高中生物 專題3 植物的組織培養(yǎng)技術 課題1 菊花的組織培養(yǎng)課件 新人教版選修11

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1、 目標導航預習導引 目標導航預習導引一二三一、植物組織培養(yǎng)的基本過程1.理論基礎:植物細胞的全能性。當植物細胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處于離體狀態(tài)時,在一定的營養(yǎng)物質、激素和其他外界條件的作用下,就可能表現出全能性。2.細胞分化:在植物的個體發(fā)育過程中,細胞在形態(tài)、結構和生理功能上出現穩(wěn)定性差異的過程。 目標導航預習導引一二三3.植物組織培養(yǎng)過程離體的植物組織或細胞(又稱為外植體)脫分化形成愈傷組織再分化形成根、芽培養(yǎng)形成試管苗移栽到地里發(fā)育成完整植株。(1)愈傷組織:由離體的植物組織或細胞經脫分化形成的一團排列疏松而無規(guī)則、高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞。(2)脫分化:又叫去分

2、化,是由高度分化的植物組織或細胞產生愈傷組織的過程。(3)再分化:愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng),重新分化成根或芽等器官的過程。 目標導航預習導引一二三植物細胞具有全能性是植物組織培養(yǎng)獲得成功的前提和基礎,不同類型的細胞全能性不同。(1)細胞具有全能性的原因是什么?提示：幾乎所有的細胞(個別細胞例如哺乳動物成熟的紅細胞除外)都含有本物種生長發(fā)育所需的全套遺傳物質,儲存的遺傳信息在一定的條件下可以表達出來。(2)在完整的植物體內,已分化植物細胞的全能性能表達嗎?為什么?提示：不能表達。因為植物細胞全能性表達的前提條件是處于離體狀態(tài)。 目標導航預習導引一二三二、影響植物組織培養(yǎng)的因素 目標導航預習導引一二三植物

3、組織培養(yǎng)需要配制的MS培養(yǎng)基中各營養(yǎng)物質的作用是什么?提示：微量元素和大量元素提供植物細胞生活所必需的無機鹽;蔗糖提供碳源,同時維持細胞的滲透壓;甘氨酸、維生素等物質,主要是滿足離體植物細胞的特殊營養(yǎng)要求。 目標導航預習導引一二三三、實驗操作1.制備MS固體培養(yǎng)基分為配制各種母液、配制培養(yǎng)基和滅菌三步。2.外植體消毒在外植體消毒中所用的消毒劑有體積分數為70%的酒精和質量分數為0.1%的氯化汞溶液等。3.接種植物組織培養(yǎng)中,外植體的接種需要在無菌條件下進行;在每個培養(yǎng)瓶中插入68塊外植體。4.培養(yǎng)培養(yǎng)過程要在無菌箱中進行,培養(yǎng)溫度為1822 ,每天光照12 h。 目標導航預習導引一二三5.移栽

4、試管苗在移栽前,首先打開封口膜,在培養(yǎng)間生長幾日。然后用流水清洗根部培養(yǎng)基,將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境下生活一段時間,待其長壯后再移栽到土壤中。6.栽培試管苗移栽到土壤中后,每天觀察并記錄幼苗生長情況,適時澆水和施肥,直至開花。萌發(fā)的種子長成一個完整的植株屬于植物組織培養(yǎng)嗎?為什么?提示：不屬于。只有離體的組織或細胞培養(yǎng)成一個完整植株的過程才是植物組織培養(yǎng)。 知識精要典題例解遷移應用知識架構一二一、植物組織培養(yǎng)的基本過程1.植物組織培養(yǎng)的原理植物細胞的全能性(1)概念:高度分化的植物細胞,仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能。(3)表現全能性的條件離體條件。無菌操作(防止雜菌污染)。適宜物

5、質的誘導和調節(jié)(激素主要是生長素、細胞分裂素等)。種類齊全、比例適合的營養(yǎng)物質。溫度、酸堿度、光照等條件的控制。 知識精要典題例解遷移應用知識架構一二2.植物激素的使用順序和用量的比例對實驗結果的影響(1)使用順序對結果的影響(2)用量的比例對結果的影響 知識精要典題例解遷移應用知識架構一二 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構【例1】 利用植物的莖尖在無菌條件下,培養(yǎng)在玻璃器皿中人工配制的培養(yǎng)基上,使它發(fā)育成完整的植株,這種技術可以在較短的時間內大量繁殖植物。下列關于這種技術的敘述,正確的是() (導學號52260010)這種技術利用了植物細胞的全能性這種技術叫做植物組織培養(yǎng)這種技術可以培育

6、出脫毒苗 這種技術是一種無性繁殖的方式A.B.C.D.解析：將離體的植物組織在無菌條件下培育成完整植株,這種技術叫植物組織培養(yǎng),其原理是利用植物細胞的全能性,屬于無性繁殖(即克隆),選擇分生能力強的莖尖(分生組織)能夠培育出脫毒苗。 答案：D 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構影響植物組織培養(yǎng)的因素包括()培養(yǎng)基的配制外植體的選取激素的運用消毒溫度、pH、光照A.B.C.D.解析：材料的選擇,環(huán)境、營養(yǎng)條件,培養(yǎng)基的配制,激素的使用方法等都影響植物組織培養(yǎng)。答案：A 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構1.植物組織培

