生物选修一专题三课题一菊花的组织培养课件

生物选修一专题三课题一菊花的组织培养课件第一页，共四十七页，编辑于2023年，星期日学习目标知识与技能：1、熟悉植物组织培养的基本过程,了解影响植物组织培养的各种因素2、理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化3、归纳MS培养基的配制方法，并设计表格比较微生物培养基与MS培养基的配方的异同。第二页，共四十七页，编辑于2023年，星期日学习目标过程与方法：掌握培养基制备、外植体消毒、接种、培养、移栽以及栽培等基本操作技术。情感、态度与价值观：1、通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力。2、通过阅读植物组织培养技术的发展史，课下查阅植物组织培养技术在生产实践中应用的资料，关注学生科学态度的教育，拓展学生视野，感受科学技术在生产实践中的重要价值。第三页，共四十七页，编辑于2023年，星期日一、导入科学研究表明，当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。那么是如何进行植物组织培养的呢?第四页，共四十七页，编辑于2023年，星期日二、基础知识1、植物的组织培养（1）细胞的分化①概念：在个体发育中，相同细胞的后代在形态、结构、生理功能上发生稳定性差异的过程.②过程：如：受精卵增殖、生长、分化形成组织、器官、系统.第五页，共四十七页，编辑于2023年，星期日③特点：B.稳定性：C.全能性：A.持久性：是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命过程中,在胚胎期达到最大限度.细胞分化是稳定的，一般是不可逆转的.已分化的细胞，仍具有发育的潜能.第六页，共四十七页，编辑于2023年，星期日⑤原因：基因在特定的时间和空间条件下的选择性表达的结果.④结果：形成不同的细胞和组织（2）细胞的全能性①定义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性.②原理：生物体的每一个细胞都包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.第七页，共四十七页，编辑于2023年，星期日高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但它的细胞核仍然保持着全能性，这是因为细胞核内含有该物种遗传性所需要的遗传物质.已分化的植物细胞，仍具有全能性.③实例受精卵>生殖细胞>体细胞④全能性的比较:第八页，共四十七页，编辑于2023年，星期日第九页，共四十七页，编辑于2023年，星期日（3）植物组织培养细胞离体①必要条件：一定的营养物质、激素和其他外界条件②原理:细胞的全能性③相关概念:在人工培养基上，离体培养植物的器官、组织、细胞和原生质体，并使其生长、增殖、分化以及再生植株的技术。第十页，共四十七页，编辑于2023年，星期日B.脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，又称去分化。C.再分化：脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程D.愈伤组织:细胞排列疏松而无规则,是高度液泡化的、成无定形状态的薄壁细胞.A.外植体：从活植物体上切下进行培养的那部分细胞、组织或器官.第十一页，共四十七页，编辑于2023年，星期日人参的愈伤组织第十二页，共四十七页，编辑于2023年，星期日菠萝的愈伤组织第十三页，共四十七页，编辑于2023年，星期日第十四页，共四十七页，编辑于2023年，星期日第十五页，共四十七页，编辑于2023年，星期日2、影响植物组织培养的因素（1）植物材料的选择烟草和胡萝卜的组织培养较为容易枸杞愈伤组织的芽诱导比较难同一植物材料的年龄、保存时间的长短会影响实验结果菊花的组织培养一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝第十六页，共四十七页，编辑于2023年，星期日第十七页，共四十七页，编辑于2023年，星期日（2）离体的植物组织和细胞对营养、环境等条件的要求相对特殊，需配置不同的培养基MS培养基主要成分包括：A、大量元素:N、P、S、K、Ca、Mg等B、微量元素:B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co等C、有机物、植物激素第十八页，共四十七页，编辑于2023年，星期日MS固体培养基成分及比例第十九页，共四十七页，编辑于2023年，星期日讨论：你能说出各种营养物质的作用吗？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？答：微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持培养基的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同，MS培养基则需提供大量无机营养，无机盐混合物包括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类。第二十页，共四十七页，编辑于2023年，星期日①常用的植物激素：生长素、细胞分裂素和赤霉素生长素类：2，4－二氯苯氧乙酸（2，4－D）、吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸（IBA）细胞分裂素类：激动素（KT）、6－苄基嘌呤（6－BA）、玉米素（ZT）赤霉素类：赤霉酸（GA3）（3）植物激素的影响第二十一页，共四十七页，编辑于2023年，星期日②生长素和细胞分裂素作用植物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。在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。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，但不利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高第二十二页，共四十七页，编辑于2023年，星期日生长素细胞分裂素：>有利于根的分化生长素细胞分裂素：<有利于芽的分化，抑制根的分化生长素细胞分裂素：＝促进愈伤组织生长③生长素和细胞分裂素同时使用，用量的比例对植物细胞发育方向的影响（4）pH、温度、光照pH控制在5.8左右，温度控制在18－22。C,每日用日光灯照射12h.第二十三页，共四十七页，编辑于2023年，星期日3、植物组织培养过程:离体组织或细胞植物体脱分化细胞分裂素≈生长素愈伤组织芽根细胞分裂素>生长素细胞分裂素<生长素再分化植物细胞培养不需要光?需要光第二十四页，共四十七页，编辑于2023年，星期日三、实验操作（一）制备MS固体培养基MS培养基包括20多种营养成分，实验室一般使用4。