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1、课题1 菊花的组织培养,选修1专题3 植物的组织培养技术,(一)植物的组织培养的基本过程,一、基础知识,1.植物组织培养的原理,生物体的细胞，具有使后代细胞形成完整个体的能力。,（1）细胞分化：,个体发育中细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。,根本原因：,在特定的时间和空间条件下，基因的选择性表达。,（2）细胞全能性：,离体、营养物质、激素和其他外界条件。,植物细胞表现全能性条件：,2.植物组织培养的基本过程,外植体,愈伤组织,芽、根,植物体,植物组织,愈伤组织,长出丛芽,生根,移栽成活,2.植物组织培养的基本过程,外植体,愈伤组织,芽、根,植物体,外植体：,离体的植物器官或组织
2、片段。,脱分化（去分化）：,高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程。,愈伤组织：,通过细胞分裂形成的，其细胞排列疏松而无规则，高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。,再分化：,愈伤组织继续进行培养重新分化成根或芽等器官的过程。,【典型例题】,辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得有 I、II途径如下图。有关说法正确的是（ ）,A对外植体先后使用70%的酒精和1%的氯化汞溶液严格消毒 B图中过程细胞进行的分裂一定是有丝分裂 C图中获得愈伤组织、脱毒苗和高产细胞群不需要更换培养基 DI和II途径均表现了植物细胞的全能性,B,（二）影响植物组织培养的因素,1.外植体的选取
3、, 不同植物的组织培养难度,例如：烟草和胡萝卜的组织培养较容易，枸杞愈伤组织的芽诱导较难。,同一植物材料、材料的年龄、保存时间的长短,例如：菊花的组织培养一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。,2.培养基的配制(MS培养基),大量元素：,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,一般选择植物的幼嫩部分（生命力旺盛，分裂分化能力强；含有的病毒少），比如茎尖、根尖、幼嫩的叶片等；,保存时间越短，材料生命力越旺盛；保存时间越长，越容易受到污染。,微量元素和大量元素提供植
4、物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持细胞的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞对特殊营养的需求。微生物培养基以有机营养为主。MS培养基则需提供大量无机营养。,3.不同植物激素浓度、使用顺序和使用量,菊花组织培养的条件：pH=5.8 、温度、控制在1822、每日光照12h,pH、温度、光照等条件也很重要。,4. 环境条件,5.消毒和灭菌,在培养的整个过程中，都需要是一个无菌环境，是成功的关键。,【小结】植物组织培养过程:,离体组织或细胞,细胞分裂素生长素,愈伤组织,芽,根,植物体,细胞分裂素生长素,细胞分裂素生长素,在菊花的组织培养操作完成了34天后，观察同一温
5、室中的外植体，发现有的瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是（ ） A接种时培养基灭菌不彻底 B接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体 C愈伤组织形成初期没有给予充足的光照 D培养过程中保持温度、pH的适宜，但没有及时调整各种营养物质、激素的比例,【典型例题】,C,【方法点拨】,1.愈伤组织形成过程中，细胞还没有开始再分化，没有叶绿素和叶绿体的形成，不可能进行光合作用，因此愈伤组织形成初期不需要充足的光照。,2.培养的不同阶段，对主要营养物质和激素的需求不同，所以培养过程中要及时调整各种营养物质、激素的比例。,制备MS固体培养基,外植体消毒,接种,培养,栽培,移栽,
6、二、实验操作,（一） 制备MS培养基,1.配制各种母液,无机物中大量元素浓缩10倍，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。,2.配置培养基,添加各种成分定容调pH分装,（成分添加顺序：蒸馏水琼脂蔗糖大量元素微量元素有机物植物激素）,注意：菊花的茎段的组织培养比较容易，不必添加植物激素。,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。,酒精摇动,（二）外植体消毒,流水冲洗,无菌水冲洗,无菌水冲洗,(三）接种,1.接种室消毒,接种前用体积分数为70%
7、的酒精将工作台擦拭一遍，打开紫外灯照射20分钟。工作台消毒后，首先点燃酒精灯。,2.无菌操作,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,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。彼此之间留出一定空间，从而避免互相污染。,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合格，没有被杂菌污染。,（四）培养,接种后的锥形瓶放在培养箱或培养室中培养。,培养条件：18-22， 每日光照12小时。,（五）移栽,1.打开封口膜,
8、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。,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。,（六）栽培,幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。,【典型例题】,关于菊花组织培养的操作,下列说法不正确的是（ ） A培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌 B幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间 C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,一旦感染杂菌则前功尽弃 D接种时用镊子夹取菊花茎段插入培养基中即可,D,【方法点拨】,1.植物组织培养需进行无菌操作，故外植体要消毒，培养基及其他器械要灭菌。,2.接种时要注意茎段的形态学上下端，不能倒插。,3.经组织培养获得的幼苗需先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间。,
