高中生物 专题三 植物的组织培养技术课件 新人教版选修1

组织培养组织培养是指在是指在人工培养基人工培养基上，上，离体培养离体培养植物的器官、组植物的器官、组织、细胞和原生质体，并使其生长、增殖、分化以及再生织、细胞和原生质体，并使其生长、增殖、分化以及再生植株的技术。植株的技术。 由由高度分化高度分化的植物器官、组织或细胞的植物器官、组织或细胞产生产生愈伤组织愈伤组织的过程，又称去分化。的过程，又称去分化。脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化新分化根或芽根或芽等器官的过程等器官的过程植物组织培养的过程植物组织培养的过程离体的植物组织或细胞愈伤组织根和芽完整的植物体脱分化再分化MS固体培养基成分及比例固体培养基成分及比例 JLSSYJLSSY BYHBYH知识回顾单倍体育种的过程？单倍体育种的过程？花药离体培养（花药离体培养（N）单倍体植株（单倍体植株（N）秋水仙素处理，秋水仙素处理，使染色体翻倍使染色体翻倍植株（植株（2N）特点：特点：1 明显缩短育种年限明显缩短育种年限2 后代植株都为纯合子。后代植株都为纯合子。正常植株（正常植株（2N）被子植物的被子植物的有性生殖有性生殖是在是在花里花里进行进行的，的，雌蕊雌蕊和和雄蕊雄蕊是进行有性生殖的是进行有性生殖的主要部分主要部分。雌雌蕊蕊雄雄蕊蕊花丝花丝花药：花药：囊状结构，内有很多花粉囊状结构，内有很多花粉雄蕊雄蕊一、被子植物的花粉发育一、被子植物的花粉发育花丝花丝花药：花药：囊状结构，内有很多花粉囊状结构，内有很多花粉 花粉是由花粉母细胞（即小孢子母细胞）花粉是由花粉母细胞（即小孢子母细胞）经过经过而形成的，因此，花粉是而形成的，因此，花粉是。 花粉的发育要经历：花粉的发育要经历：时期、单核时期、单核期、双核期期、双核期等阶段。等阶段。雄蕊雄蕊 花粉母花粉母细胞细胞（小孢子母细胞）（小孢子母细胞）4 4个小孢子个小孢子( (小孢子四分体时期）小孢子四分体时期）减数分裂减数分裂小孢子四分体小孢子四分体1 1个小个小孢子孢子 花粉粒花粉粒（双核期）（双核期）有丝分裂有丝分裂单核单核双核双核营养细胞核营养细胞核营养细胞营养细胞生殖细胞核生殖细胞核2个精子个精子花粉是花粉是单倍体单倍体的生殖细胞的生殖细胞有丝分裂有丝分裂花粉粒小孢子母细胞小孢子母细胞小孢子小孢子花粉囊花粉囊花药花药 花粉粒花粉粒（双核期）（双核期）成熟成熟花粉花粉8个精子个精子小孢子母细胞小孢子母细胞（ ）时期）时期单核（单核（ ）期）期双核期双核期（ ）细胞核）细胞核 （ ）细胞核）细胞核（ ）细胞）细胞（ ）细胞）细胞（ ）个精子）个精子（ ）分裂）分裂（ ）分裂）分裂单核（单核（ ）期）期（ ）分裂）分裂减数减数小孢子四分体小孢子四分体中中边边有丝有丝生殖生殖生殖生殖花粉管花粉管营养营养有丝有丝22NNNNNNNNN 愈伤组织愈伤组织花粉花粉分化分化 生根生根移栽移栽诱导诱导脱分化脱分化 丛芽丛芽 植物体植物体胚状体胚状体移栽移栽花药中花药中的花粉的花粉胚状体胚状体脱分化脱分化 愈伤组织愈伤组织 花药中花药中的花粉的花粉脱分化脱分化 分化分化 丛芽丛芽 再分化再分化 丛芽丛芽 诱导诱导生根生根体细胞胚（胚状体）：在组织培养过程中，某些细胞在形态上转体细胞胚（胚状体）：在组织培养过程中，某些细胞在形态上转变为与变为与合子发育成的胚非常相似的结构合子发育成的胚非常相似的结构，发育过程亦与合子胚类，发育过程亦与合子胚类似，胚芽，胚轴，胚根等结构完整，就像一颗种子似，胚芽，胚轴，胚根等结构完整，就像一颗种子原因：原因：培养基中的培养基中的激素种类激素种类及及浓度配比浓度配比减数分裂减数分裂细胞生长细胞生长小孢子母细胞小孢子母细胞或花粉母细胞或花粉母细胞2N4个小孢子个小孢子N四分体时期四分体时期1个小孢子个小孢子N单核居中期单核居中期单核靠边期单核靠边期N单核花粉粒单核花粉粒有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂精子（花粉或花粉精子（花粉或花粉细胞细胞）营养细胞营养细胞核核营养细胞营养细胞生殖细胞生殖细胞 小孢子母细胞：小孢子母细胞：20小孢子：小孢子：10营养细胞：营养细胞：10精子：精子：10神奇的人工种子神奇的人工种子: :通过通过胚状体胚状体途径形成小植株途径形成小植株烟草花药培养烟草花药培养胚状体发育途径胚状体发育途径能否成功：能否成功：1 1、材料的选择、材料的选择2 2、培养基的组成、培养基的组成（ MSMS培养基培养基+ +不同比例的植物生长调节激素）不同比例的植物生长调节激素）此外，植株生长条件、材料低温预处理、接种密度等此外，植株生长条件、材料低温预处理、接种密度等(三三)、影响花药培养的主要因素、影响花药培养的主要因素（一）材料选取（一）材料选取 2、通过、通过镜检镜检来确定是否处于适宜的发育期来确定是否处于适宜的发育期。 