实验11 植物的组织培养
课 标 解 读 1.进行菊花的组织培养。 2.尝试植物激素的应用。 重 点 难 点 1.植物组织培养中生长素和细胞分裂素的调控。 2.植物组织培养中的无菌操作。
一、植物的组织培养
1．扦插、嫁接、组织培养都是植物无性繁殖的方法。 2．植物组织培养的概念
取一部分植物组织，如叶、芽、茎、根、花瓣或花粉等，在无菌的条件下接种在三角瓶中的琼脂培养基上，给予一定的温度和光照，使之产生愈伤组织，或进而生根发芽。
用花粉经植物组织培养成的植株与由植物营养器官培养成的植株一样吗？为什么？ 【提示】 不一样。前者属于有性生殖，培养成的是单倍体植株；后者是无性生殖，培养成的植株与原材料植株相同。
3 .激素在植物组织培养过程中的作用
(1)培养基中加入的植物激素是生长素和细胞分裂素。 (2)两者的摩尔浓度比决定组织是生根还是生芽。 ①细胞分裂素与生长素的比例高时，诱导芽的生成。
②细胞分裂素与生长素的比例大致相等时，愈伤组织继续生长而不分化。 ③细胞分裂素与生长素的比例低时，会趋于长根。 4．实验设计的思路 (1)材料：菊花。 (2)过程：
用细胞分裂素相对较多和生长素相对较少的培养基即发芽培养基培养菊花幼苗的茎段，使其长出较多的丛状苗↓
将丛状苗分株培养 ↓
分株后，再移入含有较多生长素的培养基即生根培养基中，使其生根
↓
将生根的苗从三角瓶中移至草炭土或蛭石 中继续生长↓
苗壮后再移至土中
注意：实验中使用的生长素是人工合成的萘乙酸(NAA)，细胞分裂素也是人工合成的苄基腺嘌呤(BA)。
二、菊花的组织培养实验 1．实验材料
MS培养基、萘乙酸、发芽培养基、生根培养基。 2．实验步骤
(1)组织培养材料的处理
在超净台中，取出一瓶已进行过无菌培养的菊花幼苗，在无菌培养皿上用无菌镊子和无菌解剖刀切成几段，每段上至少有1张叶片。
(2)培养成丛状苗
在酒精灯旁，将每段放入1瓶生芽培养基中，使茎的一部分插入培养基内，盖上封口膜。每瓶也可放入2～3段幼茎切段。在日光灯下保持18～25 ℃的温度培养，每天的光照不少于14.5 h。2～3周后长成健壮的丛状苗。
(3)生根培养
将健壮的丛状苗在无菌条件下一个个转入生根培养基中，在上述条件下继续培养。 (4)瓶外培养
将生根的苗移至草炭土或蛭石中，用玻璃罩或塑料布保持80%以上的湿度，2～3天后打开玻璃罩逐渐降低湿度进行锻炼，直到将罩全部打开处于自然湿度下为止。
(5)移至土中培养 三、实验补充部分
若材料为自然生长的茎，则与上述过程有以下不同：需要在实验前对自然生长的茎进行处理如下：先在70%乙醇中浸泡10 min，再放入5%次氯酸钠溶液中浸泡5 min，然后用另一5%次氯酸钠溶液浸泡5 min，最后在超净台中用无菌水清洗，再将茎的切段培养在生芽培养基中。
为什么说无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键？
【提示】 由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，所以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。
植物组织培养的理论基础和基本过程 1．植物组织培养的原理——植物细胞全能性 (1)植物细胞全能性的概念：高度分化的植物细胞，仍然具有发育成完整植株的潜能。 (2)细胞全能性的物质基础：生物体的每一个细胞都含有本物种所特有的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全套基因。
(3)高度分化的植物细胞全能性表达的条件： ①离体条件；
②无菌操作(防止杂菌污染)；
③适宜物质的诱导和调节(激素主要是生长素、细胞分裂素等)； ④种类齐全、比例适合的营养物质； ⑤温度、酸碱度、光照等条件的控制。 2．植物组织培养的基本过程
脱分化生芽生根离体植物组织――→愈伤组织――→丛状芽――→生根―→完整植株
培养基培养基
外植体(试管苗)
(1)植物细胞的脱分化：由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。
(2)愈伤组织：原指植物在受伤之后在伤口表面形成的一团薄壁细胞。在组织培养中，则是指在人工培养基上由外植体通过细胞分裂产生的一团排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。
(3)再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。
(4)植物组织培养中两种关键“激素杠杆”——生长素和细胞分裂素的调节作用 植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，两种激素号称植物组织培养的“激素杠杆”，两者的摩尔浓度比决定组织是生根，还是生芽。
两者的摩尔浓度比 比例适中 生长素＞细胞分裂素 生长素＜细胞分裂素 相关结果 促进愈伤组织的生长 有利于根的形成 有利于芽的形成 回答下列有关植物组织培养的问题：