專題31菊花的組織培養(yǎng)

專題3植物的組織培養(yǎng)技術(shù)課題1菊花的組織培養(yǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1、掌握植物組織培養(yǎng)的原理

2、學(xué)會(huì)菊花的組織培養(yǎng)重難點(diǎn)：植物組織培養(yǎng)過(guò)程中使用的無(wú)菌技術(shù)知識(shí)回顧植物組織培養(yǎng)的概念是什么？離體的植物器官、組織、細(xì)胞;適宜的培養(yǎng)條件;形成完整的植株。基礎(chǔ)知識(shí)（一）細(xì)胞的全能性1、定義：

生物的任何一個(gè)細(xì)胞,都具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。2、原因：生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)（全套基因）。

從理論上講，生物體的任何一個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。

但是在個(gè)體發(fā)育中,細(xì)胞并不能表現(xiàn)出全能性,而是分化成各種組織和器官。

這是因?yàn)樵谔囟〞r(shí)間和空間條件下,細(xì)胞中的基因會(huì)有選擇性的轉(zhuǎn)錄翻譯出各種不同的蛋白質(zhì),從而構(gòu)成生物體不同的組織和器官。(1)全能性高則分化程度低

全能性最高的是受精卵，還沒(méi)有分化；體細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞也是全能性最低的細(xì)胞。

(2)

全能性的大小受精卵>生殖細(xì)胞(卵細(xì)胞、精子等）>體細(xì)胞植物細(xì)胞>動(dòng)物細(xì)胞(動(dòng)物細(xì)胞核具全能性)3、細(xì)胞的全能性與細(xì)胞分化程度的關(guān)系：

例、在生物體內(nèi)，細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官，是因?yàn)椋?/p>

正確答案：A、細(xì)胞喪失了全能性

B、基因的表達(dá)有選擇性

C、不同的細(xì)胞內(nèi)基因不完全相同B

D、在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期，細(xì)胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化

（二）植物組織培養(yǎng)的基本過(guò)程由高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過(guò)程。脫分化去分化細(xì)胞排列疏松而無(wú)規(guī)則，是一種高度液泡化的呈無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。愈傷組織愈傷組織哦！再分化

愈傷組織根或芽等器官（三）影響植物組織培養(yǎng)的因素共同探討1營(yíng)養(yǎng)：礦質(zhì)元素：大量元素，微量元素植物激素：細(xì)胞分裂素，生長(zhǎng)素

外因：內(nèi)因：植物種類，同一種植物材料的年齡、保存時(shí)間的長(zhǎng)短

有機(jī)物：蔗糖、氨基酸等環(huán)境條件：適宜光照、溫度、PH2、高等植物是光能自養(yǎng)型生物，為什么在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中還需要提供有機(jī)物培養(yǎng)基？？1.同微生物培養(yǎng)基相比，MS培養(yǎng)基的配方有哪些明顯的不同？

微生物培養(yǎng)基以有機(jī)營(yíng)養(yǎng)為主。與微生物的培養(yǎng)不同，MS培養(yǎng)基則需提供大量無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)，無(wú)機(jī)鹽混合物包括植物生長(zhǎng)必須的大量元素和微量元素兩大類。此時(shí)的組織或細(xì)胞為離體的，細(xì)胞所生活的環(huán)境為液體有機(jī)物營(yíng)養(yǎng)環(huán)境，而不能體現(xiàn)其整個(gè)植物體的光能自養(yǎng)。思考制備MS固體培養(yǎng)基外植體消毒

接種

培養(yǎng)栽培

移栽沖洗—酒精—無(wú)菌水沖洗—氯化汞—無(wú)菌水沖洗至少三次之上配制各種母液配制培養(yǎng)基滅毒實(shí)驗(yàn)操作接種過(guò)程切菊花莖段左手持瓶右手解繩攥膜左手持瓶旋轉(zhuǎn)通過(guò)火焰右手夾菊花莖段插入培養(yǎng)基中封膜工作臺(tái)消毒點(diǎn)燃酒精燈排列錐形瓶接種外植體1.前期準(zhǔn)備啟動(dòng)超凈工作臺(tái)（打開(kāi)吹風(fēng)和照明燈開(kāi)關(guān)）在等待外植體消毒的同時(shí)，做后面的準(zhǔn)備工作—如點(diǎn)燃酒精燈、用酒精棉進(jìn)行培養(yǎng)基和培養(yǎng)基瓶口的消毒、桌面的酒精消毒、準(zhǔn)備無(wú)菌紙等。倒掉消毒液用無(wú)菌水反復(fù)沖洗多次灼燒接種工具，注意安全2.在酒精燈旁操作進(jìn)行外植體切割和接種在無(wú)菌紙上切割外植體灼燒瓶口和鑷子用鑷子夾取外植體，迅速接種于培養(yǎng)基中，盡量使切口接觸

