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1、课题1 菊花的组织培养,组织培养是指在人工培养基上，离体培养植物的器官、组织、细胞和原生质体，并使其生长、增殖、分化以及再生植株的技术。,一、基础知识,1、植物的组织培养,（1）细胞的分化,概念：,在个体发育中，相同细胞的后代在形态、结构、生理功能上发生稳定性差异的过程 .,过程：,如：受精卵增殖、生长、分化形成组织、器官、系统.,点此播放教学视频,特点：,B.稳定性：,C.全能性：,A.持久性：,是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命过程中,在胚胎期达到最大限度.,细胞分化是稳定的，一般是不可逆转的.,已分化的细胞，仍具有发育的潜能.,点此播放教学视频,原因：,基因在特定的时间和空间条
2、件下的选择性表达的结果.,结果：,形成不同的细胞和组织,（2）细胞的全能性,定义：,生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性.,原理：,生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因.,点此播放教学视频,高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但它的细胞核仍然保持着全能性，这是因为细胞核内含有该物种遗传性所需要的遗传物质.,已分化的植物细胞，仍具有全能性.,实例,受精卵生殖细胞体细胞,全能性的比较:,点此播放教学视频,点此播放教学视频,（3）植物组织培养,细胞离体,必要条件：,一定的营养物质、激素和其他外界条件,原理:,细胞的全
3、能性,A.外植体：从活植物体上切下进行培养的那部分细胞、组织或器官.,相关概念:,点此播放教学视频,B.脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，又称去分化。,C.再分化：脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程,D.愈伤组织:细胞排列疏松而无规则,是高度液泡化的、成无定形状态的薄壁细胞.,点此播放教学视频,人参的愈伤组织,菠萝的愈伤组织,点此播放教学视频,点此播放教学视频,2、影响植物组织培养的因素,（1）植物材料的选择,烟草和胡萝卜的组织培养较为容易,枸杞愈伤组织的芽诱导比较难,同一植物材料的年龄、保存时间的长短会影响实验结果,菊花的组织培养一般选择未开
4、花植株的茎上部新萌生的侧枝,点此播放教学视频,点此播放教学视频,（2）离体的植物组织和细胞对营养、环境等条件的要求相对特殊，需配置不同的培养基,MS培养基主要成分包括：,A、大量元素: N、P、 S 、 K、Ca、Mg等,B、微量元素:B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、 Co等,C、有机物、植物激素,点此播放教学视频,MS固体培养基成分及比例,讨论：你能说出各种营养物质的作用吗？同专题2中微生物培养基的配方相比，MS培养基的配方有哪些明显的不同？,答：微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持培养基的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在
5、正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。 微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同，MS培养基则需提供大量无机营养，无机盐混合物包括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类。,点此播放教学视频,常用的植物激素：生长素、细胞分裂素和赤霉素,生长素类：,2，4二氯苯氧乙酸（2，4D）、吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸（IBA）,细胞分裂素类：,激动素（KT）、6苄基嘌呤（ 6BA）、玉米素（ZT）,赤霉素类：,赤霉酸（GA3）,（3）植物激素的影响,点此播放教学视频,生长素和细胞分裂素作用,植物中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。在生长素存在的
6、情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势,有利于根的分化,有利于芽的分化，抑制根的分化,促进愈伤组织生长,生长素和细胞分裂素同时使用，用量的比例对植物细胞发育方向的影响,（4）pH、温度、光照,pH控制在5.8左右，温度控制在1822。C,每日用日光灯照射12h.,点此播放教学视频,3、植物组织培养过程:,离体组织或细胞,植物体,脱分化,细胞分裂素生长素,愈伤组织,芽,根,细胞分裂素生长素,细胞分裂素生长素,再分化,植物细胞培养,不需要光?,需要光,点此播放教学视频,植物组织培养的过程,离体的植物组织或细胞,愈伤组织,根和芽,完整的植物体,脱分化,再分化,点此播放教学视频,(1)、培育无病毒植株
7、,(2)、 培养紫草愈伤组织,提取紫草素（治疗烫伤和割伤的药物以及染料和化妆品的原料）,(4)、基因工程中亦需用到植物组织培养的方法,4、植物组织培养的应用：,(3)、诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状结构，包裹上人造种皮，制成人工种子，可以解决有些作物品种繁殖能力差，结子困难或发芽率低等问题.,点此播放教学视频,人工种子,点此播放教学视频,同常规的无性繁殖方法相比，组织培养快速繁殖法主要具有以下优点： （1）快速。 采用常规的方法如分株法，一棵花卉一年一般只能生产几株或几十株，但用组织培养的方法则每年可以繁殖出几万甚至数百万的小植株。 （2）周年生产。花卉组织培养快速繁殖是在实验室
8、中进行，因条件可控，所以不受季节限制，可以全年进行连续生产。而常规的无性繁殖则受季节限制，只能在花卉生长季节进行繁殖。 （3）经济效益高。花卉组织培养快速繁殖所需要的空间小，在一个200平方米的培养室内一年可生产试管苗上百万株。如按每株1元计算，每年产值上百万元。 （4）以组织培养繁殖的种苗与母株有著相同的遗传基因。所以使用这项技术可让优良的品种不断地延续。,组织培养与常规繁殖相比优点众多,点此播放教学视频,二、实验操作,（一）制备MS固体培养基,MS培养基包括20多种营养成分，实验室一般使用4。C保存配制好的培养基母液来制备.,1、配置各种母液,点此播放教学视频,无机物中大量元素浓缩10倍，
