3.1《菊花的组织培养》
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31菊花的组织培养-海南省华东师范大学第二附属中学乐东黄流中学人教版高中生物选修一课件(共22张PPT)
消毒
药剂的消毒效果
植物材料的耐受能力
(4)培养基中生长素用量和细胞分裂素用量的比例会影 响细胞的分化方向，生长素用量与细胞分裂素用量的比 值在________(填图中序号)过程中最低。(5)若干天后发 现有的装置中长出幼苗，有的装置中培养失败还长出很 多杂菌②菌落，试分析可能的原因：
_________________________________________________ ___________________________________。
用培养基的主要成分包括大量元素、微量元素、 ___植__物___细__胞以的及全植能物性激素，并常添加_____作为凝固剂。
(3)图中①表示__________过_____有处机理物，此时既要考虑_____________琼__脂_，
又要考虑______________________，然后才能接种培养。 脱分化
D.植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等
【自主学习2】
思考1：植物激素中生长素和细胞分裂素的使用顺
序不同，对使用实顺验序结果有何影响？ 实验结果
先生长素， 后细胞分裂素
有利于细胞分裂但不 分化
先细胞分裂素， 后生长素
细胞既分裂 也分化
同时使用
分化频率提高
【自主学习2】
思考2：以下培养基出现的现象反应了什么问题？
思考4：在选取菊花茎段时，为什么要选取生长旺盛的嫩枝？ 细胞细胞分化程度低，细胞分裂能力强，容 易形成愈伤组织
【学以致用】
1.某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( )
B
课件5：3.1 菊花的组织培养
2. 培养基的配制(MS培养基)
大量元素、微量元素、有机物、植物激素 （生长素、细胞分裂素 ）
a.植物激素使用顺序对分化的影响
使用顺序 先生长素，后细胞分裂素 先细胞分裂素，后生长素
同时使用
b.植物激素使用量对分化的影响
结果 有利于细胞分裂但不分化
细胞既分裂也分化 分化频率提高
生长素/细胞分裂素比值 比值高时 比值低时 比值适中
A．说明高度分化的植物细胞具有全能性 B．植物细胞的全能性得以表达要离开母体 C．新植株的形成是细胞分裂和分化的结果 D．高度分化的动物细胞也具有全能
4. 甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。
目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快
速繁殖脱毒这种通过分生组织离体培养获得种苗的过
2.植物组织培养过程中的脱分化是指 （C）
A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞 B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程 C.植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈 伤组织的过程 D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程
3. 胡萝卜的韧皮部细胞通过组织培养，能发育成新 的植株。下列有关的叙述中，不正确的是 （D ）
程不涉及细胞的（ C）
A.有丝分裂
B.分化
C.减数分裂
D.全能性
5.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤 组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的（C） A.消毒灭菌 B.适宜的温度 C.充足的光照 D.适宜的养料和激素
6. 植物细胞表现出全能性的必要条件是（D） A.导入其他植物细胞的基因 B.将成熟的细胞核移植到去核的卵细胞中 C.用适当浓度的秋水仙素处理 D.脱离母体后，给予适宜的营养和适宜的温度等 外界条件
3.1 菊花的组织培养
大量元素、微量元素、有机物、植物激素 （生长素、细胞分裂素 ）
a.植物激素使用顺序对分化的影响
使用顺序 先生长素，后细胞分裂素 先细胞分裂素，后生长素
同时使用
b.植物激素使用量对分化的影响
结果 有利于细胞分裂但不分化
细胞既分裂也分化 分化频率提高
生长素/细胞分裂素比值 比值高时 比值低时 比值适中
A．说明高度分化的植物细胞具有全能性 B．植物细胞的全能性得以表达要离开母体 C．新植株的形成是细胞分裂和分化的结果 D．高度分化的动物细胞也具有全能
4. 甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。
目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快
速繁殖脱毒这种通过分生组织离体培养获得种苗的过
2.植物组织培养过程中的脱分化是指 （C）
A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞 B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程 C.植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈 伤组织的过程 D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程
3. 胡萝卜的韧皮部细胞通过组织培养，能发育成新 的植株。下列有关的叙述中，不正确的是 （D ）
程不涉及细胞的（ C）
A.有丝分裂
B.分化
C.减数分裂
D.全能性
5.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤 组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的（C） A.消毒灭菌 B.适宜的温度 C.充足的光照 D.适宜的养料和激素
6. 植物细胞表现出全能性的必要条件是（D） A.导入其他植物细胞的基因 B.将成熟的细胞核移植到去核的卵细胞中 C.用适当浓度的秋水仙素处理 D.脱离母体后，给予适宜的营养和适宜的温度等 外界条件
3.1 菊花的组织培养
人教版高中生物选修1-3.1《菊花的组织培养》学习要点
课题1 菊花的组织培养知识结构学习目标1.通过对教材的阅读，能够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.通过本节学习，能够掌握植物组织培养的基本技术，学会运用植物组织培养过程中使用的无菌技术。
