上课用3、1菊花的组织培养(经典).ppt

萧县郝集中学菊花的组织培养菊花的组织培养萧县郝集中学一细胞的细胞的 分化分化1、细胞分化的概念、细胞分化的概念：在个体发育过程中，相同细胞的后代，在形态、在个体发育过程中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能发生稳定性差异的结构和生理功能发生稳定性差异的 过程过程2、细胞分化的特点：细胞分化的特点：1）持久性：细胞分化贯穿于整个生命过程中）持久性：细胞分化贯穿于整个生命过程中2）不可逆性：一般来说，已分化的细胞不会再变）不可逆性：一般来说，已分化的细胞不会再变回原来的细胞回原来的细胞3）普遍性：）普遍性：4）遗传物质不变性：）遗传物质不变性：3细胞分化的原因即实质细胞分化的原因即实质是基因在时间和空间上选择性表达的结果是基因在时间和空间上选择性表达的结果基因的选择性表达基因的选择性表达 萧县郝集中学二全能性二全能性1、什么叫全能性？、什么叫全能性？细胞的全能性是指细胞的全能性是指已分化的细胞在一定条已分化的细胞在一定条件下，具有发育成完整个体的件下，具有发育成完整个体的 潜能潜能2、活细胞具有全能性的原因：、活细胞具有全能性的原因：生物体的生物体的 每一个活细胞都含有该物种全套每一个活细胞都含有该物种全套的遗传信息的遗传信息3、全能性表达的条件：、全能性表达的条件：离体、营养物质、激素、适宜的条件离体、营养物质、激素、适宜的条件4作用：植物组织培养的理论基础作用：植物组织培养的理论基础萧县郝集中学大多绿色开花植物都是靠种子来繁殖的大多绿色开花植物都是靠种子来繁殖的。那么，那么，有没有不用种子来培育植物的方法呢？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 有性生殖：有性生殖：是指必须由有性生殖细胞的结合形成受是指必须由有性生殖细胞的结合形成受精卵，然后由受精卵形成新个体的生殖方式。精卵，然后由受精卵形成新个体的生殖方式。无性生殖：无性生殖：是指不经过生殖细胞的结合，直接由母是指不经过生殖细胞的结合，直接由母体产生新个体的生殖方式。（言外之意：无性生殖体产生新个体的生殖方式。（言外之意：无性生殖根本不产生有性生殖细胞，也就没有有性生殖根本不产生有性生殖细胞，也就没有有性生殖细胞的结合无性生殖：分裂生殖、出芽生殖分裂生殖、出芽生殖萧县郝集中学扦插扦插嫁接嫁接压条压条 萧县郝集中学无性生殖特点有：速度快、产量高无性生殖特点有：速度快、产量高，新个体基本上能够保持植物体的，新个体基本上能够保持植物体的优良性状。优良性状。（一（一)概念概念 指植物的指植物的离体离体部分（包括任何器官、组织、部分（包括任何器官、组织、细胞或细胞或原生质体原生质体），在人工控制的），在人工控制的培养基培养基及环境条件及环境条件（温度及光照）下，得以生长（温度及光照）下，得以生长和和分化分化成成完整植株完整植株的一种的一种无菌无菌培养技术。培养技术。又称：又称：植物离体培养植物离体培养三、三、植物组织培养的概念植物组织培养的概念1.什么叫脱（去）分化、再分化？什么叫脱（去）分化、再分化？由已经分化的植物细胞在一定条件下，经过诱导由已经分化的植物细胞在一定条件下，经过诱导后形成愈伤组织后形成愈伤组织愈伤组织重新分化分化出根和芽，形成完整植株，愈伤组织重新分化分化出根和芽，形成完整植株，这一过程叫再分化这一过程叫再分化2、愈伤组织的细胞有什么特点？、愈伤组织的细胞有什么特点？细胞排列疏松、无规则、高度液泡化、薄壁细胞细胞排列疏松、无规则、高度液泡化、薄壁细胞3、如何控制细胞的脱分化与去分化？、如何控制细胞的脱分化与去分化？通过激素控制通过激素控制 阅读阅读32页解决下列问题：页解决下列问题：（二）、植物组织培养的基本过程二）、植物组织培养的基本过程萧县郝集中学思考：思考：1、在脱分化过程中，细胞能进行分裂和、在脱分化过程中，细胞能进行分裂和 分分化吗？