选修1第三讲植物的组织培养技术(教材专题3).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,选修一,高考成功方案,第,1,步,高考成功方案,第,2,步,高考成功方案,第,3,步,第三讲,一、菊花的组织培养,1,植物组织培养的原理和程序,(1),原理：,。,(2),程序：,植物细胞的全能性,2,植物组织培养的影响因素,(1),选材：不同植物组织或同一植物组织的不同部分，培,养的难易程度差别很大，菊花的组织培养，一般选择,。,(2),培养基：植物组织培养需要适宜的培养基，常用的是,，在配制好的培养基中，常常需要添加,和,两种植物激素。,(3),其他条件：,等条件对于植物组织的,培养也很重要。,未开花植株的茎上部新萌生的侧枝,MS,培养基,细胞分裂素,生长素,pH,、温度和光照,3,实验操作,(1),配制好的培养基要进行,。,(2),外植体要先用,消毒,6,7 s,，取出后用,清,洗，再用,消毒，最后再用,清洗。,(3),接种时要始终在,进行，对于接种工具要,用,灭菌。,(4),在,18,22,的,中培养，得到,后进行移栽。,高压蒸汽灭菌,70%,酒精,无菌水,0.1%,的氯化汞,无菌水,酒精灯火焰旁,火焰灼烧,无菌箱,试管苗,二、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,),时期,单核期,期,精子。,双核,四分体,2,产生花粉植株,(1),产生花粉植株的两种途径：,(2),上述两种途径并无绝对界限，主要取决于,。,培养基中激素的,种类及其浓度配比,3,影响花药培养的因素,(1),主要影响因素：,与,。,(2),其他条件：如亲本植株的生长条件、材料的,预处理、,接种,等。,(3),花药培养成功率最高的时期为,期，为此常选择,的花蕾做实验材料。,材料的选择,培养基的组成,低温,密度,单核,完全未开放,考点一,植物组织培养的过程及条件,考情解读,近几年高考对该部分内容的考查频率逐渐走高，命题形式以简答题为主，选择题也有所呈现。命题主要以植物组织培养为材料背景考查植物组织培养过程、,MS,培养基的配制及消毒灭菌的相关的知识。预计,2013,年高考将植物组织培养的有关知识与植物激素的应用和植物中有效成分的提取相联系进行综合考查的可能性较大。,做一题,例,1,如下图所示，胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，植入试管后，在一定的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，培养基中应含有营养物质和激,素，营养物质包括,_,和小分子有机物；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,阶段细胞进行,分裂的主要方式是,_,，,B,阶段除了细胞分裂外，还进行细胞,_,等。,(3),此过程要无菌操作，主要是指对,_,进行灭菌。,B,阶段需要光照，原因是,_,。,(4),试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶肉细胞具有叶绿,素，这是基因,_,的结果。,(5),将胡萝卜组织块接种到培养基上时，为防止细菌污染,应如何操作？,_,。,解析,该题综合考查植物组织培养过程、所需条件等方面的知识。解答本题应着重从植物组织培养的原理、过程、影响因素及相关的无菌操作技术等方面入手。,(1),植物组织培养使用的培养基应含有供组织细胞生长发育所需要的无机盐和小分子有机物，还需供调节细胞发育方向的细胞分裂素和生长素等激素。,(2),植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础，脱分化和再分化阶段中细胞的增殖方式均为有丝分裂，再分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和分化,形成试管苗。,(3),植物组织培养过程一定要做到无菌操作，包括外植体、培养基、容器、工具等均应消毒灭菌，其中培养基的灭菌最为重要；再分化阶段需要光照，因为叶绿素的合成需要光照条件。,(4),同一植株的所有细胞所含有的遗传信息相同，但表达不同，故形态功能也存在差异。,(5),酒精灯火焰旁温度较高，可有效杀死空气中的细菌。