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。 ()
(2)对菊花茎段进行组织培养，不加植物激素也能成功。()
(3)接种后的锥形瓶放入无菌箱中，给予适宜的温度和光照即可。 ()
(4)通过有丝分裂进行细胞增殖。()
提示：(1)√(2)√
(3)×在植物组织培养过程中，分化程度越低的材料，越容易脱分化形成愈伤组织，接种后的锥形瓶放入无菌箱中，给予适宜的温度和光照进行培养，培养期间应定期消毒，防止细菌等微生物污染。
(4)√
2．在植物组织培养过程中，愈伤组织的形成和形态的发生是十分关键的。这除需要必备的营养和一些刺激因素外，还需要有诱导作用的物质，它们是()
A．铜、锌等微量元素
B．细胞分裂素和生长素
C．蔗糖和葡萄糖
D．维生素和氨基酸
B[愈伤组织的形成除了必备的营养和一些刺激因素外，还需加入植物激素，如细胞分裂素和生长素等，用以调节细胞分裂和分化。]
3．下列符合菊花组织培养的基本步骤的是()
A．制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培
B．制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→栽培→移栽
C．制备MS培养基→外植体消毒→接种→栽培→培养→移栽
D．制备MS培养基→外植体消毒→接种→移栽→培养→栽培
A[植物组织培养的操作程序为“制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培”。接种后先培养再移栽，最后是栽培。]
1．植物组织培养的基本过程是怎样的？
提示：离体的植物
器官、组织或
细胞外植体
――→
脱分化愈伤
组织――→
再分化
根、芽→
完整
植株
2．在生物体内，细胞并不表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官的原因是什么？
提示：细胞全能性表达的基本条件之一是离体状态。例如：植株上的分生组织细胞在体内只能进行分裂分化，形成不同的组织，但不能表现出全能性，这是生物体内基因程序性表达的结果。
[归纳总结]
1．细胞的全能性
(1)概念：指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
(2)原因：生物体的每个细胞都含有本物种生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。
(3)体现条件：①离体状态；②一定的营养物质；③植物激素；④其他适宜的外界条件(温度、pH、氧气、光照、无菌等)。
(4)细胞全能性大小与细胞种类的关系：
①受精卵＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞；分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞。
②一般地说，离体后的植物细胞的全能性在一定条件下可充分体现。
③离体的动物细胞的全能性受到限制，但其细胞核的全能性可借助卵细胞的细胞质体现出来。
④未离体的细胞的全能性不能表达，只是在机体的调控下进行定向分化。
2．植物组织培养的过程
(1)在配制好的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。
(2)激素使用的先后顺序及其用量的比例对细胞分裂和分化的影响。
①激素使用的先后顺序产生的影响：
②激素用量比例产生的影响：
[典题通关]
草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低、品质变差，运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗，草莓微型繁殖的基本过程如下：
外植体――→①愈伤组织――→②芽、根―→植株
请回答：
(1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取________作为外植体，其依据是_____________________。
(2)在过程①中，常用的MS 培养基主要成分包括大量元素、微量元素和________，在配制好的培养基中，常常需要添加________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织，接种后2～5 d ，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是_________________________。
(3)在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是__________________________________
