高中生物 专题3课题1菊花的组织培养名师优质课件1 新人教版选修1

依次加入大量元素、微量元素、有机物、激素母液
加蒸馏水定容到1000mL 调节pH
分装到锥形瓶中 （每瓶50mL～100mL）
高压蒸汽灭菌 (培养基+其他器械)
立式高压灭菌锅
（二）外植体消毒
1.选材：取菊花未开花植株，茎上部生长旺盛的嫩枝
幼叶、幼茎（枝）、花瓣、嫩芽等生长旺盛的幼
嫩组织
花药（花粉）
2.消毒 要兼顾药剂的消毒效果和外植体的耐受力
②外植体在培养基中要分布均匀，放置外植体数量 根据锥形瓶的大小确定，一般胡萝卜3－4块，菊的 茎或叶6－8块，也不要太少，以充分利用培养基中 的营养成分和光照条件
③插入时应注意方向，不要倒插。茎段、茎尖基部 插入培养基，利于吸收水分和养分
（四）培养 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。培养温度控制在18～200C，并且每日用 日光灯光照12h.
定结构和功能的蛋白质。 即在个体发育的不同时期，生物体不同部位的细胞 表达的基因不同，合成了不一样的蛋白质。 基因表达的程序，在个体发育的很早时期，就已经预定下来，由 于机体各部位间分工协作的需要，原预定程序是不可更改的。所 以，在生物体内，已经分化的细胞是不可能表现出全能性的。
（4）细胞分化的特点： ①持久性： 细胞分化是一种持久性的变化，一般来说，分化了 的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
①你能说出各种营养物质的作用吗？ ②同专题2中微生物培养基的配方相比，MS培养 基的配方有哪些明显的不同？
微量、大量元素：提供植物细胞生活所必需的无机盐； 蔗糖：提供碳源，同时能够维持细胞的渗透压； 甘氨酸、维生素等物质：主要是为了满足离体植物细胞 对特殊营养的需求。
微生物培养基，以有机营养为主。 MS培养基，则需提供大量无机营养。
２.植物细胞具有全能性 （1）概念：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，
具有发育成完整个体的潜能。
（2）原因：细胞内，含有某种生物全部遗传信息
（3）过程机理：在特定条件刺激下，在特定的时间和空间里， 基因（遗传信息）选择性地表达出了特定的结构和功能蛋白。
①植物细胞全能性的表现为什 么一定需要离体条件？
继代培养期间恒温箱的门要打开，让愈伤组织见光， 见光后，愈伤组织颜色逐渐转为绿色
3.试管苗的培养 愈伤组织长到直径为1～1.5cm时，更 换培养基，进行试管苗的见光培养.
切割、分瓶扩大繁殖
无菌室里超净工作台上的切割过程
（五）移栽（练苗、移栽、栽培）
1.打开封口膜：在移栽生根的菊花试管苗之前，应先 打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培 养间生长几日.
第36页－练习题2 •2.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 导脱分化和再分化。
4、植物组织培养的应用：
(1)培育无病毒植株 因为，植物的根尖，芽尖的分生组织，由于细胞 分裂、增殖快，常常没有病毒；以此为外植体， 通过组织培养繁殖而的植株，一般没有病毒。
2min，取出后在无菌水中至少清洗3次，漂
净消毒液。
进行消毒
外植体
外植体
消毒液：70%酒精、0.1%HgCl、 10%次氯酸钠 消毒液要完全 浸没外植体 消毒时间依 据材料而定
（三）接种
1.接种前准备 ①接种室，超净工作台的消毒 污染的主要来源是空气中的细菌和孢子，接种环境 的消毒是至关重要的。如果条件允许，接种外植体， 要在超净工作台中进行，确保无菌操作。
③全能性： 多细胞植物内已分化细胞，尽管形态、结构和功能各 异，但它们都由一个细胞（如受精卵）有丝分裂来的， 细胞内仍保留着某种生物的全部遗传信息，仍具有发 育成完整新个体的潜能。
2、植物组织培养的基本过程
离体条件下，尽管有改变细胞内原 来预定的基因选择性表达程序的可 能，但要让离体细胞发育成完整的 植株，并不容易。
你打算做几组重复？ 你打算设置对照实验吗？
答：每种材料或配方至少要做一组以上的重复。
