湖南省长沙市长郡卫星远程学校高中生物《专题三课题1 菊花的组织培养》课件 新人教版选修1

2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13菊花的组织培养菊花的组织培养2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13在初中的生物学习中，我们已经了在初中的生物学习中，我们已经了解到大多绿色开花植物都是靠种子来繁解到大多绿色开花植物都是靠种子来繁殖的。那么，有没有不用种子来培育植殖的。那么，有没有不用种子来培育植物的方法呢？物的方法呢？ 2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13组织培养组织培养营养繁殖营养繁殖扦插扦插嫁接嫁接压条压条 在初中的生物学习中，我们已经了在初中的生物学习中，我们已经了解到大多绿色开花植物都是靠种子来繁解到大多绿色开花植物都是靠种子来繁殖的。那么，有没有不用种子来培育植殖的。那么，有没有不用种子来培育植物的方法呢？物的方法呢？ 扦插扦插嫁接嫁接压条压条 2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13植物组织培养简介植物组织培养简介植物组织培养是二十世纪发展起植物组织培养是二十世纪发展起来的新技术，近三十年来由于组织培来的新技术，近三十年来由于组织培养基础理论研究的深入，发展极为迅养基础理论研究的深入，发展极为迅速，发表的文献浩如烟海，几乎以植速，发表的文献浩如烟海，几乎以植物为研究对象的各个分支学科都在广物为研究对象的各个分支学科都在广泛进行组织培养。泛进行组织培养。是指在人工培养基是指在人工培养基上，离体培养植物的器上，离体培养植物的器官、组织、细胞和原生官、组织、细胞和原生质体，并使其生长、增质体，并使其生长、增殖、分化以及再生植株殖、分化以及再生植株的技术。的技术。 组织培养组织培养一、植物组织培养的基本过程一、植物组织培养的基本过程植物组织培养的原理是什么？植物组织培养的原理是什么？思考思考植物组织培养的原理是什么？植物组织培养的原理是什么？植物细胞具有全能性，即已植物细胞具有全能性，即已分化的细胞，仍具有发育成完整分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。个体的潜能。思考思考2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13植物组织培养的基本过程植物组织培养的基本过程离体的离体的植物器植物器官、组官、组织、细织、细胞胞脱分化脱分化愈愈伤伤组组织织再分化再分化 根根芽芽植植物物体体离体的离体的植物器植物器官、组官、组织、细织、细胞胞脱分化脱分化愈愈伤伤组组织织再分化再分化 根根芽芽植植物物体体植物组织培养的基本过程植物组织培养的基本过程外植体外植体2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13愈伤组织愈伤组织二、影响植物组织培养的因素二、影响植物组织培养的因素不同植物的组织培养难度不同不同植物的组织培养难度不同同一种植物的不同组织培养难度不同同一种植物的不同组织培养难度不同1. 外植体的选取外植体的选取大量元素：大量元素：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S微量元素：微量元素：B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co有机物：有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等植物激素：植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等生长素、细胞分裂素、赤霉素等2. 培养基的配制培养基的配制(MS培养基培养基)MS固体培养基成分及比例固体培养基成分及比例2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13阅读课文，思考以下问题阅读课文，思考以下问题 同微生物培养基相比，同微生物培养基相比，MS培养培养基的配方有哪些明显的不同？基的配方有哪些明显的不同？2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13微生物培养基以有机营养为主。微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同，与微生物的培养不同，MS 培养基则培养基则需提供大量无机营养，无机盐混合物需提供大量无机营养，无机盐混合物包括植物生长必须的大量元素和微量包括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类。元素两大类。