高中生物 1.2 植物组织培养技术同步课件 苏教版选修1.ppt

第二节植物组织培养技术 学习导航1 理解植物组织培养的原理 重点 2 明确植物组织培养的一般过程 重难点 无菌 离体 愈伤组织 全能性 完整基因组 完整植株 已经分化 愈伤组织 愈伤组织 1 为什么科学家利用胡萝卜的韧皮部细胞就可以培育出完整的胡萝卜植株 提示 原因是植物的每个细胞都具有全能性 想一想 二 植物组织培养技术的操作流程 以天竺葵的组织培养为例 1 准备 实验器材和药品 2 配制 配制ms基本培养基 分别向ms基本培养基中添加所需的激素 配制诱导愈伤组织形成的培养基 分化芽的培养基 的培养基 搅拌均匀 并调节ph 生根 3 灭菌4 取材与接种 1 取天竺葵幼嫩的叶 流水冲净后 吸去表面水分 浸没在质量分数为10 的 或质量分数为2 的naclo溶液中5 15min 用无菌水冲洗4 6次 消毒并切成约0 5cm2的小块 漂白粉 2 接种于已经配制好的诱导 形成的培养基上 做好标记放在适宜条件下培养 5 观察与记录每天观察 的生长情况 并记录其变化情况 6 转接幼苗 愈伤组织 分化芽的培养基 幼芽 的培养基 炼苗 移栽 愈伤组织 外殖体 生根 2 在植物组织培养过程中 为什么要进行一系列的消毒 灭菌 并且要求无菌操作 提示 避免杂菌在上面迅速生长消耗营养 且有些杂菌会危害培养物的生长 想一想 三 植物激素对植物组织培养的影响 是启动细胞分裂 脱分化 再分化的关键激素 1 生长素用量比细胞分裂素用量多时 有利于 而对芽的形成有抑制作用 2 生长素用量比细胞分裂素用量少时 有利于 而抑制根的形成 3 生长素用量与细胞分裂素用量相当时 则促进 的生长 生长素 细胞分裂素 根的分化 芽的分化 愈伤组织 1 1 在植物组织培养过程中 一般要添加生长素和细胞分裂素等激素 2 当生长素的用量比细胞分裂素用量的比值高时有利于愈伤组织组织的形成 3 植物能够进行光合作用 故光照是植物组织培养过程中的必要条件 4 植物激素的使用顺序对植物组织培养没有影响 判一判 四 植物组织培养的应用1 优良植物株系 2 培育农作物 3 保存和运输种质 4 培育 植株 快速繁殖 新品种 无病毒 2 1 利用植物组织培养技术能培养抗病毒植株 2 单倍体育种利用了植物组织培养技术 3 植物组织培养不改变原植物的基因型 判一判 1 细胞的全能性 1 概念 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能 2 基础 生物体的每一个细胞都含有本物种的全套遗传物质 都有发育成完整个体所必需的全套基因 3 生物体内细胞没有表现出全能性 是由于基因在特定的时间和空间条件下选择性表达 形成不同的组织和器官的结果 4 植物细胞全能性大小的比较 受精卵 生殖细胞 体细胞 体细胞中 幼嫩组织细胞 芽尖 成熟组织细胞 2 植物细胞全能性实现的条件 1 离体状态 2 提供种类齐全 比例适合的营养物质 3 提供激素 细胞分裂素和生长素 4 无菌操作 防止杂菌污染 5 提供其他适宜条件 如温度 酸碱度 光照等 3 植物组织培养的基本过程 特别提醒植物组织培养中脱分化和再分化的比较 植物细胞表现出全能性的必要条件是 a 导入其他植物细胞的基因b 将成熟的细胞核移植到去核的卵细胞中c 用适当浓度的秋水仙素处理d 脱离母体后 给予适宜的营养和适宜的温度等外界条件 思路点拨 本题最关键的是掌握植物细胞表现出全能性的前提条件是离体 解析 植物细胞只有脱离了植物体 在一定的外部因素作用下 经过细胞分裂形成愈伤组织 才能表现出全能性 由愈伤组织发育 分化出新的植物体 答案 d 1 下列实例中能体现细胞全能性的是 用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株 植物用种子繁殖后代 用烟草的单个组织培养出了可育的完整植株a b c d 变式训练 解析 选b 细胞全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能 