单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,专题,3,植物的组织培养技术,植物组织培养是二十世纪发展起来的新技术，近三十年来由于组织培养基础理论研究的深入，发展极为迅速，发表的文献浩如烟海，几乎以植物为研究对象的各个分支学科都在广泛进行组织培养。,植物组织培养：在人工培养基，把离体植物的器官、组织或细胞，培养并成完整植株的技术。,1,课题,1,菊花的组织培养,课题背景,科学研究表明，当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而,处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用,下，就可能表现出全能性，发育成完整植株。,在本课题中，我们将通过菊花组织培养的实验来学习这一技术。,课题目标,1.,说明植物组织培养的基本原理,2.,学习植物组织培养的基本技术,3.,进行菊花或其他植物的组织培养,2,(,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：,3,2.,植物组织培养的基本过程,外植体,愈伤组织,芽、根,植物体,脱分化,再分化,植物组织,愈伤组织,长出丛芽,生根,移栽成活,4,2.,植物组织培养的基本过程,外植体,脱分化,愈伤组织,再分化,芽、根,植物体,外植体：,离体的植物器官或组织片段。,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。,愈伤组织：,丛芽,5,（二）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,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。,6,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？,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,使用顺序,实验结果,先生长素，后细胞分裂素,有利于分裂，不利分化,先细胞分裂素后生长素,既分裂也分化,同时使用,分化频率提高,生长素细胞分裂素比值,结果,高,促根分化，,抑芽形成,低,促芽分化，,抑根形成,适中,促进愈伤组织生长,7,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,脱分化,细胞分裂素生长素,愈伤组织,再分化,芽,根,植物体,细胞分裂素,生长素,细胞分裂素,生长素,8,在菊花的组织培养操作完成了,3,4,天后，观察同一温室中的外植体，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,。,9,制备,MS,固体培养基,外植体消毒,接种,培养,栽培,移栽,二、实验操作,10,（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。,11,酒精摇动,（二）外植体消毒,流水冲洗,无菌水冲洗,无菌水冲洗,12,(,三）接种,1.,接种室消毒,接种前用体积分数为,70%,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。,13,3.,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。,思考：,你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？,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。,14,（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,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。,15,在整个操作过程中，是如何来实现无菌环境的？,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,三、结果分析与评价,1.,接种,3,4d,后，观察外植体的生长情况，统计多少外植体被污染，多少能正常生长，分析被污染原因。,2.,是否完成脱分化和再分化。,3.,是否进行统计、对照与记录。,4.,生根苗移栽是否合格。,四、课题延伸,一般来说，容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养，如芦荟、豆瓣绿、秋海棠、月季。,16,【,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,。,17,【,课堂小结,】,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,18,(2013,重庆，,5),某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材消毒愈伤组织培养出芽生根移栽”。下列有关叙述，错误的是,(,),A.,消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害,B.,在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞,C.,出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控,D.,生根时，培养基通常应含,萘乙酸等生长素类调节剂,【,课堂练习,】,B,1.,消毒剂的使用既要杀死材料表面的微生物，又要防止伤害组织细胞，影响组织培养。,【,方法点拨,】,2.,带有细胞壁的愈伤组织细胞不能诱导融合形成染色体加倍的细胞。,19,