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第五章第五章 植物的组织培养技术植物的组织培养技术第五章第五章 植物的组织培养技术植物的组织培养技术第第1节节植物快速繁殖技术植物快速繁殖技术学习导航学习导航1.了解植物组织培养的基本原理。了解植物组织培养的基本原理。2.掌握植物组织培养的基本技术，进行月季掌握植物组织培养的基本技术，进行月季或其他植物的组织培养。或其他植物的组织培养。重、难点重、难点新知初探思维启动新知初探思维启动离体离体再分化再分化二、影响植物组织培养的条件二、影响植物组织培养的条件1.培养基培养基(1)成分：除含外植体所需的各种营养成分外成分：除含外植体所需的各种营养成分外,还需添加还需添加_和细胞分裂素两种植物和细胞分裂素两种植物激素。激素。(2)类型：据类型：据_在不同发育阶段的要求在不同发育阶段的要求,需要配制需要配制“脱分化培养基脱分化培养基”、“生芽培养基生芽培养基”和和“生根培养基生根培养基”。生长素生长素外植体外植体2.无菌条件：无菌条件：培养基培养基_要彻底、外植体要彻底、外植体_要充分、接种时无菌操作要严格。要充分、接种时无菌操作要严格。3.其他条件：其他条件：酸碱度、温度、光照等外界条酸碱度、温度、光照等外界条件。件。灭菌灭菌消毒消毒判一判判一判(1)花粉可以作为植物快速繁殖的外植体。花粉可以作为植物快速繁殖的外植体。()(2)细胞分裂素与生长素比值高时，有利于根细胞分裂素与生长素比值高时，有利于根的生长，配制的培养基可称为生根培养基。的生长，配制的培养基可称为生根培养基。()(3)愈伤组织的细胞是排列疏松而无规则的高愈伤组织的细胞是排列疏松而无规则的高度液泡化的薄壁细胞。度液泡化的薄壁细胞。()(4)月季的组织培养实验中，应选择未开花植月季的组织培养实验中，应选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。株的茎上部新萌生的侧枝。()三、月季的快速繁殖程序三、月季的快速繁殖程序1.配制培养基配制培养基先将各种营养成分按比例配制成先将各种营养成分按比例配制成_母液，再利用母液配制所需的三种培养基。母液，再利用母液配制所需的三种培养基。MS培养基培养基脱分化脱分化培养基培养基母液中加入质量浓度为母液中加入质量浓度为0.1 mg/L的的_生芽培生芽培养基养基去掉脱分化培养基中的去掉脱分化培养基中的_，其，其余成分不变余成分不变生根培生根培养基养基无机盐浓度为无机盐浓度为MS的的1/2，其他成分，其他成分不变。另外添加质量浓度均为不变。另外添加质量浓度均为0.1 mg/L的的_6BA和和IAAIAANAA和和IAA2.外植体消毒的过程外植体消毒的过程嫩茎嫩茎70%的酒精的酒精次氯酸钠次氯酸钠无菌水无菌水无菌滤纸无菌滤纸3.接种：接种：将已消毒的月季嫩茎接种到将已消毒的月季嫩茎接种到_培养基上培养基上,使嫩茎的使嫩茎的_接触培养基。接触培养基。4.培养：培养：接种后的锥形瓶放在接种后的锥形瓶放在_中中培养，将愈伤组织接种到生芽培养基上，每天培养，将愈伤组织接种到生芽培养基上，每天用日光灯光照用日光灯光照12 h，培养，培养10 d左右长出小芽，左右长出小芽，小芽继续长成枝条。待枝条长到小芽继续长成枝条。待枝条长到3 cm左右时，左右时，将它切下后插在生根培养基上诱导生根。将它切下后插在生根培养基上诱导生根。脱分化脱分化形态学下端形态学下端恒温培养箱恒温培养箱5.驯化试管苗：驯化试管苗：将试管苗培养瓶的瓶口敞开一将试管苗培养瓶的瓶口敞开一半，放置在半，放置在20 25 的遮阴环境中，适应的遮阴环境中，适应7 d14 d。6.移栽：移栽：待幼苗待幼苗_时，揭去塑料薄膜时，揭去塑料薄膜,再过再过7 d10 d，幼苗即可移栽。，幼苗即可移栽。长出新叶长出新叶想一想想一想动物细胞具有全能性吗？动物细胞具有全能性吗？【提示提示】离体后的动物细胞全能性受到限离体后的动物细胞全能性受到限制，但细胞核的全能性可以借助于卵细胞的制，但细胞核的全能性可以借助于卵细胞的细胞质体现出来。