1.3 植物组织培养技术 教案 (苏教版选修1)
苏教版选修一 植物的组织培养技术 教案
高二生物植物的组织培养技术章节概述植物组织培养技术应用广泛。
利用植物组织培养技术,可以实现优良品种的快速繁殖,培养出大量不含病毒的幼苗,实现花卉的连续生产,缩短育种周期等。
本专题是在必修课基础上,引导学生尝试植物的组织培养,使学生初步掌握植物组织培养的基本技术。
通过本专题的学习,学生应当了解植物组织培养技术在生产中的应用,熟悉植物组织培养或花药培养的基本过程,了解影响植物组织培养或花药培养的各种因素,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。
目标认知学习目标1.说明植物组织培养的基本原理。
2.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。
3.说出影响花药培养的因素。
重点1.植物组织培养过程中使用的无菌技术。
2.选取适宜的培养材料和培养基。
难点1.植物组织培养过程中使用的无菌技术。
2.选取适宜的培养材料和培养基。
知识精讲重点知识讲解植物组织培养的原理与基本过程原理:植物细胞具有全能性。
基本过程:外植体愈伤组织胚状体新植物体MS培养基与微生物培养基的比较微生物培养基以有机营养为主,而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。
MS培养基中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,同时能够维持细胞的渗透压;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。
植物组织培养技术与花药培养技术的比较培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。
两者的不同之处在于:花药培养的选材非常重要,需事先摸索时期适宜的花蕾;花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基;花药培养对培养基配方的要求更为严格。
这些都使花药培养的难度大为增加。
影响花药培养的因素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。
最适宜的花药发育时期会因植物种类和品种的不同而不同,但对大多数植物而言,适宜进行花药培养的时期是单核居中期或单核靠边期。
2019-2020年高中生物《植物组织培养技术》教案2 苏教版选修1
2019-2020年高中生物《植物组织培养技术》教案2 苏教版选修1单元名称:课时名称:第一节组培的含义、类型与特点;第二节组培的基本理论教学目的:理解细胞全能性理论、植物的再生性和根芽激素理论;掌握植物组织培养的概念、类型、特点与应用;了解学习本门课的学习方法与要求,使学生对组培感兴趣,喜欢这门课。
知识、能力培养要点:组织培养、外植体及其相关概念;组织培养的理论基础、类型、特点;组织培养在农业上的应用。
教学难点: 组织培养及相关概念;组织培养的理论基础。
教学方法:问题情境法;启发式;案例;直观教学教具:CAI课件、白板笔、图片、实物教学过程设计组织教学:(2min)教师自我介绍,检查出缺席情况。
导入新课:(3min)以提问“植物有哪些繁殖方法”方式导入新课,并以案例、启发式介绍植物组织培养的含义课程介绍(5min)介绍本课程主要内容,指出重点章节、学习方法与要求、参考文献讲授第一节植物组织培养的意义、类型与特点(35min)1.植物组织培养的含义实物、设问、启发、讨论含义;离体培养;无菌培养;植物克隆;广义和狭义的区别;外植体的含义与类型2.组织培养的类型启发式讲授、案例、图片例举1)按培养基状态(相态)分类:固体培养、半固体培养和液体培养;2)按外植体分类(侧重介绍):植株培养;器管培养;组织培养;细胞培养;原生质体培养3)根据培养过程:初代培养;继代培养4)根据培养基的作用:诱导培养;增殖培养;生根培养5)根据培养目的:脱毒培养;微体快繁;试管育种;试管嫁接6)根据培养条件:光培养;暗培养相关概念:初代培养;继代培养;生根培养3.组织培养的特点案例、启发式、讲授1)培养材料经济;2)培养条件人为控制,周年生产;3)生长周期短,繁殖率高;4)管理方便,利于工厂化生产和自动化控制。
