人教版选修1高中生物3-1《菊花的组织培养》ppt(41张PPT)

(共41张PPT)
课题1
菊花的组织培养
通过必修课的学习，我们已经了解到大多绿色开花植物都是靠种子来繁殖的。那么，有没有不用种子来培育植物的方法呢？
组织培养
营养繁殖
扦插
嫁接
压条
　　　　是指在人工培养基上，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。
组织培养
（一）植物组织培养的基本过程
一
基础知识
细胞离体
必要条件：
一定的营养物质、激素和其他外界条件
原理:
细胞的全能性
植物细胞具有全能性，即已分化的细胞，具有使后代细胞形成完整个体的潜能。
②原理：
①定义：
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
细胞的分化
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
结果：
形成不同的细胞和组织
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
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
（二）影响植物组织培养的因素
1.
外植体的选取
不同植物的组织培养难度不同
同一种植物的材料年龄、保存时间的长短
不同，组织培养难度不同
菊花的组织培养：
未开花植株的茎上部新萌生的侧枝
大量元素：
N、P、S、K、Ca、Mg
微量元素：
Fe
、Mn
、B、
Zn
、Mo
、Cu、I
有机物：
甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等
植物激素：
生长素、细胞分裂素等
2.
培养基的配制（MS培养基）
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，需要配制适宜的培养基。常用的一种培养基是MS培养基。其主要营养如下
MS固体培养基成分及比例
3.植物激素浓度、使用的先后顺序以及用量的比例等，会影响实验结果。
植物激素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。按照不同的顺序使用这两类激素，会得到不同的实验结果。
当同时使用这两类激素时，两者用量的比例决定着发育的方向，
高
利于根的分化，抑制芽的形成
生长素/细胞分裂素
适中
利于促进愈伤组织的形成
低
利于芽的分化，抑制根的形成
生长素/细胞分裂素
高
有利于根的分化、抑制芽的形成
低
有利于芽的分化、抑制根的形成
5.
pH、温度、光照
菊花：
pH=5.8
温度控制在18
~
22℃
每日光照12h
4.
消毒
在培养的整个过程中，都需要是一个
无菌环境
　　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。
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，细胞分裂素与生长素之间的浓度比可以调控植株组培过程中芽和根的形成。
（一）制备MS固体培养基
（二）外植体消毒
（三）接种
（四）培养
（五）移栽
（六）栽培
二、实验操作
二、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
为了避免每次配制培养基都要称量几十种成分，减少工作量，可以将各种成分按比例配置成浓缩液，即培养基母液，一般将常用药品配成比所需浓度高10－100倍的母液。使用时，根据浓缩比例计算用量，加水稀释
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
50
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
配制1LMS培养基，先将称好的琼脂加800ml蒸馏水，加热使琼脂溶化，然后加入蔗糖30g，取配制好的大量元素、微量元素、有机物和植物激素的母液，依次加入，加蒸馏水定容至1000ml
②
调PH
③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
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
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
（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
将装有培养基的锥形瓶整齐地排列在酒精灯左侧。将消过毒的菊花茎段在无菌培养皿中切成小段（长约0.5-1cm）。左手持锥形瓶。右手拉开捆扎锥形瓶的绳子，并将封口膜攥在右手手心，以避免封口膜接触瓶口的一面被污染。左手持瓶，使瓶口旋转通过火焰，右手用镊子夹取菊花茎段，放入培养基中。插入时应注意不要倒插。每瓶接种6－8块外植体。接种后，将封口膜重新扎好
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
（四）培养
接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养，培养期间应定期消毒。培养温度控制在18-22，并且每日用日光灯光照12h。
（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
（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
例：根据单倍体育种大致过程回答问题：
1）过程①是把花药分离出来，在无菌条件下放
在人工培养基上进行离体培养，该培养基中加入
的物质应该有____________。（至少答三种）
例：根据单倍体育种大致过程回答问题：
1）过程①是把花药分离出来，在无菌条件下放
在人工培养基上进行离体培养，该培养基中加入
的物质应该有____________。（至少答三种）
答案：大量元素、微量元素、有机物（氨基酸、
蔗糖、维生素等）、水、植物激素等
例：根据单倍体育种大致过程回答问题：
2）过程②是花药在培养基所提供的特定条件下
发生多次细胞分裂，形成愈伤组织，此过程叫
作________，细胞分裂的方式是__________。
例：根据单倍体育种大致过程回答问题：
2）过程②是花药在培养基所提供的特定条件下
发生多次细胞分裂，形成愈伤组织，此过程叫
作________，细胞分裂的方式是__________。
答案：脱分化
有丝分裂
例：根据单倍体育种大致过程回答问题：
3）过程③是诱导愈伤组织分化出芽和根，最后
长成植株。这一过程叫_____。该植株是_____
植株，其特点是
______，生产上没有应用价值。
例：根据单倍体育种大致过程回答问题：
3）过程③是诱导愈伤组织分化出芽和根，最后
长成植株。这一过程叫_____。该植株是_____
植株，其特点是
______，生产上没有应用价值。
答案：再分化
单倍体
植株弱小,高度不育
例：根据单倍体育种大致过程回答问题：
4）若图中提供花药的植株基因型为AaBb，则
经过①
~
⑤处理后的植物中，可稳定遗传的
个体占______。
例：根据单倍体育种大致过程回答问题：
4）若图中提供花药的植株基因型为AaBb，则
经过①
~
⑤处理后的植物中，可稳定遗传的
个体占______。
答案：100%
例：根据单倍体育种大致过程回答问题：
5）花药离体培养应用的是_____________技术
其理论基础是___________。
例：根据单倍体育种大致过程回答问题：
5）花药离体培养应用的是_____________技术
其理论基础是___________。
答案：植物组织培养
细胞的全能性