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一、月季的花药培养
二、菊花组培的实验操作
三、植物组织培养的应用
植物组织培养技术（二）
一、月季的花药培养
一、月季的花药培养
1、被子植物的花粉发育
被子植物的雄蕊通常包含花丝、花药两部分，花药为囊状结
构，内部含有许多花粉。花粉是由花粉母细胞经过减数分裂而形
成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞。
被子植物花粉的发育要经历：四分体时期、单核期和双核期
等阶段
一、月季的花药培养
1、被子植物的花粉发育
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一、月季的花药培养
1、被子植物的花粉发育
被子植物花粉的发育要经历：四分体时期、单核期和双核期等阶
段
一、月季的花药培养
1、被子植物的花粉发育
一、月季的花药培养
2、产生花粉植株的两种途径
花药中的花
粉
花药中的花
粉
脱分化
脱分化
胚状体
愈伤组
织
分化
再分化
丛芽
丛芽
诱导
生根
通过花药培养产生花粉植株一般有两种途径：一种是花粉通过胚状
体阶段发育为植株，另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再
将其诱导分化成植株。
一、月季的花药培养
3、影响花药培养的因素
①材料的选择：
花期早期（初花期）时的花药比后期的更容易产生花粉植株
；月季单核期的花药培养成功率最高，所以为了挑选到单核期的
花药，通常选择完全未开放的花蕾。
选择单核期以前的花药接种，质地幼嫩，极易破碎；选择单
核期以后的花药接种，花瓣已有些松动，又给材料的消毒带来困
难。所以为了挑选到单核期的花药，通常不选择盛开或略微开放
的花。
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一、月季的花药培养
3、影响花药培养的因素
①材料的选择：
花期：花期一般指在一个生长季内植株的开花时间段。比如
某些种类的月季，从5月初一直到11月都连续开花，那么5月初就
叫做该种月季的初花期或花期早期。
花期早期的花蕾营养状态及生理状态会比较好，可能提高花
粉诱导的成功率。
一、月季的花药培养
3、影响花药培养的因素
①材料的选择：
一、月季的花药培养
3、影响花药培养的因素
①
材料的选择：
选择花药时，确定花药发育时期最常用的方法是醋酸洋红法。
某些植物的花粉不易着色需采用焙花青-铬矾法，这种方法能将花粉
细胞核染成蓝黑色。
③亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种密度都对诱导
成功率有影响
②培养基的组成&无菌操作
一、月季的花药培养
4、实验操作
①材料的选取：选择花药时，一般要通过镜检来确定其中的花
粉是否处于适宜的发育期，最常用的方法：
醋酸洋红法
焙花青—铬矾法
②材料的消毒：通常先将花蕾用体积分数为70%的酒精浸泡大
约30s，立即取出，在无菌水中清洗，取出后再用无菌吸水纸吸
干花蕾表面的水分，放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中2～
4min，取出后用无菌水冲洗3～5 次。
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一、月季的花药培养
4、实验操作
③接种和培养：
消毒后的花蕾，要在无菌条件下去除萼片和花瓣，并立即
将花药接种到培养基上。在无菌条件下剥离花药时要尽量不损
伤花药（否则接种后容易从受伤部位产生愈伤组织），同时还
要彻底除去花丝，因为花丝的存在不利于愈伤组织或胚状体的
形成。
一、月季的花药培养
4、实验操作
③接种和培养：
通常每瓶接种花药7～10 个，培养温度控制在25℃左右，
不需要光照，幼小植株形成后才需要光照。一般经过20～30d 的
培养后，会发现花粉开裂，长出愈伤组织或形成胚状体。
此时要适时转换培养基，以便愈伤组织或胚状体进一步分化
成再生植株。
二、菊花组培的实验操作
制备MS固体培养基→灭菌→外植体消毒
→接种→培养→移栽→栽培
二、菊花组培的实验操作
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1、制备MS固体培养基
①MS固体培养基简介
MS是人名Murashige and Skoog的缩写，是Murashige和Skoog于
1962年为烟草细胞培养设计的。
其特点是无机盐和离子浓度较高，是较稳定的离子平衡溶液，
其养分的数量和比例合适，能满足植物细胞的营养和生理需要，因
而适用范围比较广，多数植物组织培养快速繁殖用它作为培养基的
基本培养基。
二、菊花组培的实验操作
1、制备MS固体培养基
大量元素
N、P、S、K、Ca、Mg等
微量元素
B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、
Co等
有机物
蔗糖、氨基酸、维生素等
②MS固体培养基主要成分
植物组织培养常用的培养基是MS 培养基，其主要成分包
括：大量元素、微量元素、水、有机物等。
二、菊花组培的实验操作
1、制备MS固体培养基
