高中生物 5.1 植物快速繁殖技术课件 中图版选修1.ppt

第一节植物快速繁殖技术 课程标准 1 尝试植物的组织培养 2 用组织培养法培养花卉等幼苗 课标解读 1 理解植物组织培养的基本原理 方法和过程 2 利用植物组织培养的基本技术进行月季的组织培养 1 概念 高度分化的植物细胞所具有的 可使植株上的小块组织 如一段茎节 一个小芽 在适宜条件下培养成 这就是植物的组织培养 2 过程 植物的组织培养及其影响因素 1 植物组织培养 全能性 一株完整的植株 脱分化 用于离体培养的植物器官或组织片段称为 它在培养基中培养时 会通过 形成 后者是一种 细胞 呈 状态 排列 具有很强的 能力 由高度分化的 细胞重新回复到 的状态 这一过程称为 再分化 脱分化形成的 在适当的 上继续进行培养又可以重新分化成 等器官 进而发育成一棵完整的植株 这一过程称为 外植体 细胞分裂 愈伤组织 高度液泡化的薄壁 无定形 疏松而无规则 分生 外植体 未分化 脱分化 愈伤组织 人工培养 芽 根 再分化 基 1 植物激素启动细胞分裂 脱分化和再分化过程的两种重要激素是 和 两者用量的比例会影响植物细胞的发育方向 当该比值低时 有利于 的分化 抑制 的形成 当该比值高时 有利于 的分化 抑制 的形成 比值适中时 促进 的生长 2 其他因素 条件对组织培养的成功至关重要 因此 培养基的 要彻底 外植体的 要充分 接种时的 要严格 此外 等外界条件对植物组织培养也很重要 2 影响植物组织培养的因素 生长素 细胞分裂素 根 根 芽 愈伤组织 无菌 灭菌 消毒 无菌操作 ph 温度 光照 芽 为什么说无菌条件对组织培养的成功至关重要 提示因为培养基富含营养 外源杂菌进入培养基后会迅速繁殖 产生的毒素会导致外植体死亡 思维激活1 1 理论基础植物细胞的全能性 生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质 都有发育成为完整个体所必需的全部基因 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 1 植物组织培养的理论基础 1 植物组织培养的基本过程 2 植物组织培养的过程 2 主要过程的比较 植物细胞表现出全能性的必要条件是 a 给予适宜的营养和外界条件b 导入其他植物细胞的基因c 脱离母体后 给予适宜的营养和外界条件d 将成熟筛管的细胞核移植到去核卵细胞中解析在生物体内 细胞没有表现出全能性 而是分化成为不同的组织 器官 这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果 当植物细胞脱离母体后 在一定的营养物质 激素和其他外界条件的作用下 植物细胞就可以表现出全能性 答案c 巩固1 1 配制培养基将各种营养成分按比例配制成 再配制月季组织培养所需要的三种培养基 培养基 培养基和 培养基 将配制好的培养基放入高压蒸汽灭菌锅 在121 下灭菌15min 植物的快速繁殖 1 植物的快速繁殖过程 ms培养基母液 脱分化 生芽 生根 2 外植体消毒取健壮月季的嫩茎1 2cm 先用清水洗净 再用体积分数为70 的 浸5s后 立即放入质量分数为2 的 溶液中浸泡6 10min 取出月季嫩茎 在 中至少清洗3次 漂净 用无菌滤纸吸干 3 接种将已消毒的月季嫩茎切成小段 迅速接种到 培养基 上 插入时应注意方向 使嫩茎的 接触培养基 不要 酒精 次 无菌水 消毒液 脱分化 形态学下端 倒插 氯酸钠 4 培养培养温度应控制在 培养20d左右可形成 将愈伤组织接种到 培养基 上 每天用日光灯光照12h 待枝条长到3cm左右时 将它切下后插在 培养基 上诱导生根 通过植物组织培养技术 可以在较短时间内利用一株植物繁殖出 株幼苗 这项技术对 的保护 的大规模生产有着积极的意义 植物组织培养在室内进行 所需 小 条件可 不受 限制 可以进行 生产 实现组织培养技术的 2 植物快速繁殖的意义 18 22 愈伤 生芽 生根 几十万至几百万 濒危植物 名贵花木 空间 繁殖速度快 控制 季节 连续 产业化 组织 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2 的次氯酸钠予以消毒 思维激活2 植物的快速繁殖过程 1 配制培养基 2 外植体消毒 以月季幼茎为例 取生长健壮月季的幼茎1 2cm 先用清水洗净 再用体积分数为70 的酒精浸泡5s后 立即放入质量分数为2 的次氯酸钠溶液中浸泡6 10min 取出后在无菌水中至少清洗3次 漂净消毒液后 用无菌滤纸吸干 3 接种 在超净工作台上铺无菌滤纸 将已消毒的月季的幼茎切成小块 长0 5 1 0cm 迅速接种到 脱分化培养基 上 每瓶接种6 8段嫩茎 接种后 将锥形瓶瓶口在酒精灯火焰上转动灼烧一遍 将封口膜重新扎好 贴上标签 做好记录 4 培养接种后的锥形瓶放在恒温箱中 温度为18 22 20d左右后就可在茎段形成愈伤组织 将愈伤组织接种到 