位置必须留出空气，保障其畅通，否 则易造成锅体爆裂事故。 c 必须将冷空气充分排除，否则锅内温度达不到规定温度，影响灭菌效果； d 灭菌完毕后，不可放气减压，否则瓶内液体会剧烈沸腾，冲掉瓶塞而外 溢甚至导致容器爆裂。须待灭菌器内压力降至与大气压相等后才可开盖。2、超净工作台的工作原理是什么？ 答：鼓风机送入的空气先通过一个前置过滤器，滤掉大部分尘埃，再经过一个高效过滤器，除去了大于0.3um的尘埃、真菌和细菌孢子等。从而形成连续不断的无尘无菌的超净空气层流，其流速为24~30m/min，这样的流速不会妨碍酒精灯的燃烧，同时工作人员在这样的无菌条件下操作可保持无菌材料在转接过程中不受污染。 3、母液配制的注意事项。 答：1）配制母液所需药品应采用分析纯或化学纯试剂。 2）配制母液用水为蒸馏水或去离子水，试剂可以通过加热或磁力搅拌器加热溶解。 3）母液保存时间不宜过长，如发现母液有混浊或沉淀现象发生，则弃之不用。 4）母液浓度不能过高，否则易产生结晶，影响试验效果。 5）在配制大量元素母液时，混合、溶解各种无机盐时要注意先后顺序，尽量把Ca2+，SO42-,PO43- 等离子错开分别溶解，同时稀释浓度要大些，并要慢慢地边混合边搅拌。 4、培养基配制过程中应注意哪些因素？培养基为什么要煮沸后再分装？ 答：培养基配制过程中应注意PH和灭菌；①PH影响外植体和培养材料对

植物细胞工程实验指导

实验一植物组织培养培养基的配制 【实验目的】 通过实验，掌握常用MS培养基的配制。 【仪器及试剂】 1．仪器：：500 ml试剂瓶4个，100 ml试剂瓶4个，高压灭菌锅，电子天平，烧杯（大、中、小各2个），玻璃棒，移液管，搪瓷缸，培养瓶，电炉，pH计或精密pH试纸，容量瓶（大、中、小各1个）2．试剂：见MS培养基的配制方法一览表 【操作步骤】 1、母液的配制： 为了避免每次配制培养基时都要对所需的各种成分进行称量，人们便把培养基中必需的一些物质按原量的10倍、100倍或1000倍称量后放在一起，成为一种浓缩液，这种浓缩液就叫“母液”。 ①大量元素：一般配成使用浓度的10－20倍，浓度太大的母液 在冰箱保存时会结晶。除钙盐外，其它大量元素按一定倍数分别称量并分别用蒸馏水溶解后混合在一起，最后加蒸馏水定容。钙盐要单独配制，不能和PO43-、SO42-混合，以免生成Ca3(PO4)2或CaSO4，发生

沉淀。 ②微量元素：微量元素因用量小，为称量方便及精确起见常配成100倍或1000倍的母液，即每种化合物的量加大100倍或1000倍，逐个溶解并混合在一起。 ③铁盐：微量元素中的铁盐是单独配制的，由硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）5.56克和乙二铵四乙酸二钠（Na2-EDTA）7.46克溶于1升水中配成。每配1升培养基加铁盐5毫升。 ④有机物质：主要指氨基酸和维生素物质，它们都是分别称量及分别用容量瓶配成所需浓度（0.1－10毫克/毫升），用时按培养基配方中要求的量分别加入。这些化合物都易溶于水，直接用水配制。 ⑤生长调节物质：一般配成0.1－1.0毫克/毫升。 生长素类IAA、NAA、2,4-D等，配制时先按要求浓度称好药品，置于小烧杯中，用1－2毫升0.1 N氢氧化钠溶解，再加蒸馏水稀释至所需浓度。如果用少量95％的乙醇来溶解亦可，有时效果不如氢氧化钠好。 配制细胞分裂素类物质时，则宜先用少量0.5 N或1 N盐酸来溶解，然后加蒸馏水至所需量。 2、配制培养基 ①吸取各种母液，按培养基配方吸取一定量的各种母液混合在一起。大量及微量元素的母液吸取量为： 母液吸取量（ml）= 配制培养基的数量（ml）/ 母液扩大倍数

