第六章植物愈伤组织培养
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【初中生物】初中一年级生物上册知识点:植物组织培养中的愈伤组织【—初中一年级生物上册:植物组织培养中的愈伤组织】植物组织培养中使用的外植体一般是高度分化了的细胞,在植物体中是不会再分裂繁殖的,只是执行某种功能直至死亡。
植物组织培养中的愈伤组织植物组织培养中的愈伤非政府就是如何构成及再分化的?植物组织培养中使用的外植体一般是高度分化了的细胞,在植物体中是不会再分裂繁殖的,只是执行某种功能直至死亡。
这些细胞在培养基上培养时会由原来的分化状态,变成分生状态的细胞,分裂产生愈伤组织,这个过程称为脱分化(dedifferentiation)过程。
这种转变在细胞的形态结构和生理生化上都会产生一系列变化。
组织培养的研究结果表明分化细胞的脱分化需要两个条件,即创伤和外源激素。
目前人们对于退分化过程的本质还不确切。
分化细胞在细胞周期中就是处在一种相对静止状态的细胞(g0期细胞),退分化就是必须超越这种状态,并使细胞步入细胞周期中的g1期,并沿着g1期→s期→g2期→m期的循环展开细胞分裂,构成愈受伤非政府。
现在辨认出细胞周期受到基因调控,一种称作编码细胞周期依赖性激酶cdk (cycilindependentkinase)的基因和一种细胞周期蛋白(cyclin)可能将与植物细胞退分化的第一次对立启动有关。
那么,什么因素诱导细胞周期调控基因的促进作用,培育实践证明与外源激素有关。
至于激素如何诱导以及诱导促进作用的过程目前仍不确切,尚待深入研究。
分化细胞退分化后细胞结构存有两点显著的变化:一就是在细胞内发生液泡蛋白;二就是叶绿体转变成原质体。
当细胞脱分化形成愈伤细胞后,经过一段时期的分裂,细胞群体变成不是一种细胞类型的均一群,又会产生分化,形成分生细胞或分生细胞团,由此再生成植株有两条途径:一是形成体细胞胚(功能类似于受精过程产生的胚),通过体细胞胚形成再生植株。
二是走器官发生的途径再生植株,分生细胞在一定的诱导条件下重建芽的分生组织,分化出芽后再生根,成为完整的植株。
第六章植物愈伤组织培养本章主要内容•植物愈伤组织及形成过程•植物愈伤组织与遗传变异•植物愈伤组织培养条件与定向变异第一节植物愈伤组织及形成过程•植物愈伤组织的概念•植物愈伤组织的形态结构•植物愈伤组织的形成过程•植物愈伤组织的继代培养一、植物愈伤组织的概念愈伤组织(callus),原是指植物在伤口表面形成的一团薄壁细胞。
在组织培养中,愈伤组织指在人工培养基上由外植体组织的增生细胞产生的一团不定形的疏松排列的薄璧细胞。
通过愈伤组织培养再分化产生再生植株是植物组织培养的主要形式之一。
几乎所有高等植物的各种器官,如根、茎、叶和花等,以及各种组织,如皮层、茎髓和形成层等,离体后在适当条件下都能产生愈伤组织。
愈伤组织愈伤组织诱导不定芽不定芽的生根培养二、植物愈伤组织的形态结构愈伤组织是许多异质细胞集合而成的一个无一定形态结构的细胞聚集体。
根据其性质和细胞组成的特点,可以分为致密和松脆两种结构类型。
松脆愈伤组织都有大量的分生组织中心,进行活跃的细胞分裂,愈伤组织内有大量的细胞间隙,细胞排列完全无序。
坚实致密愈伤组织内无大的细胞间隙,而由管状细胞组成维管组织。
植物愈伤组织的形态结构优良的愈伤组织通常必须具备以下特性:⑴高度的胚性或再分化能力,以便从这些愈伤组织得到再生植株。
⑵容易散碎,以便用这些愈伤组织建立优良的悬浮系,并且在需要时能从中分离出全能性原生质体。
⑶旺盛的自我增殖能力,以便用这些愈伤组织建立大规模的愈伤组织无性系。
⑷经过长期继代保存而不丧失胚性,以便有可能对它们进行各种遗传操作。
三、植物愈伤组织的形成过程从单细胞或一块外植体形成典型的愈伤组织,大致要经历4个时期:诱导期分裂期形成期分化期1、诱导期(起动期)•诱导期(induction stage)是细胞准备进行分裂的时期,通过一些刺激因素和激素的诱导作用,使处在静止状态的细胞合成代谢活动加强,迅速进行蛋白质和核酸物质的合成。
此期间细胞的大小变化不大。
植物组织培养基的配制与植物愈伤组织诱导一、实验目的;通过植物组织培养基和植物愈伤组织诱导实验的学习和训练,使学生了解植物组织培养的基本原理和操作技术,初步掌握MS固体培养基制备方法、外植体的常规灭菌技术以及愈伤组织诱导方法。
二、实验原理:根据植物细胞全能性原理,培养植物材料。
即在无菌条件下,将植物的器官或组织(如芽、茎尖、根尖或花药)放在人工培养基上进行培养,通过细胞分裂,形成一团薄壁细胞,即愈伤组织。
愈伤组织可以在适宜的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下进行再分化,重新产生出植物的各种器官和组织,进而发育成完整的植株。
