高中生物 3.1 菊花的组织培养精品课件 新人教版选修1.ppt

课题1菊花的组织培养 课程标准尝试进行植物的组织培养 课标解读1 了解植物组织培养在生产上的应用 2 熟悉植物组织培养的过程 3 理解植物细胞的脱分化和再分化 1 植物组织培养的基本过程 1 理论基础 细胞具有 2 细胞分化的概念 植物的个体发育过程中 细胞在形态 结构和生理功能上都会出现 形成这些差异的过程叫分化 植物组织培养的过程及影响因素 全能性 稳定性的差异 细胞 2 影响植物组织培养的因素 1 植物组织的种类不同 培养的难易程度 2 对同一种植物材料 材料的 等 也会影响实验结果 如菊花的组织培养 一般选择植株的 3 对营养 环境等条件有相对特殊的要求 一般用培养基 的种类及比例影响的方向 4 条件对组织培养也很重要 差别很大 年龄 保存时间的长短 未开花 茎上部新萌生的侧枝 ms 植物激素 细胞发育 ph 温度 光照等 思维激活1 启动细胞分裂 脱分化 再分化的关键性植物激素是什么 提示植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂 脱分化和再分化的关键性激素 1 植物组织培养的理论基础 1 植物组织培养的理论基础是细胞的全能性 2 植物细胞全能性表达的条件 离体状态 无菌操作 防止杂菌污染 适宜物质的诱导和调节 激素主要是生长素 细胞分裂素等 2 植物组织培养的过程及影响因素 1 植物组织培养的一般过程分析 见下表 2 影响因素 内因 植物的种类 同一植物材料的年龄 保存时间的长短等 3 无菌技术是组织培养获得成功的关键 由于植物组织培养所利用的植物材料体积小 抗逆性差 所以对培养条件要求较高 对无菌操作的要求也非常严格 无菌技术包括对培养基和植物材料 外植体 的消毒灭菌 对培养材料进行表面消毒时 一方面要考虑药剂的消毒效果 另一方面要考虑植物材料的耐受性 特别提醒能源和渗透压也是制约植物组织培养的重要因素 通常植物本身能进行光合作用 产生糖类 不需要从外部供给能源物质 但在植物组织培养进行异养的状况下 大多不能进行光合作用来合成糖类 因此需要在培养基中添加糖类 蔗糖 作为碳源和能源物质 同时糖对保持培养基的渗透压 一般需在1 5 105 4 1 105pa 也有重要作用 巩固1 下列关于影响植物组织培养的因素 说法正确的是 a 不同植物组织培养的难易程度不同 同一种植物材料培养的难易程度相同b 在植物组织培养的培养基中必须添加植物激素c 生长素和细胞分裂素的作用是相互独立的d ph 温度 光照条件等对植物组织培养也特别重要 解析不同植物组织培养的难易程度不同 同一种植物材料也会因年龄 保存时间的长短等而导致实验结果不同 在植物组织培养中常常要添加植物激素 但不是都必须添加植物激素 各种植物激素的作用是相互联系的 而不是相互独立的 答案d 1 制备ms固体培养基可分为配制 配制 灭菌 其中 灭菌常用的方法是 2 外植体消毒将外植体用流水冲净后 先用消毒 再用无菌水清洗 然后用消毒 最后再用无菌水清洗 菊花茎段培养的实验操作与评价 各种母液 培养基 高压蒸汽灭菌 70 的酒精 0 1 的氯化汞溶液 3 接种接种时要始终在旁进行 对接种工具要 将外植体插入培养基中时应注意方向 不要 每瓶接种6 8块外植体 4 培养培养过程应该在中进行 并定期进行 保持适宜的和 点燃的酒精灯 灭菌 倒插 无菌箱 消毒 温度 光照 5 移栽移栽前应先打开培养瓶的封口膜 让试管苗在培养间生长几日 然后用流水清洗根部的培养基 将幼苗移植到等环境下生活一段时间 进行壮苗 最后移栽到土壤中 思维激活2 植物组织培养中无菌技术是操作成功的关键 针对培养基和外植体应进行消毒还是灭菌 提示针对培养基应进行高压蒸汽灭菌 针对外植体应先后使用70 酒精及0 1 的氯化汞予以消毒 消过毒 的蛭石或珍珠岩 3 接种接种是将已消毒好的根 茎 叶等离体器官 经切割或剪裁成小段或小块 放入培养基的过程 4 培养培养是指把培养材料放在培养室里 使之生长 分裂 分化形成愈伤组织或进一步分化成再生植株的过程 此过程要在无菌箱中进行 温度条件为18 22 每日用日光灯光照12h 5 移栽移栽前要经历一定的炼苗处理 使之逐步由无菌环境过渡到有菌环境 由人工培养环境过渡到自然环境 6 栽培将幼苗移栽后 每天观察幼苗生长情况 适时浇水 施肥 直至开花 特别提醒培养过程中污染原因与处理 巩固2 生物工程的研究成果已经广泛应用于各个领域 目前科学家利用植物的茎尖或叶片 茎段等 在无菌条件下 培养在玻璃器皿中人工配制的培养基上 使之发育成完整的植株 下图是运用该技术培养兰花植株的示意图 