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1、專題3課題1課前預習巧設計名師課堂一點通重點突破創(chuàng)新演練大沖關知識清單案例師說課堂強化每課一練了解了解 1.1.植物組織培養(yǎng)中各階段的變化植物組織培養(yǎng)中各階段的變化 2. 2.影響植物組織培養(yǎng)的因素影響植物組織培養(yǎng)的因素理解理解 植物組織培養(yǎng)的基本原理和基本技術植物組織培養(yǎng)的基本原理和基本技術植物組織培養(yǎng)的無菌操作及基本過程植物組織培養(yǎng)的無菌操作及基本過程 一、植物組織培養(yǎng)的基本過程一、植物組織培養(yǎng)的基本過程 1原理原理 (1)細胞全能性：具有某種生物全套細胞全能性：具有某種生物全套 的任何一個的任何一個活細胞，都具有發(fā)育成活細胞，都具有發(fā)育成 的能力，即每個生物細胞都的能力，即每個生物細胞都
2、具有具有 。 (2)細胞分化：在植物的個體發(fā)育過程中，細胞在細胞分化：在植物的個體發(fā)育過程中，細胞在 和和 上出現上出現 差異，這是在差異，這是在 條件下，細胞通過基因的條件下，細胞通過基因的 ，最終形成不同組，最終形成不同組織和器官的過程?？椇推鞴俚倪^程。遺傳信息遺傳信息完整個體完整個體全能性全能性形態(tài)、形態(tài)、結構結構生理功能生理功能穩(wěn)定性穩(wěn)定性特定的時間和特定的時間和空間空間選擇性表達選擇性表達2植物組織培養(yǎng)的過程植物組織培養(yǎng)的過程脫分化脫分化再分化再分化外植體外植體 二、影響植物組織培養(yǎng)的因素二、影響植物組織培養(yǎng)的因素 1材料材料 植物的植物的 、材料的、材料的 和保存時間的和保存時間的
3、 等都會影等都會影響實驗結果。菊花組織培養(yǎng)一般選擇未開花植株的響實驗結果。菊花組織培養(yǎng)一般選擇未開花植株的 上部上部新萌生的新萌生的 作材料。作材料。種類種類年齡年齡長短長短莖莖側枝側枝 2營養(yǎng)營養(yǎng) (1)無機物：無機物： 大量元素是大量元素是 ； 微量元素是微量元素是 。 (2)有機物：如有機物：如 、維生素、煙酸、肌醇、維生素、煙酸、肌醇、 等。等。 3激素激素 在培養(yǎng)基中需要添加在培養(yǎng)基中需要添加 和和 等植物激素，等植物激素，其其 、使用的先后順序、用量的、使用的先后順序、用量的 等都影響實驗結果。等都影響實驗結果。N、P、K、Ca、Mg、SMn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co甘氨酸
4、甘氨酸蔗糖蔗糖生長素生長素細胞分裂素細胞分裂素濃度濃度比例比例 4環(huán)境因素環(huán)境因素 環(huán)境因素是指環(huán)境因素是指pH、溫度、光照等環(huán)境條件。一般而言，、溫度、光照等環(huán)境條件。一般而言，菊花的組織培養(yǎng)所需菊花的組織培養(yǎng)所需pH為為 左右，溫度為左右，溫度為 ，光，光照條件為每日用日光燈照射照條件為每日用日光燈照射 h。5.8182212 三、實驗操作三、實驗操作 1制備制備MS固體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基 (1)母液的配制：母液的配制： 元素母液可配成元素母液可配成10倍液；倍液； 元元素母液可配成素母液可配成100倍液；倍液； 類、維生素類以及用量較小的類、維生素類以及用量較小的 ，一般可按，一般可按1