阅读课文，思考以下问题阅读课文，思考以下问题 同微生物培养基相比，同微生物培养基相比，MS培养培养基的配方有哪些明显的不同？基的配方有哪些明显的不同？2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13使用顺序使用顺序实验结果实验结果先使用生长素，后先使用生长素，后使用细胞分裂素使用细胞分裂素先使用细胞分裂素，先使用细胞分裂素，后使用生长素后使用生长素同时使用同时使用有利于细胞分裂，有利于细胞分裂，但细胞不分化但细胞不分化细胞既分裂也分化细胞既分裂也分化分化频率提高分化频率提高3.植物激素植物激素2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13低：低：利于芽的分化，抑制利于芽的分化，抑制根的形成根的形成适中：适中：促进愈伤组织的生长促进愈伤组织的生长高：高：利于根的分化，抑制利于根的分化，抑制芽的形成芽的形成生长素生长素/细胞分裂素细胞分裂素3.植物激素植物激素2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13思考：以下培养基出现的现象反应了什么思考：以下培养基出现的现象反应了什么问题？问题？2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13高高 利于根的分化，抑制芽利于根的分化，抑制芽 的形成的形成适中适中 促进愈伤组织的生长促进愈伤组织的生长思考：以下培养基出现的现象反应了什么思考：以下培养基出现的现象反应了什么问题？问题？生长素生长素/细胞分裂素细胞分裂素在培养的整个过程中，都需要是一在培养的整个过程中，都需要是一个无菌环境原因：个无菌环境原因：4. 消毒消毒植物组织培养用的培养基，含有植植物组织培养用的培养基，含有植物生长发育所需要的各种营养物质，这物生长发育所需要的各种营养物质，这些营养物质同样为微生物提供了适合的些营养物质同样为微生物提供了适合的营养。在这种培养基上，微生物比植物营养。在这种培养基上，微生物比植物细胞具有更强的新陈代谢能力，它们生细胞具有更强的新陈代谢能力，它们生长、繁殖得更快，而且会产生毒素，使长、繁殖得更快，而且会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡。培养的植物细胞很快中毒死亡。4. 消毒消毒在培养的整个过程中，都需要是一在培养的整个过程中，都需要是一个无菌环境原因：个无菌环境原因：菊花：菊花： pH=5.8温度控制在温度控制在18 22 每日光照每日光照12h5. pH、温度、光照、温度、光照2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13三、实验操作三、实验操作2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13制备制备MS固固体培养基体培养基外植体外植体消毒消毒 接种接种培养培养栽培栽培移栽移栽三、实验操作三、实验操作2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13制备制备MS固固体培养基体培养基外植体外植体消毒消毒 接种接种培养培养栽培栽培移栽移栽冲洗冲洗酒精酒精无菌水冲无菌水冲洗洗氯化汞氯化汞无菌水冲无菌水冲洗至少三次之上洗至少三次之上三、实验操作三、实验操作1. 高等植物是光能自养型生物，为高等植物是光能自养型生物，为什么在植物组织培养过程中还需要提供什么在植物组织培养过程中还需要提供有机物培养基？有机物培养基？思思 考考此时的组织或细胞是离体的，不此时的组织或细胞是离体的，不能体现其整个植物体的光能自养能体现其整个植物体的光能自养,细胞细胞所生活的环境必需是液体有机物的营所生活的环境必需是液体有机物的营养环境。养环境。1. 高等植物是光能自养型生物，为高等植物是光能自养型生物，为什么在植物组织培养过程中还需要提供什么在植物组织培养过程中还需要提供有机物培养基？有机物培养基？思思 考考2. 培养过程中为什么需要进行光培养过程中为什么需要进行光照？照？思思 考考培养过程中，是脱分化、再分化培养过程中，是脱分化、再分化的过程，随着芽和根的形成，就具有的过程，随着芽和根的形成，就具有了自养的能力，是由细胞到一个个体了自养的能力，是由细胞到一个个体的演变过程。的演变过程。2. 培养过程中为什么需要进行光培养过程中为什么需要进行光照？照？思思 考考2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 133. 在整个操作过程中，是如何来实现在整个操作过程中，是如何来实现无菌环境的？无菌环境的？2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 133. 在整个操作过程中，是如何来实现在整个操作过程中，是如何来实现无菌环境的？无菌环境的？ 