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植物组织培养的核心步骤
植物组织培养的核心步骤主要包括外植体的脱分化和再分化。
1. 外植体的脱分化形成愈伤组织。
在这个过程中，植物细胞会失去原有的组织结构和功能，转变为具有分生能力的细胞，进而形成愈伤组织。
2. 愈伤组织再分化形成胚状体。
在愈伤组织的基础上，通过调节培养基中的激素比例和其他环境因素，可以诱导愈伤组织分化成具有特定形态和功能的胚状体，这是植物组织培养中的关键步骤之一。
此外，植物组织培养还包括固体培养法和液体培养法等不同的培养方法。
固体培养法使用琼脂固化培养基来培养植物材料，而液体培养法则使用不加固化剂的液体培养基。
液体培养法中，通常需要通过搅动或振动培养液以确保氧气的供给。
以上信息仅供参考，如有需要，建议查阅植物组织培养相关文献或咨询植物学家。
一、实验目的1. 掌握植物组织培养技术的基本操作流程。
2. 熟悉愈伤组织的诱导方法及再分化过程。
3. 学习植物激素在愈伤组织形成与再分化中的作用。
4. 了解植物细胞的全能性及组织培养技术在植物育种中的应用。
二、实验原理植物组织培养技术是将植物器官、组织或细胞在人工条件下进行无菌培养，使其在适宜的培养环境中生长、分化，最终形成完整植株的过程。
愈伤组织是植物组织培养过程中的一个重要阶段，它是由已经分化的细胞脱分化形成的无定形细胞团。
通过诱导愈伤组织，可以进一步分化为根、茎、叶等器官，实现植物繁殖和育种。
三、实验材料与试剂1. 实验材料：水稻叶片、玉米叶片、胡萝卜根段。
2. 试剂：无菌水、无菌滤纸、70%乙醇、5%次氯酸钠、琼脂、蔗糖、硝酸钙、硝酸钾、硝酸铵、磷酸二氢钾、生长素、细胞分裂素、琼脂酶、滤纸等。
四、实验步骤1. 材料预处理（1）将水稻叶片、玉米叶片、胡萝卜根段分别用70%乙醇消毒30秒，再用5%次氯酸钠消毒5分钟，最后用无菌水清洗3次。
（2）将消毒后的材料用无菌滤纸吸干水分。
2. 愈伤组织诱导（1）将预处理后的材料切成约1cm×1cm的小块，放入含有不同浓度生长素和细胞分裂素的MS培养基中。
（2）将培养皿放入培养箱中，在适宜的温度和光照条件下培养。
3. 愈伤组织再分化（1）将愈伤组织转移到含有不同浓度生长素和细胞分裂素的MS培养基中。
（2）在适宜的温度和光照条件下培养，观察愈伤组织分化为根、茎、叶等器官的情况。
4. 数据记录与分析（1）观察并记录愈伤组织的生长情况，包括生长速度、愈伤组织颜色、形态等。
（2）观察并记录愈伤组织再分化为根、茎、叶等器官的情况，包括器官形态、生长速度等。
（3）分析不同植物激素浓度对愈伤组织形成与再分化的影响。
五、实验结果与分析1. 愈伤组织诱导实验结果表明，水稻叶片、玉米叶片、胡萝卜根段在含有不同浓度生长素和细胞分裂素的MS培养基中均能诱导出愈伤组织。
植物组织培养的过程是什么？根据植物细胞具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术——植物的组织培养技术植物组织培养的简单过程如下：剪接植物器官或组织——经过脱分化（也叫去分化）形成愈伤组织——再经过再分化形成组织或器官——经过培养发育成一颗完整的植株。
植物组织培养的大致过程是：在无菌条件下，将植物器官或组织（如芽、茎尖、根尖或花药）的一部分切下来，放在适当的人工培养基上进行培养，这些器官或组织就会进行细胞分裂，形成新的组织。
不过这种组织没有发生分化，只是一团薄壁细胞，叫做愈伤组织。
再适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下，愈伤组织便开始分化，产生出植物的各种器官和组织，进而发育成一棵完整的植株。
植物组织培养即植物无菌培养技术，是根据植物细胞具有全能性的理论，利用植物体离体的器官如根、茎、叶、茎尖、花、果实等）组织（如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等）或细胞（如大孢子、小孢子、体细胞等）以及原生质体,在无菌和适宜的人工培养基及光照、温度等人工条件下，能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根，最后形成完整的植株的学科植物组织的培养方法：1、非试管微组织快繁非试管微组织快繁技术是将外植体（一般要求带一叶一芽）放置在室内外普通沙子培养基上进行培养，利用植物腋芽自然倍增达到快速繁殖的目的。
