愈伤组织分化出小植物
植物生物技术 第三章 植物愈伤组织的诱导与分化培养
第一节愈伤组织的诱导和继代培养
2. 愈伤组织的形态和细胞学特征
• 根据组织学观察、外观特征及其再生能力、再生方式等，愈伤组织分成两大类 ：胚性愈伤组织（embryonic callus，EC）和非胚性愈伤组织（non-embryonic callus，NEC）。
• 愈伤组织在长期的培养中能够形成分生组织区、管胞和色素细胞，或者形成体 细胞胚，这种能够形成体细胞胚的愈伤组织叫做胚性愈伤组织(embryogenic callus)
愈伤组织 体细胞胚
再生植株
第二节 愈伤组织分化与植株再生
第二节 愈伤组织分化与植株再生
2. 植物体细胞胚的产生方式及结构特征
• 胚状体起源于外植体表面已分化的细胞 • 形成层细胞或薄壁细胞转变成迅速分裂的细胞，形成拟分生组织的细胞团和
小块愈伤组织，进而产生体细胞胚 • 在悬浮培养时,游离细胞产生细胞团,这些细胞团长大变成胚性细胞复合体,
Quiroz-Figueroa et al., 2007. Plant Cell Tiss Organ Cult
第二节 愈伤组织分化与植株再生
4. 体细胞胚的起源：
• 两种起源途径: 单细胞起源和多细胞起源
单细胞起源：可见单细胞发生的均 衡细胞分裂，胚与母体组织之间以一 个类似胚柄的结构相连 (Williams
一、器官发生与植株再生
• 器官发生：是指培养条件下的组织 或细胞团（愈伤组织）分化形成不 定根（adventitious roots）、 不定芽（adventitious shoots） 等器官的过程 。
第二节 愈伤组织分化与植株再生
1、器官分化过程：三个生长阶段
• 第一阶段是外植体经过诱导形成愈伤组织
and Maheswaran 1986).
组织培养第三章 愈伤组织培养资料
2、操作程序
获取外植体材料－消毒处理－修整除去 坏死组织－切成5mm的圆柱形或方形小块－ 直放或倒放到培养基上－每9cm培养基接种5 －6块外植体－培养。 选用较大组织做材料时，可用打孔器 从块茎和块根中钻取一批圆柱型组织，切 成相同厚度的小圆片进行培养。
采用圆形的原因：
能得到外形简单结构相同的材料
第一节 愈伤组织的培养
愈伤组织培养是指将母体植株上的各个 部分切下，形成外植体，接种到无菌的培养 基上，进行愈伤组织诱导、生长和发育的一 门技术。 一般情况下，植物组织均能诱发形成愈 伤组织，由外植体形成愈伤组织，标志着植 物离体培养的开始。
一、愈伤组织的诱导 （一）诱导原理 1、细胞全能性 植物每一细胞具有全套遗传信息，在 特定环境下能进行表达，而产生一个独立 完整的个体。
（二）在园艺植物育种中的应用： 1、加快园艺植物新品种和良种繁育速度， 迅速高效低成本 2、培养无病毒苗木 3、获得倍性不同植株，易染色体核内加 倍育种有利用价值 4、克服远缘杂交困难 5、利于种质资源长期保存 6、提供育种中间材料 7、诱发和离体筛选突变体 8、制造人工种子
植物离体培养中的器官发生类型： 不定芽型—诱导顶端分生组织产生不定 芽，再生成植株的方式。顶芽、腋芽培养。 多数植物培养采用。
圆形的表面积大
圆柱形的外植体有利于组织块与外界进 行物质和气体交换；也使外植体表面促进愈 伤组织形成的分泌物较多，诱导率增高。
培养基
MS培养基 激素 IAA、NAA、2,4-D、BA 椰子汁、番茄汁、酵母提取物。
二、愈伤组织细胞的分化
单个细胞或一块外植体形成典型的愈伤 组织，大致经历三个时期，这三个时期中细 胞代谢、细胞数目、细胞形态均有明显差别。
细胞分化——持续细胞分裂增殖——原胚期— —球形胚——心形胚——鱼雷形胚——子叶期
2022生物课时练40植物细胞工程含解析
植物细胞工程1。
某二倍体植物是杂合子，下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。
据图回答下列问题。
(1）图中①表示的是该花粉培养过程中的过程,②表示的是过程，X代表的是,③表示的是过程。
（2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过哪条途径主要取决于培养基成分中的种类及其浓度配比,最后获得的来自未成熟花粉的完整植株都称为植株(甲）。
未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明花粉具有。
（3）对植株甲用处理,才能使其结实产生后代(乙）,否则植株甲只有通过无性繁殖的方式才能产生后代（丙)。
这种育种方法的优势是。
2.(2019全国Ⅲ)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。
①②③④⑤⑥回答下列问题。
(1）利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。
用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有。
(2）步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是。
(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是。
在新的培养基上愈伤组织通过细胞的过程，最终可形成试管苗。
(4）步骤⑥要进行照光培养，其作用是。
（5)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的,这种繁殖方式属于繁殖。
3。
下图为A、B两种二倍体植物体细胞杂交过程示意图，请据图回答下列问题。
（1）步骤①的方法是。
步骤②常用的化学试剂是,之后(“是”或“否”）需要筛选。
