1、科學(xué) 技術(shù)、社會,植物組織培養(yǎng)技術(shù),1.培養(yǎng)學(xué)生分析資料提取知識的能力。 2.了解植物組織培養(yǎng)的原理。 3.了解植物組織培養(yǎng)的大致流程。 4.了解植物組織培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)。 1.根據(jù)所提供的資料分析，引導(dǎo)學(xué)生歸納了解組織培養(yǎng)的原理、組織培養(yǎng)的大致流程、組織培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)等。 1.通過對高科技的認(rèn)識，領(lǐng)悟科技對生活的深遠(yuǎn)影響，科教興國從我做起。 2.感受科學(xué)家探索世界奧秘過程的曲折，養(yǎng)成鍥而不舍的探索精神。,三維目標(biāo),草莓的匍匐莖繁殖方法 草莓的分株繁殖方法,一、草莓的傳統(tǒng)繁殖方法,19世紀(jì)30年代，德國植物學(xué)家施萊登和德國動物學(xué)家施旺創(chuàng)立了細(xì)胞學(xué)說，根據(jù)這一學(xué)說，如果給細(xì)胞提供和生物體內(nèi)一樣的條件，每個(gè)

2、細(xì)胞都應(yīng)該能夠獨(dú)立生活。1902年，德國植物學(xué)家哈伯蘭特在細(xì)胞全能性的理論是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)。1958年，一個(gè)振奮人心的消息從美國傳向世界各地，美國植物學(xué)家斯蒂瓦特等人，用胡蘿卜韌皮部的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，終于得到了完整植株，并且這一植株能夠開花結(jié)果，證實(shí)了哈伯蘭特在五十多年前關(guān)于細(xì)胞全能的預(yù)言。,二、植物的組織培養(yǎng)發(fā)展史,組織培養(yǎng)是指在人工培養(yǎng)基上，離體培養(yǎng)植物的器官、組織、細(xì)胞和原生質(zhì)體，并使其生長、增殖、分化以及再生植株的技術(shù)。,三、植物的組織培養(yǎng),（1）細(xì)胞的分化,概念：,在個(gè)體發(fā)育中，相同細(xì)胞的后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程 .,過程：,如：受精卵增殖、生長、分化形

3、成組織、器官、系統(tǒng).,特點(diǎn)： A.持久性：是一種持久性的變化，它發(fā)生在生物體的整個(gè)生命過程中,在胚胎期達(dá)到最大限度. B.穩(wěn)定性：細(xì)胞分化是穩(wěn)定的，一般是不可逆轉(zhuǎn)的 C.全能性：已分化的細(xì)胞，仍具有發(fā)育的潛能.,原因：,基因在特定的時(shí)間和空間條件下的選擇性表達(dá)的結(jié)果.,結(jié)果：,形成不同的細(xì)胞和組織,（2）細(xì)胞的全能性,概念：,生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能的特性.,原理：,生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因.,高度特化的動物細(xì)胞，從整個(gè)細(xì)胞來說，全能性受到限制。但它的細(xì)胞核仍然保持著全能性，這是因?yàn)榧?xì)胞核內(nèi)含有該物種遺傳性所

4、需要的遺傳物質(zhì).,已分化的植物細(xì)胞，仍具有全能性.,實(shí)例,受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞,全能性的比較:,細(xì)胞離體,1、必要條件：,一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件,2、原理:,細(xì)胞的全能性,四、植物組織培養(yǎng)的條件,3、植物組織培養(yǎng)過程:,離體組織或細(xì)胞,植物體,細(xì)胞分裂素生長素,愈傷組織,芽,根,細(xì)胞分裂素生長素,細(xì)胞分裂素生長素,不需要光?,需要光,脫分化：由高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，又稱去分化。,再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織在培養(yǎng)過程中重新分化根或芽等器官的過程,愈傷組織:細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則,是高度液泡化的、成無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞.,3.影響植物組織培養(yǎng)的因素,（1）植

5、物材料的選擇,煙草和胡蘿卜的組織培養(yǎng)較為容易,枸杞愈傷組織的芽誘導(dǎo)比較難,B、同一植物材料的年齡、保存時(shí)間的長短會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,菊花的組織培養(yǎng)一般選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝,A、植物材料的選擇直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗,（2）不同的離體組織和細(xì)胞對營養(yǎng)、環(huán)境等條件的要求相 對特殊，需配置適宜的培養(yǎng)基,MS培養(yǎng)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、Mo、I、Co等,C、有機(jī)物、植物激素,常用的植物激素：生長素、細(xì)胞分裂素和赤 霉素,生長素類：,2，4二氯苯氧乙酸（2，4D）、吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸

6、（IBA）,細(xì)胞分裂素類：,激動素（KT）、6芐基嘌呤（ 6BA）、玉米素（ZT）,赤霉素類：,赤霉酸（GA3）,（3）植物激素的影響,生長素和細(xì)胞分裂素作用,植物中生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素。在生長素存在的情況下，細(xì)胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強(qiáng)的趨勢,有利于根的分化,有利于芽的分化，抑制根的分化,促進(jìn)愈傷組織生長,生長素和細(xì)胞分裂素同時(shí)使用，用量的比例對植物細(xì)胞發(fā)育方向的影響,（4）pH、溫度、光照,pH控制在5.8左右，溫度控制在1822。C,每日用日光燈照射12h,（一）制備MS固體培養(yǎng)基,MS培養(yǎng)基包括20多種營養(yǎng)成分，實(shí)驗(yàn)室一般使用4。C保存配制好的培養(yǎng)基