一般植物7～15天可以生长出根系。
此技术投资低，操作环节少。
2、试管组织培养试管组织培养是将外植体（即离体组织、器官或细胞）放置在试管等器皿中在无菌的条件下进行组织培养获得试管苗。
植物组织培养的优点：1、占用空间小，不受地区、季节限制。
2、不携带病毒3、培养周期短4、可用组培中的愈伤组织支取特殊的生化制品5、可短时间大量繁殖，用于拯救濒危植物6、可诱导之分化成需要的器官，如根和芽7、解决有些植物产种子少或无的难题，8、不存在变异，可保持原母本的一切遗传特征9、投资少，经济效益高10、繁殖方式多，试用品种多植物组织培养一般分为以下几种：1、胚胎培养指以从胚珠中分离出来的成熟或未成熟胚为外植体的离体无菌培养。
植物组织培养中的愈伤组织的形成及再分化
植物组织培养中使用的外植体一般是高度分化了的细胞,在植物体中是不会再分裂繁殖的,只是执行某种功能直至死亡。
这些细胞在培养基上培养时会由原来的分化状态变成分生状态的细胞,分裂产生愈伤组织,这个过程称为脱分化过程。
组织培养的研究结果表明分化细胞的脱分化需要两个条件,即创伤和外源激素。
目前人们对于脱分化过程的本质还不清楚。
分化细胞在细胞周期中是处于一种相对
静止状态的细胞(G
0期细胞),脱分化是要打破这种状态,使细胞进入细胞周期中的G
1
期,
并沿着G
1期→S期→G
2
期→M期的循环进行细胞分裂,形成愈伤组织。
现在发现细胞周期
受基因调控,一种称为编码细胞周期依赖性激酶的基因和一种细胞周期蛋白可能与植物细胞脱分化的第一次分裂启动有关。
那么,什么因素诱导细胞周期调控基因的作用,培养实践证明与外源激素有关。
至于激素如何诱导以及诱导作用的过程目前仍不清楚,有待深入研究。
当细胞脱分化形成愈伤组织后,经过一段时期的分裂,细胞群体又会产生分化,形成分生细胞或分生细胞团,由此再生成植株有两条途径:一是形成体细胞胚(功能类似于受精过程产生的胚),通过体细胞胚形成再生植株;二是通过器官发生的途径再生植株,分生细胞在一定的诱导条件下重建芽的分生组织,分化出芽后再生根,成为完整的植株。
对于植物组织培养来说,光照条件非常重要,包括光照强度、时间和波长。
但在愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养,而在分化再生的过程中一定要有光照。
愈伤组织诱导阶段的暗培养有利于细胞脱分化产生愈伤组织,如果在光照条件下容易分化产生维管等组织,不利于产生大量的愈伤组织。
第1篇一、实验目的1. 掌握植物组织培养的无菌操作技术。
2. 熟悉植物组织培养的基本原理和过程。
3. 通过实验，了解植物细胞脱分化、再分化以及器官形成的过程。
4. 培养实验操作能力和观察能力。
二、实验原理植物组织培养是利用植物细胞的全能性，通过特定的培养条件，使离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，再分化为具有根、茎、叶等器官的完整植株。
该实验依据以下原理：1. 植物细胞的全能性：每个植物细胞都含有该植物的全套遗传信息，在一定条件下可以发育成一个完整的植株。
2. 脱分化：在适宜的培养条件下，已分化的细胞可以恢复分裂能力，形成无定形的愈伤组织。
3. 再分化：愈伤组织在适宜的激素和营养条件下，可以分化形成具有特定功能的器官。
三、实验材料与仪器材料：1. 植物外植体（如叶片、茎段、芽等）2. MS培养基母液3. 琼脂4. 灭菌水5. 70%酒精6. 碘伏7. 无菌操作台8. 显微镜9. 灭菌锅仪器：1. 离心机2. 高压蒸汽灭菌器3. 电子天平4. 移液器5. 培养皿6. 移植针四、实验步骤1. 外植体消毒：将植物外植体用70%酒精消毒30秒，然后用碘伏消毒1分钟，最后用无菌水冲洗3次。
2. 制备培养基：按照MS培养基配方配制母液，然后用琼脂制成固体培养基。
3. 接种：将消毒后的外植体切成小块，接种到固体培养基上。
4. 培养：将接种后的培养基放入培养箱中，培养条件为：温度25℃、光照12小时/天。
5. 观察：定期观察愈伤组织的形成和器官的分化情况。
五、实验结果与分析1. 愈伤组织形成：接种后3-5天，外植体表面出现白色愈伤组织。