化吗？2、再分化过程中。细胞能进行分裂和分化、再分化过程中。细胞能进行分裂和分化吗？吗？二、植物组织培养的基本过程二、植物组织培养的基本过程愈伤组织愈伤组织三、影响植物组织培养的因素：三、影响植物组织培养的因素：1、外植体的选取、外植体的选取(内因）内因）不同植物的组织培养难度不同不同植物的组织培养难度不同 同一种植物的不同组织培养难度不同、同一种植物的不同组织培养难度不同、材料的年龄保存时间材料的年龄保存时间2、外因、外因1）营养物质）营养物质 无机营养：大量元素：无机营养：大量元素：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S 2）微量元素：微量元素：B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co 有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等 2）植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等）植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等 3）外界条件：温度、）外界条件：温度、PH、光照、光照pH=5.8 温度控制在温度控制在1822 每日光照每日光照12h未开花植物的茎上未开花植物的茎上部新萌生的侧枝部新萌生的侧枝萧县郝集中学3、不同植物激素使用顺序、不同植物激素使用顺序使用顺序使用顺序 实验结果实验结果 先生长素，先生长素，后细胞分裂素后细胞分裂素 先细胞分裂素，先细胞分裂素，后生长素后生长素 同时使用同时使用 3、不同植物激素使用顺序、不同植物激素使用顺序使用顺序使用顺序 实验结果实验结果 先生长素，先生长素，后细胞分裂素后细胞分裂素 有利于细胞分裂但不分化有利于细胞分裂但不分化 先细胞分裂素，先细胞分裂素，后生长素后生长素 细胞既分裂也分化细胞既分裂也分化 同时使用同时使用 分化频率提高分化频率提高 萧县郝集中学4、不同植物激素使用量、不同植物激素使用量生长素生长素/细胞分裂素比值细胞分裂素比值结果结果 比值高时比值高时 比值低时比值低时 比值适中比值适中 4、不同植物激素使用量、不同植物激素使用量生长素生长素/细胞分裂素比值细胞分裂素比值结果结果 比值高时比值高时 促根分化，促根分化，抑芽形成抑芽形成 比值低时比值低时 促芽分化，促芽分化，抑根形成抑根形成 比值适中比值适中 促进愈伤组织生长促进愈伤组织生长 思考：以下培养基出现的现象反应了什么问题？思考：以下培养基出现的现象反应了什么问题？生长素生长素生长素生长素/细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素高高高高 利于根和愈伤组织的形成利于根和愈伤组织的形成利于根和愈伤组织的形成利于根和愈伤组织的形成适中适中适中适中 利于根芽的分化利于根芽的分化利于根芽的分化利于根芽的分化植物组织培养有那些优点？植物组织培养有那些优点？1不受生长季节限制地繁殖植物。不受生长季节限制地繁殖植物。2.不携带病毒。不携带病毒。3.培养周期短。培养周期短。4.可短时间大量繁殖，用于拯救濒危植物。可短时间大量繁殖，用于拯救濒危植物。5.可诱导之分化成需要的器官，如根和芽。可诱导之分化成需要的器官，如根和芽。6.解决有些植物产种子少或无的难题。如将香蕉进行解决有些植物产种子少或无的难题。如将香蕉进行组培得到人工种以方便移种组培得到人工种以方便移种思考：思考：1、脱分化和再分化过程中必须提供光照吗？、脱分化和再分化过程中必须提供光照吗？2、为什需要提供有机物？