植物组织培养基础理论与基本知识

植物组培知识点总结一、植物组织培养的基本原理1. 植物细胞的再生能力植物细胞具有再生能力，通过植物组织培养技术，可以利用这种再生能力实现植物无性繁殖和遗传改良。

2. 植物生长调节物质的作用通过植物生长调节物质的添加，可以调控植物细胞、组织和器官的生长和分化，实现植物组织培养的目的。

3. 培养基的配制培养基是植物组织培养的基础，其成分的配制对于植物的生长和再生有着重要的作用。

二、植物组织培养的应用1. 植物无性繁殖利用植物组织培养技术，可以实现植物无性繁殖，包括离体茎段培养、愈伤组织培养、悬浮细胞培养等方法。

2. 植物遗传改良通过植物组织培养技术，可以实现植物的遗传改良，包括突变选育、重组DNA技术等方法。

3. 植物真种繁殖利用植物组织培养技术，可以实现植物的真种繁殖，包括种子培养、乳母细胞培养等方法。

4. 植物无菌播种通过植物组织培养技术，可以实现植物的无菌播种，可以提高播种的成活率和生长速度。

5. 植物快速繁殖通过植物组织培养技术，可以实现植物的快速繁殖，可以节省时间和成本，提高繁殖效率。

三、植物组织培养的培养技术1. 植物组织的获取植物组织培养的第一步是获得植物组织，可以通过切取植物茎、叶、根等组织，或者通过离体芽、离体胚等方式获得植物组织。

2. 培养基的配制培养基是植物组织培养的基础，其成分的配制对于植物的生长和再生有着重要的作用，可以根据不同的需要调整培养基的成分。

3. 植物组织的培养条件植物组织培养需要一定的培养条件，包括光照、温度、湿度、氧气等条件，不同植物对培养条件的要求有所不同，需要根据具体情况进行调控。

4. 植物组织的再生在适当的培养条件下，植物组织可以实现再生，包括愈伤组织的形成、植物器官的再生等过程，需要注意再生过程中的微生物污染和植物器官的发育。

5. 植物组织的分化植物组织培养过程中，需要注意植物组织的分化，包括根、茎、叶等植物器官的分化，可以根据需要调控植物组织的分化方向。

二、植株再生的方式： 1、器官发生（organogenesis）： ①一部分由外植体中已存在的器官原基发育而来。 ②多数则是由外植体经过脱分化后形成愈伤组织，在不断的 培养过程中形成的一些分生细胞团，这些分生细胞团在进 行分化后，重新形成不同类型的器官原基形成的。 特点：单极性结构、新发生的器官原基中的原形成层结构与 母体（愈伤组织或外植体）的维管组织相连接。
1934年, White用离体的番茄根建立了第一个活跃生长的无 性系，使根的离体培养实验首次获得了真正的成 功。提出B族维生素的重要性。 1944年，Skoog报道DNA的降解产物腺嘌呤, 可以促 进愈伤组织的生长，解除生长素对芽形成的抑 制作用，诱导芽的形成。 1958年, Steward和Reinert由培养的胡萝卜细胞诱导形成 了 胚状体。 1965年, 由Vasil和Hildebrandt用单个分离的细胞培养 获得整个植株, 植物细胞全能性的理论真正得到 了科学的证实。

4、愈伤组织形成过程：
(1)
诱导期（启动期）：细胞准备分裂的时期。 外植体细胞在适宜的诱导培养条件下，细胞中RNA含 量迅速增加，核糖体数量增加、淀粉消失、线粒体嵴膜 数量增多，细胞内合成代谢迅速加强。但此时外植体的 体积大小改变不大。
Hale Waihona Puke (2) 分裂期：细胞迅速分裂时期
外植体外层细胞开始迅速分裂，中央细胞常不分裂，由于 分裂不均匀，形成了中间静止的芯。 细胞分裂快，结构松散、颜色浅、透明。
通过器官发生形成再生植物通常有三种方式：