细胞质体现出来。要点突破讲练互动要点突破讲练互动要点一要点一植物组织培养技术的理论依据和基植物组织培养技术的理论依据和基本过程本过程1.理论依据理论依据植物组织培养技术是建立在细胞全能性理论植物组织培养技术是建立在细胞全能性理论基础上的生物操作技术，其基本原理即细胞基础上的生物操作技术，其基本原理即细胞的全能性，这是因为每一个活的体细胞中都的全能性，这是因为每一个活的体细胞中都包含本物种的全部遗传信息。包含本物种的全部遗传信息。2.基本过程基本过程特别提醒特别提醒植物组织培养技术要获得成功，植物组织培养技术要获得成功，必须满足两个基本条件：必须满足两个基本条件：植物组织或细胞处于离体状态下。植物组织或细胞处于离体状态下。外部环境条件适宜，如温度、外部环境条件适宜，如温度、pH、无菌操、无菌操作等。作等。 美国科学家将分离得到的成熟胡萝美国科学家将分离得到的成熟胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养，由单个细胞发卜根的韧皮部细胞进行培养，由单个细胞发育成完整的新植株，如图所示，开花的胡育成完整的新植株，如图所示，开花的胡萝卜，胡萝卜根的切片，从根的切片分萝卜，胡萝卜根的切片，从根的切片分离的细胞，由单个细胞分离的细胞，由单个细胞分裂后形成的细胞团，胚状裂后形成的细胞团，胚状体，试管植物。体，试管植物。例例1请分析：请分析：(1)分离出来的胡萝卜根细胞成为细胞团是通分离出来的胡萝卜根细胞成为细胞团是通过过_分裂方式来完成的。分裂方式来完成的。(2)细胞团中相同的细胞在发育成胚状体和植细胞团中相同的细胞在发育成胚状体和植株的过程中，形态结构和生理功能逐渐向不株的过程中，形态结构和生理功能逐渐向不同的方向发生了变化，这种现象叫做细胞的同的方向发生了变化，这种现象叫做细胞的_。( 3 ) 本 实 验 说 明 了 植 物 细 胞 具 有本 实 验 说 明 了 植 物 细 胞 具 有_。(4)图示培育新的胡萝卜植株的技术在生物学图示培育新的胡萝卜植株的技术在生物学上属于何种生殖方式？上属于何种生殖方式？_。【解析解析】通过读题和读图的结合，不难得通过读题和读图的结合，不难得出题干所给信息：离体的细胞最终形成了完出题干所给信息：离体的细胞最终形成了完整的植株，即植物组织培养的过程。该过程整的植株，即植物组织培养的过程。该过程中涉及由单个细胞形成细胞团再到完整植株中涉及由单个细胞形成细胞团再到完整植株,因此要有细胞分裂和细胞分化，充分体现了因此要有细胞分裂和细胞分化，充分体现了细胞的全能性。细胞的全能性。【答案答案】(1)有丝有丝(2)分化分化(3)全能性全能性(4)无性生殖无性生殖C将将经脱分化培养成的经脱分化培养成的包裹上人工种包裹上人工种皮即可获得人工种子皮即可获得人工种子D的再分化过程中，诱导的再分化过程中，诱导生根的生根的激素为细胞分裂素激素为细胞分裂素解析：选解析：选A。依次代表离体的植物。依次代表离体的植物组织或细胞、愈伤组织、根或芽、植株。愈组织或细胞、愈伤组织、根或芽、植株。愈伤组织生根还是发芽取决于激素的种类和浓伤组织生根还是发芽取决于激素的种类和浓度比例。当生长素与细胞分裂素比值较高时度比例。当生长素与细胞分裂素比值较高时,有利于生根；反之，有利于生芽。要获得人有利于生根；反之，有利于生芽。要获得人工种子，应选工种子，应选外包上人工种皮。外包上人工种皮。要点二要点二影响植物组织培养的因素影响植物组织培养的因素1.选材选材不同的植物组织不同的植物组织,培养的难易程度差别很大培养的难易程度差别很大,烟草和胡萝卜的组织培养较为容易，而枸杞烟草和胡萝卜的组织培养较为容易，而枸杞愈伤组织的芽诱导就比较难。对于同一种植愈伤组织的芽诱导就比较难。对于同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短等也物材料，材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果。