C保存配制好的培养基母液来制备.1、配置各种母液第二十五页，共四十七页，编辑于2023年，星期日①无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓缩100倍，常温保存.②激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般可按1mg/ml的质量浓度单独配制成母液.③用母液配制培养基时，需要根据各种母液的浓缩倍数，计算用量.第二十六页，共四十七页，编辑于2023年，星期日2、配置培养基分装到锥形瓶中，每瓶分装50ml或100ml.①配制培养液②调PH③培养基的分装由于菊花的茎段的组织培养比较容易，因此不必添加植物激素.第二十七页，共四十七页，编辑于2023年，星期日3、灭菌分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌.1、选材：菊花茎段，取生长旺盛的嫩枝.（二）外植体消毒2、消毒①流水冲洗菊花茎段用流水冲洗后可少许洗衣粉，用软刷轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右.第二十八页，共四十七页，编辑于2023年，星期日②酒精处理用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70％的酒精中摇动2－3次，持续6－7s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗.③消毒液处理取出后用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入质量分数为0.1％的氯化汞溶液中1－2min，取出后在无菌水中至少清洗3次，漂净消毒液.第二十九页，共四十七页，编辑于2023年，星期日（三）接种污染的主要来源是空气中的细菌和孢子，接种室消毒是至关重要的。用70％的酒精喷雾使空气消毒，酒精或新洁尔灭搽洗工作台并用紫外线照射20分钟1、接种室消毒2、无菌操作要求操作要在酒精灯火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼烧灭菌，接种后立即盖好瓶盖。3、材料的切取和接种第三十页，共四十七页，编辑于2023年，星期日第三十一页，共四十七页，编辑于2023年，星期日4、接种注意事项①每接种一块外植体前，镊子需放入体积分数为75％的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精灯火焰上烧一遍，冷却后再接种.②外植体在培养基中要分布均匀，放置外植体数量根据锥形瓶的大小确定，一般胡萝卜3－4块，菊的茎或叶6－8块，也不要太少，以充分利用培养基中的营养成分和光照条件.③插入时应注意方向，不要倒插。茎段、茎尖基部插入培养基利于吸收水分和养分.第三十二页，共四十七页，编辑于2023年，星期日思考：你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？答：每种材料或配方至少要做一组以上的重复。设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养，用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。第三十三页，共四十七页，编辑于2023年，星期日（四）培养1、愈伤组织的培养从接种外植体到出现愈伤组织需经过2周时间。2周之内可以看到外植体上逐渐长出乳白色或黄白色的瘤状愈伤组织。首次培养愈伤组织时，恒温箱的门应该关闭不必见光，因为在无光条件下愈伤组织长的更快。2周后，培养基成分接近耗尽，必须更换培养基，进行继代培养.第三十四页，共四十七页，编辑于2023年，星期日继代培养所用的培养基与培养愈伤组织的相同，在严格的无菌条件下，将愈伤组织连同原来的外植体一起移到新培养基上。愈伤组织的继代培养一代为20d。如果延长时间，培养基中营养物质减少，外植体会分泌有毒物质，造成自身中毒。如果愈伤组织长到直径为1－1.5cm时，就可以进行试管苗培养，否则还需进行第二代继代培养.2、愈伤组织的继代培养在愈伤组织继代培养期间，将恒温箱的门打开，让愈伤组织见光，愈伤组织见光后颜色可以转为绿色.第三十五页，共四十七页，编辑于2023年，星期日3、试管苗的培养当愈伤组织长到一定大小后，可以更换培养基，进行试管苗的见光培养.（五）移栽移栽生根的菊花试管苗之前，应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日.1、打开封口膜2、清洗转移用流水清洗根部的培养基，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间.第三十六页，共四十七页，编辑于2023年，星期日（六）栽培3、移栽珍珠岩：固体基质型，含水量高、蓄水性强、透性好，适合栽培.幼苗长壮后，移栽到土壤中.幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花.第三十七页，共四十七页，编辑于2023年，星期日第三十八页，共四十七页，编辑于2023年，星期日四、课题延伸1、一般来说，容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养.2、实例：芦荟、豆瓣绿、秋海棠、月季.第三十九页，共四十七页，编辑于2023年，星期日思考：1.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。植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对培养条件的要求较高。用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，如一些细菌、真菌等的生长。而培养物一旦受到微生物的污染，就会导致实验前功尽弃，因此要进行严格的无菌操作。第四十页，共四十七页，编辑于2023年，星期日思考：2.在选取菊花茎段是，为什么要选取生长旺盛的嫩枝？外植体的生理状态是成功进行组织培养的重要条件之一。生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化。第四十一页，共四十七页，编辑于2023年，星期日课堂总结菊花组织培养基础知识实验操作植物体的组织培养影响组织培养的因素细胞分化细胞全能性组织培养过程营养激素环境条件MS固体培养基制备外植体消毒接种培养移栽栽培第四十二页，共四十七页，编辑于2023年，星期日1．下列四个选项中，肯定没有采用植物组织培养技术的一项是（B）

A．花药离体培养得到单倍体植株

B．秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株

C．基因工程培育的抗棉铃虫的棉花植株

D．细胞工程培育“番茄－马铃薯”杂种植株课堂练习第四十三页，共四十七页，编辑于2023年，星期日2．