设置对照实验，可以取用一个经过灭菌的装 有培养基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶 一同培养，用以说明培养基制作合格，没有 被杂菌污染。
第36页－练习题1
1. 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，同样适合于某些微生物的生长，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，就会导致实验前功尽弃，因此要进行严格的 无菌操作。
（一）植物组织培养的过程：
１、细胞的分化（必修1－第117～118页） （1）概念： 在植物的个体发育过程中，由一个或一种细胞增殖
的后代，在形态、结构、生理功能上发生稳定性差 异的过程。
（2）过程：受精卵增殖、生长、分化形成组织、器官、系统 （3）机理： 基因在特定的时间和空间里，选择性地表达出了特
物的组织培养技术
菊花的组织培养
课题背景
①植物细胞或组织，发育成完 整植株，需要什么条件？
１.植物细胞全能性表现的条件： ②什么叫植物细胞的全能性？
当植物细胞，脱离了原来所在的植物体的器官或组织，而处
于离体状态时，在一定的营养物质、激素和其它外界条件的作 用下，就可能表现出全能性，发育成完整植株。
离体、适宜营养、一定比例的激素、 无菌条件、适宜温度、光照
接种前一天，用70％的酒 精喷雾消毒空气， 用酒精 或新洁尔灭擦试工作台，并 用紫外线照射20分钟。
②接种前，启动超净工作 台，如打开吹风和照明灯 开关等等。
③做好接种准备工作
在等待外植体消毒的同时，做好接种准备工作：
用酒精进行 桌面消毒。
用酒精棉球对 培养基和培养 基瓶口进行消 毒。 准备无菌纸 点燃酒精灯
• （一）制备MS固体培养基 （二）外植体消毒 （三）接种 （四）培养 （五）移栽 （六）栽培
（一）制备MS固体培养基 配制母液→配制MS固体培养基→高压蒸汽灭菌
1.配制各种母液
（1）一般要求 大量元素：浓缩10倍； 微量元素：浓缩100倍； 二者均常温保存 激素、维生素类 用量少的有机物 按1mg/mL配成母液 （2）配制母液的意义：
2.接种时的无菌操作要求 接种操作要在酒精灯火焰旁完成，每次使用器械后， 都需要用火焰灼烧灭菌，接种后立即盖好瓶盖。
灼烧接种工具时，要注意安全
3. 接种过程
①将装有培养基的锥形瓶整齐地排列在酒精灯左侧。 ②将消过毒的菊花茎段，在无菌培养皿中切成小段
（长约0.5～1cm）。 ③左手持锥形瓶，右手拉开捆扎锥形瓶的绳子，并 将封口膜攥于右手心，以避免封口膜接触瓶口的一 面被污染。
①流水冲洗 菊花茎段用流水冲洗后可加少许洗衣粉，用软刷
轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右
②酒精处理 用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积
分数为70％的酒精中摇动2～3次，持续6～7s，
立即将外植体取出，在无菌水中清洗
③消毒液处理 取出后用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，
放入质量分数为0.1％的氯化汞溶液中1～
特 点：固体基质，含水量高、蓄水性强、透性好，适合栽培
六、炼苗、移栽 移植到消过毒的蛭石或珍珠岩上的幼苗
（六）栽培
幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长 情况，适时浇水、施肥，直至开花
在整个操作过程中， 是如何来实现无菌环境的？
1、培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌） 2、外植体的消毒（酒精、氯化汞） 3、接种的无菌操作（酒精、酒精灯——灼烧） 4、无菌箱中的培养； 5、移栽到消过毒的环境中生存一段时间。
1、愈伤组织的培养
从接种外植体到出现愈伤组织需经过2周时间。 2周之内可以看到，外植体上逐渐长出乳白色或黄白色 的瘤状愈伤组织。 首次培养愈伤组织时，恒温箱的门应该关闭不必见光， 因为在无光条件下愈伤组织长的更快。 2周后，培养基成分接近耗尽，必须更换培养基，进行 继代培养（即分瓶扩大培养）.