（2）在利用杂种细胞培育成为杂种植物的过程中，运用的技术手段是，其中步骤④是。
植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植物,与A、B两种植物相比，该杂种植物是新物种的原因是. (3）培育该杂种植物的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔遗传规律?为什么？。
4.紫杉醇是红豆杉细胞中产生的一种高效抗癌物质,在植物体中含量极低。
为取代从天然植株中提取紫杉醇的方式,可通过植物组织培养和细胞培养技术来获取,其过程为:获取红豆杉外植体→消毒→诱导愈伤组织→细胞培养→提取紫杉醇。
植物的生长生理复习题参考答案
植物的生长生理复习题参考答案第七章植物的生长生理复习题参考答案一、名词解释1、植物生长(plant growth)：是指植物在体积和重量（干重）上的不可逆增加，是由细胞分裂、细胞伸长以及原生质体、细胞壁的增长而引起。
例如根、茎、叶、花、果实和种子的体积扩大或干重增加都是典型的生长现象。
2、分化(differentiation)：指从一种同质的细胞类型转变为形态结构和生理功能不同的异质细胞类型的过程。
如植物分生组织细胞可分化为不同的组织：薄壁组织、输导组织、机械组织、保护组织和分泌组织等。
3、脱分化(dedifferentiation)：植物已经分化的细胞在切割损伤或在适宜的培养基上诱导形成失去分化状态的，结构均一的愈伤组织或细胞团的过程。
4、再分化(redifferentiation)：指离体培养中形成的处于脱分化状态的细胞团再度分化形成另一种或几种类型的细胞、组织、器官、甚至最终再形成完整植株的过程。
5、发育(development)：在植物生命周期过程中，植物发生大小、形态、结构、功能上的变化，称为发育。
发育包括生长与分化两个方面，即生长与分化贯穿在整个发育过程中。
6、极性(polarity)：细胞、器官和植株内的一端与另一端在形态结构和生理生化存在差异的现象。
如扦插的枝条，无论正插还是倒插，通常是形态学的下端长根，形态学的上端长枝叶。
7、种子寿命(seed longevity)：种子从发育成熟到丧失生活力所经历的时间称为种子寿命。
8、种子生活力(seed viability)：是指种子能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力。
9、种子活力(seed vigor)：种子在田间条件(非理想条件)下萌发的速度、整齐度及幼苗健壮生长的潜在能力，它包括种子萌发成苗和对不良环境的忍受力两个方面。
种子活力与种子的大小、成熟度有关，也与贮藏条件和贮藏时间有关。
10、顽拗性种子(recalcitrant seed)：一些植物的种子既不耐脱水干燥，也不耐零上低温，往往寿命很短（只有几天或及几周）称为顽拗性种子。
外植体形成愈伤组织过程的原理
外植体形成愈伤组织过程的原理外植体形成愈伤组织过程是植物细胞在外部环境刺激下，发生主动性细胞分裂、伸出并定向生长的过程。
愈伤组织是由初生的、不分化的细胞形成的，用于修复受到损伤或者创伤的植物部位，如根、茎、叶等。
外植体形成愈伤组织过程受到生长过程中许多因素的影响，包括植物激素、组织培养基、温度、光照等因素。
这些因素对愈伤组织的形成、生长以及细胞分化都有着重要的作用。
本文将从愈伤组织的概念、形成、影响因素等方面全面介绍外植体形成愈伤组织过程的原理。
一、愈伤组织的概念愈伤组织是指植物组织中在受到损伤或创伤后，通过再生愈合过程形成的一种组织类型。
愈伤组织主要由未分化和初生的细胞形成，这些细胞能够通过细胞分裂和增生不断扩大和生长，并最终分化出对植物个体有用的细胞类型。
愈伤组织可分为原生愈伤组织和继代愈伤组织两种类型，原生愈伤组织是由裸子植物或者单子叶植物的胚乳组织、子叶组织或者茎尖分生细胞等形成的，而继代愈伤组织则是在外部环境的刺激下，由植物中已成熟的细胞重新分化形成的。
愈伤组织在植物组织培养研究中有着广泛的应用，可以用于生物技术、无性繁殖和基因工程等领域。
外植体形成愈伤组织的过程主要是受到外部环境刺激和内部激素的作用，由未分化的细胞不断生长和分裂而形成的。
（一）外植体处理外植体主要是指采集到的带有植物细胞的植物体，在培养研究中主要是采用带有叶绿体或者叶片的茎尖或小芽。
采集后，需要对外植体进行去污、消毒、切割等处理，以确保外植体的无菌状态和完整性，使其能够在培养基上成功生长。
（二）外植体培养基的组成外植体的生长需要一个适宜的培养基，培养基需要提供足够的养分和激素，以支持外植体的生长和形成愈伤组织。
培养基中的激素种类和含量对愈伤组织形成具有很大的影响。
1. 感受刺激：外植体在培养基上开始感受到外部环境的刺激，开始分泌植物生长调节素和激素。
2. 细胞分裂：感受到刺激后，外植体开始迅速进行细胞分裂，细胞数量迅速增加。
植物生物工程学实验一(植物愈伤组织培养)
缺氮时某些植物的愈伤组织会出现一种很引人注目的 花色素苷的颜色，愈伤组织内部不能形成导管。
培养基的成分—— 大量元素
(2)
P
是磷脂的主要成分。而磷脂又是原生质、细胞核的重要
组成部分。磷也是ATP、ADP等的组成成分。 在植物组织培养过程中，向培养基内添加磷，不仅增加 养分、提供能量，而且也促进对N的吸收，增加蛋白质在植 物体中的积累。 常用的物质有KH2P04或NaH2P04等。 缺磷或钾时细胞会过度生长，愈伤组织表现出极其蓬松 状态。
(4) Mg、S和Ca
Mg 是叶绿素的组成成分，又是激酶的活化剂；S是含S 氨基酸和蛋白质的组成成分。 常以MgSO4·7H2O提供。 用量为1-3mg／L较为适宜； Ca是构成细胞壁的一种成分，Ca对细胞分裂、保护质膜 不受破坏有显著作用， 常以CaCl2·2H2O提供。 缺硫时培养的植物组织会明显的退绿；