先生根，再长芽。

先产生芽，再生根。
愈伤组织不同部位形成根、芽，通过维管组织将根、 芽连结在一起。

2、体细胞胚胎发生（somatic embryogenesis）： 特点：双极性结构，由单个体细胞形成胚状体，最后发育 生长为一个植株。

植物组织培养：①概念：在无菌和人工控制的环境下，利用适当的培养基，对离体的植物器官，组织，细胞及原生质体进行培养，使其再生细胞或完整植株的技术。

②分类：愈伤组织培养、悬浮细胞培养、器官培养、茎尖分生培养、组织培养、原生质体培养。

③理论依据：细胞的全能性：任何有完整细胞核的植物细胞，具有全部的遗传信息，在一定条件下均具有分化，发育成一个完整植株的潜在能力。

细胞全能性实现条件：⒈组织或器官离体（解除植物其余部分对这些细胞质的抑制性）⒉给与所需营养条件，特别是激素对器官分化起决定性作用。

④分化途径：外植体（离体的植物器官、组织、细胞）经过脱分化形成愈伤组织，经过再分化形成不定根、不定芽和胚状体，最后形成植株，或者直接由外植体分化形成不定根、不定芽和胚状体，然后形成植株。

⑤应用前景：⒈理论研究方面的应用：研究细胞分化和器官建成响应因素的主要方法⒉植物离体快繁⒊人工种子的制备⒋次生产代谢物的产生⒌脱毒培养⒍种质资源的保存和交换⒎遗传操作实验室：⒈准备室：功能：材料培养器械的清洗，培养基、灭菌的准备工作①普通化学实验室：仪器：纯水仪、冰箱、移液枪、过滤灭菌器、电炉、微波炉、磁力搅拌器、低速台式离心机、电脑。

作用：配制培养基②洗涤室：仪器：储存器皿设备、鼓风干燥箱。

作用：洗涤用具③灭菌室：仪器：棉塞、无菌纸。

作用：灭菌消毒⒉无菌操作室：功能：进行植物材料分离接种的重要场所，需长时间的无菌操作对组织培养成功起关键作用。

仪器：超净工作台、紫外灯、固定式和移动载物台、消毒器、酒精灯、广口瓶、酒精棉、机械支架、手术剪、解离刀、解剖针⒊培养室：功能：进行材料的培养场所。

设备：可控光、温、湿度等设备，固定式培养架，转床，摇床，适当的培养基⒋细胞学实验室：功能：细胞学和组织学观察。

设备：高倍显微镜，切片机，相机，恒温箱⒌温室：功能：组培苗的移栽锻炼。

灭菌方法及适用范围：①概念：⒈灭菌：灭杀或出去物体表面和空隙内的所有微生物。

Vc具有很强的还原能力， 常用于防止组织褐变。
（3）肌醇 又叫环己六醇，在糖类的相互转 化中起重要作用。 使用浓度：一般为lOOmg／L。 作用：适当使用肌醇，能促进愈 伤组织的生长以及胚状体和芽的形 成。对组织和细胞的繁殖、分化有 促进作用，对细胞壁的形成也有作 用。
（4）氨基酸 (almino acide） 作用：蛋白质的组成部分，也是一种有机氮化 合物。是很好的有机氮源，可直接被细胞吸收利用。 种类：最常用的是甘氨酸，其他的如精氨酸、 谷氨酸，谷酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、丙氨酸等 半胱氨酸及多种氨基酸的混合物（水解酪蛋白、水 解乳蛋白）等。
（11）再分化 经脱分化的组织或细胞在一定 的培养条件下可又转变为各种 不同细胞类型的能力。 （12） 分化培养 经过脱分化阶段的外植体（形 成愈伤组织），转移到另一培 养基上分化出芽（或小球茎） 或胚时，则称为分化培养，所 用的培养基为分化培养基。
（13） 增殖培养 已分化芽、小球茎或无性幼胚再继续进行增殖，即
1. 培养条件可人为控制，周年生产
植物组织培养中的植物材料完全是在人为提供的 培养基及小气候环境下生长的，摆脱了大自然中 四季、昼夜气温频繁变化及灾害性气候等外界不 利因素的影响，且条件均一、对植物生长极为有 利。因此植物组织培养不受气候和季节的限制， 可周年进行生产。
2. 生长周期短，繁殖速度快
植物组织培养可根据不同植物、不同器官、不同 组织的不同要求而提供不同的培养条件，满足其 快速生长的要求，缩短培养周期。一般20~30d就 完成一个繁殖周期.每一繁殖周期可增殖几倍到几 十倍,甚至上百倍,植物材料以几何级数增加。
3. 管理方便，可实现工厂化生产
植物组织培养是在人为的提供一定温度、光照、 湿度、营养和植物生长调节剂等条件下进行的， 不受自然界中病、虫、杂草等有害生物危害，生 产微型化、精细化、高度集约化，重复性强，便 于标准化管理和自动化控制，真正实现了种苗的 工厂化生产。与田间栽培、盆栽等相比，省去了 中耕除草、浇水施肥、病虫防治等一系列繁杂劳 动，可大大节省人力、物力及田间种植所需要的 土地。