【习题】南方医科大学南方医院妇产科精品课程习题

妇产科题库（1） ※<第二章> 第二章女性生殖系统解剖 1.做全子宫及单侧附件切除术时切断下列 哪项最不易损伤输尿管？ B A.骨盆漏斗韧带 B.卵巢固有韧带 C.子宫骶骨韧带 D.子宫动脉 E.主韧带 2.骨盆最小平面的范围，前面是耻骨联合下缘，两侧是坐骨棘，后面是： D A.第4～5骶椎骨 B.第3～4骶椎骨 C.骶岬 D.骶骨下端 E.骶尾关节 3.关于生殖器解剖下列哪项是错误的？ E A.阴道粘膜由复层鳞状上皮所覆盖，无腺体 B.子宫颈阴道部亦为鳞状上皮覆盖 C.宫颈管粘膜为高柱状上皮所覆盖，有腺体 D.宫颈外口鳞状上皮与柱状上皮交界处为 宫颈癌好发部位 E.子宫峡粘膜与宫颈粘膜相同 4、胎先露部下降程度的重要标志为（ A. B） A.胎头颅骨最低点 B.坐骨棘水平 C.坐骨 切迹 D.耻骨弓 E.骶坐切迹 5、骨盆内测量对角径的重要据点为（ B. C） A.耻骨联合的下缘 B.骶骨前面凹陷形成骶窝 C.耻骨两降支的前部相连构成耻骨弓 D.骶骨 E.坐骨棘 6、子宫内膜的功能层指（ C. D） A.表面1/3 B.表面1/2 C.表面2/3 D.功能层靠近宫腔 E.表面2/2 7、下列各项哪些动脉为阴部内动脉的分支（ A. B. C. D）A.痔下动脉 B.会阴动脉 C.阴唇动脉 D.阴 蒂动脉 E.阴道动脉 8、肛提肌有哪几部分组成（ C. D.E） A.球海绵体肌 B.坐骨海绵体肌 C.耻尾肌 D.髂尾肌 E.坐尾肌 ※<第三章> 第三章女性生殖系统生理 1、阴道上皮细胞所包含之糖原在阴道杆菌的作用下形成乳酸，这种现象受下列哪种激素影响？A A.雌激素 B.孕激素 C.肾上腺皮质激素 D.垂体促性腺激素 E.促性腺激素释放激素 2、下述各项中哪项是正确的？ E A.绝经后妇女，因卵巢功能衰退，故体内无雌激素 B.妇女有月经来潮即说明有排卵 C.卵巢不分泌雄激素 D.甾体激素不能称为类固醇 E.孕激素是雄激素的前身物质 3、关于月经的临床表现，下述哪项是正确的？ A A.初潮的迟早与营养及体质强弱有关 B.初潮年龄大多在18岁左右 C.正常月经呈鲜红色，易凝固 D.决定月经周期长短的是黄体期 E.月经周期是从月经干净到下次月经的第一天 4、有关卵巢激素，下述哪项是错误的？ E A.雌激素是由卵泡膜细胞与颗粒细胞协同产生的 B.孕激素是雄激素的前身，雄激素又是雌激素的前身 C.雌三醇是雌二醇与雌酮的代谢产物 D.孕二醇是孕酮的主要代谢产物 E女性雄激素只来源于卵巢门细胞 有关卵巢周期下述哪项是不正确的？ D A.颗粒细胞是由始基卵泡的梭形细胞变来的 B.每一个人始基细胞中含有一个卵母细胞 C.卵泡内、外膜细胞都是由卵巢皮质层的间质细胞衍化而来的

广西师范大学物理化学精品课程电子教案

第十章 电解与极化作用 §10.1 分解电压 理论分解电压：使某电解质溶液能连续不断发生电解时所必须外加的最小电压，在数值上等于该电解池作为可逆电池时的可逆电动势。 分解电压的测定 使用Pt 电极电解H 2O ，加入中性盐用来导电，实验装置如左图所示。逐渐增加外加电压，由安培计G 和伏特计V 分别测定线路中的电流强度I 和电压E ，画出I-E 曲线。 随着E 的增大，电极表面产生少量氢气和氯气，但压力低于大气压，无法逸出。所产生的氢气和氯气构成了原电池，外加电压必须克服这反电动势，继续增加电压，I 有少许增加，如图中1-2段。 当外压增至2-3段，氢气和氧气的压力等于大气压力，呈气泡逸出，反电动势达极大值E b,max 。 再增加外电压，就只增加溶液中的电位降，从而使I 迅速线性增加。将直线外延至I =0处，得E(分解)值，这是使电解池不断工作所必需外加的最小电压，称为分解电压。 实际分解电压 要使电解池顺利地进行连续反应，除了克服作为原电池时的可逆电动势外， 还要克服由于极化在阴、阳极上产生的超电势 和 ，以及克服电池电阻所 产生的电位降 。这三者的加和就称为实际分解电压。 E （分解）= E （可逆）+△E （不可逆） +IR IR η阳η阴