培养基的灭菌培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌）（高压蒸汽灭菌） 外植体的消毒外植体的消毒（酒精、氯化汞）（酒精、氯化汞）2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 133. 在整个操作过程中，是如何来实现在整个操作过程中，是如何来实现无菌环境的？无菌环境的？ 培养基的灭菌培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌）（高压蒸汽灭菌） 外植体的消毒外植体的消毒（酒精、氯化汞）（酒精、氯化汞） 接种时无菌操作接种时无菌操作（酒精、酒精灯（酒精、酒精灯灼烧）灼烧）2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 133. 在整个操作过程中，是如何来实现在整个操作过程中，是如何来实现无菌环境的？无菌环境的？ 培养基的灭菌培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌）（高压蒸汽灭菌） 外植体的消毒外植体的消毒（酒精、氯化汞）（酒精、氯化汞） 接种时无菌操作接种时无菌操作（酒精、酒精灯（酒精、酒精灯灼烧）灼烧） 无菌箱中培养；无菌箱中培养；2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13 培养基的灭菌培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌）（高压蒸汽灭菌） 外植体的消毒外植体的消毒（酒精、氯化汞）（酒精、氯化汞） 接种时无菌操作接种时无菌操作（酒精、酒精灯（酒精、酒精灯灼烧）灼烧） 无菌箱中培养；无菌箱中培养； 移栽到消过毒的环境中移栽到消过毒的环境中生存一段时间。生存一段时间。3. 在整个操作过程中，是如何来实现在整个操作过程中，是如何来实现无菌环境的？无菌环境的？2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13植物组织培养过程示意图植物组织培养过程示意图 上面的示意图中还有什么地方不够上面的示意图中还有什么地方不够完善的？完善的？结果分析与评价结果分析与评价2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13植物组织培养过程示意图植物组织培养过程示意图 上面的示意图中还有什么地方不够上面的示意图中还有什么地方不够完善的？完善的？没有进行灭菌处理，试管也没有做没有进行灭菌处理，试管也没有做密封等。密封等。结果分析与评价结果分析与评价2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13指在组织培养过指在组织培养过程中，培养容器内滋程中，培养容器内滋生菌斑，使培养材料生菌斑，使培养材料不能正常生长发育，不能正常生长发育，从而导致培养失败的从而导致培养失败的现象。现象。一、污染的定义一、污染的定义2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13二、污染原因二、污染原因1. 细菌污染：细菌污染：菌斑呈粘液状，界限比较菌斑呈粘液状，界限比较明显，一般接种后明显，一般接种后12天即能发现。主天即能发现。主要是大肠杆菌和链球菌要是大肠杆菌和链球菌2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 132. 真菌污染：真菌污染：菌斑呈绒毛状、絮状，界限不明显，菌斑呈绒毛状、絮状，界限不明显，伴有不同颜色的孢子。接种后伴有不同颜色的孢子。接种后310天天才能发现。主要是霉菌污染。才能发现。主要是霉菌污染。正常苗正常苗污染苗污染苗2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 131.外植体带菌外植体带菌2.培养基及接种培养基及接种器具灭菌不彻底器具灭菌不彻底3.接种操作时带入接种操作时带入4.环境不清洁环境不清洁三、污染途径三、污染途径2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13（一）防止外植体带菌（一）防止外植体带菌（二）保证培养基及接种器具彻底灭菌（二）保证培养基及接种器具彻底灭菌（三）操作人员严格遵守无菌操作规程（三）操作人员严格遵守无菌操作规程（四）保证接种与培养环境清洁（四）保证接种与培养环境清洁四、污染的预防措施四、污染的预防措施2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13（一）防止外植体带菌（一）防止外植体带菌1. 