,答案,(1),无机盐生长素,(2),植物细胞的全能性有丝分裂分化,(3),培养基芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件,(4),选择性表达,(5),接种要在酒精灯火焰旁进行,链一串,1,植物细胞的全能性,(1),细胞具有全能性的物质基础：生物体的每一个细胞都含,有本物种所特有的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全套基因。,(2),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。,2,影响植物组织培养的主要因素,(1),培养材料：,不同的植物组织，培养的难易程度差别很大，容易进行无性繁殖的植物也容易进行组织培养。,同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短对培养也有影响。幼龄、保存时间短的植物材料容易培养成功。,(2),无菌条件：培养基上有细菌等微生物存在时，它们比植,物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡，因此在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。,(3),植物激素：在配制好的,MS,培养基中，常常需要添加植,物激素。其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。植物激素的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例等，都会影响实验结果。,按照不同的顺序使用这两类激素，会得到不同的实验结果,(,如下表,),。,使用顺序,实验结果,先使用生长素，后使用细胞分裂素,有利于细胞分裂，但细胞不分化,先使用细胞分裂素，后使用生长素,细胞既分裂也分化,同时使用,分化频率提高,当同时使用这两类激素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向,(,如下表,),。,生长素与细胞,分裂素的用量比值,植物细胞的发育方向,比值高,有利于根的分化、抑制芽的形成,比值低,有利于芽的分化、抑制根的形成,比值适中,促进愈伤组织的生长,关键一点,(1),无菌技术是植物组织培养获得成功的关键，无菌技术包括,培养基的灭菌、植物材料,(,外植体,),的消毒和接种时的无菌操作。,(2),在生产实践中取材必须选取易表达全能性的部位，这样可,加大成功的机会，降低生产成本。对大多数植物来说，茎尖是较好的部位，由于其形态已基本建成，生长速度快，遗传性能稳定，是获得无病毒植株的良好材料。,通一类,1,下列过程中不涉及植物组织培养技术的是,(,),A,由马铃薯的茎尖培育出无病毒植株,B,白菜和甘蓝经体细胞交杂并培育出杂种植株,C,转入抗卡那霉素基因的烟草细胞培育出转基因植,株,D,二倍体水稻的种子经秋水仙素处理后培育出四倍,体植株,解析：,用二倍体水稻的种子培育出四倍体植株属于个体发育的过程，不涉及植物组织培养。,答案：,D,2,下图是基因型为,AaBb,的菊花茎尖离体培养示意图，据,图回答下列问题：,(1),图中,A,是,_,，,B,是,_,。菊花茎尖培养成植物,体的根本原因是,_,。,(2),菊花的组织培养过程中，细胞增殖主要通过,_,分,裂来完成。在培养形成试管苗的过程中，其中应大量供给的元素是,_,。试管苗形成过程中要给予一定光照，其目的是,_,。要促进茎尖细胞分裂和生长，培养基中应有,_,和,_,两类激素。,(3),脱分化和再分化这两个过程的进行需要一定的外界条,件，一是要有适宜的,_,，二是要,_,，否则植物组织培养就不能成功。,(4),如此培养成的试管苗的基因型是,_,，这种繁殖,方式是,_,。,解析：,(1),图中,A,为脱分化结果即,“,愈伤组织,”,，,B,为根和芽。,(2),植物组织培养中，细胞增殖方式为有丝分裂，培养基中需提供的大量元素为,N,、,S,、,P,、,K,、,Ca,、,Mg,，且需添加细胞分裂素及生长素等。,(3),菊花茎尖组织培养需适宜的温度，且保障无菌条件。,(4),组织培养属无性繁殖，其基因型保持不变。,答案：,(1),愈伤组织根和芽植物细胞具有全能性,(2),有丝,N,、,S,、,P,、,K,、,Ca,、,Mg,让试管苗进行光合作用合成有机物细胞分裂素生长素,(3),温度无菌,(4)AaBb,无性生殖,考点二,花药离体培养,考情解读,近几年高考对花药培养的考查较少，预计今后高考对本内容的考查将以简答题为主，花药离体培养技术的操作及与植物组织培养的区别将是命题的主要方向。