人教版高中生物选修1课件：专题3　植物的组织培养技术（选修一）

课件37张PPT。■高中生物课件（人教课标版）选修一
专题3　植物的组织培养技术　 组织培养课题1 菊花的组织培养活动1：什么是细胞分化？细胞分化的原因和结果？
愈伤组织是怎样形成的？有什么特点？
组织培养的过程？以及组织培养的理论基础？
脱分化、再分化？
影响组织培养的因素？
菊花组织培养的过程，及注意的问题？
　　　　是指在人工培养基上，离体培养植物的器官、组织、细胞，并使其生长、增殖、分化以及再生长成植株的技术。 组织培养1、细胞分化的原因是什么？在特定的时间和空间条件下，基因的选择性表达。思考：（一）植物组织培养的基本过程细胞分化个体发育中细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程 植物组织培养过程示意图 2、上面的示意图中还有什么地方不够完善的？没有进行灭菌处理，试管也没有做密封等。离体的植物器官、组织、细胞脱分化愈伤组织再分化根
芽植物体植物组织培养的基本过程愈伤组织愈伤组织是通过细胞分裂形成的，其细胞排列疏松而无规则，高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。（二）影响植物组织培养的因素 材料的选择、营养成分、激素、一定的外界因素（温度、空气、无菌环境、适合的PH、适时光照等）。MS固体培养基成分及比例同微生物培养基相比，MS培养基的配方有哪些明显的不同？　　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。阅读课文，思考以下问题1. 同微生物培养基相比，MS培养基的配方有哪些明显的不同？2、你认为组织培养过程中，成功的关键有哪些？这些步骤的适宜条件是什么？　　组织的脱分化及愈伤组织的再分化。　　植物组织培养过程中，影响植物细胞脱分化、再分化的最重要因素是植物激素。激素配比对组织培养的影响在培养基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素，其浓度、使用的先后顺序、用量的比例等都影响结果。
高 利于根分化、抑制芽的形成
生长素/细胞分裂素
低 利于芽的形成适中 利于愈伤组织的形成 活动2：
用自己的话把菊花组织培养的操作流程给描述出来?（提示：怎样配制MS培养基?外植体消毒应如何进行?接种、培养、移栽时应注意什么问题? ）结合录像外植体灭菌与接种操作，谈谈组织培养污染的主要途径及怎样预防污染？污染的预防措施（一）防止外植体带菌
（二）保证培养基及接种器具彻底灭菌
（三）操作人员严格遵守无菌操作规程
（四）保证接种与培养环境清洁试评价下列操作正确与否本课题内容小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■高中生物课件（人教课标版）课题2：月季的花药培养一、课题目标
说出被子植物花粉发育的过程及花药培养产生花粉植株的两种途径，说出影响花药培养的因素，学习花药培养的基本技术，尝试用月季或其他植物的花药进行培养。
二、课题重点与难点
课题重点：选取适宜的培养材料和培养基。
课题难点：选取适宜的培养材料和培养基。（一）被子植物的花粉发育
被子植物的花的结构是怎样的？
观察下图，和减数分裂比较，你能指出对应的时期吗？又有何特点？
雌蕊：花丝花药：囊状结构，内有很多花粉粒花粉是小孢子母细胞经过减数分裂而形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞。
花粉的发育要经历：四分体时期、单核期、双核期　　又称人造种子、合成种子或无性种子，就是将组织培养所产生的体细胞胚、不定芽、顶芽、腋芽或小鳞茎等繁殖体，包裹在能提供营养的胶囊（人造胚乳）里，再在外面包上一层具有保护功能和防止机械损伤的外膜（人造种皮），造成一种类似种子的结构，能在一定的条件下萌发生长，形成完整植株。（二）产生花粉植株的两种途径
有哪两种途径？原因是什么？（三）影响花药培养的因素
1、材料的选择
不同植物
同一植物的不同生理状况（花期早期－初花期）
合适的花粉发育期（单核居中期与靠边期之间）
此外，植株生长条件、材料低温预处理、接种密度等
2、培养基的组成
材料的选择：
花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株。一般，月季的花药培养时间选在五月初到五月中旬，即月季的初花期。
选择合适的花粉发育时期也是提高诱导成功率的重要因素。一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。
为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？
答：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。（一）材料的选取
染色镜检
（二）材料的消毒
酒精、氯化汞、次氯酸钙
（三）接种和培养
结果分析与评价 选择花药时，一般通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。
最常用的方法有醋酸洋红法。但是，某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青-铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。1、花蕾用V/V为70%的酒精浸泡30秒
2、无菌水清洗
3、无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分
4、放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中2~4分钟（也可质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液）
5、无菌水冲洗3~5次
用于培养花药，实际上多数未熟，由于它的外面有花萼、花瓣或颖片保护，通常处于无菌状态，所以只要将整个花蕾或幼穗消毒即可。
灭菌后花蕾，要在无菌条件下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。在剥离花药时，要尽量不损伤花药（否则接种后，容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织），同时还要彻底去除花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。
通常每瓶接种花药7-10个，温度控制在25℃左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。
一般经过20-30天培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体。将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便进一步分化出再生植株。 如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药内就会产生大量幼小植株，必须在花药开裂后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上，否则这些植株将很难分开。
在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现染色体倍性的变化。（主要原因是营养核和生殖核融合造成的。）植物组织培养技术与花药培养技术的异同点三、课题背景分析
课题背景介绍了花药培养的历史以及花药培养在育种工作上的意义。有条件的话可以 尝试某种植物的花药培养。
被子植物的花粉发育
知识要点：1.花粉是单倍体生殖细胞；2.花粉的发育要经历不同的时期。
产生花粉植株的两种途径
知识要点：花药培养产生花粉植株的两种途径。
影响花药培养的因素
知识要点：选取适宜的材料和培养基组成是花粉植株诱导成功的关键。练习1.
答：F2代紫色甜玉米的基因型组成可能为Aasusu或AAsusu。如果运用常规育种方法，将F2代中的紫色甜玉米与白色甜玉米（aasusu）进行测交，可以选择出基因型为AAsusu纯种紫色甜玉米。但这种方法比较繁琐，耗时也较长，需要至少三年的选种和育种时间。如果利用花药培养的技术，在F1代产生的花粉中就可能有Asu的组合，再将花粉植株进行染色体加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的纯合体（AAsusu）。这种方法可以大大缩短育种周期。