植物组织培养的基本原理植物组织培养是指将植物的其中一部分（如种子、茎、叶片等）无菌的放入含有合适培养基和激素的培养容器中，经过合适的条件下培养，使其细胞分裂、分化和发育，以获得较高的再生率和较好的生长状态。

植物组织培养的基本原理可以总结为以下几点：1. 细胞分裂与分化：组织培养的首要任务是获得大量再生植株，这需要通过控制培养基中激素的浓度来促进细胞分裂和分化。

激素可以刺激细胞增殖，不同的激素对于不同的植物种类有不同的效果。

例如，生长素（auxin）能够促进根系的形成，而细胞分裂素（cytokinin）则能促进茎、叶的生长。

2.培养基的营养成分：培养基是植物组织培养的重要基础，它提供了植物生长所需要的营养成分。

培养基中通常包含无机盐、有机物质、糖类和维生素等。

无机盐提供了植物生长所需的各种离子，有机物质提供了能量和碳源，糖类是能够被植物利用的碳源，而维生素则是植物生长所必需的辅助物质。

3.环境条件的控制：植物组织培养需要在无菌条件下进行，因此需要通过合适的培养器具和适宜的培养环境来保持无菌状态。

通常会在特定的培养室中进行操作，室内设置灯光、温度和湿度等环境条件。

光照是植物进行光合作用的必须条件，适宜的光照条件能够促进植物生长。

温度和湿度的控制对于植物的生长和发育也至关重要。

4.植物生长调节剂的使用：植物生长调节剂是植物组织培养中的重要工具，它们可以促进或抑制植物的生长和发育。

不同的激素在植物组织培养中起到不同的作用。

如前所述，生长素能促进根系的形成，而细胞分裂素则能促进茎、叶的生长。

通过合理地使用激素，可以控制植物在培养过程中的分化和形态。

5.植物的再生能力：不同植物种类的再生能力不同，一些植物种类具有较高的再生能力，可以较快地形成新的组织和器官。

而其他一些植物种类则需要通过调整培养条件和激素浓度等因素来提高再生率。

具体的培养方法需要根据不同的植物种类进行调整和改良。

总之，植物组织培养是通过控制培养基、营养成分、激素和环境条件等因素，促进植物细胞的分裂、分化和再生，从而实现植物的大规模繁殖和研究。

广义概念
人工培养植物体一 部分(即外植体 ) 生成完整植株。
愈伤组织：在离体培养过程中在人工培养基 上从外植体上长出来的，改变了它们原有的特性， 具有分生能力的能迅速增殖的无特定结构和功能 的细胞团。多在植物体切面上产生。
外植体：是指从植物体上分离下来的用于植 物组织培养的接种材料，它包括植物体的各种器 官、组织、细胞和原生质体等。
思考题：
1.什么是组织培养？组织培养的原理是什么？
2.组织培养分哪几种类型？ 3.组织培养有哪些特点？
四、植物组织培养的理论基础
细胞全能性理论
植物每一个具有 完整细胞核的体细胞， 都含有植物体的全部 遗传信息，在适当条 件下，具有发育成完 整植株的潜在能力。
植物细胞全能性的表达
分裂 细胞 分化 再 分 化 器官 分裂
组织
脱分化
已分化组织细胞
分裂 植株
植物细胞全能性的实现
• 植物的生活史：
受 精 卵 早期胚 胎发育 合 分化 子 胚 组 织 形成 器 构成 植 物 体
茎段培养成苗示意图
茎段培养成苗示意图
组织培养：为狭义的植物组织培养，是对植物体的 各部分组织进行培养，如茎尖分生组织、形成层、• 木质部、韧皮部、表皮组织、胚乳组织和薄壁组织 等等；或对由植物器官培养产生的愈伤组织进行培 养。二者均通过再分化诱导形成植株。
组织培养
愈伤组织培养 分生组织培养 薄壁组织培养 输导组织培养
团按照一定密度在液体培养基中进行培养增殖的技术。
平板培养：是指将一定密度的悬浮细胞接种到一薄
层固体培养基中进行培养的技术。
看护培养：是指利用生长的愈伤组织所产生的物质
来培养单细胞或者异种愈伤组织等的方法。
微室培养：是指人工制造一个微室，将单细胞培养

