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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。,概念理解,教学目标:,1、说明植物组织培养的原理。,2、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。,教学重难点:,植物组织培养过程中使用的无菌技术。,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。,特点：,B.稳定性：,A.持久性：,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。,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：,形成不同的细胞或组织,（2）细胞的全能性,定义：,已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。,原理：,细胞中包含有该物种所有的全套遗传物质，有发育成为完整个体所必需的全部基因。,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。,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:,（3）植物组织培养,脱离母体,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:,B.脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生
3、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、呈无定形状态的薄壁细胞。,人参的愈伤组织,菠萝的愈伤组织,2、影响植物组织培养的因素,（1）植物材料的选择,同一植物材料的年龄、保存时间的长短都会影响实验结果。,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）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
4、激素,MS固体培养基成分及比例,思考：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所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时维持培养基的渗透压；甘氨酸、维生素等主要是为了满足离体植物细胞的特殊营养需求。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，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。,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（Z
5、T）,赤霉素类：,赤霉酸（GA3）,（3）植物激素的影响,生长素和细胞分裂素作用,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。生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。,有利于根的分化，抑制芽的形成。,有利于芽的分化，抑制根的形成。,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）其它实验条件的影响,pH控制在5.8左右温度控制在1822。C每日用日光灯照射12h.,3、植物组织培养过程:,离体组织或细胞,植物体,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,植物细胞培养,不需要光,需要光,植物组织
6、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,(1)、培育无病毒植株,(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。,人工种子,同常规的无性繁殖方法相比，组织培养主要具有以下优点：（1）快速。（2）周年生产。（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
7、百万株。如按每株1元计算，每年产值上百万元。（4）繁殖的种苗与母株有著相同的遗传基因。,组织培养与常规繁殖相比优点众多,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。,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。,1、配置各种母液,2、配置培养基,配制培养液,调PH,培养基的分装,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
8、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。,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.,（三）接种,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,4、接种注意事
9、项,每接种一块外植体前，镊子需消毒一次，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，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。,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。,（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。首次培养愈伤组织时，恒温箱的门应该关闭不
10、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。,继代培养所用培养基与培养愈伤组织的相同，继代培养一代为20d。如果延长时间，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,在继代培养期间，将恒温箱的门打开，愈伤组织见光后颜色可以转为绿色。,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,
11、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。,3、移栽,幼苗长壮后，移栽到土壤中.,（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。,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,课堂练习,1.植物组织培养技术的理论基础之 一是（）A.植物细胞的完整性B.植物细胞的多样性C.植物细胞的全能性D.植物细胞杂交,C,2.关于愈伤组织的说法中不正确的是A.愈伤组织的细胞能够进行细胞分裂B.用于培养形成的愈伤组织细胞能够进行光 合作用C.培养愈伤组织的培养基中含有有机养料D.人们可以从愈伤组织中提取所需物质,B,3.植物组织培养过程中的脱分化指A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程C.植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产 生愈伤组织的过程D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程,C,4.植物组织培养是指A离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织B愈伤组织培育成植株C离体的植物器官、组织或细胞培养成完 整植物体D愈伤组织形成高度液泡化组织,C,
