高中生物 专题3 课题1 菊花的组织培养课件 新人教版选修1

专题3课题1课前预习巧设计名师课堂一点通重点突破创新演练大冲关知识清单案例师说课堂强化每课一练了解了解 1.1.植物组织培养中各阶段的变化植物组织培养中各阶段的变化 2. 2.影响植物组织培养的因素影响植物组织培养的因素理解理解 植物组织培养的基本原理和基本技术植物组织培养的基本原理和基本技术植物组织培养的无菌操作及基本过程植物组织培养的无菌操作及基本过程 一、植物组织培养的基本过程一、植物组织培养的基本过程 1原理原理 (1)细胞全能性：具有某种生物全套细胞全能性：具有某种生物全套 的任何一个的任何一个活细胞，都具有发育成活细胞，都具有发育成 的能力，即每个生物细胞都的能力，即每个生物细胞都具有具有 。 (2)细胞分化：在植物的个体发育过程中，细胞在细胞分化：在植物的个体发育过程中，细胞在 和和 上出现上出现 差异，这是在差异，这是在 条件下，细胞通过基因的条件下，细胞通过基因的 ，最终形成不同组，最终形成不同组织和器官的过程。织和器官的过程。遗传信息遗传信息完整个体完整个体全能性全能性形态、形态、结构结构生理功能生理功能稳定性稳定性特定的时间和特定的时间和空间空间选择性表达选择性表达2植物组织培养的过程植物组织培养的过程脱分化脱分化再分化再分化外植体外植体 二、影响植物组织培养的因素二、影响植物组织培养的因素 1材料材料 植物的植物的 、材料的、材料的 和保存时间的和保存时间的 等都会影等都会影响实验结果。菊花组织培养一般选择未开花植株的响实验结果。菊花组织培养一般选择未开花植株的 上部上部新萌生的新萌生的 作材料。作材料。种类种类年龄年龄长短长短茎茎侧枝侧枝 2营养营养 (1)无机物：无机物： 大量元素是大量元素是 ； 微量元素是微量元素是 。 (2)有机物：如有机物：如 、维生素、烟酸、肌醇、维生素、烟酸、肌醇、 等。等。 3激素激素 在培养基中需要添加在培养基中需要添加 和和 等植物激素，等植物激素，其其 、使用的先后顺序、用量的、使用的先后顺序、用量的 等都影响实验结果。等都影响实验结果。N、P、K、Ca、Mg、SMn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co甘氨酸甘氨酸蔗糖蔗糖生长素生长素细胞分裂素细胞分裂素浓度浓度比例比例 4环境因素环境因素 环境因素是指环境因素是指pH、温度、光照等环境条件。一般而言，、温度、光照等环境条件。一般而言，菊花的组织培养所需菊花的组织培养所需pH为为 左右，温度为左右，温度为 ，光，光照条件为每日用日光灯照射照条件为每日用日光灯照射 h。5.8182212 三、实验操作三、实验操作 1制备制备MS固体培养基固体培养基 (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； 类、维生素类以及用量较小的类、维生素类以及用量较小的 ，一般可按，一般可按1 mg/mL的质量浓度单独配制成母液。的质量浓度单独配制成母液。 (2)配制培养基：应加入的物质有琼脂、配制培养基：应加入的物质有琼脂、 、大量元、大量元素、微量元素、有机物和植物激素的母液，并用素、微量元素、有机物和植物激素的母液，并用 定定容到容到 mL，调节，调节pH并分装。在菊花组织培养中，可以并分装。在菊花组织培养中，可以不添加不添加 ，原因是菊花茎段组织培养比较容易。，原因是菊花茎段组织培养比较容易。 (3)灭菌：分装好的培养基连同其他器械一起进行灭菌：分装好的培养基连同其他器械一起进行 灭菌。灭菌。大量大量微量微量有机物有机物蔗糖蔗糖蒸馏水蒸馏水1 000植物激素植物激素高压蒸高压蒸汽汽激素激素2.外植体消毒外植体消毒 3接种接种 (1)前期准备：用体积分数为前期准备：用体积分数为 %的酒精消毒工作台，点燃的酒精消毒工作台，点燃酒精灯。注意所有接种操作都必须在酒精灯。注意所有接种操作都必须在 旁进行，器械使用旁进行，器械使用前后都要用前后都要用 灭菌。灭菌。 (2)接种操作：接种过程中插入外植体时形态学上端朝接种操作：接种过程中插入外植体时形态学上端朝 ，每个锥形瓶接种每个锥形瓶接种 块外植体。块外植体。70酒精灯酒精灯火焰灼烧火焰灼烧上上68 4培养培养 培养过程应该放在培养过程应该放在 中进行，并定期进行中进行，并定期进行 ，保持适宜的保持适宜的 和和 。 