5、mg/mL的質量濃度單獨配制成母液。的質量濃度單獨配制成母液。 (2)配制培養(yǎng)基：應加入的物質有瓊脂、配制培養(yǎng)基：應加入的物質有瓊脂、 、大量元、大量元素、微量元素、有機物和植物激素的母液，并用素、微量元素、有機物和植物激素的母液，并用 定定容到容到 mL，調節(jié)，調節(jié)pH并分裝。在菊花組織培養(yǎng)中，可以并分裝。在菊花組織培養(yǎng)中，可以不添加不添加 ，原因是菊花莖段組織培養(yǎng)比較容易。，原因是菊花莖段組織培養(yǎng)比較容易。 (3)滅菌：分裝好的培養(yǎng)基連同其他器械一起進行滅菌：分裝好的培養(yǎng)基連同其他器械一起進行 滅菌。滅菌。大量大量微量微量有機物有機物蔗糖蔗糖蒸餾水蒸餾水1 000植物激素植物激素高壓蒸高壓
6、蒸汽汽激素激素2.外植體消毒外植體消毒 3接種接種 (1)前期準備：用體積分數為前期準備：用體積分數為 %的酒精消毒工作臺，點燃的酒精消毒工作臺，點燃酒精燈。注意所有接種操作都必須在酒精燈。注意所有接種操作都必須在 旁進行，器械使用旁進行，器械使用前后都要用前后都要用 滅菌。滅菌。 (2)接種操作：接種過程中插入外植體時形態(tài)學上端朝接種操作：接種過程中插入外植體時形態(tài)學上端朝 ，每個錐形瓶接種每個錐形瓶接種 塊外植體。塊外植體。70酒精燈酒精燈火焰灼燒火焰灼燒上上68 4培養(yǎng)培養(yǎng) 培養(yǎng)過程應該放在培養(yǎng)過程應該放在 中進行，并定期進行中進行，并定期進行 ，保持適宜的保持適宜的 和和 。 5移栽移
7、栽 移栽前應先打開培養(yǎng)瓶的移栽前應先打開培養(yǎng)瓶的 ，讓其在培養(yǎng)間生長，讓其在培養(yǎng)間生長幾日。然后用流水清洗根部的培養(yǎng)基。最后將幼苗移植到消幾日。然后用流水清洗根部的培養(yǎng)基。最后將幼苗移植到消過毒的過毒的 或珍珠巖等環(huán)境中生活一段時間，等幼苗長壯后或珍珠巖等環(huán)境中生活一段時間，等幼苗長壯后再移栽到再移栽到 中。中。 6栽培栽培 將幼苗移栽后，每天觀察并記錄幼苗的將幼苗移栽后，每天觀察并記錄幼苗的 情況，適時情況，適時澆水、施肥，直至澆水、施肥，直至 。無菌箱無菌箱消毒消毒溫度溫度光照光照封口膜封口膜蛭石蛭石土壤土壤生長生長開花開花 1讀教材讀教材P32的相關內容，歸納并回答下列問題。的相關內容，
8、歸納并回答下列問題。 (1)回顧細胞分化的知識，想一想：細胞分化的實質、結回顧細胞分化的知識，想一想：細胞分化的實質、結果分別是什么？果分別是什么？ 提示：提示：細胞分化的實質：基因的選擇性表達。細胞分化的實質：基因的選擇性表達。 細胞分化的結果：形成不同的細胞和組織。細胞分化的結果：形成不同的細胞和組織。 (2)植物組織培養(yǎng)的理論基礎是什么？植物組織培養(yǎng)的理論基礎是什么？ 提示：提示：植物細胞的全能性。植物細胞的全能性。 (3)植物細胞全能性表達的條件有哪些？植物細胞全能性表達的條件有哪些？ 提示：提示：離體；一定的營養(yǎng)物質、激素等；適宜的離體；一定的營養(yǎng)物質、激素等；適宜的外界條件。外界條
9、件。(5)討論并回答脫分化的實質是什么？討論并回答脫分化的實質是什么？提示：提示：已分化的細胞回到未分化狀態(tài)。已分化的細胞回到未分化狀態(tài)。 2讀教材讀教材P33相關內容，歸納并回答下列問題：相關內容，歸納并回答下列問題： (1)影響植物組織培養(yǎng)的因素有哪些？影響植物組織培養(yǎng)的因素有哪些？ 提示：提示：內部因素：植物材料的選擇，包括種類、年內部因素：植物材料的選擇，包括種類、年齡、保存時間的長短等。齡、保存時間的長短等。 外部因素：營養(yǎng)成分、植物激素、環(huán)境條件外部因素：營養(yǎng)成分、植物激素、環(huán)境條件(如溫度、如溫度、光照、光照、pH)等。等。 無菌技術：培養(yǎng)材料、操作空間、實驗用具、操作無菌技術：
