第三章 植物器官和组织培养

第三章植物组织与细胞培养的基本原理.一、单选题1、植物组织培养是建立在__ _理论基础上的。

A进化论 B植物细胞全能性 C基因决定论 D细胞多样性2、植物组织培养的培养基不含__ _。

A含 N物质 B碳源 C血清 D生长激素3、过滤除菌适用对象_ __。

A玻璃器皿 B塑料器皿 C金属器皿 D易被高温破坏的材料如抗生素、激素等试剂4、将___ 重新转移到成分相同的新鲜培养基上生长的过程称为继代培养。

A外殖体 B愈伤组织 C 生根苗 D 幼苗5、下列植物细胞全能性最高的是（）A. 形成层细胞B. 韧皮部细胞C. 木质部细胞D. 叶肉细胞6、植物组织培养过程中的脱分化是指（）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三、判断题1、根尖、茎、芽、嫩叶、种子、花粉均是植物组织培养外殖体的来源。

( √ )2、一个细胞由分生状态转变为成熟状态的过程，叫脱分化。

( × )3、所有的植物培养材料都必须高压灭菌锅灭菌121℃、15分钟。

( × )4、继代培养的最适时间是愈伤组织的生长达到高峰期时。

（×）5、高温处理和低温处理均是控制胚状体同步化的方法（×）第四章植物离体无性繁殖和脱毒技术一、选择题（单选）1. 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的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。

这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的 A. 有丝分裂 B. 分化 C. 减数分裂 D. 全能性2、人工种子是指植物离体培养中产生的胚状体，包裹在含有养分和具有保护功能的物质中，并在适宜条件下能够发芽出苗的颗粒体。

下列与人工种子形成过程无关的是（）A．细胞的脱分化和再分化 B．细胞的全能性 C．细胞有丝分裂 D．细胞减数分裂3. 植物组织培养依据的原理，培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是（）①体细胞全能性②离体植物器官，组织或细胞③根，芽④生长素和细胞分裂素⑤生长素和乙烯⑥愈伤组织⑦再分化⑧脱分化⑨植物体A. ①、②⑧⑥⑦③⑨、④B. ①、②⑦⑥⑧③⑨、⑤C. ①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤D. ①、②⑨⑧⑥⑦③、④4. 有关细胞全能性的叙述中，不正确的是（）A. 受精卵在自然条件下能够使后代细胞形成完整的个体，全能性最高B. 卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高C. 生物体内细胞由于分化，全能性不能表达D. 植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性5、胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的（）A．愈伤组织 B．再分化 C．形成完整植株 D．取离体组织二、判断题1、无病毒苗（脱毒苗）就是植物体已没有病毒感染了（×）2、茎尖外植体的大小与脱毒效果成正比。

植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术。

植物的组织培养广义又叫离体培养，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，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上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。

狭义是指用植物各部分组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。

研究历史19世纪30年代，德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺创立了细胞学说，根据这一学说，如果给细胞提供和生物体内一样的条件，每个细胞都应该能够独立生活；1902年，德国植物学家哈伯兰特细胞全能性的理论是植物组培的理论基础。

1958年，一个振奋人心的消息从美国传向世界各地，美国植物学家斯蒂瓦特等人，用胡萝卜韧皮部的细胞进行培养，终于得到了完整植株，并且这一植株能够开花结果，证实了哈伯兰特在五十多年前关于细胞全能的预言。

植物组培的简单过程：剪接植物器官或组织——经过脱分化（也叫去分化）形成愈伤组织——再经过再分化形成组织或器官——经过培养发育成一颗完整的植株。

植物组培的大致过程：在无菌条件下，将植物器官或组织（如芽、茎尖、根尖或花药）的一部分切下来，用纤维素酶与果胶酶处理用以去掉细胞壁，使之露出原生质体，然后放在适当的人工培养基上进行培养，这些器官或组织就会进行细胞分裂，形成新的组织。

不过这种组织没有发生分化，只是一团薄壁细胞，叫做愈伤组织。

在适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下，愈伤组织便开始分化，产生出植物的各种器官和组织，进而发育成一棵完整的植株。

