植物的组织培养(浙科版选修1)

1、会计学1植物的组织培养植物的组织培养(浙科版选修浙科版选修1) 通过必修课的学习，我们已经了解到大通过必修课的学习，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？么，有没有不用种子来培育植物的方法呢？ 组织培养组织培养营养繁殖营养繁殖扦插扦插嫁接嫁接压条压条 扦插扦插嫁接嫁接压条压条 流程图流程图你能说出各种营养物质的作用吗？同微生物你能说出各种营养物质的作用吗？同微生物培养基的配方相比，培养基的配方相比，MSMS培养基的配方有哪些明培养基的配方有哪些明显的不同？显的不同？ 微量元素和大量元素提供植物细胞生活所微量

2、元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐必需的无机盐；蔗糖提供蔗糖提供碳源碳源，同时能够，同时能够维持细胞的渗透压维持细胞的渗透压；甘氨酸、维；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受到一定影响后所产生的特殊营养需求特殊营养需求。 微生物培养基以微生物培养基以有机营养为主有机营养为主。与微生物的培养不同，。与微生物的培养不同，MSMS培养基则需提供培养基则需提供大量无机营养大量无机营养，无机盐混合物包括植物，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。生长必须的大量元素和微量元素两大类

3、。（二）外植体（离体组织）消毒（二）外植体（离体组织）消毒注意：注意：对培养材料进行表面灭菌时，一方面要考虑药对培养材料进行表面灭菌时，一方面要考虑药剂的消毒效果；另一方面还要考虑植物材料的耐受能力。剂的消毒效果；另一方面还要考虑植物材料的耐受能力。不同药剂、不同植物材料，甚至不同器官要区别对待。不同药剂、不同植物材料，甚至不同器官要区别对待。 1 1、7070酒精中浸泡酒精中浸泡10min10min，无菌水冲洗，无菌水冲洗2 2、5%5%次氯酸钠溶液中浸泡，无菌水冲洗次氯酸钠溶液中浸泡，无菌水冲洗3 3、用另一、用另一5%5%次氯酸钠溶液浸泡次氯酸钠溶液浸泡5min5min，无菌水冲洗，无菌

4、水冲洗4 4、超净台中用无菌水多次冲洗、超净台中用无菌水多次冲洗（三）切段后接种（三）切段后接种 1 1、先用肥皂洗手，穿、先用肥皂洗手，穿上工作服，戴上口罩和工上工作服，戴上口罩和工作帽。作帽。 2 2、放入培养瓶和灭、放入培养瓶和灭菌后的接种用具菌后的接种用具( (镊子、镊子、解剖刀、接种针解剖刀、接种针) )，把镊，把镊子、解剖刀、接种针插入子、解剖刀、接种针插入内盛内盛70%70%酒精的广口瓶酒精的广口瓶中。中。 3 3、在酒精灯火焰旁，打、在酒精灯火焰旁，打开三角瓶，把花茎用无菌解开三角瓶，把花茎用无菌解剖刀切成几段，每段至少有剖刀切成几段，每段至少有一张叶片一张叶片 4 4、切段插

5、入培养基，诱、切段插入培养基，诱导愈伤组织，盖上封口膜。导愈伤组织，盖上封口膜。 5 5、愈伤组织插入生芽培、愈伤组织插入生芽培养基，盖上封口膜。养基，盖上封口膜。 6 6、用记号笔在瓶壁上写、用记号笔在瓶壁上写明明培养材料培养材料、培养基代号培养基代号、 接种日期接种日期。注意事项注意事项 全部接种操作都是在无菌条件下进行的，所以全部接种操作都是在无菌条件下进行的，所以要特别认真仔细，以防杂菌污染。要特别认真仔细，以防杂菌污染。（四）培养（四）培养接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养。培接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养。培养期间应定期消毒，温度控制在养期间应定期消毒，温度控制在55，并且每日

6、照光并且每日照光4.54.5小时小时 。观察记录生长情况，。观察记录生长情况，并照相存档。并照相存档。 2 2-3 3周后将生长健壮的周后将生长健壮的丛状苗丛状苗在无菌条件下在无菌条件下一个个转入生根培养基中，在上述条件下继续一个个转入生根培养基中，在上述条件下继续培养培养(三三)步骤步骤1.取外植体取外植体超净台上将无菌幼苗切段超净台上将无菌幼苗切段,每段至少每段至少1张叶片张叶片2.生芽培养生芽培养生芽培养基中生芽培养基中,放入放入1-3段切段段切段(茎部插入培养基茎部插入培养基,盖上盖上封口膜封口膜.日光灯下保持日光灯下保持1825的温度培养的温度培养,每天光照每天光照不少于不少于14.

