人教版教学人教版生物选修一菊花的组织培养市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

第1页第2页课题目标课题目标说明植物组织培养基本原理，学习植说明植物组织培养基本原理，学习植物组织培养基本技术，进行菊花或其物组织培养基本技术，进行菊花或其它植物组织培养。它植物组织培养。课题重点与难点课题重点与难点课题重点：植物组织培养过程中使用课题重点：植物组织培养过程中使用无菌技术。无菌技术。课题难点：植物组织培养过程中使用课题难点：植物组织培养过程中使用无菌技术。无菌技术。第3页（一）植物组织培养基本过程（一）植物组织培养基本过程知识关键点：知识关键点：1.细胞分化概念；细胞分化概念；2.离体植物细胞脱分化和再分化。离体植物细胞脱分化和再分化。（二）影响植物组织培养原因（二）影响植物组织培养原因知识关键点：知识关键点：影响植物组织培养原因有培养基配制、影响植物组织培养原因有培养基配制、外植体选取、消毒、接种、培养、移栽外植体选取、消毒、接种、培养、移栽和栽培等。和栽培等。第4页快速繁殖快速繁殖一、植物组织培养技术有何意义？一、植物组织培养技术有何意义？第5页 我国用花药培养法先后培育出优质我国用花药培养法先后培育出优质高产经济作物、粮食和蔬菜等新品种，高产经济作物、粮食和蔬菜等新品种，广泛应用于果树和花卉快速繁殖。广泛应用于果树和花卉快速繁殖。借助于组织培养生产人工种子，处理借助于组织培养生产人工种子，处理一些作物品种繁殖力差、结子困难或一些作物品种繁殖力差、结子困难或发芽率低等问题。发芽率低等问题。第6页 生产药品、食品添加剂、香料、色生产药品、食品添加剂、香料、色素、和杀虫剂等。比如：紫杉醇，生素、和杀虫剂等。比如：紫杉醇，生物碱、紫草素等。物碱、紫草素等。转基因植物培育转基因植物培育 植物去病毒植物去病毒第7页二、细胞全能性二、细胞全能性、所谓细胞全能性，是指细胞如受精卵一样，含有经过分、所谓细胞全能性，是指细胞如受精卵一样，含有经过分裂、分化形成各种组织和细胞，最终发育成一个完整个体能裂、分化形成各种组织和细胞，最终发育成一个完整个体能力；细胞核全能性则指细胞虽不具备发育成一个完整个体能力；细胞核全能性则指细胞虽不具备发育成一个完整个体能力，不过当将其细胞核经过核移植等方法导入去核卵细胞或力，不过当将其细胞核经过核移植等方法导入去核卵细胞或受精卵，经过受体卵细胞质诱导去分化、体细胞核和受体卵受精卵，经过受体卵细胞质诱导去分化、体细胞核和受体卵细胞质共同作用，依然可能发育成一个完整个体。所以，细细胞质共同作用，依然可能发育成一个完整个体。所以，细胞全能性和细胞核全能性是两个完全不一样概念，不能混为胞全能性和细胞核全能性是两个完全不一样概念，不能混为一谈。细胞核全能性并不代表细胞含有全能性。一谈。细胞核全能性并不代表细胞含有全能性。、植物体细胞含有全能性、植物体细胞含有全能性 低等动物细胞和高等动物早期胚胎细胞含有发育全能性低等动物细胞和高等动物早期胚胎细胞含有发育全能性 高等动物体细胞核含有发育全能性高等动物体细胞核含有发育全能性 高等动物体细胞是否含有全能性？高等动物体细胞是否含有全能性？一个还没有最终结论一个还没有最终结论话题话题 第8页1、植物学家将胡萝卜韧皮部细胞分离出来，将单个细胞、植物学家将胡萝卜韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放在特定培养基中培养，取得了许多完整植株，这些植株特放在特定培养基中培养，取得了许多完整植株，这些植株特点是点是().彼此性状极为相同彼此性状极为相同.都是单倍体植株都是单倍体植株.植株变异频率较高植株变异频率较高.都是纯合体植株都是纯合体植株2、依据分裂潜能，干细胞可分为全能干细胞（可发育成、依据分裂潜能，干细胞可分为全能干细胞（可发育成完整个体）、多能干细胞（可发育成各种组织和器官）和专完整个体）、多能干细胞（可发育成各种组织和器官）和专能干细胞（发育成专门组织和器官），则这些细胞在个体发能干细胞（发育成专门组织和器官），则这些细胞在个体发育中分化次序是育中分化次序是().