专题三植物的组织培养技术
课题1 菊花的组织培养
一、基础知识
（一）植物组织培养的基本过程
1、细胞分化
（1）概念：植物个体发育过程中，细胞在上都有出现的差异，形成差异的过程叫做细胞分化。
（2）特点：、、
（3）实质：细胞发生分化是因为在个体发育过程中，不同细胞中选择表达执行的基因不同引起的；即是基因的。
2、植物组织培养技术运用的原理---细胞全能性
（1）概念：具有该生物的的任何一个已经的细胞，都具有发育成完整个体的。（2）条件：离体；适宜的环境条件
[思考1]所有细胞都有全能性吗？
[思考2]以下举例哪个能体现细胞全能性？
A、玉M种子长成植株；
B、癌细胞体外繁殖数代；
C、DNA扩增1000次；
D、棉花叶肉细胞培养成抗虫棉植株
3、植物组织培养的基本过程
（1）愈伤组织：指离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，通过形成的，其细胞排列、高度、呈状态的细胞。
（2）脱分化：由高度分化的植物组织或细胞产生的过程，叫做脱分化，或叫做去分化。
（3）再分化：脱分化产生的继续进行培养，又可以重新成根或芽等器官的过程。（二）影响植物组织培养的因素
1、材料的选择：
不同植物组织或同一植物的不同部分，培养的难易程度，菊花的组织培养，一般选择的茎上部新萌生的侧枝。2、MS 培养基：
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，需要适宜的培养基。
[思考3]主要成分是什么？起什么作用？
①微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的；②蔗糖提供，同时能够维持细胞的；
③甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的营养需求。
④植物激素：在培养基中需要添加和等植物激素，其、、等都影响结果。参考资料：组培中常用的植物生长调节剂的类型及作用。
调节剂
名称
浓度范围
作用
生长素类
2，4－二氯苯氧乙酸（
2，4－
D ）、萘乙酸（NAA ）、吲哚丁酸（IBA ）等
0.01～5mg/L
促进细胞的伸长和分裂，促进
愈伤组织和根的形成
细胞分裂素类
激动素（KT ）、6－苄基腺嘌呤
（BA 或6－BA ）、玉M 素（ZT ）
等
0.5～10mg/L
促进细胞的横向生长和分裂，促进芽的分化和形成
3、环境条件：
PH 、温度、光等环境条件。菊花组培所需
PH 为，温度为℃，光照条件为每日
生长素／细胞分裂素比值与结果比值高时促进
分化，抑制形成比值低时促进分化，抑制形成比值适中
促进
生长
使用顺序实验结果先生长素，后细胞分裂素有利于但不分化先细胞分裂素，
后生长素细胞
也分化同时使用
提高
用日光灯照射小时。
二、实验操作过程（一）制备MS 固体培养基
1、配制各种母液：将各种成分按配方比例配制成的浓缩液。使用时根据母液的倍数，计算用量，并加稀释。
2、配制培养基：应加入的物质有琼脂、、大量元素、微量元素、有机物和植物激素的母液，并用定容到1000毫升。在菊花组织培养中，可以不添加，原因是菊花
茎段组织培养比较容易。3、灭菌：采取的灭菌方法是
灭菌。
（二）外植体消毒
[思考4]什么是外植体？
[思考5]为什么选取生长旺盛嫩枝进行组织培养？[思考6]在此消毒过程中，是不是强度越大越好，为什么？
（三）接种
接种前，用将工作台擦拭，然后点燃酒精灯。所有的接种操作必须在旁进行，并且每次使用器械后，都要用灭菌。
把菊花茎段切成长约的小段；插入时不要倒插，外植体的朝上。[思考7]外植体越大越好？还是越小越好？
[思考8]什么是形态学上端？
（四）培养
嫩枝
( )
（
）
20分钟左右( )
( )
( )清洗
( )
( )溶液
( )清洗
接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养。培养期间定期，温度控制在℃，并且每天用日光灯光照12h。
（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，然后用清水清洗根部的培养基，将幼苗移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中。
（六）栽培
每天要观察记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。
课题1菊花的组织培养 一、植物组织培养的相关概念和基本过程 1、(1)细胞全能性的表达：________的植物组织或细胞，在一定的 ____________、________和________________的作用下，发育成完整植株的过程。 (2)细胞分化：在植物的________过程中，细胞在________、________和____________上都会出现________的差异，形成这些差异的过程叫做细胞分化。 (3)植物组织培养的基本过程 离体的植物器官、组织或细胞(又叫________)愈伤组织胚状体、丛芽等新个体 ①愈伤组织的特点：细胞________________，是一群________________的呈________________的薄壁细胞。 ②脱分化(去分化)：由____________的植物组织或细胞产生 ____________的过程。 ③再分化：由________________________重新分化成根或芽等器官的过程。 (4)条件：________的植物组织或细胞，在一定的________、________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。离体的植物组织或细胞叫做________。 2．影响植物组织培养的因素 (1)培养材料的影响：不同的植物组织，培养的难易程度 ____________。对于同一种植物材料，材料的________、 ________________等也会影响实验结果。因此菊花的组织培养，一般选择________________的茎________部________的侧枝。 (2)营养物质的影响：常用的________培养基，主要成分包括 ____________、____________、________以及蔗糖等。其中 ____________和____________提供植物细胞所必需的无机盐；________提供碳源，维持细胞渗透压。 (3)植物激素的影响：MS培养基常需添加植物激素。其中________和____________是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，这两种激素的________、________________以及____________等，都会影响实验结果。 (4)环境因素的影响：________、________、________等条件也能影响植物组织培养。