7、5h3.生根培养生根培养23周后周后,将丛状苗在无菌条件下转入生根培养基中将丛状苗在无菌条件下转入生根培养基中,在上述条件下继续培养在上述条件下继续培养.4.适应锻炼适应锻炼将苗转移至草炭土或蛭石中将苗转移至草炭土或蛭石中,用玻璃罩或塑料布保持用玻璃罩或塑料布保持80以上的湿度以上的湿度,23天后打开减低湿度进行锻炼天后打开减低湿度进行锻炼,直直到将罩全部打开处于自然湿度下为止到将罩全部打开处于自然湿度下为止三、结果分析与评价三、结果分析与评价 （一）对接种操作中污染情况的分析（一）对接种操作中污染情况的分析接种接种3 34 d4 d后，在接种操作中被杂菌污染的培养后，在接种操作中被杂菌污染的

8、培养物会表现出被污染的现象。请学生适时统计污染率，物会表现出被污染的现象。请学生适时统计污染率，分析接种操作是否符合无菌要求。分析接种操作是否符合无菌要求。 （二）是否完成了对植物组织的脱分化和再分化（二）是否完成了对植物组织的脱分化和再分化观察实验结果，看看是否培养出了愈伤组织，记观察实验结果，看看是否培养出了愈伤组织，记录多长时间长出愈伤组织。统计更换培养基后愈伤录多长时间长出愈伤组织。统计更换培养基后愈伤组织进一步分化成根和芽的比例和时间。组织进一步分化成根和芽的比例和时间。（三）是否进行了统计、对照与记录（三）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，培养严谨的科学做好

9、统计和对照，填好结果记录表，培养严谨的科学态度。从实验的第一步开始就要求做好实验记录，实验态度。从实验的第一步开始就要求做好实验记录，实验小组配制不同培养基，如诱导愈伤或直接分化丛芽的培小组配制不同培养基，如诱导愈伤或直接分化丛芽的培养基，然后做不同配方的比较。养基，然后做不同配方的比较。（四）生根苗的移栽是否合格（四）生根苗的移栽是否合格生根苗移栽技术的生根苗移栽技术的关键关键是既要充分清洗根系表面是既要充分清洗根系表面的培养基，又不能伤及根系。一般使用无土栽培的的培养基，又不能伤及根系。一般使用无土栽培的办法。培养基质要提前消毒，可以向培养基质喷洒办法。培养基质要提前消毒，可以向培养基质喷

10、洒质量分数为质量分数为5%5%的高锰酸钾，并用塑料薄膜覆盖的高锰酸钾，并用塑料薄膜覆盖12 h12 h。掀开塑料薄膜后掀开塑料薄膜后24 h24 h才能移栽。新移栽的组培苗要才能移栽。新移栽的组培苗要在温室过渡几天，等壮苗后再定植大田或进行盆栽。在温室过渡几天，等壮苗后再定植大田或进行盆栽。学生可以在课后统计自己移栽的成活率，看看移栽学生可以在课后统计自己移栽的成活率，看看移栽是否合格。是否合格。1.不同植物、不同组织的生根和生芽是否都可使不同植物、不同组织的生根和生芽是否都可使用与本实验相同的生长素和细胞分裂素浓度？用与本实验相同的生长素和细胞分裂素浓度？2.本实验用人工合成的激素，而不用植

11、物中存在本实验用人工合成的激素，而不用植物中存在的天然激素，为什么？的天然激素，为什么？不可相同不可相同天然激素都有相应的使之分解的酶，所天然激素都有相应的使之分解的酶，所以使用时间短，而人工合成的，没有分以使用时间短，而人工合成的，没有分解酶，作用时间长，效果显著。解酶，作用时间长，效果显著。 脱分化：脱分化：将来自已分化组织的已停止分裂的细胞从植物将来自已分化组织的已停止分裂的细胞从植物体部分的抑制性影响下解脱出来，恢复细胞的分裂体部分的抑制性影响下解脱出来，恢复细胞的分裂活性。活性。 再分化再分化:经脱分化的组织或细胞在一定的培养条件下可经脱分化的组织或细胞在一定的培养条件下可有转变为各