_____________________________________________________。
[技巧点拨](1)无病毒植株的培育是植物组织培养技术在作物育种方面的重要应用，所选择的材料应不含有病毒。
(2)MS培养基的配方中无植物激素，但植物组织培养过程需要植物激素的调节，所以在配制好MS培养基之后要加入植物激素。
(3)生长素/细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化而抑制芽的形成，比值低时有利于芽的分化而抑制根的形成。
[解析](1)植物组织培养时常采用根尖或茎尖部位，原因是该部位含病毒极少，甚至无病毒。(2)MS培养基的成分包括大量元素、微量元素和有机物，在配制好的培养基中，常需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素。植物组织培养也应注意无菌操作。(3)生长素用量比细胞分裂素用量的比值低时，有利于芽的分化，比值高时，有利于根的分化。
[答案](1)茎尖(或根尖)茎尖(或根尖)病毒极少，甚至无病毒
(2)有机物植物激素外植体消毒不彻底
(3)培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低
(1)如果通过植物组织培养，要从愈伤组织中提取某种成分，则生长素和细胞分裂素的使用顺序该是怎样的？
(2)为什么用于植物组织培养的材料一般是幼嫩的茎组织？
提示：(1)先使用生长素后使用细胞分裂素，这样有利于细胞分裂但细胞不分化。
(2)因为幼嫩的茎组织中的细胞具有较强的细胞分裂与分化的能力。
1．科学家将胡萝卜根韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入特定的培养基中培养，获得了许多完整的植株，此过程依据的原理和技术是() A．细胞的分裂和细胞工程
B．细胞的分化和基因工程
C．细胞的全能性和组织培养
D．花药离体培养和单倍体育种
C[由单个细胞发育成许多完整个体，尽管涉及细胞的分裂、细胞的脱分化和再分化等，但其原理仍然是细胞的全能性。要完成植物外植体的脱分化、再分化等，必须进行植物组织培养，当然从工程技术的分类范畴分析，组织培养技术属于细胞工程。故选C。]
2．某植物组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染，为查找污染原因设计了4个实验，实验条件除图示外其他均相同。下列各图表示实验结果，据图可得出的初步结论是()
A．污染主要是由培养基灭菌时间短造成的
B．污染主要来源于组织培养所用的离体组织
C．调节培养基pH能解决污染问题
D．调节培养温度能解决污染问题
B[通过4个曲线图可以看出培养基灭菌时间、培养基pH、培养温度对污染率没有太大影响。由离体组织灭菌时间越长污染率越低可知，污染主要来源于组织培养所用的离体组织。]
1．MS培养基中各营养物质的作用是什么？
提示：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，同时维持细胞的渗透压；甘氨酸、维生素等物质，主要是满足离体植物细胞的特殊营养要求。
2．外植体为什么要经过消毒才能接种？
提示：外植体上残留的杂菌会和外植体争夺培养基中的营养物质，并且产生大量对外植体有害的物质，导致外植体死亡，所以要先消毒再接种。
[归纳总结]
1．实验流程及注意事项
2．造成培养物污染的原因与处理
如图是运用某种技术培养兰花植株的示意图。下列关于这种生物工程技术的叙述，错误的是()
A．这种技术叫做植物组织培养，可以克隆生物体
B．③、④过程需要生长素和细胞分裂素的调节
C．用此方法克隆植物要尽量选择优良、细胞全能性表达不充分的基因型D．这种技术可与基因工程、航天工程结合培育高产、优质的作物品种
C[用此方法克隆植物要尽量选择优良、细胞全能性表达充分的基因型，C 错误。]
(1)为什么选择茎尖细胞作为植物组织培养的材料？
(2)某同学在进行如上图所示的操作过程中，结果形成了愈伤组织而不能形成试管植物，请从植物激素的角度分析可能的原因是什么。
提示：(1)因为茎尖细胞分裂和分化的能力较强，脱分化和再分化更容易进行；并且含有的病毒极少，甚至不含有病毒。
(2)先使用了生长素再使用细胞分裂素，且生长素和细胞分裂素的比值适中。
试管苗在移栽前进行一系列操作，使幼苗生长健壮，耐环境变化能力增强，这一过程叫炼苗。下列关于移栽的叙述，正确的是()
A．培养的试管苗打开封口膜后，可直接移栽至大田
B．试管苗在移栽时不需要在培养间进一步培养
C．试管苗在培养间培养一段时间后，用无菌水清洗掉根部培养基后，移栽入大田
D．试管苗在培养间培养一段时间后，最好用无菌水清洗根部培养基，再移入消过毒的蛭石、珍珠岩等环境中炼苗
