專題3植物的組織培養技術課題1菊花的組織培養學習目標：

1、掌握植物組織培養的原理

2、學會菊花的組織培養重難點：植物組織培養過程中使用的無菌技術知識回顧植物組織培養的概念是什么？離體的植物器官、組織、細胞;適宜的培養條件;形成完整的植株?；A知識（一）細胞的全能性1、定義：

生物的任何一個細胞,都具有發育成完整個體的潛能。2、原因：生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質（全套基因）。

從理論上講，生物體的任何一個細胞都具有發育成完整個體的潛能。

但是在個體發育中,細胞并不能表現出全能性,而是分化成各種組織和器官。

這是因為在特定時間和空間條件下,細胞中的基因會有選擇性的轉錄翻譯出各種不同的蛋白質,從而構成生物體不同的組織和器官。(1)全能性高則分化程度低

全能性最高的是受精卵，還沒有分化；體細胞是高度分化的細胞也是全能性最低的細胞。

(2)

全能性的大小受精卵>生殖細胞(卵細胞、精子等）>體細胞植物細胞>動物細胞(動物細胞核具全能性)3、細胞的全能性與細胞分化程度的關系：

例、在生物體內，細胞沒有表現出全能性，而是分化為不同的組織、器官，是因為：

正確答案：A、細胞喪失了全能性

B、基因的表達有選擇性

C、不同的細胞內基因不完全相同B

D、在個體發育的不同時期，細胞內的基因發生了變化

（二）植物組織培養的基本過程由高度分化的植物組織或細胞產生愈傷組織的過程。脫分化去分化細胞排列疏松而無規則，是一種高度液泡化的呈無定形狀態的薄壁細胞。愈傷組織愈傷組織哦！再分化

愈傷組織根或芽等器官（三）影響植物組織培養的因素共同探討1營養：礦質元素：大量元素，微量元素植物激素：細胞分裂素，生長素

外因：內因：植物種類，同一種植物材料的年齡、保存時間的長短

有機物：蔗糖、氨基酸等環境條件：適宜光照、溫度、PH2、高等植物是光能自養型生物，為什么在植物組織培養過程中還需要提供有機物培養基？？1.同微生物培養基相比，MS培養基的配方有哪些明顯的不同？

微生物培養基以有機營養為主。與微生物的培養不同，MS培養基則需提供大量無機營養，無機鹽混合物包括植物生長必須的大量元素和微量元素兩大類。此時的組織或細胞為離體的，細胞所生活的環境為液體有機物營養環境，而不能體現其整個植物體的光能自養。思考制備MS固體培養基外植體消毒

接種

培養栽培

移栽沖洗—酒精—無菌水沖洗—氯化汞—無菌水沖洗至少三次之上配制各種母液配制培養基滅毒實驗操作接種過程切菊花莖段左手持瓶右手解繩攥膜左手持瓶旋轉通過火焰右手夾菊花莖段插入培養基中封膜工作臺消毒點燃酒精燈排列錐形瓶接種外植體1.前期準備啟動超凈工作臺（打開吹風和照明燈開關）在等待外植體消毒的同時，做后面的準備工作—如點燃酒精燈、用酒精棉進行培養基和培養基瓶口的消毒、桌面的酒精消毒、準備無菌紙等。倒掉消毒液用無菌水反復沖洗多次灼燒接種工具，注意安全2.在酒精燈旁操作進行外植體切割和接種在無菌紙上切割外植體灼燒瓶口和鑷子用鑷子夾取外植體，迅速接種于培養基中，盡量使切口接觸

培養基（幼嫩和細胞可充分接觸營養物質，該細胞細胞沒有細胞外的保護層）在植物組織培養的過程中，為什么要進行一系列的消毒、滅菌，并且要求無菌操作？探討2植物組織培養所利用的植物材料體積小、抗性差，對培養條件的要求較高：用于植物組織培養的培養基同樣適合于某些微生物的生長，消耗了營養物質；微生物產生的代謝廢物會毒害培養的對象；培養物一旦受到微生物的污染，就會導致實驗前功盡棄。無菌操作的原因1、培養基的滅菌（高壓蒸汽滅菌）2、外植體的消毒（酒精、氯化汞）3、接種的無菌操作（酒精、酒精燈——灼燒）4、無菌箱中的培養；5、移栽到消過毒的環境中生存一段時間。在整個操作過程中，是如何來實現無菌環境的？正常苗污染苗1、外植體帶菌2、培養基及接種器具滅菌不徹底3、接種操作時帶入4、環境不清潔污染途徑結果分析與評價1、對接種操作中污染情況的分析2、是否完成對植物組織的脫分化和再分化3、是否進行了統計、對照與記錄4、生根苗的移栽是否合格實驗操作菊花組織培養的實驗操作（一）制備MS固體培養基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養（六）栽培（一）制備MS固體培養基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養（六）栽培

