植物组织培养技术课件苏教选修

第二节植物组织培养技术学习导航1.理解植物组织培养的原理。(重点)2．明确植物组织培养的一般过程。(重难点)新知初探•思维启动无菌离体愈伤组织全能性完整基因组完整植株已经分化愈伤组织愈伤组织1．为什么科学家利用胡萝卜的韧皮部细胞就可以培育出完整的胡萝卜植株？提示：原因是植物的每个细胞都具有全能性。想一想二、植物组织培养技术的操作流程(以天竺葵的组织培养为例)1.准备：实验器材和药品。2.配制：配制MS基本培养基。分别向MS基本培养基中添加所需的激素，配制诱导愈伤组织形成的培养基、分化芽的培养基、_______的培养基，搅拌均匀，并调节pH。生根3.灭菌4.取材与接种(1)取天竺葵幼嫩的叶，流水冲净后，吸去表面水分，浸没在质量分数为10%的__________或质量分数为2%的NaClO溶液中5～15min，用无菌水冲洗4～6次，消毒并切成约0.5cm2的小块。漂白粉(2)接种于已经配制好的诱导__________形成的培养基上，做好标记放在适宜条件下培养。5.观察与记录每天观察___________的生长情况，并记录其变化情况。6.转接幼苗：愈伤组织→分化芽的培养基→幼芽→_________的培养基→炼苗→移栽。愈伤组织外殖体生根2．在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？提示：避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。想一想三、植物激素对植物组织培养的影响______________________是启动细胞分裂、脱分化、再分化的关键激素。1.生长素用量比细胞分裂素用量多时，有利于_____________而对芽的形成有抑制作用。2.生长素用量比细胞分裂素用量少时，有利于__________而抑制根的形成。3.生长素用量与细胞分裂素用量相当时，则促进_____________的生长。生长素、细胞分裂素根的分化芽的分化愈伤组织1．(1)在植物组织培培养过程中，，一般要添加加生长素和细细胞分裂素等等激素。(√)(2)当生长素的用用量比细胞分分裂素用量的的比值高时有有利于愈伤组组织组织的形形成。(×)(3)植物能够进行行光合作用，，故光照是植植物组织培养养过程中的必必要条件。(×)(4)植物激素的使使用顺序对植植物组织培养养没有影响。。(×)判一判四、植物组织织培养的应用用1.___________优良植物株系系。2.培育农作物_________。3.保存和运输种种质。4.培育__________植株。快速繁殖新品种无病毒2．(1)利用植物组织织培养技术能能培养抗病毒毒植株。(×)(2)单倍体育种利利用了植物组组织培养技术术。(√)(3)植物组织培养养不改变原植植物的基因型型。(√)判一判要点突破•讲练互动要点一植物组织培养的技术1.细胞的全全能性(1)概念：生物体体的细胞具有有使后代细胞胞形成完整个个体的潜能。。(2)基础：生物体体的每一个细细胞都含有本本物种的全套套遗传物质，，都有发育成成完整个体所所必需的全套套基因。(3)生物体内细胞胞没有表现出出全能性，是是由于基因在在特定的时间间和空间条件件下选择性表表达，形成不不同的组织和和器官的结果果。(4)植物细胞全能能性大小的比比较：受精卵＞生殖殖细胞＞体细细胞。体细胞中：幼幼嫩组织细胞胞(芽尖)＞成熟组织细细胞。2.植物细胞全能能性实现的条条件(1)离体状态；(2)提供种类齐全全、比例适合合的营养物质质；(3)提供激素(细胞分裂素和和生长素)；(4)无菌操作(防止杂菌污染染)；(5)提供其他适宜宜条件(如温度、酸碱碱度、光照等)。3.植物组织培养养的基本过程程特别提醒植物组织培养养中脱分化和和再分化的比比较：比较内容脱分化再分化过程细胞→愈伤组织愈伤组织→幼苗特点排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞有根、芽需要条件无菌、离体；适宜的营养；生长素和细胞分裂素无菌、离体；适宜的营养；生长素和细胞分裂素、光照植物细胞表现现出全能性的的必要条件是是()A．