9、微量元素浓缩100倍，常温保存.,激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般可按1mg/ml的质量浓度单独配制成母液.,用母液配制培养基时，需要根据各种母液的浓缩倍数，计算用量.,点此播放教学视频,2、配置培养基,分装到锥形瓶中，每瓶分装50ml或100ml., 配制培养液, 调PH,培养基的分装,由于菊花的茎段的组织培养比较容易，因此不必添加植物激素.,点此播放教学视频,3、灭菌,分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌.,1、选材：菊花茎段，取生长旺盛的嫩枝.,（二）外植体消毒,2、消毒,流水冲洗,菊花茎段用流水冲洗后可少许洗衣粉，用软刷轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右.,点
10、此播放教学视频, 酒精处理,用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70的酒精中摇动23次，持续67s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗.,消毒液处理,取出后用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入质量分数为0.1的氯化汞溶液中12min，取出后在无菌水中至少清洗3次，漂净消毒液.,点此播放教学视频,（三）接种,污染的主要来源是空气中的细菌和孢子，接种室消毒是至关重要的。用70的酒精喷雾使空气消毒， 酒精或新洁尔灭搽洗工作台并用紫外线照射20分钟,1、接种室消毒,2、无菌操作要求,操作要在酒精灯火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼烧灭菌，接种后立即盖好瓶盖。,3、材料的切取和接种,
11、点此播放教学视频,点此播放教学视频,4、接种注意事项,每接种一块外植体前，镊子需放入体积分数为75的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精灯火焰上烧一遍，冷却后再接种.,外植体在培养基中要分布均匀，放置外植体数量根据锥形瓶的大小确定，一般胡萝卜34块，菊的茎或叶68块，也不要太少，以充分利用培养基中的营养成分和光照条件.,插入时应注意方向，不要倒插。茎段、茎尖基部插入培养基利于吸收水分和养分.,点此播放教学视频,思考：你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？,答：每种材料或配方至少要做一组以上的重复。设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养，用以说明培养基制作
12、合格，没有被杂菌污染。,点此播放教学视频,（四）培养,1、愈伤组织的培养,从接种外植体到出现愈伤组织需经过2周时间。2周之内可以看到外植体上逐渐长出乳白色或黄白色的瘤状愈伤组织。首次培养愈伤组织时，恒温箱的门应该关闭不必见光，因为在无光条件下愈伤组织长的更快。2周后，培养基成分接近耗尽，必须更换培养基，进行继代培养.,点此播放教学视频,继代培养所用的培养基与培养愈伤组织的相同，在严格的无菌条件下，将愈伤组织连同原来的外植体一起移到新培养基上。愈伤组织的继代培养一代为20d。如果延长时间，培养基中营养物质减少，外植体会分泌有毒物质，造成自身中毒。如果愈伤组织长到直径为11.5cm时，就可以进行试
13、管苗培养，否则还需进行第二代继代培养.,2、愈伤组织的继代培养,在愈伤组织继代培养期间，将恒温箱的门打开，让愈伤组织见光，愈伤组织见光后颜色可以转为绿色.,点此播放教学视频,3、试管苗的培养,当愈伤组织长到一定大小后，可以更换培养基，进行试管苗的见光培养.,（五）移栽,移栽生根的菊花试管苗之前，应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日.,1、打开封口膜,2、清洗转移,用流水清洗根部的培养基，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间.,点此播放教学视频,（六）栽培,3、移栽,珍珠岩：固体基质型，含水量高、蓄水性强、透性好，适合栽培.,幼苗长壮后，移栽到土壤中.,幼苗移栽后，每
14、天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花.,点此播放教学视频,点此播放教学视频,三、课题延伸,1、一般来说，容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养.,2、实例：芦荟、豆瓣绿、秋海棠、月季.,点此播放教学视频,本课题内容小结,菊花组织培养,基础知识,实验操作,植物体的组织培养,影响组织培养的因素,细胞分化 细胞全能性 组织培养过程,营养 激素 环境条件,MS固体培养基制备 外植体消毒 接种 培养 移栽 栽培,点此播放教学视频,作业：P36 1、在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。 2、在选取菊花茎段是，为什么要选取生长旺盛的嫩枝？,外植体的生理
15、状态是成功进行组织培养的重要条件之一。生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化。,植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对培养条件的要求较高。用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，如一些细菌、真菌等的生长。而培养物一旦受到微生物的污染，就会导致实验前功尽弃，因此要进行严格的无菌操作。,点此播放教学视频,21.下图是植物组织培养的简略表示。据此回答： ,练习1、下图是植物组织培养的简略表示。据此回答： （1）表示_，它能被培养成为的根本原因是_。 （2）表示_，它与相比分化程度_，全能性_. （3）若想制成人工种子，应选用_。 （4）若是花药，则是_，继续对其使用_处理可获得_正常植株，该过程称为_。 （5）若是胡萝卜根尖细胞，则培养成的叶片的颜色为_，这说明_。 （6）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物紫草素，培养将进行到_。,答案：（1）离体的植物组织或器官 植物细胞具有全能性 （2）愈伤组织 低 高 （3） （4）单倍体植株 秋水仙素 纯合体 单倍体育种 （5）绿色 含有表达叶绿体的基因 （6）,练习2、 基因型为AaBb的水稻（含24条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问： （1）愈