技术原理植物组织培养即植物无菌培养技术，又称离体培养，是根据植物细胞具有全能性的理论，利用植物体离体的器官（如根、茎、叶、茎尖、花、果实等）、组织（如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等）或细胞（如大孢子、小孢子、体细胞等）以及原生质体，在无菌和适宜的人工培养基及温度等人工条件下，能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根，最后形成完整的植株的学科。

3.植物细胞培养（植物组织培养）第三章植物细胞培养植物细胞培养：指对从植物器官或由愈伤组织上分离的单细胞（或⼩细胞团）进⾏培养，形成单细胞⽆性系或再⽣植株的技术。

Haberlandt（1902）⾸次尝试分离和培养植物叶⽚单细胞。

细胞培养的意义有利于进⾏细胞⽣理代谢以及各种不同物质对细胞代谢影响的研究。

进⾏细胞培养，通过单细胞的克隆化，即称为“细胞株”（cell line），可以把微⽣物遗传技术⽤于⾼等植物以进⾏农作物的改良。

细胞培养的增殖速度快，适合⼤规模悬浮培养，⽣产⼀些特有的产物，如许多种植物的次⽣代谢产物，包括各种药材的有效成分等，⽤于医药业、酶⼯业及天然⾊素⼯业，这是植物产品⼯业化⽣产的新途径。

由于植物组织培养中细胞之间在遗传和⽣理⽣化上会出现种种变异，这些细胞形成的植株也都表现出⼀定的差异。

这种差异反映在它们的植株的形态、产量、品质、抗病⾍和抗逆性等⽅⾯。

所以由单细胞培养获得的单细胞⽆性繁殖系，并对不同的细胞进⾏研究，在理论上和实践上都有很重要的意义。

细胞培养就是从⾼等植物的某个特定的器官或组织中取得单个细胞进⾏培养，并诱导其分裂增殖，由细胞分裂形成细胞团，再通过细胞分化形成芽根等器官或胚状体，长成完整植株。

第⼀节植物细胞培养⼀. 单细胞培养(⼀)单细胞分离1.机械法2.酶解法3.从愈伤组织中分离(⼆)单细胞的培养⽅法1、平板培养（细胞的⽣长周期）2、看护培养3、微室培养 4. 条件化培养⼆. 细胞悬浮培养（⼀）悬浮培养的⽅法1、分批培养（细胞的⽣长周期）2、半连续培养3、连续培养——封闭型、开放型（化学、浊度恒定式）4、固定化培养（⼆）培养细胞的同步化1. 化学⽅法(饥饿法、抑制法、有丝分裂抑制法）2. 物理⽅法（分选、低温）（三）培养基振荡⼀、单细胞培养（⼀）单细胞的分离1.机械法: Ball(1965)⾸次由花⽣成熟叶⽚利⽤机械的⽅法使叶⾁细胞得到分离的技术。

⑴⼑⽚刮: 取下叶⽚→叶⽚消毒(75%酒精或7%次氯酸钠)→撕去下表⽪(露出叶⾁细胞) →⽤解剖⼑刮下细胞→单细胞悬浮培养⑵研磨离⼼法: 取下叶⽚→叶⽚消毒(75%酒精或7%次氯酸钠) →研磨匀浆(10g叶⽚+40ml研磨介质)→匀浆过滤(细纱布) →离⼼(先低速去碎屑) →游离细胞沉降到底部(净化细胞) →植株培养或悬浮培养研磨介质: 20µmol蔗糖+ 10µmol MgCl2 + 20µmol Tris-HCl (pH7.8)机械法的特点：⑴细胞不受酶的伤害；⑵不发⽣质壁分离。

（完整版）植物组织培养试题及答案总结《绪论》复习题及参考答案⼀、填空：★1、根据培养的材料，植物组织培养分：愈伤组织培养、器官培养、细胞培养、原⽣质体培养、悬浮培养等类型。

