高中生物 专题3 植物的组织培养技术 3_1 菊花的组织培养课件（提升版）新人教版选修1

课题1 菊花的组织培养,选修1专题3 植物的组织培养技术,(一)植物的组织培养的基本过程,一、基础知识,1.植物组织培养的原理,生物体的细胞，具有使后代细胞形成完整个体的能力。,（1）细胞分化：,个体发育中细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。,根本原因：,在特定的时间和空间条件下，基因的选择性表达。,（2）细胞全能性：,离体、营养物质、激素和其他外界条件。,植物细胞表现全能性条件：,2.植物组织培养的基本过程,外植体,愈伤组织,芽、根,植物体,植物组织,愈伤组织,长出丛芽,生根,移栽成活,2.植物组织培养的基本过程,外植体,愈伤组织,芽、根,植物体,外植体：,离体的植物器官或组织片段。,脱分化（去分化）：,高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程。,愈伤组织：,通过细胞分裂形成的，其细胞排列疏松而无规则，高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。,再分化：,愈伤组织继续进行培养重新分化成根或芽等器官的过程。,【典型例题】,辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得有 I、II途径如下图。有关说法正确的是（ ）,A对外植体先后使用70%的酒精和1%的氯化汞溶液严格消毒 B图中过程细胞进行的分裂一定是有丝分裂 C图中获得愈伤组织、脱毒苗和高产细胞群不需要更换培养基 DI和II途径均表现了植物细胞的全能性,B,（二）影响植物组织培养的因素,1.外植体的选取, 不同植物的组织培养难度,例如：烟草和胡萝卜的组织培养较容易，枸杞愈伤组织的芽诱导较难。,同一植物材料、材料的年龄、保存时间的长短,例如：菊花的组织培养一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。,2.培养基的配制(MS培养基),大量元素：,N、P、K、Ca、Mg、S,微量元素：,B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co,有机物：,甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等,植物激素：,生长素、细胞分裂素、赤霉素等,一般选择植物的幼嫩部分（生命力旺盛，分裂分化能力强；含有的病毒少），比如茎尖、根尖、幼嫩的叶片等；,保存时间越短，材料生命力越旺盛；保存时间越长，越容易受到污染。,微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持细胞的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞对特殊营养的需求。微生物培养基以有机营养为主。MS培养基则需提供大量无机营养。,3.不同植物激素浓度、使用顺序和使用量,微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持细胞的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞对特殊营养的需求。微生物培养基以有机营养为主。MS培养基则需提供大量无机营养。,3.不同植物激素浓度、使用顺序和使用量,菊花组织培养的条件：pH=5.8 、温度、控制在1822、每日光照12h,pH、温度、光照等条件也很重要。,4. 环境条件,5.消毒和灭菌,在培养的整个过程中，都需要是一个无菌环境，是成功的关键。,【小结】植物组织培养过程:,离体组织或细胞,细胞分裂素生长素,愈伤组织,芽,根,植物体,细胞分裂素生长素,细胞分裂素生长素,在菊花的组织培养操作完成了34天后，观察同一温室中的外植体，发现有的瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是（ ） A接种时培养基灭菌不彻底 B接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体 C愈伤组织形成初期没有给予充足的光照 D培养过程中保持温度、pH的适宜，但没有及时调整各种营养物质、激素的比例,【典型例题】,C,【方法点拨】,1.愈伤组织形成过程中，细胞还没有开始再分化，没有叶绿素和叶绿体的形成，不可能进行光合作用，因此愈伤组织形成初期不需要充足的光照。,2.培养的不同阶段，对主要营养物质和激素的需求不同，所以培养过程中要及时调整各种营养物质、激素的比例。,制备MS固体培养基,外植体消毒,接种,培养,栽培,移栽,二、实验操作,（一） 制备MS培养基,1.配制各种母液,无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓缩100倍，常温保存。,激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般可按1mg/ml的质量浓度单独配制成母液。,用母液配制培养基时，需要根据各种母液的浓缩倍数，计算用量。,2.配置培养基,添加各种成分定容调pH分装,（成分添加顺序：蒸馏水琼脂蔗糖大量元素微量元素有机物植物激素）,注意：菊花的茎段的组织培养比较容易，不必添加植物激素。,3.灭菌,分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌。,酒精摇动,（二）外植体消毒,流水冲洗,无菌水冲洗,无菌水冲洗,(三）接种,1.接种室消毒,接种前用体积分数为70%的酒精将工作台擦拭一遍，打开紫外灯照射20分钟。工作台消毒后，首先点燃酒精灯。,2.无菌操作,在酒精灯火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼烧灭菌，接种后立即盖好瓶盖。,3.材料的切取和接种,插入时应注意方向，不要倒插，茎段、茎尖基部插入培养基利于吸收水分和养分。彼此之间留出一定空间，从而避免互相污染。,每种材料或配方至少要做一组以上的重复。设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养，用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。,（四）培养,接种后的锥形瓶放在培养箱或培养室中培养。,培养条件：18-22， 每日光照12小时。,（五）移栽,1.打开封口膜,移栽生根的菊花试管苗之前，应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日。,2.清洗转移,用流水清洗根部的培养基，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间。,（六）栽培,幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。,【误区警示】,实验操作中易错的几个问题,（1）材料的选取：,未开花植株的茎上部新萌生的侧枝,（2）外植体消毒：,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。,（3）培养过程：,初期和后期都需要光照,（4）花药开裂长出愈伤组织或释放出胚状体时，应及时转移到分化培养基上。,【典型例题】,(2013重庆，5)某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材消毒愈伤组织培养出芽生根移栽”