《植物的组织培养技术》1．植物组织培养的理论基础：细胞全能型。

2．植物组织培养的流程：离体的植物组织或细胞→愈伤组织→根或芽等器官3．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。

4．离体的（高度分化的）植物组织或细胞形成愈伤组织的过程，称为脱分化（去分化）。

脱分化产生的愈伤组织继续进行培养形成根或芽等器官的过程叫做再分化。

再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植物体。

5．生物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叫细胞分化。

6．细胞分化本质：基因选择性表达。

7．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。

8．菊花组织培养一般选择未开花植物的茎上部新萌生的侧枝（生长旺盛嫩枝）作材料。

9．植物的组织培养的培养基：MS 培养基。

10．MS 培养基营养的（一般情况下只有①～⑤）成分：①大量元素是N 、P 、S 、K 、Ca 、Mg ，②微量元素是Fe 、Mn 、B 、Zn 、Cu 、Mo 、I 、Co ，③植物激素，④蔗糖，⑤琼脂，⑥有机物有甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素等。

（大量元素和微量元素提供植物细胞所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，维持细胞渗透压；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特殊营养需求。

）11．植物激素主要是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激素。

在培养基使用顺序 实验结果 生长素／ 细胞分裂素比值与结果先生长素，后细胞分裂素 有利于分裂但不分化 比值高时 促根分化，抑芽形成先细胞分裂素，后生长素 细胞既分裂也分化 比值低时 促芽分化，抑根形成同时使用 分化频率提高 比值适中 促进愈伤组织生长12．植物组织培养的影响因素：PH 、温度、光等。

13．MS 培养基采取的灭菌方法是高压蒸汽灭菌。

盐酸吡哆醇（VB6） 0.5
甘氨酸
2
蔗糖
30000
琼脂
10000
2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）
萘乙酸（NAA）
6-苄基腺嘌呤（6-BA）
MnSO4.4H2O H3BO3 KI ZnSO4.7H2O Na2MoO4.2H2O CuSO4.5H2O CoCl2.6H2O 烟酸 （VB5或VPP） 肌醇
蔗糖吸收
30
1、高压灭菌水解 2、细胞壁蔗糖酶分解 3、主动吸收
过滤灭菌
31
铁盐母液
32
铁盐母液制备：3价或2价铁盐分别加热溶解后混合定容
最终螯合铁大多以三价铁存在 。但植物细胞从EDTA吸 收铁在细胞膜上由3价铁转化为2价铁。
33
实验一：培养基配置 34
花菜花茎段诱导培养基，黄瓜诱导愈伤及分化培养基1）：MS+NAA 0.2mg/L+6-BA 2.0 mg/L +30g/L 蔗糖+7g/L 琼脂粉， pH5.8
65
植物原生质体（Protoplast）是被去掉细胞壁的由质膜 包裹着的、具有生活力的裸细胞。
66
机械法分离原生质体
67
Mechanical method of protoplast isolation
68
Principle steps in enzymatic isolation
酶法分离原生质体示意图
20世纪80年代，每一个植物细胞具有该植物的全部遗传信息，在适 当条件下可表达出该细胞的所有遗传信息，分化出植物有机体所有不同 类型细胞，形成不同类型的器官甚至胚状体，直至形成完整再生植株。
10
➢ 细胞全能性的相对性: 细胞全能性并不意味着任何细胞均可以直接产生植物； 动植细胞全能性的表现程度存在明显的差异。