7、母液來制備,1、配置各種母液,無機(jī)物中大量元素濃縮10倍，微量元素濃縮100倍，常溫保存,激素類、維生素類以及用量較小的有機(jī)物一般可按1mg/ml的質(zhì)量濃度單獨(dú)配制成母液,用母液配制培養(yǎng)基時(shí)，需要根據(jù)各種母液的濃縮倍數(shù)，計(jì)算用量,五、實(shí)驗(yàn)操作,2、配置培養(yǎng)基,分裝到錐形瓶中，每瓶分裝50ml或100ml, 配制培養(yǎng)液, 調(diào)PH,培養(yǎng)基的分裝,由于菊花的莖段的組織培養(yǎng)比較容易，因此不必添加植物激素,3、滅菌,分裝好的培養(yǎng)基連同其他器械一起進(jìn)行高壓蒸汽滅菌,1.選材：菊花莖段，取生長旺盛的嫩枝,（二）外植體消毒,2.消毒,流水沖洗,菊花莖段用流水沖洗后可加少許洗衣粉，用軟刷輕輕刷洗，刷洗后在流水下

8、沖洗20min左右,酒精處理,用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分，放入體積分?jǐn)?shù)為70的酒精中搖動23次，持續(xù)67s，立即將外植體取出，在無菌水中清洗,消毒液處理,取出后用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分，放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1的氯化汞溶液中12min，取出后在無菌水中至少清洗3次，漂凈消毒液,氯化汞,70% 的酒精,（三）接種,2.消毒,污染的主要來源是空氣中的細(xì)菌和孢子，接種室消毒至關(guān)重要。用70的酒精噴霧使空氣消毒，酒精或新潔爾滅擦洗工作臺并用紫外線照射20分鐘,1.接種室消毒,2.無菌操作要求,操作要在酒精燈火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼燒滅菌，接種后立即蓋好瓶蓋。,3.材料的切取

9、和接種,4.接種注意事項(xiàng),每接種一塊外植體前，鑷子需放入體積分?jǐn)?shù)為70的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精燈火焰上燒一遍，冷卻后再接種,外植體在培養(yǎng)基中要分布均勻，放置外植體數(shù)量根據(jù)錐形瓶的大小確定，一般胡蘿卜34塊，菊的莖或葉68塊，也不要太少，以充分利用培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分和光照條件,插入時(shí)應(yīng)注意方向，不要倒插。莖段、莖尖基部插入培養(yǎng)基利于吸收水分和養(yǎng)分,你打算做幾組重復(fù)？你打算設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)嗎？,每種材料或配方至少要做一組以上的重復(fù)。設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)可以取用一個(gè)經(jīng)過滅菌的裝有培養(yǎng)基的錐形瓶，與接種操作后的錐形瓶一同培養(yǎng)，用以說明培養(yǎng)基制作合格，沒有被雜菌污染。,（四）培養(yǎng),接種后的錐形瓶最好放在無菌

10、箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)期間應(yīng)定期消毒。培養(yǎng)溫度1822，每日用日光燈光照12h。,若在無菌室中培養(yǎng)，提前用甲醛熏蒸房間。培養(yǎng)條件如上。,（五）移栽,移栽生根的菊花試管苗之前，應(yīng)先打開培養(yǎng)瓶的封口膜，讓試管苗在培養(yǎng)間生長幾日,1.打開封口膜：,2.清洗轉(zhuǎn)移：,用流水清洗根部的培養(yǎng)基，將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境下生活一段時(shí)間,珍珠巖：固體基質(zhì)型，含水量高、蓄水性強(qiáng)、透性好，適合栽培,3.移栽：,幼苗長壯后，移栽到土壤中,（六）栽培,幼苗移栽后，每天觀察并記錄幼苗的生長情況，適時(shí)澆水、施肥，直至開花,植物組織培養(yǎng)的過程,離體的植物組織或細(xì)胞,愈傷組織,根和芽,完整的植物體,脫分化,再分化,(1)、培育無病毒植株,(2)、培養(yǎng)紫草愈傷組織,提取紫草素（治療燙傷和割傷的藥物以及染料和化妝品的原料）,(4)、基因工程中亦需用到植物組織培養(yǎng)的方法,5、植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用：,(3)、誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)，包裹上人造種皮，制成人工種子，可以解決有些作物品種繁殖能力差，結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題.,六、課堂總結(jié),1. 植物細(xì)胞全能性表達(dá)的條件有哪些？ 提示：離體； 一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素等； 適宜的外界條件。,2. 討論并回答脫分化的實(shí)質(zhì)是什么？ 提示：已分化的細(xì)胞回到未分化狀態(tài)。,3. 植物