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。
学习要点总结学习目标一：掌握与本节课知识点密切相关的概念：细胞全能性、细胞分化、愈伤组织、脱分化（去分化）、再分化；掌握植物组织培养的过程（1）基本概念细胞全能性：指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。
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。
（2）过程植物组织→形成愈伤组织→长出丛芽→生根→移栽成活学习目标二：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。
3.1 菊花的组织培养
普通高中课程标准实验教科书——生物选修1[人教版]课题1 菊花的组织培养★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。
高二生物 3.1菊花的组织培养
高二生物 3.1菊花的组织培养
5
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。
高二生物 3.1菊花的组织培养
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，最后加水，定容 至1000ml后装入试剂瓶中，冰箱内贮存备用）。
3
离体（in vitro)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。
高二生物 3.1菊花的组织培养
15
植物组织培养营养条件-培养基 (Culture Medium)
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。
高二生物 3.1菊花的组织培养
16
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
③ 3-4周后完全形成愈伤组织状态（脱分化） 组织块失去色素
生物：3.1《菊花的组织培养》
普通高中课程标准人教版 选修一专题三 植物的组织培养技术
课题一
菊花的组织培养
大自然中存在很多有趣的植物无性生殖方式
1902年，德国植物学家预言：植物的体细胞在 一定条件下，可以如同受精卵一样，具有潜在的发 育成植株的能力。
1958年，美国科学家斯图 尔德的实验结果引起生物学界 的震动。它表明:已经高度分化 的植物细胞依然具有发育成完 整植株的潜能
课 堂 小 结：
一、基础知识 1、植物组织培养的基本过程 （1）概念：细胞分化、细胞的全能性、脱分化、再分化、愈伤组织、外植体 （2）植物组织培养的基本过程。 2、影响植物组织培养的因素 （1）外植体的选择； （2）培养基； （3）无菌技术操作； （4）其他因素（pH、温度、光照等）。 二、实验操作：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 三、结果分析与评价 四、课题延伸
六、实验操作
（二）外植体消毒（菊花茎段：生长旺盛嫩枝）项目 Leabharlann 序材流水料
冲洗
处理方法
处理 时间
1
2
3 4 5 6 7
少许洗衣粉
流水 无菌吸水纸 70% 的酒精 无菌水 无菌吸水纸
软刷轻轻刷洗
冲洗 吸干外植体表面的水分 摇动2～3次 清洗 吸干外植体表面的水分 6～7s 20 min
8
9
0.1% 氯化汞溶液
丛芽培养基上培养 丛状苗
生根培养基上培养：生出根
六、实验操作
（五）移栽（注意试管苗的适应外部环境的过程） 1.打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日； 2.用流水清洗根部的培养基； 3.移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间； 4.幼苗长壮后再移栽到土壤中。
课题一
菊花的组织培养
大自然中存在很多有趣的植物无性生殖方式
1902年，德国植物学家预言：植物的体细胞在 一定条件下，可以如同受精卵一样，具有潜在的发 育成植株的能力。
1958年，美国科学家斯图 尔德的实验结果引起生物学界 的震动。它表明:已经高度分化 的植物细胞依然具有发育成完 整植株的潜能
课 堂 小 结：
一、基础知识 1、植物组织培养的基本过程 （1）概念：细胞分化、细胞的全能性、脱分化、再分化、愈伤组织、外植体 （2）植物组织培养的基本过程。 2、影响植物组织培养的因素 （1）外植体的选择； （2）培养基； （3）无菌技术操作； （4）其他因素（pH、温度、光照等）。 二、实验操作：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 三、结果分析与评价 四、课题延伸
六、实验操作
（二）外植体消毒（菊花茎段：生长旺盛嫩枝）项目 Leabharlann 序材流水料
冲洗
处理方法
处理 时间
1
2
3 4 5 6 7
少许洗衣粉
流水 无菌吸水纸 70% 的酒精 无菌水 无菌吸水纸
软刷轻轻刷洗
冲洗 吸干外植体表面的水分 摇动2～3次 清洗 吸干外植体表面的水分 6～7s 20 min
8
9
0.1% 氯化汞溶液
丛芽培养基上培养 丛状苗
生根培养基上培养：生出根
六、实验操作
（五）移栽（注意试管苗的适应外部环境的过程） 1.打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日； 2.用流水清洗根部的培养基； 3.移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间； 4.幼苗长壮后再移栽到土壤中。
人教版 高中生物 选修一 专题三 课题1 菊花的组织培养
【情景创设】科学研究表明，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。
科学家用植物组织培养的方法，已经把许多种植物的离体的组织或细胞，培养成了完整的植物体。
通过这项技术，可以实现优良花卉和蔬菜品种的快速繁殖、珍稀濒危物种的拯救等，而这项技术从设想到成熟，却经历了半个世纪，在本课题中，我们将通过菊花组织培养的实验来初步学习这一技术。
【问题设计】1、什么是植物细胞的全能性？植物细胞是否在任何条件下都可以体现出全能性？如若不是，那么植物细胞要体现全能性需满足什么条件？2、简述植物组织培养的基本过程并阐释脱分化和再分化两个过程。
3、分析影响植物组织培养的因素有哪些及菊花组织培养过程中对各因素的处理。
4、介绍MS 培养基的组成及制备过程，回答P33旁栏思考。
5、阐述利用MS 培养基进行菊花组织培养的实验操作流程，回答P35旁栏思考。
6、完成P36练习1、2。
