内容正文:
第2章第1节 植物细胞工程
植物细胞工程的应用
植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用,并且取得了显著的社会效益和经济效益。
1. 植物细胞工程在生产实践的应用。
2. 植物细胞工程应用于生产实践的
主要优势。
一、植物细胞工程
1.植物组织培养
外植体
脱分化
愈伤组织
再分化
根、芽
幼苗
完整植株
移栽成活
(3)过程:
(1)定义:
植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
(2)原理:细胞具有全能性
强调:生殖方式为无性生殖 分裂方式为有丝分裂
关于细胞的全能性
完整个体
全套基因
细胞
细胞核
受精卵
体细胞
低
高
离体
外植体:指离体培养的植物器官、组织或细胞称为外植体。
愈伤组织:一类细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞团。
脱分化:已经分化的细胞,失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞(愈伤组织)
再分化:愈伤组织能重新分化成芽、根等器官的过程。
思考:什么是外植体?愈伤组织?脱分化?再分化?
无光照
需光照:光照有利于分化和叶绿素的合成
第8课时
学习·探究区
组织类型 细胞来源 细胞形态 细胞结构 细胞排列 细胞去向
根尖分
生区组织 受精卵 正方形 无液泡 紧密 分化成多
种细胞组织
愈伤
组织 高度分
化细胞 无定形 高度液
泡化 疏松 再分化
成新个体
相同点 都通过有丝分裂进行细胞增殖
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第二级
第三级
第四级
第五级
(1)离体状态
(2)无菌操作(外植体等消毒处理)
(3)种类齐全、比例适合的营养物质(蔗糖、MS固体培养基)
(4)植物激素(主要是生长素和细胞分裂素)
(5)适宜的外界条件(温度、pH、光照等)
思考:要使其体现全能性,具体需要什么条件?
1)培养基名称: ; 2)物理性质: ;
3)碳源: 。
拓展1:植物组织培养常用的培养基配方
P116
生长素/细胞分裂素 结果
比值高(>1)
比值低(<1)
比值适中(=1)
有利于根的分化,抑制芽的形成
有利于芽的分化,抑制根的形成
促进愈伤组织的形成
简记为:“高”根,“低”芽,“中”愈伤
组织培养有俩种技术途径:
1.若再分化先诱导分化形成不定根,则可形成胚状体。
2.若再分化先诱导分化形成不定芽,则可形成丛芽,而后再诱导生根后才能移栽。
3.体细胞胚(胚状体):在组织培养过程中,某些体细胞在形态上转变为与合子发育成的胚非常相似的结构,被称为体细胞胚(胚状体)。
植物组织培养的两种途径
胚状体途径
器官发
生途径
酒精消
毒30s
外植体的消毒
材料:
幼嫩的菊花茎段
流水
冲洗
次氯酸钠溶
液处理30min
→
→
无菌水清
洗2~3次
→
→
无菌水清
洗2~3次
用解剖刀将外植体切
成0.5~1cm长的小段
外植体的切段
将消过毒的外植体
置于无菌培养皿中
用无菌滤纸吸去
表面的水分
在酒精灯火焰旁,将外植体的1/3~1/2插入诱导愈伤组织的培养基中
注意:接种时注意外植体的方向,不要倒插!
(将“形态学上端”朝上,下端朝下)
接种外植体
用封口膜或瓶盖封盖瓶口,并在培养瓶上作好标记
诱导愈伤组织
将接种了外植体的锥形瓶置于18-22℃的培养箱培养
脱分化
定期观察愈伤组
织的生长情况
培养15~20d后,将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上
诱导生芽生根
长出芽后,将其转接到诱导生根的培养基上,进一步诱导形成试管苗。
移栽
移栽前先打开封口膜或瓶盖,让试管苗在培养箱内生长几日
用流水清洗掉根部的培养基
将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽入土。
问题:
毒害细胞;消耗营养物质,改变培养条件
1.在植物组培过程中,混入杂菌后有那些影响?
胡萝卜根形成层容易诱导成愈伤组织,其他部分如叶、花也能培养成小植株,只是稍微困难些。
2.为什么切取胡萝卜根的形成层,其他部分也能培养成小植株吗?
3.培养过程换过几个培养基?为什么
三个。
不能。生根苗移栽技术的关键是既要充分清洗根系表面的培养基,又不能伤及根系。一般使用无土栽培方法。培养基质要提前消毒,可以向培养基质喷洒质量分数为5%的高锰酸钾,并用塑料薄膜覆盖12h,掀开塑料薄膜24h后才能移栽。新移栽的组培苗要在温室过渡几天,待其长壮后再移植到大田或盆中。
4. 培育的试管苗能直接移栽到露地吗?应如何操作?
固体基质型,含水量高、
蓄水性强