2、植物组织培养的发展分为三个阶段：萌芽阶段、奠基阶段和快速发展和应⽤阶段。

3、1902年，Haberlandt提出了植物细胞“全能性”学说，1934年，White出版了《植物组织培养⼿册》从⽽使植物组织培养为⼀门新兴学科。

⼆、名词解释：★1、植物组织培养(plant tissue culture)：是指通过⽆菌和⼈⼯控制的环境条件下，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。

由于培养材料已脱离了母体，⼜称为植物离体培养（Plant culture in vitro）。

2、脱分化（dedifferentiation）：由⾼度分化的植物器官、组织或细胞产⽣愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。

3、再分化（redifferentiation）：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，这⼀过程称为植物细胞的再分化。

★4、外植体(explant)：由活体（in vivo)植物体上切取下来的，⽤于组织培养的各种接种材料。

包括各种器官、组织、细胞或原⽣质体等★5、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，在组培中则指在离体培养过程中形成的具有分⽣能⼒的⼀团不规则的薄壁细胞，多在植物体切⾯上产⽣。

三、问答题：1、简述植物组织培养的理论依据？植物组织培养的理论依据是细胞全能性学说，即植物体的每⼀个细胞都携带有⼀套完整的基因组，并具有发育成为完整植株的潜在能⼒。

★2、植物组织培养有哪些特点？（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：★3、植物组织培养的分类？（1）根据培养对象不同：组织培养、器官培养、胚胎培养、细胞培养、原⽣质体培养等；（2）根据培养物培养过程：初代培养、继代培养；（3）根据培养基的物理状态：固体培养、液体培养。

植物组织培养技术第一章绪论第二章植物组织培养实验室组成、仪器设备及无菌操作技术第三章植物组织培养基本原理第四章器官培养技术第五章植物胚胎培养第六章花粉及花药培养第七章细胞及原生质体培养第八章组培培养技术在中药学上的应用第一章绪论一、植物组织培养的概念1. 概念植物组织培养（Plant tissue culture）广义上是指无菌条件下，在特定的培养基上对离体的植物器官、组织、细胞和原生质体甚至包括完整植株进行培养的技术。

2.主要特征（1）在培养容器中进行；（2）无菌培养环境，排除了微生物如真菌、细菌以及害虫等的侵入；（3）各种环境因子如营养因子、激素因子以及光照、温度等物理因子处于人工控制之下，并可达到最适条件。