【达标检测】（必做）1. 下列有关植物组织培养的叙述，正确的是（ ）A ．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B ．用于组织培养的培养基中无需加入有机物C ．生长素用量与细胞分裂素用量的比值高时，有利于芽的分化D ．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl 的培养基培养筛选而获得2. 下列关于植物组织培养的叙述，错误的是（ ）A ．外植体可以来自于植物的任何细胞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【使用时间】 第 4 周 第 1 课时 【编辑】李玲珍 【审核】刘萍萍【主题】 专题三 课题1 菊花的组织培养 2012.03.02D．不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同3.下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是（）A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织D．同一株绿色开花植物不同部分的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同(选做)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。
(定)31菊花的组织培养.pptx
配制母液时，大量元素浓缩___1_0_倍_____ ，微量 元素浓缩___1_0_0_倍____ ，常温保存。激素类、维生素 类以及用量比较小的有机物可以按照__1_m_g__/m__l__的质 量浓度单独配制母液。
用母液配制培养基时，需要根据各种母液的浓缩 倍数，计算用量。
2.配制培养基。 ①配制培养液 ②调PH ③培养基的分装 在菊花组织培养中，可以不添加___植___物___激___素_____ ， 原因是菊花茎段组织培养__比___较___容___易________ 。
常用的一种培养基为_M__S_培__养__基___
其主要成分包括： _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
薄壁
(3)再分化：__________继续培养，重新分化成根或
芽等器官的过程。愈伤组织
(4)如何控制细愈胞
（二）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 _差___别__很___大__
如烟草和胡萝卜的组织培养较为容易,而枸 杞愈伤组织的芽诱导比较难 △对于同一种植物材料，材料的__年__龄_____、 _保__存__时__间__的__长__短_____等也会影响实验结果。
3.1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．理论基础：_细__胞__的__全__能__性_____。 2．细胞分化：植物的个体发育过程中，细胞在 3．_过形__程态__：、_结离__构体__、_的生植理物功组能织上或出细现胞__稳脱__定分__性化__差,_愈_异_伤__组织 再分的化过,程根。、芽→完整植株。
用母液配制培养基时，需要根据各种母液的浓缩 倍数，计算用量。
2.配制培养基。 ①配制培养液 ②调PH ③培养基的分装 在菊花组织培养中，可以不添加___植___物___激___素_____ ， 原因是菊花茎段组织培养__比___较___容___易________ 。
常用的一种培养基为_M__S_培__养__基___
其主要成分包括： _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
薄壁
(3)再分化：__________继续培养，重新分化成根或
芽等器官的过程。愈伤组织
(4)如何控制细愈胞
（二）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 _差___别__很___大__
如烟草和胡萝卜的组织培养较为容易,而枸 杞愈伤组织的芽诱导比较难 △对于同一种植物材料，材料的__年__龄_____、 _保__存__时__间__的__长__短_____等也会影响实验结果。
3.1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．理论基础：_细__胞__的__全__能__性_____。 2．细胞分化：植物的个体发育过程中，细胞在 3．_过形__程态__：、_结离__构体__、_的生植理物功组能织上或出细现胞__稳脱__定分__性化__差,_愈_异_伤__组织 再分的化过,程根。、芽→完整植株。
3.1《菊花的组织培养》课件(新人教选修1)
练习1、下图是植物组织培养的简略表示。据此回答：
脱分化 ① ② 再分化 ③ ④
（1）①表示__________________，它能被培养成为④的根本原因是 _________________ _____________________。 （2）②表示____________，它与①相比分化程度____________，全能性 ____________。 （3）若想制成人工种子，应选用____________。 （4）若①是花药，则④是____________，继续对其使用____________处理 可获得____________正常植株，该过程称为____________。 （5）若①是胡萝卜根尖细胞，则培养成④的叶片的颜色为____________， 这说明____________。 （6）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，培养将进行 到____________。 答案： 答案： （1）离体的植物组织或器官 植物细胞具有全能性 （2）愈伤组织 低 高 （3） ） ） ） ③ （4）单倍体植株 秋水仙素 纯合体 单倍体育种 （5）绿色 含有表达叶绿 ） ） 体的基因 （6）② ）
接种
培养
思考：培养过程中为什么需要进行光照？ 答案：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
移栽
思考：在整个操作过程中，是如何来实现无菌环境的？ 1、培养基的灭菌；（高压蒸汽灭菌）
栽培
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原生质体//酶解法 （2）聚乙二醇 （PEG）//诱导不同植物体细胞的原生质体的融合 （3）植物组织培养// 脱分化//再分化 （4）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）四 （6）可育//不能，因为不同生物之间存在生殖隔离//克 服远缘杂交不亲合的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围 （7） 不遵循，因为生物在进行有性生殖过程中才遵循孟德尔的遗传定律，而植 物体细胞杂交不属于有性生殖。
