1、2(一一)组织培养定义组织培养定义 组织培养是指组织培养是指用用无菌方法无菌方法使使植物体的植物体的离体离体器官、组织和器官、组织和细胞在人为提细胞在人为提供的条件下生供的条件下生长和发育长和发育的所的所有培养技术的有培养技术的总称，也称之总称，也称之为离体培养。为离体培养。4（二）植物组织培养的分类（二）植物组织培养的分类 广义的组织培养依广义的组织培养依外植体外植体不同，可分为：不同，可分为：1)器官培养（器官培养（organ culture）2)茎尖分生组织培养茎尖分生组织培养(shoot tip culture,apical meristem culture)3)愈伤组织愈伤组织培养培
2、养(calluse cultrue)4)细胞培养细胞培养(cell culture)5)原生质体培养原生质体培养(protoplast culture)（二）（二）植物组织培养植物组织培养应用领域应用领域 1 1、快速繁殖：、快速繁殖：运用组织培养的途径，运用组织培养的途径，一个单株一年可以繁殖几万到几百万个植株。一个单株一年可以繁殖几万到几百万个植株。例如一株兰花一年繁殖到例如一株兰花一年繁殖到400400万株。万株。2 2、种苗脱毒、种苗脱毒 ：针对病毒对农作物造成针对病毒对农作物造成的严重危害，通过组织培养可以有效地培育出的严重危害，通过组织培养可以有效地培育出大量的无病毒种苗。大量的无
3、病毒种苗。3 3、远缘杂交：、远缘杂交：利用组织培养可以使难利用组织培养可以使难度很大的远缘杂交取得成功，从而育成一些罕度很大的远缘杂交取得成功，从而育成一些罕见的新物种。见的新物种。4 4、突变育种：、突变育种：采用组织培养可以直接诱采用组织培养可以直接诱变和筛选出具抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋变和筛选出具抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白等优良性状的品种。白等优良性状的品种。5 5、基因工程：、基因工程：基因工程主要研究基因工程主要研究DNADNA的的转导，而基因转导后必须通过组织培养途径转导，而基因转导后必须通过组织培养途径才能实现植株再生。才能实现植株再生。6 6、生物制品：、生物制品：有些极
4、其昂贵的生物制有些极其昂贵的生物制品，如抗癌首选药物品，如抗癌首选药物-紫杉醇等，可通过组紫杉醇等，可通过组织培养方式生产。织培养方式生产。（三）植物组织培养的基本过程（三）植物组织培养的基本过程 离体器官、组织或细胞 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽 植物体 1.什么叫外植体？什么叫外植体？2.什么叫愈伤组织？什么叫愈伤组织？3.愈伤组织的细胞有什么特点？愈伤组织的细胞有什么特点？4.什么叫脱（去）分化、再分化？什么叫脱（去）分化、再分化？5.如何控制细胞的脱分化与去分化？如何控制细胞的脱分化与去分化？思考题：思考题：在人工培养基上由外植在人工培养基上由外植体上形成的一团无序生体上形成的一团
5、无序生长状态的薄壁细胞。长状态的薄壁细胞。不同的植物组织，培养的难易程度不同不同的植物组织，培养的难易程度不同有机物：有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等D D、植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等、植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等4、消毒、消毒在培养的整个过程中，都需要是一个无菌环境。在培养的整个过程中，都需要是一个无菌环境。5、pH、温度、光照、温度、光照菊花：菊花：pH=5.8 温度控制在温度控制在1822 每日光照每日光照12h制备制备MS固体固体培养基培养基外植体消毒外植体消毒 接种接种 培培 养养栽栽 培培二、实验操作二、实验操作 移
6、移 栽栽冲洗冲洗酒精酒精无菌水冲洗无菌水冲洗氯化汞氯化汞无菌无菌水冲洗至少三次之上水冲洗至少三次之上此时的组织或细胞为离体的，即细胞所生活的环境此时的组织或细胞为离体的，即细胞所生活的环境为液体有机物营养环境，而不是能体现其整个植物为液体有机物营养环境，而不是能体现其整个植物体的光能自养体的光能自养在培养过程中，是脱分化、再分化的过程，随着芽在培养过程中，是脱分化、再分化的过程，随着芽和根的形成，就具有了自养的能力，是由细胞到一和根的形成，就具有了自养的能力，是由细胞到一个个体的演变过程个个体的演变过程1、高等植物是光能自养型生物，为什么在植物组、高等植物是光能自养型生物，为什么在植物组织培养
7、过程中还需要提供有机物培养基？织培养过程中还需要提供有机物培养基？2、培养过程中为什么需要进行光照、培养过程中为什么需要进行光照思思 考考1、培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌）、培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌）2、外植体的消毒（酒精、氯化汞）、外植体的消毒（酒精、氯化汞）3、接种的无菌操作（酒精、酒精、接种的无菌操作（酒精、酒精灯灯灼烧）灼烧）4、无菌箱中的培养；、无菌箱中的培养；5、移栽到消过毒的环境中生存一、移栽到消过毒的环境中生存一段时间。段时间。1、在整个操作过程中，是如何来实现无菌环境的？、在整个操作过程中，是如何来实现无菌环境的？（一）对接种操作中污染情况的分析（一）对接种操作中污染情况的分