其中 和 都是属于由分化的细胞经过培养形成可育的植株 体现了细胞的全能性 植物的种子是具有胚芽 胚轴 胚根等完整个体雏形的生殖器官 由其发育成后代不能体现细胞的全能性 2012 南京高二质检 回答下列有关植物组织培养的问题 1 用于植物组织培养的植物材料称为 2 组织培养中的细胞 从分化状态转变为未分化状态的过程称为 3 在再分化阶段所用的培养基中 含有植物激素x和植物激素y 逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比 未分化细胞群的变化情况如图所示 据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽 根 愈伤组织的关系 当植物激素x与植物激素y的浓度比等于1时 4 生产上用试管苗保留植物的优良性状 其原因是 思路点拨 本题主要考查植物组织培养的相关知识 解答本题需从以下角度分析 了解植物组织培养的一般过程 理解植物激素在植物组织培养中的作用 明确植物组织培养的作用 解析 1 用于植物组织培养的材料叫外殖体 2 植物组织培养的核心过程是脱分化与再分化 脱分化指由分化状态变为未分化状态 再分化指由未分化状态变为分化状态 3 仔细分析所给示意图 可知植物激素x与植物激素y浓度比为1时 利于愈伤组织的形成 大于1时利于细胞群分化出芽 小于1时利于细胞群分化出根 4 植物组织培养是一种无性繁殖技术 利于保持亲本的优良性状 答案 1 外殖体 2 脱分化 3 未分化细胞群经分裂形成愈伤组织 当植物激素x与植物激素y的浓度比大于1时 未分化细胞群分化形成芽 当植物激素x与植物激素y的浓度比小于1时 未分化细胞群分化形成根 4 组织培养形成试管苗的过程属于无性繁殖 后代不发生性状分离 变式训练2 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 在植物组织培养中 培养基中必须添加植物激素c 植物激素中生长素和细胞分裂素的作用是互相独立的 d ph 温度 光照条件等对植物组织培养也特别重要解析 选d 同一种植物材料随年龄 保存时间的不同 培养的难易程度不同 有些植物组织培养不需要添加植物激素 植物激素中生长素和细胞分裂素的作用是互相影响的 2012 渭河高二检测 右图是植物组织培养的简略表示图 请据图回答 1 把组织培养的过程按正确顺序排列 用字母表示 2 外殖体发育成一个完整个体需经过 和 两个过程 3 若b中为胡萝卜根尖细胞 则培养成的新植株的叶片的颜色是 这说明根尖细胞 4 从理论上讲 植物细胞有形成再生植株的可能性 这是 的表现 解析 本题考查植物组织培养技术 1 取离体的植物组织或器官置于适宜的条件下 诱导形成愈伤组织 丛芽和完整植株 正确的组织培养顺序是bdca 2 外殖体发育成一个完整的个体需经过脱分化和再分化两个重要的过程 3 由胡萝卜的根尖细胞培养成的完整植株的叶片含有绿色 因为在植物的根尖细胞中携带着一套来自受精卵的完整基因组 含有控制叶片绿色性状的基因 4 植物组织培养依据的是植物细胞的全能性 答案 1 bdca 2 脱分化再分化 3 绿色含有控制叶片绿色性状的基因 4 细胞全能性 变式训练3 用于植物组织培养的培养液和用于无土栽培的营养液相比 以下说法不正确的是 a 都必须含植物必需的矿质元素b 都必须含有少量的有机物c 不都需要含有植物激素d 浓度都必须小于细胞液的浓度 解析 选b 无土栽培的幼苗一开始就能进行光合作用 并且自身能够合成植物激素 所以营养液中不需要加入有机物和激素 而植物组织培养过程中 在分化形成芽之前 细胞不能进行光合作用 代谢需要的有机物只能从培养基中获得 所以用于植物组织培养的培养液必须含有少量的有机物和适量植物激素 操作与实践 1 制备ms固体培养基 过程见教材p22 23 2 外殖体消毒 天竺葵的组织培养 植物的茎 叶部分多暴露于空气中 栽培时受泥土 肥料及杂菌的污染 消毒前要经自来水较长时间清洗 取天竺葵的细嫩的茎洗净放在质量分数为10 