10、培養(yǎng)材料、操作空間、實驗用具、操作者的消毒和滅菌等。者的消毒和滅菌等。 (2)影響植物組織培養(yǎng)的最關鍵激素有哪些？影響植物組織培養(yǎng)的最關鍵激素有哪些？ 提示：提示：生長素和細胞分裂素。生長素和細胞分裂素。 3讀教材讀教材P3435實驗操作實驗操作的相關內容，分析討論下列的相關內容，分析討論下列問題：問題： (1)植物是自養(yǎng)生物，為什么用于植物組織培養(yǎng)的植物是自養(yǎng)生物，為什么用于植物組織培養(yǎng)的MS培養(yǎng)培養(yǎng)基中需要加入有機物？基中需要加入有機物？ 提示：提示：通常植物體本身進行光合作用產生糖類，不需要外通常植物體本身進行光合作用產生糖類，不需要外部供給糖，但植物組織培養(yǎng)是利用的離體組織或細胞，在其
11、脫部供給糖，但植物組織培養(yǎng)是利用的離體組織或細胞，在其脫分化過程中不能進行光合作用合成糖類，因此必須在培養(yǎng)基中分化過程中不能進行光合作用合成糖類，因此必須在培養(yǎng)基中添加糖類，作為碳源和能源物質，同時維持培養(yǎng)基的滲透壓。添加糖類，作為碳源和能源物質，同時維持培養(yǎng)基的滲透壓。 (2)植物組織培養(yǎng)過程中為什么要嚴格進行無菌操作？植物組織培養(yǎng)過程中為什么要嚴格進行無菌操作？ 提示：提示：由于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中加入了一些有機物，使由于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中加入了一些有機物，使一些異養(yǎng)型的細菌很容易在培養(yǎng)基上生存，它們的生長繁殖與所一些異養(yǎng)型的細菌很容易在培養(yǎng)基上生存，它們的生長繁殖與所培養(yǎng)的植物細胞
12、爭奪營養(yǎng)，同時細胞代謝產生一些有毒物質，導培養(yǎng)的植物細胞爭奪營養(yǎng)，同時細胞代謝產生一些有毒物質，導致培養(yǎng)物腐爛。致培養(yǎng)物腐爛。 (3)分析植物組織培養(yǎng)過程中每日用日光燈照射分析植物組織培養(yǎng)過程中每日用日光燈照射12 h的原因。的原因。 提示：提示：再分化過程中，細胞中葉綠素的形成需要光。再分化過程中，細胞中葉綠素的形成需要光。 回答下列有關植物組織培養(yǎng)的問題?；卮鹣铝杏嘘P植物組織培養(yǎng)的問題。 (1)用于植物組織培養(yǎng)的植物材料稱為用于植物組織培養(yǎng)的植物材料稱為_。 (2)組織培養(yǎng)中的細胞，從分化狀態(tài)轉變?yōu)槲捶只癄顟B(tài)的過組織培養(yǎng)中的細胞，從分化狀態(tài)轉變?yōu)槲捶只癄顟B(tài)的過程稱為程稱為_。 (3)在再分
13、化階段所用培養(yǎng)基中，含有植物激素在再分化階段所用培養(yǎng)基中，含有植物激素X和植物和植物激素激素Y。逐漸改變培養(yǎng)基中這兩種植物激素的濃度比，未分。逐漸改變培養(yǎng)基中這兩種植物激素的濃度比，未分化細胞群的變化情況如下圖所示。據圖指出兩種激素的不同化細胞群的變化情況如下圖所示。據圖指出兩種激素的不同濃度比與形成芽、根、愈傷組織的關系：濃度比與形成芽、根、愈傷組織的關系： 當植物激素當植物激素X與植物激素與植物激素Y的濃度比等于的濃度比等于1時，時，_ _； _。 (4)若植物激素若植物激素Y是生長素，在植物組織培養(yǎng)中其主要作用是生長素，在植物組織培養(yǎng)中其主要作用是是_；則植物激素則植物激素X的名稱是的名