D[试管苗光合作用能力弱，对不良环境的耐受能力差，一定要保温、保湿。在培养一段时间后，逐渐由异养苗向自养苗转化，并且要在蛭石、珍珠岩等无毒的环境中培养一段时间，待适应外界环境后，再移栽至大田。故选D。] [课堂小结]
1．植物细胞表现出全能性的必要条件是()
A．给予适宜的营养和外界条件
B．导入其他植物细胞的基因
C．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件
D．将成熟筛管的细胞核移植到去核卵细胞中
C[在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。当植物细胞脱离母体后，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，植物细胞就可以表现出全能性。]
2．植物材料的选择直接关系到实验的成败，菊花选材一般选择的是() A．未开花植株的茎上部新萌生的侧枝
B．开花植株的茎上部枝条
C．开花植株上的花药
D．未开花植株的茎下部的枝条
A[进行组织培养一般选用幼嫩部分。]
3．在下列选项中，需要采用植物组织培养技术的是()
①利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株②获取大量的脱毒苗③利用基因工程培育抗棉铃虫的植株④单倍体育种⑤无子西瓜的快速大量繁殖
A ．①②③
B ．②③④⑤
C ．①②④⑤
D ．②③④
B [植物组织培养是指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞、原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术，主要用于获取脱毒苗、培育转基因的植株、单倍体育种、快速大量繁殖植株等方面。利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株属于多倍体育种，不需要植物组织培养技术。]
4．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 ．愈伤组织是由高度液泡化的呈特定形态的薄壁细胞组成
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α-萘乙酸等生长素类调节剂
B [消毒主要是为了杀死材料表面的微生物，同时要注意减少对植物细胞的伤害，A 项正确；愈伤组织是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞，B 项错误；出芽从细胞水平上看，是细胞分化的结果，从分子水平上看，是基因选择性表达的结果，
C 项正确；生长素类调节剂可促进愈伤组织生根，因此生根时，培养基中应含有生长素类调节剂，
D 项正确。]
5．为提高玉米产量，科学家在育种和栽培中进行大量实验研究。下面是科学家关于玉米培养的实验过程，请回答：
玉米种子―→幼苗―→取茎尖――→脱分化①――→再分化②―→移栽
(1)选取玉米幼苗茎尖进行脱分化处理，是因为茎尖细胞
_____________________________________________________
_____________________________________________________。
(2)①表示________，它能被再次培养成为幼苗的根本原因是_____________________________________________________。
(3)若想制作人工种子，应选用________，若利用此项技术来获取细胞的代谢产物，培养将进行到________。(填编号)
[解析]茎尖细胞是具有旺盛分裂能力的细胞，更容易通过培养表达出全能性，同时由于细胞刚刚分裂产生，还没有被病毒或细菌感染，可以直接培养出无病毒植株。植物组织培养的原理是细胞具有全能性。在人工种子的制作中，必须培养到具有根、芽分化的胚状体方可进行，而要获取细胞代谢产物则应培养至愈伤组织阶段。
[答案](1)分裂旺盛且没有被病毒或细菌感染
(2)愈伤组织植物细胞具有全能性
(3)②①
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。
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
