实验 植物组织培养

实验目的实验目的 1 1、进行菊花的组织培养、进行菊花的组织培养 2 2、尝试植物激素的应用、尝试植物激素的应用 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 无性繁殖无性繁殖一、基础知识分析一、基础知识分析（一）组织培养的生殖方式（一）组织培养的生殖方式 离体器官、组织或细胞 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽 植物体（二）植物组织培养的基本过程（二）植物组织培养的基本过程知识要点知识要点:1.1.细胞分化的概念；细胞分化的概念；2.2.离体植物细胞的脱分化和再分化。离体植物细胞的脱分化和再分化。（三）影响植物组织培养的因素（三）影响植物组织培养的因素 影响植物组织培养的因素有培养基配制、影响植物组织培养的因素有培养基配制、外植体的选取、消毒、接种、培养、移栽和外植体的选取、消毒、接种、培养、移栽和栽培等。栽培等。(1)(1)外植体选取：不同的植物组织外植体选取：不同的植物组织 同一植物的不同材料同一植物的不同材料(2)(2)营养营养(3)(3)环境条件环境条件(pH(pH、温度温度、光照光照)(4)(4)植物激素植物激素(5)(5)消毒消毒（四）生长素与细胞分裂素使用配比对实验结果的影响（四）生长素与细胞分裂素使用配比对实验结果的影响使用配比使用配比实验结果实验结果细胞分裂素细胞分裂素 生长素浓度生长素浓度诱导诱导芽芽的生成的生成细胞分裂素细胞分裂素=生长素浓度生长素浓度愈伤组织继续生长而不分化愈伤组织继续生长而不分化细胞分裂素细胞分裂素 生长素浓度生长素浓度诱导诱导根根的生成的生成二、菊花的组织培养步骤二、菊花的组织培养步骤（一）制备（一）制备MSMS固体培养基固体培养基1 1、配制母液、配制母液 按照按照MS培养基成分表培养基成分表,分别配制培养基的母液。分别配制培养基的母液。(1)(1)大量元素母液大量元素母液(10(10倍液倍液)分别称取分别称取1010倍用量的各种大量无机盐，依次溶解于大约倍用量的各种大量无机盐，依次溶解于大约800ml800ml热的（热的（60-8060-80）蒸馏水中。（一种成分完全溶解后再加入下一）蒸馏水中。（一种成分完全溶解后再加入下一种，最后加水，定容至种，最后加水，定容至1000ml1000ml后装入试剂瓶中，冰箱内贮存备后装入试剂瓶中，冰箱内贮存备用）。用）。(2)(2)微量元素母液微量元素母液(100(100倍液倍液)(3)(3)铁盐母液（铁盐母液（100100倍液）倍液）(4)(4)有机物质母液有机物质母液(100(100倍数倍数)(5)(5)生长素母液生长素母液(6)(6)细胞分裂素母液细胞分裂素母液注意注意:配制培养基时，一定要注意调节配制培养基时，一定要注意调节pHpH。MSMS培养基配制方法培养基配制方法 （1 1）把装好的培养基的三角瓶放入高）把装好的培养基的三角瓶放入高压灭菌锅中，盖好锅盖。压灭菌锅中，盖好锅盖。（2 2）设置灭菌温度参数为）设置灭菌温度参数为121121，20min20min，开始灭菌。，开始灭菌。2 2、灭菌、灭菌无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键 外植体（离体组织）消毒外植体（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切段后接种切段后接种 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。培养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，并且每日照光小时并且每日照光小时 。观察记录生长情况，并。观察记录生长情况，并照相存档。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一个个转入生根培养基转入生根培养基中，在上述条件下继续中，在上述条件下继续培养培养移栽移栽 栽培栽培 生根后，将苗移生根后，将苗移至消毒的草炭土或蛭至消毒的草炭土或蛭石中，用玻璃罩或塑石中，用玻璃罩或塑料布保持料布保持80%80%以上湿以上湿度，度，2 2-3 3天后打开玻天后打开玻璃罩低湿度锻炼璃罩低湿度锻炼转移至土中培养转移至土中培养（定植）（定植）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。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？3 3、不同植物、不同组织的生根和生芽是否都可以使用与本实验相、不同植物、不同组织的生根和生芽是否都可以使用与本实验相同的生长素和细胞分裂素浓度同的生长素和细胞分裂素浓度4 4、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、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？什么？5 5、如果在自然界取植物样本进行组织培养，你认为应采取什么措、如果在自然界取植物样本进行组织培养，你认为应采取什么措施保证样本不被污染？施保证样本不被污染？任何植物物种或品种都不可贸然使用与本实验相同的生长素任何植物物种或品种都不可贸然使用与本实验相同的生长素和细胞分裂素浓度和细胞分裂素浓度，必须要套索使用如何合成激素和何种激，必须要套索使用如何合成激素和何种激素浓度才可以。学习者可以参考已有文献上成熟的经验，也素浓度才可以。学习者可以参考已有文献上成熟的经验，也可以自己探索可以自己探索植物中存在的天然激素有相应的使之分解的酶植物中存在的天然激素有相应的使之分解的酶，这样，天，这样，天然激素在植物体内作用和然激素在植物体内作用和存在的时间就较短存在的时间就较短，而，而人工合成人工合成的激素在植物中没有相应使之分解的酶的激素在植物中没有相应使之分解的酶，所以作用和存在，所以作用和存在时间长，作用效果也更明显。时间长，作用效果也更明显。（1 1）操作环境洁净（）操作环境洁净（2 2）植物样本洁净（）植物样本洁净（3 3）操作过程无菌）操作过程无菌因为污染物的来源是操作过程中和植物本身带来的，主要是因为污染物的来源是操作过程中和植物本身带来的，主要是微生物的污染，要采用各种措施防止微生物污染，具体做法微生物的污染，要采用各种措施防止微生物污染，具体做法和操作在微生物培养实验中已经介绍。除认真消毒除菌外，和操作在微生物培养实验中已经介绍。除认真消毒除菌外，操作敏捷迅速，也可以降低污染率操作敏捷迅速，也可以降低污染率例：（例：（1010浙江卷）浙江卷）6 将无根的非洲菊幼苗转入无将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养中，在适宜的温度和光照等条植物激素的培养中，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，应出现的现象是件下培养一段时间后，应出现的现象是 （）B 6 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。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，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人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。