三、实验内容实验包括以下3部分内容:实验1-1、植物组织培养基母液的配制和保存实验1-2、MS培养基的配制与灭菌实验1-3、胡萝卜愈伤组织的诱导实验1-1 植物组织培养基母液的配制和保存1、目的要求学习植物组织培养基母液的配制方法,为培养基的配制做准备。
2、基本原理植物培养基是植物离体培养的组织或细胞赖以生存的营养基质,是为离体培养材料提供近似活体生存的营养环境,主要包括水、大量元素、微量元素、铁盐、有机复合物、糖、凝固剂和植物生长调节等物质。
在配制培养基前,为了使用方便和用量准确,常常将培养基成分首先配制成比实际培养基浓度大若干倍的母液,然后在配制培养基时,再根据所需浓度,按比例稀释。
本实验以MS培养基为例,学习培养基母液的配制。
MS培养基母液可分为:MS大量元素母液、MS微量元素母液、MS铁盐母液和MS有机化合物母液等。
另外,还要配制生长激素母液,在不同类型的培养基中使用。
3、实验仪器设备和试剂3.1仪器、用具分析天平、酸度计(或pH试纸)、冰箱、药匙、玻棒、称量纸、滴管、洗瓶、记号笔、烧杯(50ml、100ml、200ml)、容量瓶(100ml、500ml、1000ml)、磨口试剂瓶(100mL、200mL、500ml、1000ml)、量杯、量筒、移液抢、微波炉等。
3.2试剂(1)95%乙醇、1mol/L NaOH、1mol/L HCl。
植物组织培养中的愈伤组织与再生植株植物组织培养是一种重要的生物技术手段,通过这种方法可以实现对植物组织和细胞的离体培养,进而实现愈伤组织的形成和再生植株的繁殖。
本文将探讨植物组织培养中的愈伤组织与再生植株的形成机理及应用价值。
一、愈伤组织的形成机理愈伤组织是指在植物组织培养中由受伤组织或原始组织经过愈伤反应形成的可再生新生组织。
愈伤组织的形成机理主要包括以下几个方面。
1. 组织分化和再分化:在组织培养的过程中,受创组织或原始组织中的未分化细胞会经历分化和再分化的过程,从而形成愈伤组织。
2. 激素调控:激素在愈伤组织形成中起着至关重要的作用。
生长激素如细胞分裂素和生长素可以促进愈伤组织的增殖,而植物激素如乙烯和脱落酸则能够促使细胞分化。
3. 渗透调节:适当的渗透调节对愈伤组织的形成也有一定的影响。
渗透调节可以改变细胞的渗透压,调节细胞内外的水分平衡,进而刺激愈伤组织的形成。
二、再生植株的培养与应用在植物组织培养中,愈伤组织的培养和再生植株的繁殖是一个密不可分的过程。
通过适当的培养条件和激素调控,可以促进愈伤组织的增殖和分化,最终实现再生植株的形成。
再生植株的培养与应用有以下几个方面的意义和价值。
1. 育种:通过植物组织培养中的再生技术,可以实现对植物的快速繁殖和筛选,从而提高植物的育种效率。
它在育种领域具有广泛的应用前景,可以用于无性繁殖的经济作物的高效育种。
2. 遗传改良:植物组织培养技术可以通过对植物基因的改造和修饰,实现对植物遗传性状的调控和改良。
这对于传统育种方法无法改变的一些特征具有重要意义。
3. 保存濒危植物:通过植物组织培养的再生技术,可以对濒危植物进行有效的保存和再生繁殖,从而保护和恢复濒危植物种群的数量和多样性。
4. 生物制剂生产:植物组织培养中的再生技术还可以应用于生物制剂的生产,如植物激素、抗生素和药物等的合成,对于药物和化妆品等产业具有重要的经济意义。
总结:植物组织培养中的愈伤组织与再生植株是一项重要的生物技术手段。
愈伤组织培养步骤
愈伤组织培养是生物科学研究中的重要技术,它能够让细胞在体外环境下生长和分化。
以下是愈伤组织培养的详细步骤:
1、准备培养基:愈伤组织培养需要特殊的培养基,其中包含细胞生长所需的各种营养成分。
按照培养基的说明书进行配制,确保准确无误。
2、灭菌:在培养之前,所有的培养器具和培养基都需要经过高温高压灭菌,以确保无菌环境。
这是细胞生长的关键,因为任何污染都可能导致实验失败。
3、细胞分离:从植物中分离出细胞是培养愈伤组织的第一步。
通常采用酶解法,即用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁,使细胞分离成单个。
这一步要特别小心,因为酶的作用会影响后续的细胞生长。
4、接种:将分离出的单个细胞接种到培养基上。
这一步骤需要使用显微操作技术,确保每个细胞都准确地放置在培养基上。
5、培养:将接种了细胞的的培养基放入恒温箱中,设定适宜的温度和湿度。
在培养期间,要定期检查细胞的生长情况,确保没有污染。
6、观察与记录:每天使用显微镜观察细胞的生长情况,记录生长速度、形态变化等数据。
这些数据对于后续的研究非常重要。
7、换液与传代:随着细胞的生长,营养物质会被消耗。
因此,需要定期更换新鲜的培养基,以保证细胞的正常生长。
当细胞数量足够多时,可以进行传代,即将一部分细胞重新接种到新的培养基上。
8、实验结束后的处理:实验结束后,对使用过的器具和培养基进行消毒处理,避免对环境造成污染。
以上是愈伤组织培养的基本步骤,但实际操作中可能还需要根据具体的实验需求进行调整。
在进行实验时,一定要注意遵守实验室规则,保证实验安全。