专题三植物的组织培养技术 一、菊花的组织培养 1．植物组织培养的原理和程序 (1)原理：植物细胞的全能性 (2)程序： (愈伤组织：细胞排列疏松无规则，是一种高度液泡化的薄壁细胞) 2．植物组织培养的影响因素 (1)选材：不同植物组织或同一植物组织的不同部分，培养的难易程度差别很大，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：植物组织培养需要适宜的培养基（含大量元素、微量元素和有机物），常用的是MS培养基，在配制好的培养基中，常常需要添加细胞分裂素和生长素两种植物激素。 (3)其他条件： pH、温度和光照等条件对于植物组织的培养也很重要。 3．实验操作 (1)配制好的培养基要进行高压蒸汽灭菌。 (2)外植体要先用70%酒精消毒6～7 s，取出后用无菌水清洗，再用 0.1%的氯化汞消毒，最后再用无菌水清洗。 (3)接种时要始终在酒精灯火焰旁进行，对于接种工具要用火焰灼烧灭菌。 (4)在18～22℃的无菌箱中培养，得到试管苗后进行移栽。 二、月季的花药培养 1、理论基础：花粉具有全能性。 2．被子植物花粉的发育过程 花粉母细胞(小孢子母细胞)→（四个小孢子）四分体时期→单核期（单核居中期、单核靠边期）→ 双核期（营养核和生殖核）→精子。 3．产生花粉植株 (1)产生花粉植株的两种途径： 胚状体与（合子/受精卵）发育形成的胚有类似的结构，即具有胚芽、胚轴和胚根。 (2)上述两种途径并无绝对界限，主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。 4、影响花药培养的因素 主要因素是材料的选择和培养基的组成。一般月季的花药培养选在五月初到五月中旬，即月季的初花期。 5．培养过程及成功的关键 (1)材料的选取：挑选完全未开放的花蕾，选择花药时，一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期的最常用的方法是醋酸洋红法。但是，某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青-铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色(2)接种：灭菌后的花蕾，在无菌条件下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。剥离花药时尽量不要损伤花药。 (3)培养：温度控制在 25 ℃左右，幼小植株形成后才需要光照。如果花药开裂释放出胚状体，就要在花药开裂后尽快将幼小植株分开。
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。
浅谈植物组织培养及其应用 [摘要] 本文系统介绍了植物组织培养的基本概念以及植物组织培养在植物快速繁殖、脱毒、新品种的培育、和有用化合物的工业化生产、种质资源保存及其与其他学科的联系等方面的应用现状。 [关键词] 植物组织培养应用 1902年，哈布兰特(G.Haberlandt)提出细胞全能性理论，即是每个植物的本细胞或性细胞都具有该植物的全套遗传基因，因此在一定培养条件下每个细胞都可发育成一个与母体一样的植株[1]。近40年来，在无数科学家的努力下以及进行离体培养以来，植物组织培养在农林作物的脱毒快繁、突变诱发、细胞工程和基因工程等方面都发挥着重要作用，并已渗透到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学等各个研究领域，成为生物学科中的重要研究技术和手段之一，经过80多年的历程，才使这项技术趋于完善，趋于成熟。且广泛应用于农业、林业、工业、医药业等多种行业，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当代生物科学中最有生命力的一门学科。 1.植物组织培养的基本概念 植物组织培养是指在无菌条件下，将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(如体细胞、生殖细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、原生质体(如脱壁后仍具有生活力的原生质体)，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，使其生长、分化并成长为完整植株或有经济价值的其他产品器官的过程。由于培养物是在离体条件下的试管内进行，而且培养的是脱离植物母体的培养物，亦可称为离体培养或试管培养。根据外植体来源和培养对象的不同，又分为植株培养、胚胎培养、器官培养、组织培养、原生质体培养等[2]。 2.植物组织培养的应用 2.1快速繁殖种苗 依靠自然条件在较短时间内繁殖稀有植物和经济价值较高的植物，受到地理环境和季节的限制，很难达到快速、高效的目的；特别对于在短时期内需要达到一定数量，才能创造应有价值的植物，时间就是效益，只有通过组织培养的方法才能满足这一要求。用组织培养法繁殖植物，这是组织培养应用于生产的主要的和成效最大的实例。首先是在兰花上的成功应用。自Morel在1960年得到兰花组织培养苗后，很快应用于生产，形成了组织培养法繁殖兰花工业。 由于组织培养法繁殖植物的明显特点是快速，每年可以数以百完倍速度繁殖，因此对一些繁殖系数低，不能用种子繁殖的名特优植物品种的繁殖，尤为意义重大。