培養(yǎng)基（幼嫩和細(xì)胞可充分接觸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，該細(xì)胞細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞外的保護(hù)層）在植物組織培養(yǎng)的過(guò)程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒、滅菌，并且要求無(wú)菌操作？探討2植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗性差，對(duì)培養(yǎng)條件的要求較高：用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基同樣適合于某些微生物的生長(zhǎng)，消耗了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；微生物產(chǎn)生的代謝廢物會(huì)毒害培養(yǎng)的對(duì)象；培養(yǎng)物一旦受到微生物的污染，就會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)前功盡棄。無(wú)菌操作的原因1、培養(yǎng)基的滅菌（高壓蒸汽滅菌）2、外植體的消毒（酒精、氯化汞）3、接種的無(wú)菌操作（酒精、酒精燈——灼燒）4、無(wú)菌箱中的培養(yǎng)；5、移栽到消過(guò)毒的環(huán)境中生存一段時(shí)間。在整個(gè)操作過(guò)程中，是如何來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)菌環(huán)境的？正常苗污染苗1、外植體帶菌2、培養(yǎng)基及接種器具滅菌不徹底3、接種操作時(shí)帶入4、環(huán)境不清潔污染途徑結(jié)果分析與評(píng)價(jià)1、對(duì)接種操作中污染情況的分析2、是否完成對(duì)植物組織的脫分化和再分化3、是否進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)、對(duì)照與記錄4、生根苗的移栽是否合格實(shí)驗(yàn)操作菊花組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)操作（一）制備MS固體培養(yǎng)基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養(yǎng)（六）栽培（一）制備MS固體培養(yǎng)基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養(yǎng)（六）栽培

MS培養(yǎng)基包括20多種營(yíng)養(yǎng)成分，實(shí)驗(yàn)室一般使用4℃保存配制好的培養(yǎng)基母液來(lái)制備。培養(yǎng)基母液：將各種營(yíng)養(yǎng)成分按比例配制成的濃縮液。用母液配制培養(yǎng)基時(shí)，需要根據(jù)各種母液的濃縮倍數(shù)，計(jì)算用量。常溫保存配置各種母液選材：消毒：①流水沖洗②酒精處理③消毒液處理（一）制備MS固體培養(yǎng)基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養(yǎng)（六）栽培外植體消毒要考慮藥劑的消毒效果和植物的耐受力。菊花莖段，取生長(zhǎng)旺盛的嫩枝用70％的酒精擦洗工作臺(tái)并用紫外線照射20分鐘1、接種室消毒2、無(wú)菌操作要求操作要在酒精燈火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼燒滅菌，接種后立即蓋好瓶蓋。3、材料的切取和接種（一）制備MS固體培養(yǎng)基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養(yǎng)（六）栽培4、接種注意事項(xiàng)①每接種一塊外植體前，鑷子需放入體積分?jǐn)?shù)為75％的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精燈火焰上灼燒一遍，冷卻后再接種。②外植體在培養(yǎng)基中要分布均勻，放置外植體數(shù)量根據(jù)錐形瓶的大小確定，一般胡蘿卜3－4塊，菊的莖或葉6－8塊，以充分利用培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分和光照條件。③插入時(shí)應(yīng)注意方向，不要倒插。莖段、莖尖基部插入培養(yǎng)基利于吸收水分和養(yǎng)分思考：你打算做幾組重復(fù)？你打算設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)嗎？答：每種材料或配方至少要做一組以上的重復(fù)。設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)可以取用一個(gè)經(jīng)過(guò)滅菌的裝有培養(yǎng)基的錐形瓶，與接種操作后的錐形瓶一同培養(yǎng)，用以說(shuō)明培養(yǎng)基制作合格，沒(méi)有被雜菌污染。旁欄思考題1、愈傷組織的培養(yǎng)從接種外植體到出現(xiàn)愈傷組織需經(jīng)過(guò)2周時(shí)間。在無(wú)光條件下愈傷組織長(zhǎng)的更快。2周后，培養(yǎng)基成分接近耗盡，必須更換培養(yǎng)基，進(jìn)行繼代培養(yǎng)。（一）制備MS固體培養(yǎng)基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養(yǎng)（六）栽培2、愈傷組織的繼代培養(yǎng)（一）制備MS固體培養(yǎng)基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養(yǎng)（六）栽培培養(yǎng)基與培養(yǎng)愈傷組織的相同，在嚴(yán)格的無(wú)菌條件下，移到新培養(yǎng)基上。繼代培養(yǎng)一代為20d。若延長(zhǎng)時(shí)間，培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少，外植體會(huì)分泌有毒物質(zhì)，造成自身中毒。如果愈傷組織長(zhǎng)到直徑為1－1.5cm時(shí)，就可以進(jìn)行試管苗培養(yǎng)，否則還需進(jìn)行第二代繼代培養(yǎng)。在愈傷組織繼代培養(yǎng)期間，將恒溫箱的門(mén)打開(kāi)，讓愈傷組織見(jiàn)光，愈傷組織見(jiàn)光后顏色可以轉(zhuǎn)為綠色。3、試管苗的培養(yǎng)當(dāng)愈傷組織長(zhǎng)到一定大小后，可以更換培養(yǎng)基，進(jìn)行試管苗的見(jiàn)光培養(yǎng)。（一）制備MS固體培養(yǎng)基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養(yǎng)（六）栽培1、打開(kāi)封口膜2、清洗轉(zhuǎn)移珍珠巖：固體基質(zhì)型，含水量高、蓄水性強(qiáng)、透性好，適合栽培3、移栽（一）制備MS固體培養(yǎng)基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養(yǎng)（六）栽培幼苗移栽后，每天觀察并記錄幼苗的生長(zhǎng)情況，適時(shí)澆水、施肥，直至開(kāi)花（一）制備MS固體培養(yǎng)基（二）外植體消毒（五）移栽（三）接種（四）培養(yǎng)（六）栽培

