高中生物专题三植物组织培养选修1课件.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,*,课题,1,菊花的组织培养,专题,3,植物的组织培养技术,考纲要求：,植物的组织培养,一、基础知识,1,、植物组织培养技术的理论基础是,细胞全能性,3,、细胞分化,4,、在生物体内，细胞并不表现出全能性，而是,分化为不同的组织、器官的原因是什么？,在植物的个体发育过程中，细胞在,形态,、,结构,和,生理功能,上都会出现稳定性的差异的过程叫细胞分化。,2,、细胞全能性表达的基本条件是,基因程序性表达的结果。,离体状态,（一）植物组织培养的基本过程,移栽,再分化,脱分化（去分化）,离体细胞、组织、器官,(,外植体,),愈伤组织,胚状体、芽、根等,通过,脱分化,形成的，其细胞排列,疏松无规则,，高度,液泡化,，呈,无定形,状态的,薄壁,细胞。,5,、植物组织培养的过程,愈伤组织：,新个体,微量元素,（二）影响植物组织培养的因素,1,、选材：,不同植物组织，同种植物材料的,年龄,、,保存时间的长短,等也会影响结果。,2,、培养基的成分：,常用的是,MS,培养基,其主要成分包括：,大量元素,有机物,N,、,P,、,S,、,K,、,Ca,、,Mg,Zn,、,Fe,、,B,、,Cu,、,Mo,、,Mn,、,I,、,Co,甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖,植物激素：,关键性激素是,生长素,和,细胞分裂素,，,二者的浓度,、,使用的先后顺序,及,用量的比例,等都会影响实验结果。,3,、其他因素：,温度、光照、,PH,常用的植物激素：,使用顺序,实验结果,先使用生长素，后使用细胞分裂素,先使用细胞分裂素后使用生长素,同时使用,比值适中,比值低,比值高,生长素,/,细胞分裂素,生长素、细胞分裂素,利于细胞分裂，但不分化,既分裂也分化,分化频率提高,促进愈伤组织的形成,利于芽的分化、抑制根的形成,利于根的分化、抑制芽的形成,思考：,1,、,MS,培养基的各种营养物质的作用是什么？,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？,微量、大量元素提供,蔗糖提供,甘氨酸、维生素满足,2,、菊花进行茎段组织培养时，培养基为什么要,添加有机物,?,不能进行光合作用合成有机物,微生物培养基以,MS,培养基则需提供大量,必需无机盐,碳源，维持渗透压,特殊营养需求,有机营养为主,无机营养,（三）接种,1,、无菌操作：,2,、材料的切取和接种,用,70,酒精,消毒工作台,在酒精灯火焰旁进行,每次使用器械后，都需要用火焰灼烧灭菌,插入时注意方向，不要,倒插,。,（四）培养,应放在,无菌培养箱,中进行，并定期进行,消毒,，温度控制在,1822,，并且每天用日光灯光照,12h,。,（五）移栽,（六）栽培,至少要做一组以上的重复。设置对照用一个灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种后的锥形瓶一同培养，观察是否被杂菌污染。,2,、你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？,1,、在选取菊花茎段时，为什么要选取生长旺盛,的嫩枝？,3,、在植物组织培养的过程中，为什么要进行一,系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？,易诱导脱分化和再分化。,思考与讨论：,植物组织培养的材料抗性差，培养基适于某些微生物的生长,结果分析与评价,思考与讨论：,1,、,外植体被污染的原因,(1),老材料、田间材料带菌多。,(2),植物组织内部杂菌难消灭，可在培养基中,添加抗生素解决。,(3),人为污染，如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。,2,、从接种到长出愈伤组织需要经过多少天？,愈伤组织培养成根和芽时，要注意什么？,3,、两周后观察茎段的分化情况，观察到什么现象？,一般,2,周。,注意细胞分裂素和生长素的浓度比。,长出乳白色或黄白色的愈伤组织。,培养条件可以人为控制,生长周期短，繁殖率高,管理方便，利于工厂化生产和自动化控制,拓展延伸,植物组织培养特点：,课题,2,月季的花药培养,1,、花的结构：,萼片、花瓣、雌蕊和雄蕊,（一）被子植物的花粉发育,一、基础知识,小孢子母细胞 (花粉)单倍体的生殖细胞。