导入其他植植物细胞的基基因B．将成熟的细细胞核移植到到去核的卵细细胞中C．用适当浓度度的秋水仙素素处理D．脱离母体后后，给予适宜宜的营养和适适宜的温度等等外界条件例1【思路点拨】本题最关键的的是掌握植物物细胞表现出出全能性的前前提条件是离离体。【解析】植物细胞只有有脱离了植物物体，在一定定的外部因素素作用下，经经过细胞分裂裂形成愈伤组组织，才能表表现出全能性性，由愈伤组组织发育、分分化出新的植植物体。【答案】D1.下列实例中能能体现细胞全全能性的是()①用悬浮培养养的胡萝卜单单个细胞培养养成了可育的的植株②植物用种子子繁殖后代③用烟草的单单个组织培养养出了可育的的完整植株A．①②B．①③C．②③D．①②③变式训练解析：选B。细胞全能性性是指已经分分化的细胞仍仍然具有发育育成完整植株株的潜能。其其中①和③都是属于由分分化的细胞经经过培养形成成可育的植株株，体现了细细胞的全能性性。植物的种种子是具有胚胚芽、胚轴、、胚根等完整整个体雏形的的生殖器官，，由其发育成成后代不能体体现细胞的全全能性。要点二植物激素(生长素和细胞分裂素)对实验结果的影响影响因素实验结果植物激素的浓度根据生长素作用的两重性：低浓度促进生长，高浓度抑制生长，甚至杀死植物影响因素实验结果植物激素用量生长素＞细胞分裂素有利于根的分化、抑制芽的形成生长素＜细胞分裂素有利于芽的分化、抑制根的形成生长素≈细胞分裂素促进愈伤组织的形成影响因素实验结果使用顺序先生长素，后细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先细胞分裂素，后生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高(2012··南京高二质检检)回答下列有关关植物组织培培养的问题。。(1)用于植物组织织培养的植物物材料称为________。(2)组织培养中的的细胞，从分分化状态转变变为未分化状状态的过程称称为____________。(3)在再分化阶段段所用的培养养基中，含有有植物激素X和植物激素Y，逐渐改变培培养基中这两两种植物激素素的浓度比，，未分化细胞胞群的变化情情况如图所示示，据图指出出两种激素的的不同浓度比比与形成芽、、根、愈伤组组织的关系：：例2①当植物激素素X与植物激素Y的浓度比等于于1时，_______________________________________；②____________________________________；③____________________________________。(4)生产上用试管管苗保留植物物的优良性状状，其原因是是_____________________________________。【思路点拨】本题主要考查查植物组织培培养的相关知知识，解答本本题需从以下下角度分析：：①了解植物组织织培养的一般般过程。②理解植物激激素在植物组组织培养中的的作用。③明确植物组组织培养的作作用。【解析】(1)用于植物组织织培养的材料料叫外殖体。。(2)植物组织培养养的核心过程程是脱分化与与再分化，脱脱分化指由分分化状态变为为未分化状态态，再分化指指由未分化状状态变为分化化状态。(3)仔细分析所给给示意图，可可知植物激素素X与植物激素Y浓度比为1时，利于愈伤伤组织的形成成，大于1时利于细胞群群分化出芽，，小于1时利于细胞群群分化出根。。(4)植物组织培养养是一种无性性繁殖技术，，利于保持亲亲本的优良性性状。【答案】(1)外殖体(2)脱分化(3)①未分化细胞群群经分裂形成成愈伤组织②当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于于1时，未分化细细胞群分化形形成芽③当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于于1时，未分化细细胞群分化形形成根(4)组织培养形成成试管苗的过过程属于无性性繁殖，后代代不发生性状状分离变式训练2.