选择好外植体采集时期和采集部位选择好外植体采集时期和采集部位外植体采集以春秋为宜外植体采集以春秋为宜优先选择地上部分作为外植体优先选择地上部分作为外植体阴雨天勿采，晴天下午采阴雨天勿采，晴天下午采采前喷杀虫剂、杀菌剂或套塑料袋采前喷杀虫剂、杀菌剂或套塑料袋2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 132. 室内或无菌条件下进行预培养室内或无菌条件下进行预培养（一）防止外植体带菌（一）防止外植体带菌2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 133. 外植体消毒外植体消毒（一）防止外植体带菌（一）防止外植体带菌2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 131.分装时，注射器勿与瓶接触，培养基分装时，注射器勿与瓶接触，培养基勿粘瓶口勿粘瓶口2.检查封口膜是否有破损检查封口膜是否有破损（二）保证培养基及接种器具彻底灭菌（二）保证培养基及接种器具彻底灭菌2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 133. 扎瓶口要位置适当、松紧适宜扎瓶口要位置适当、松紧适宜4. 保证灭菌时间和高压灭菌锅内温度保证灭菌时间和高压灭菌锅内温度（二）保证培养基及接种器具彻底灭菌（二）保证培养基及接种器具彻底灭菌2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 135.接种工具用前彻底灭菌接种工具用前彻底灭菌6.工作服、口罩、帽子等布质品定期工作服、口罩、帽子等布质品定期进行湿热灭菌进行湿热灭菌2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13（四）保证环境的清洁（四）保证环境的清洁1.污染瓶经高压灭菌后再清洁污染瓶经高压灭菌后再清洁2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 132.接种环境定期熏蒸消毒、紫外灯照接种环境定期熏蒸消毒、紫外灯照射或用臭氧灭菌和消毒射或用臭氧灭菌和消毒2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 133. 定期对培养室消毒、防止高温定期对培养室消毒、防止高温(1)快速。快速。常规的方法一棵花卉一年一般只能生产常规的方法一棵花卉一年一般只能生产几株或几十株，但用组织培养的方法则每年几株或几十株，但用组织培养的方法则每年可以繁殖出几万甚至数百万的小植株。可以繁殖出几万甚至数百万的小植株。(2)全年生产。全年生产。花卉组织培养是在实验室中进行，因条花卉组织培养是在实验室中进行，因条件可控，所以不受季节限制，可以全年进行件可控，所以不受季节限制，可以全年进行连续生产。而常规的无性繁殖则受季节限制，连续生产。而常规的无性繁殖则受季节限制，只能在花卉生长季节进行繁殖。只能在花卉生长季节进行繁殖。组织培养优点组织培养优点 (3) 经济效益高。经济效益高。花卉组织培养快速繁殖所需要的空间花卉组织培养快速繁殖所需要的空间小，在一个小，在一个200平方米的培养室内一年可平方米的培养室内一年可生产试管苗上百万株。生产试管苗上百万株。(4) 繁殖的种苗与母株有相同的遗传繁殖的种苗与母株有相同的遗传 基因。基因。 可让优良的品种不断地延续。可让优良的品种不断地延续。1. 在植物组织培养过程中，为什么要在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？操作？1. 在植物组织培养过程中，为什么要在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？操作？植物组织培养所利用的植物材料体积植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对培养条件的要求较高。用小、抗性差，对培养条件的要求较高。用于植物组织培养的培养基同样适合于某些于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，如一些细菌、真菌等的生微生物的生长，如一些细菌、真菌等的生长。而培养物一旦受到微生物的污染，就长。而培养物一旦受到微生物的污染，就会导致实验前功尽弃，因此要进行严格的会导致实验前功尽弃，因此要进行严格的无菌操作。无菌操作。2. 在选取菊花茎段的时候，为什在选取菊花茎段的时候，为什么要选取生长旺盛的嫩枝？么要选取生长旺盛的嫩枝？外植体的生理状态是成功进行组外植体的生理状态是成功进行组织培养的重要条件之一。生长旺盛的织培养的重要条件之一。生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化。再分化。2. 在选取菊花茎段的时候，为什在选取菊花茎段的时候，为什么要选取生长旺盛的嫩枝？么要选取生长旺盛的嫩枝？2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 13AVSEQ09.DAT