7、養(yǎng)過程的生物學分析(1)細胞分裂類型:有絲分裂。(2)遺傳物質的行為:不考慮基因突變時,遺傳物質不發(fā)生改變,但會表現為選擇性地表達。 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構2.植物組織培養(yǎng)的應用(1)可以快速繁殖、培育無病毒植物。(2)可以通過大規(guī)模的植物細胞培養(yǎng)來生產藥物、食品添加劑、香料、色素和殺蟲劑等。例如,從大量培養(yǎng)的紫草愈傷組織中提取的紫草素,是治療燙傷和割傷的藥物以及染料和化妝品的原料。(3)用植物組織培養(yǎng)的方法,誘導離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結構,包裹上人造種皮和提供發(fā)育所需營養(yǎng)的人工胚乳構成的人工種子,可以解決有些作物品種繁殖能力差、結子困難或發(fā)芽率低等問題,可以工

8、業(yè)化生產,提高農業(yè)的自動化。人造胚乳除加胚狀體所需營養(yǎng)物質外,還可添加固氮細菌、農藥、除草劑和植物激素,提高成活率,此外人工種子可以節(jié)約糧食。(4)轉基因植物的培養(yǎng),也要用到植物組織培養(yǎng)的方法。 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構二、MS培養(yǎng)基的配制和實驗操作中的注意事項1.制備MS培養(yǎng)基過程歸納母液的配制和保存配制培養(yǎng)基調整pH培養(yǎng)基的分裝滅菌2.試管苗培養(yǎng)過程中應注意的問題(1)培養(yǎng)一株完整的試管苗,必須先進行生芽培養(yǎng),然后進行生根培養(yǎng),如果順序顛倒,先誘導生根,就不好誘導生芽了。(2)試管苗一般在高濕、弱光、恒溫下異養(yǎng)生長,出瓶后一定要保溫、保濕。(3)試管苗光合作用能力低,在移栽前給

9、予較強光照,以促進小苗向自養(yǎng)轉化。 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構(4)無菌技術是植物組織培養(yǎng)成功的關鍵。植物組織培養(yǎng)不同于扦插、壓條等常規(guī)的無性繁殖。由于植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗逆性差,所以對培養(yǎng)條件的要求較高,對無菌操作的要求非常嚴格。不同藥劑、不同植物材料,甚至不同器官都要區(qū)別對待。若不小心引起污染,將可能造成培養(yǎng)工作前功盡棄,因此實驗過程始終貫穿著滅菌消毒。 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構【例2】 下列哪項是植物組織培養(yǎng)和微生物培養(yǎng)的共同點?()A.培養(yǎng)材料用酒精消毒 B.操作者的手用酒精消毒C.培養(yǎng)基需加入植物激素D.誘導愈傷組織再分化解析：植物組織培養(yǎng)的材

10、料外植體需要用酒精消毒,微生物培養(yǎng)的材料菌種不能用酒精消毒,因為酒精會使菌體變性死亡。微生物培養(yǎng)基不需加入植物激素。微生物培養(yǎng)沒有脫分化和再分化過程。植物組織培養(yǎng)和微生物培養(yǎng)中操作者的手都需要用酒精消毒。答案：B 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構關于接種時應注意的事項全部正確的是()接種室要消毒無菌操作接種時可以談話外植體如莖段、莖尖可隨便放入培養(yǎng)基接種時要防止交叉污染接種完立刻蓋好瓶口A.B.C.D.解析：整個接種過程必須在嚴格的無菌條件下進行,不能談話,防止人口腔中的微生物

11、造成污染。接種的外植體放入培養(yǎng)基時應注意插入的方向,不能倒插,而且分布要均勻,以保證必要的營養(yǎng)面積和光照條件。答案：D 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構1.外植體的選擇 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構2.植物組織培養(yǎng)中,要進行消毒、滅菌及無菌操作的原因植物組織培養(yǎng)利用的植物材料體積小、抗性差,對培養(yǎng)條件的要求較高。用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基同樣適合于某些微生物的生長,如一些細菌、真菌等的生長。而培養(yǎng)物一旦受到微生物的污染,就會導致實驗前功盡棄,因此要進行嚴格的無菌操作。 知識架構一二 1.配制培養(yǎng)基時,母液應先搖勻,移液用的移液管或移液量筒需潤洗兩次,以免造成誤差。同時配制培養(yǎng)基時,要

12、注意滲透壓和pH的控制,滲透壓過高或過低,pH過大或過小都會影響培養(yǎng)材料的生長,因此應嚴格按配方計算取材,控制pH在5.8左右?！纠?】 下列關于植物組織培養(yǎng)的敘述中,錯誤的是 ()A.離體組織的細胞必須通過脫分化才能形成愈傷組織B.對植物組織的培養(yǎng)液和培養(yǎng)材料可用高壓蒸汽滅菌C.培養(yǎng)液中的植物激素影響愈傷組織的生長和分化D.培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調節(jié)滲透壓解析：離體組織的細胞必須通過脫分化才能形成愈傷組織,A項正確;對植物組織的培養(yǎng)材料不可用高壓蒸汽滅菌,只能進行消毒,B項錯誤;培養(yǎng)液中的植物激素影響愈傷組織的生長和分化,C項正確;培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調節(jié)滲透壓,D項正確。 答案：B 【例2】 關于菊花組織培養(yǎng)的操作,下列說法不正確的是()A.培養(yǎng)基連同其他器械一起進行高壓蒸汽滅菌B.幼苗要先移植到消過毒的蛭石或者珍珠巖等環(huán)境下生活一段時間C.用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基同樣適合于某些微生物的生長,一旦感染雜菌則前功盡棄D.接種時用鑷子夾取菊花莖段插入培養(yǎng)基中即可解析：菊花的組織培養(yǎng)中為防止雜菌污染,需要進行嚴格的無菌操作,外植體要消毒,培養(yǎng)基及其他器械要滅菌。接種時要注意莖段的形態(tài)學上下端,不應倒插;幼苗要先移植到消過毒的環(huán)境中生活一段時間,然后再栽培到土壤中。答案：D