植物组织培养技术(一)

专题3 植物的组织培养技术课题1 菊花的组织培养一、课题背景1．具有某种生物全套遗传信息的活细胞都具有发育成完整个体的能力，即全能性。

但这在生物体内并未表现出来，原因是通过基因的选择性表达而使细胞处于分化状态。

2．当植物细胞脱离原来所处的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，细胞就可能表现出全能性，发育成完整植株。

二、基础知识（一）植物组织培养的基本过程1．细胞分化是在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过程。

2．愈伤组织是离体植物组织通过细胞分裂形成的、细胞排列疏松而无规则的、高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。

3．植物组织包括脱分化和再分化两个基本阶段，该过程可简单表示为：（二）影响植物组织培养的因素1．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。

菊花组织培养一般选择未开化植物的茎上部新萌生的侧枝作材料。

2．营养：组织培养一般常用的培养基是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、蔗糖等。

3．激素：在培养基中需要添加植物激素有生长素和细胞分裂素等。

4．激素使用的先后顺序及其用量比例对细胞分裂和分化的影响。

5．环境条件：pH、温度、光等环境条件。

进行菊花的组织培养，一般讲pH控制在5.8左右，温度控制在18～22℃，并且每日用日光照射12h。

三、实验操作（一）制备MS固体培养基1．配制各种母液：大量元素配制成10倍浓缩液，微量元素配制成100倍浓缩液，微量有机物配制成1mg/mL的母液。

2．配制培养基：按配方称取琼脂、蔗糖以及各种母液，配制MS培养基。

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。

3．灭菌：采取的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。

【思考1】与肉汤培养基相比，MS培养基有何特点？答：肉汤培养基以有机营养为主，MS培养基则需提供大量无机营养。

植物组织培养是一种重要的生物技术，它能够实现植物的快速繁殖、脱毒和基因转化。

在植物学研究和植物育种领域，植物组织培养技术的应用非常广泛。

本文将深入探讨植物组织培养中的快繁与脱毒技术及其应用，以帮助读者更深入地理解这一重要领域。

1. 快繁技术在植物组织培养中，快繁技术是指利用植物体的一小部分组织或细胞，通过体外条件培养，实现植物的快速繁殖。

这种技术可以大大提高繁殖速度，缩短繁殖周期，是进行新种质创制、遗传改良和疫病防治的重要手段。

快繁技术的主要方法包括离体培养、愈伤组织培养和微繁殖等。

1.1 离体培养离体培养是将植物体表层（如幼叶、幼茎）或内部组织（如胚乳、子叶）分离出来，移入含有适当营养盐和植物生长调节物的培养基中培养。

通过控制培养条件和添加合适的植物生长激素，可以诱导组织分化和再生形成新植株。

1.2 愈伤组织培养愈伤组织是植物在受到外界刺激或损伤后，经过细胞分裂和组织再生形成的一种未分化的组织。

愈伤组织培养是利用这种特殊组织进行快速繁殖的一种方法，通过控制培养条件和添加植物生长调节物，可以诱导愈伤组织再生形成新植株。

1.3 微繁殖微繁殖是利用植物的微小芽或胚珠进行快速繁殖的方法。

通过培养条件的控制和植物激素的添加，可以诱导微小芽或胚珠快速生长并形成新植株。

2. 脱毒技术在植物组织培养中，由于植物体内可能携带病毒、细菌等病原体，因此会影响到组织培养的效果。

脱毒技术是为了解决这一问题而出现的一种重要技术。

脱毒技术能够有效地清除植物体内的病原体，提高组织培养的成功率和繁殖效率。

2.1 生物脱毒生物脱毒是利用生物制剂对植物体内的病原体进行清除的方法。

通过培养环境中添加含有特定菌株或真菌的生物剂，可以促进植物体内病原体的清除和组织的健康再生。

2.2 生理脱毒生理脱毒是利用植物自身的生理代谢特性进行脱毒的方法。

通过调节培养条件和添加特定的营养物质，可以激活植物的生理代谢活性，加速病原体的清除和组织的再生。

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。

第三节植物组织培养技术●课标要求1．结合植物组织培养的过程理解植物组织培养的含义、原理。

2．结合天竺葵的组织培养掌握植物组织培养的操作过程。

●课标解读1．掌握培养基的配制。

2．掌握植物组织培养过程中各项技能。

3．掌握合理利用激素诱导愈伤组织脱分化、再分化。

●教学地位本节涉及到植物组织培养的概念、原理、过程、培养基的配制、组织培养的操作技术等内容，是该章的核心内容之一，是高考中常考的内容。

●教法指导1．植物组织培养的过程可用多媒体课件展示。

2．天竺葵的组织培养可直接进入实验室进行实际实验操作。

●新课导入建议利用课件向学生展示花卉生产过程，感知组织培养给人们带来的便利。

●教学流程设计学生课前预习：阅读教材P25－32，填写【课前自主导学】，完成“思考交流”。

⇒步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。