、为什需要提供有机物？萧县郝集中学种子的结构1、种子的、种子的 结构结构一般都是由种皮、胚乳和胚三部分构成。一般都是由种皮、胚乳和胚三部分构成。种皮通常在种子的外层起保护作用；胚乳含有大种皮通常在种子的外层起保护作用；胚乳含有大量的营养物质，是种苗萌发生长不可缺少的营养量的营养物质，是种苗萌发生长不可缺少的营养来源；胚由胚芽、胚轴、胚根和子叶构成，将来来源；胚由胚芽、胚轴、胚根和子叶构成，将来发成植株。发成植株。1、人工种子：、人工种子：通过组织培养技术，可把植物组织的细胞培养成通过组织培养技术，可把植物组织的细胞培养成在形态及生理上与天然种子胚相似的胚状体，也在形态及生理上与天然种子胚相似的胚状体，也叫作体细胞胚。叫作体细胞胚。科学家把胚状体，包埋在胶囊内就形成人工种子，科学家把胚状体，包埋在胶囊内就形成人工种子，可以直接播种于田间。可以直接播种于田间。萧县郝集中学微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同，同，MS培养基则需提供大量无机营养，无机盐混合物包培养基则需提供大量无机营养，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。括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类。阅读课文，思考以下问题阅读课文，思考以下问题1.同微生物培养基相比，同微生物培养基相比，MS培养基的配方有哪些明显的培养基的配方有哪些明显的不同？不同？2、你认为组织培养过程中，成功的关键有哪些？这、你认为组织培养过程中，成功的关键有哪些？这些步骤的适宜条件是什么？些步骤的适宜条件是什么？组织的脱分化及愈伤组织的再分化。组织的脱分化及愈伤组织的再分化。植物组织培养过程中，影响植物细胞脱分化、再分植物组织培养过程中，影响植物细胞脱分化、再分化的最重要因素是植物激素，细胞分裂素与生长素之间化的最重要因素是植物激素，细胞分裂素与生长素之间的浓度比可以调控植株组培过程中芽和根的形成。的浓度比可以调控植株组培过程中芽和根的形成。制备制备MS固固体培养基体培养基外植体消毒外植体消毒 接种接种 培培 养养栽栽 培培四、实验操作四、实验操作 移移 栽栽冲洗冲洗酒精酒精无菌水冲洗无菌水冲洗氯化汞氯化汞无菌水冲洗至少三无菌水冲洗至少三次之上次之上配制各种母液配制各种母液配制培养基配制培养基灭毒灭毒无机物怎么配置；激素类、无机物怎么配置；激素类、维生素类、用量小的有机物维生素类、用量小的有机物萧县郝集中学1配制配制MS培养基的培养基的 步骤步骤1）、）、配制各种母液配制各种母液2）、加琼脂）、加琼脂3）、加蔗糖）、加蔗糖4）、加大量元素、微量元素、有机物、植物激素）、加大量元素、微量元素、有机物、植物激素对菊花来说可以不必添加植物激素对菊花来说可以不必添加植物激素5）、灭菌）、灭菌2、外植体消毒：、外植体消毒：1）为什么用自来水进行长时间的冲洗）为什么用自来水进行长时间的冲洗2）为什么）为什么用酒精要控制好时间用酒精要控制好时间3)氯化汞的氯化汞的 时间和浓度？时间和浓度？3、接种、接种1）做到哪些无菌操作？）做到哪些无菌操作？2）插入的方向？）插入的方向？3）接种量？）接种量？4、培养、培养1）场所）场所 2）温度）温度3）光照）光照萧县郝集中学5、移栽、移栽1）移栽前应该怎么做？）移栽前应该怎么做？充分清洗根系表面的充分清洗根系表面的 培养基；对培养基质培养基；对培养基质消毒消毒3）使用无土栽培）使用无土栽培4）新移栽的幼苗在）新移栽的幼苗在温室过度几天温室过度几天2）到什么时候可以移到土壤中？）到什么时候可以移到土壤中？