3.1《菊花的组织培养》课件(新人教版选修1)
2、上面的示意图中还有什么地方不够完善的？ 没有进行灭菌处理，试管也没有做密封等。
3、结合录像外植体灭菌与接种操作，谈谈组织培养污染 的主要途径及怎样预防污染？
1、外植体带菌 3、接种操作时带入
2、培养基及接种 器具灭菌不彻底
4、环境不清洁
污染的预防措施
（一）防止外植体带菌 （二）保证培养基及接种器具彻底灭菌 （三）操作人员严格遵守无菌操作规程 （四）保证接种与培养环境清洁
课题1 菊花的组织培养
通过必修课的学习，我们已经了解到大 多绿色开花植物都是靠种子来繁殖的。那么， 有没有不用种子来培育植物的方法呢？
扦插
营养繁殖
嫁接
压条
组织培养
扦插
嫁接 压条
植物组织培养简介
植物组织培养是二十世纪发展起来的新 技术，近三十年来由于组织培养基础理论研 究的深入，发展极为迅速，发表的文献浩如 烟海，几乎以植物为研究对象的各个分支学 科都在广泛进行组织培养。
Байду номын сангаас
发展简史
1838-1839年，德国科学家Schleide 和Schwann发表了细胞学说， 奠定了组织培养的理论基础。
1902年，德国植物学家Haberlandt 根据细胞学说，提出单个 细胞的植物细胞全能性（totipotency）理论。
1904年，Hanning 最先成功地培养了萝卜和辣根菜的胚。 1922年，Knudson 采用胚培养法获得大量兰花幼苗。 1934年，White 用番茄根尖建立起第一个活跃生长的无性繁 殖系，从而使非胚器官的培养首先获得成功。 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。 1962年，Murashinge 和Skoog 在烟草培养中筛选出至今仍被 广泛使用的MS培养基。 1964-1966年，印度科学家Guha 和Maheswari 在曼陀罗花药培 养中首次由花粉诱导得到了单倍体植株。 1972年，Carlson 通过两个种的烟草原生质体融合培养，获得 了第一个体细胞杂交的杂种植株。……
3、结合录像外植体灭菌与接种操作，谈谈组织培养污染 的主要途径及怎样预防污染？
1、外植体带菌 3、接种操作时带入
2、培养基及接种 器具灭菌不彻底
4、环境不清洁
污染的预防措施
（一）防止外植体带菌 （二）保证培养基及接种器具彻底灭菌 （三）操作人员严格遵守无菌操作规程 （四）保证接种与培养环境清洁
课题1 菊花的组织培养
通过必修课的学习，我们已经了解到大 多绿色开花植物都是靠种子来繁殖的。那么， 有没有不用种子来培育植物的方法呢？
扦插
营养繁殖
嫁接
压条
组织培养
扦插
嫁接 压条
植物组织培养简介
植物组织培养是二十世纪发展起来的新 技术，近三十年来由于组织培养基础理论研 究的深入，发展极为迅速，发表的文献浩如 烟海，几乎以植物为研究对象的各个分支学 科都在广泛进行组织培养。
Байду номын сангаас
发展简史
1838-1839年，德国科学家Schleide 和Schwann发表了细胞学说， 奠定了组织培养的理论基础。
1902年，德国植物学家Haberlandt 根据细胞学说，提出单个 细胞的植物细胞全能性（totipotency）理论。
1904年，Hanning 最先成功地培养了萝卜和辣根菜的胚。 1922年，Knudson 采用胚培养法获得大量兰花幼苗。 1934年，White 用番茄根尖建立起第一个活跃生长的无性繁 殖系，从而使非胚器官的培养首先获得成功。 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。 1962年，Murashinge 和Skoog 在烟草培养中筛选出至今仍被 广泛使用的MS培养基。 1964-1966年，印度科学家Guha 和Maheswari 在曼陀罗花药培 养中首次由花粉诱导得到了单倍体植株。 1972年，Carlson 通过两个种的烟草原生质体融合培养，获得 了第一个体细胞杂交的杂种植株。……
课件6：3.1 菊花的组织培养
移栽的主要目的是壮苗。
试管苗的培养过程中应注意的问题：
(1)培养一株完整的试管苗，必须先进行生芽培养，然 后进行生根培养，如果顺序颠倒，就不好诱导生芽了。
(2)试管苗应该进行见光培养。
(3)试管苗一般在高湿、弱光、恒温下异养生长，移出 瓶后一定要保温、保湿。 (4)试管苗光合作用能力低，在移栽前应给予较强光照 且进行闭瓶炼苗，以促进小苗向自养转化。
知识拓展
组织培养时不用天然激素而是用人工合成的激素， 是因为植物中存在相应的分解天然激素的酶而没有 分解相应的人工合成激素的酶，所以天然激素在植 物体内作用和存在的时间短，人工合成激素的作用 和存在的时间长，作用效果明显。
（四）消毒 1.外植体消毒
旺盛 嫩枝
流水 冲洗
(70％的酒精) 摇动2-3次6-7s
(无菌水)清洗
(无菌水) 清洗3次
刷洗，冲洗 20min左右
(无菌吸水纸) 吸干表面水分
(无菌吸水纸) 吸干表面水分
(氯化汞)溶液 浸泡1～2min
2.接种室消毒
污染的主要来源是空气中的细菌和孢子，接 种室消毒是至关重要的。用70％的酒精喷雾使 空气消毒，酒精或新洁尔灭搽洗工作台并用紫 外线照射20分钟。
（五）接种
所有的接种操作都必须在酒精灯旁进行。
每接种一块外植体前，镊子需放入体积分数为70％ 的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精灯火焰上烧一遍， 冷却后再接种。
插入时应注意方向，不要倒插。茎段、茎尖基部插 入培养基利于吸收水分和养分。
（六）培养
pH=5.8
每日光照12h
温度控制在18—22℃ （七）移栽和栽培
(3)是否进行了统计、对照与记录：
做好统计和对照，填好结果记录表，从第一步开始 做好实验记录。可以分组配制不同培养基，如诱导愈 伤组织直接分化丛芽的培养基，做不同培养基配方的 实验比较。
试管苗的培养过程中应注意的问题：
(1)培养一株完整的试管苗，必须先进行生芽培养，然 后进行生根培养，如果顺序颠倒，就不好诱导生芽了。
(2)试管苗应该进行见光培养。
(3)试管苗一般在高湿、弱光、恒温下异养生长，移出 瓶后一定要保温、保湿。 (4)试管苗光合作用能力低，在移栽前应给予较强光照 且进行闭瓶炼苗，以促进小苗向自养转化。
知识拓展
组织培养时不用天然激素而是用人工合成的激素， 是因为植物中存在相应的分解天然激素的酶而没有 分解相应的人工合成激素的酶，所以天然激素在植 物体内作用和存在的时间短，人工合成激素的作用 和存在的时间长，作用效果明显。
（四）消毒 1.外植体消毒
旺盛 嫩枝
流水 冲洗
(70％的酒精) 摇动2-3次6-7s
(无菌水)清洗
(无菌水) 清洗3次