培养基的成分—— 大量元素
(3) K 对碳水化合物合成、转移、以及氮素代谢等有 密切关系。 K 增加时，蛋白质合成增加，维管束、纤维 组织发达，对胚的分化有促进作用。但浓度不易 过大，一般为1-3mg／L为好。 制备培养基时，常以KCl、KNO3等盐类形式提 供。
培养基的成分—— 大量元素
培养基的成分——微量元素
z B ， Mn ， Zn ， Cu ， Mo ， Co 等，也是植物组织培养中不可 缺少的元素，缺少这些物质会导致生长，发育异常现象。 z Mn 对糖酵解中的某些酶有活化作用，是三羧酸循环中某些 酶和硝酸还原酶的活化剂。 zB 能促进糖的过膜运输，影响植物的有性生殖如花器官的
培养基的成分
z 元素名称 z N z 大量 P z 元素 K (≥0.5mmol/L) Ca z Mg z S z Fe z 微量 B z 元素 Mn (≤ 0.5mmol/L) Cu z Mo z Cl 添加形式 KNO3, NH4NO3 KH2PO4 NaH2PO4 KCl KNO3 CaCl2 ·2H2O Mg2SO4 · 7H2O Mg2SO4 · 7H2O FeNa2-EDTA H3BO3 MnSO4 CuSO4 Na2MoO4 · 2H2O CaCl2 ·2H2O
植物生物技术 愈伤组织的诱导继代及分化
⑶先芽后根： 愈伤组织中产生多个分生细胞形成分生中心，从中仅分化出芽，一般情况下待芽 长到一定大小时，切下移入生根培养基中，在其基部即可分化出根。有些植物在分 化芽的培养基上同时在芽器官基部分化出根，形成完整的植株。大多数植物均属这 类正常的分化途径，这类苗移栽较易成活。 ⑷先根后芽： 有些植物外植体脱分化后在愈伤组织上先分化出根，而后在靠近愈伤组织的根部 上再分化出芽，有的将根切下放入分化培养基，再于根上分化出芽器官，甚至在根 端也能分化出芽。
长素降低些，尤其是使用2，4-D时。 一般地，经过继代培养的愈伤组织在稳定生长1～2代后，具有S型生长曲线。开 始一周生长缓慢，中间3周生长很快，4周以后生长又变迟缓。
第二节 悬浮培养
悬浮培养:一般是把一些小块生长旺盛的愈伤组织
放入液体培养基中，进行振荡培养，从而使愈伤 组织块变成良好分散性的细胞和小的细胞聚集体。 愈伤组织通过悬浮培养能产生大量的比较均一 的细胞，而且细胞增殖速度快，适宜进行大规模
（1）三角烧瓶容纳的培养基占总容积的20%～30%，培养基含量可随培养物量的减 少而减少； （2）转速一般为80～100 r/min； （3）细胞或愈伤组织的生长呈典型的S型曲线，即延滞期（lag phase），对数生长 期（log phase），然后逐渐减慢，直至停止。
3、愈伤组织的生长特性
一般情况下，25℃下培养的愈伤组织需要每4~6周继代一次。大多数研究工作表
官。可以把愈伤组织分化出芽、根器官概括为以下几种方式：
⑴单极分化： 愈伤组织中的分生中心在刺激物质的影响下向着一极分化，形成有根无芽或 者有芽无根的现象。 ⑵双极分化： 愈伤组织中随着细胞分裂出现两个或两个以上分生中心，其中有的分化芽， 有的分化根，根芽之间并无输导等组织沟通，在培养瓶内靠愈伤组织提供养料， 这种以愈伤组织隔离着的芽和根的苗，常常不能移栽成活。
第三章 植物愈伤组织的诱导、继代及分化
⑶先芽后根：愈伤组织中产生多个分生细胞形成分生中心， 从中仅分化出芽，一般情况下待芽长到一定大小时，切下 移入生根培养基中，在其基部即可分化出根。
有些植物在分化芽的培养基上同时在芽器官基部分化出根， 形成完整的植株。大多数植物均属这类正常的分化途径， 这类苗移栽较易成活。
⑷先根后芽：有些植物外植体脱分化后在愈伤组织上先分 化出根，而后在靠近愈伤组织的根部上再分化出芽，有的 将根切下放入分化培养基，再于根上分化出芽器官，甚至 在根端也能分化出芽。
从单个细胞或外植体上脱分化形成典型的愈 伤组织，大致经历三个时期：
起动期：又称为诱导期,
是愈伤组织形成的起点。 外植体已分化的活细胞 在 外源激素的作用下，
通过脱分化起动而进入 分裂状态，并开始形成 愈伤组织。
起动期
分裂期
分裂期：外植体切口边缘开
始膨大，外层细胞通过一分 为二的方式进行分裂，从而 形成一团具有分生组织状态 细胞的过程。
二、从愈伤组织建立悬浮培养体系
多数悬浮培养物（suspension cultures）是将生长快、质地 疏松的愈伤 小块转移到与愈伤诱导含同样成分的液体培养 基里进行振荡培养而获得。
接种时必须有足够多的细胞块，以保证有较合适的细胞密 度。振荡速度一 般为 30-150rpm。
第一次继代时，应去掉开始时接入的大块细胞团——过滤。
第三节 愈伤组织分化与植株再生
体细胞胚胎发生：指从体细胞进行的类胚结构的生产。 体细胞胚是一个二极结构，不物理地附着于原组织，每一 个体细胞胚称为胚状体，它可以同 合子胚一样发育成植株。 器官发生：指从愈伤组织形成芽及根的过程，芽是一个单 极性结构，物理地同母体组织联结着。
细胞分化
无论是在离体还是在活体条件下，植物细胞分化 研究的重点是维管组织的分化，特别是木质部成 分的分化。
植物愈伤组织培养
酶活力 增加
细胞的 大小变 化不大
第一节 植物愈伤组织及形成过程
二 植物愈伤组织的形成过程：
诱导期长短
植物种类
外植体生理状 况
ห้องสมุดไป่ตู้
外部因素
第一节 植物愈伤组织及形成过程
二 植物愈伤组织的形成过程：
分裂期：细胞通过一分为二的分裂，不断
增生子细胞
细胞分裂 快
结构疏松
缺少有组 织的结构
颜色浅而 透明
第一节 植物愈伤组织及形成过程
生细胞
愈伤组织
第一节 植物愈伤组织及形成过程
一 植物愈伤组织的形态结构：