△E（不可逆）= η（阳）+η（阴） 显然分解电压的数值会随着通入电流强度的增加而增加。 §10.2极化作用 当电极上无电流通过时，电极处于平衡状态，这时的电极电势分别称为阳极平衡电势E（阳，平）和阴极平衡电势E（阴，平）。在有电流通过时，随着电极上电流密度的增加，电极实际分解电势值对平衡值的偏离也愈来愈大，这种对平衡电势的偏离称为电极的极化。 极化的类型 根据极化产生的不同原因，通常把极化大致分为两类：浓差极化和电化学极化。 （1）浓差极化 在电解过程中，电极附近某离子浓度由于电极反应而发生变化，本体溶液中离子扩散的速度又赶不上弥补这个变化，就导致电极附近溶液的浓度与本体溶液间有一个浓度梯度，这种浓度差别引起的电极电势的改变称为浓差极化。 用搅拌和升温的方法可以减少浓差极化，但也可以利用滴汞电极上的浓差极化进行极谱分析。 （2）电化学极化 电极反应总是分若干步进行，若其中一步反应速率较慢，需要较高的活化能，为了使电极反应顺利进行所额外施加的电压称为电化学超电势（亦称为活化超电势），这种极化现象称为电化学极化。 超电势（Overpotential） 在某一电流密度下，实际发生电解的电极电势E（不可逆）与平衡电极电势之间的差值称为超电势。 阳极上由于超电势使电极电势变大，阴极上由于超电势使电极电势变小。 为了使超电势都是正值，把阴极超电势η（阳）和阳极超电势η（阴）分别定义为： η（阴）= φ（阴，平）- φ（阴，不可逆） φ（阴，不可逆）= φ（阴，平）-η（阴） η（阳）= φ（阳，不可逆）- φ（阳，平） φ（阳，不可逆）= φ（阳，平）+η（阳）

植物细胞工程的基本技术学案

专题2细胞工程 植物细胞工程的基本技术 寄语：用最少的悔恨面对过去。用最少的浪费面对现在。用最多的梦面对未来。【学习目标】1. 简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2. 列举植物细胞工程的实际应用。 3. 尝试进行植物组织培养。 【课题重点】1.植物组织培养的原理和过程 2.植物体细胞杂交的原则 【课题难点】植物组织培养的实验 【学习过程】 一、细胞工程 1．概念：应用和的原理和方法，通过或上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的或获得的一门综合科学技术。 2．分类：根据操作对象不同，可分为、。 二、植物细胞的全能性（1，2可回顾必修1相关内容） 1、植物细胞的基本结构包括、、、。 2、植物细胞主要的增殖方式是，细胞分化是指，实质是 _____。 3、细胞脱分化是指。 4、全能性是指，表现为全能性的原因是。 5．在理论上，生物的任何一个细胞都具有，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现，而是分化成各种。这是因为特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有地表达出各种，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同。 三、植物组织培养技术 1．原理：植物细胞具有，具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成的潜能。 2．过程 离体植物的 _ 组织幼根和芽或胚状体完整植株。 3．细胞脱分化：已的细胞经过诱导后，失去其特有的而转变成未分化细胞的过程。 4．植物组织培养：在和的条件下，将的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生、丛芽，最终形成完整植株。 四、胡萝卜的组织培养 1、实验原理

生物体细胞一般都是由受精卵经过有丝分裂形成的，因而都含有该生物的全套的遗传信息，都具有发育成完整个体的潜能。因此，植物体的根、茎、叶细胞都具有 ，在一定的营养和激素条件下，可以脱分化形成 。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽，进而发育成 。 2、实验步骤 ①．将 用自来水充分洗净，削去外皮，并切成段。用酒精棉球擦手 。 ②．在超净工作台(或接种箱)上将胡萝卜段用酒精溶液消毒30s 后，立即用 清洗2～3次，再用 处理30min 后，立即用无菌水清洗2～3次。 ③．用 的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分。然后，在 瓷砖上，用无菌的解剖刀将胡萝卜段切成1 cm 厚的横切片，再选取有 的部位，切取1 cm 。左右的小块。 ④．将 接种到培养基上，用锡箔纸封盖瓶口，并用橡皮筋扎紧。然后，在培养瓶上贴上标签，写明材料名称、接种日期和小组号。 ⑤．将接种后的胡萝卜组织块，放在 恒温避光条件下培养。4d 后，检查培养材料的污染情况；14d 后，观察愈伤组织的生长状况。然后，在恒温箱中继续避光培养。在培养过程中，注意定期观察和记录愈伤组织的生长情况。 ⑥．培养一段时间后，将生长良好的 转接到分化培养基上，培养一段时间后，胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出 。然后将试管苗移栽到大田，培养成 。 五、植物体细胞杂交技术 1．概念：不同种植物的 ，在一定条件下融合成 ，并把杂种细胞培育成新的 的技术。 2．过程 离体的细胞果胶酶 纤维素酶 ???→?不同细胞原生质体???→?人工诱导原生质体融合 →杂种细胞→杂种植株。 3．植物体细胞杂交步骤： (1)去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体，目前最常用的去细胞壁的方法是酶解法，也就是在温和条件下用纤维素酶、果胶酶去除植物细胞的细胞壁。 (2)不同植物体细胞原生质体融合，必须通过物理法和化学法来诱导融合。物理方法有：离心、振动、电激等促使原生质体融合。化学法是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂来诱导融合。融合后再生出细胞壁。 (3)用植物组织培养方法进行培育，可得到杂种植株。 【习题巩固A 级】 1．以下不． 能说明细胞全能性的实验是( ) A ．玉米花粉粒培育出植株 B ．转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株