刷洗，冲洗 20min左右
(无菌吸水纸) 吸干表面水分
(无菌吸水纸) 吸干表面水分
(氯化汞)溶液 浸泡1～2min
2.接种室消毒
污染的主要来源是空气中的细菌和孢子，接 种室消毒是至关重要的。用70％的酒精喷雾使 空气消毒，酒精或新洁尔灭搽洗工作台并用紫 外线照射20分钟。
（五）接种
所有的接种操作都必须在酒精灯旁进行。
每接种一块外植体前，镊子需放入体积分数为70％ 的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精灯火焰上烧一遍， 冷却后再接种。
插入时应注意方向，不要倒插。茎段、茎尖基部插 入培养基利于吸收水分和养分。
（六）培养
pH=5.8
每日光照12h
温度控制在18—22℃ （七）移栽和栽培
(3)是否进行了统计、对照与记录：
做好统计和对照，填好结果记录表，从第一步开始 做好实验记录。可以分组配制不同培养基，如诱导愈 伤组织直接分化丛芽的培养基，做不同培养基配方的 实验比较。
专题3 1菊花的组织培养
实验操作
• • • • • • • • •
制备MS固体培养基 固体培养基 制备 1、配制母液 、 2、配制培养基 、 3、灭菌 、 外植体消毒 接种 培养 移栽 栽培
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 是否进行了统计、 （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 答 抗性差，对培养条件的要求较高。 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。 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， 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。 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 答 养的重要条件之一。 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。 况好，容易诱导脱分化和再分化。
右图为植物体细胞杂交过程示意图。 右图为植物体细胞杂交过程示意图。 据图回答： 据图回答： 步骤① 去掉细胞壁， ， （1）步骤①是去掉细胞壁，分离原生质体 最 酶解法 。 常用的方法是 步骤③ （2）步骤③一般常用的化学试剂 聚乙二醇（ ，） 是 聚乙二醇（PEG） 目的是 诱导植物原生质体融合 。 (3)在利用杂种细胞培育成为杂种植 (3)在利用杂种细胞培育成为杂种植 株的过程中， 株的过程中，运用的技术手段 是 植物组织培养 其中步骤④相当于 ，其中步骤④ 脱分化 ，步骤⑤相当于 再分化 。 步骤⑤ （4）植物体细胞杂交的目的是获得新 的杂种植株。 的遗传特征 的杂种植株。使 远缘杂交亲本 能够在新 的植物体上有所表现， 的植物体上有所表现，其根本原因 是 杂种植株获得双亲的遗传物质 。
3.1 菊花的组织培养
，
。
高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞
完整 植物体
(二)影响植物组织培养的因素
1.内因：外植体的生理状态。不同的植物组织、同种植物 材料的年龄、保存时间长短、部位等都会影响实验结果。 2.外因： (1)营养成分：常用的一种培养基—— MS培养基 矿质元素：大量元素和微量元素 有机物：维生素、甘氨酸、烟酸、肌醇、蔗糖、琼脂； (2)植物激素：启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键 性激素——细胞分裂素和生长素 ，两者的 浓度 、 使用的 先后顺序 及 用量的比例 都会影响实验结果。 (3)其他因素：pH、温度、光照等条件。
外植体的选择 影响植物组织 营养成分：大量元素、微量元素、有机物 培养的因素： 植物激素 温度、pH、光照等 实验操作： 制备MS培养基 外植体消毒
接种
培养
移栽
栽培
P36 1.在植物组织培养的过程中，为什么要进行一系列 的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？ 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，
活，等幼苗长壮后再移栽到土壤中。
(六）栽培
三、结果分析与评价
1.外植体被污染的原因： (1)材料的选取应加以选择，老的材料比幼嫩的材料
带菌多，田间比温室生长的材料带菌多。
(2)消毒材料不彻底，植物组织只能进行表面灭菌，
对材料内部所带的细菌、霉菌等杂菌往往难以对 付，可在培养基中添加抗生素解决。
(3)人为污染，如使用未消毒工具或呼吸排出细菌； 手接触材料或器皿边缘，使用过的工作器具未消 毒而再继续使用，造成交叉污染；接种室空气污 染等。
3.1菊花的组织培养
（二）影响植物组织培养的因素
3、不同植物激素使用顺序和使用量 生长素 细胞分裂素 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。 _______________、 植物激素的浓度 使用的先后顺序 _______________以及___________等，都会影响实 用量的比例 验结果。 ①不同植物激素使用顺序
上述个大的马铃薯、炫丽的菊花都 是利用植物的一块组织，甚至一个细胞 通过植物组织培养技术培养成的完整植 株。 运用这种技术： ①可以实现优良品种的快速繁殖， 保持遗传性状的一致 ②可以培养出大量不含病毒的幼苗， 提高作物的产量 ③可以实现花卉的连续生产，不受 开花季节的限制 ④· · · ···
科学研究表明，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。科学家用植物组织培 养的方法，已经把许多植物的离体的组织 或细胞，培养成了完整的植物体。 本课题中，我们将通过菊花组织培 养的实验来学习这一技术。
你听说过袖珍马铃薯吗？
为什么当年从市场上买回家的菊花开放 非常美丽、花瓣长、花朵大、花期特别长？
因为市场上销售的菊花多半是当年用菊花植 株的幼嫩茎扦插培育而形成，感染的病毒少，几 乎不影响菊花的生命活动。
从第二年开始为什么菊花的花瓣、花期逐渐 缩短，花朵与杭白菊相似？
随着种植时间的延长，菊花感染的病毒 增多，严重影响了菊花的生命活动。
（二）影响植物组织培养的因素
4、环境因素：
不同 不同的植物对各种条件的要求往往______。 如进行菊花的组织培养，一般将 pH控制在__________左右； 5.8 温度控制在__________ ； 18～22 ℃ 12h 并且每天用日光灯照射_____ 。
3-1 菊花的组织培养
总结植物组织培养过程:
离 体 组 织 或 细 胞