的漂白粉或质量分数为2 的naclo溶液中5 15min 取出用无菌水冲洗4 6次 切块备用 3 接种接种时必须在近火焰处打开容器的瓶口 并使瓶倾斜 以免空气中的微生物落入瓶中 整个接种工作都应始终在近火焰处进行 接种完成后 立刻盖好瓶口 4 培养 1 愈伤组织的培养 首次培养愈伤组织时 恒温箱的门应该关闭 不必见光 因为在无光条件下愈伤组织长得更快 2周以后 由于培养基中的营养成分已接近耗尽 必须更换培养基 进行继代培养 2 愈伤组织的继代培养进行继代培养所用的培养基和培养愈伤组织所用的培养基相同 在严格的无菌条件下 接种箱内 将愈伤组织连同原来的外殖体 一起移到新的培养基上 愈伤组织的继代培养 一代为20d 如果延长培养时间 培养基中的营养物质会减少 外殖体也会分泌一些有毒物质 造成自身中毒 20d以后 可以根据愈伤组织的大小 决定是继续进行继代培养 还是进行试管苗培养 如果愈伤组织长到直径为1 1 5cm时 就可以进行试管苗培养 否则还需要进行第二代继代培养 在愈伤组织进行继代培养期间 可以将恒温箱的门打开 让愈伤组织见光 愈伤组织见光后 颜色可以转为绿色 3 试管苗的培养当愈伤组织长到一定大小后 可以更换培养基 进行试管苗的培养 试管苗的培养分为生芽培养和生根培养 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 注意 试管苗应该进行见光培养 5 移栽试管苗一般在高湿 弱光 恒温下异养生长 出瓶后一定要保温 保湿 试管苗光合作用能力低 在移栽前给予较强光照闭瓶炼苗 以促进小苗向自养转化 珍珠岩为固体基质型 含水量高 蓄水性强 透性好 适合做栽培的基质 6 栽培将幼苗移栽后 每天观察并记录幼苗生长情况 适时浇水 施肥 直到开花 问题与探究 1 在植物组织培养的过程中 为什么要进行一系列的消毒 消毒 并且要求无菌操作 提示 植物组织培养的主要目的是快速繁殖 培养无病毒植株 因此 必须保证培养材料 培养基 培养用具完全无菌 并且无菌操作 其原因是 a 培养基上的细菌等微生物比植物具有更强的新陈代谢能力 利用植物组织培养的培养基迅速的大量繁殖 它们比植物细胞生长得更快 b 细菌等微生物产生毒素 使培养基的植物细胞很快中毒死亡 因此在植物组织培养过程中要进行一系列消毒灭菌 并且无菌操作 2 接种3 4d观察外殖体生长情况 据统计有部分外殖体被污染 分析外殖体被污染的原因 提示 外殖体被污染的原因 培养材料的取材没有很好地加以选择 老的材料比幼嫩的材料带菌多 田间的材料比温室的生长材料带菌多 材料消毒不彻底 植物组织只能进行表面消毒 对材料内部所带的细菌 霉菌等杂菌往往难以对付 可在培养基中添加抗生素解决 人为污染 如使用未消毒工具或呼吸排出细菌 手接触材料或器皿边缘 使用过的工作器具未消毒而再继续使用 造成交叉污染 接种室空气污染 使真菌孢子在培养基上繁殖 3 接种时要注意哪些问题 提示 接种时注意事项 每接种一块外殖体前 镊子需放入体积分数为75 的酒精溶液中消毒一次 然后在酒精灯火焰上烧一遍 冷却后再接种 注意 沾有酒精的镊子要等到酒精挥发完后 再放到酒精灯火焰上灼烧 外殖体放入培养基时 必须放平 每瓶放置外殖体的数量 应该根据锥形瓶的大小确定 一般放置胡萝卜3 4块 菊的茎或叶6 8块 注意外殖体在培养基中分布均匀 也不要放得太少 以充分利用培养基中的营养成分 插入时应注意方向 不要倒插 茎尖 茎段等基部插入培养基 利于吸收水分和养分 接种时的酒精灯火焰不要调得太高 接种时应靠近酒精灯火焰操作 接种的速度要快 接种时严防接种箱内着火 接种后应及时盖好瓶盖 作好标记 写明材料名称和接种日期 例题 下图是水稻的花药通过无菌操作 培养花粉产生植株的两种途径的示意图 请据图回答下列问题 1 c过程指 b指 2 这两种途径之间没有绝对的界限 主要取决于 3 配制培养基时加琼脂的目的是 4 组织培养要求无菌操作的原因是 5 要促进花粉细胞分裂和生长 培养基中应有 和 两类植物激素 解析 1 花药离体培养过