2. 再分化：愈伤组织在培养过程中逐渐分化出根、茎、叶等器官。
3. 器官形成：经过一段时间培养，愈伤组织分化出完整的植株。
六、实验讨论1. 外植体消毒是植物组织培养成功的关键环节，消毒效果直接影响愈伤组织的形成和植株的再生。
2. 培养基的配方和培养条件对愈伤组织的形成和器官的分化有重要影响。
植物组织培养：在无菌的条件下，将离体的植物材料包括器官，组织，细胞以及原生质体在人工培养基上进行培养，使其再生发育成完整植株的过程，又称植物离体培养。
细胞全能性：植物体的任何一个细胞都携带该物种的全部遗传信息，离体细胞在一定的条件下具有发育成完整植株的潜在能力。
外植体：植物组织培养中离体的植物材料，包括植物器官，胚胎、组织、细胞和原生质体。
细胞分化：导致细胞形成不同结构，引起功能改变或潜在发育方式改变的过程。
脱分化：已分化成熟的植物组织或器官回复到分生状态，细胞开始分裂形成无组织结构的细胞团或愈伤组织的过程。
再分化：是指在一定条件下，脱分化形成的愈伤组织转变成为具有一定结构、执行一定生理功能的细胞团和组织、并进一步形成完整植株的过程，即从愈伤组织再生形成完整植株的过程。
愈伤组织：植物体受伤后的伤口处或在植物组织培养中外植体切口处产生的一团不定型的薄壁组织。
离体无性繁殖：根据植物细胞全能性原理，在无菌条件先短时间内形成大量植株。
玻璃化苗：在植物组培中，茎叶形成透明矮小肿胀的形态，生根能力差。
问答题：1、无菌操作是贯穿于整个组织培养过程的一门关键技术，请根据自己的体会论述如何在植物组织培养过程中做到无菌？1）取少菌的材料（春夏，中午的幼芽）2）严格灭菌3）合理安排操作程序4）无菌保存5）操作规范2、组培在生产上的应用有哪些？学好植物组培的意义？1）植物快速繁殖：增殖速度快，成本低，易于批量生成和管理。
比如利用一小块叶片或一个茎尖，一年内可繁殖出1000-100000株幼苗2）脱除病毒：植物在生长过程中几乎都要蒙受到病毒的危害，采用茎尖培养方法可以除去植物体内的病毒。
脱毒苗恢复了原有的优良种性，生长势明显增强，整齐一致。
3）培养新品种：克服远缘杂交不亲合性；克服远缘杂交的不孕性；选择细胞突变体；单倍体育种；转基因育种。
4）植物次生代谢产物生产：利用植物组织后细胞的大规模培养，可以生产一些天然有机化合物，这些次生代谢产物，往往具有一些特定的功能，对人类有重要的影响和作用。
全能性：一个具有完整的膜系统和细胞核的生活细胞，在适宜的条件下可通过细胞分裂与分化，再生出一个完整的植株胚性细胞：构成胚胎的所有细胞几乎都保持着未分化的状态和旺盛的细胞分裂能力，其细胞质浓稠、细胞核较大、细胞与细胞之间没有很大差别，又称分生细胞、未分化细胞。
生长：由于原生质的增加而引起的植物体体积或重量的不可逆增加。
发育：个体生命周期中植物体的构造和机能从简单到复杂的质变过程，是植物体各部分，各器官相互作用的结果，只能从整体水平上表现。
分化：来自同一合子或遗传上同质的细胞变为形态、机能和化学构成上异质细胞的过程。
愈伤组织：是指一种没有器官分化但有进行活跃分裂的细胞团。
器官发生:愈伤组织的部分细胞先分化产生根（或芽）,在另一种培养基上产生芽（或根）,形成完整植株胚状体发生:愈伤组织中产生出一些与种子中胚相似的结构，即同时形成一个有苗端和根端的两极性结构，在另一培养基上同时发展成根与芽，这一过程与种子中胚的形成和种子萌发时形成幼苗的过程相似再分化：由无分化的愈伤组织的细胞再转变成为具有一定结构，执行一定生理功能的细胞团和组织，构成一个完整的植物体或植物器官的现象（过程）植物组织培养:分离一个或数个体细胞(somatic cell)、植物体的一部分在无菌试管(in vitro)的适当条件下培养的技术维管结节：由愈伤组织培养中普遍存在的分生组织结节继续分化而来，内部是管胞，外围形成层状细胞。
茎尖培养：用茎尖作为外植体的离体无菌培养原生质体：除细胞壁外的细胞内生命物质的总称。
无性繁殖系：来自一个祖先的无性繁殖的后代群体。
外植体：从植物体上分离下来的用于离体培养的材料。
脱分化:已分化好的细胞在人工诱导条件下，恢复分生能力，回复到分化组织状态的过程。
愈伤组织:在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞，多在外植体切面上产生。