1、培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌）、培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌）2、外植体的消毒（酒精、氯化汞）、外植体的消毒（酒精、氯化汞）3、接种的无菌操作（酒精、酒精灯、接种的无菌操作（酒精、酒精灯灼烧）灼烧）4、无菌箱中的培养；、无菌箱中的培养；5、移栽到消过毒的环境中生存一段时间。、移栽到消过毒的环境中生存一段时间。在整个操作过程中，是如何来实现在整个操作过程中，是如何来实现无菌无菌环境的？环境的？萧县郝集中学同常规的无性繁殖方法相比，组织培养快速繁殖法主要同常规的无性繁殖方法相比，组织培养快速繁殖法主要具有以下优点：具有以下优点：（1）快速。）快速。采用常规的方法如分株法，一棵花卉一年一般只能生产几株采用常规的方法如分株法，一棵花卉一年一般只能生产几株或几十株，但用组织培养的方法则每年可以繁殖出几万或几十株，但用组织培养的方法则每年可以繁殖出几万甚至数百万的小植株。甚至数百万的小植株。（2）周年生产。花卉组织培养快速繁殖是在实验室中进行，）周年生产。花卉组织培养快速繁殖是在实验室中进行，因条件可控，所以不受季节限制，可以全年进行连续生因条件可控，所以不受季节限制，可以全年进行连续生产。而常规的无性繁殖则受季节限制，只能在花卉生长产。而常规的无性繁殖则受季节限制，只能在花卉生长季节进行繁殖。季节进行繁殖。（3）经济效益高。花卉组织培养快速繁殖所需要的空间小，）经济效益高。花卉组织培养快速繁殖所需要的空间小，在一个在一个200平方米的培养室内一年可生产试管苗上百万株。平方米的培养室内一年可生产试管苗上百万株。如按每株如按每株1元计算，每年产值上百万元。元计算，每年产值上百万元。（4）以组织培养繁殖的种苗与母株有著相同的遗传基因。）以组织培养繁殖的种苗与母株有著相同的遗传基因。所以使用这项技术可让优良的品种不断地延续。所以使用这项技术可让优良的品种不断地延续。组织培养与常规繁殖相比优点众多组织培养与常规繁殖相比优点众多结果分析与评价结果分析与评价（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培养基是否灭菌，外植体是否消毒，接种操作是否做到培养基是否灭菌，外植体是否消毒，接种操作是否做到无菌，使用器械后是否灼伤灭菌无菌，使用器械后是否灼伤灭菌（二）你培育出愈伤组织了吗？你培育出愈伤组织进一（二）你培育出愈伤组织了吗？你培育出愈伤组织进一步分化出根和芽了吗步分化出根和芽了吗？（三）幼苗移栽到露地后（三）幼苗移栽到露地后 能够正常生长吗能够正常生长吗？生根幼苗移栽技术的关键是生根幼苗移栽技术的关键是 1）清洗根系表面的）清洗根系表面的 培养基培养基不能伤及根系一般使用无土栽培的不能伤及根系一般使用无土栽培的 方法方法2）培养基质）培养基质要提前消毒要提前消毒（四）看移栽是否合格：（四）看移栽是否合格：可以统计成活率可以统计成活率课题延伸（略）练习练习1.答：植物组织培养所利用的植物材料体积小、答：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于某些微生物的组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，如一些细菌、真菌等的生长。而培养生长，如一些细菌、真菌等的生长。而培养物一旦受到微生物的污染，就会导致实验前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。功尽弃，因此要进行严格的无菌操作。2.答：外植体的生理状态是成功进行组织培养答：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，容易诱导脱分化和再分化。好，容易诱导脱分化和再分化。