第二节组织培养的理论基础(33min) 录像、启发式讲授1.细胞全能性理论:含义;表达的条件与实现途径2.植物的再生性:由再生现象和录像--植物细胞分裂与生长引出植物再生性理论。
苏教版高中生物选修1-1.3 植物组织培养技术-学案设计(有答案不全)
植物组织培养技术【学习目标】1.熟悉植物组织培养的基本过程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.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【学习重难点】植物组织培养过程中的无菌【学习过程】被子植物的花粉发育被子植物花粉的发育要经历 、 和 等阶段。
花粉是由花粉母细胞经过 而形成的,因此花粉是 。
产生花粉植物的两种途径通过花药培养产生花粉植株的两种途径:①②思考:(1)花药培养产生花粉植株的两种途径的差别主要取决于什么?(2)什么是体细胞胚?(3)单倍体性细胞产生的花粉胚,也可发育成为单倍体植株,这和植物的体细胞克隆有区别吗?影响花药培养的因素诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低,受多种因素影响,其中 与 是主要的影响因素; 也是提高诱导成功率的重要因素;另外亲本植株的生长条件、 以及 等对诱导成功率都有一定影响。
思考:(1)为什么选择合适的花粉发育期是诱导花药培养成功率的重要因素?(2)为什么花药的培养要选择完全未开放的花蕾?实验操作花药中的花粉 丛芽 移栽脱分化材料的选取(1)选择花药时,一般要通过来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。
确定花粉发育时期的方法有和。
(2)材料的消毒材料消毒过程中用的0.1%的氯化汞溶液,实验完毕应如何处理?(3)接种和培养剥离花药时,应注意哪些问题?花药培养过程中应注意哪些问题?【疑难点拨】1.为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难?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。
2.植物组织培养技术与花药培养技术有何区别?相同之处:培养基的配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。
不同之处:花药培养的选材非常重要,需事先摸索时期适宜的花蕾;花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基;花药培养对培养基配方的要求更为严格。
这些都使花药的培养难度加大。
【典例解析】例1.某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。
为了防止性状分离并快速繁殖,可以利用该植物的一部分器官或组织进行离体培养,发育出完整植株。
苏教版高中生物选修1 1.3《植物组织培养技术》导学案
第三节 植物组织培养技术【教学目标】1.尝试植物的组织培养。
2.用组织培养法培养花卉等幼苗,并进行露地栽培。
3.搜集相关植物组织培养的材料,了解植物组织培养的意义和作用。
【重点提醒】1.植物组织培养的基本原理和基本过程及无菌技术。
2.植物激素在植物组织培养中的作用。
3.组织培养在生产、生活中的应用。
【自主学习】一、植物组织培养技术1.概念:是指在________________________的条件下,将________的植物器官、组织或细胞,在适宜的培养条件下诱导其产生____________、________和完整植株的技术。
2.植物细胞的全能性(1)植物体的每个细胞都携带着一套来自________的________________,并具有发育成完整植株的潜在能力。
(2)原因:生物体的每个细胞都有发育成完整个体所必需的____________。
(3)表达的条件:____________和________________(如营养物质、激素、温度等)。