由许多异质细胞集合而成的一个无一定形态结构的细胞聚集体。
松脆
有大量的分 生组织中心
内有大量的 细胞间隙
细胞排列无 次序
致密
无大的细胞 间隙
管状细胞组 成维管组织
第一节 植物愈伤组织及形成过程
一 植物愈伤组织的形态结构：
生 液泡细胞所占比例较高
第三节 植物愈伤组织培养条件与定向诱导
一 植物愈伤组织培养条件：
外植体
• 材料的基因型 • 同一种植物的不同器官和组织 • 幼龄外植体
培养基
• 生长调节剂 • 无机营养元素 • 有机成分 • 物理性质
环境条件
• 光照 • 温度
第三节 植物愈伤组织培养条件与定向诱导
二 不同用途愈伤组织的定向诱导：
三 愈伤组织的形态发生方式：
器官
脱
再
发生
分 离体器官、 化
分 化
发 育
型
组织或细
愈伤组织
根、芽等
植株
胞
胚状体
植株
无激素 培养基
全国硕士研究生招生考试农学门类联考植物生理学与生物化学章节题库-植物生理学-第9章 植物生长生理【圣
8．就目前所知，调控植物向重力性生长的主要激素是（ ）。 A．ABA B．JA C．IAA D．CTK 【答案】C 【解析】Cholodny-Went 假说认为，生长素是转导重力的主要信号，生长素在植物 根部的不对称分布，诱导根的向重力性生长。生长素的不对称分布与根部细胞中介导生长 素进入和流出细胞的生长素流入载体（auxininfluxcarriers）和生长素流出载体 （auxineffluscarriers）的分布有关。根的下侧积累了超出最适浓度的生长素，因此根下 侧伸长生长受抑制，而根的上侧伸长生长较快，从而导致根发生向重力性生长。
10．通常所说的“根深叶茂”、“本固枝荣”是指（ ）。 A．主茎与侧枝的相关性 B．营养生长与生殖生长的相关性 C．地上部分与地下部分的协调关系 D．植物的相生与相克的关系 【答案】C 【解析】本题考查植物生长的相关性。通常所说的“根深叶茂”、“本固枝荣”是指地 上部分与地下部分的协调关系。
11．生产中的深耕施肥是利用植物的（ ）运动。 A．感性运动
2．攀援植物如丝瓜、豌豆、葡萄等的卷须一边生长，一边回旋运动，这种运动被称 为（ ）。
A．向光性 B．向化性 C．向重性 D．向触性 【答案】D 【解析】向触性常见于许多攀援植物，如丝瓜、豌豆、葡萄等，它们的卷须一边生长， 一边回旋运动，一旦触及物体，接触一侧生长较慢，而另一侧生长较快，则卷须在
1 / 41
台
5．植物形态学上端长芽，下端长根，这种现象称为（
）现象。
A．再生
B．脱分化
C．再分化
D．极性
【答案】D
【解析】极性是指植物器官、组织或细胞在形态结构、生化组成以及生理功能上的不
对称性。植物形态学的上端与下端的分化是两种不同的器官，因此称为极性现象。
植物组织培养技术所有名词解释
植物组织培养复习材料一、名词解释。
1、植物组织培养(plant tissue culture)：植物的离体器官、组织或细胞在人工制备的培养基上进行无菌培养，并在人工控制的环境条件下，使其发育成完整植株的科学技术2、脱分化（dedifferentiation）：指失去分裂能力的细胞回复到分生性状态并进行分裂，形成无分化的细胞即愈伤组织的现象。
3、再分化（redifferentiation）：愈伤组织形成不定芽或不定根或胚状体。
4、外植体(explant)：植物组织培养过程中从活体植株上切去下来的用于离体培养的一切材料。
（如器官、组织、细胞、原生质体、种子等）5、愈伤组织(callus)：原本指植物在受伤后于其伤口表面形成的一团薄壁细胞。
在组培中，则指人工培养基上由外植体形成的一团无序生长的薄壁细胞。
6、器官发生：胚胎时期由胚层器官原基发育成器官的过程。
包括细胞分化和器官形成。
7、胚状体发生：在植物细胞、组织或器官体外培养过程中，由一个或一些体细胞经过胚胎发生和发育过程，形成的与合子胚相类似的结构。
可进一步发育成植株。
8、细胞全能性（cell totipotency）：指植物的每一个细胞都携带有一完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。
9、细胞分化：一个尚未特化的细胞发育出特征性结构和功能的过程。
10、极性：细胞（也可指器官或植株）内的一端与另一端在形态结构和生理生化上的差异。
11、试管苗：通过组织培养产生的植株。
12、看护培养：是指用一块活跃生长的愈伤组织来看护单个细胞，使其持续分裂和增殖的一种培养方法。
这块愈伤组织被称为看护组织。
13、固相化培养：将细胞或原生质体固着在琼脂糖、藻（月元）酸盐或多聚赖氨酸中，然后将他们放入液体培养基中震荡培养。
这种培养方法既利用了振荡培养室营养物质和气体易于交换的优点，有利用了固相化使细胞免受振荡时剪切力的作用。
14、悬浮细胞培养：将单个游离细胞或小细胞团在液体培养基中进行培养增值的技术。
植物组织培养植株再生途径有哪些
植物组织培养植株再生途径有哪些植物组织培养植株再生途径有：1、器官间接发生途径在本途径中，所培养的外植体在培养基中的植物生长物质等因素的诱导下，其细胞呈没有分化的状态，重新恢复了细胞的分裂能力。
然后随着培养的持续，细胞数量不断增加，形成由薄壁细胞所组成的愈伤组织。
这种结构松散的组织在适宜的植物生长物质等培养条件下会重新分化出茎叶、根系等，最终形成一个完整的植株。
利用植物细胞在组织培养过程中所形成的大量愈伤组织，可以在短时间内通过器官发生分化出大量小植株。
因此，通过愈伤组织途径，可以使被培养材料的繁殖系数迅速增加。
但是此途径有其缺陷性，因为愈伤组织的细胞在遗传上具有不稳定性。
此外，随着愈伤组织继代培养时间的延长，它们最初所表现的植株再生能力会逐渐下降，甚至完全消失。
因此在实际的操作中，应根据培养目的应慎重选择此途径。