胚状体:—对应于胚〔embryo〕，在离体培养过程中产生一种形似胚（具有明显的根端和芽端），功能与胚相同的结构。
一、实验目的1. 掌握植物组织培养的基本原理和方法。
2. 熟悉植物组织培养中培养基的配制、消毒和接种技术。
3. 学习植物组织培养过程中愈伤组织的诱导、继代培养和器官分化等关键技术。
4. 了解植物组织培养在植物育种、种质资源保存等方面的应用。
二、实验原理植物组织培养是指将植物的器官、组织或细胞在人工控制的条件下，通过脱分化、再分化等过程，使其生长、发育成完整植株的技术。
植物组织培养技术具有操作简便、繁殖速度快、不受季节限制等优点，在植物育种、种质资源保存、生物工程等领域具有广泛的应用。
三、实验材料1. 植物材料：小麦种子、胡萝卜切块、番茄叶片等。
2. 培养基：MS培养基、1/2 MS培养基、1/4 MS培养基等。
3. 试剂：氯化钙、氯化钠、磷酸二氢钾、硫酸镁、琼脂、蔗糖、吲哚乙酸（IAA）、6-苄基氨基腺嘌呤（6-BA）等。
4. 仪器设备：超净工作台、高压灭菌锅、电炉、移液管、培养皿、剪刀、镊子等。
四、实验步骤1. 培养基的配制（1）称取适量氯化钙、氯化钠、磷酸二氢钾、硫酸镁等试剂，加入少量蒸馏水溶解。
（2）将溶解后的试剂溶液加入适量琼脂，搅拌至溶解。
（3）将溶解后的琼脂溶液加入蔗糖，搅拌均匀。
（4）将溶液加热至沸腾，持续搅拌，使琼脂完全溶解。
（5）待溶液冷却至50℃左右，加入适量IAA和6-BA，搅拌均匀。
（6）将溶液分装至培养皿中，待凝固后，置于高压灭菌锅中灭菌30分钟。
2. 植物材料的消毒（1）将植物材料用流水冲洗干净。
（2）用75%乙醇消毒30秒。
（3）用无菌水冲洗3-5次。
3. 植物材料的接种（1）将消毒后的植物材料切成小块或叶片。
（2）将植物材料接种至培养基中。
4. 培养与观察（1）将接种后的培养皿置于培养箱中，温度控制在25℃左右，光照时间为12小时/天。
（2）定期观察愈伤组织的形成、生长和分化情况。
五、实验结果与分析1. 愈伤组织的形成经过一段时间培养，小麦种子、胡萝卜切块、番茄叶片等植物材料在培养基上形成了愈伤组织。
第2章《愈伤组织培养》复习题参考答案一、填空：1、绝大多数培养植物再生植株时都先经过愈伤组织阶段。
2、愈伤组织形成大致经历诱导期、分裂期和分化期三个时期。
3、使用植物生长调节物质时要注意：种类和浓度生长素和细胞分裂素的比值。
4、愈伤组织的形态发生方式主要有不定芽方式和胚状体方式。
二、名词解释：1、愈伤组织培养(callus culture):是指将母体植株上的外植体，接种到无菌的培养基上，进行愈伤组织诱导、生长和发育的一门技术。
2、继代培养(subculture)：愈伤组织在培养基上生长一段时间以后，由于营养物质枯竭，水分散失，以及代谢产物的积累，必须转移到新鲜培养基上培养。
这个过程叫做继代培养3、形态建成（organogenesis）：外植体在适宜的培养条件下经脱分化、再分化形成不定根（adventitious roots）、不定芽（adventitious shoots）或直接发育成形态完整的植物体的过程。
4、体细胞胚（somatic embryo）又称胚状体（embryoid）：指在组织培养中，由一个非合子细胞(体细胞)，经过胚胎发生和胚胎发育过程（经过原胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚5个时期），形成的具有双极性的胚状结构。
三、问答题1、愈伤组织细胞的分化一般分几个时期？各有何特点？（1）诱导期：①气体交换增加，如氧气的吸收增加②RNA含量增加（增加到300%）③蛋白质量增加（每个细胞的总增加量为200%）d酶活性增强（2）分裂期：①细胞的数目迅速增加②每个细胞平均鲜重下降③细胞体积小，内无液泡d细胞的核和核仁增大到最大e细胞中RNA含量减少，而DNA含量保持不变f随着细胞不断分裂和生长，细胞的总干重、蛋白质和核酸含量大大增加，新细胞壁的合成极快。
（3）分化期：①细胞分裂部位和方向发生改变②形成瘤状或片状的分生组织结节和维管组织结节③细胞的体积相对稳定，不再减少d出现了各种类型的细胞e生长旺盛的愈伤组织呈乳白色、白色或浅绿色，老化的多转化为黄色或褐色2、分裂期愈伤组织的共同特征是什么？细胞分裂快，结构疏松，缺少有组织的结构，维持其不分化的状态，颜色浅而透明。