（4）通常打破了正常的植物发育过程和格局；（5）随着单细胞和原生质体培养技术的发展，对植物显微结构进行操作成为可能。

二、植物组织培养类型：根据不同分类的依据可以分为不同类型。

1、根据培养材料不同分为：（1）完整植株培养（Plant Culture）：对幼苗和较大植株等的培养。

（2）胚胎培养（Embryo Culture）：包括成熟胚、幼胚、子房、胚珠等的培养。

（3）器官培养（Organ Culture）：包括离体根、茎、叶、果实、种子、花器官的培养。

（4）组织培养（Tissue Culture）：如分生组织、薄壁组织、输导组织培养。

（5）细胞培养（Cell Culture）：指对单细胞或较小的细胞团进行培养。

（6）原生质体培养（Protoplast Culture）：指对去掉细胞壁后所获得的原生质体进行培养。

2、根据再生途径分为：（1）器官发生途径（Organogenesis）：直接器官发生途径：植物器官可以直接由外植体上诱导。

如茎尖培养。

间接器官发生途径：成熟细胞经过脱分化（dedifferentiation）及再分化（redifferentiation）过程而形成新的组织和器官的过程。

植物器官和组织培养的基本程序离体的植物器官和组织在人工培养条件下，通过不同的器官发生途径，形成体细胞胚或茎芽，进一步再生成完整植株。

因此，植物器官和组织培养的基本程序包括：无菌外植体的获得、初代培养物的建立、形态发生、植株再生以及培养产物的观察记载。

一、无菌外植体的获得从自然界和室内采集的植物器官和组织材料携带有各种微生物，这些污染源一旦进入培养容器中，造成培养基和培养材料污染，实验无法进行。

所以，污染是组织培养的一大障碍。

利用各种灭菌剂可以进行外植体的灭菌，但不同植物或同一植物不同器官和组织的带菌程度不同，所用灭菌剂的种类、浓度及灭菌方法也不尽相同。

(一)茎尖、茎段、叶片的灭菌灭菌前外植体用清水冲洗，茸毛较多的外植体用皂液洗涤后再用清水冲洗、用吸水纸吸干表面水分；将外植体浸泡在0.1%～0.2%的氯化汞溶液中2～10min，或先在70%～75%酒精中浸数秒，然后在10%次氯酸钙溶液中浸泡10～20min。

或先在70%～75%酒精中浸泡数秒，再在2%次氯酸钠溶液中浸泡15～30min进行灭菌；灭菌后倒掉灭菌液，无菌水冲洗外植体3～5次，置外植体于无菌滤纸上吸干表面水分，适当分割后接种。

(二)根、块茎、鳞茎的灭菌这类材料生长在土中，灭菌较困难，且挖取时易受损伤。

所以灭菌前应仔细清洗，对凹凸不平及鳞片缝隙处，需用软刷清洗，并切除损伤部位。

灭菌时应增加灭菌时间或增大灭菌剂浓度，如将外植体浸泡在0.1%～0.2%氯化汞溶液中5～12min，或在70%～75%酒精中浸数秒，然后用6%～10%次氯酸钠溶液浸5～20min进行灭菌。

灭菌后的操作步骤同上。

(三)花蕾的灭菌未开放花蕾中的花药为花被包裹，处于无菌状态，所以采摘后可直接灭菌。

灭菌时先在70%～75%酒精中浸蘸10～30s，然后在0.1%氯化汞溶液中浸泡3～10min或在1%次氯酸钠溶液中浸泡10～20min。

灭菌后的处理同上。

(四)果实、种子的灭菌这类材料有的表皮具有茸毛或蜡质。

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。

植物组织培养知识点归纳第⼀章1、植物组织培养：是指在离体条件下，利⽤⼈⼯培养基对植物的器官、组织、细胞、原⽣质体等进⾏培养，使其长成完整植株2、外植体：在植物组织培养中，由活体（in vivo）植物上提取下来的、接种在培养基上的⽆菌细胞、组织、器官等均称为外植体。

3、愈伤组织：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。

4、应⽤⼀、农业上的应⽤1. 种苗快速繁殖(rapid propagation)2.⽆病毒苗(virus free)的培养3.在育种上的应⽤(breeding)（1）倍性育种，缩短育种年限，杂种优势明显；（2）克服远缘杂交的不亲合性和不孕性（胚培养）；（3）保存种质（4）创造变异⼆、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。

⽤于基因⼯程技术创造植物新种质。

⽤于植物⽣长发育理论研究，包括⽣理学、病理学、胚胎学和细胞与分⼦⽣物学等。

三、利⽤组织培养材料作为植物⽣物反应器第⼆章1、细胞全能性（Totipotency）：指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须的全部遗传信息和发育成完整植株的能⼒。

2、细胞分化（cell differentiation）：指导致细胞形成不同结构，引起功能或潜在的发育⽅式改变的过程。

3、脱分化（Dedifferentiation）：指离体条件下⽣长的细胞、组织或器官逐渐失去原来的结构和功能⽽恢复分⽣状态，形成⽆组织结构细胞团或愈伤组织的过程。

4、再分化（Redifferentiation）：指脱分化的细胞重新恢复分化能⼒，形成具有特定结构和功能的细胞、组织、器官甚⾄植株的过程。

5、植物组织培养中常遇到的问题以及解决措施⼀、污染及防治：1、真菌污染后，如果已形成孢⼦，则必须经⾼压灭菌后扔掉。

但若是细菌污染，只要及时发现，将材料上部未感菌的部分剪下转接，材料仍可使⽤。

2、⽤抗⽣素等杀菌药剂的处理，会影响植物材料正常⽣长。