(3)胚培养
胚培养是器官培养的一种。选用的外植体是成熟或未成熟的胚进行离体无菌培养。其具体方法是将取出放在液体或固体培养基上培养，由于胚包含在胚珠和子房里，因而进行胚胎培养时，常常是将胚珠和子房放在培养基上培养。
胚培养用途：1.拯救胚2.研究胚的发育营养研究3.一些特殊的领域的研究。
(4)细胞和原生质体培养
二是要给予它们适当的刺激，即给予它们一定的营养物质，并使它们受到一定的激素的作用。
全能性体现的两个过程
一个已分化的细胞要表现它的全能性，必须经历两个过程，即首先要经历脱分化过程，然后再经历再分化过程。
再分化的过程有两种方式：
一是器官发生方式 二是胚胎发生方式
2.激素（植物生长调节剂）调控
后来证明，激素可调控器官发生的概念对于多数物种都可适用，只是由于在不同组织中这些激素的内生水平不同，因而对于某一具体的形态发生过程来说，它们所要求的外源激素的水平也会有所不同。
⑤1958年，Wickson和Thimann指出，应用外源细胞分裂素可促成在顶芽存在的情况下处于休眠状态的腋芽的生长。
当把茎尖接种在含有细胞分裂素的培养基上以后，将可使侧芽解除休眠状态，而且，能够从顶端优势下解脱出来的不只是那些既存于原来茎尖上的腋芽，此外，还有由原来的茎尖在培养中长成的侧枝上的腋芽，结果就会形成一个郁郁葱葱的结构，里面包含了数目很多的小枝条，其中每个小枝条又可取出来重复上述过程，于是在相当短的时间内，就可以得到成千上万的小枝条。当把这些小枝条转够到另外一种培养基上诱导生根以后，即可移植于土壤中。
奠基阶段（从20世纪30年代中至20世纪50年代末）
30年代中期，植物组织培养领域两个重要的发现，其一是认识了B族维生素对植物生长的重要意义；二是发现了生长素--一种天然的生长调节物质。

高考生物知识点：植物组织培养
植物组织培养是一种利用植物的细胞、组织、器官等进行无菌培养和繁殖的技术。

以
下是高考生物中与植物组织培养相关的知识点。

1. 组织培养的目的和应用：组织培养可以用于大规模繁殖植物，繁育优良植株，获得
大量无菌基质，研究植物生长发育、激素生物学等。

2. 组织培养的基本原理：组织培养利用植物细胞的无性繁殖能力，在无菌条件下培养
植物细胞、组织和器官，提供适当的养分和激素，创造适宜的生长环境，使其生长和
分化。

3. 组织培养的种类：包括无子繁殖、离体培养、植株再生等。

4. 无子繁殖：将植物的无性结构，如幼苗、叶片、叶柄、茎段、芽鳞等放入适宜的培
养基中，通过刺激其分裂增生和分化形成新的植株。

5. 离体培养：将植物的组织或器官，在无菌条件下切割并放入含有适宜养分和激素的
培养基中，促使其生长和分化成完整的植株。

6. 植株再生：通过植物体的某些部位（如气生根、愈伤组织等）培养和再生整个植株。

7. 组织培养的条件：无菌环境、适宜的培养基、适宜的温度、光照和湿度。

8. 组织培养中的植物激素：植物激素如生长素、赤霉素、细胞分裂素等，对植物的生
长和分化起到重要的调节作用。

9. 组织培养的影响因素：培养基的组成、激素浓度、光照条件、温度等都会对组织培养结果产生影响。

10. 组织培养的优点：可以大规模快速繁殖优良植株、修复植物、研究植物生理生化过程等，是种植业和植物繁育研究中的重要技术手段之一。

（三）Байду номын сангаас细胞胚胎发生的基因表达机理（略）
二、植物体细胞胚胎发生途径
（一）体细胞胚胎发生的方式 由外植体诱导体细胞胚胎发生的途径有两种： 直接途径和间接途径。 直接途径：从外植体某些部位的胚性细胞直接 诱导分化出体细胞胚胎。这种“胚性细胞”是在胚 胎发生之前就已决定了的。 间接途径：外植体先脱分化形成愈伤组织， 在从愈伤组织的某些细胞，即重新决定为胚性细胞 的细胞分化出体细胞胚胎，多数体细胞胚胎的形成 是通过间接途径产生的。
植物愈伤组织的培养
愈伤组织培养是指将母体植株上的各个部分切下，形成 外植体，接种到无菌的培养基上，进行愈伤组织诱导、生长 和发育的一门技术。 一般情况下，植物组织均能诱发形成愈伤组织，由外植 体形成愈伤组织，标志着植物离体培养的开始。
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、植物体细胞胚胎发生的极性和生理隔离
体细胞胚胎具有两个明显特点： 1、双极性 2、与母体组织或外植体的维管束系统无直接联系，处于较为 孤立的状态，即存在生理隔离。
（一）体细胞胚胎发生的极性
单个胚性细胞与合子胚一样，具有明显的极性，第一次 分裂多为不均等分裂，顶细胞继续分裂形成多细胞原胚，基 细胞进行少数几次分裂形成胚柄。 （二）体细胞胚胎发生的生理隔离
第二章
植物组织培养的基本原理
植物细胞全能性理论是植物组织培养的核 心理论。 离体细胞具有生命的特征属性，在全能性的 基础上，提供合适的营养和环境条件，离体细 胞经历脱分化和再分化过程

