高中生物專題3植物的組織培養(yǎng)技術(shù)3.1菊花的組織培養(yǎng)課件新人教版.ppt

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目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 1 能記住植物組織培養(yǎng)的基本原理 2 能說出植物組織培養(yǎng)的基本過程 3 完成菊花或其他植物的組織培養(yǎng) 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 三 四 一 植物組織培養(yǎng)的基本原理植物細(xì)胞具有全能性 即當(dāng)植物細(xì)胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處于離體狀態(tài)時(shí) 在一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 激素和其他外界條件的作用下 表現(xiàn)出可以發(fā)育成完整植株的能力 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 三 四 二 植物組織培養(yǎng)的基本過程1 重要概念 1 細(xì)胞分化 在植物的個(gè)體發(fā)育過程中 細(xì)胞在形態(tài) 結(jié)構(gòu)和生理功能上都會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定性的差異 形成這些差異的過程叫做細(xì)胞分化 2 愈傷組織 離體的植物器官 組織或細(xì)胞在一定的培養(yǎng)條件下經(jīng)過細(xì)胞分裂過程形成的組織 叫愈傷組織 愈傷組織的細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則 是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞 3 脫分化 由高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程 又叫去分化 4 再分化 脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng) 又可以重新分化成根或芽等器官的過程 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 三 四 2 過程馬鈴薯長(zhǎng)期種植 產(chǎn)量會(huì)降低而且易感染病毒 要想提高馬鈴薯的產(chǎn)量 培育無病毒的馬鈴薯 應(yīng)該怎么辦 提示 長(zhǎng)期進(jìn)行無性繁殖的植物 只有根尖和莖尖中幾乎無病毒 因此可利用植物組織培養(yǎng)獲得無病毒的馬鈴薯植株 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 三 四 三 影響植物組織培養(yǎng)的因素1 材料的選擇植物材料的選擇直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗 植物的種類 材料的年齡和保存時(shí)間的長(zhǎng)短等都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 菊花的組織培養(yǎng) 一般選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝 2 培養(yǎng)基植物組織培養(yǎng)需要適宜的培養(yǎng)基 常用的是MS培養(yǎng)基 其主要成分包括 大量元素 如N P K Ca Mg S 微量元素 如B Mn Cu Zn Fe Mo I Co 有機(jī)物 如甘氨酸 煙酸 肌醇 維生素 以及蔗糖等 還常常需要添加植物激素 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 三 四 3 植物激素植物激素中 生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂 脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素 培養(yǎng)基中添加的植物激素的濃度 使用的先后順序以及用量的比例等 都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 以生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素為例 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 三 四 4 其他影響因素pH 溫度 光照等條件也是重要因素 不同的植物對(duì)各種條件的要求往往不同 進(jìn)行菊花的組織培養(yǎng)時(shí) 一般將pH控制在5 8左右 溫度控制在18 22 每日用日光燈照射12h 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 三 四 四 實(shí)驗(yàn)操作1 制備MS固體培養(yǎng)基 1 配制各種母液 2 配制培養(yǎng)基 3 滅菌 將分裝好的培養(yǎng)基連同其他器械一起進(jìn)行高壓蒸汽滅菌 2 外植體消毒 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 三 四 在上述消毒過程中 是不是消毒強(qiáng)度越大越好 為什么 提示 不是 對(duì)外植體進(jìn)行表面消毒時(shí) 既要考慮到藥劑的消毒效果 又要考慮到植物細(xì)胞的耐受力 3 接種所有的接種操作都必須在酒精燈旁進(jìn)行 并且每次使用器械后 都需要用火焰灼燒滅菌 4 培養(yǎng)接種后的錐形瓶最好放在無菌箱中培養(yǎng) 培養(yǎng)期間應(yīng)定期消毒 5 移栽6 栽培 