脱分化 细胞分 裂素≈ 生长素
愈 再分化 伤 组 织
细胞分裂 素>生长素
芽
根 细胞分裂 素<生长素
植 物 体
植物组织培养过程示意图
上面的示意图中还有什么地方不够完善的？
没有进行灭菌处理，试管也没有做密封等。
植物组织培养的污染
①细菌污染：菌斑呈粘液状，界限比较明显， 一般接种后1－2天即能发现。主要是大肠杆 菌和链球菌。
讨论：你能说出各种营养物质的作用吗？同专题2中微 生物培养基的配方相比，MS培养基的配方有哪些明显 的不同？ 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，同时能够维持细胞的渗透压；
甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞对 特殊营养的需求。
微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同， MS培养基则需提供大量无机营养。
菊花： pH=5.8、温度控制在18—22℃、每日 光照12h
1、组织培养 是指在人工培养基上，离体培养植物的器官、 组织、细胞，并使其生长、增殖、分化以及再生 植株的技术。
2、植物组织培养的原理 植物细胞具有全能性。（即生物体的细胞， 具有使后代细胞形成完整个体的能力）
一、基础知识 (一)植物的组织培养的基本过程
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。
(一)植物的组织培养的基本过程
离体组 织或细 胞 愈 脱分化 再分化 伤 组 营养物质、 织 营养物质、 芽 根 植 物 体
激素、pH、 温度
激素、pH、 温度、光照
（二）影响植物组织培养的因素
1、外植体的选取 2、培养基的配制(MS培养基)
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②原理: ③相关概念: 外植体：从活植物体上切下进行培养的那部 分细胞、组织或器官 细胞的全能性
脱分化：
再分化：
愈伤组织:细胞排列疏松而无规则,是高度液泡 化的、成无定形状态的薄壁细胞
人参的愈伤组织
菠萝的愈伤组织
2、影响植物组织培养的因素
（1）植物材料的选择
烟草和胡萝卜的组织培养较为容易
人工种子
二、实验操作 （一）制备MS固体培养基
MS培养基包括20多种营养成分，实验室一般 使用4。C保存配制好的培养基母液来制备
1、配置各种母液
①无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓 缩100倍，常温保存
②激素类、维生素类以及用量较小的有机物一 般可按1mg/ml的质量浓度单独配制成母液
③用母液配制培养基时，需要根据各种母液 的浓缩倍数，计算用量
③生长素和细胞分裂素同时使用，用量的比例 对植物细胞发育方向的影响 生长素 > 细胞分裂素： 有利于根的分化 生长素 < 细胞分裂素： 有利于芽的分化，抑 制根的分化 生长素 ＝ 细胞分裂素： 促进愈伤组织生长
（4）pH、温度、光照
pH控制在5.8左右，温度控制在18－22。C,每 日用日光灯照射12h
讨论：你能说出各种营养物质的作用吗？同专题 2中微生物培养基的配方相比，MS培养基的配方 有哪些明显的不同？
答：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，同时能够维持细胞 的渗透压；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。微生物培养基以有机营 养为主。与微生物的培养不同，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。
枸杞愈伤组织的芽诱导比较难 同一植物材料的年龄、保存时间的长短会 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）不同的离体组织和细胞对营养、环境等条 件的要求相对特殊，需配置不同的培养基 MS培养基主要成分包括： A、大量元素: N、P、 S 、 K、Ca、Mg等 B、微量元素:B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、 Co等 C、有机物、植物激素
2、无菌操作要求
操作要在酒精灯火焰旁完成，每次使用器械后， 都需要用火焰灼烧灭菌，接种后立即盖好瓶盖。
3、材料的切取和接种
4、接种注意事项 ①每接种一块外植体前，镊子需放入体积分 数为75％的酒精溶液中消毒一次，然后在酒 精灯火焰上烧一遍，冷却后再接种 ②外植体在培养基中要分布均匀，放置外植体 数量根据锥形瓶的大小确定，一般胡萝卜3－ 4块，菊的茎或叶6－8块，也不要太少，以充 分利用培养基中的营养成分和光照条件 ③插入时应注意方向，不要倒插。茎段、茎尖 基部插入培养基利于吸收水分和养分
思考：你打算做几组重复？你打算设置对照实 验吗？
答：每种材料或配方至少要做一组以上的重复。 设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养 基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养， 用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。
（四）培养 1、愈伤组织的培养 从接种外植体到出现愈伤组织需经过2周时间。2 周之内可以看到外植体上逐渐长出乳白色或黄白 色的瘤状愈伤组织。首次培养愈伤组织时，恒温 箱的门应该关闭不必见光，因为在无光条件下愈 伤组织长的更快。2周后，培养基成分接近耗尽， 必须更换培养基，进行继代培养
（六）栽培
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
三、课题延伸 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、实例：芦荟、豆瓣绿、秋海棠、月季
② 酒精处理 用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体 积分数为70％的酒精中摇动2－3次，持续6－ 7s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗
③消毒液处理
取出后用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分， 放入质量分数为0.1％的氯化汞溶液中1－2min， 取出后在无菌水中至少清洗3次，漂净消毒液
（三）接种 1、接种室消毒 污染的主要来源是空气中的细菌和孢子，接种 室消毒是至关重要的。用70％的酒精喷雾使空 气消毒， 酒精或新洁尔灭搽洗工作台并用紫外 线照射20分钟