培养室里培养箱中的培养
2.清洗转移： 用流水清洗根部的培养基，将幼苗移植 到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活 一段时间
3.移 栽：幼苗长壮后，移栽到土壤中
珍珠岩：是一种火山喷发的酸性熔岩，经急剧冷却 而成的玻璃质岩石，有弧形或圆形裂隙， 如珍珠的结构，所以被命名为珍珠岩。
蛭 石：是一种天然、无毒，在高温作用下会膨 胀比较少见的矿物质。属于硅酸盐。
生长素 > 细胞分裂素 有利于根的分化
生长素< 细胞分裂素 有利于芽的分化
抑制根的分化
生长素＝细胞分裂素 促进愈伤组织生长
（4）pH、温度、光照 不同植物，对各种条件的要求往往不同。 进行菊花组织培养时：pH控制在5.8左右， 温度控制在18－22OC. 每日用日光灯照射 12h。
菊花组织培养的实验操作程序
④再分化： 脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又 可以重新分化成根或芽等器官，这个过程 叫再分化。
启动脱分化、再分化，往往需要使用植物激素，人为 地进行控制；其中细胞分裂素、生长素是关键激素。
（二）影响植物组织培养的因素：
1.植物材料的选择 （内因）
（1）不同的植物组织，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 枸杞愈伤组织的芽诱导比较难
植物中生长素和细胞分裂素，是启动细胞分裂、脱分 化和再分化的关键性激素。在生长素存在的情况下， 细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。
Baidu Nhomakorabea
使用顺序
先使用生长素， 后使用细胞分裂素
实验结果
有利于细胞分裂， 但不利分化
先使用细胞分裂素 后使用生长素
同时使用
细胞既分裂也分化 分化频率提高
（3）生长素和细胞分裂素同时使用，用量 的比例对植物细胞发育方向的影响
②普遍性： 由于不同生物细胞分化的机理是大致相同的，所以 细胞分化现象，在具细胞结构的生物体内是一种普 遍存在的生理现象。
③重要性：多细胞植物体的细胞分化，是建立在有丝分裂基础上 的，如果只有细胞分裂，细胞彼此一样，生物体的各 部分之间，就不能进行分工协作了。正是有了细胞分 化，才使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，才能提 高了机体各种生理功能的效率。
3、植物激素的影响
（1）常用的植物激素：生长素、细胞分裂素和赤霉素
①生长素类：
2，4－二氯苯氧乙酸（2，4－D） 吲哚乙酸（IAA） 萘乙酸（NAA） 吲哚丁酸（IBA）
②细胞分裂素类： 激动素（KT） 6－苄基嘌呤（6－BA） 玉米素（ZT）
③赤霉素类： 赤霉酸（GA3）
（2）生长素和细胞分裂素作用
④左手持锥形瓶，瓶口旋转通过火焰；右手用镊子 夹取菊花茎段插入培养基中（不要倒插）
⑤接种后，将封口膜重新扎好
⑥瓶外壁贴上标签：植物名称、接种日期、姓名等
接种后，在酒精灯火焰上转动灼烧瓶口，加盖
贴标签： 植物名称 接种日期 姓名等
【接种注意事项】
①每接种一块外植体前，镊子需放入体积分数为70％ 的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精灯火焰上烧一遍， 冷却后再接种
（2）同一植物材料的年龄、保存时间的长短会影响 实验结果 菊花的组织培养，一般选择未开花植株的茎上 部，新萌生的侧枝。
2.不同的离体组织和细胞对营养、环境等条件的要求 相对特殊，需配置不同的培养基 （外因）
MS培养基配方（P84页，附录3－八）
MS培养基主要成分包括：
A、大量元素: N、P、 S 、 K、Ca、Mg等 B、微量元素:B、Mn、Cu、Zn、Fe、 Co 、I、 Mo等 C、有机物、植物激素
①减少工作量； ②减少微量试剂称量所 造成的误差
（2）配制母液的意义： ①减少工作量； ②减少微量试剂称量所造成的误差
有机物 铁盐
微量元素
大量元素
（3）配制母液流程： 称量→溶解→混合→定容→标记→保存（4OC）
2.配制培养基，高压蒸汽灭菌
根据各种母液的浓缩倍数，计算用量
将称好的琼脂加入800mL蒸馏水，加热，熔化琼脂 加入30g蔗糖，搅拌均匀
离体的植物 组织或细胞
外植体
脱分化
有丝分裂
愈伤 组织
再分化
长出丛芽 生根
移栽成活 长成植株
①外植体： 从活植物体上切下，用于进行离体培养的 植物器官或组织片段。
②愈伤组织: 细胞排列疏松而无规则,是高度液泡化的、 呈无定形状态的薄壁细胞
③脱分化： 由高度分化的植物组织或细胞，产生愈伤 组织的过程。
愈伤组织 愈伤组织开始分化
2.愈伤组织的继代培养（切割、分瓶扩大培养） 继代培养所用的培养基与培养愈伤组织的相同，在
严格的无菌条件下，将愈伤组织连同原来的外植体一 起移到新培养基上，进行继代培养。
继代培养一代为20d。若时间过长，因培养基中营养 物质减少，外植体会分泌有毒物质，造成自身中毒。
如果愈伤组织长到直径为1～1.5cm时，就可以进行 试管苗培养，否则还需进行第二代继代培养.