生芽培养基 上 每天在日光灯下光照12h 培养10d左右即可长出小芽 小芽继续生长成枝条 待枝条长到3cm左右时 将它切下后插入到 生根培养基 上诱导生根 培养7 10d 5 驯化试管苗当小苗长到5 6cm 基部形成根原基的时候即可进行驯化 将试管苗培养瓶的瓶口敝开一半 放置在20 25 的遮阴环境中 适应7 14d 若试管苗不萎蔫 有新生长的趋势 便可将试管苗取出 小心洗净黏在根上的培养基 植入盛有培养土的花盆中 浇足水分 罩上带孔的塑料薄膜 将花盆放置在20 25 的阴凉处3 5d 6 移栽待幼苗长出新叶时 揭去塑料薄膜 再经过7 10d 幼苗即可移栽 特别提醒培养过程中污染的原因与处理 在植物组织培养过程中 生长素与细胞分裂素用量的比值高时 下列描述正确的是 a 有利于根的分化和芽的形成b 不利于根的分化和芽的形成c 有利于芽的形成 抑制根的分化d 有利于根的分化 抑制芽的形成解析生长素与细胞分裂素用量的比值高时 有利于根的分化 抑制芽的形成 比值低时 有利于芽的分化 抑制根的形成 比值适中时 促进愈伤组织的形成 答案d 巩固2 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 例1 示例一植物组织培养的原理 思维导图 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 归纳提升植物组织培养的原理 条件及结果 原理 植物细胞的全能性 起点 离体的植物细胞 组织或器官 外植体 下图是运用植物组织技术培养兰花植株的示意图 下列错误的是 例2 示例二植物组织培养的过程 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 思维导图 深度剖析 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 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 第一组 不加任何植物激素 第二组 生长素用量与细胞分裂素用量的比值为1 1 第三组 两种植物激素用量的比值大于1 第四组 两种植物激素用量的比值小于1 观察不同条件对实验结果的影响 探究组织培养过程中植物激素的作用 技法必备 2 设计思路 设计实验 探究生长素和细胞分裂素用量的比例对植物组织培养的影响 1 材料用具略 2 实验步骤 取4个已灭菌的装有ms培养基的锥形瓶 编号为1 2 3 4 设置对照 a 1号瓶不添加任何植物激素 b c 3号瓶中生长素 细胞分裂素 1 d 外植体消毒 接种 培养 能力展示 3 预期结果及分析 若1号瓶中外植体生根发芽正常 说明 若2号瓶中愈伤组织不断生长 说明 若3号瓶中只生根不生芽 说明 若4号瓶中只生芽不生根 说明 解析设计实验探究生长素和细胞分裂素用量的比例对植物组织培养的影响时 应遵循对照原则及单一变量原则等 答案 2 实验步骤 b 2号瓶中生长素 细胞分裂素 1d 4号瓶中生长素 细胞分裂素 1 3 预期结果及分析 植物激素对其无影响 生长素和细胞分裂素用量的比值等于1时 促进愈伤组织的生长 生长素和细胞分裂素用量的比值大于1时 有利于根的分化 抑制芽的形成 生长素和细胞分裂素用量的比值小于1时 有利于芽的分化 抑制根的形成 用高度分化的植物细胞 组织或器官进行组织培养可以形成愈伤组织 下列叙述错误的是 a 该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的b 该愈伤组织的细胞没有全能性c 该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的d 该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构解析植物组织脱分化形成愈伤组织 愈伤组织经过再分化形成具有生根发芽能力的胚状结构 最后可培养成完整的植物体 这反映了愈伤组织的细胞具有全能性 答案b 1 影响植物组织培养的因素包括 培养基的配制 外植体的选取 激素的使用 消毒 温度 ph 光照a b c d 解析培养基是组织培养的营养来源 外植体的选取决定培养的难易程度 激素决定培养物的生长及发育情况 消毒是否成功决定培养的成败 温度 ph 光照决定植物组织的生长状况 答案a 2 下图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作 接入试管后 在一定条件下 形成试管苗的培育过程 请据图回答下列问题 1 要促进细胞分裂生长 培养基中应有营养物质和激素 营养物质包括 和有机物 激素包括细胞分裂素和 两类植物激素 2 此过程依据的原理是 a和b阶段主要进行的分裂方式是 b阶段除了细胞分裂外 还进行细胞 等 3 3 b阶段需要光照 原因是 4 试管苗的根细胞没有叶绿素 而叶的叶肉细胞具有叶绿素 这是基因 的结果 解析