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1、专题3 植物的组织培养技术,课题目标 说明植物组织培养的基本原理，学习植物组织培养的基本技术，进行菊花或其他植物的组织培养。 课题重点与难点 课题重点：植物组织培养过程中使用的无菌技术。 课题难点：植物组织培养过程中使用的无菌技术。,（一）植物组织培养的基本过程 知识要点： 1.细胞分化的概念； 2.离体植物细胞的脱分化和再分化。 （二）影响植物组织培养的因素 知识要点： 影响植物组织培养的因素有培养基配制、外植体的选取、消毒、接种、培养、移栽和栽培等。,快速繁殖,一、植物组织培养技术有何意义？,我国用花药培养法先后培育出优质高产的经济作物、粮食和蔬菜等新品种，广泛应用于果树和花卉的快速繁殖。
2、借助于组织培养生产人工种子，解决某些作物品种繁殖力差、结子困难或发芽率低等问题。,生产药物、食品添加剂、香料、色素、和杀虫剂等。例如：紫杉醇，生物碱、紫草素等。转基因植物的培育植物去病毒,二、细胞的全能性,、所谓细胞全能性，是指细胞如受精卵一样，具有经过分裂、分化形成各种组织和细胞，最终发育成一个完整的个体的能力；细胞核全能性则指细胞虽不具备发育成一个完整个体的能力，但是当将其细胞核通过核移植等方法导入去核的卵细胞或受精卵，经过受体卵细胞质的诱导去分化、体细胞核和受体卵细胞质共同作用，依然可能发育成一个完整的个体。因此，细胞全能性和细胞核全能性是两个完全不同的概念，不能混为一谈。细胞核的全能性
3、并不代表细胞具有全能性。 、植物体细胞具有全能性 低等动物的细胞和高等动物早期胚胎细胞具有发育全能性 高等动物的体细胞核具有发育全能性 高等动物的体细胞是否具有全能性？一个还没有最后结论的话题,1、植物学家将胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放在特定的培养基中培养，获得了许多完整的植株，这些植株的特点是( ) .彼此性状极为相似 .都是单倍体植株 .植株的变异频率较高 .都是纯合体植株,2、根据分裂潜能，干细胞可分为全能干细胞（可发育成完整的个体）、多能干细胞（可发育成多种组织和器官）和专能干细胞（发育成专门的组织和器官），则这些细胞在个体发育中的分化顺序是( ) .全能专能多能 .全能多
4、能专能 .多能全能专能 .专能全能多能,练 习,三、植物组织培养的基本过程,什么叫细胞分化、脱（去）分化、再分化？如何控制细胞的脱分化与去分化？,四、影响植物组织培养的因素,1、外植体的选取不同植物的组织培养难度不同同一种植物的不同组织培养难度不同 2、培养基的配制(MS培养基)大量元素：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S微量元素：B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等 3、不同植物激素使用顺序和使用量,4、消毒 在培养的整个过程中，都需要是一个无菌环境原因： 5、pH、温度、光照 菊花： pH=5.8 温
5、度控制在1822 每日光照12h,植物组织培养用的培养基，含有植物生长发育所需要的各种营养物质，这些营养物质同样为细菌等微小的生物提供了适合的营养。在这种培养基上，细菌等微小的生物比植物细胞具有更强的新陈代谢能力，它们比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡。因此，植物组织培养要想取得成功，必须有效地防止细菌等的污染，保证培养材料、培养基、培养用具完全无菌。为了达到这一要求，就要在植物组织培养过程中进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。,制备MS固体培养基,外植体消毒,接种,培 养,栽 培,四、实验操作,移 栽,冲洗酒精无菌水冲洗氯化汞无菌水冲洗至少三次
6、之上,此时的组织或细胞为离体的，即细胞所生活的环境为液体有机物营养环境，而不是能体现其整个植物体的光能自养,在培养过程中，是脱分化、再分化的过程，随着芽和根的形成，就具有了自养的能力，是由细胞到一个个体的演变过程,1、高等植物是光能自养型生物，为什么在植物组织培养过程中还需要提供有机物培养基？,2、培养过程中为什么需要进行光照,思 考,？,1、培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌） 2、外植体的消毒（酒精、氯化汞） 3、接种的无菌操作（酒精、酒精灯灼烧） 4、无菌箱中的培养； 5、移栽到消过毒的环境中生存一段时间。,3、在整个操作过程中，是如何来实现无菌环境的？,结果分析与评价,（一）对接种操作中污染情
7、况的分析 （二）是否完成了对植物组织的脱分化和再分化 （三）是否进行了统计、对照与记录 （四）生根苗的移栽是否合格,课题延伸（略）,练习 1.答：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。 2.答：外植体的生理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。,方法：酶解法 在温和条件下，用纤维素酶、果胶酶分解,物理法：离心、振动、电刺激等 化学法：用聚乙二醇（PEG）等试剂作为
8、诱导剂 包括膜融合和核融合,形成多种杂种细胞 AA、AB、BB等,植物组织培养的过程,右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答： （1）步骤是 ，最常用的方法是 。 （2）步骤一般常用的化学试剂是 ，目的是 。 (3)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是 ，其中步骤相当于 ，步骤相当于 。 （4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株。使 能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是 。,去掉细胞壁，分离原生质体,酶解法,聚乙二醇（PEG）,诱导植物原生质体融合,植物组织培养,脱分化,再分化,远缘杂交亲本 的遗传特征,杂种植株获得双亲的遗传物质,（5）若远源杂交亲本A和B都是二倍体，则杂种植株为 倍体。 （6）从理论上讲，杂种植株的育性 。若运用传统有性杂交方法能否实现？ 。 并说明现由 。 因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 。 （7）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？ 。,四,可育,不能,因为不同种生物之间存在生殖隔离,克服远缘杂交不亲和的障碍，大大 扩展了可用于杂交的亲本组合范围,不遵循。因为在生物进行有性生殖的过程中，才遵循 孟德尔的遗传规律，而植物体细胞杂交育种的过程不属于有性生殖,