《菊花的组织培养》教案 武汉市第二中学李玲 课题目标 1、掌握植物组织培养的基本过程 2、了解影响植物组织培养的各种因素 3、掌握培养基制备、外植体消毒、接种、培养、移栽以及栽培等基本操作技术 二、教学重点：植物组织培养过程中使用的无菌技术 三、教学难点：无菌技术 四、教学方法：自学法，引导，讨论，幻灯直观教学 五、教具准备：课件、相关实验器材等。 六、教学时间：1课时 七、教学过程： 教学内容教师的组织和引导学生活动教学意图 导入 引言 （一）、基础知识 一、基本过程 二、影响因素 1.植物材料的选择(内因） 种类 部位 年龄 保存时间 2、营养条件 3、植物激素 4、其他环境条件 5、无菌技术（二）实验操作三、实验操作 制备MS培养基选取外植体并消毒 接种 培养 四、结果分析与评价 小结： 课堂练习 这首优美的音乐出自一部电影《满城尽带 黄金甲》，影片中导演用300万朵鲜嫩菊花，排 列成13万㎡的花海，花农们怎样在较短的时间 内繁殖出这么多的菊花呢？科学家们提供了好 方法，把植物种在试管里，放在架子上培养， 既能节省空间，又大大提高了繁殖的速度，还 不受季节的限制，这项技术就是――植物的组 织培养。 今天就让我们一起来学习菊花的组织培 养。 （写板书：课题1，菊花的组织培养） 一、基本过程 让我们看一组图片――胡萝卜的组织培 养，第3幅图中，乳白色的无规则的是什么组 织呢？ 愈伤组织的细胞有什么特点为？ 高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织 的过程称为？ 脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又 可以重新分化成根或茎，进而形成试管苗，这 一过程叫做？ 请大家在自己的学案上将第一部分――基 本过程中的3个空填写出来。 思考，这项技术的生物学原理是什么？ 掌握了组培的基本过程，我们就可以尝试 进行实验操作了，要想获得成功，首先还应该 了解组培过程会受哪些因素的影响呢？ （板书：二、影响因素） 展示图片，如果要在这三种植物中选择， 老师建议你选择菊花或胡萝卜进行组织培养， 更容易获得成功，而枸杞愈伤组织的芽诱导比 学生听着优美的 “菊花台”的音 乐，观看PPT中的 图片。 识图并回答问题 生：愈伤组织 生：排列疏松无规 则，高度液泡化呈 无定形状态的薄 壁细胞。 生：脱分化 生：再分化 生：植物细胞的全 能性 学生一边看图，一 边在老师的引导 下思考并判断如 何选择实验材料 生2选上部嫩枝 生2选早上采集的 一组，保存到现在 使用。 生1需要。 生2植物激素 生：不同 通过视频 和音频引入 新课，激发学 生学习兴趣。 通过图片复 习巩固“植物 组织培养”的 过程。 用“胡萝卜的 组织培养” 图，既是对旧 知识的回顾， 又为后面的 教学做了铺 垫。 通过教师 的讲解，提问 引导学生理 解各种影响 因素 培养学生的 自学能力 通过错误视 频，学生思 考，培养学生 实验设计的 严密性和科 学性 通过亲自动
植物组织培养技术 植物组织培养是指将植物体的一部分接种在合成培养基上，使其按照预定目标生 长发育成新植株。近年来，花卉组织培养及快繁脱毒技术越来越多地应用于花卉种苗 繁殖生产中。 一、组织培养在花卉产业中的应用 1.快速、大量繁殖优良品种组织培养技术已成为种苗生产的主要技术之一。经组织 培养，可增加繁殖系数，加快繁殖速度，可生产出种性纯、品质好、产花量高的生产 性用苗。在花卉育种过程中，不断的杂交、选种极大地扩展了花卉的花形与颜色，使 得花卉在各方面都越来越接近人们的需求。但在同时，也造成了花卉基因类型的高度 异质化———子代不易有均一表现。而组培苗是在母株器官、组织或细胞的基础上发展起来的，可以保持母株的全部特性（花形、花色、株形、开花习性、抗逆性等）， 因而可以根据需要来选择集多种优良性状于一体的植株加以分生，从而得到大量与母 株一模一样的植株。 2.培育脱毒苗木采用组织培养技术，利用植株的分生组织不易感染病毒的原理，可 以对花卉植株的分生组织进行组织培养来繁殖苗木，防止亲代植株的病害传递给子代，从而达到脱毒的目的。 病毒病对长期应用营养繁殖（分株、扦插等）的观赏植物及其生产的危害相当严重。由于观赏植物多采用营养繁殖，如嫁接、分株、压条等方法繁殖时，病毒（及类 病毒）则通过营养体及刀具、土壤传递给后代，大大加速了病毒病的传播与积累，导 致病毒病的危害越来越严重。据统计，观赏植物的病毒已多达100多种，并且逐年有 新增病毒的报道。观赏植物因病毒病大大影响其观赏价值，表现在康乃馨、菊花、百合、风信子等的鳞茎、球茎与宿根类花卉及兰科植物等严重退化，花少且小，花朵畸形、变色，大大影响观赏价值，严重者甚至导致某些品种的灭绝，严重制约观赏植物 生产的发展，这也是我国切花品种跨不出国门的原因之一。组培快繁技术已应用到蝴蝶兰的栽培中非洲菊也可以通过组培快繁技术进行繁殖 植物组织培养脱毒的原理主要是利用茎尖分生组织不带毒或少带毒。感病植株体内的病毒分布不均匀，其数量随植株部位和年龄而异，越靠近茎尖顶端的区域，病毒 的浓度也越低。分生区域无维管束，病毒只能通过胞间连丝传递，赶不上细胞不断分 裂和活跃的生长速度，因此生长点含有病毒的数量极少，几乎检测不出病毒。因此， 茎尖培养时，切取茎尖的大小对脱毒效果有很大影响，茎尖越小效果越佳，但太小时 不易成活，过大则不能保证完全除去病毒。不同种类的植物和不同种类的病毒在茎尖
