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1、萧县郝集中学关于植物组织培养技术(3)第一页，本课件共有31页萧县郝集中学一、全能性一、全能性v1、什么叫全能性？、什么叫全能性？v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潜能。件下，具有发育成完整个体的潜能。v2、活细胞具有全能性的原因：、活细胞具有全能性的原因：v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。v3、全能性表达的条件：、全能性表达的条件：v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v4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第二页
2、，本课件共有31页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精卵，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。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，直接由母体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：无性生殖根本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
3、生殖细胞，也就没有有性生殖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、出芽生殖第三页，本课件共有31页萧县郝集中学扦插扦插嫁接嫁接压条压条 第四页，本课件共有31页 （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、细部分（包括任何器官、组织、细胞或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及培养基及环境条件环境条件（温度及光照）下，得以生长和（温度及光照）下，得以生长和分分化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二、二、植物组织培养的概念植物组织培养的概念第
4、五页，本课件共有31页1.什么叫脱（去）分化、再分化？什么叫脱（去）分化、再分化？2.由已经分化的植物细胞在一定条件下，经过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。诱导后形成愈伤组织。3.愈伤组织重新分化分化出根和芽，形成完整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。植株，这一过程叫再分化。4.2、愈伤组织的细胞有什么特点？、愈伤组织的细胞有什么特点？5.细胞排列疏松、无规则、高度液泡化、薄壁细胞排列疏松、无规则、高度液泡化、薄壁细胞细胞6.3、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？7.通过激素控制通过激素控制三、植物组织培养的基本
5、过程三、植物组织培养的基本过程第六页，本课件共有31页萧县郝集中学4 4、脱分化和再分化的比较：、脱分化和再分化的比较：比较内容比较内容脱分化脱分化再分化再分化过程过程外植体外植体愈伤组织愈伤组织愈伤组织愈伤组织幼苗幼苗形成体特形成体特点点排列疏松、高度液泡排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞化的薄壁细胞有根、芽有根、芽需要条件需要条件a.a.离体离体b.b.适宜的营养适宜的营养c.c.生长素生长素/细胞分裂素细胞分裂素的比例适中的比例适中d.d.不需光不需光a.a.离体离体b.b.适宜的营养适宜的营养c.c.生长素生长素/细胞分裂细胞分裂素的比例高或低诱素的比例高或低诱导生根或生芽导生根或生芽d.
6、d.光照光照第七页，本课件共有31页四、植物组织培养的基本过程四、植物组织培养的基本过程第八页，本课件共有31页愈伤组织愈伤组织第九页，本课件共有31页五、影响植物组织培养的因素：五、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、有有机物：甘
7、氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等机物：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=5.6-5.8 温度控制在温度控制在1525 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第十页，本课件共有31页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
8、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 第十一页，本课件共有31页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 第十二页，本课件共有31页思考：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
9、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第十三页，本课件共有31页萧县郝集中学人工种子人工种子胚状体胚状体人工种皮人工种皮人工胚乳人工胚乳自然种子自然种子胚胚种皮种皮胚乳胚乳第十四页，本课件共有31页萧县郝集中学胚状体包埋在胶囊内形成球状结构：胚状体包埋在胶囊内形成球状结构：胶质化合物薄膜胶质化合物薄膜种皮种皮人工种皮中可以加人工种皮中可以加人工种皮中可以加人工种皮中可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益入适量的
10、养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等菌等菌等菌等,以利于胚状体生长发育成幼苗。以利于胚状体生长发育成幼苗。以利于胚状体生长发育成幼苗。以利于胚状体生长发育成幼苗。营养成分和植物激素营养成分和植物激素 人工胚乳人工胚乳胚状体胚状体新植物的幼体新植物的幼体优点：优点：快速繁殖，解决作物繁快速繁殖，解决作物繁殖能力差、结子困难或发芽率殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。固定杂种优势。低等问题。固定杂种优势。第十五页，本课件共有31页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，无机盐混合物包括植
11、物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。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不培养基的配方有哪些明显的不同？同？2、你认为组织培养过程中，成功的关键有哪些？这些步、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？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、再分化的最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
12、分裂素与生长素之间的浓度比可以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。调控植株组培过程中芽和根的形成。第十六页，本课件共有31页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具有以下优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：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或几十株，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甚至数百万的小植株。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。（2）周年生产。花卉组织培养快
