【名师一号】高考生物 专题五 植物的组织培养技术复习与学科能力课件.ppt

共45页 1 专题五植物的组织培养技术 共45页 2 教材基础回扣一 植物组织培养的基本过程 共45页 3 二 菊花的组织培养1 影响植物组织培养的主要因素 1 材料选择 一般选择未开花植株的茎上部 4 新萌生的侧枝 2 营养供应 常用的培养基是 5 ms培养基 一般需要添加 6 生长素和细胞分裂素两种植物激素 共45页 4 2 实验操作过程 1 制备ms固体培养基 配制好的培养基进行 7 高压蒸汽灭菌 2 外植体消毒 共45页 5 3 接种 始终在 11 酒精灯火焰旁进行 对接种工具要用 12 火焰灼烧灭菌 将菊花茎段插入培养基中时注意不要倒插 4 培养与移栽 在18 22 的 13 无菌箱中培养 得到 14 试管苗后进行移栽 共45页 6 三 月季的花药培养1 被子植物花粉的发育过程 花粉母细胞 小孢子母细胞 15 四分体时期 单核期 16 双核期 精子 2 产生花粉植株的两种途径 花粉通过 17 胚状体阶段分化发育为植株 花粉在诱导培养基上先形成 18 愈伤组织 再将其诱导 19 分化成植株 共45页 7 3 影响花药培养的因素 主要因素是 20 材料的选择和培养基的 21 组成 一般月季的花药培养选在五月初到五月中旬 即月季的 22 初花期 共45页 8 考点迁移互动考点1菊花的组织培养1 实验原理 细胞的全能性 1 植物体内已经分化的细胞 在离体状态和一定的条件下 可以发育成完整的植株 其过程如下 共45页 9 2 影响植物组织培养的因素 内因 植物的种类 同一种植物材料的年龄 保存时间的长短 部位等 共45页 10 2 实验流程 共45页 11 共45页 12 共45页 13 特别提醒 无菌操作的必要性 培养材料一旦被微生物 如细菌 污染 其分裂快 进化迅速 会争夺培养基中的营养 还会产生代谢废物毒害培养材料 导致实验操作失败 共45页 14 例析1 某班同学在学完菊花的组织培养内容之后 决定利用课余时间去实践这项技术 培养出美丽的菊花来美化教室的环境 共45页 15 1 在制备ms固体培养基时先根据 进行计算 ms培养基含有 种营养成分 其中 6种元素属大量元素 8种元素属微量元素 能源物质是 由于菊花的茎段组织培养比较容易 所以不必加 植物组织对各物质的需求量 20多 n p k ca mg s b mn cu zn fe mo i co 蔗糖 植物激素 共45页 16 2 将分装好的培养基连同培养器械一起进行 灭菌 3 选取菊花的 部分进行外植体消毒 在消毒时既要考虑 又要考虑 所以分别用 酒精和 氯化汞溶液消毒 消毒时间不宜过长 高压蒸汽 生长旺盛的嫩枝 药剂的消毒效果 植物的耐受能力 体积分数为70 的 质量分数为0 1 的 共45页 17 4 接种时要特别注意 每瓶接种 块外植体 将接种完的锥形瓶放在 中培养 培养期间定期消毒 温度控制在 并每日用日光灯光照12h 插入时的方向 不要倒插 6 8 无菌箱 18 22 共45页 18 5 若干天后发现有的锥形瓶中生长出可爱的菊花幼苗 有的锥形瓶中培养失败还长出很多细菌菌落 试分析其原因 幼苗在移栽入土之前需进行哪些处理工作 答案 接种时操作不规范 培养基中混入细菌 或培养基灭菌不彻底 移栽生根的试管苗之前 应先打开培养瓶的封口膜 让试管苗在培养间生长几日 然后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 等幼苗长壮后再移栽到土壤中 共45页 19 解析 对于ms培养基中的14种矿质元素 考查的是植物培养必需的14种矿质元素 包括大量元素n p s k ca mg和微量元素fe mn b zn cu mo i co 组织培养被杂菌污染是无菌操作不规范或培养基灭菌不彻底造成的 共45页 20 方法技巧 植物激素在组织培养过程中的重要作用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 其作用及特点为 1 在生长素存在的情况下 细胞分裂素的作用呈现加强的趋势 共45页 21 2 使用顺序不同 实验结果不同 具体如下 共45页 22 3 用量比例不同 实验结果也不同 共45页 23 互动探究1 1 图示植物组织培养的一般过程 请填写a d所表示的内容 a b c d 脱分化 愈伤组织 再分化 根或芽等器官 或胚状体 共45页 24 2 植物激素中 是启动上图中a与c所示过程的两种关键性激素 同时使用这两类激素时 两者用量的比例影响着细胞的 3 凝胶色谱法是利用蛋白质的 