【优化设计】人教版高中生物选修1课件：3.1菊花的组织培养

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4.培养 培养过程要在无菌箱中进行,培养温度为 18~22℃,每天光照 12 h。 5.移栽 试管苗在移栽前,首先打开封口膜,在培养间生长几日。 然后用流水 清洗根部培养基,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,待其长壮后再移栽到土壤中。 6.栽培 试管苗移栽到土壤中后,每天观察并记录幼苗生长情况,适时浇水 和施肥,直至开花。
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迁移与应用 1 云南山茶花是我国著名的传统名花,利用其外植体经脱分化等过 程可培育出山茶花幼苗,这里的脱分化是指( )。 A.山茶花的分生组织通过细胞分裂产生新细胞 B.将山茶花的幼枝嫁接到砧木上培育出幼苗的过程 C.山茶花的器官、组织或细胞通过离体培养产生愈伤组织的过程 D.山茶花的幼芽发育成枝条的过程 解析:脱分化是指由已经分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的 过程。 答案:C
活动与探究 1 1.在生物体内,细胞并不表现出全能性,而是分化为不同的组织、器 官的原因是什么? 提示:细胞全能性表达的基本条件之一是离体状态。 例如 ,植株上的 分生组织细胞在体内只能进行分裂分化,形成不同的组织,但不能表达 出全能性,这是生物体内基因程序性表达的结果。
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2.愈伤组织有何特点?什么叫脱分化? 提示:愈伤组织具有细胞排列疏松而无规则、细胞壁薄、高度液泡 化而呈无定形状态等几个特点。由高度分化的植物组织或细胞产生愈 伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化,或者叫做去分化。 3.什么叫再分化?你能用流程图表示植物组织培养的生物学过程 吗? 提示:脱分化产生的愈伤组织继续培养,重新分化成根或芽等器官 的过程叫做再分化。植物组织培养的生物学过程可表示为 : 离体的植物组织或细胞(外植体) 芽 植物体 愈伤组织 根、
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二、影响植物组织培养的因素
1.内部因素 不同的植物组织,培养的难易程度差别很大;同一种植物材料,材料 的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果。 2.外部因素 (1)营养成分:常用的一种培养基是 MS 培养基,主要成分包括: 大量元素,如 N、P、K、Ca、Mg、S; 微量元素,如 B、Mn 等; 有机物,如甘氨酸、维生素、蔗糖等。 (2)植物激素:启动细胞分裂、 脱分化和再分化的关键性激素是生长 素和细胞分裂素,二者的使用浓度、使用的先后顺序及比例等都会影响 实验结果。 (3)其他因素:pH、温度、光照等。
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1.植物组织培养过程的生物学分析 (1)细胞分裂类型:主要为有丝分裂。 (2)遗传物质的行为:不考虑基因突变时,遗传物质不发生改变,但会 表现为选择性地表达。 2.植物组织培养的应用 (1)可以快速繁殖、培育无病毒植物。 (2)可以通过大规模的植物细胞培养来生产药物、食品添加剂、香 料、色素和杀虫剂等。例如,从大量培养的紫草愈伤组织中提取的紫草 素,是治疗烫伤和割伤的药物以及染料和化妆品的原料。
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(3)用植物组织培养的方法,诱导离体的植物组织形成具有生根发 芽能力的胚状结构,包裹上人造种皮和提供发育所需营养的人工胚乳 组成胚状体,可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低 等问题,可以工业化生产,提高农业的自动化。 人造胚乳除加胚状体所需 营养物质外,还可添加固氮细菌、农药、除草剂和植物激素 ,此外人工种 子可以节约粮食。 (4)转基因植物的培养,也要用到植物组织培养的方法。
专题 3 植物的组织培养技术
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课题 1 菊花的组织培养
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课前预习导学
目标导航
学习目标 1. 说明植物组织培养的基本 原理。 2.学习植物组织培养的基本技术。 3. 进行菊花或其他植物的组织培 养。 重点难点 重点 : 植物组织培养过程中使用的无 菌技术。 难点 : 植物组织培养过程中使用的无菌技 术。
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(2)在完整的植物体内,已分化植物细胞的全能性能表达吗?为什 么? 提示:不能表达。因为细胞分化具有不可逆转性。 (3)从细胞结构角度分析,什么样的真核细胞才具有全能性?为什 么? 提示:具有细胞核的细胞。因为真核细胞的 DNA 主要储存在细胞 核里。 (4)你能说出不同细胞全能性的大小关系吗? 提示:①受精卵>生殖细胞>体细胞;②植物细胞>动物细胞;③分裂 能力强的细胞>分裂能力弱的细胞;④全能性最高的细胞是受精卵。
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预习交流 1
——哪种细胞的全能性最高? 植物细胞具有全能性是植物组织培养获得成功的前提和基础 ,不 同类型的细胞全能性不同。 (1)细胞具有全能性的原因是什么? 提示:几乎所有的细胞(个别细胞例如哺乳动物成熟的红细胞除外) 都含有本物种生长发育所需的全套遗传物质,储存的遗传信息在一定 的条件下可以表达出来。
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3.植物组织培养过程 离体的植物组织或细胞(又称为外植体)→脱分化形成愈伤组织→ 再分化形成根、芽→培养形成试管苗→移栽到地里发育成完整植株。 (1)愈伤组织:由离体的植物组织或细胞经脱分化形成的一团排列 疏松而无规则、高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。 (2)脱分化:又叫去分化,是由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤 组织的过程。 (3)再分化:愈伤组织继续培养,重新分化成根或芽等器官的过程。
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三、实验操作
1.制备 MS 固体培养基 分为配制各种母液、配制培养基和灭菌三步。 2.外植体消毒 在外植体消毒中所用的消毒剂有洗衣粉、体积分数为 70%的酒精 和质量分数为 0.1%的氯化汞溶液等。 3.接种 植物组织培养中,外植体的接种需要在无菌条件下进行;在每个培 养瓶中插入 6~8 块外植体。
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预习导引
一、植物组织培养的基本过程
1.理论基础:植物细胞的全能性。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、激素和适宜的 其他外界条件的作用下,就可能表现出全能性。 2.细胞分化:在植物的个体发育过程中,细胞在形态、结构和生理功 能上出现稳定性差异的过程。
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预习交流 2
植物组织培养需要配制的 MS 培养基中各营养物质的作用是什么? 提示: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,同时维持细胞的渗透压;甘氨酸、维生素等物质,主要是满 足离体植物细胞的特殊营养要求。
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课堂合作探究
问题导学
一、植物组织培养的基本过程