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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。借助于组织培养生产人
2、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。细胞核的全能性并不代表细胞具有全
3、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.全能多能专能.多能全能专能.专能全能多能,
4、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 温度控制在1822 每日光照12h,植物组织
5、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之上,此时的组织或细胞为离体的，即细胞所生
6、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况的分析（二）是否完成了对植物组织的脱分化和再分化
7、（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
8、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,