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 一 植物的組織培養(yǎng)1 植物組織培養(yǎng)的概念植物組織培養(yǎng)指植物的離體部分 包括器官 組織 細(xì)胞或原生質(zhì)體 在人工控制的培養(yǎng)基及環(huán)境條件 溫度及光照 下 得以生長(zhǎng)和分化成完整植株的一種無菌培養(yǎng)技術(shù) 2 植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)細(xì)胞的全能性 具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞 都具有發(fā)育成完整生物體的潛能 也就是說 該細(xì)胞具有全能性的特點(diǎn) 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 3 植物細(xì)胞全能性表達(dá)的條件 1 脫離原來所在植物體 離體培養(yǎng) 2 適宜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 大量元素 微量元素等無機(jī)營(yíng)養(yǎng)和有機(jī)營(yíng)養(yǎng) 3 植物激素 生長(zhǎng)素 細(xì)胞分裂素等 4 適宜環(huán)境條件 溫度 pH和光照條件 5 無菌條件 特別提醒細(xì)胞全能性大小的比較 受精卵 生殖細(xì)胞 體細(xì)胞 幼嫩組織細(xì)胞 成熟組織細(xì)胞 分化程度低的細(xì)胞 分化程度高的細(xì)胞 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 4 植物組織培養(yǎng)的過程 1 植物組織培養(yǎng)的一般過程分析 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 2 根尖分生組織和愈傷組織的異同 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 二 影響植物組織培養(yǎng)的因素1 內(nèi)因 不同植物的組織 培養(yǎng)的難易程度差別很大 如煙草和胡蘿卜的組織培養(yǎng)較為容易 枸杞愈傷組織的芽誘導(dǎo)比較難 同一種植物材料的年齡 保存時(shí)間的長(zhǎng)短等也會(huì)影響培養(yǎng)結(jié)果 一般選擇幼嫩的組織 如莖尖 根尖等進(jìn)行組織培養(yǎng) 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 三 污染的預(yù)防1 污染組織培養(yǎng)過程中的污染是指培養(yǎng)容器內(nèi)滋生菌斑 使培養(yǎng)材料不能正常生長(zhǎng)發(fā)育 從而導(dǎo)致培養(yǎng)失敗的現(xiàn)象 2 污染原因與處理 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 3 無菌技術(shù)是植物組織培養(yǎng)獲得成功的關(guān)鍵植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料由于體積小 抗性差 所以對(duì)培養(yǎng)條件的要求高 用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基同樣適合于某些微生物 如一些細(xì)菌 真菌的生長(zhǎng) 而培養(yǎng)物一旦受到微生物的污染 就會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)前功盡棄 因此要進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作 可以通過以下措施做好預(yù)防 1 防止外植體帶菌 選擇好外植體采集時(shí)期和采集部位 外植體采集以春 秋季為宜 優(yōu)先選擇地上部分作為外植體 陰雨天勿采 可在晴天的下午采集 采前噴殺蟲劑 殺菌劑或套塑料袋 在室內(nèi)或無菌條件下進(jìn)行預(yù)培養(yǎng) 外植體嚴(yán)格消毒 做消毒效果實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行多次消毒和交替消毒 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 2 保證培養(yǎng)基及接種器具徹底滅菌 分裝時(shí) 注射器勿與瓶接觸 培養(yǎng)基勿粘瓶口 檢查封口膜是否有破損 扎瓶口要位置適當(dāng) 松緊適宜 保證滅菌時(shí)間和高壓鍋內(nèi)溫度 接種工具使用前徹底滅菌 工作服 口罩 帽子等布質(zhì)品定期進(jìn)行濕熱滅菌 3 操作人員嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作規(guī)程 如一定要規(guī)范著裝 操作過程中不說話等 4 保證接種與培養(yǎng)環(huán)境清潔 污染瓶經(jīng)高壓滅菌后再清潔 接種環(huán)境定期熏蒸消毒 紫外燈照射或用臭氧滅菌和消毒 定期對(duì)培養(yǎng)室消毒 知識(shí)梳理 典例透析 一 二 三 特別提醒對(duì)外植體進(jìn)行表面消毒時(shí) 既要考慮到藥劑的消毒效果 又要考慮到植物的耐受力 不同藥劑 不同植物材料 甚至不同器官都要區(qū)別對(duì)待 消毒用過的有毒藥品應(yīng)收集后統(tǒng)一交給有關(guān)專業(yè)部門處理 以免引起環(huán)境污染 一旦發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)材料被污染 特別是真菌污染 一定不要打開培養(yǎng)瓶 應(yīng)先將所有被污染的培養(yǎng)瓶統(tǒng)一放在高壓蒸汽滅菌鍋中滅菌后 再打開培養(yǎng)瓶進(jìn)行清洗 