菊花组织培养 要点1 植物组织培养的理论基础 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，发育成完整的植株（即细胞全能性）。 要点2 植物组织培养的基本过程 （1）基本过程 （2）基本概念 细胞分化：植物的个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上都会出现稳定性的差异，形成这些差异的过程叫做细胞分化。 愈伤组织：离体的植物组织或细胞，培养一段时间后，会通过细胞有丝分裂，形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。 脱分化（去分化）：由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。 再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。 （3）植物体细胞发育成完整植株（表现出全能性）的条件。 脱离原来所在植物体（离体）、营养供给、激素控制、无菌条件、适宜的温度、PH和光照等。 要点3 影响植物组织培养的因素 （1）材料因素的影响 不同的植物组织，培养的难易程度差别很大，容易进行无性繁殖的植物也容易进行组织培养。同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短也有影响。幼龄、保存时间短的植物材料容易培养成功。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芽。 （2）营养因素的影响 需要配置适宜的培养基，常用的一种培养基是 MS培养基，其主要成分包括：大量元素，如N、P、K、Ca、Mg、S；微量元素，如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co；有机物，如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素，以及蔗糖等。 （3）激素的影响 在配置好的MS培养基中，常常需要添加植物激素。植物激素中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。植物激素的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例等，都会影响实验结果。
专题3 植物的组织培养技术 课题1 菊花的组织培养 1．下列属于组织培养的是() A．花粉培养成单倍体植株 B．芽发育成枝条 C．根尖分生区发育成成熟区 D．受精卵发育成植株 [解析]植物组织培养是指离体的植物器官、组织或细胞脱分化、再分化形成完整植物体的过程。花粉培育成单倍体植株，是在一定条件下离体完成的。芽发育成枝条、根尖分生区发育成成熟区，是植物体发育的一部分。受精卵发育成植株，也属于正常的发育过程。 [答案]A 2．下列关于植物组织培养的叙述，错误的是() A．外植体可以来自植物的任何细胞 B．培养应在无菌条件下进行 C．以花粉作为外植体可得到单倍体植株 D．不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同 [解析]外植体应选择分裂旺盛的部分，如根尖、茎尖等，A错误；培养应在无菌条件下进行，这样可防止微生物消耗营养物质，产生有毒代谢产物危害培养物的生长，B正确；花粉中含有配子，以花粉作
为外植体可得到单倍体植株；C正确；不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同，诱导培养物的分裂和分化，D正确。 [答案]A 3．下列关于影响植物组织培养的因素，说法正确的是() A．不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料培养的难易程度相同 B．在植物组织培养中，培养基中必须添加植物激素 C．植物激素中生长素和细胞分裂素的作用是互相独立的 D．pH、温度、光照等条件对植物组织培养也特别重要 [解析]不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料也会因年龄、保存时间的长短等导致实验结果不同，故A错误；在植物组织培养中，培养基中常常要添加植物激素，但不是都必须添加植物激素，故B错；各种植物激素的作用是相互联系的，而不是互相独立的，故C错。 [答案]D 4．在菊花的组织培养操作完成3～4 d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．培养条件，比如光照、温度等不适宜 B．接种时外植体未灭菌 C．接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体 D．将外植体倒插入培养基中 [解析]同一温室提供了相同的光照和温度，但有的瓶内外植体正
3.1 菊花的组织培养导学案 【学习目标】 1.说明植物组织培养的基本原理，进行菊花或其它植物组织培养。 2.学习植物组织培养的基本技术。 3.植物组织培养过程中使用的无菌技术。 【自主学习】 一．植物组织培养的基本过程 1．细胞分化：植物的个体发育过程中，细胞在________、_________和_________上都会出现 ___________差异，形成这些差异的过程叫做细胞分化。 2．过程总结： _____________ ___________ 试管苗 完整的植物体 （注意：脱分化、再分化、愈伤组织三个概念） （1）愈伤组织（callus ），原指植物在受伤之后于伤口表面形成的一团薄壁细胞．在组织培养 中，则是指在人工培养基上由外植体组织的增生细胞产生的一团排列_________而无_________，高 度________化的呈_________状态的_________细胞。 阅读材料： ①植物细胞可以摆脱原来的遗传控制和生理制约，在一定条件下，发生回复变化，从而失去分 化状态，变为分生细胞，实现脱分化过程。 ②植物细胞的全能性，可以脱分化之后再次分化为完整的植株，几乎所有高等植物的各种器官 离体后都可以脱分化。 ③脱分化后的细胞经过连续的有丝分裂，形成愈伤组织。 （2）脱分化：____________________________________________________________ (3) 再分化：_____________________________________________________________ 二．影响植物组织培养的因素 1．材料 ①不同的植物组织，培养的难度差别较大。 ②对于同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短也会影响实验结果。菊花的组织培养， 一般选用___________________________________。 2．营养——适宜的培养基 最常用的培养基是______培养基 成分：大量元素____________________________ 微量元素____________________________ 有机物_______________________________ 3．植物激素：_________和____________是启动_______、_______和______的关键激素。 在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现_________的趋势。 （ ） （ ） 生芽、根 发育