課題延伸探究植物激素的使用比例（A=生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素）對(duì)植物組織培養(yǎng)的影響

例如：設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)

（1）不加植物激素（2）A＝1

（3）A＞1

（4）A＜1（四）、植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用：

（1）試管苗的快速繁殖（2）無(wú)病毒植物的培育（3）提取原料（4）人工種子（5）轉(zhuǎn)基因植物的培育

現(xiàn)在已有胡蘿卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、玉米、水稻、橡膠等幾十種植物的人工種子試種成功，但由于成本較高，中國(guó)尚未應(yīng)用于生產(chǎn)。

再分化材料性質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、調(diào)節(jié)物質(zhì)、環(huán)境條件外植體的消毒接種基本原理:細(xì)胞的全能性基本過(guò)程:脫分化愈傷組織影響因素：操作流程：配制MS固體培養(yǎng)基培養(yǎng)移栽栽培本課題內(nèi)容小結(jié)植物組織培養(yǎng)過(guò)程:離體組織或細(xì)胞植物體脫分化細(xì)胞分裂素≈生長(zhǎng)素愈傷組織芽根細(xì)胞分裂素>生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素<生長(zhǎng)素再分化植物細(xì)胞培養(yǎng)不需要光需要光1、培育無(wú)病毒植株2、

培養(yǎng)紫草愈傷組織,提取紫草素（治療燙傷和割傷的藥物以及染料和化妝品的原料）4、基因工程中亦需用到植物組織培養(yǎng)的方法4、植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用：3、誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)，包裹上人造種皮，制成人工種子，可以解決有些作物品種繁殖能力差，結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問(wèn)題達(dá)標(biāo)檢測(cè)1．下列四個(gè)選項(xiàng)中，肯定沒(méi)有采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)的一項(xiàng)是（）

A．花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株

B．秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗得到多倍體植株

C．基因工程培育的抗棉鈴蟲(chóng)的棉花植株

D．細(xì)胞工程培育“番茄－馬鈴薯”雜種植株B2．在植物組織培養(yǎng)中，切取胡蘿卜的外植體時(shí)一般選擇（）

A．具有木質(zhì)部的部分

B．具有韌皮部的部分

C．具有形成層的部分

D．具有髓的部分C3．菊花的花粉經(jīng)組織培養(yǎng)可發(fā)育成一株幼苗，這一過(guò)程不涉及下列哪一項(xiàng)（）

A．有絲分裂、細(xì)胞分化、組織器官的形成

B．呼吸作用、光合作用、相關(guān)激素的調(diào)控

C．DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的生物合成

D．等位基因的分離、非等位基因的自由組合D4．某花卉感染了植物病毒，葉子呈現(xiàn)皰狀，欲培養(yǎng)出無(wú)病毒的后代，應(yīng)采取的方法是（）A．用種子培養(yǎng)后代B．用無(wú)明顯癥狀部分的枝扦插C．用莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)誘導(dǎo)出植株D．用葉表皮細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，誘導(dǎo)出植株C5．下列關(guān)于影響植物組織培養(yǎng)的因素的敘述不正確的是（）A．幼嫩組織較成熟組織易培養(yǎng)成功B．給外植體消毒用70%的酒精C．接種花藥后一段時(shí)間內(nèi)不需要光照，但幼小植株形成后需要光照D．生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素含量之比較高時(shí)，有利于芽的分化D練習(xí)2、基因型為AaBb的水稻（含24條染色體）的花藥通過(guò)無(wú)菌操作接入試管后，在一定條件下形成試管苗，問(wèn)：（1）愈傷組織是花粉細(xì)胞不斷分裂后形成的不規(guī)則的細(xì)胞團(tuán)，愈傷組織形成過(guò)程中，必須從培養(yǎng)基中獲得_____________等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。（2）要促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有_____________和_____