2、器官直接发生途径在此途径中，器官可直接从外植物体上进行诱导，例如香蕉草的侧芽培养，首先会分化出小芽，然后自新芽叶腋形成芽丛；风信子的鳞茎切片进行培养，在适宜的条件下，其基部就会分化小鳞茎。
在器官直接发生途径过程中，由于细胞染色体的倍数基本保持稳定，因此发生变异的现象频率较低，这样也能保证所培养的试管苗保持母株良好的种性，因此途径是组培中常用的再生途径。
通过腋芽的方式进行器官的直接发生，在正常情况下腋芽都能发育成枝条，但是在很多情况下，腋芽通常都会在一定时间内处于休眠状态，对于顶端优势较强的花卉种类来说，只有将顶芽摘去，才能促使侧芽抽生。
研究表明，顶端优势的现象可以为细胞分裂素所抑制。
因此在组织培养过程中，当提高了培养基中的细胞分裂素水平后，所接种的茎段上往往就会长出大量腋芽。
从细胞学上来说，这些腋芽的遗传性质十分稳定，所以利用所培养出腋芽的快速增殖对于花卉品种，特别是以嵌合体状态存在的花卉品种来说具有实用价值。
不定芽也是增殖试管苗的一种重要方式。
从植物学的角度来看，不定芽是指茎尖、叶腋以外的其他器官或组织上所形成的芽。
高中生物《植物细胞工程》教案1 新人教版选修3
专题2 2.1 植物细胞工程一、教学目标1. 简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
2. 列举植物细胞工程的实际应用。
3. 尝试进行植物组织培养。
二、教学重点和难点1.教学重点（1）植物组织培养的原理和过程。
（2）植物体细胞杂交的原理。
（3）植物细胞工程应用的实例。
2.教学难点植物组织培养的实验。
三、教学策略本节教材内容对学生来说，虽说在必修模块中学了一些细胞的知识，但仍然是一个新的领域，学习起来有一定的困难。
教师可采用讲授为主结合讨论的方法进行教学。
具体建议如下。
在细胞的全能性及细胞分化的实质、植物组织培养技术这部分内容的教学中，首先可用教材上的菊花图引入本节的标题，同时提出一个问题──为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？以引入本节课的第一个问题──细胞的全能性及分化。
关于细胞的全能性和细胞分化这部分内容，因为学生在必修模块中学过，所以可以提问的方式让学生回顾，教师再根据学生的回答情况按教材上的内容进行讲解。
然后再通过“怎样把植物的一个花瓣培育成完整的植株”这个问题引入本节课的重点及难点问题──植物组织培养技术。
教材这部分的内容是通过实验“胡萝卜的组织培养”来进行讨论和总结的，应当尽量创造条件完成这个实验。
在不具备完成该实验条件的学校，可以带领学生参观组培实验室，或让学生观看植物组织培养技术的录像片。
同时结合教材的讨论题进行教学，还可再补充两个问题：（1）离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整植物体？（2）决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？在植物体细胞杂交技术及植物繁殖的新途径的教学中，首先可通过教材上的番茄—马铃薯实例引入，让学生思考20世纪60年代，一些科学家提出这样一个设想：让番茄与马铃薯杂交，培育出地上结番茄果实，地下结马铃薯块茎的植物。
如果要实现这一设想，你认为可以采用哪些方法？这样一来一下子就把学生吸引到本节课要解决的问题──植物体细胞杂交技术上。
植物愈伤组织培养
针对不同植物，选择适宜的基因型和生理状态进 行愈伤组织培养，以提高成功率。
3
采取抗污染和抗褐化措施
在愈伤组织培养过程中，采取抗污染和抗褐化措 施，如定期更换培养基、添加抗氧化剂等。
加强愈伤组织培养研究的建议与展望
加强基础研究
深入研究植物愈伤组织培养的机理和调控机制，为实际应用提供 理论支持。
遗传改良
愈伤组织培养可用于植物的遗传改良，通过细胞工程和基 因工程技术将优良性状导入到其他植物中，培育出抗逆性 更强、产量更高、品质更优的新品种。
生物技术研究
愈伤组织培养是植物生物技术研究的重要基础，可以用于 研究植物生长发育规律、细胞分化与形态发生、基因表达 与调控等生物学问题。
愈伤组织培养的历史与发展
将已经形成的愈伤组织进行继代培养，通过不断 的切割和重新接种，实现愈伤组织的快速增殖。
悬浮培养法
将已经形成的愈伤组织进行悬浮培养，通过细胞 分裂和增殖，实现愈伤组织的快速增殖。
添加激素法
在培养基中添加适当的激素，如生长素和细胞分 裂素，促进愈伤组织的增殖。
愈伤组织的分化技术
器官分化法
将愈伤组织进行器官分化 培养，通过特定的培养条 件诱导产生根、茎、叶等 器官。
基的营养成分和激素水平也需要精确控制。
基因型和生理状态的影响
02
不同基因型和生理状态的植物在愈伤组织培养中的表现差异较
大，需要针对不同情况进行调整。
污染和褐化问题
03
愈伤组织培养过程中易出现污染和褐化现象，影响培养效果。
提高愈伤组织培养效率的方法与策略
1 2
优化培养条件
根据不同植物的特点，调整温度、光照、湿度等 环境条件，以及培养基的营养成分和激素水平。
愈伤组织的名词解释
愈伤组织的名词解释
愈伤组织是指植物在遭受外界伤害或受到病原微生物侵入后，通过自身生理和生化反应产生的一种修复组织。
它是植物对伤害的生理反应，旨在修复受损的组织和恢复正常生长。
愈伤组织通常由植物细胞分裂增殖和分化而形成，其中包括以下几个重要组织类型：
1. 原基愈伤组织：由周围正常组织细胞分裂增殖而形成的组织，其细胞结构和功能与正常组织相似。
2. 被复壁：愈伤组织的表面通常会形成一层厚实的细胞壁，称为被复壁。
被复壁有助于保护愈伤组织免受进一步伤害和外界环境的侵害。
3. 横向分化愈伤组织：在伤害部位，有些细胞会分化成不同类型的组织，例如形成木质部、韧皮部和树皮等。