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
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：
植物组织培养 1.简述植物组织培养的基本技术。（10分） 答：植物的组织培养）技术是指利用细胞全能性和植物生长调节物质对于植物细胞组织的分化和决定具有关键性作用，分离一个或数个体细胞或植物体的一部分在无菌条件下培养的技术。通常我们所说的广义的组织培养，是指通过无菌操作分离植物体的一部分(即外植体)，接种到培养基上，在人工控制的条件进行培养，使其生成完整的植株。 2.简述植物组织培养的主要障碍、发生原因及防治措施。（10分） 植物组织培养的主 要障碍 发生的原因防治措施 褐变1)材料的基因型差异 2)材料的生理状态 3)培养基成分 4)其他因子的影响（培养时间 的长短等）1.选择适当的外植体 和培养条件 2.抗氧化剂和抑制剂 的作用 3.其他防止褐变的措 施（连续转移或预 处理等） 玻璃化 1.玻璃化苗的形态学，解剖学 特征1.选择适当的外植体 2.改善培养基组成
2.玻璃花苗的生理生化特点 3.外植体 4.培养环境条件 5.培养成分 3.改善培养条件 遗传的稳定性自身的遗传特性选择合适的外植体 控制好培养条件 污染污染的来源（材料的本身，由 外界环境侵入）1)供体材料的选择 （选择健康，无病 毒的植株） 2)培养物的检验 3)合理的扩繁程序 4)严格的无菌操作 规程 3.组培苗生长环境有何特点？如何提高其移栽成活率？（10分） 组培苗生长环境特点:组培苗水分散失较快，易于萎蔫。吸水能力较弱。所以导致环境有了极大的改变：湿度降低、光照增强、温度升高、温差变大。具以上特点的组培苗，在此环境下，叶片失水较严重，根系吸水能力不足，即吸水量小于蒸腾水量，从而造成植物萎蔫，炼苗失败。另一种情况是，空气温度上升要比基质温度上升快，而根系的吸水能力在一定范围内与温度是成正比的，当气温升高时，加之湿
2021人教版高中生物选修1专题3课题1《菊花的组 织培养》word 导学案 一．植物组织培养的相关概念和差不多过程 1. 植物组织培养的相关概念 （1）细胞分化：植物的个体发育过程中，细胞在__________、__________和__________上都会显现稳固性的差异，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。 （2）细胞的全能性：__________的植物细胞仍旧具有发育成为__________的潜能。细胞全能性是组织培养的差不多原理。 （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通过__________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连续进行培养，又能够重新分化成__________，那个过程叫做再分化。 （6）外植体：用于离体培养的植物器官或组织片段。 2. 植物组织培养的差不多过程 移植 ——→试管苗———→完整的植物体 二．阻碍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专门大。同种植物材料，__________ ，__________ 等也会阻碍实验结果。菊花的组织培养，一样选择 __________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，其要紧成分包括： __________，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，都会阻碍实验结果。 （3）环境因素 __________ 、__________ 、 __________等条件也能阻碍植物组织培养。菊花组织培养，一样PH 操纵在 __________ ；温度操纵在 __________ ；每天用日光灯照耀__________小时。 【摸索】(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? 离体的植物组织、器官或细胞 组织培养 脱分化 愈伤组织 组织培养 再分化 根、芽等人为使用植物激素操纵
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
