人教版生物必修讲义菊花的组织培养(高考总复习)

植物组织培养技术PlantTissueCulture一、实验目的二、相关知识三、实验原理四、试剂和器材五、操作步骤六、思考题目录10/5/20233一、实验目的掌握植物组织培养相关理论知识掌握植物组织培养的操作方法了解不同激素及其比例对愈伤组织再分化的作用10/5/20234二、相关知识

离体（invitro)条件下利用人工培养条件在无菌情况下培养、生长、发育再生出完整植株的过程。

1958年，英国科学家Steward等用胡萝卜根的愈伤组织细胞进行悬浮培养，成功诱导出胚状体并分化为完整的小植株，不但使细胞全能性理论得到证实，而且为组织培养的技术程序奠定了基础。

10/5/20235应用领域

1、快速繁殖运用组织培养的途径，一个单株一年可以繁殖几万到几百万个植株。例如一株兰花一年繁殖到400万株。

2、种苗脱毒针对病毒对农作物造成的严重危害，通过组织培养可以有效地培育出大量的无病毒种苗。

3、远缘杂交利用组织培养可以使难度很大的远缘杂交取得成功，从而育成一些罕见的新物种。二、相关知识10/5/20236应用领域

4、突变育种采用组织培养可以直接诱变和筛选出具抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白等优良性状的品种。

5、基因工程基因工程主要研究DNA的转导，而基因转导后必须通过组织培养途径才能实现植株再生。

6、生物制品有些极其昂贵的生物制品，如抗癌首选药物--紫杉醇等，可通过组织培养方式生产。二、相关知识10/5/20237植物组织培养的分类

广义的组织培养依外植体不同，可分为：

1)器官培养（organculture）

2)茎尖分生组织培养(shoottipculture,apicalmeristemculture)3)愈伤组织培养(callusecultrue)4)细胞培养(cellculture)5)原生质体培养(protoplastculture)二、相关知识10/5/20238

外植体(explant)：由活体（invivo)植物体上提取下来的，接种在培养基上的无菌细胞、组织、器官等。愈伤组织(callus)：在人工培养基上由外植体上形成的一团无序生长状态的薄壁细胞。二、相关知识10/5/20239二、相关知识10/5/202310二、相关知识10/5/202311二、相关知识10/5/202312二、相关知识10/5/202313二、相关知识二、相关知识10/5/202315植物组织培养特点

①培养条件可以人为控制②生长周期短，繁殖率高③管理方便，利于工厂化生产和自动化控制二、相关知识10/5/202316植物组织培养营养条件-培养基(CultureMedium)

培养基是植物组织培养的重要基质。培养基的成分主要可以分水、无机盐、有机物、天然复合物、培养体的支持材料等五大类。二、相关知识10/5/202317

国际上流行的培养基有几十种，常用的培养基有：

MS培养基、B5培养基、White培养基、N6培养基、KM-8P培养基二、相关知识10/5/202318常用培养基简介--MS培养基

1962年由Murashige和Skoog为培养烟草细胞而设计的。特点是无机盐和离子浓度较高，为较稳定的平衡溶液。其养分的数量和比例较合适，可满足植物的营养和生理需要。它的硝酸盐含量较其他培养基为高，广泛地用于植物的器官、花药、细胞和原生质体培养，效果良好。有些培养基是由它演变而来的。二、相关知识10/5/202319常用培养基简介--B5培养基

是1968年由Galmborg等为培养大豆根细胞而设计的。其主要特点是含有较低的铵，这可能对不少培养物的生长有抑制作用。从实践得知有些植物在B5培养基上生长更适宜，如双子叶植物特别是木本植物。二、相关知识10/5/202320常用培养基简介--White培养基

是1943年由White为培养番茄根尖而设计的。1963年又作了改良，称作White改良培养基，提高了MgSO4的浓度和增加了硼素。其特点是无机机盐数量较低，适于生根培养。二、相关知识10/5/202321常用培养基简介—N6培养基

是1974年朱至清等为水稻等禾谷类作物花药培养而设计的。其特点是成分较简单，KNO3和（NH4）2SO4含量高。在国内已广泛应用于小麦、水稻及其他植物的花药培养和其他组织培养。二、相关知识10/5/202322常用培养基简介—KM-8P培养基