4. 导管形成：愈伤组织中的细胞有时会分化成导管细胞，形成液体通道，以促进物质的运输和传递。
愈伤组织的形成是植物的一种适应性反应，旨在防止病原微生物侵入并恢复受损组织的功能。
通过细胞增殖、分化和细胞壁的重塑，愈伤组织有助于植物的生长和发育，使其能够适应外界环境的挑战。
1/ 1。
药用植物学与生药学中,愈伤组织的名词解释
药用植物学与生药学中,愈伤组织的名词解释
愈伤组织是原指植物体的局部受到创伤刺激后，在伤口表面新生的组织。
它由活的薄壁细胞组成，可起源于植物体任何器官内各种组织的活细胞
在植物体的创伤部分，愈伤组织可帮助伤口愈合；在嫁接中，可促使砧木与接穗愈合，并由新生的维管组织使砧木和接穗沟通；在扦插中，从伤口愈伤组织可分化出不定根或不定芽，进而形成完整植株。
在植物器官、组织、细胞离体培养时，条件适宜也可以长出愈伤组织。
其发生过程是：外植体中的活细胞经诱导，恢复其潜在的全能性，转变为分生细胞，继而其衍生的细胞分化为薄壁组织而形成愈伤组织。
从植物器官、组织、细胞离体培养所产生的愈伤组织，在一定条件下可进一步诱导器官再生或胚状体而形成植株。
在单倍体育种中，也可由花粉产生的愈伤组织或胚状体分化成单倍体植株。
甚至可由原生质体培养诱导植株或器官再生。
故愈伤组织的概念已不局限于植物体创伤部分的新生组织了。
植物组织培养技术(愈伤组织的分化与
愈伤分化
• （二）培养基
• 2．无机营养元素 在植物组织培养，细胞的
生长也要求满足植物生长的必要元素。
-----其影响不如激素的影响明显。
-----各种类型的植物所需要的每种元素的量，特别是大量元 素是有区别的，如生根培养要求无机离子浓度小一些，所以 常用1/2MS或White。
• 1、脱离母体植株：摆脱了原来所受到的遗传上
的控制和生理上的制约；
• 2、一定的培养条件：主要为激素的种类和浓度最
为重要；
（2，4-D）
• 3、内源激素水平：外植体的类型和外植物体原来 在植株上所处的位置。
• 大量研究表明，几乎所有高等植物的各种器官，如根、
茎、叶和花等，以及各种组织，如皮层、茎髓和形成层等， 离体后在适当条件下，都能产生愈伤组织。
第一阶段诱导形成愈伤组织——固体培养基 第二阶段细胞和胚状体的增殖——液体培养基 第三阶段胚状体发育成可移植植株——固体培养基
➢培养基渗透压：
对细胞增殖和胚状体的形成都有十分明显的影响。如 油菜花药培养宜先在高糖（9-10%）培养基中培养， 有利于细胞增殖和胚状体的形成。
• （三）培养环境条件
1.光周期的影响 ：根据植物种类、培养目的来决定
原理：
• 细胞全能性（cell totipetency）：植物细胞具 有全套遗传信息，在特定环境条件下能进行表达， 而产生一个独立完整的植株个体。
脱分化：一个成熟细胞转变为分生状态的过程。 恢复细胞的分裂活性。
再分化：经脱分化的组织或细胞在一定的培养条 件下转变为各种不同细胞类型的过程。
愈伤组织细胞的特点
愈伤组织细胞的特点愈伤组织是指植物在受到损伤或刺激后，通过细胞分裂和分化形成的新生组织。
愈伤组织的形成对于植物的生长和发育具有重要意义。
下面将从愈伤组织细胞的特点、分类、形成机制以及应用等方面进行详细介绍。
一、愈伤组织细胞的特点1.未分化性愈伤组织由未分化的原始细胞构成，这些原始细胞能够不断地进行有丝分裂和无丝分裂，产生大量新生组织。
这种未分化性使得愈伤组织具有较强的再生能力。
2.快速增殖性由于愈伤组织中大部分都是未分化的原始细胞，因此其增殖速度非常快。
在适宜的条件下，一些植物可以在数天内产生大量新生组织。
3.多能性由于其未分化性，愈伤组织中的原始细胞可以根据环境条件和所需功能不同而向各种方向发展，并最终转变为各种功能明确、结构复杂的器官组织。
4.细胞壁薄愈伤组织中的原始细胞通常具有较薄的细胞壁，这使得它们更容易进行有丝分裂和无丝分裂，从而促进新生组织的形成。
二、愈伤组织的分类按照形成方式和来源，愈伤组织可以分为三类：1.表皮性愈伤组织表皮性愈伤组织是由表皮或叶片上的表皮、肉质部原始细胞产生的。
这种愈伤组织通常生长缓慢，但其结构复杂，包括了各种类型的器官和组织。
2.韧皮性愈伤组织韧皮性愈伤组织是由树干、根系等硬质部位上的韧皮层原始细胞产生的。
这种愈伤组织增长迅速，但其结构简单，主要由纤维和木质素构3.内部性愈伤组织内部性愈伤组织是由植物内部某些器官或外界损伤所引起的反应产生的。
这种类型的愈伤组织结构比较简单，主要由原始细胞和分化细胞组成。
三、愈伤组织的形成机制植物在受到损伤或刺激后，会通过一系列生理和生化反应来启动愈伤组织的形成。
具体过程如下：1.增殖阶段在受到刺激后，植物会迅速启动细胞分裂和分化程序，产生大量未分化的原始细胞。
这些原始细胞可以进一步向各种方向发展，并最终转变为各种类型的器官和组织。
2.分化阶段原始细胞在不断增殖的同时，也开始逐渐分化为不同类型的功能明确、结构复杂的器官和组织。
这个过程需要多种生长因子、激素等物质的3.整合阶段在愈伤组织形成完毕后，其内部各种器官和组织开始相互整合，并逐渐形成一个完整的新生体系。
(整理)植物组织培养概念
课程序号：《金丝桃的初代培养和铁皮石斛的继代培养》学院: 化学与生命科学专业: 生物科学姓名：孙萍萍学号: 09260117授课教师:廖芳蕾提交时间:2011年10月31日一、前言植物组织培养概念（广义）又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织.器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
植物组织培养概念（狭义）指用植物各部分组织，如形成层.薄壁组织.叶肉组织.胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
