课题1菊花组织培养

•课题目标•说明植物组织培养的基本原理。•学习植物组织培养的基本技术，进行菊花或其他植物的组织培养。•课题重点与难点•课题重点：植物组织培养过程中使用的无菌技术。•课题难点：植物组织培养过程中使用的无菌技术。一、植物组织培养的概念和意义：1.概念:指用无菌操作的方法，使离体的植物器官、组织和细胞，在人为提供的条件下（一定的营养、激素、适宜的外在条件比如温度、空气、PH、适时的光照等）生长发育的所有技术的总称2.概念内涵1、植物组织培养过程属于无性生殖，子代可基本保留母本的性状，不发生性状分离。获得完整植株——应用：获得大量细胞——应用：2、结果快速繁殖，培育无病毒植株，转基因植物的培育提取细胞产物制备人工种子细胞全能性概念：原因：表现全能性的条件植物组织离体营养物质植物激素适宜的PH、温度、适时的光照、无菌技术等应用：已经分化的细胞，任然具有发育成完整个体的潜能任何一个活细胞，都具有保持该物种遗传性的全套遗传物质植物组织培养，植物花药离体培养，植物体细胞杂交等3、植物组织培养的原理————细胞全能性二、细胞的分化细胞分化概念：个体发育中，相同细胞的子代在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程特点持久性：发生在整个生命活动过程中，胚胎时期达到最大限度普遍性：任何多细胞的生物都存在细胞分化稳定性和不可逆实质：基因选择性表达（细胞分化不会导致细胞的遗传物质发生改变，已分化的细胞任具有全能性）1、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，这些植株的特点是()Ａ.彼此性状极为相似Ｂ.都是单倍体植株Ｃ.植株的变异频率较高Ｄ.都是纯合体植株2、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()Ａ.全能——专能——多能Ｂ.全能——多能——专能Ｃ.多能——全能——专能Ｄ.专能——全能——多能练习：AB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1.什么叫脱（去）分化、再分化？2.愈伤组织的细胞有什么特点？愈伤组织是通过细胞分裂形成的，其细胞排列疏松而无规则，高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。3.如何控制细胞的脱分化与去分化？思考题：四、影响植物组织培养的因素：1、外植体的选取不同植物的组织培养难度不同同一种植物的不同组织培养难度不同2、培养基的配制(MS培养基)大量元素：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Co、Mo、I、有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等3、不同植物激素使用顺序和使用量使用顺序实验结果先生长素，后细胞分裂素有利于分裂但不分化先细胞分裂素，后生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高生长素细胞分裂素比值结果比值高时促根分化，抑芽形成比值低时促芽分化，抑根形成比值适中促进愈伤组织生长生长素/细胞分裂素比值结果比值高时促根分化,抑芽形成比值低时促芽分化，抑根形成比值适中促进愈伤组织生长在培养基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素，其浓度、使用的先后顺序、用量的比例等都影响结果。4、消毒在培养的整个过程中，都需要是一个无菌环境原因：5、pH、温度、光照菊花：pH=5.8温度控制在18—22℃每日光照12h1.制备MS固体培养基2.外植体消毒3.接种（酒精灯火焰旁）4.培养（无菌箱）6.栽培五、实验操作5.移栽(消毒环境)冲洗—酒精—无菌水冲洗—氯化汞—无菌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为液体有机物营养环境。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思考3、你认为组织培养过程中，成功的关键有哪些？这些步骤的适宜条件是什么？•组织的脱分化及愈伤组织的再分化。•植物组织培养过程中，影响植物细胞脱分化、再分化的最重要因素是植物激素。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。4、在整个操作过程中，是如何来实现无菌环境的？结果分析与评价（一）对接种操作中污染情况的分析（二）是否完成了对植物组织的脱分化和再分化（三）是否进行了统计、对照与记录（四）生根苗的移栽是否合格本课题内容小结•练习•1.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。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。•2.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。生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化。方法：酶解法在温和条件下，用纤维素酶、果胶酶分解物理法：离心、振动、电刺激等化学法：用聚乙二醇（PEG）等试剂作为诱导剂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右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：（1）步骤①是，最常用的方法是。（2）步骤③一般常用的化学试剂是，目的是。(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，其中步骤④相当于，步骤⑤相当于。（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株。使能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是。去掉细胞壁，分离原生质体酶解法聚乙二醇（PEG）诱导植物原生质体融合植物组织培养脱分化再分化远缘杂交亲本的遗传特征杂种植株获得双亲的遗传物质（5）若远源杂交亲本A和B都是二倍体，则杂种植株为倍体。（6）从理论上讲，杂种植株的育性。若运用传统有性杂交方法能否实现？。并说明现由。因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于。（7）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？。四可育不能因为不同种生物之间存在生殖隔离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不遵循。因为在生物进行有性生殖的过程中，才遵循孟德尔的遗传规律，而植物体细胞杂交育种的过程不属于有性生殖