1962年由Murashige和Skoog为培养烟草细胞而设计的。特点是无机盐和离子浓度较高，为较稳定的平衡溶液。其养分的数量和比例较合适，可满足植物的营养和生理需要。它的硝酸盐含量较其他培养基为高，广泛地用于植物的器官、花药、细胞和原生质体培养，效果良好。有些培养基是由它演变而来的。二、相关知识10/5/202323不同营养条件对植物组织培养的影响

GrowthmediumisoptimisedforregenerationofplantletsNosucrose(0%)Sucrosereducedto1%Sucroseincreasedto5%Theexplantiscompletelycoveredwithgreenshoots,androotsaredevelopingonthelowersurfaceVeryfewshootshavedevelopedontheexplant.Norootsandnocallus.Shootsdevelopedonedgesofuppersurface,andsomerootdevelopmenthasoccuredShootshavedevelopedoverthesurfaceoftheexplant,alongwithrootsfromthelowersurface.Theresultiscomparablewiththecontrolmedium二、相关知识NoBAPBAPreducedto0.1mg.l-1

NoNAAPoorshootdevelopmentandnoroots.ExtensivecallusgenerationPoorshootdevelopmentandnorootsNAAreducedto0.1mg.l-1Morebalanceddevelopmentofrootsandshoots.However,undifferentiatedcallusisdevelopingattheedgesoftheexplantProfusedevelopmentofrootsandareducednumberofshoots.Undifferentiatedcallusisdevelopingattheedgesoftheexplant二、相关知识NAAincreasedto5.0mg.l-1Profusedevelopmentofrootsovertheexplantupperandlowersurface,andfewshoots.SomecallusNoMSsaltsNosignofregenerationfromexplantatall.

MSsaltsreducedto0.47g.l-1

SomerootgrowthbutreduceddevelopmentofshootsMSsaltsincreasedto9.52g.l-1

Shootsdevelopedonuppersurfaceofexplant.Norootsorcallus.二、相关知识10/5/202326植物细胞的全能性

植物细胞具有该植物体全部遗传的可能性，在一定条件下具有发育成完整植物体的潜在能力。差异:(1)受精卵的全能性最高

(2)受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞的低。潜在全能性的原因：基因表达的选择性科学研究表明，处于离体状态的植物活细胞，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，发育成完整的植株。人工条件下实现的这一过程，就是植物组织培养。三、实验原理10/5/202327植物细胞全能性的表达

脱分化（dedifferentiation)：将来自已分化组织的已停止分裂的细胞从植物体部分的抑制性影响下解脱出来，恢复细胞的分裂活性。再分化（redifferentiation):经脱分化的组织或细胞在一定的培养条件下可有转变为各种不同细胞类型的能力。三、实验原理10/5/202328四、试剂和器材1、材料新鲜胡萝卜茎2、试剂

MS培养基

10%亚硫酸溶液10/5/202329MS培养基配制方法四、试剂和器材10/5/202330四、试剂和器材3、仪器高压灭菌锅、超净工作台、烘箱、培养箱4、玻璃器皿试剂瓶(50、100、1000ml)、三角瓶(100ml)、刻度吸管(0.5、1、5、10ml)、培养皿5、用具镊子、解剖刀、接种针、记号笔、封口膜10/5/202331离体的植物器官、组织、细胞脱分化愈伤组织再分化根芽植物体五、操作步骤切开胡萝卜，在圆圈处取一块组织P-木质部、C-形成层、X-韧皮部五、操作步骤形成层开始形成愈伤组织C1-愈伤组织、C2-形成层五、操作步骤3-4周后完全形成愈伤组织状态（脱分化）组织块失去色素五、操作步骤把脱分化后的愈伤组织转移到培养基上五、操作步骤两周左右开始再分化，长出幼苗五、操作步骤将幼苗移植到外部条件下培养（顺化）五、操作步骤顺化一个月后的胡萝卜植株五、操作步骤培养基配制(I)—母液配制：

按照MS培养基成分表,配制分别配制培养基的母液。1、大量元素母液(10倍液)

分别称取10倍用量的各种大量无机盐，依次溶解于大约800ml热的（60-80℃）蒸馏水中。（一种成分完全溶解后再加入下一种，最