高中生物专题3植物的组织培养技术课题1菊花的组织培养素材二.doc

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1、专题3植物的组织培养技术课题1菊花的组织培养庖丁巧解牛知识•巧学一、植物组织培养的基本过程1.细胞分化植物的个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上都会出现稳定性的差异，形成这些差异的过程叫做细胞分化。高等生物一般都从一个受精卵开始发育，经多次细胞分裂与分化，产生出各种不同的特殊结构和专一功能的细胞。例如，植物体中的木纤维、韧皮纤维等。已分化的细胞，其基因组成并未改变，并无遗传信息的增减，仍具有发育的全能性。一般认为，细胞分化是细胞中遗传信息有选择地表达的结果。2.细胞的全能性细胞全能性比较权威的定义是19

2、84年国际组织培养协会做出的：“细胞全能性为细胞的某种特征，有这种能力的细胞保留形成有机体所有细胞类型的能力”。这个定义比一般所说的概念“一个细胞中包含着这种生物的全部遗传信息（基因），在适当的条件下可以发育成一个完整的生物体”更基本和全面。它不但包含了培养细胞再生成植株的情况（分化成各种类型的细胞，并以一定形式构建成植物），同时也包含了培养细胞生产次生代谢物的情况（不分化或只分化成某种类型细胞，但仍留着分化为其他细胞类型的能力）。前者成为组织培养和转基因植物需要进行植株再生的理论基础，后者成为像微生物发酵一样

3、培养细胞，生产人们所需要的次生代谢产物的理论基础，如通过红豆杉的细胞培养生产紫杉醇。难点培析（1）全能性的含义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整的个体的潜能。（2）全能性的基础：每个体细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体的全部基因。（3）全能性程度：由高到低依次是受精卵→生殖细胞→体细胞。（4）表现全能性的条件：①离体　②营养物质　③激素。（5）与植物和低等细胞相比，高等动物体细胞的发育潜能有显著差异。3.植物组织培养的过程植物组织培养是指在无菌条件下，对离体植物组织（器官或细胞）分

4、离并在培养基中培养，使其能够继续生长，甚至分化发育成完整植株的一项技术。植物组织中原本已经分化的细胞，一旦脱离原有的机体环境，成为离体状态，在适宜的营养和外界条件下，就会表现出全能性，从已经分化定型的细胞，脱分化成为恢复分裂能力的细胞，叫做愈伤组织。愈伤组织的排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。脱分化产生的愈伤组织继续培养，又可以重新分化为根或芽等器官，这个过程称为再分化。再分化形成的试管苗移栽到地里，可以发育成完整的植株。深化升华植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。植物组织培养的过程

5、可归纳为：离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽→完整的植物体二、影响植物组织培养的因素1.外植体的生理状态是成功进行组织培养的重要条件之一外植体的脱分化因植物种类和器官及其生理状况而有很大差别，如烟草、胡萝卜等脱分化较易，而禾谷类的脱分化较难；花器脱分化较易，而茎叶较难；幼嫩组织脱分化较易，而成熟的老组织较难。对于同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验效果。要点提示5生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化。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.培养基是

6、植物组织培养的重要基质在离体培养条件下，不同种植物组织对营养有不同的要求，甚至同一种植物不同部位的组织对营养的要求也不相同，只有满足了它们各自的特殊要求，它们才能很好地生长。常用的一种培养基是ＭＳ培养，它是1962年由Ｍurashige和Ｓkoog为培养烟草细胞而设计的。特点是无机盐和离子浓度较高，为较稳定的平衡溶液。其养分的数量和比例较合适，可满足植物的营养和生理需要。它的硝酸盐含量较其他培养基高，广泛地用于植物的器官、花药、细胞和原生质体培养，效果良好。MS培养基的主要成分包括：大量元素、微量元素、有机

7、物等。在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素。（1）大量元素，指浓度大于0.5mol/L的元素，有N、Ｐ、Ｋ、Ｃa、Ｍg、Ｓ等。（2）微量元素，指浓度小于0.5mol/L的元素，有Ｆe、Ｂ、Ｍn、Ｃu、Ｍo、Ｃo等。（3）有机物，包括碳水化合物、维生素、肌醇、氨基酸等。①碳水化合物，最常用的碳源是蔗糖，葡萄糖和果糖也是较好的碳源，可支持许多组织很好的生长。麦芽糖、半乳糖、甘露糖和乳糖在组织培养中也有应用。②维生素，维生素类化合物在植物细胞里主要是以各种辅酶的形式参与多项代谢活动，对生长、分化等有很

8、好的促进作用。③肌醇，在适当的情况下使用肌醇，能促进愈伤组织的生长以及胚状体和芽的形成。对组织和细胞的繁殖、分化有促进作用，对细胞壁的形成也有作用。④氨基酸,是很好的有机氮源，可直接被细胞吸收利用。培养基中最常用的氨基酸是甘氨酸，其他种类，如精氨酸、谷氨酸、谷酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、丙氨酸等也常用。⑤植物激素,是植物组织培养中发挥生物学效力最强的培养因素，也是人工调控组织培养的