分离蛋白质的有效方法 电泳是利用了待分离样品中各种分子 的差异 以及分子本身的 不同 使 不同 从而实现样品中各种分子的分离 生长素和细胞分裂素 发育方向 或分化 相对分子质量的大小 带电性质 大小和形状 带电分子产生不同的迁移速度 共45页 25 解析 1 植物组织培养的过程为将外植体经脱分化和再分化后形成完整的植株 2 生长素与细胞分裂素是影响植物组织培养的关键激素 当生长素浓度大于细胞分裂素时 易诱导细胞再分化 反之则易诱导细胞脱分化 3 凝胶色谱法利用不同蛋白质分子在凝胶柱中由于相对分子质量不同而有不同的移动路程而分开的原理 电泳的原理则是各种分子带电量 分子大小不同而造成在电场中有不同的迁移速度 而使分子分离 共45页 26 考点2月季的花药培养1 被子植物的花粉发育 共45页 27 2 花粉植株 单倍体植株 产生的两种途径 两条途径取决于培养基中激素的种类及浓度配比 共45页 28 3 影响花药培养的因素 共45页 29 4 实验流程 共45页 30 共45页 31 特别提醒 1 在剥离花药时 要尽量不损伤花药 否则接种后容易从受伤部位产生愈伤组织 同时还要彻底去除花丝 因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成 共45页 32 2 材料的选择选取初花期的花 如月季一般选用完全未开放的月季花蕾 一方面保证花粉发育处于单核期 另一方面 若选取盛开或略开放的花 花瓣就有所松动 微生物就有可能侵入到花药 给材料消毒带来困难 而选择单核期以前的花药 则质地幼嫩 极易破碎 3 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 共45页 33 4 花粉植株的产生与植物茎的组织培养的比较 共45页 34 例析2 下图是水稻的花药通过无菌操作 培养产生花粉植株的两种途径的示意图 请据图回答下列问题 共45页 35 1 图中的花粉应选自 的时期 花药培养成功率最高 图中的a是 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 在单核期 细胞核由中央移向细胞一侧 胚状体 诱导 生根 培养基中激素的种类及其浓度配比 共45页 36 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 使培养基呈固体状态 有利于外植体的生长 如不无菌操作 微生物会在培养基上快速繁殖 与离体培养的植物组织竞争 细胞分裂素 生长素 共45页 37 解析 1 进行花药离体培养 花粉发育时期的选择非常重要 宜选取单核期 细胞核由中央移向细胞一侧的时期 2 图示两种途径的主要区别在于所使用培养基中激素的种类及浓度比不同 3 培养基中加入琼脂可制成固体培养基 共45页 38 4 由于微生物会在营养丰富的培养基上快速繁殖 与离体培养的植物组织进行竞争 故培养过程中应 无菌 操作 5 植物组织培养过程中 生长素与细胞分裂素的应用对于外植体脱分化 再分化至关重要 共45页 39 总结提升 花药离体培养所得到的植株均为单倍体植株 植株特点表现为弱小且高度不育 故单倍体植株自身在生产上无实际使用价值 但若经人工诱导染色体加倍 则不仅可使单倍体植株恢复其可育性 而且植株均为纯合体 此方法即单倍体育种 共45页 40 互动探究2 关于影响花药培养的因素的说法 不正确的是 a 材料选取和消毒是花粉植株诱导成功的关键b 选择盛开的或略微开放的花作实验材料c 亲本植株的生长条件 材料的低温预处理 接种密度都对实验有影响d 应选择完全未开放的花蕾作实验材料 共45页 41 解析 选择盛开的或略微开放的花作实验材料 花瓣有所松动 微生物有可能侵入到花药 给材料消毒带来困难 故b选项不正确 答案为b 答案 b 共45页 42 技巧热点探究植物组织培养的应用 典例 人参是一种名贵中药材 其有效成分主要是人参皂苷 利用细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下 共45页 43 请回答 1 配制诱导愈伤组织的固体培养基 分装后要进行 接种前 要对人参进行 2 用于离体培养的根切块 叫做 培养几天后发现少数培养基被污染 若是有颜色的绒毛状菌落 属于 污染 若是有光泽的黏液状菌落 属于 污染 灭菌 消毒 外植体 真菌 霉菌 细菌 共45页 44 3 用少量 酶处理愈伤组织 获取单细胞或小细胞团 在液体培养基中进行悬浮培养 可有效提高人参皂苷合成量 4 人参皂苷易溶于水溶性 亲水性 有机溶剂