菊花花瓣的组织培养 摘要: 述菊花花瓣组织培养的备件、生长与分化情况及意义。 关键词: 菊花、花瓣、组织培养。 前言： 植物组织培养的概念是指在人工控制的条件下，将植物体的任何一部分，或器官、或组织，或细胞，进行离体培养，使之发育形成完整的植物体。所谓人工控制的条件，即营养条件和环境条件；植物体的任伺一部分是指根、茎、叶、花、果以及它们的组织切片和细胞。它的优越性在于：可以在不受其他部分干扰的情况下研究被培养部分的生长和分化规律。特点是：取材少，培养材料经济；人为控制培养条件，不受自然条件影响；生长周期短，繁殖率高；管理方便，利于自动化控制。[1] 植物组织培养与细胞培养开始于19世纪后半叶，当时植物细胞全能性的概念还没有完全确定，但基于对自然状态下某些植物可以通过无性繁殖产生后代的观察，人们便产生了这样一种想法即能否将植物体的一部分在适当的条件下培养成一个完整的植物体，为此许多植物科学工作者开始了培养植物组织的尝试。最初的问题仍然是集中在植物细胞有没有全能性和如何使这种全能性表现出来。 植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性（totipotency）。一个生活的植物细胞，只要有完整的膜系统和细胞核，它就会有一整套发育成一个完整植株的遗传基础，在一个适当的条件下可以通过分裂、分化再生成完整植株，这就是所谓的细胞全能性。[2] 植物组织培养的基本方法是材料选择、培养基配置、接种与培养和最后的小苗移栽。 植物组织培养的应用 1、植物离体快速繁殖
2、植物脱毒苗木培育 3、植物新品种培育 4、植物次生代谢产物生产 6、人工种子 5、植物种质资源的离体保存 国内外研究进展 1 植物组织培养的光源研究早在1991 年，维斯康星大学的Bula 等利用以红光660 nm 为发光中心的GAALAS LED 阵列及其辅助光蓝色荧光灯，栽培了GRAND Rapids lettace（lactucasativa L），这大概是世界上最早利用LED 作为光源进行植物栽培的试验实例。经LED 光源处理的组培苗鲜重增量、碳酸酐酶活性以及叶绿素含量等明显高于对照的日光灯处理组培苗。[3] 2 无糖组织培养技术研究无糖组织培养是日本千叶大学古在丰树教授研究开发的一种新的植物组培技术。他首先研究发现容器 中的小植株也具有光合自养能力，从而考虑改变植株的营养方式以CO2作为植株的碳源，同时改善植株的生理和能量代谢，使植株更好地发挥自身的光合能力，降低生产成本。 3 植物组织培养的新型培养容器研究在传统的组织培养中，通常采用容积较小的培养容器以降低培养基中糖引起的污染，一般情况下容器中的空气流动性差，相对湿度高，CO2浓度低。为了增强培养容器内外的气体交换、降低容器内的相对湿度，近年来有不少学者研究了利用高分子膜材料制成的培养容器的有效性。[4] 1.实验材料 材料：在武汉市场购买的菊花，菊花花瓣呈黄色，取里层花瓣切块后接种于平底试管。 2.菊花的外植体的制备 2.1培养基是组织培养能否成功的关键，随着研究工作的进展，培养基的种类越来越多，但其组成主要有：
2021年高中生物 3.1《菊花的组织培养》教案 1 新人教版选修1 ★课题目标 （一）知识与技能 1、熟悉植物组织培养的基本过程 2、理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化 3、通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力 （二）过程与方法 归纳MS培养基的配制方法，并设计表格比较微生物培养基与MS培养基的配方的异同。 （三）情感、态度与价值观 通过阅读植物组织培养技术的发展史，课下查阅植物组织培养技术在生产实践中应用的资料，关注学生科学态度的教育，拓展学生视野，感受科学技术在生产实践中的重要价值。★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 ★教学方法 启发式教学 ★教学工具 多媒体课件 ★教学过程 （一）引入新课 上节课我们探讨学习了如何从土壤中分离出尿素分解菌和纤维素分解微生物及其计数方法。这节课我们来学习研究植物的组织培养技术。 （二）进行新课
1．基础知识 知识回顾：联系“植物细胞工程”，回答下列问题： 1．1具有某种生物全套遗传信息的任何一个活细胞，都具有发育成完整个体的能力，即每个生物细胞都具有全能性。但在生物体的生长发育过程中并不表现出来，这是因为在特定的时间和空间条件下，通过基因的选择性表达，构成不同组织和器官。 1．2植物组织培养技术的应用有：实现优良品种的快速繁殖；培育脱毒作物；制作人工种子；培育作物新品种以及细胞产物的工厂化生产等。 活动1：阅读“植物组织培养的基本过程”，讨论并完成以下问题： 1．3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。 〖思考1〗细胞分化是一种持久性的变化，它有什么生理意义？ 使多细胞生物体中细胞结构和功能趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 1．4愈伤组织是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。 〖思考2〗填表比较根尖分生组织和愈伤组织的异同： 1．5植物组织培养的过程可简单表示为： 活动2：阅读“影响植物组织培养的条件”，讨论并完成以下问题： 1．6材料：植物的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果。菊花组织培养一般选择未开化植物的茎上部新萌生的侧枝作材料。 〖思考3〗一般来说，容易进行无性繁殖的植物容易进行组织培养。 〖思考4〗选取生长旺盛嫩枝进行组培的原因是嫩枝生理状态好，容易诱导脱分化和再分化。 1．7营养：常用的培养基是MS培养基，其中含有的大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni、I、Co，有机物有甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等。 1．8激素：在培养基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素，其浓度、使用的先后顺序、用量的比例等都影响结果。