②MS固体培养基主要成分
二、菊花组培的实验操作
③制备步骤
a.配制各种母液：配置母液时，无机物中大量元素浓缩10 倍，微量元素
浓缩100 倍，常温保存。激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般可
按1mg/mL 的质量浓度单独配置成母液。
b.配制培养基：配置1L MS 培养基时，先将称好的琼脂加入800mL 蒸馏
水，加热使琼脂溶化，然后加入蔗糖30g，取配制好的大量元素、微量元
素、有机物和植物激素的母液，依次加入，加蒸馏水定容至1000mL.调节
pH，最后分装到锥形瓶中，每瓶分装50mL 或100mL。
c.灭菌：将分装好的培养基连同其它器械一起进行高压蒸汽灭菌。
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2、外植体消毒
①
选取菊花生长旺盛的嫩枝茎段，用流水冲洗后可加入少许洗衣粉，用
软刷轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右。
②
用无菌吸水纸吸干外植体表面水分，放入体积分数70%的酒精中摇动
2-3次，持续6-7s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗。
③
取出后用无菌吸水纸吸干，放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中1-
2min。取出后，在无菌水中至少清洗三次，漂净消毒液。
二、菊花组培的实验操作
3、接种
①
接种前用体积分数为70%的酒精将工作台擦拭一遍。工作台消毒后
，首先点燃酒精灯，此后所有的接种操作都必须在酒精灯旁完成，
并且每次使用器械后，都需要用火焰灼烧灭菌。
②
将装有培养基的锥形瓶整齐的放在酒精灯左侧。将消过毒的菊花茎
段在无菌培养皿中切成小段（长约0.5-1cm）。
二、菊花组培的实验操作
3、接种
③
左手持锥形瓶，右手拉开捆扎在锥形瓶的绳子，并将封口膜攥于右
手手心，以避免封口膜接触瓶口的一面被污染。左手持锥形瓶，使
瓶口旋转通过火焰；右手用镊子夹取茎段，插入培养基中。插入时
应注意方向，不要倒插，每瓶接种6～8 块外植体。接种后，将封口
膜重新扎好。
二、菊花组培的实验操作
4、培养
接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养，培养期间应定期消毒。
培养温度控制在18～22℃，并且每日用日光灯照射12h。
二、菊花组培的实验操作
5、移栽
在移栽生根的试管苗时，应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在
培养间生长几日，然后用流水清洗根部的培养基，将幼苗移植到
消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再
移植到土壤中。
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5、移栽
蛭石
二、菊花组培的实验操作
珍珠岩
6、栽培
将幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直
至开花。
二、菊花组培的实验操作
二、菊花组培的实验操作
菊花组织培养与月季花药培养的比较
三、植物组织培养的应用
简单分类：
植物繁殖的新途径：
植物微型繁殖
作物脱毒
人工种子
作物新品种的繁育：
单倍体育种突变体的利用转基因植物
植物体细胞杂交
细胞产物的工厂化生产
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1、微型繁殖：
也称为快速繁殖，利用植物组织培养技术快速繁殖植
物的优良品种。
优点：保持优良品种的遗传特性；高效快速地实现种苗的
大量繁殖。
2、作物脱毒：
选取植物病毒极少甚至无病毒的组织，如茎尖，进行组织
培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒植物。
三、植物组织培养的应用
3、人工种子：
①制备：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和叶芽等为
材料，经过人工薄膜包装得到。
②结构：如图
三、植物组织培养的应用
3、人工种子：
①制备：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和叶芽等为
材料，经过人工薄膜包装得到。
②结构：如图
③优点：
a.能够保持品种的优良特性，固定杂种优势；
b.能够节约成本；
c.生产上不受季节、气候和地域等的限制。
三、植物组织培养的应用
4、单倍体育种：
单倍体育种具有明显缩短了育种年限，后代稳定遗传（都是纯合
体）等优点.
三、植物组织培养的应用
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单倍体育种过程：
亲本
F1
单倍体植株
自交获得种子
杂交
花药离体培养
人工诱导染色体数加倍
纯合体植株
三、植物组织培养的应用
4、单倍体育种：
单倍体育种具有明显缩短了育种年限，后代稳定遗传（都是
纯合体）等优点.