植物组织培养条件有四个条件，分别为1.愈伤组织的培养条件：必须无菌操作 2.材料：刚生长不久，具有高度分裂能力的茎尖，芽尖，感染病毒的机会很小 3.植物细胞全能性，确保组织能培养成植株。
4.在无菌操作室中完成接种工作，然后放于培养室[光照（日光灯照射），温度（30度）]中培养。
所以说完成操作后，在培养室中培养时就需要光照条件‘组织培养可以增加遗传变异性，改良作物。
例如单倍体育种，它通过花药培养，从小孢子获得单倍体植株，染色体加倍后获得正常二倍体植株，这是一条育种的新途径。
单倍体育种可以缩短育种年限，节约人力物力，较快地获得优良品种，目前已有四十多种植物获得了单倍体植株。
我国在水稻、小麦、烟草、柏树、橡胶、辣椒等植物的单倍体育种的工作上，处于领先地位。
又如胚培养、子房培养、胚珠培养：为了克服远缘杂交的不亲和性，可采用胚、子房、胚珠培养和试管受精等手段。
最早成功的例子是两个栽培种亚麻的杂交胚发生败育，利有杂种胚培养克服了一些障碍，得到种子。
现在在棉花、黄麻上也获得成功。
从玉米的离体子房培养，经体外受粉可以得到种子。
此外，通过原生质体融合，并以选择胞质链霉素抗性做手段以转移烟草的雄性不育性状，或通过原生质体融合转移胞质的抗林可霉素因子都得到成功。
组织培养可用于繁殖植物。
2020届人教版 植物组织培养技术 单元测试
C．过程①、②需要避光，过程③需要照光D．过程①、②表示脱分化，过程③表示再分化【答案】B【解析】过程③获得的完整植株均为单倍体，A项错误；花粉经过程①、②、③发育为完整植株，说明花粉细胞具有全能性，B项正确；过程①需要避光，过程②、③需要照光，以利于叶绿素的形成，C项错误；过程①表示脱分化，过程②、③表示再分化，D项错误。
6．关于菊花组织培养的操作,下列说法不正确的是（）A．培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌B．幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间C．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,一旦感染杂菌则前功尽弃D．接种时用镊子夹取菊花茎段插入培养基中即可【答案】D【解析】植物组织培养需进行无菌操作，故外植体要消毒，培养基及其他器械要灭菌，A、C正确；经组织培养获得的幼苗需先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间，B正确；接种时要注意茎段的形态学上下端，不能倒插，D错误。
【考点定位】植物组织培养7．下列有关花药培养的叙述，正确的是A．影响花药培养的主要因素是亲本植株的生长条件B．产生花粉植株有两条途径，主要影响因素是培养基中的营养物质C．对花蕾进行消毒时，先用0．1%的氯化汞溶液后用70%的酒精D．鉴定花粉发育时期使用醋酸洋红法或焙花青—铬矾法都是使细胞核着上色，然后观察其个数和位置【答案】D【解析】影响花药组织培养的因素有很多，如材料和培养条件等，其中材料的选择与培养基的成分是主要影响因素，A错误；花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比，B错误；外植体消毒，一般是刷洗后用流水冲洗 20 min，用无菌吸水纸吸干后再放入体积分数为70%的酒精中摇动2～3次，持续6-7s，立即取出，在无菌水中冲洗并用无菌吸水纸吸干，再放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中 1～2 min，取出后在无菌水中清洗至少3次，以漂净消毒液，C错误；选择花药时一般通过镜检确定花粉发育时期，此时需要对花粉细胞核进行染色，常用的染色剂是醋酸洋红溶液和焙花青-铬钒溶液，它们分别可以将细胞核染成红色和蓝黑色，D正确。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
贮藏或种植
一 植物繁殖的新途径
（三）神奇的人工种子 讨论 P40
一 植物繁殖的新途径
（三）神奇的人工种子
讨论 P40
1）优点：
①培植周期短 ②后代无性状分离 ③不受气候,季节和地域限制 ④可以很方便地贮藏和运输
2）人工种皮的有效成分 加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、 抗生素、有益菌、植物生长调节剂等
胚状结构
例2：右图为植物体细胞杂交过程 示意图。据图回答：
1）步骤①是_去__掉_细__胞__壁_分__离_出__有__ __活__力_的__原_生__质_体_______________ 最常用的方法是__酶__解_法____. 2）步骤②一般常用的化学试剂是 __聚_乙__二_醇__（_P_E_G_）__目的是______
_诱__导_原__生__质_体__融_合_. 3）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 是_植__物_组__织_培__养__ ，其中步骤④相 当于_脱_分__化_，步骤⑤相当于_再__分_化_
例2：右图为植物体细胞杂交过程 示意图。据图回答：
4）植物体细胞杂交的目的是获得
新的杂种植株。使_两_个__亲_本__的_遗__传_性_ 状
2.利用： 筛选对人们有利突变体,进而培育新品种
三 细胞产物的工厂化生产
三 细胞产物的工厂化生产
1.细胞产物种类： 蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等
2.技术： 植物的组织培养
3.成就：