下列关于影响响植物组织培培养的因素，，说法正确的的是()A．不同植物组组织培养的难难易程度不同同，同一种植植物材料培养养的难易程度度相同B．在植物组织织培养中，培培养基中必须须添加植物激激素C．植物激素中中生长素和细细胞分裂素的的作用是互相相独立的D．pH、温度、光照照条件等对植植物组织培养养也特别重要要解析：选D。同一种植物物材料随年龄龄、保存时间间的不同，培培养的难易程程度不同；有有些植物组织织培养不需要要添加植物激激素；植物激激素中生长素素和细胞分裂裂素的作用是是互相影响的的。要点三植物组织培养技术、微生物培养技术和无土栽培技术的比较植物组织培养微生物培养无土栽培含义在无菌条件下，将离体的植物体器官或组织接种在适当的培养基上进行培养，最终发育成完整植物体在无菌条件下，在适宜的营养和环境条件下对微生物的培养将植物生长发育过程中所需各种矿质元素按一定比例配成营养液，并利用这种营养液栽培植物植物组织培养微生物培养无土栽培培养基成分水、矿质元素、蔗糖、维生素、有机添加物和植物激素等水、无机盐、碳源、氮源等水、必需矿质元素特殊操作要求严格控制无菌操作，在培养过程中要更换培养基，调节细胞分裂素和生长素的比例严格控制无菌操作，整个培养过程无需更换培养基适宜的环境条件，基质垫底并固定幼苗，不需要保证无菌条件(2012··渭河高二检测测)右图是植物组组织培养的简简略表示图。。请据图回答答：(1)把组织培养的的过程按正确确顺序排列________(用字母表示)。例3(2)外殖体发育成成一个完整个个体需经过_______和_______两个过程。(3)若B中为胡萝卜根根尖细胞，则则培养成的新新植株的叶片片的颜色是________，这说明根尖尖细胞_______________________________。(4)从理论上讲，，植物细胞有有形成再生植植株的可能性性，这是______________的表现。【解析】本题考查植物物组织培养技技术。(1)取离体的植物物组织或器官官置于适宜的的条件下，诱诱导形成愈伤伤组织、丛芽芽和完整植株株，正确的组组织培养顺序序是BDCA。(2)外殖体发育成成一个完整的的个体需经过过脱分化和再再分化两个重重要的过程。。(3)由胡萝卜的根根尖细胞培养养成的完整植植株的叶片含含有绿色，因因为在植物的的根尖细胞中中携带着一套套来自受精卵卵的完整基因因组，含有控控制叶片绿色色性状的基因因。(4)植物组织培养养依据的是植植物细胞的全全能性。【答案】(1)BDCA(2)脱分化再分分化(3)绿色含有控控制叶片绿色色性状的基因因(4)细胞全能性变式训练3.用于植物组织织培养的培养养液和用于无无土栽培的营营养液相比，，以下说法不不正确的是()A．都必须含植植物必需的矿矿质元素B．都必须含有有少量的有机机物C．不都需要含含有植物激素素D．浓度都必须须小于细胞液液的浓度解析：选B。无土栽培的的幼苗一开始始就能进行光光合作用，并并且自身能够够合成植物激激素，所以营营养液中不需需要加入有机机物和激素；；而植物组织织培养过程中中，在分化形形成芽之前，，细胞不能进进行光合作用用，代谢需要要的有机物只只能从培养基基中获得，所所以用于植物物组织培养的的培养液必须须含有少量的的有机物和适适量植物激素素。实验探究•专项突破【操作与实践践】1.制备MS固体培养基(过程见教材P22～23)2.外殖体消消毒天竺葵的组织织培养植物的茎、叶叶部分多暴露露于空气中，，栽培时受泥泥土、肥料及及杂菌的污染染，消毒前要要经自来水较较长时间清洗洗。取天竺葵葵的细嫩的茎茎洗净放在质质量分数为10%的漂白粉或质质量分数为2%的NaClO溶液中5～15min，取出用无无菌水冲洗洗4～6次，切块备备用。3.接种接种时必须须在近火焰焰处打开容容器的瓶口口，并使瓶瓶倾斜，以以免空气中中的微生物物落入瓶中中，整个接接种工作都都应始终在在近火焰处处进行，接接种完成后后，立刻盖盖好瓶口。。4.培养(1)愈伤组织的的培养首次培养愈愈伤组织时时，恒温箱箱的门应该该关闭，不不必见光，，因为在无无光条件下下愈伤组织织长得更快快。