14、稱是_。 (5)生產上常用試管苗保存植物的優(yōu)良性狀，其原因是生產上常用試管苗保存植物的優(yōu)良性狀，其原因是_。 解析解析本題考查植物組織培養(yǎng)的基本過程、激素在各個本題考查植物組織培養(yǎng)的基本過程、激素在各個階段發(fā)揮的作用。階段發(fā)揮的作用。 (1)用于植物組織培養(yǎng)的材料叫外植體。用于植物組織培養(yǎng)的材料叫外植體。 (2)植物組織培養(yǎng)的核心過程是脫分化與再分化，脫分化指植物組織培養(yǎng)的核心過程是脫分化與再分化，脫分化指由分化狀態(tài)變?yōu)槲捶只癄顟B(tài)，再分化指由未分化狀態(tài)變?yōu)榉只煞只癄顟B(tài)變?yōu)槲捶只癄顟B(tài)，再分化指由未分化狀態(tài)變?yōu)榉只癄顟B(tài)。狀態(tài)。 (3)仔細分析所給示意圖，可知植物激素仔細分析所給示意圖，可知植物激
15、素X與植物激素與植物激素Y濃度濃度比為比為1時，愈傷組織形成；大于時，愈傷組織形成；大于1時細胞群分化出芽，小于時細胞群分化出芽，小于1時細時細胞群分化出根。胞群分化出根。 (4)生長素在植物組織培養(yǎng)中主要作用是促進細胞生長、生長素在植物組織培養(yǎng)中主要作用是促進細胞生長、分裂和分化。植物組織培養(yǎng)過程中除需要生長素外還必需細分裂和分化。植物組織培養(yǎng)過程中除需要生長素外還必需細胞分裂素，二者共同起作用。胞分裂素，二者共同起作用。 (5)植物組織培養(yǎng)是一種無性繁殖技術，能保持親本的優(yōu)植物組織培養(yǎng)是一種無性繁殖技術，能保持親本的優(yōu)良性狀。良性狀。 答案答案 (1)外植體外植體 (2)去分化去分化(脫分
16、化脫分化) (3)未分化細胞群經分裂形成愈傷組織當植物激素未分化細胞群經分裂形成愈傷組織當植物激素X與植物激素與植物激素Y的濃度比大于的濃度比大于1時，未分化細胞群分化形成芽時，未分化細胞群分化形成芽當植物激素當植物激素X與植物激素與植物激素Y的濃度比小于的濃度比小于1時，未分化細胞時，未分化細胞群分化形成根群分化形成根 (4)促進細胞的生長促進細胞的生長(伸長伸長)、分裂和分化細胞分裂素、分裂和分化細胞分裂素 (5)植物組織培養(yǎng)形成試管苗的過程屬于無性生殖，后代植物組織培養(yǎng)形成試管苗的過程屬于無性生殖，后代不發(fā)生性狀分離不發(fā)生性狀分離 激素對植物組織培養(yǎng)的影響激素對植物組織培養(yǎng)的影響(主要是
17、生長素和細胞分裂素主要是生長素和細胞分裂素) (1)使用順序不同，結果不同。使用順序不同，結果不同。使用順序使用順序實驗結果實驗結果先使用生長素，后使先使用生長素，后使用細胞分裂素用細胞分裂素有利于細胞分裂，但細胞不分化有利于細胞分裂，但細胞不分化先使用細胞分裂素，先使用細胞分裂素，后使用生長素后使用生長素細胞既分裂也分化細胞既分裂也分化同時使用同時使用分化頻率提高分化頻率提高(2)兩者用量的比例不同，結果不同。兩者用量的比例不同，結果不同。用量的比例用量的比例實驗結果實驗結果比例適中比例適中促進愈傷組織的生長促進愈傷組織的生長生長素生長素細胞分裂素細胞分裂素有利于根的分化、抑制芽有利于根的分化、抑制芽的形成的形成生長素生長素細胞分裂素細胞分裂素有利于芽的分化、抑制根有利于芽的分化、抑制根的形成的形成
高中生物 專題3 課題1 菊花的組織培養(yǎng)課件 新人教版選修1