③实例 已分化的植物细胞，仍具有全能性 高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，全能 性受到限制。但它的细胞核仍然保持着全能性， 这是因为细胞核内含有该物种遗传性所需要的 遗传物质 ④全能性的比较: 受精卵>生殖细胞>体细胞
（3）植物组织培养 细胞离体 ①必要条件： 一定的营养物质、激素和其他 外界条件
3、植物组织培养过程:
植物细胞培养 离 体 组 织 或 细 胞 细胞分裂 素>生长素
脱分化 细胞分 裂素≈ 生长素
愈 伤 再分化 组 织
芽
根 细胞分裂 素<生长素 需要光
植 物 体
不需要光
4、植物组织培养的应用： 1、培育无病毒植株 2、 培养紫草愈伤组织,提取紫草素（治疗烫伤 和割伤的药物以及染料和化妆品的原料） 3、诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力 的胚状结构，包裹上人造种皮，制成人工种子， 可以解决有些作物品种繁殖能力差，结子困难 或发芽率低等问题 4、基因工程中亦需用到植物组织培养的方法
专题3 植物组织培养技术
课题1： 菊花的组织培养 一、基础知识 1、植物的组织培养 （1）细胞的分化
①概念： 在个体发育中，相同细胞的后代在形 态、结构、生理功能上发生稳定性差 异的过程
②过程： 如：受精卵增殖、生长、分化形成组 织、器官、系统
③特点： （1）持久性： 是一种持久性的变化，它发生在生物体的整 个生命过程中,在胚胎期达到最大限度
（2）稳定性： 细胞分化是稳定的，一般是不可逆转的
（3）全能性：
已分化的细胞，仍具有发育的潜能
④结果： 形成不同的细胞和组织
⑤原因： 基因在特定的时间和空间条件下的选 择性表达的结果 （2）细胞的全能性
①定义： 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整 个体的潜能的特性 ②原理： 生物体的每一个细胞都包含有该物种所 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
（3）植物激素的影响 ①常用的植物激素：生长素、细胞分裂素和 赤霉素 生长素类： 2，4－二氯苯氧乙酸（2，4－D）、 吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、 吲哚丁酸（IBA）
细胞分裂素类： 激动素（KT）、6－苄基嘌呤 （ 6－BA）、玉米素（ZT） 赤霉素类： 赤霉酸（GA3）
②生长素和细胞分裂素作用 植物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。在生长素存在 的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势 使用顺序 先使用生长素，后使用 细胞分裂素 先使用细胞分裂素后使 用生长素 同时使用 实验结果 有利于细胞分裂，但不 利分化 细胞既分裂也分化 分化频率高
2、配置培养基
① 配制培养液 ② 调PH
③培养基的分装 分装到锥形瓶中，每瓶分装50ml或100ml 由于菊花的茎段的组织培养比较容易，因此 不必添器械一起进行高压蒸 汽灭菌 （二）外植体消毒 1、选材：菊花茎段，取生长旺盛的嫩枝 2、消毒
①流水冲洗
菊花茎段用流水冲洗后可少许洗衣粉，用软刷 轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右
3、试管苗的培养 当愈伤组织长到一定大小后，可以更换培养基， 进行试管苗的见光培养 （五）移栽 1、打开封口膜 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 2、清洗转移 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
珍珠岩：固体基质型，含水量高、蓄水性强、 透性好，适合栽培 3、移栽 幼苗长壮后，移栽到土壤中
2、愈伤组织的继代培养 继代培养所用的培养基与培养愈伤组织的相同， 在严格的无菌条件下，将愈伤组织连同原来的外 植体一起移到新培养基上。愈伤组织的继代培养 一代为20d。如果延长时间，培养基中营养物质 减少，外植体会分泌有毒物质，造成自身中毒。 如果愈伤组织长到直径为1－1.5cm时，就可以 进行试管苗培养，否则还需进行第二代继代培养 在愈伤组织继代培养期间，将恒温箱的门打开， 让愈伤组织见光，愈伤组织见光后颜色可以转为 绿色
脱分化：
再分化：
愈伤组织:细胞排列疏松而无规则,是高度液泡 化的、成无定形状态的薄壁细胞
人参的愈伤组织
菠萝的愈伤组织
2、影响植物组织培养的因素
（1）植物材料的选择
烟草和胡萝卜的组织培养较为容易
人工种子
二、实验操作 （一）制备MS固体培养基
MS培养基包括20多种营养成分，实验室一般 使用4。C保存配制好的培养基母液来制备
1、配置各种母液
①无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓 缩100倍，常温保存
②激素类、维生素类以及用量较小的有机物一 般可按1mg/ml的质量浓度单独配制成母液
③用母液配制培养基时，需要根据各种母液 的浓缩倍数，计算用量
③生长素和细胞分裂素同时使用，用量的比例 对植物细胞发育方向的影响 生长素 > 细胞分裂素： 有利于根的分化 生长素 < 细胞分裂素： 有利于芽的分化，抑 制根的分化 生长素 ＝ 细胞分裂素： 促进愈伤组织生长
（4）pH、温度、光照
pH控制在5.8左右，温度控制在18－22。C,每 日用日光灯照射12h
讨论：你能说出各种营养物质的作用吗？同专题 2中微生物培养基的配方相比，MS培养基的配方 有哪些明显的不同？
答：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，同时能够维持细胞 的渗透压；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。微生物培养基以有机营 养为主。与微生物的培养不同，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。
枸杞愈伤组织的芽诱导比较难 同一植物材料的年龄、保存时间的长短会 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）不同的离体组织和细胞对营养、环境等条 件的要求相对特殊，需配置不同的培养基 MS培养基主要成分包括： A、大量元素: N、P、 S 、 K、Ca、Mg等 B、微量元素:B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、 Co等 C、有机物、植物激素
2、无菌操作要求
操作要在酒精灯火焰旁完成，每次使用器械后， 都需要用火焰灼烧灭菌，接种后立即盖好瓶盖。
3、材料的切取和接种