2周以后，由由于培养基基中的营养养成分已接接近耗尽，，必须更换换培养基，，进行继代代培养。(2)愈伤组织的的继代培养养进行继代培培养所用的的培养基和和培养愈伤伤组织所用用的培养基基相同。在在严格的无无菌条件下下(接种箱内)将愈伤组织织连同原来来的外殖体体，一起移移到新的培培养基上。。愈伤组织织的继代培培养，一代代为20d。如果延长培培养时间，，培养基中中的营养物物质会减少少，外殖体体也会分泌泌一些有毒毒物质，造造成自身中中毒。20d以后，可以以根据愈伤伤组织的大大小，决定定是继续进进行继代培培养，还是是进行试管管苗培养。。如果愈伤伤组织长到到直径为1～1.5cm时，就可以以进行试管管苗培养，，否则还需需要进行第第二代继代代培养。在在愈伤组织织进行继代代培养期间间，可以将将恒温箱的的门打开，，让愈伤组组织见光，，愈伤组织织见光后，，颜色可以以转为绿色色。(3)试管苗的培培养当愈伤组织织长到一定定大小后，，可以更换换培养基，，进行试管管苗的培养养，试管苗苗的培养分分为生芽培培养和生根根培养。培培养一株完完整的试管管苗，必须须先进行生生芽培养，，然后进行行生根培养养，如果顺顺序颠倒，先诱导导生根，就就不好诱导导生芽了。。注意，试试管苗应该该进行见光光培养。5.移栽试管苗一般般在高湿、、弱光、恒恒温下异养养生长，出出瓶后一定定要保温、、保湿。试试管苗光合合作用能力力低，在移移栽前给予予较强光照照闭瓶炼苗苗，以促进进小苗向自自养转化。。珍珠岩为为固体基质质型，含水水量高、蓄蓄水性强、、透性好，，适合做栽栽培的基质质。6.栽培将幼苗移栽栽后，每天天观察并记记录幼苗生生长情况，，适时浇水水、施肥，，直到开花花。【问题与探究究】1.在植物组织织培养的过过程中，为为什么要进进行一系列列的消毒、、消毒，并并且要求无无菌操作？？【提示】植物组织培培养的主要要目的是快快速繁殖、、培养无病病毒植株，，因此，必必须保证培培养材料、、培养基、、培养用具具完全无菌菌，并且无无菌操作。。其原因是：：a.培养基上的的细菌等微微生物比植植物具有更更强的新陈陈代谢能力力，利用植植物组织培培养的培养养基迅速的的大量繁殖殖，它们比比植物细胞胞生长得更更快。b.细菌等微生生物产生毒毒素，使培培养基的植植物细胞很很快中毒死死亡。因此此在植物组组织培养过过程中要进进行一系列列消毒灭菌菌，并且无无菌操作。。2.接种3～4d观察外殖体体生长情况况，据统计计有部分外外殖体被污污染，分析析外殖体被被污染的原原因？【提示】外殖体被污污染的原因因：①培养材料的的取材没有有很好地加加以选择，，老的材料料比幼嫩的的材料带菌菌多，田间间的材料比比温室的生生长材料带带菌多；②材料消毒不不彻底，植植物组织只只能进行表表面消毒，，对材料内内部所带的的细菌、霉霉菌等杂菌菌往往难以以对付，可可在培养基基中添加抗抗生素解决决；③人为污染，，如使用未未消毒工具具或呼吸排排出细菌，手接触触材料或器器皿边缘，，使用过的的工作器具具未消毒而而再继续使使用，造成成交叉污染染，接种室室空气污染染，使真菌菌孢子在培培养基上繁繁殖。3.接种时要注注意哪些问问题？【提示】接种时注意意事项：①每接种一块块外殖体前前，镊子需需放入体积积分数为75%的酒精溶液液中消毒一一次，然后后在酒精灯灯火焰上烧烧一遍，冷冷却后再接接种。注意意，沾有酒酒精的镊子子要等到酒酒精挥发完完后，再放放到酒精灯灯火焰上灼灼烧；②外殖体放入入培养基时时，必须放放平。每瓶放置外外殖体的数数量，应该该根据锥形形瓶的大小小确定，一一般放置胡胡萝卜3～4块，菊的茎茎或叶6～8块。注意外外殖体在培培养基中分分布均匀，，也不要放放得太少，，以充分利利用培养基基中的营养养成分；③插入时应注注意方向，，不要倒插插。茎尖、、茎段等基基部插入培培养基，利利于吸收水水分和养分分；④接种时的酒酒精灯火焰焰不要调得得太高，接接种时应靠靠近酒精灯灯火焰操作作，接种的的速度要快快，接种时时严防接种种箱内着火火；⑤接种后应及及时盖好瓶瓶盖，作好好标记，写写明材料名名称和接种种日期。【例题】下图是水稻稻的花药通通过无菌操操作，培养养花粉产生生植株的两两种途径的的示意图。。