第一章植物组织培养的基础理论与基本知识目的要求：(1) 掌握组织培养的概念和类型；(2) 掌握组织培养的特点；(3) 了解组织培养发展史；(4) 初步掌握组织培养在农业实践上的应用。

第一节植物组织培养的基本概念及类型一、植物组织培养的概念植物组织培养（tissue culture）指在无菌条件下，将离体的植物器官（如根、茎、叶、花、果、茎尖等）、组织（如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等）、细胞（如大孢子、小孢子及体细胞）以及原生质体，培养在人工控制的环境里使其再生形成完整的植株。

亦可称为无菌培养、离体培养、试管培养。

根据培养基的形态可分为固体培养和液体培养；液体培养又可分为悬浮培养、振荡培养、旋转培养等。

外植体（explant）：在植物组织培养过程中，有植物体上切取的根、茎、叶、花、果实、种子等器官以及各种组织和细胞统称为外植体。

愈伤组织：植物局部创伤后或在组织培养中，当已分化的细胞恢复了细胞分裂能力，而增殖形成的无组织结构、无器官分化的薄壁细胞团。

在组织培养中，先由外植体增殖产生，在一定条件下，对它经过一段时间培养，可能从其再分化出具一定结构及功能的器官，如根、茎、胚状体或重新形成完整的植株。

二、植物组织培养的类型1.植物培养植物培养是指幼小植株的培养。

例如兰花，兰花及兰科植物种子的发育特殊，种子成熟之后没有胚乳，需要与某些真菌共生，由真菌提供营养才能萌发，在自然条件下，萌发率很低。

早期通过人工接种真菌可使兰花种子萌发，但技术繁琐，难度较大，后来发现在人工培养基上，只要营养成分合适不需要真菌共生，兰花种子也能萌发。

以蝴蝶兰为例，由一个好的荚果播种后两个月左右可产生数万个小圆球茎，经过一个月分瓶后，就可以进行育苗，大约3个月后即可得到大量可移栽的试管苗。

无菌播种已是各个大型蝴蝶兰生产企业主要的种苗繁育技术。

2.器官培养将植物的器官如胚、胚乳、珠心、子房、根、茎、叶、花和幼果的部分组织接种在无菌培养基上进行培养，也称为植物离体培养。

植物组织培养高三知识点植物组织培养技术是一种通过人工控制环境条件，使植物的某一部分组织或细胞在无菌条件下进行生长和分化的技术。

在高中生物课程中，植物组织培养作为现代生物技术的一个重要分支，是学生需要掌握的知识点之一。

本文将详细介绍植物组织培养的基本原理、操作流程以及在农业生产和生物研究中的应用。

基本原理植物组织培养基于植物细胞的全能性，即一个单一的植物细胞在适当的条件下能够发育成一个完整的植株。

这种全能性的存在是由于植物细胞内含有该物种所有遗传信息。

在无菌和人工控制的环境中，通过提供适宜的营养物质、激素和环境条件，可以诱导细胞或组织进行分裂、生长和分化。

操作流程植物组织培养的操作流程通常包括以下几个步骤：1. 材料准备：选取适合的植物材料，如茎尖、叶片或根尖等，这些部位的细胞活性较强，更适合进行组织培养。

2. 消毒处理：将选取的植物材料进行严格的表面消毒，以杀灭可能存在的微生物，保证培养过程的无菌性。

3. 接种：将消毒后的植物材料切割成适当大小，接种到含有植物生长所需营养物质和激素的培养基中。

4. 培养：将接种后的培养基置于恒温培养箱中，提供适宜的温度、光照和湿度条件，促进植物组织的生长和分化。

5. 观察记录：定期观察植物组织的生长状况，记录数据，以便分析和调整培养条件。

6. 移栽：当培养的植株生长到一定程度后，可以将其移栽到土壤中，进行后续的管理和养护。

应用领域植物组织培养技术在农业生产和生物研究中有广泛的应用：1. 快速繁殖：通过组织培养技术，可以实现植物的快速繁殖，特别是对于一些难以通过种子繁殖的珍稀植物或具有特殊遗传特性的植物品种。