12、种不同细胞类型的能力。有转变为各种不同细胞类型的能力。愈伤组织愈伤组织3.如果在自然界取植物样本进行组织培养如果在自然界取植物样本进行组织培养,你认为应你认为应采取什么措施保证样本不被污染采取什么措施保证样本不被污染?（1）操作环境清洁）操作环境清洁（2）植物样本的洁净）植物样本的洁净（3）操作敏捷迅速）操作敏捷迅速1、外植体带菌、外植体带菌2、培养基及接种、培养基及接种器具灭菌不彻底器具灭菌不彻底3、接种操作时带入、接种操作时带入4、环境不清洁、环境不清洁污染途径污染途径MS固体培养基成分及比例固体培养基成分及比例Vi rus el i m i nat i onw hy does t he

13、m eri st em have l ow / no vi rus t i t re? vi rus spreads pri m ari l y t hrough vascul ar syst em -t hi s i s not devel oped i n t he m eri st em m i t osi s and chrom osom e repl i cat i on com pet e w i t h vi rus repl i cat i on hi gh auxi n i n m eri st em i nhi bi t s vi rus repl i cat i on a

14、 vi rus “ i nact i vat i ng” syst em has great est act i vi t y i n m eri st emTobacco m eri st emvi rus-f reet i ssuevi rus part i cl esf ound 五、练习五、练习 植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对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，如于某些微生物的生长，如一些细菌、真菌等的生长一些细菌、真菌等的生长。而培养。

15、而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。进行严格的无菌操作。外植体的生理状态是成功进行组织培养的重要条件外植体的生理状态是成功进行组织培养的重要条件之一。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。和再分化。在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？在选取菊花茎段的时候，为什么要选取生长旺盛的在选取菊花茎段的时候，为什么要选取生长旺盛的嫩枝？嫩枝？ 6

16、6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：（1 1）步骤是）步骤是 ，最，最常用的方法是常用的方法是 。（2 2）步骤一般常用的化学试剂）步骤一般常用的化学试剂是是 ，目的是，目的是 。 (3)(3)在利用杂种细胞培育成为杂种植在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段株的过程中，运用的技术手段是是 ，其中步骤相当于，其中步骤相当于 ，步骤相当于，步骤相当于 。 （4 4）植物体细胞杂交的目的是获得新）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株。使的杂种植株。使 能能够在新的植物体上有所表现，其根本够在新的植物体上有所表现，其根本原因是原因是

17、。去掉细胞壁，分离原生质体去掉细胞壁，分离原生质体酶解法酶解法聚乙二醇（聚乙二醇（PEGPEG）诱导植物原生质体融合诱导植物原生质体融合植物组织培养植物组织培养脱分化脱分化再分化再分化远缘杂交亲本的遗传特征远缘杂交亲本的遗传特征杂种植株获得双亲的遗传物质杂种植株获得双亲的遗传物质 （5 5）若远源杂交亲本）若远源杂交亲本A A和和B B都是二倍体，则都是二倍体，则杂种植株为杂种植株为倍体。倍体。（6 6）从理论上讲，杂种植株的育性）从理论上讲，杂种植株的育性。若运用传统有性杂交方法能否实现？若运用传统有性杂交方法能否实现？。并说明现由并说明现由 。因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重因此，

18、这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于大意义在于。 （7 7）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔品种过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？的遗传规律？为什么？。 四四可育可育不能不能因为不同种生物之间存在生殖隔离因为不同种生物之间存在生殖隔离克服远缘杂交不亲和的障碍，大大克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围扩展了可用于杂交的亲本组合范围不遵循。因为在生物进行有性生殖的过程中，才遵循不遵循。因为在生物进行有性生殖的过程中，才遵循孟德尔的遗传规律，而植物体细胞杂交育种的过程不属于有性生殖孟德尔的遗传规律，而植物体细胞杂交育种的过程不属于有性生殖 通过必修课的学习，我们已经了解到大通过必修课的学习，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