,（,1,）被子植物的花粉的发育经历的阶段,小孢子母细胞,、,小孢子四分体时期、单核期,（单核居中期、单核靠边期）和双核期,减数分裂,2、被子植物的花粉的发育：,单核期,减数分裂,有丝 分裂,小孢子母细胞,（花粉母细胞）,单核居中期,单核靠边期,生殖细胞核,花粉管细胞核,营养细胞,生殖细胞,有丝 分裂,4,个小孢子,单个小孢子,分离,小孢子四分体时期,单个小孢子,2,个精子,双核期,小孢子母细胞,分裂,时期,单核 期,单核 期,分裂,双核期,细胞核,细胞,细胞核,细胞,分裂,精子,减数,小孢子四分体,居中,靠边,有丝,花粉管,营养,生殖,生殖,有丝,2,个,（,2n,）,（n）,（,n,）,（,n,）,（,n,）,（,n,）,（n）,（,n,）,（,n,）,（,2,）被子植物的花粉发育过程中的四分体时期与减数,分裂,过程中的四分体时期是同一阶段吗？,不是。前者的四分体时期指,4,个单倍体细胞连在一起；后者指同源染色体配对后，一对同源染色体含有四条染色单体,（,3,）两个精子与一个营养核的基因型和染色体数相同吗？,（,4,）在正常情况下，一个小孢子母细胞可以产生多少个,花粉和精子？在一枚花药中可以产生多少个花粉？,相同,4,个花粉，,8,个精子。许多个花粉,（二）产生花粉植株的两种途径,花药中的花粉,胚状体,愈伤组织,丛,芽,诱导,生,根,移,栽,(1),主要取决于培养基中,激素,的,种类及其,浓度,的配比。,(2),胚状体的结构及其发育过程与种子相似，所以把,胚状体到丛芽,的过程称为,分化,，把从,愈伤组织到,丛芽,的过称为,再分化,。,1,、两种途径,2,、区别,脱分化,分化,再分化,1,、材料的选择方面，从,花药、,花粉、,花蕾来,看，各应选择什么时候？,从花药来看，应当选择,的花药；,从花粉来看，应当选择,的花粉；,从花蕾来看，应当选择,的花蕾。,材料的选择和培养基的组成等,2、为什么选择合适的花粉发育期是诱导花药培养成功,的重要因素？,不是任何时期的花粉都可以培养，只有某一个时期对离体刺激敏感。,（三）影响花药培养的因素,花期早期,单核期,完全未开放,选择单核期以前的，幼嫩，极易破碎；,单核期之后，花瓣已有些松动，外界的微生物易侵入到花药中，给材料的消毒带来困难。,3,、为什么不选择单核期之前或之后的花粉？,二、实验操作,（一）材料的选取,镜检中最常用的方法是,，将染色体染成红色。,花粉细胞核不易着色，用,，将,细胞核染成,色。,通过,确定花粉是否处于适宜的发育期（单核期）,醋酸洋红法,焙花青,-,铬矾法,蓝黑,镜检,醋酸洋红为碱性染料，将,核内染色体,染成红色,1,、醋酸洋红法,2,、焙花青,铬矾法,花药在,卡诺氏固定液,中固定,20min,，取出放在载玻片上，加焙花青,铬矾溶液染色，盖上盖玻片，显微镜下检查。,花蕾用,浸泡,30,秒,清洗,无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分,0.1%,的氯化汞,2,4,分钟（也可用,1%,的次氯酸钙或饱和漂白粉）,无菌水冲洗,3,5,次,（用于培养花药，外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状态，所以只要将整个花蕾消毒即可。）,1,、酒精处理,2,、消毒液处理,（二）材料的消毒,70%,酒精,无菌水,无菌条件用镊子取出花药。,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,每瓶种,个。,1,、剥取花药：,勿损伤花药，以免诱导出非花粉愈伤组织。,2,、接种,注意：,（三）接种和培养,3,、培养,温度控制在,25,左右，,不需光照,。幼小植株形成后才需要光照。,培养条件：,培养：,20-30,天后,花药开裂,愈伤组织,胚状体,分化培养基,再生植株,幼小植株分开、,移植,新的培养基,（否则这些植株将很难分开）,7-10,在花药培养中，会出现,的变化（主要原因是营养核和生殖核融合造成的），因而需要鉴定和筛选。,4,、鉴定和筛选,（,1,）消毒不彻底；,（,2,）接种室污染；,（,3,）人为因素的交叉污染等。,思考：花药出现污染的原因,有哪些？,染色体倍性,培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。,花药培养的选材重要，要及时更换培养基，对培养基配方的要求更严格。,同,练习,2,、植物组织培养和花药培养技术的异同,不同,快速繁殖、培育无病毒植株、单倍体育种、转基因植物培养。,应用,胚状体分化成丛芽,