全能全能专能专能多能多能 .全能全能多能多能专能专能.多能多能全能全能专能专能 .专能专能全能全能多能多能练练 习习第9页三、植物组织培养基本过程植物组织培养基本过程第10页什么叫细胞分化、脱（去）分化、什么叫细胞分化、脱（去）分化、再分化？再分化？怎样控制细胞脱分化与去分化？怎样控制细胞脱分化与去分化？第11页四、影响植物组织培养原因四、影响植物组织培养原因1、外植体选取、外植体选取 不一样植物组织培养难度不一样不一样植物组织培养难度不一样 同一个植物不一样组织培养难度不一样同一个植物不一样组织培养难度不一样2、培养基配制、培养基配制(MS培养基培养基)大量元素：大量元素：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S 微量元素：微量元素：B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co 有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等 植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等3、不一样植物激素使用次序和使用量、不一样植物激素使用次序和使用量第12页4、消毒、消毒在培养整个过程中，都需要是一个无菌环境原因：在培养整个过程中，都需要是一个无菌环境原因：5、pH、温度、光照、温度、光照菊花：菊花：pH=5.8 温度控制在温度控制在1822 每日光照每日光照12h植物组织培养用培养基，含有植物生长发育所需要各种营养物植物组织培养用培养基，含有植物生长发育所需要各种营养物质，这些营养物质一样为细菌等微小生物提供了适合营养。在质，这些营养物质一样为细菌等微小生物提供了适合营养。在这种培养基上，细菌等微小生物比植物细胞含有更强新陈代谢这种培养基上，细菌等微小生物比植物细胞含有更强新陈代谢能力，它们比植物细胞生长、繁殖得更加快，而且它们会产生能力，它们比植物细胞生长、繁殖得更加快，而且它们会产生毒素，使培养植物细胞很快中毒死亡。所以，植物组织培养要毒素，使培养植物细胞很快中毒死亡。所以，植物组织培养要想取得成功，必须有效地预防细菌等污染，确保培养材料、培想取得成功，必须有效地预防细菌等污染，确保培养材料、培养基、培养用具完全无菌。为了到达这一要求，就要在植物组养基、培养用具完全无菌。为了到达这一要求，就要在植物组织培养过程中进行一系列消毒、灭菌，而且要求无菌操作。织培养过程中进行一系列消毒、灭菌，而且要求无菌操作。第13页制备制备MS固体固体培养基培养基外植体消毒外植体消毒 接种接种 培培 养养栽栽 培培四、试验操作四、试验操作 移移 栽栽冲洗冲洗酒精酒精无菌水冲洗无菌水冲洗氯化汞氯化汞无菌无菌水冲洗最少三次之上水冲洗最少三次之上第14页此时组织或细胞为离体，即细胞所生活环境为液体此时组织或细胞为离体，即细胞所生活环境为液体有机物营养环境，而不是能表达其整个植物体光能有机物营养环境，而不是能表达其整个植物体光能自养自养在培养过程中，是脱分化、再分化过程，伴随芽和在培养过程中，是脱分化、再分化过程，伴随芽和根形成，就含有了自养能力，是由细胞到一个个体根形成，就含有了自养能力，是由细胞到一个个体演变过程演变过程1、高等植物是光能自养型生物，为何在植物组织、高等植物是光能自养型生物，为何在植物组织培养过程中还需要提供有机物培养基？培养过程中还需要提供有机物培养基？2、培养过程中为何需要进行光照、培养过程中为何需要进行光照思思 考考第15页1、培养基灭菌（高压蒸汽灭菌）、培养基灭菌（高压蒸汽灭菌）2、外植体消毒（酒精、氯化汞）、外植体消毒（酒精、氯化汞）3、接种无菌操作（酒精、酒精灯、接种无菌操作（酒精、酒精灯灼烧）灼烧）4、无菌箱中培养；、无菌箱中培养；5、移栽到消过毒环境中生存一段时、移栽到消过毒环境中生存一段时间。