2. 遗传改良：组织培养技术可以与遗传工程相结合，通过转基因或基因编辑技术，培育出具有优良性状的新品种。

3. 植物保护：对于受到病虫害或逆境胁迫的植物，组织培养可以作为一种保护和恢复的手段。

4. 生物制药：利用植物组织培养技术，可以生产次生代谢产物，如药物、香料等，这对于生物制药行业具有重要意义。

植物组织培养名词解释1.细胞的全能性：指植物体的任何一个有完整细胞核的活细胞都具有该植物的全套遗传基因和产生完整植株的潜在能力。

2.分化：指细胞、组织、器官或整株植物从分生组织或幼小状态发育为成熟状态的过程，并在生理、形态上发生的变化。

其最大的特征是失去分裂能力。

3.脱分化：植物离休的器官、组织、细胞在人工培养基上，经过多次细胞分裂而失去原来的分化状态，形成无结构的愈伤组织或细胞团的过程，使其回复到胚性细胞的状态。

其特征是已失去分裂能力的细胞重新获得了分裂能力。

4.再分化：指由脱分化的细胞再度分化成另一种或几种类型的细胞、组织、器官，甚至最终再生成完整的植株的过程。

5.试管苗：指在无菌离体条件下，对植物组织、细胞、器官进行组培所获得的的再生植株。

6.根芽激素理论：根和芽的分化由生长素和细胞分裂素的比率所决定，这一比率高时促进生根，比率低时促进茎芽的分化，比率适中时，组织则倾向于以一种无结构的方式生长。

通过改变培养基中这两类生长调节物质的相对浓度可以控制器官的分化。

7.污染：批在组培过程中，由于真菌、幼苗等微生物的侵染，在培养容器内滋生大量的菌斑，使试管苗不能生长和发育的现象。

8.褐变：指在组培过程中，培养材料向培养基中释放褐色物质，致使培养基逐渐变成褐色，培养材料也随之慢慢变褐而死亡的现象。

9.玻璃化现象：指试管苗因生理失调而引起的嫩茎、叶片出现半透明状和水渍状的现象。

10.无菌操作：亦称接种。

指将经过表面灭菌后的植物材料在无菌环境中切碎或分离出器官、组织或细胞转移到无菌培养基上的过程。

由于整个过程均在无菌条件下进行，所以将这个过程称为无菌操作。

11.植物组织培养：指在无菌条件下，将离体的植物器官(如叶、花、未成熟的果实、种子)、组织(如形成层、花药组织、胚乳)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、细胞或原生质体，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，使其长成完整的植株或生产具有经济价值的其他产品。

第三节 植物组织培养的一般技术


一、外植体的选择和处理 二、培养基及制备 三、无菌技术 四、培养环境
一、外植体的选择和处理

1. 外植体的类型 分生组织 带芽外植体 胚 雌雄配子体

2. 外植体的选择和处理 取材植株预栽培 取材植株的预处理 培养材料的贮藏 外植体的预处理 外植体的消毒、灭菌 外植体的切离和接种
搁 4.0m 架
实 验 台 准备室 4.5m
无菌台
培养架
无菌室 缓冲室 3.0m
架 培养室
培 养 架 培 养 架
电 炉
门
3.5m
组织培养准备实验室
缓冲室
培养室
无菌室（一）
无菌室（二）


二、主要单元功能介绍： 1. 准备室：
洗涤区：排水良好、地板耐湿 灭菌区：地面、墙面防潮、耐高温；绝缘 化学实验区：器皿洗涤、干燥、保存；药品称量、 溶解；培养基配制；材料预处理；培养材料观察 分析等。主要设备包括：工作台、药品柜、冰箱、 烘箱、天平、蒸馏水器等。

