植物的组织培养技术-PPT

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,目录,人教版生物,第三讲植物的组织培养技术,回扣主干知识,突破核心要点,演练知能,提升,目录,人教版生物,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,植物的组织培养技术,一、菊花的组织培养,1,植物组织培养的基本过程,2,影响植物组织培养的因素,判断正误,(1),菊花组织培养，一般选择开花植株的茎上部新萌生的侧枝。,(),(2),植物激素的浓度可影响细胞分化，但使用的先后顺序及比例不影响组织培养的过程。,(),(3)pH,、温度和光照等也影响植物组织培养。,(),3,实验操作过程,灭菌,(2),外植体消毒：,质量分数为,0.1%,无菌水,(3),接种：始终在,旁进行，对接种工具要用,灭菌。将菊花茎段插入培养基中时注意,。,(4),培养与移栽：在,18,22,的,中培养，得到,后进行移栽。,二、月季的花药培养,1,被子植物的花粉发育过程,酒精灯火焰,火焰灼烧,不要倒插,无菌箱,试管苗,四分体时期,单核期,2,产生花粉植株的两条途径,3,影响花药培养的因素,(1),主要因素：,和,。,(2),月季花药培养一般选择,期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期。,材料的选择,培养基的组成,单核,4,实验操作,判断正误,(1),在剥离花药时，不要损伤花药，否则接种后不能脱分化形成愈伤组织。,(),(2),与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。,(),(3),月季花药培养得到的都是单倍体植株。,(,),知识体系构建,脱分化再分化体细胞细胞的全能性细胞分裂素单核期花粉,大家应该也有点累了，稍作休息,大家有疑问的，可以询问和交流,9,1,(2012,广东卷,T2A),培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是植物组织培养。,(),2,(2011,上海卷,T22A),外植体可以来自植物的任何细胞。,(),3,(2011,江苏卷,T16A),愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞。,(),植物组织培养的过程及条件,4,2012,山东卷,T34(1),改编,由外植体经过脱分化过程形成愈伤组织，由愈伤组织经过再分化过程形成胚状体。,(),5,2012,山东卷,T34(3),外植体的消毒所需酒精的体积分数是,70%,。,(),6,(2012,山东卷,T34(2),培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值高时，有利于芽的分化。,(),1,植物细胞的全能性,(1),细胞具有全能性的物质基础：生物体的每一个细胞都含有本物种所特有的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全套基因。,(2),植物细胞只有脱离了植物体，在一定的外部因素作用下，经过细胞分裂形成愈伤组织，才能表现出全能性。,2,植物组织培养的过程中脱分化与再分化的比较,过程,特点,条件,脱分化,外植体成为愈伤组织,排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团,离体、营养物质、植物激素、其他适宜条件,再分化,由愈伤组织成为幼苗或胚状体结构,有根、芽或有生根发芽的能力,3,影响植物组织培养的因素,(1),培养材料：,不同的植物组织，培养的难易程度差别很大，容易进行无性繁殖的植物也容易进行组织培养。,同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短对培养也有影响。幼龄、保存时间短的植物材料容易培养成功。,(2),无菌条件：,培养基上有细菌等微生物存在时，它们比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡，因此在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。,(3),植物激素：在配制好的,MS,培养基中，常常需要添加植物激素。其中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。植物激素的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例等，都会影响实验结果。,按照不同的顺序使用这两类激素，会得到不同的实验结果,(,如下表,),：,使用顺序,实验结果,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，后使用生长素,细胞既分裂又分化,同时使用,分化频率提高,当同时使用这两类激素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。,关键一点,无菌技术是植物组织培养获得成功的关键，无菌技术包括培养基的灭菌、植物材料,(,外植体,),的消毒和接种时的无菌操作。,典例,1,如下图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程，请据图回答下列问题：,(1),要促进细胞分裂生长，培养基中应含有营养物质和激素，营养物质包括,_,和小分子有机物；激素包括细胞分裂素和,_,两类植物激素。,(2),此过程依据的原理是,_,。,A,和,B,阶段主要进行的分裂方式是,_,，,B,阶段除了细胞分裂外，还进行细胞,_,等。,(3),此过程要无菌操作，主要是指对,_,进行灭菌消毒。,B,阶段需要光照，原因是,_,。,(4),试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因,_,的结果。,(5),将胡萝卜组织块接种到培养基上时，为防止细胞污染应如何操作？,_,。,答案,(1),无机盐生长素,(2),植物细胞的全能性有丝分裂分化,(3),培养基芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件,(4),选择性表达,(5),接种要在酒精灯火焰旁进行,月季的花药培养,1,(2011,上海卷,T22BC),在无菌条件下以花粉作为外植体可得到单倍体植株。