植物的组织培养
教学目标:1、了解组织培养是利用无性生殖原理;
2、组织培养技术的大概操作过程;
3、组织培养的好处
重点和难点:1、了解组织培养是利用无性生殖原理;
2、组织培养技术的大概操作过程;
教学用具:课件
学情分析:八年级学生已具备一定的生物学知识,并且通过植物生殖的学习,也基本了解植物繁殖后代的方式包括有性生殖和无性生殖两种。但是组织培养技术因为是在实验室内完成的一种培育新植株的技术,学生可能理解起来具有一定的困难。
课时安排:一课时
教学过程:
一导入:
复习植物的两种生殖方式,提问用植物的一小块儿叶子或茎尖可以繁殖后代吗?引发学生思考,引出本节课所要介绍的知识——植物的组织培养
二、新课:
(一)植物组织培养的生理依据:
? 细胞全能性(cell totipotency):植物体的每一个细胞都携带有一套完整的基因组,并具有发育成为完整植株的潜在能力。
(二)组织培养是本世纪发展起来的一门新技术,由于科学技术的进步,尤其是外源激素的应用,使组织培养不仅从理论上为相关学科提出了可靠的实验证据,而且一跃成为一种大规模、批量工厂化生产种苗的新方法,并在生产上越来越得到广泛的应用。
植物组织培养之所以发展如此之快,应用的范围如此之广泛,是由于具备以下几个特点:
1. 培养条件可以人为控制
组织培养采用的植物材料完全是在人为提供的培养基质和小气候环境条件下进行生长,摆脱了大自然中四季、昼夜的变化以及灾害性气候的不利影响,且条件均一,对植物生长极为有利,便于稳定地进行周年培养生产。
2.生长周期短,繁殖率高
植物组织培养是由于人为控制培养条件,根据不同植物不同部位的不同要求而提供不同的培养条件,因此生长较快。另外,植株也比较小,往往20-30d为一个周期。所以,虽然植物组织培养需要一定设备及能源消耗,但由于植物材料能按几何级数繁殖生产,故总体来说成本低廉,且能及时提供规格一致的优质种苗或脱病毒种苗。
3.管理方便,利于工厂化生产和自动化控制
植物组织培养是在一定的场所和环境下,人为提供一定的温度、光照、湿度、营养、激素等条件,极利于高度集约化和高密度工厂化生产,也利于自动化控制生产。它是未来农业工厂化育苗的发展方向。它与盆栽、田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施肥、防治病虫害等一系列繁杂劳动,可以大大节省人力、物力及田间种植所需要的土地。
(三)培养方法:
1).培养材料的采集
组织培养所用的材料非常广泛,可采取根、茎、叶、花、芽和种子的子叶,有时也利用花粉粒和花药,其中根尖不易灭菌,一般很少采用。 对于木本花卉来说,阔叶树可在一、二年生的枝条上采集,针叶树种多采种子内的子叶或胚轴,草本植物多采集茎尖。
在快速繁殖中,最常用的培养材料是茎尖,通常切块在0.5厘米左右,如果为培养无病毒苗而采用的培养材料通常仅取茎尖的分生组织部分,其长度在0.1毫米以下。
2).培养材料的消毒
1.先将材料用流水冲洗干净,最后一遍用蒸馏水冲洗,再用无菌纱布或吸水纸将材料上的水分吸干,并用消毒刀片切成小块。
2.在无菌坏境中将材料放入70%洒精中浸泡30-60秒。
3.再将材料移入漂白粉的饱和液或0.1%升汞水中消毒10分钟。
4.取出后用无菌水冲洗三、四次。
3)制备外植体
将已消毒的材料,用无菌刀、剪、镊等,在无菌的环境下,剥去芽的鳞片、嫩枝的外皮和种皮胚乳等,叶片则不需剥皮。然后切成0.2-0.5厘米厚的小片,这就是外植体。在操作中严禁用手触动材料。
4)接种和培养
1.接种
在无菌坏境下,将切好的外植体立即接在培养基上,每瓶接种4-10个。
2.封口
接种后,瓶、管用无菌药棉或盖封口,培养皿用无菌胶带封口。
3.温度
培养基大多应保持在25℃左右,但要因花卉种类及材料部位的不同而区别对待。
4.增殖
外植体的增殖是组培的关键阶段,在新梢等形成后为了扩大繁殖系数,需要继代培养。把材料分株或切段转入增殖培养基中,增殖培养基一般在分化培养基上加以改良,以利于增殖率的提高。增殖1个月左右后,可视情况进行再增殖。
5.根的诱导
继代培养形成的不定芽和侧芽等一般没有根,必须转到生根培养基上进行生根培养。1个月后即可获得键壮根系。
5)组培苗的练苗移栽
试管苗从无菌到光、温、湿稳定的环境进入自然环境,必须进行炼苗。一般移植前,先将培养容器打开,于室内自然光照下放3天,然后取出小苗,用自来水把根系上的营养基冲洗干净,再栽入已准备好的基质中,基质使用前最好消毒。移栽前要适当遮荫,加强水分管理,保持较高的空气湿度(相对湿度98%左右),但基质不宜过湿,以防烂苗。
三.小结:
1.细胞的全能性
2.组织培养技术
3.组织培养繁殖植物的好处
四.布置作业:查阅植物组织培养技术的相关资料