课题1 菊花的组织培养 [学习目标] 1.说明植物组织培养的基本原理。 2.掌握植物组织培养过程中使用的无菌技术。(重难点) 3.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。 一、植物组织培养的基本过程及影响因素 1．植物组织培养 (1)理论基础：细胞的全能性。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、激素和适宜的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。 (2)基本过程 离体的植物器官、组织或细胞――→脱分化愈伤组织――→再分化根、芽→完整植株 ①细胞分化：在植物的个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。 ②愈伤组织：由离体的植物组织或细胞经脱分化形成的一团排列疏松而无规则、高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。 ③脱分化：又叫去分化，是由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程。 ④再分化：愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官的过程。 2．影响植物组织培养的因素 (1)材料选取 ①不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。 ②同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果。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)营养成分 常用的一种培养基是MS 培养基，主要成分包括： ①大量元素，如N 、P 、K 、Ca 、Mg 、S 。
②微量元素，如B 、Mn 、Cu 、Zn 、Fe 、Mo 、I 、Co 。 ③有机物，如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素，以及蔗糖等。 (3)植物激素：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，二者的浓度、使用的顺序及用量的比例等都会影响实验结果。 (4)外界条件：如pH 、温度、光照等环境条件。一般而言，菊花的组织培养所需pH 为5.8左右 ，温度为18～22_℃，光照条件为每日用日光灯照射12 h 。 1．马铃薯长期种植，会因感染病毒而导致产量降低，要想提高产量、培育无病毒的马铃薯应该如何处理？ 【提示】 植物的茎尖、芽尖等由于刚刚分化而成，病毒含量极少，甚至无病毒。可以用这部分组织进行植物培养，可获得脱毒苗。 2．植物组织培养中光照条件如何控制？ 【提示】 组织培养过程中，若外植体无叶绿体(如根尖)，脱分化时不需要光照，再分化时需要光照，以利于叶绿素的形成；若外植体含叶绿体，则需要光照，以便自养，提高成活率。 二、实验操作 制备MS 固体培养基：配制各种母液、配制培养基和灭菌 外植体消毒：嫩枝→流水冲洗――→吸干体积分数为70%的酒精 中摇动2～3次，持续6～7 s →无菌水中 清洗――→吸干放入质量分数为0.1%的氯化汞 溶液中1～2 min →在无菌水中至少清洗3 次 接种：所有的接种操作都必须在酒精灯旁进行。将菊
菊花的组织培养 基础概念： 1、细胞分化 概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构、生理功能上发生稳定性差异的过程。 原因：基因的选择性表达。 特点：持久性、稳定性、普遍性、（不可逆性)。 2、细胞的全能性 概念：已分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。 原因：细胞内含有形成完整个体所需的全套基因。 证明：植物组织培养证明植物细胞具有全能性； 动物克隆证明动物细胞核具有全能性。 3、植物的组织培养 概念：指植物的组织、器官、细胞等在离体条件下，通过无菌操作，在人工控制条件下（一定的营养物质、激素、温度等其他外界条件）进行培养以获得再生的完整植株的技术。 区别植物组织培养和植物细胞培养： 植物组织培养：组织或细胞到植物体形成的过程； 植物细胞培养：组织或细胞到愈伤组织的过程。 一、植物组织培养的原理 1、原理：植物细胞具有全能性。
2、概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 3、原因：生物体的每一个细胞都是由同一个受精卵通过有丝分裂形成的，都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。 特例：哺乳动物成熟红细胞没有细胞全能性。（没有细胞核） 二、植物组织培养的基本过程和必要条件 1、基本过程：外植体——（脱分化）——愈伤组织——（再分化）——芽、根——植物体 脱分化：由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，又称去分化。 愈伤组织：外植体在培养过程中，通过细胞分裂所产生的、排列疏松无规则、高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞群。 2、必要条件：离体；一定的营养物质激素和其他外界条件。 三、影响植物组织培养的因素 1、植物材料的选择 （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、培养基的营养成分 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，能源，同时能够维持细胞的渗透压。 甘氨酸、维生素等：满足离体植物细胞特殊营养需求。 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。 （在MS培养基配置好之后，常常需要加入植物激素） 3、植物激素 与植物组织培养相关两种主要激素：生长素和细胞分裂素。它们是启