5移栽移栽 移栽前应先打开培养瓶的移栽前应先打开培养瓶的 ，让其在培养间生长，让其在培养间生长几日。然后用流水清洗根部的培养基。最后将幼苗移植到消几日。然后用流水清洗根部的培养基。最后将幼苗移植到消过毒的过毒的 或珍珠岩等环境中生活一段时间，等幼苗长壮后或珍珠岩等环境中生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到再移栽到 中。中。 6栽培栽培 将幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的将幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的 情况，适时情况，适时浇水、施肥，直至浇水、施肥，直至 。无菌箱无菌箱消毒消毒温度温度光照光照封口膜封口膜蛭石蛭石土壤土壤生长生长开花开花 1读教材读教材P32的相关内容，归纳并回答下列问题。的相关内容，归纳并回答下列问题。 (1)回顾细胞分化的知识，想一想：细胞分化的实质、结回顾细胞分化的知识，想一想：细胞分化的实质、结果分别是什么？果分别是什么？ 提示：提示：细胞分化的实质：基因的选择性表达。细胞分化的实质：基因的选择性表达。 细胞分化的结果：形成不同的细胞和组织。细胞分化的结果：形成不同的细胞和组织。 (2)植物组织培养的理论基础是什么？植物组织培养的理论基础是什么？ 提示：提示：植物细胞的全能性。植物细胞的全能性。 (3)植物细胞全能性表达的条件有哪些？植物细胞全能性表达的条件有哪些？ 提示：提示：离体；一定的营养物质、激素等；适宜的离体；一定的营养物质、激素等；适宜的外界条件。外界条件。(5)讨论并回答脱分化的实质是什么？讨论并回答脱分化的实质是什么？提示：提示：已分化的细胞回到未分化状态。已分化的细胞回到未分化状态。 2读教材读教材P33相关内容，归纳并回答下列问题：相关内容，归纳并回答下列问题： (1)影响植物组织培养的因素有哪些？影响植物组织培养的因素有哪些？ 提示：提示：内部因素：植物材料的选择，包括种类、年内部因素：植物材料的选择，包括种类、年龄、保存时间的长短等。龄、保存时间的长短等。 外部因素：营养成分、植物激素、环境条件外部因素：营养成分、植物激素、环境条件(如温度、如温度、光照、光照、pH)等。等。 无菌技术：培养材料、操作空间、实验用具、操作无菌技术：培养材料、操作空间、实验用具、操作者的消毒和灭菌等。者的消毒和灭菌等。 (2)影响植物组织培养的最关键激素有哪些？影响植物组织培养的最关键激素有哪些？ 提示：提示：生长素和细胞分裂素。生长素和细胞分裂素。 3读教材读教材P3435实验操作实验操作的相关内容，分析讨论下列的相关内容，分析讨论下列问题：问题： (1)植物是自养生物，为什么用于植物组织培养的植物是自养生物，为什么用于植物组织培养的MS培养培养基中需要加入有机物？基中需要加入有机物？ 提示：提示：通常植物体本身进行光合作用产生糖类，不需要外通常植物体本身进行光合作用产生糖类，不需要外部供给糖，但植物组织培养是利用的离体组织或细胞，在其脱部供给糖，但植物组织培养是利用的离体组织或细胞，在其脱分化过程中不能进行光合作用合成糖类，因此必须在培养基中分化过程中不能进行光合作用合成糖类，因此必须在培养基中添加糖类，作为碳源和能源物质，同时维持培养基的渗透压。添加糖类，作为碳源和能源物质，同时维持培养基的渗透压。 (2)植物组织培养过程中为什么要严格进行无菌操作？植物组织培养过程中为什么要严格进行无菌操作？ 提示：提示：由于植物组织培养的培养基中加入了一些有机物，使由于植物组织培养的培养基中加入了一些有机物，使一些异养型的细菌很容易在培养基上生存，它们的生长繁殖与所一些异养型的细菌很容易在培养基上生存，它们的生长繁殖与所培养的植物细胞争夺营养，同时细胞代谢产生一些有毒物质，导培养的植物细胞争夺营养，同时细胞代谢产生一些有毒物质，导致培养物腐烂。致培养物腐烂。 (3)分析植物组织培养过程中每日用日光灯照射分析植物组织培养过程中每日用日光灯照射12 h的原因。的原因。 提示：提示：再分化过程中，细胞中叶绿素的形成需要光。再分化过程中，细胞中叶绿素的形成需要光。 回答下列有关植物组织培养的问题。回答下列有关植物组织培养的问题。 (1)用于植物组织培养的植物材料称为用于植物组织培养的植物材料称为_。 (2)组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程称为程称为_。 (3)在再分化阶段所用培养基中，含有植物激素在再分化阶段所用培养基中，含有植物激素X和植物和植物激素激素Y。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如下图所示。据图指出两种激素的不同化细胞群的变化情况如下图所示。据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系：浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系： 当植物激素当植物激素X与植物激素与植物激素Y的浓度比等于的浓度比等于1时，时，_ _； _。 (4)若植物激素若植物激素Y是生长素，在植物组织培养中其主要作用是生长素，在植物组织培养中其主要作用是是_；则植物激素则植物激素X的名称是的名称是_。 (5)生产上常用试管苗保存植物的优良性状，其原因是生产上常用试管苗保存植物的优良性状，其原因是_。 解析解析本题考查植物组织培养的基本过程、激素在各个本题考查植物组织培养的基本过程、激素在各个阶段发挥的作用。阶段发挥的作用。 (1)用于植物组织培养的材料叫外植体。用于植物组织培养的材料叫外植体。 (2)植物组织培养的核心过程是脱分化与再分化，脱分化指植物组织培养的核心过程是脱分化与再分化，脱分化指由分化状态变为未分化状态，再分化指由未分化状态变为分化由分化状态变为未分化状态，再分化指由未分化状态变为分化状态。状态。 (3)仔细分析所给示意图，可知植物激素仔细分析所给示意图，可知植物激素X与植物激素与植物激素Y浓度浓度比为比为1时，愈伤组织形成；大于时，愈伤组织形成；大于1时细胞群分化出芽，小于时细胞群分化出芽，小于1时细时细胞群分化出根。胞群分化出根。 (4)生长素在植物组织培养中主要作用是促进细胞生长、生长素在植物组织培养中主要作用是促进细胞生长、分裂和分化。植物组织培养过程中除需要生长素外还必需细分裂和分化。植物组织培养过程中除需要生长素外还必需细胞分裂素，二者共同起作用。胞分裂素，二者共同起作用。 (5)植物组织培养是一种无性繁殖技术，能保持亲本的优植物组织培养是一种无性繁殖技术，能保持亲本的优良性状。良性状。 答案答案 (1)外植体外植体 (2)去分化去分化(脱分化脱分化) (3)未分化细胞群经分裂形成愈伤组织当植物激素未分化细胞群经分裂形成愈伤组织当植物激素X与植物激素与植物激素Y的浓度比大于的浓度比大于1时，未分化细胞群分化形成芽时，未分化细胞群分化形成芽当植物激素当植物激素X与植物激素与植物激素Y的浓度比小于的浓度比小于1时，未分化细胞时，未分化细胞群分化形成根群分化形成根 (4)促进细胞的生长促进细胞的生长(伸长伸长)、分裂和分化细胞分裂素、分裂和分化细胞分裂素 (5)植物组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代植物组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代不发生性状分离不发生性状分离 激素对植物组织培养的影响激素对植物组织培养的影响(主要是生长素和细胞分裂素主要是生长素和细胞分裂素) (1)使用顺序不同，结果不同。使用顺序不同，结果不同。使用顺序使用顺序实验结果实验结果先使用生长素，后使先使用生长素，后使用细胞分裂素用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，先使用细胞分裂素，后使用生长素后使用生长素细胞既分裂也分化细胞既分裂也分化同时使用同时使用分化频率提高分化频率提高(2)两者用量的比例不同，结果不同。两者用量的比例不同，结果不同。用量的比例用量的比例实验结果实验结果比例适中比例适中促进愈伤组织的生长促进愈伤组织的生长生长素生长素细胞分裂素细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长素生长素细胞分裂素细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