间。3、在整个操作过程中，是怎样来实现无菌环境？、在整个操作过程中，是怎样来实现无菌环境？第16页结果分析与评价结果分析与评价（一）对接种操作中污染情况分析（一）对接种操作中污染情况分析（二）是否完成了对植物组织脱分化和再分（二）是否完成了对植物组织脱分化和再分化化（三）是否进行了统计、对照与统计（三）是否进行了统计、对照与统计（四）生根苗移栽是否合格（四）生根苗移栽是否合格第17页课题延伸（略）练习练习1.答：植物组织培养所利用植物材料体积小、答：植物组织培养所利用植物材料体积小、抗性差，对培养条件要求较高。用于植物组抗性差，对培养条件要求较高。用于植物组织培养培养基一样适合于一些微生物生长，织培养培养基一样适合于一些微生物生长，如一些细菌、真菌等生长。而培养物一旦受如一些细菌、真菌等生长。而培养物一旦受到微生物污染，就会造成试验前功尽弃，所到微生物污染，就会造成试验前功尽弃，所以要进行严格无菌操作。以要进行严格无菌操作。2.答：外植体生理状态是成功进行组织培养答：外植体生理状态是成功进行组织培养主要条件之一。生长旺盛嫩枝生理情况好，主要条件之一。生长旺盛嫩枝生理情况好，轻易诱导脱分化和再分化。轻易诱导脱分化和再分化。第18页方法：酶解法方法：酶解法在温和条件下在温和条件下，用纤维素酶，用纤维素酶、果胶酶分解、果胶酶分解物理法：离心、振动、物理法：离心、振动、电刺激等电刺激等化学法：用聚乙二醇化学法：用聚乙二醇（PEG）等试剂作为诱）等试剂作为诱导剂导剂包含膜融合和核融合包含膜融合和核融合形成各种杂种细胞形成各种杂种细胞AA、AB、BB等等植物组织培养过程植物组织培养过程第19页右图为植物体细胞杂交过程示意图。据右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：图回答：（1 1）步骤）步骤是是 ，最，最惯用方法是惯用方法是 。（2 2）步骤）步骤普通惯用化学试剂是普通惯用化学试剂是 ，目标是，目标是 。(3)(3)在利用杂种细胞培育成为杂种植在利用杂种细胞培育成为杂种植株过程中，利用技术伎俩是株过程中，利用技术伎俩是 ，其中步骤，其中步骤相当于相当于 ，步骤，步骤相当于相当于 。（4 4）植物体细胞杂交目标是取得新杂）植物体细胞杂交目标是取得新杂种植株。使种植株。使能够在新植物体能够在新植物体上有所表现，其根本原因是上有所表现，其根本原因是。去掉细胞壁，分离原生质体去掉细胞壁，分离原生质体酶解法酶解法聚乙二醇（聚乙二醇（PEG）诱导植物原生质体融合诱导植物原生质体融合植物组织培养植物组织培养脱分化脱分化再分化再分化远缘杂交亲本远缘杂交亲本遗传特征遗传特征杂种植株取得双亲遗传物质杂种植株取得双亲遗传物质第20页 （5 5）若远源杂交亲本）若远源杂交亲本A A和和B B都是二倍体，则都是二倍体，则杂种植株为杂种植株为倍体。倍体。（6 6）从理论上讲，杂种植株育性）从理论上讲，杂种植株育性。若。若利用传统有性杂交方法能否实现？利用传统有性杂交方法能否实现？。并说明现由并说明现由 。所以，这项研究对于培养作物新品种方面重大所以，这项研究对于培养作物新品种方面重大意义在于意义在于。（7 7）利用植物体细胞杂交方法培育作物新品）利用植物体细胞杂交方法培育作物新品种过程中，遗传物质传递是否遵照孟德尔遗传种过程中，遗传物质传递是否遵照孟德尔遗传规律？为何？规律？为何？。四四可育可育不能不能因为不一样种生物之间存在生殖隔离因为不一样种生物之间存在生殖隔离克服远缘杂交不亲和障碍，大大克服远缘杂交不亲和障碍，大大扩展了可用于杂交亲本组合范围扩展了可用于杂交亲本组合范围不遵照。因为在生物进行有性生殖过程中，才遵照不遵照。因为在生物进行有性生殖过程中，才遵照孟德尔遗传规律，而植物体细胞杂交育种过程不属于有性生殖孟德尔遗传规律，而植物体细胞杂交育种过程不属于有性生殖第21页