请据图回回答下列问问题：(1)C过程指________，B指________。(2)这两种途径径之间没有有绝对的界界限，主要要取决于_________________________________。(3)配制培养基基时加琼脂脂的目的是是____________________________________。(4)组织培养要要求无菌操操作的原因因是___________________________________。(5)要促进花粉粉细胞分裂裂和生长，，培养基中中应有________和________两类植物激激素。【解析】(1)花药离体培培养过程再再分化形成成丛芽后需需要诱导生生根。(2)图示两种种途径的的主要区区别在于于所使用用培养基基中激素素的种类类及浓度度比不同同。(3)培养基中中加入琼琼脂可制制成固体体培养基基。(4)由于微生生物会在在营养丰丰富的培培养基上上快速繁繁殖，与与离体培培养的植植物组织织进行竞竞争，故故培养过过程中应应“无菌”操作。(5)植物组织织培养过过程中，，生长素素与细胞胞分裂素素的应用用对于外外殖体脱脱分化、、再分化化至关重重要。【答案】(1)诱导生根根生根(2)培养基中中激素的的种类及及其浓度度配比(3)使培养基基呈固体体状态，，有利于于外殖体体的生长长(4)如不无菌菌操作，，微生物物会在培培养基上上快速繁繁殖，与离离体培养养的植物物组织竞竞争(5)细胞分裂裂素生生长素素知能演练•轻巧夺冠本部分内内容讲解解结束按ESC键退出全全屏播放放9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。1月-231月-23Sunday,January1,202310、雨中黄黄叶树，，灯下白白头人。。。13:48:5313:48:5313:481/1/20231:48:53PM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。1月-2313:48:5313:48Jan-2301-Jan-2312、故人人江海海别，，几度度隔山山川。。。13:48:5313:48:5313:48Sunday,January1,202313、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。1月-231月-2313:48:5313:48:53January1,202314、他乡生白白发，旧国国见青山。。。01一月月20231:48:53下下午13:48:531月-2315、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。一月231:48下下午1月-2313:48January1,202316、行行动动出出成成果果，，工工作作出出财财富富。。。。2023/1/113:48:5313:48:5301January202317、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。1:48:53下下午1:48下下午午13:48:531月-239、没有失失败，只只有暂时时停止成成功！。。1月-231月-23Sunday,January1,202310、很多事情情努力了未未必有结果果，但是不不努力却什什么改变也也没有。。。13:48:5313:48:5313:481/1/20231:48:53PM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。1月-2313:48:5313:48Jan-2301-Jan-2312、世世间间成成事事，，不不求求其其绝绝对对圆圆满满，，留留一一份份不不足足，，可可得得无无限限完完美美。。。。13:48:5313:48:5313:48Sunday,January1,202313、不知知香积积寺，，数里里入云云峰。。。1月-231月-2313:48:5313:48:53January1,202314、意志坚强强的人能把把世界放在在手中像泥泥块一样任任意