2. 无菌操作室： 要求：无菌；光照好；墙面尽可能光滑、易消毒； 防止空气对流；具有消毒措施（甲醛熏蒸、紫外 灯照射） 设备：超净工作台；接种箱


3. 培养室：满足植物材料的生长 要求：采光；保温；隔热；控温；控光；暗室 设备：培养架；控温设备 4. 细胞学实验室：培养材料的分析、照相 设备：显微镜、解剖镜、染色设备
2、有机化合物(organic compound)
（1）碳水化合物 最常用的碳源是蔗糖，葡萄糖和果糖也是较好的 碳源。 使用浓度在1%-7%，常用3% 作用：碳源；维持培养基渗透压。
（2）维生素(vitamin)

第八章植物组织培养技术一、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，诱发产生愈伤组织，或潜伏芽等，或长成完整的植株，统称为植物组织培养。

由于是在试管内培养，而且培养的是脱离植物母体的培养物，因此也称离体培养和试管培养，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。

二、培养方式植物组织培养方式大致可分为固体培养和液体培养两类。

固体培养即将植物材料培养在加入一定量凝固剂的固体培养基上，最常用的凝固剂是琼脂，其用量为6-10g/L，以不液化为原则（半固体）。

用量太高，培养基过硬，培养材料感好，生长不好；用量太少，则培养基太软，材料在培养基中不稳定，甚至下沉，从而影响组织的呼吸。

培养基的硬度还可能受到所用琼脂的质量、培养基pH及无机盐浓度的影响。

固体培养基的优点是简便，只要具备培养室（箱）、接种室（箱）以及一般是实验室的玻璃皿就可以开展工作。

其缺点是被培养的材料只有一部分表面能与培养基接触，因此与组织接触处的营养物质很快被吸收掉，而其他区域补充又来得较慢，形成了培养基中营养物质浓度差异，影响组织的生长速率。

液体培养即植物材料被培养在不加凝固剂的液体培养基中。

液体培养基常用摇床或转床来振动培养容器，振动速度一般为50-100次／分。

液体培养基中培养物是被培养基所包围，培养基中的营养物质分布均匀，不会出现浓度差异现象，同时培养物的供氧情况也得到改善，有利于它的代谢、生长。

因此，在液体培养中，培养物的生长速度要比固体培养快得多。

三、培养基及配制（一）培养基的成分培养基是植物组织培养中离体植物材料赖以生存、生长发育的基地。

植物组织培养知识点归纳1第1章植物组织培养:指植物器官、组织、细胞、原生质体等的培养。

体内使用人工培养基使它们生长成完整的植物2，外植体:在植物组织培养中，为无菌细胞、组织、器官等。

从活植物中提取并接种在培养基上的称为外植体。

3，愈伤组织:指在人工培养基上无序地从外植体中生长出来的大量薄壁细胞。

4.1的应用。

1农业应用。

幼苗的快速繁殖。

无病毒培养3。

(1)倍性育种，缩短育种年限，具有明显的杂种优势；(2)克服远缘杂交(胚胎培养)的不亲和性和不育性；(3)种质保存(4)变异2的创造，在遗传学、分子生物学、细胞生物学、组织学、胚胎学、基因工程、生物工程等方面的应用。

用于基因工程创造植物新种质用于植物生长发育的理论研究，包括生理学、病理学、胚胎学、细胞和分子生物学等。

3。

使用组织培养材料作为植物生物反应器第2章1，全能性:任何具有完整细胞核的植物细胞都具有形成完整植物所必需的所有遗传信息以及发育成完整植物的能力。

2，细胞分化:指导致细胞形成不同结构和功能变化或潜在发育模式的过程3，去分化:指在体外生长的细胞、组织或器官逐渐失去原来的结构，恢复分生组织状态，形成无组织结构的细胞团或愈伤组织的过程4，再分化:指去分化细胞恢复其分化能力并形成具有特定结构和功能的细胞、组织、器官甚至植物的过程5，植物组织培养中经常遇到的问题及解决方法1，污染与预防:1，真菌污染后，如果孢子已经形成，必须在高压灭菌后丢弃然而，在细菌污染的情况下，只要及时发现，材料仍然可以使用，并且材料上部不易受细菌影响的部分被切割和转移。

2.用抗生素等抗菌剂处理会影响植物材料的正常生长第二，的褐变和防止(1)选择合适的外植体(2)适宜的培养条件(3)用抗氧化剂连续转移(4)，玻璃化和防止(1)提高培养基中的溶质水平和降低培养基中的水势；(2)减少培养基中氮化合物的量；(3)增加光照；(4)增加容器通气量和施用CO2肥料对降低试管苗玻璃化有明显效果。