方法：方法：醋酸洋红法醋酸洋红法(将染色体染成红色将染色体染成红色)常用方法常用方法 焙花青焙花青-铬矾法铬矾法(花粉细胞核染成蓝黑色花粉细胞核染成蓝黑色)。1、从花药看：从花药看： 从花粉看：从花粉看： 从花蕾看：从花蕾看： 花药（载玻片上）花药（载玻片上）1%的醋酸洋红的醋酸洋红1滴滴用镊柄将花药捣碎，用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片盖上盖玻片镜检（花粉粒的细胞核被染成红色）镜检（花粉粒的细胞核被染成红色） 花药（在卡诺氏固定液中处理花药（在卡诺氏固定液中处理20min）取出，置于载玻片上取出，置于载玻片上焙花青铬矾溶液染色焙花青铬矾溶液染色盖上盖玻片盖上盖玻片镜检（花粉粒的细胞核镜检（花粉粒的细胞核被染成蓝黑色）被染成蓝黑色）月季的初花期月季的初花期单核靠边期单核靠边期完全未开放的完全未开放的（二）材料的消毒（二）材料的消毒5 5、 冲洗冲洗3 35 5次次 花药的外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状态花药的外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状态1、花蕾用、花蕾用 浸泡浸泡30秒秒2、 清洗清洗3、 吸干花蕾表面的水分吸干花蕾表面的水分4、放入、放入 溶液中溶液中24分钟分钟 （质量分数为质量分数为1%的的次氯酸钙溶液次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液或饱和漂白粉溶液）体积分数为体积分数为70%的酒精的酒精无菌水无菌水质量分数为质量分数为0.1%的氯化汞的氯化汞无菌水无菌水无菌吸水纸无菌吸水纸思考：思考： 月季花蕾的消毒与菊花外植体的消毒月季花蕾的消毒与菊花外植体的消毒相比较，二者有何不同？相比较，二者有何不同？ 在酒精消毒前，花药不需要预先用在酒精消毒前，花药不需要预先用流水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗流水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗 为什么花瓣松动会给材料的为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？消毒带来困难？答：花瓣松动后，微生物就答：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。的消毒带来困难。（三）接种和培养（三）接种和培养 1 1 灭菌后花蕾，要在灭菌后花蕾，要在 下除去萼片和花瓣，下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。并立即将花药接种到培养基上。 3 通常每瓶接种花药通常每瓶接种花药 ，温度控制在，温度控制在 左左右，右， 。幼小植株形成后才。幼小植株形成后才 。 2 在剥离花药时，要尽量在剥离花药时，要尽量 （否则接种后，否则接种后，容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织），同时还要彻），同时还要彻底底 ，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成胚状体的形成。 一般经过一般经过20-30天培养后，会发现花药开裂，长出天培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织愈伤组织或释放出胚状体或释放出胚状体。将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便。将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便进一步分化出再生植株。进一步分化出再生植株。 4 进一步鉴定和筛选：进一步鉴定和筛选：常常会出现染色体倍性的变化常常会出现染色体倍性的变化无菌条件无菌条件不损伤花药不损伤花药去除花丝去除花丝7-10个个25不需要光照不需要光照需要光照需要光照主要原因是主要原因是花粉管核和花粉管核和生殖核融合生殖核融合造成的造成的