第8课时 菊花的组织培养 [学习导航] 1.阅读教材P 32“基础知识”，掌握植物组织培养的基本过程及影响因素。2.阅读教材P 34～35“实验操作”，掌握植物组织培养的过程及注意事项。3.结合教材P 36“课题延伸”及左侧培养基配方，理解植物激素对实验结果的影响。 [重难点击] 1.熟悉植物组织培养的基本过程。2.理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化。3.归纳MS 培养基的配制方法，并设计表格比较微生物培养基与MS 培养基的配方的异同。 一、植物组织培养的基本过程和影响因素 1.原理 理论基础：细胞的全能性。 (1)概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 (2)原因：具有该种生物全套遗传信息。 2.植物组织培养的过程 (1)过程 外植体――――→脱分化愈伤组织――――→再分化根或芽―→完整植株。 (2)相关概念 ①外植体：用于离体培养的植物器官或组织片段。 ②脱分化：又叫去分化，是由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程。 ③再分化：愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官的过程。 ④愈伤组织的特点：细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。 3.影响植物组织培养的因素 (1)内因 ①不同的植物组织：培养的难易程度差别很大。 ②同一种植物材料：材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果。 ③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)外因 错误! 1.植物组织培养的理论基础。
(1)为什么高度分化的植物细胞还具有全能性？ 答案因为高度分化的植物细胞中含有该物种的全套遗传物质。 (2)高度分化的植物细胞发育成完整的植株需要哪些条件？ 答案①离体条件；②充足的营养条件；③恰当的激素种类及浓度配比；④适宜的环境条件； ⑤无菌条件。 2.植物组织培养的一般过程分析。 (1)你认为植物组织培养的核心环节是什么？ 答案植物组织培养的核心环节为脱分化和再分化。 (2)你认为菊花的组织培养的再分化应先诱导生芽还是先诱导生根？ 答案应先诱导生芽，再诱导生根。 (3)植物组织培养的实验操作主要有哪几个步骤？ 答案主要有6个步骤：①制备MS固体培养基；②外植体消毒；③接种；④培养；⑤移栽； ⑥栽培。 (4)在配制培养基的过程中，pH的调节是在分瓶前还是分瓶后？ 答案在分瓶前调节pH。 3.外植体的选择 (1)植物组织培养中应尽量选择什么样的材料作为外植体？为什么？ 答案应尽量选择幼嫩的植物组织或器官作为外植体。因为外植体的年龄越小，分化程度越低，组织培养的成功率就越高。 (2)为什么选择茎尖分生组织可培育出脱毒苗？ 答案植物茎尖分生组织，细胞分裂速度快，其病毒极少，甚至无病毒。 归纳总结植物组织培养的过程分析 过程主要变化特点 脱分化由外植体形成愈伤组织由高度分化的细胞恢复为具有分裂能力的细胞 再分化由愈伤组织形成根、芽等器官重新分化出不同的组织、器官 生长发育成完整植物体包括营养生长和生殖生长 1.关于植物组织培养技术的叙述正确的是( ) A.用于培养的材料不一定需要离体 B.植物可通过光合作用合成有机物，培养基中不需要加入含碳有机物 C.愈伤组织可制造成人工种子 D.脱分化和再分化都需要培养基中生长素和细胞分裂素刺激、诱导
课题1 菊花的组织培养 学科组：高二生物组时间：2012-2-24 主编：荆勇主审：车柳顺 寄语:以积极的心态迎接每一天，你会发现梦想其实并不遥远。 学习目标 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。 学习重点与难点 重点：1.植物组织培养的相关概念和过程 2.影响植物组织培养的因素 3.植物组织培养过程中使用的无菌技术。 难点：1.影响植物组织培养的因素。 2.植物组织培养过程中使用的无菌技术。 自主探究 一．植物组织培养的相关概念和基本过程 1.植物组织培养的相关概念 （1）细胞分化：在植物的个体发育过程中，细胞在__________、__________和__________上都会出现稳定性的差异，形成这些差异的过程就叫做细胞分化。细胞分化是基因__________的结果（细胞分化的实质）。（2）细胞的全能性：__________的植物细胞仍然具有发育成为__________的潜能。细胞全能性是组织培养的基本原理。 （3）愈伤组织：由离体的植物器官、组织或细胞在一定的培养条件下经过__________过程形成的组织，就叫愈伤组织，愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种__________的呈无定形状态的__________。 （4）脱分化：由__________的植物组织或细胞产生__________的过程，称为脱分化，又叫去分化。 （5）再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成__________，这个过程叫做再分化。（6）外植体：用于离体培养的植物器官或组织片段。 2.植物组织培养的基本过程 人为使用植物激素控制 移植 ——→试管苗———→完整的植物体 二．影响植物组织培养的因素 1.内部因素：不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。同种植物材料，__________ ，__________ 等也会影响实验结果。菊花的组织培养，一般选择__________的茎上部新萌生的侧枝。 2.外部因素：（1）营养条件常用的是__________ 培养基，其主要成分包括：__________，如_____________________________；__________ ，如______________________________ ；__________ 等。（2）植物激素植物激素中__________ 和__________ 是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性因素。____________________、____________________ 以及__________等，都会影响实验结果。 （3）环境因素__________ 、__________ 、__________等条件也能影响植物组织培养。菊花组织培养，一般PH控制在__________ ；温度控制在__________ ；每天用日光灯照射__________小时。 【思考】(1)MS培养基中，各种营养成分各有什么作用？与微生物培养基的配方相比，有什么不同? (2)生长素使用的先后顺序、用量比例不同分别会造成哪些影响？
