【高中生物选择性必修三】继续更新喽！植物细胞工程（上）- 植物组织培养来喽~ |
喵喵 | 2-1 植物细胞工程
1️⃣植物组织培养技术
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。
- 植物组织培养的原理
植物组织培养的原理为植物细胞的全能性。
2. 细胞的全能性
（1）定义：细胞经过分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性，而是分化成各种组织和器官。这是因为细胞在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。
（2）细胞具有全能性的原因：细胞含有该种生物全部遗传信息。
（3）全能性表现条件：
①具有完整的细胞结构
②处于离体状态
③提供一定的营养、激素和其他适宜的外界条件
【植物组织培养的过程】
外植体（离体的组织、器官或细胞）—脱分化 → 愈伤组织 —再分化→ 根、芽或胚状体 → 完整植株
①叶片接种到培养基上
②产生愈伤组织
③愈伤组织增殖
④愈伤组织开始分化
⑤愈伤组织分化出芽
⑥培养基中的试管苗
【外植体】
离体培养的植物器官、组织或细胞被称为外植体。一般取植物幼嫩部位（如茎尖）或花药等。
用花药组培，得到的植株有何特点?
- 得到的是单倍体
【愈伤组织】
①定义：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过脱分化，即失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块，这称为愈伤组织。
②特点：排列疏松、无规则、高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞，具有分裂和未分化特性。
愈伤组织需要光照么?
- 不需要，没有叶绿体
③诱导形成条件：
（1）使用顺序不同，结果不同：
先使用生长素，后使用细胞分裂素
- 有利于细胞分裂，但细胞不分化
先使用细胞分裂素，再使用生长素
- 细胞既分裂又分化
同时使用
- 分化频率提高
（2）生长素和细胞分裂素用量的比例对植物细胞发育方向的影响：
有利于根的分化，抑制芽的形成
- 比值高
有利于芽的分化，抑制根的形成
- 比值低
促进愈伤组织的生长
- 比值适中
【胚状体】
离体培养条件下，没有经过受精过程，但是经过了胚胎发育过程所形成的胚状类似物，一般专指在组织培养条件下产生的非合子胚。
【脱分化和再分化】
①脱分化：
已分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。
②再分化：
愈伤组织能重新分化成芽、根等器官的过程。
【以菊花的组织培养为例】
- 实验操作
实验操作过程为：
制备MS固体培养基→外植体消毒→接种→培养→转接→移栽
【提问】
- MS培养基添加蔗糖的目的？
- ①给外植体提供营养
- ②调节渗透压
高压蒸汽灭菌法
【处植体消毒】
用酒精擦拭双手和超净工作台台面。
将流水充分冲洗后的外植体（幼嫩的茎段）用酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2~3次；
再用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2~3次。
【接种】
①将消过毒的外植体置于无菌的培养皿中，用无菌滤纸吸去表面的水分。用解剖刀将外植体切成0.5~1cm长的小段。
②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。用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上作好标记。
【培养】
将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置升18~22℃的培养箱中培养。在培养过程中，定期观察和记录愈伤组织的生长情况。
【转接】
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。
长出芽后，再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后，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。
每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。
例题
用高度分化的植物细胞、组织或器官进行组织培养可以形成愈伤组织，则关于该愈伤组织的说法错误的是
A. 是细胞经过脱分化形成的
B. 细胞没有全能性
C. 由排列疏松的薄壁细胞组成
D. 可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