⇒步骤2：根据创设的情景，引出基因工程的概念，并通过【课堂互动探究】探究1分析、理解植物组织培养的过程。

通过例1巩固、提高。

⇒步骤3：结合植物组织培养的条件和实际操作过渡至MS培养基的配制和实验操作中的注意事项的教学。

⇓步骤7：通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收。

⇐步骤6：引导学生通过合作，整理本节重点、难点内容，利用【本课知识小结】进行总结，建立知识网络。

理解并记忆【结论语句】。

⇐步骤5：回扣基础知识，将检查、批阅【课前自主导学】时学生出错较多的部分进行强化，重点对【正误判断】部分进行辨析。

⇐步骤4：通过【课堂互动探究】探究2帮助学生认识MS培养基配制和组织培养的实验操作。

利用例2验收、巩固。

课标解读重点难点1.掌握培养基的配制。

2.掌握植物组织培养过程中各项技能。

3.掌握合理利用激素诱导愈伤组织脱分化、再分化。

1.培养基的配制。

(重点)2.植物组织培养的操作过程。

(重难点)植物组织培养的过程1.含义指在无菌和人工控制条件下，诱导离体的植物器官、组织等在适宜的培养条件下发育成完整植株的技术。

第二节植物组织培养技术一、植物组织培养技术1．植物组织培养在______和人工控制的条件下,将______的植物器官、组织或细胞,在适宜的培养条件下诱导其产生________、丛芽和________的技术。

2．植物组织培养的理论依据植物组织培养的依据是植物细胞的________。

植物的每个细胞都携带着一套来自________的完整基因组，并具有发育成完整植株的________。

3．植物组织培养的过程在利用植物叶片进行植物组织培养的过程中，通过诱导产生________，进而______形成具有不同形态结构和生理功能的细胞,构成组织、器官，最终生长发育成为__________；或通过诱导形成________，最终发育成完整的植株.预习交流1．细胞具有全能性的原因是什么？2．在完整的植物体内，已分化植物细胞的全能性能表达吗?为什么？3．从细胞结构角度分析,具有何种细胞特点的真核细胞才有全能性？为什么？4．你能说出不同细胞全能性的大小关系吗？5．愈伤组织的特点是什么？6．什么是脱分化、再分化?二、天竺葵的组织培养1．准备（1）器具准备：______________、__________等。

（2）试剂准备：____________________、漂白粉或NaClO、NAA、6BA。

2．配制：配制____基本培养基.3．灭菌:将培养基____ ℃湿热灭菌____ min，冷却后置于____ ℃培养室中观察3 d，以检查灭菌是否彻底。

4．取材与接种（1）取材：取天竺葵________.(2）灭菌：浸没在______________________________________________________溶液中5～15 min。

（3）取出用________冲洗4~6次，再用手术刀将它们切成约0.5 cm2的小块（外殖体）。

（4）接种在已经配制好的______________的培养基上培养，培养时控制适宜的______和______等条件。

《植物的组织培养技术》知识清单一、什么是植物的组织培养技术植物组织培养技术是在无菌的条件下，将植物的离体器官、组织或细胞等培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，使其发育成完整植株的技术。

这项技术的核心在于利用植物细胞的全能性，即每个植物细胞都具有发育成完整植株的潜在能力。

通过特定的培养环境和激素调节，激发细胞的分裂和分化，从而实现植株的再生。

二、植物组织培养技术的基本步骤1、外植体的选择与消毒外植体是指用于组织培养的植物材料，如茎尖、叶片、花药等。

选择生长旺盛、无病虫害的外植体，并进行严格的消毒处理，以避免微生物的污染。

常用的消毒方法有酒精浸泡、氯化汞消毒等。

2、培养基的制备培养基是植物组织生长和发育的营养基础，通常包含大量元素、微量元素、有机成分、植物生长调节剂等。

不同的植物和培养阶段需要不同的培养基配方。

例如，诱导愈伤组织形成的培养基与诱导芽分化的培养基成分就有所不同。

3、接种在无菌操作台上，将消毒后的外植体接种到培养基上。

操作过程要迅速、准确，以减少污染的机会。

4、培养接种后的培养物需放置在适宜的环境中进行培养。

培养条件包括温度、光照、湿度等。

一般来说，温度在 25℃左右，光照强度和时间根据植物种类和培养阶段进行调整。

5、继代培养当培养的细胞或组织生长到一定阶段，需要转移到新的培养基上进行继代培养，以促进其持续生长和分化。

6、生根与炼苗当芽苗生长到一定程度，需要诱导生根，形成完整的植株。

生根后的植株需要经过炼苗，逐渐适应外界环境，然后才能移栽到土壤中。

三、植物组织培养技术的应用1、快速繁殖优良品种对于一些繁殖系数低、难以用常规方法繁殖的植物，如名贵花卉、珍稀树种等，组织培养技术可以快速大量地繁殖优质种苗，满足市场需求。

2、脱毒苗的培育许多植物容易受到病毒的感染，导致产量和品质下降。

通过组织培养技术，可以选取未被病毒感染的茎尖或根尖等部位进行培养，获得无病毒的植株。

3、新品种的选育利用组织培养过程中的变异现象，结合人工选择，可以选育出具有优良性状的新品种。