高中生物植物的组织培养技术知识点总结高中生物植物的组织培养技术基础知识点 1、植物组织培养过程： (1)原理：植物细胞具有全能性。 (2)过程： 2、用途： (1)微型繁殖 微型繁殖就是用于快速繁殖优良品神的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技术。繁殖过程中的分裂方式是有丝分裂，亲、子代细胞内DNA不变，所以能够保证亲、子代遗传特性不变。 (2)作物脱毒 作物脱毒是利用茎尖、根尖等无毒组织，进行微型繁殖，所获幼苗是无毒的。 (3)人工种子：通过组织培养技术，可把植物组织的细胞培养成在形态及生理上与天然种子胚相似的胚状体，也叫作体细胞胚。这种体细胞胚有于叶、根、茎分生组织的结构。科学家把体细胞胚包埋在胶囊内形成球状结构，使其具备种子机能。所以，人工种子是一种人工制造的代替天然种子的颗粒体，可以直接播种于田间。 ①制作方法：人工种子是利用植物组织培养获得胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等，然后包上人丁种皮就形成了人工种子，如图： ②优点：可使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以繁殖;保持亲本的优良性状，因该过程为无性繁殖;节约粮食，减少种子的
使用;可以控制添加一些物质，如除草剂、农药、促进生长的激素、有益菌等。周期短，易储存和运输，不受气候和地域的限制。 (4)细胞产物的工厂化生产：从人工培养的愈伤组织细胞中提取某种成分，如紫草素、香料等。 高中生物植物的组织培养技术重要知识点 1、植物细胞的全能性 (1)概念：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。 (2)原理：细胞内含有本物种的全部遗传信息。 (3)全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于离体状态，提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。 2、作物新品种培育 (1)单倍体育种： ①过程：植株(AaBb)通过减数分裂得到花粉(AB、Ab、aB、ab 四种类型);对花粉进行花药离体培养(技术是植物组织培养);得到单倍体植株;对其幼苗时期进行秋水仙素处理;得到了正常的纯合二倍体植株(AABB、Aabb、aaBB、aabb四种类型)。 ②优点：明显缩短育种年限 (2)突变体利用：在组织培养中会出现突变体，通过从有用的突变体中选育出新品种(如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体) 3、细胞产物的生产：通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养，从而让它们能够产生大量的细胞产物。地位：是培育转
课题1 菊花的组织培养 学习目标：1.知道细胞分化、细胞的全能性、组织培养流程及影响组织培养的因素。(重点) 2.识记MS培养基的营养要素及功能。(重点) 3.尝试植物组织培养的实验操作过程。(难点) 1．植物组织培养的基本过程 (1)理论基础：植物细胞的全能性。 (2)细胞分化：在植物的个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。 (3)基本过程 离体的植物器官、组织或细胞――→ 脱分化愈伤 组织 ――→ 再分化 根、芽―→ 完整 植株 ①愈伤组织：由离体的植物组织或细胞经脱分化形成的一团排列疏松而无规则、高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。 ②脱分化：又叫去分化，是由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程。 ③再分化：愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官的过程。 2．影响植物组织培养的因素 (1)植物材料 ①不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。 ②同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果。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)营养物质 ①大量元素，如N 、P 、K 、Ca 、Mg 、S 。 ②微量元素，如B 、Mn 、Cu 、Zn 、Fe 、Mo 、I 、Co 。 ③有机物，如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素，以及蔗糖等。 (3)植物激素：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，二者的浓度、使用的顺序及用量的比例等都会影响实验结果。 (4)环境条件：如pH 、_温度、光照等，进行菊花的组织培养一般将pH 控制在5.8左右，温度控制在18～22 ℃，并且每日用日光灯照射12 h 。 3．菊花组织培养的实验操作 制备MS 固体培养基→外植体消毒 →接种→培养→移栽→栽培 (1)制备MS 固体培养基： 配制各种母液―→配制培养基―→灭菌。 (2)外植体消毒：取菊花嫩枝―→流水冲洗―→加洗衣粉刷洗―→流水冲洗20 min ――→吸干体积分数为70%的酒精消毒6～7 s ―→无菌水清洗――→吸干质量分数为0.1%的氯化汞溶液消毒1～2 min ―→无菌水清洗(至少3次)。 (3)接种：菊花茎段插入培养基时注意方向，不要倒插。每瓶接种6～8块外植体。 (4)培养：最好放在无菌箱中培养，并定期消毒。培养温度控制在18～22_℃，并且每日用日光灯照射12_h 。 (5)移栽：移栽前应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日。然后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，等幼苗长壮后再移栽到土壤中。 (6)栽培：将幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。 1．判断对错 (1)一般来说，容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养。 ( )