,(),2,(2012,江苏卷,T16B),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。,(),3,(2013,湖南,32,校,3,月联考,T42(2),确定花粉发育时期最常用的方法有醋酸洋红法，某些植物的花粉不易着色，需采用焙花青一铬矾法。,(),4,2013,临沂一模,T34(4),若用花药进行离体培养则应选择花粉发育至单核期的花药培养成功率最高。,(),1,植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同,植物组织培养技术,花药离体培养技术,相同点,理论依据,植物细胞的全能性,基本过程,影响因素,选材、营养、激素、,pH,、温度、光照等,不同点,选材,体细胞,生殖细胞,(,花粉,),生殖方式,无性生殖,有性生殖,2,注意事项,材料的选取：菊花的组织培养实验中，应选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝，该部分不仅分生能力强，而且无病毒侵染。月季花药的培养实验中，应选择花粉发育过程中的单核靠边期的花药进行培养，且在花蕾期，因为此时质地幼嫩，花瓣未开，微生物不易侵入，容易消毒。,剥离花药时，尽量不要损伤花药，同时还要彻底去除花丝，防止对实验产生干扰。,外植体消毒：所用消毒剂为体积分数为,70%,的酒精和质量分数为,0.1%,的氯化汞溶液，所使用的清洗液是无菌水。,培养过程：在初期，菊花的组织培养需光照，月季的花药培养不需光照，而在后期两者均需光照。,典例,3,某二倍体植物是杂合体，下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。请据图回答：,(1),图中表示的是该花粉培养过程中的,_,过程，表示的是,_,过程，,X,代表的是,_,，表示的是,_,过程，表示的是诱导,_,过程。,(2),图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中,_,的种类及其浓度配比，最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为,_,植株,(,甲,),。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有,_,。,(3),对植株甲进行,_,，才能使其结实产生后代,(,乙,),，否则植株甲只有通过,_,的方式才能产生后代,(,丙,),。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是,_,植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为,_,种，该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为,_,种。花药培养在育种上的特殊意义是,_,，从而开辟育种新途径。,答案,(1),脱分化再分化胚状体分化,(,或发育,),生根,(2),激素单倍体细胞的全能性,(3),染色体加倍无性繁殖乙,(,或经过染色体加倍,),一多缩短育种周期,高考随堂体验,1,(2010,安徽高考,),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苗时，一般选取,_,作为外植体，其依据是,_,。,(2),在过程中，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,_,_,。,答案：,(1),茎尖,(,或根尖,),茎尖,(,或根尖,),病毒极少，甚至无病毒,(2),有机物植物激素外植体消毒不彻底,(3),培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低,2,(2012,新课标全国卷,),为了探究,6,BA,和,IAA,对某菊花品,种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在,MS,培养基中加入,6,BA,和,IAA,，配制成四种培养基,(,见下表,),，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率,(,m,),，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数,(,n,),，结果如下表。,回答下列问题：,(1),按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为,_,和,_,两类。上述培养基中，,6,BA,属于,_,类生长调节剂。,(2),在该实验中，自变量是,_,，因变量是,_,，自变量的取值范围是,_,。,(3),从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是,_,号培养基。,(4),为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入,_(,填,“6,BA”,或,“IAA”),。,答案：,(1),大量元素微量元素细胞分裂素,(2)IAA,浓度再生丛芽外植体的比率,(,m,),和再生丛芽外植体上的丛芽平均数,(,n,),0,0.5 mgL,1,(3)1,(4)6,BA,3,(2009,山东高考,),人参是一种名贵中药材，其有效成分主,要是人参皂苷。利用细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下：,(1),配制诱导愈伤组织的固体培养基，分装后要进行,_,。接种前，要对人参根进行,_,。,(2),用于离体培养的根切块，叫做,_,。培养几天后发现少数培养基被污染，若是有颜色的绒毛状菌落，属于,_,污染；若是有光泽的黏液状菌落，属于,_,污染。,(3),用少量,_,酶处理愈伤组织，获取单细胞或小细胞团，在液体培养基中进行悬浮培养，可有效提高人参皂苷合成量。,(4),人参皂苷易溶于水溶性,(,亲水性,),有机溶剂，从培养物干粉中提取人参皂苷宜选用,_,方法，操作时应采用,_,加热。,