下列关于这种生物工程技术的叙述 错误的是 a 这种技术叫做组织培养 可以克隆生物体b 过程的单细胞细胞质丰富 液泡小而细胞核大c 用此方法克隆植物要尽量选择优良 细胞全能性表达不充分的基因型d 这种技术可与基因工程 航天工程结合培育高产 优质的作物品种 解析 过程的单细胞细胞质丰富 液泡小而细胞核大 这是胚性细胞的特征 在适宜的培养基中 这种单细胞可发育成胚状体 要获得植物克隆的成功 要尽量选择优良 细胞全能性表达充分的基因型 随着科技的发展 植物组织培养可与基因工程 航天工程结合培育高产 优质的作物品种 答案c 例1 科学家将胡萝卜的韧皮部细胞分离出来 将单个细胞放入特定的培养基中培养 获得了许多完整的植株 此过程依据的原理和技术是 a 细胞的分裂和细胞工程b 细胞的全能性和组织培养c 细胞的分化和基因工程d 花药离体和单倍体培养思维导图 植物组织培养的原理 深度剖析由单个细胞发育成许多完整个体 尽管涉及细胞的分裂 细胞的脱分化和再分化等 但其原理仍然是细胞的全能性 要完成植物外植体的脱分化 再分化等 必须进行植物组织培养 当然从工程技术的分类范畴分析 组织培养技术属于细胞工程 答案b 植物组织培养的过程 1 微型繁殖培育无病毒草莓苗时 一般选取 作为外植体 其依据是 2 在过程 中 常用的ms培养基主要成分包括大量元素 微量元素和 在配制好的培养基中 常常需要添加 有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织 接种后2 5d 若发现外植体边缘局部污染 原因可能是 3 在过程 中 愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根 但分化出了芽 其原因可能是 深度剖析 1 植物组织培养时常采用根尖或茎尖部位 原因是该部位含病毒极少 甚至无病毒 2 ms培养基的成分包括大量元素 微量元素和有机物 在配制好的培养基中 常需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素 植物组织培养也应注意无菌操作 3 生长素用量比细胞分裂素用量的比值低时 有利于芽的分化 比值高时 有利于根的分化 答案 1 茎尖 或根尖 茎尖 或根尖 病毒极少 甚至无病毒 2 有机物植物激素外植体消毒不彻底 3 培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低 规律方法 1 容易进行营养繁殖的植物细胞 其全能性容易表达 易进行植物组织培养 2 培养一株完整的试管苗 必须先进行生芽培养 然后进行生根培养 如果顺序颠倒 先诱导生根 就不好诱导生芽了 3 试管苗应该进行见光培养 4 植物组织培养脱毒苗首先选用的是尚未被病毒感染的嫩茎尖端的分生区 经消毒后 在无菌条件下培养而成 整个过程中无细菌或病毒的感染 例3 在离体的植物器官 组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中 需要下列的条件是 消毒灭菌 一定浓度的植物激素 适宜的温度 充足的光照 充足的养料a b c d 思维导图 植物组织培养的影响因素 深度剖析暗处理有利于细胞的脱分化产生愈伤组织 光照条件下不利于产生大量的愈伤组织 答案d 误区警示 应牢记无菌操作中各个需要消毒灭菌的具体对象及处理方法 如玻璃器皿 金属用具进行干热杀菌 操作中常需灼烧灭菌 操作者的手或外植体等进行消毒 而不进行灭菌 因灭菌所用强烈的理化方法会对操作者或外植体造成伤害 单击此处进入随堂达标检测 旁栏思考题1 你能说出各种营养物质的作用吗 同专题2中微生物培养基的配方相比 ms培养基的配方有哪些明显的不同 解析由于培养对象的差异 培养基中的成分必然存在差异 答案微量元素和大量元素提供给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在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求 微生物培养基以有机营养为主 与微生物的培养不同 ms培养基则需提供大量无机营养 无机盐混合物包括植物生长所必需的大量元素和微量元素两大类 2 你打算做几个重复组 你打算设置对照实验吗 解析重复实验可以排除偶然因素对实验结果的影响 对照实验可以排除非实验因素对实验结果的影响 答案教师可以安排学生分组 做不同的材料或配方 最后分别汇报成果 但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 练习1 提示植物组织培