,做一题,例,2,下图是花药培养产生花粉植株的两种途径，回答下列相关问题：,(1),通过花药培养产生花粉植株有两种途径，一种是花粉通,过,A_,阶段发育成植株，另一种是花粉在诱导培养基上先形成,B,愈伤组织，再将其诱导分化成植株。这两种途径并没有绝对的界限，主要取决于培养基中,_,。,(2),诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因,素影响，其中主要的影响因素是,_,与,_,。,(3),选择花药时，一般要通过,_,来确定其中的花粉是,否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期的方法有醋酸洋红法和,_,。,(4),材料消毒过程中用到的试剂有,_,、,0.1%,的氯化,汞溶液、无菌水。,(5),消毒后的花蕾，要在,_,条件下接种到培养基上。,培养过程中不需要光照，同时要控制好温度。,(6),在花药培养中，常常会出现,_,的变化，因此需要,对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。,解析,(1),通过花药培养产生花粉植株的两种途径，一种是通过形成胚状体，再形成幼苗；另一种是通过愈伤组织，再形成幼苗。这两种的差异在于激素的种类和浓度配比不同。,(2),材料的选择和培养基的组成是花粉植株能否成功培育的主要因素。,(3),通过镜检，可以判断花粉发育的时期，具体的方法有醋酸洋红法和焙花青铬矾法两种。,(4),材料的消毒用到的药剂有,70%,的酒精、,0.1%,的氯化汞等。,(5),灭菌后的花蕾需在无菌条件下接种。,(6),花药培养中常会出现染色体倍性的变化，故需作进行进一步筛选与鉴定。,答案,(1),胚状体激素的种类及其浓度配比,(2),材料的选择培养基的组成,(3),镜检焙花青,铬矾法,(4)70%,的酒精,(5),无菌,(6),染色体倍性（染色体组数目）,链一串,1,花粉培养成功的关键,(1),培养材料：选择早期花药,(,单核期,),。,(2),材料的消毒：对花蕾及实验用具均要消毒或灭菌。,(3),培养条件的控制：包括培养基的营养成分及温度、,光等。,2,植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同,植物组织培养技术,花药离体培养技术,不同点,选材,体细胞,生殖细胞,(,花粉,),生殖方式,无性生殖,有性生殖,关键一点,其他条件对花药培养的影响,(1),光照：离体花药对光照的反应是不同的。一般认为，花,药培养在诱导愈伤组织和胚状体期间进行暗培养或给,以散射光处理比较好。强光虽然有利于以后的绿苗分,化，但会抑制愈伤组织的形成，而弱的散射光既不影响,愈伤组织的形成，也有利于以后的绿苗分化。,(2),温度：培养条件中最主要的是温度。离体花药对温度,比较敏感，是诱导小孢子发育的关键因素。,(3),接种密度：花药接种密度对植物的花药培养有一定的,影响，一般认为接种密度与诱导率正相关。,通一类,3,下列说法错误的是,(,),A,镜检选择花药时需用醋酸洋红法将花粉细胞核染,成红色或用焙花青,铬矾法染成蓝黑色,B,初花期的花蕾营养状态及生理状态较好，可提高,花粉诱导的成功率,C,用于花蕾消毒的药品有体积分数为,90%,的酒精、,无菌水及质量分数为,0.1%,的氯化汞溶液等,D,消毒后的花药从除去萼片和花瓣、剥离花药到将,花药接种到培养基上，整个过程都需要在无菌条件下进行,解析：,对花蕾消毒的药品中酒精的体积分数应为,70%,。,答案：,C,4,下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株,的过程，相关叙述中正确的是,(,),A,和,过程会发生减数分裂,B,阶段需生长素而,阶段需细胞分裂素,C,整个过程中细胞增殖的方式主要是丝分裂,D,此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体,解析：,植物组织培养过程是无性繁殖的过程，因此不会涉及减数分裂。,是脱分化过程，,是再分化过程，在这两个过程中两种激素,(,生长素和细胞分裂素,),都需要。花药离体培养获得的植株均为单倍体。,答案：,C,点击进入高考成功方案第,3,步（含课时卷）,