典例精析
例1：03江苏 用高度分化的植物细胞、组织 和器官进行组织培养可以形成愈伤组织， 下列叙述错误的是 A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的 B.该愈伤组织的细胞没有全能性 C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成 D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的
花药
接种 花粉细胞培养
脱分化
愈伤 组织
再分化
正常 染色体加倍 单倍体 移栽 分化出
植株
植株
小植物
二 作物新品种的培育
（一）单倍体育种 5.优点： 后代都是纯合子，明显缩短育种年限
6.成就
二 作物新品种的培育
（二）突变体的利用
二 作物新品种的培育
（二）突变体的利用
1.产生： 植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处 于不断的分生状态，易受到培养条件和外界 压力的影响而产生突变
二 作物新品种的培育
二 作物新品种的培育
（一）单倍体育种
1.单倍体定义： 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
2.单倍体形成： 由配子不经过受精作用而直接发育成的个 体。例：蜜蜂中的雄蜂
3.单倍体植株的特点： 长得弱小，而且高度不育
二 作物新品种的培育
（一）单倍体育种
4.回顾单倍体育种的一般过程并设计出一种通过 植物花药组织培养生成正常植株的实验流程。
能够在新的植物体上有所表现，
其根本原因: 杂种植株获得了双亲的育__。若运用传统有性杂交方法
能否实现？_不__能__。并说明理由：
因为不同种生物之间存在生殖隔离
因此，这项研究对于培养作物新品 种方面的重大意义在于：
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
（1）人工种子概念
通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、 顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装 得到的种子。
（2）人工种子组成
胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）+人工种皮
一 植物繁殖的新途径
（三）神奇的人工种子
思考 设计人工种子制备技术的主要流程图
诱导植物愈伤组织 ↓
体细胞胚的诱导 ↓
体细胞胚的成熟 ↓
广饶一中
王秀荣
1、回忆植物组织培养技术的基本原理和过程？
脱分化
再分化
外植体
愈伤组织
试管苗
植株
2、思考利用这项技术能做哪些工作？
资料1 科学家应用多倍体育种的方法， 培育出的三倍体无子西瓜，具有无子、 含糖高、口感好等特点。
但因其不结种子， 每年必须用四倍体和 二倍体西瓜杂交培育 种子，不仅增加了生 产成本，也给无籽西 瓜的普及带来困难。
一 植物繁殖的新途径
（三）神奇的人工种子 1.天然种子的局限
1）培育周期长 2）优良杂种的后代会发生性状分离而丧 失其优良特性 3）生产会受到季节、气候和地域的限制， 并且需要占用大量的土地实现制种
一 植物繁殖的新途径
（三）神奇的人工种子 2.人工种子
胚状体
一 植物繁殖的新途径
（三）神奇的人工种子
资料2 病毒引起的植物病害有500多种。
受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉， 如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、 苹果、枣、唐菖蒲、兰花等。而且没有有效的 防治办法，只能拔除病株，造成很大的经济损 失。
病毒多集中在种子、老叶等器官中，在幼 嫩的器官和未成熟的组织中较少，在分生区几 乎不含病毒。
讨论 P38 利用了植物“微型”繁殖技术的： 1）保持优良品种的遗传特性 2）高效快速地实现种苗的大量繁殖
在短时间中获得大量的优质种苗
一 植物繁殖的新途径
（二）作物脱毒
1.作物脱毒的原因: 长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病 毒，导致产量降低，品质变差
2.作物脱毒的材料: 分生区（如茎尖）的细胞 3.作物脱毒的方法: 进行组织培养 4.作物脱毒的结果: 获得脱毒苗 5.成就:
.
课堂演练
1、植物的微型繁殖技术是指
（）
A．植物体细胞杂交技术
B．嫁接
C．营养繁殖
D．植物组织培养
2、科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将 单个细胞放入培养基中培养，获得了许多完整的植 株，这些植株的特点是 （ ）
资料3 兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。 兰花常用分根法和种子进行繁殖。在兰花的 常规繁殖中，遇到的 难题是：用分根法繁 殖速度缓慢，不利于 新品种的推广;用种子 繁殖又很困难，因为 兰花的种子十分微小， 胚很纤弱，种子几乎 没有储藏营养物质， 在发芽过程中很容易夭折。
一 植物繁殖的新途径
一 植物繁殖的新途径
（一）微型繁殖技术（也称快速繁殖技术） 1.概念: 快速繁殖优良品种的植物组织培养技术
2.优点: 1）保持优良品种的遗传特性 2）高效快速地实现种苗的大量繁殖
3.成就:
一 植物繁殖的新途径
（一）微型繁殖技术（也称快速繁殖技术） 讨论 P38
一 植物繁殖的新途径
（一）微型繁殖技术（也称快速繁殖技术）