4、接种注意事项 ①每接种一块外植体前，镊子需放入体积分 数为75％的酒精溶液中消毒一次，然后在酒 精灯火焰上烧一遍，冷却后再接种 ②外植体在培养基中要分布均匀，放置外植体 数量根据锥形瓶的大小确定，一般胡萝卜3－ 4块，菊的茎或叶6－8块，也不要太少，以充 分利用培养基中的营养成分和光照条件 ③插入时应注意方向，不要倒插。茎段、茎尖 基部插入培养基利于吸收水分和养分
思考：你打算做几组重复？你打算设置对照实 验吗？
答：每种材料或配方至少要做一组以上的重复。 设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养 基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养， 用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。
（四）培养 1、愈伤组织的培养 从接种外植体到出现愈伤组织需经过2周时间。2 周之内可以看到外植体上逐渐长出乳白色或黄白 色的瘤状愈伤组织。首次培养愈伤组织时，恒温 箱的门应该关闭不必见光，因为在无光条件下愈 伤组织长的更快。2周后，培养基成分接近耗尽， 必须更换培养基，进行继代培养
（六）栽培
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
三、课题延伸 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、实例：芦荟、豆瓣绿、秋海棠、月季
② 酒精处理 用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体 积分数为70％的酒精中摇动2－3次，持续6－ 7s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗
③消毒液处理
取出后用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分， 放入质量分数为0.1％的氯化汞溶液中1－2min， 取出后在无菌水中至少清洗3次，漂净消毒液
（三）接种 1、接种室消毒 污染的主要来源是空气中的细菌和孢子，接种 室消毒是至关重要的。用70％的酒精喷雾使空 气消毒， 酒精或新洁尔灭搽洗工作台并用紫外 线照射20分钟
③实例 已分化的植物细胞，仍具有全能性 高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，全能 性受到限制。但它的细胞核仍然保持着全能性， 这是因为细胞核内含有该物种遗传性所需要的 遗传物质 ④全能性的比较: 受精卵>生殖细胞>体细胞
（3）植物组织培养 细胞离体 ①必要条件： 一定的营养物质、激素和其他 外界条件
3、植物组织培养过程:
植物细胞培养 离 体 组 织 或 细 胞 细胞分裂 素>生长素
脱分化 细胞分 裂素≈ 生长素
愈 伤 再分化 组 织
芽
根 细胞分裂 素<生长素 需要光
植 物 体
不需要光
4、植物组织培养的应用： 1、培育无病毒植株 2、 培养紫草愈伤组织,提取紫草素（治疗烫伤 和割伤的药物以及染料和化妆品的原料） 3、诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力 的胚状结构，包裹上人造种皮，制成人工种子， 可以解决有些作物品种繁殖能力差，结子困难 或发芽率低等问题 4、基因工程中亦需用到植物组织培养的方法
专题3 植物组织培养技术
课题1： 菊花的组织培养 一、基础知识 1、植物的组织培养 （1）细胞的分化
①概念： 在个体发育中，相同细胞的后代在形 态、结构、生理功能上发生稳定性差 异的过程
②过程： 如：受精卵增殖、生长、分化形成组 织、器官、系统
③特点： （1）持久性： 是一种持久性的变化，它发生在生物体的整 个生命过程中,在胚胎期达到最大限度
（2）稳定性： 细胞分化是稳定的，一般是不可逆转的
（3）全能性：
已分化的细胞，仍具有发育的潜能
④结果： 形成不同的细胞和组织
⑤原因： 基因在特定的时间和空间条件下的选 择性表达的结果 （2）细胞的全能性
①定义： 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整 个体的潜能的特性 ②原理： 生物体的每一个细胞都包含有该物种所 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
（3）植物激素的影响 ①常用的植物激素：生长素、细胞分裂素和 赤霉素 生长素类： 2，4－二氯苯氧乙酸（2，4－D）、 吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、 吲哚丁酸（IBA）
细胞分裂素类： 激动素（KT）、6－苄基嘌呤 （ 6－BA）、玉米素（ZT） 赤霉素类： 赤霉酸（GA3）
②生长素和细胞分裂素作用 植物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。在生长素存在 的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势 使用顺序 先使用生长素，后使用 细胞分裂素 先使用细胞分裂素后使 用生长素 同时使用 实验结果 有利于细胞分裂，但不 利分化 细胞既分裂也分化 分化频率高
2、配置培养基
① 配制培养液 ② 调PH
③培养基的分装 分装到锥形瓶中，每瓶分装50ml或100ml 由于菊花的茎段的组织培养比较容易，因此 不必添器械一起进行高压蒸 汽灭菌 （二）外植体消毒 1、选材：菊花茎段，取生长旺盛的嫩枝 2、消毒
①流水冲洗
菊花茎段用流水冲洗后可少许洗衣粉，用软刷 轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右
3、试管苗的培养 当愈伤组织长到一定大小后，可以更换培养基， 进行试管苗的见光培养 （五）移栽 1、打开封口膜 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 2、清洗转移 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
珍珠岩：固体基质型，含水量高、蓄水性强、 透性好，适合栽培 3、移栽 幼苗长壮后，移栽到土壤中
2、愈伤组织的继代培养 继代培养所用的培养基与培养愈伤组织的相同， 在严格的无菌条件下，将愈伤组织连同原来的外 植体一起移到新培养基上。愈伤组织的继代培养 一代为20d。如果延长时间，培养基中营养物质 减少，外植体会分泌有毒物质，造成自身中毒。 如果愈伤组织长到直径为1－1.5cm时，就可以 进行试管苗培养，否则还需进行第二代继代培养 在愈伤组织继代培养期间，将恒温箱的门打开， 让愈伤组织见光，愈伤组织见光后颜色可以转为 绿色