(4)细胞全能性大小与细胞种类的关系①受精卵>生殖细胞>体细胞;________细胞>动物细胞;分化程度________的细胞>分化程度________的细胞。
②一般地说,离体后的植物细胞的全能性在一定条件下可充分体现。
③离体后的动物细胞的全能性受限制,但其细胞核的全能性借助卵细胞的细胞质可体现出来。
④未离体的细胞的全能性不能表达,只是在机体的调控下进行定向分化。
3.组织培养的基本过程外植体――→ ____________――→ 根、芽或胚状体――→生长新个体(1)愈伤组织的特点:细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。
(2)________:由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程。
(3)________:由脱分化产生的愈伤组织重新分化成根、芽或胚状体等的过程。
4.影响植物组织培养的因素(1)________________________不同的植物组织、同一植物组织不同的年龄及保存时间的长短等都会影响实验结果,因此,植物材料的选择直接关系着实验的成败。
高中生物 1.3 植物组织培养技术课件 苏教版选修1
变为未分化状态,再分化指由未分化状态变为分化状态。
(2)仔细分析所给示意图,可知植物激素 X 与植物激素 Y 的浓度比为 1 时,
利于愈伤组织的形成,大于 1 时利于细胞群分化出芽,小于 1 时利于细胞群分化
出根。
(3)生长素在植物组织培养中的主要作用是促进细胞生长、分裂和分化,植
物组织培养过程中除需要生长素外还需要细胞分裂素,二者共同起作用。
• You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己,这是成功的秘诀。
•
探究点一 探究点二 探究点三
植物的组织培养
●问题导引●
“黄帝手植柏”位于陕西省黄陵县黄帝陵景区内,相传为“人文始祖”轩辕黄 帝所亲植,距今已有 5 000 多年树龄。然而近年来,受树龄老化、生理机能下降、 土壤板结等因素影响,古柏生长日趋衰弱。国家林业局、陕西省林业厅、西农 大等单位联合启动实施了“黄帝手植柏”扩繁保护工程。实验一般通过“微型温 室扦插”和“植物组织培养”两种方式进行,但由于“黄帝手植柏”树龄太大,各项 生理机能严重不足,“微型温室扦插”的成活率十分低,只能通过“植物组织培养” 方式才可能实现其无性繁殖。你了解什么是植物的组织培养吗?
提示:植物的组织培养是指在无菌和人工控制的条件下,诱导离体的器官、
组织在适宜的条件下培养成完整植株的技术。
探究点一 探究点二 探究点三
●名师精讲●
植物的组织培养 1.植物组织培养的概念:是指在无菌和人工控制的条件下,诱导离体的植物 器官、组织等在适宜的培养条件下发育成完整植株的技术。 2.植物组织培养的理论基础:细胞的全能性,即已分化的细胞具有发育成完 整个体的潜能。因为生物体的每个个体细胞都携带来自受精卵的完整基因组。 3.植物细胞全能性表达的条件: (1)离体条件; (2)无菌操作(防止杂菌污染); (3)适宜物质的诱导和调节(激素主要是生长素、细胞分裂素); (4)种类齐全、比例合适的营养物质; (5)温度、pH、光照等条件的控制。 4.植物细胞全能性大小的比较 (1)受精卵>生殖细胞>体细胞。 (2)体细胞中:幼嫩组织细胞(芽尖)>成熟组织细胞。
1.3 植物组织培养技术 教案 (苏教版选修1)
1.3 植物组织培养技术教案(苏教版选修1)●课标要求1.结合植物组织培养的过程理解植物组织培养的含义、原理。
2.结合天竺葵的组织培养掌握植物组织培养的操作过程。
●课标解读1.掌握培养基的配制。
2.掌握植物组织培养过程中各项技能。
3.掌握合理利用激素诱导愈伤组织脱分化、再分化。
●教学地位本节涉及到植物组织培养的概念、原理、过程、培养基的配制、组织培养的操作技术等内容,是该章的核心内容之一,是高考中常考的内容。
●教法指导1.植物组织培养的过程可用多媒体课件展示。
2.天竺葵的组织培养可直接进入实验室进行实际实验操作。
●新课导入建议利用课件向学生展示花卉生产过程,感知组织培养给人们带来的便利。