会影响实验结果。2.培养基培养基植物组织培养常使用植物组织培养常使用MS培养基，其主要成培养基，其主要成分包括：大量元素分包括：大量元素,如如N、P、K、Ca、Mg、S；微量元素，如；微量元素，如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co；有机物，如甘氨酸、烟酸、；有机物，如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素以及蔗糖等。通常还需要添加肌醇、维生素以及蔗糖等。通常还需要添加植物激素。植物激素。3.植物激素植物激素启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素是生长素和细胞分裂素。两者的浓度、使素是生长素和细胞分裂素。两者的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例等，都会影响用的先后顺序以及用量的比例等，都会影响实验结果。实验结果。4.其他因素其他因素进行月季组织培养，一般将进行月季组织培养，一般将pH控制在控制在5.7左左右，温度控制在右，温度控制在1822 ，并且每日用日，并且每日用日光灯照射光灯照射12 h。 下列关于影响植物组织培养的因素，下列关于影响植物组织培养的因素，说法正确的是说法正确的是()A不同植物组织培养的难易程度不同，同一不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料培养的难易程度相同种植物材料培养的难易程度相同B在植物组织培养中，培养基中必须添加植在植物组织培养中，培养基中必须添加植物激素物激素C植物激素中生长素和细胞分裂素的作用是植物激素中生长素和细胞分裂素的作用是互相独立的互相独立的DpH、温度、光照条件等对植物组织培养、温度、光照条件等对植物组织培养也特别重要也特别重要例例2【解析解析】不同植物组织培养的难易程度不不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料也会因年龄、保存时间同，同一种植物材料也会因年龄、保存时间的长短等导致实验结果不同，故的长短等导致实验结果不同，故A项错误；项错误；在植物组织培养中，培养基中常常要添加植在植物组织培养中，培养基中常常要添加植物激素，但不是都必须添加植物激素，如菊物激素，但不是都必须添加植物激素，如菊花茎段组织培养不必添加植物激素，故花茎段组织培养不必添加植物激素，故B项项错误；各种植物激素的作用是相互联系的，错误；各种植物激素的作用是相互联系的，而不是互相独立的，故而不是互相独立的，故C项错误。项错误。【答案答案】D【易误警示易误警示】(1)培养一株完整的试管苗培养一株完整的试管苗,必须先进行生芽培养必须先进行生芽培养,然后进行生根培养，如然后进行生根培养，如果顺序颠倒，先诱导生根，就不易诱导生芽。果顺序颠倒，先诱导生根，就不易诱导生芽。(2)试管苗应该进行见光培养。试管苗应该进行见光培养。(3)试管苗一般在高湿、弱光、恒温等条件下试管苗一般在高湿、弱光、恒温等条件下培养生长，出瓶后一定要注意保温、保湿。培养生长，出瓶后一定要注意保温、保湿。(4)试管苗光合作用能力低，在移栽前应给予试管苗光合作用能力低，在移栽前应给予较强光照闭瓶炼苗较强光照闭瓶炼苗,以促进小苗向自养转化。以促进小苗向自养转化。互动探究互动探究在月季组织培养中，如果先使用细胞分裂素在月季组织培养中，如果先使用细胞分裂素,后使用生长素，结果会怎样？先使用生长素后使用生长素，结果会怎样？先使用生长素,后使用细胞分裂素结果又怎样呢？同时使用后使用细胞分裂素结果又怎样呢？同时使用呢？呢？【提示提示】细胞既分裂又分化；细胞分裂，细胞既分裂又分化；细胞分裂，但不分化；细胞分化频率提高。但不分化；细胞分化频率提高。
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