MS培養基包括20多種營養成分，實驗室一般使用4℃保存配制好的培養基母液來制備。培養基母液：將各種營養成分按比例配制成的濃縮液。用母液配制培養基時，需要根據各種母液的濃縮倍數，計算用量。常溫保存配置各種母液選材：消毒：①流水沖洗②酒精處理③消毒液處理（一）制備MS固體培養基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養（六）栽培外植體消毒要考慮藥劑的消毒效果和植物的耐受力。菊花莖段，取生長旺盛的嫩枝用70％的酒精擦洗工作臺并用紫外線照射20分鐘1、接種室消毒2、無菌操作要求操作要在酒精燈火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼燒滅菌，接種后立即蓋好瓶蓋。3、材料的切取和接種（一）制備MS固體培養基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養（六）栽培4、接種注意事項①每接種一塊外植體前，鑷子需放入體積分數為75％的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精燈火焰上灼燒一遍，冷卻后再接種。②外植體在培養基中要分布均勻，放置外植體數量根據錐形瓶的大小確定，一般胡蘿卜3－4塊，菊的莖或葉6－8塊，以充分利用培養基中的營養成分和光照條件。③插入時應注意方向，不要倒插。莖段、莖尖基部插入培養基利于吸收水分和養分思考：你打算做幾組重復？你打算設置對照實驗嗎？答：每種材料或配方至少要做一組以上的重復。設置對照實驗可以取用一個經過滅菌的裝有培養基的錐形瓶，與接種操作后的錐形瓶一同培養，用以說明培養基制作合格，沒有被雜菌污染。旁欄思考題1、愈傷組織的培養從接種外植體到出現愈傷組織需經過2周時間。在無光條件下愈傷組織長的更快。2周后，培養基成分接近耗盡，必須更換培養基，進行繼代培養。（一）制備MS固體培養基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養（六）栽培2、愈傷組織的繼代培養（一）制備MS固體培養基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養（六）栽培培養基與培養愈傷組織的相同，在嚴格的無菌條件下，移到新培養基上。繼代培養一代為20d。若延長時間，培養基中營養物質減少，外植體會分泌有毒物質，造成自身中毒。如果愈傷組織長到直徑為1－1.5cm時，就可以進行試管苗培養，否則還需進行第二代繼代培養。在愈傷組織繼代培養期間，將恒溫箱的門打開，讓愈傷組織見光，愈傷組織見光后顏色可以轉為綠色。3、試管苗的培養當愈傷組織長到一定大小后，可以更換培養基，進行試管苗的見光培養。（一）制備MS固體培養基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養（六）栽培1、打開封口膜2、清洗轉移珍珠巖：固體基質型，含水量高、蓄水性強、透性好，適合栽培3、移栽（一）制備MS固體培養基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養（六）栽培幼苗移栽后，每天觀察并記錄幼苗的生長情況，適時澆水、施肥，直至開花（一）制備MS固體培養基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養（六）栽培

課題延伸探究植物激素的使用比例（A=生長素/細胞分裂素）對植物組織培養的影響

例如：設計對照實驗

（1）不加植物激素（2）A＝1

（3）A＞1

（4）A＜1（四）、植物組織培養的應用：

（1）試管苗的快速繁殖（2）無病毒植物的培育（3）提取原料（4）人工種子（5）轉基因植物的培育

現在已有胡蘿卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、玉米、水稻、橡膠等幾十種植物的人工種子試種成功，但由于成本較高，中國尚未應用于生產。

再分化材料性質、營養物質、調節物質、環境條件外植體的消毒接種基本原理:細胞的全能性基本過程:脫分化愈傷組織影響因素：操作流程：配制MS固體培養基培養移栽栽培本課題內容小結植物組織培養過程:離體組織或細胞植物體脫分化細胞分裂素≈生長素愈傷組織芽根細胞分裂素>生長素細胞分裂素<生長素再分化植物細胞培養不需要光需要光1、培育無病毒植株2、

培養紫草愈傷組織,提取紫草素（治療燙傷和割傷的藥物以及染料和化妝品的原料）4、基因工程中亦需用到植物組織培養的方法4、植物組織培養的應用：3、誘導離體的植物組織形成具有生根發芽能力的胚狀結構，包裹上人造種皮，制成人工種子，可以解決有些作物品種繁殖能力差，結子困難或發芽率低等問題達標檢測1．下列四個選項中，肯定沒有采用植物組織培養技術的一項是（）

A．花藥離體培養得到單倍體植株

B．秋水仙素處理萌發的種子或幼苗得到多倍體植株

C．基因工程培育的抗棉鈴蟲的棉花植株

D．細胞工程培育“番茄－馬鈴薯”雜種植株B2．在植物組織培養中，切取胡蘿卜的外植體時一般選擇（）

A．具有木質部的部分

B．具有韌皮部的部分

C．具有形成層的部分

D．具有髓的部分C3．菊花的花粉經組織培養可發育成一株幼苗，這一過程不涉及下列哪一項（）

A．有絲分裂、細胞分化、組織器官的形成

B．呼吸作用、光合作用、相關激素的調控

C．DNA的復制、轉錄、蛋白質的生物合成

D．等位基因的分離、非等位基因的自由組合D4．某花卉感染了植物病毒，葉子呈現皰狀，欲培養出無病毒的后代，應采取的方法是（）A．用種子培養后代B．用無明顯癥狀部分的枝扦插C．用莖尖進行組織培養誘導出植株D．用葉表皮細胞進行組織培養，誘導出植株C5．下列關于影響植物組織培養的因素的敘述不正確的是（）A．幼嫩組織較成熟組織易培養成功B．給外植體消毒用70%的酒精C．接種花藥后一段時間內不需要光照，但幼小植株形成后需要光照D．生長素與細胞分裂素含量之比較高時，有利于芽的分化D練習2、基因型為AaBb的水稻（含24條染色體）的花藥通過無菌操作接入試管后，在一定條件下形成試管苗，問：（1）愈傷組織是花粉細胞不斷分裂后形成的不規則的細胞團，愈傷組織形成過程中，必須從培養基中獲得_____________等營養物質。（2）要促進花粉細胞分裂生長，培養基中應有_____________和_____