●教学流程设计学生课前预习:阅读教材P25-32,填写【课前自主导学】,完成“思考交流”。
⇒步骤1:情景导课:以【新课导入建议】引出本节课题。
⇒步骤2:根据创设的情景,引出基因工程的概念,并通过【课堂互动探究】探究1分析、理解植物组织培养的过程。
通过例1巩固、提高。
⇒步骤3:结合植物组织培养的条件和实际操作过渡至MS培养基的配制和实验操作中的注意事项的教学。
⇓步骤7:通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收。
⇐步骤6:引导学生通过合作,整理本节重点、难点内容,利用【本课知识小结】进行总结,建立知识网络。
理解并记忆【结论语句】。
⇐步骤5:回扣基础知识,将检查、批阅【课前自主导学】时学生出错较多的部分进行强化,重点对【正误判断】部分进行辨析。
⇐步骤4:通过【课堂互动探究】探究2帮助学生认识MS培养基配制和组织培养的实验操作。
利用例2验收、巩固。
1.含义指在无菌和人工控制条件下,诱导离体的植物器官、组织等在适宜的培养条件下发育成完整植株的技术。
2.原理植物细胞的全能性,是指植物体的每个体细胞都携带着一套来自受精卵的完整基因组,并具有发育成完整植株的潜在能力。
3.植物茎尖组织培养的主要过程优良母株――→分离接种诱导形成愈伤组织―→诱导芽的分化―→试管苗⎪⎪⎪⎪⎪→取试管苗的芽再次组织培养→转入生根培养基―→生根后炼苗、定植→扦插生根后炼苗、定植同一株植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因组成一定相同吗?【提示】 不一定相同,如取的是花粉,是通过减数分裂形成的,获得的愈伤组织染色体数是体细胞的一半,所以与体细胞形成的愈伤组织基因组成不同。
高中生物《植物组织培养技术》教案1 苏教版选修1
7.结合区域经济和生产发展实际,逐年修订补充、更新教学内容,并以资料卡的形式下发给学生,以满足教学需要。
8.利用校园网课程电子邮箱,师生间互相交流,教师向学生提供课件、参考书目等,学生提交课程论文,网上答疑等。
5.开发课程学习包等教学资源,并全部上网,供师生共享,为学生自主学习提供了广阔平台。
6.教师结合基地生产、参加学术会议和行业展览会、博览会及到企事业单位参观、指导毕业实习等各种机会,收集大量图片,制作音频、视频及文字资料和图文并茂的课件,充实到组培实际教学中,运用效果好。这些教辅资料上传校园网或让学生传阅。
2.将实训与完成毕业论文设计、与研究性学习有机结合,充分调动学生实训的积极性。
3.第二课程鼓励学生参加组培协会或师生共同合作搞科研,培养学生科研素质和爱岗敬业精神。
4.加强过程考核,实行“以考促训,以赛促练”,确实发挥考核的导学促教功能。
5.开设综合实训课,强化训练组培关键技术环节或综合技能,从而达到技能熟练的目的和效果。
(4)理论授课时注重理论联系生产实际,操作性强的理论内容融合到实践教学中,实践教学分专业实训和专业综合训练,分组训练,单人考核,增加操作的反复次数;
(5)外聘教师,请一线专家或企业技术骨干人员专题授课或专题作报告;
(6)开放式教学,经常组织学生到校外实训基地参观、短期实习;
(7)教会学生学习方法(如类比法、归纳法、演绎法等),提供必要的网站地址、资料卡、课外阅读学习包等,培养学生自学能力和信息搜集与处理等能力;
第1章第3节植物组织培养技术同步备课课件苏教版选修1课件
植物组织培养的过程
1.含义 指在
无菌和人工控制
条件下,诱导 离体 的植
物器官、组织等在适宜的培养条件下发育成完整植株的技术。
2.原理 植物 细胞的全能性 ,是指植物体的每个体细胞都携 带着一套来自受精卵的完整 基因组 ,并具有发育成完整 植株的 潜在能力 。
3.植物茎尖组织培养的主要过程 优良母株―分 接―离 种→诱导形成愈伤组织―→ 诱导芽的分化
【答案】 B
MS培养基的配制和实验操作中的注意事项 【问题导思】 ①配制MS培养基有怎样的要求? ②如何做到严谨的实验操作? 1.MS培养基的配制 (1)无机营养 ① 大 量 元 素 : 氮 (N) 、 磷 (P) 、 钾 (K) 、 钙 (Ca) 、 镁 (Mg)、硫(S)等元素。 ②微量元素:