8、析（二）是否完成了对植物组织的脱分化和再（二）是否完成了对植物组织的脱分化和再分化分化（三）是否进行了统计、对照与记录（三）是否进行了统计、对照与记录（四）生根苗的移栽是否合格（四）生根苗的移栽是否合格1、植物学家将胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细、植物学家将胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放在特定的培养基中培养，获得了许多完整的植株，这些胞放在特定的培养基中培养，获得了许多完整的植株，这些植株的特点是植株的特点是().彼此性状极为相似彼此性状极为相似.都是单倍体植株都是单倍体植株.植株的变异频率较高植株的变异频率较高.都是纯合体植株都是纯合体植株2、根据分裂潜能，干细胞可分为全能干
9、细胞（可发育成、根据分裂潜能，干细胞可分为全能干细胞（可发育成完整的个体）、多能干细胞（可发育成多种组织和器官）和完整的个体）、多能干细胞（可发育成多种组织和器官）和专能干细胞（发育成专门的组织和器官），则这些细胞在个专能干细胞（发育成专门的组织和器官），则这些细胞在个体发育中的分化顺序是体发育中的分化顺序是().全能全能专能专能多能多能 .全能全能多能多能专能专能.多能多能全能全能专能专能 .专能专能全能全能多能多能练练 习习3、下图是植物组织培养的简略表示。据此回答：、下图是植物组织培养的简略表示。据此回答：（1）表示）表示_，它能被培养成为的根本原因是，它能被培养成为的根本原因是_。（2
10、）表示）表示_，它与相比分化程度，它与相比分化程度_，全，全能性能性_。（3）若想制成人工种子，应选用）若想制成人工种子，应选用_。（4）若是花药，则是）若是花药，则是_，继续对其使用，继续对其使用_处理可获得处理可获得_正常植株，该过程称为正常植株，该过程称为_。（5）若是胡萝卜根尖细胞，则培养成的叶片的颜色为）若是胡萝卜根尖细胞，则培养成的叶片的颜色为_，这说明，这说明_。（6）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物紫草素，培养紫草素，培养将进行到将进行到_。脱分化再分化答案：答案：（1）离体的植物组织或器官）离体的植物组织或器官 植物细胞具有全能性
11、植物细胞具有全能性 （2）愈伤组织）愈伤组织 低低 高高 （3）（4）单倍体植株）单倍体植株 秋水仙素秋水仙素 纯合体纯合体 单倍体育种单倍体育种 （5）绿色）绿色 含有表达叶绿含有表达叶绿体的基因体的基因 （6）4、基因型为基因型为AaBb的水稻（含的水稻（含24条染色体）的花药通过无菌操作接入条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问：试管后，在一定条件下形成试管苗，问：（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基中获得织形成过程中，必须从培养基中获得_等营养物质。
12、等营养物质。（2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_和和_两类激素。两类激素。（3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是这一过程必须给予光照，其原因是_能利用光能制造有机物能利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。，供试管苗生长发育。（4）试管苗的细胞核中含）试管苗的细胞核中含_条脱氧核糖核苷酸链。条脱氧核糖核苷酸链。（5）培育成的试管苗可能出现的基因型有）培育成的试管苗可能出现的基因型有_。答案：答案：（1）水、无机盐、维生素和小分子有机物）水、
13、无机盐、维生素和小分子有机物 （2）细胞分裂素）细胞分裂素 植物生长素植物生长素 （3）叶绿体叶绿体 （4）24 （5）AB、aB、Ab、ab课后练习：课后练习：1.答：植物组织培养所利用的植物材料体答：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。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，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，因此要进行严格就会导致实验前功尽弃，因此要进行严格的无菌操作。的无菌操作。2.答：外植体的生理状态是成功进行组织答：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。理状况好，容易诱导脱分化和再分化。方法：酶解法方法：酶解法在温和条件下，用在温和条件下，用纤维素酶、果胶酶纤维素酶、果胶酶分解分解物理法：离心、振动、电刺激等物理法：离心、振动、电刺激等化学法：用聚乙二醇（化学法：用聚乙二醇（PEG）等试剂）等试剂作为诱导剂作为诱导剂包括膜融合和核融合包括膜融合和核融合形成多种杂种细胞AA、AB、BB等植物组织培养的过程植物组织培养的过程