13、速繁殖是在实验室中进行，因条件可）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产。而常规的无性繁控，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，只能在花卉生长季节进行繁殖。殖则受季节限制，只能在花卉生长季节进行繁殖。（3）经济效益高。花卉组织培养快速繁殖所需要的空间小，在一个）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200平方米的培养室内一年可生产试管苗上百万株。如按每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1元计算，元计算，每年产值上百万元。每年产值上百万元。（4）以组织培养繁殖的种苗与母
14、株有著相同的遗传基因。所以使）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。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第十七页，本课件共有31页天天竺竺葵葵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 P27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固体培养固体培养基基培养培养移栽移栽栽培栽培第十八页，本课件
15、共有31页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，接种操作是否做到无菌，培养基是否灭菌，外植体是否消毒，接种操作是否做到无菌，使用器械后是否灼烧灭菌使用器械后是否灼烧灭菌（二）幼苗移栽到露地后能够正常生长吗（二）幼苗移栽到露地后能够正常生长吗？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 培养基不能培养基不能伤及根系一般使用无土栽培的方法伤及根系一般使用无土栽培的方法2）培养基质要提前消）培养基质要提前消毒毒（三）看移栽是否合格：（三）看移栽是否合格：可以统计成活率可以统
16、计成活率第十九页，本课件共有31页萧县郝集中学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。在植物组织培养整个操作过程中，是如何来实现在植物组织培养整个操作过程中，是如何来实现无菌无菌环境的？环境的？第二十页，本课件共有31页萧县郝集中学5.植物组织培养应用植物组织培养应用、快速繁殖：、快速繁殖：运用组织培养的途径，一个单株一年可以繁
17、殖运用组织培养的途径，一个单株一年可以繁殖几万到几百万个植株，而且均来自一单一的个体，几万到几百万个植株，而且均来自一单一的个体，遗传性状一致。例如一株葡萄一年繁殖到遗传性状一致。例如一株葡萄一年繁殖到3万多株，万多株，一株兰花一年繁殖到一株兰花一年繁殖到400万株。万株。第二十一页，本课件共有31页萧县郝集中学、种苗脱毒、种苗脱毒：由于由于病毒的感染严重影响作物病毒的感染严重影响作物的产量和品质，而利用组的产量和品质，而利用组织培养技术可以有效地除织培养技术可以有效地除去植物体内的病毒，得到去植物体内的病毒，得到大量的无病毒种苗。主要大量的无病毒种苗。主要的方法是培养植物茎尖分的方法是培养植
18、物茎尖分生组织，也可以采用热处生组织，也可以采用热处理或加入化学试剂的方法理或加入化学试剂的方法达到脱毒的效果。已经取达到脱毒的效果。已经取得成功的有马铃薯、草莓、得成功的有马铃薯、草莓、香蕉、葡萄等等。香蕉、葡萄等等。第二十二页，本课件共有31页萧县郝集中学、远缘杂交：、远缘杂交：利用组织培养利用组织培养可以使难度很可以使难度很大的远缘杂交大的远缘杂交取得成功，从取得成功，从而育成一些罕而育成一些罕见的新物种。见的新物种。第二十三页，本课件共有31页萧县郝集中学、培养新品种：、培养新品种：采用组织培养可以直接诱变和筛选出采用组织培养可以直接诱变和筛选出具抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白等优良性状
19、的品种具抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白等优良性状的品种 5、种质保存：、种质保存：繁殖量大，省空间，保存时间长繁殖量大，省空间，保存时间长第二十四页，本课件共有31页萧县郝集中学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。如将香蕉进行组培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
20、以方便移种得到人工种以方便移种思考：思考：第二十五页，本课件共有31页萧县郝集中学v1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（）vA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vC脱离母体的，给予适宜的营养和外界条脱离母体的，给予适宜的营养和外界条件件 vD.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C第二十六页，本课件共有31页萧县郝集中学v2、MS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（）vA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
21、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4、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任何枝条任何枝条均可均可ADC第二十七页，本课件共有31页萧县郝集中学v4植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细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。在植胞分、脱分化和再分化的关
22、键性因素。在植物组织培养过程中，如何使用这两种激素更物组织培养过程中，如何使用这两种激素更有利于胚状体的形成（有利于胚状体的形成（）vA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同同时使用时使用 D都不使用都不使用C第二十八页，本课件共有31页萧县郝集中学v5植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细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，如何使用这两种激素更有利组织培养过程中，如何使用这两种激素更有利于愈伤组织的形成（于愈
23、伤组织的形成（）vA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生长素的用量比细胞分裂素用量的比值低时时 v C生长素的用量比细胞分裂素用量的比值适生长素的用量比细胞分裂素用量的比值适中时中时 v D生长素的用量比细胞分裂素用量的比值相生长素的用量比细胞分裂素用量的比值相等时等时C第二十九页，本课件共有31页萧县郝集中学v6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（）vA、愈伤组织的形成是离体的植物细胞分化的结、愈伤组织的形成是离体的植物细胞分化的结果果vB、愈伤组织的形成是离体的植物细胞分裂的结、愈伤组织的形成是离体的植物细胞分裂的结果果vC、愈伤组织的形成是离体的动物细胞分化的结、愈伤组织的形成是离体的动物细胞分化的结果果vD、愈伤组织的形成是离体的动物细胞分裂的结愈伤组织的形成是离体的动物细胞分裂的结果果B第三十页，本课件共有31页萧县郝集中学感感谢谢大大家家观观看看第三十一页，本课件共有31页