菊菊花花的的组组织织培培养养再分化再分化材料性质、营养物质、材料性质、营养物质、调节物质、环境条件调节物质、环境条件外植体的消毒外植体的消毒接种接种基本原理基本原理:细胞的全能性细胞的全能性基本过程基本过程:脱分化脱分化愈伤组织愈伤组织影响因素：影响因素：操作流程：操作流程：配制配制MS固体培固体培养基养基培养培养移栽移栽栽培栽培萧县郝集中学1植物细胞表现出全能性的必要条件（植物细胞表现出全能性的必要条件（）A给予适宜的营养和外界条件给予适宜的营养和外界条件 B导入导入其他植物的基因其他植物的基因C脱离母体的，给予适宜的营养和外界脱离母体的，给予适宜的营养和外界条件条件 D.将成熟的筛管的细胞移到去核的卵细胞将成熟的筛管的细胞移到去核的卵细胞萧县郝集中学2MS培养基与微生物的培养基相比，需培养基与微生物的培养基相比，需要提供大量的（要提供大量的（）A无机营养无机营养 B蔗糖蔗糖 C甘氨酸和微生甘氨酸和微生素素 D激素激素3制培养基时下列各项可不必考虑的是（制培养基时下列各项可不必考虑的是（）A大量元素要充足大量元素要充足 B微量元素不可少微量元素不可少 C不能被杂菌污染不能被杂菌污染 D要有一定光照要有一定光照菊花的组织培养一般选择（菊花的组织培养一般选择（）A开过花的老枝开过花的老枝 B正在开花的枝条正在开花的枝条 C未开花植株的茎上部新萌生的侧枝未开花植株的茎上部新萌生的侧枝D任何枝条均可任何枝条均可萧县郝集中学4植物激素中生长素和细胞分裂素是启动植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分、脱分化和再分化的关键性因素。细胞分、脱分化和再分化的关键性因素。在植物组织培养过程中，如何使用这两种在植物组织培养过程中，如何使用这两种激素更有利于胚状体的形成（激素更有利于胚状体的形成（）A先使用生长素，后使用细胞分裂素先使用生长素，后使用细胞分裂素 B先使用细胞分裂素，后使用生长素先使用细胞分裂素，后使用生长素 C同时使用同时使用 D都不使用都不使用萧县郝集中学5植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分、植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分、脱分化和再分化的关键性因素。在植物组织培养过脱分化和再分化的关键性因素。在植物组织培养过程中，如何使用这两种激素更有利于愈伤组织的形程中，如何使用这两种激素更有利于愈伤组织的形成（成（）A长素的用量比细胞分裂素用量的比值高时长素的用量比细胞分裂素用量的比值高时 B生长素的用量比细胞分裂素用量的比值低时生长素的用量比细胞分裂素用量的比值低时 C生长素的用量比细胞分裂素用量的比值适中时生长素的用量比细胞分裂素用量的比值适中时 D生长素的用量比细胞分裂素用量的比值相等时生长素的用量比细胞分裂素用量的比值相等时萧县郝集中学6关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（）愈伤组织的形成是离体的植物细胞分化的结果愈伤组织的形成是离体的植物细胞分化的结果愈伤组织的形成是离体的植物细胞分裂的结果愈伤组织的形成是离体的植物细胞分裂的结果愈伤组织的形成是离体的动物细胞分化的结果愈伤组织的形成是离体的动物细胞分化的结果D.愈伤组织的形成是离体的动物细胞分裂的结果愈伤组织的形成是离体的动物细胞分裂的结果7植物组织培养过程中的脱分化是指（植物组织培养过程中的脱分化是指（）植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程植物的器官、组织或细胞通过离体培养产生愈伤组植物的器官、组织或细胞通过离体培养产生愈伤组织的过程织的过程取植物的枝芽培育成一株新植物的过程取植物的枝芽培育成一株新植物的过程