植物组织培养技术的应用以及在培养过程中存在的问题 摘要:介绍了植物组织培养技术的应用以及在培养过程中遇到的问题并提出解决的方法。植物组织培养技术的应用范围很广,目前主要用在离体无性系快速繁殖与无毒化、植物育种、遗传物质的保存、植物次生代谢物的生产和植物基因转化等方面。 关键词:植物组织培养;次生代谢物;基因转化;褐化 植物组织培养技术是指在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体,在人工配制的环境里培养成完整的植株。植物组织培养的依据是植物细胞“全能性”及植物的“再生作用”。1902年,德国著名植物学家G。Haberlanclt根据细胞学理论,大胆地提出了高等植物的器官和组织可以不断分割,直到单个细胞,即植物体细胞在适当的条件下,具有不断分裂和繁殖,发育成完整植株的潜力的观点。1943年,美国人White在烟草愈伤组织培养中,偶然发现形成一个芽,证实了G。Haberlanclt的论点。自G。Haberlandt提出的细胞全能性理论以来,在许多科学家的努力下,植物组织培养技术得到了迅速发展,其理论和方法逐渐趋于完善和成熟,并广泛应用于农业、林业、园艺、医药等行业,产生了巨大的经济效益和社会效益。 1 植物组织培养技术的应用前景 植物组织培养技术的应用前景很广泛,目前主要用在以下几个方面。 1.1 在植物脱毒和快速繁殖上的应用 植物脱毒和离体快速繁殖是目前植物组织培养应用最多、最有效的一个方面。很多农作物都带有病毒,特别是无性繁殖植物,如马铃薯、甘薯、草莓、大蒜等。但是,感病植株并非每个部位都带有病毒,White早在1943年就发现植物生长点附近的病毒浓度很低甚至无病毒。如果利用组织培养方法,取一定大小的茎尖进行培养,再生的植株有可能不带病毒,从而获得脱病毒苗,再用脱毒苗进行繁殖,则种植的作物就不会或极少发生病毒。此法已在马铃薯、大蒜、草莓、葡萄、康乃馨等多种作物上获得成功,并产生了明显的经济效益。国外40%~80%草莓是通过试管脱毒后繁殖的,意大利每个州都有年产百万草莓无毒种苗的工厂。由于运用组织培养法繁殖植物的明显特点是快速,每年可以数以百万倍的速度繁殖,因此,对一些繁殖系数低、不能用种子繁殖的名、优、特植物品种的繁殖,意义尤为重大。同时组织培养可不受地区、气候的影响,比常规方法快数万倍到数百万倍的速度扩大繁殖,及时提供大量优质种苗。目前,观赏植物、园艺作物、经济林木、无性繁殖作物等部分或大部分都用离体快繁提供苗木,试管苗已出现在国际市场上并形成产业化。 1.2 在植物育种上的应用 植物组织培养技术对培育优良作物品种开辟了新途径。目前,国内外把植物组织培养已普遍应用于作物育种,并在以下几个方面取得了较大进展: 1.2.1 单倍体育种 单倍体植株往往不能结实,在培养中用秋水仙素处理,可使染色体加倍,成为纯合二倍体植株,这种培养技术在育种上的应用称为单倍体育种。单倍体育种具有高速、高效率、基因型一次纯合等优点,因此,通过花药或花粉培养的单倍体育种,已经作为一种崭新的育种手段问世,自从1964年Guha和Maheshwari报道利用花药培养技术由蔓陀罗花药诱导单倍体植株以来,各国科学家致力于花药培养。1974年,我国科学家用单倍体育种法育成世界上第一个作物新品种---单育1号烟草品种,现已有300种植物花药培养成功。其中我国首先培育出来的就有40余种,它们主要是粮食、油料、蔬菜、林木、果树等重要经济作物。据报道,水稻品种
专题三植物的组织培养技术 课题1 菊花的组织培养 淮中刘昌萍 【课前自主学习】 学习目标 1.识记被子植物花粉发育的过程 2.通过学习花药培养的基本技术，培养设计试验、动手操作、分析解释实验现象的能力学习重点难点 重点:1.被子植物花粉发育过程 2.花药离体培养过程 难点: 1.被子植物花粉发育过程 2.花药离体培养过程 一．植物组织培养的基本过程 1、什么是细胞分化？ 植物个体发育过程中，细胞在上产生的过程，称为细胞分化。 2、植物组织培养技术运用了什么样的原理？ 植物组织培养的原理是：。 3、什么是愈伤组织？ 愈伤组织是指离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，通过形成的、的薄壁细胞。 4、什么是脱分化？ 由高度分化的植物组织或细胞产生的过程，叫做脱分化，或叫做去分化。 5、什么是再分化？ 脱分化产生的继续进行培养，又可以重新成根或芽等器官，这个过程叫做 6、观察参考书P32页，总结植物组织培养的基本过程
用于离体培养的植物器官或组织片段，叫做 注意：在植物组织培养过程中，往往需要，人为的控制细胞的与 二、影响植物组织培养的因素 1、不同植物组织的培养，培养难易程度如何?同一植物组织的不同部分培养呢？举例说明 不同植物组织或同一植物的不同部分，培养的难易程度，菊花的组织培养，一般选择的茎上部新萌生的侧枝。 2、通过阅读P33，试总结一般的培养基的成分都有哪些？ 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，需要适宜的培养基。常用的一种培养基是培养基。 成分：大量元素____________________________ 微量元素____________________________ 微量元素有等； 有机物_______________________________等； 另外还要添加。 3、对照P33页表，比较对两类激素的不同的操作顺序和用量，其实验结果有何不同？ 启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键因素是________。当先使用生长素，后使用细胞分裂素时，实验结果：__________________________；当先使用细胞分裂素，后使用生长素时，实验结果_________________；同时使用细胞分裂素、生长素时，实验结果： _。生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，则有利于_____________________；比值低时，则有___________；比值适中时，则促进_______________。 4、除了上述因素外，对于其他条件有何特殊要求？ 一般PH控制在；温度控制在；每天用日光灯照射12小时。 思考：①植物组织培养体现了____________。植物细胞的分裂方式是______。