5、突变体利用
在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断地分裂
状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变，从
中可以筛选出对人们有用的突变体进而培育出新品种。
三、植物组织培养的应用
6、细胞产物的工厂化生产
利用组培技术提取各类细胞产物。一般不需要得到完整植株，培
养到愈伤组织即可。
三、植物组织培养的应用
6、细胞产物的工厂化生产
利用组培技术提取各类细胞产物。一般不需要得到完整植株，培
养到愈伤组织即可。
获得的细胞产物包括蛋白质、脂肪、糖类、药物（如紫杉醇、人
参皂苷、紫草素等）、香料、生物碱等。
三、植物组织培养的应用
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6、细胞产物的工厂化生产
三、植物组织培养的应用
其它：
转基因植物的培育
植物体细胞杂交
三、植物组织培养的应用
简单分类：
植物繁殖的新途径：
植物微型繁殖
作物脱毒
人工种子
作物新品种的繁育：
单倍体育种突变体的利用转基因植物
植物体细胞杂交
细胞产物的工厂化生产
三、植物组织培养的应用
【例1】★★
用植物组织培养技术不能培育或生产出（
）
A．杂交水稻
B．无病毒植物
C．人工种子
D．食品添加剂
点对点练习
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【例2】★★
下面为植物组织培养过程流程图解，以下相关叙述不正确的是（
）
A．上述过程中脱分化发生在b 步骤，形成愈伤组织，在此过程中植物
激素发挥了重要作用
B．再分化发生在d 步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程
C．b 过程中进行诱变处理后培养，可筛选出抗逆性强的突变体
D．人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低
等问题
【例3】★★
（2015 江苏）下图为制备人工种子部分流程示意图，下列叙述正确的
是（
）
A．胚状体是外植体在培养基上脱分化形成的一团愈伤组织
B．该过程以海藻酸钠作为营养成分，以CaCl2 溶液作为凝固剂
C．可在海藻酸钠溶液中添加蔗糖，为胚状体提供碳源
D．包埋胚状体的凝胶珠能够隔绝空气，有利于人工种子的储藏
【例4】★★
（2011 江苏）下列有关植物组织培养的叙述，正确的是（
）
A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株
C．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子
D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl 的培养基培养筛选而获得
点对点练习
【例5】★★
如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，相关叙述正确的是
（
）
A．①过程是脱分化，②过程是再分化
B．①过程中不需要光，但需控制好培养基中植物激素的比例
C．②过程需用一定浓度的胰蛋白酶处理愈伤组织，有利于细胞分散
D．③过程需使用固体培养基，有利于细胞增殖
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【例6】★★
下面的简式表示植物组织培养的大致过程，据此判断不正确的是
（
）
A．若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则④可能出现不同
植物的遗传特性
B．若①是二倍体植物的花粉，则④是单倍体植株，经染色体加倍后
可得到稳定遗传的品种
C．若①是人参细胞，对②进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙的
产量
D．若①是具有杂种优势的农作物细胞，则用③进行繁育会发生性状
分离
【例7】★★
下列关于植物组织培养及其应用的说法中，正确的是
（
）
A．植物体任何部位的活细胞均可作为组织培养的外植体
B．不同培养阶段的培养基中生长素与细胞分裂素的比例应不同
C．单倍体育种和转基因植物的培育需要利用植物组织培养技术
D．利用植物组织培养技术可实现某些重要细胞产物的工厂化生产
【例8】★★
（2010 江苏，多选）明党参是我国珍稀药用植物，对其进行保护性
开发利用的方法有( )
A．设计细胞培养反应器，实现药用成分的工厂化生产
B．大量培养愈伤组织，直接提取药用成分
C．大规模栽培组织培养苗，获取药用成分
D．利用组织培养获得胚状体，制成人工种子
【例9】★★
（2010 安徽）草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后
代，导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒
幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下，请回答：
(1) 微型繁殖培育无病毒草莓时，一般选取______作为外植体，其依
据是________。
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【例9】★★
(2)在过程①中，常用的MS 培养基主要成分包括大量元素、微量元素
和_______，在配制好的培养基中，常常需要添加________，有利于
外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2～5 d，若发现外植体边
缘局部污染，原因可能是____________。
(3)在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出
了芽，其原因可能是
____________________________________________。
【例10】★★★
（2014 江苏）为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组
织，然后在液体培养基中悬浮培养．请回答下列问题：
（1）外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为
．
（2）在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH 的变化
如图所示．细胞干重在12d后下降的原因
有
；培养液中蔗糖
的作用是
、
．
（3）多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体．
二倍体愈伤组织细胞经
处理，会产生染色体加倍的细胞．为检测
愈伤组织细胞染色体数目，压片前常用纤维素酶和
酶解离愈伤
组织．若愈伤组织细胞（2n）经诱导处理后，观察到染色体数为
8n 的细胞，合理的解释是
、
．
（4）为了更好地获得次生代谢产物，生产中采用植物细胞的固定化
技术，其原理与酵母细胞固定化类似．下列说法正确的有
（填序
号）．
①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋②必须在光照条件下培
养
③培养过程中需通空气④固定化后植物细胞生长会变慢
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