植物组织培养心得体会 篇一：植物组织培养总结 1 绪论 植物组织培养的一般概念 ? 广义的组织培养，不仅包括在无菌条件下利用人工培养基对植物组织的培养，而且包括对原生质体、悬浮细胞和植物器官的培养。 ? Gamborg曾根据所培养的植物材料的不同，把组织培养分为悬浮细胞培养、器官培养(胚、花药、子房、根和茎的培养等)、茎尖分生组织培养和原生质体培养。其中愈伤组织培养是一种最常见的培养形式。 ? 则指在人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。 ? 培养以外，其他几种培养形式最终也都要经历愈伤组织才能产生再生植株，此外，愈伤组织还常常是悬浮培养的细胞和原生质体的来源。 ? 在组织培养中，当我们把分化组织中的不分裂的静止细胞，放在一种能促进细胞增殖的 培养基上以后，细胞内就会发生某些变化，从而使细
胞进入分裂状态。一个成熟细胞转变为分生状态的过程叫做脱分化。 ? 体。 ? 一个成熟的植物细胞经历了脱分化后之所以还能再分化而形成完整的植株，是因为这些 细胞具有全能性。所谓全能性，就是说，任何具有完整的细胞核的植物细胞，都拥有形成一个完整植株所必需的全部遗传信息。对已分化的细胞的全能性的实验研究表明，至少在某些情况下，发育和分化过程并不导致细胞中遗传信息的丢失或不可逆的钝化，所涉及的只是这些遗传信息表达调控机制的改变。 ? 有关全能性的肯定实验证据是Steward等人(1958)在以胡萝卜根组织为外植体的组织培 养实验中得到的。当他们把栽培胡萝卜次生韧皮部薄片培养在一种含有椰子汁的固体培养基上时，产生了由简单的薄壁细胞组成的愈伤组织。把这些愈伤组织转入到成分相同的液体培养基中并不断振荡，又产生了由单个细胞和小细胞团组成的悬浮液。 ? 经过对这些细胞和大小不同的细胞团的显微镜检确定，细胞团是那些从愈伤组织上散落
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。 ( )
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？
浅谈植物组织培养及其应用 目前，生物技术正在世界突飞猛进地发展，而且在医学、农业、食品工业、能源工业、环境保护各个领域显示出极大的生产潜力。作为生物技术有力手段的组织培养，也日益受到重视，组织培养在农林作物的脱毒快繁、突变诱发、细胞工程和基因工程等方面都可以发挥作用。 当前人类正面临淡水资源短缺的困难，同时土地沙荒化、盐渍化也对人类造成威胁。我国是属于淡水资源缺乏的国家，除积极进行节用水，在农业上选育耐旱作物品种以及提高农作物的抗旱性之外，应用细胞工程技术快速繁殖固沙植物，筛选抗旱和抗盐的细胞突变体，以至利用基因工程方法将抗旱基因引入到禾谷类作物中，最终将会对干旱、半干旱及滩涂地区的开发利用产生极大影响。可喜的是，目前科学家们已做出积极努力，在渗透调节基因工程方面取得了有意义的进展。 总之，生物技术的应用将对我国农林生产带来革命性的变化，本节所讲的组织培养的基本原理及其应用，希望能引起读者广泛的兴趣，以便为不久的将来应用生物技术在解决我国旱区的实际问题上，能有所启迪。 一、植物组织培养中的细胞分化与器官建 （一）植物细胞的全能性 植物细胞的全能性即是每个植物的本细胞或性细胞都具有该植物的全套遗传基因，因此在一定培养条件下每个细胞都可发育成一个
与母体一样的植株。这个概念虽然在本世纪初已经提出，但在当时的技术条件下，在实践上并没做到，经过几十年来组织培养技术的不断改进，目前细胞的全能性不但在理论上完全被证实，而且为组织培养在实践上的应用奠定了基础。 植物细胞要表现出全能性，须经过几个步骤： 成熟细胞→分生细胞→胚状体→完整植株。 成熟细胞→愈伤组织→出根出芽→完整植株。 脱分化也就是已经分化定型的细胞，经过诱导成为重新恢复了分裂能力（也就是成为分生状态）细胞的过程。 不但植物体细胞可以表现全能性，花粉在培养条件下也可能进行脱分化，通过愈伤组织或胚状体发育成单倍体植株。 植物细胞为什么表现出全能性呢？就要从动物与植物细胞的区别说起。不论是植物、动物还是微生物，其代谢的分子基础基本是一样的，从微生物到人，遗传的信息是一致的。但动物与植物细胞区别还是很大的这差别主要地在于： 第一，自养与异养的差别。高等绿色植物是自养的，对营养的要求较简单，因此培养基的成分大部分为无机物和少量简单有机物。而高等动物是需要多种复杂营养的异养生物，它们从复杂的来源中吸收、消化和同化其营养，并通过血液将养分输送到全身细胞和器官。 第二，外界环境的差别。动物细胞直接所处的内部环境，以上对浓缩的形式来满足其营养要求。植物所处的环境变化大，它中收养分是以稀释的状态。植物细胞束缚在纤维素壁内，内部液泡保持相当稳
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
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