知識(shí)梳理 典例透析 題型一 題型二 題型三 題型一細(xì)胞的全能性 例題1 下列實(shí)例中能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是 用培養(yǎng)基把單個(gè)胡蘿卜細(xì)胞培養(yǎng)成了可育的植株 植物用種子進(jìn)行繁殖 用煙草組織培育出了可育的完整植株A B C D 解析 和 都屬于已分化的細(xì)胞或組織經(jīng)過培養(yǎng)形成可育的植株 體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性 植物用種子繁殖后代 實(shí)際上是由一個(gè)受精卵 通過細(xì)胞的增殖和分化發(fā)育成新個(gè)體 是由未經(jīng)分化的細(xì)胞 受精卵 發(fā)育成新個(gè)體的過程 因此不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性 答案 B反思領(lǐng)悟由單個(gè)細(xì)胞或組織發(fā)育成完整個(gè)體才能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性 種子的胚是植物的幼體 由種子長(zhǎng)成植株是發(fā)育過程 知識(shí)梳理 典例透析 題型一 題型二 題型三 題型二植物細(xì)胞表現(xiàn)全能性的條件 例題2 植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是 A 給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件B 導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因C 脫離母體后的具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞或組織 給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件D 將成熟篩管細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核卵細(xì)胞中解析 在生物體內(nèi) 細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性 而是分化成為不同的組織 器官 這是基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果 植物細(xì)胞脫離母體后 在一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 激素和其他適宜的外界條件的作用下 就可以表現(xiàn)出全能性 答案 C 知識(shí)梳理 典例透析 題型一 題型二 題型三 反思領(lǐng)悟植物細(xì)胞表現(xiàn)全能性的條件 一是離體的組織或細(xì)胞 二是需要一定的激素 營(yíng)養(yǎng)及其他適宜條件 三是細(xì)胞具有完整的細(xì)胞核 知識(shí)梳理 典例透析 題型一 題型二 題型三 題型三植物組織培養(yǎng)的過程及影響因素 例題3 下圖是基因型為AaBb的菊花莖尖離體培養(yǎng)示意圖 據(jù)圖回答下列問題 1 圖中A和B分別表示和 菊花莖尖能發(fā)育成植物體的根本原因是 2 菊花莖尖經(jīng)組織培養(yǎng)形成試管苗的過程中 應(yīng)大量供給的元素是 試管苗形成過程中要給予一定光照 其原因是 知識(shí)梳理 典例透析 題型一 題型二 題型三 3 脫分化是指 脫分化和再分化這兩個(gè)過程的進(jìn)行除必要的溫度 光照和氧氣等外界條件外 還要保證 否則植物組織培養(yǎng)就不能成功 4 這樣培養(yǎng)成的試管苗的基因型是 解析 1 離體的植物組織或細(xì)胞 在培養(yǎng)一段時(shí)間以后 會(huì)通過脫分化形成愈傷組織 脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng) 又可以重新分化成根或芽等器官 這個(gè)過程叫做再分化 菊花莖尖能培養(yǎng)成植物體的根本原因是植物細(xì)胞具有全能性 2 離體的植物組織 細(xì)胞 常用MS培養(yǎng)基培養(yǎng) MS培養(yǎng)基的主要成分包括大量元素 如N P K Ca Mg S 微量元素 如Fe Mn B Zn Cu Mo Co I 以及植物激素等 在試管苗形成過程中要每天給予日照12h 其原因是試管苗形成過程中要進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物 知識(shí)梳理 典例透析 題型一 題型二 題型三 3 脫分化和再分化這兩個(gè)過程的進(jìn)行除必要的溫度 光照和氧氣等外界條件外 還要保證無菌 原因是雜菌產(chǎn)生的毒素等物質(zhì)會(huì)影響或阻礙植物組織脫分化形成愈傷組織或再分化為根和芽 且雜菌的繁殖能力很強(qiáng) 會(huì)與植物組織爭(zhēng)奪培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 使植物組織得不到營(yíng)養(yǎng) 同時(shí)雜菌還能侵染植物組織 使之受到損害 4 由于植物組織培養(yǎng)過程中細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂 所以培養(yǎng)成的試管苗的基因型是AaBb 答案 1 脫分化再分化植物細(xì)胞具有全能性 2 N P K Ca Mg S試管苗形成過程中要進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物 3 高度分化的植物組織或細(xì)胞 通過離體培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過程無菌 4 AaBb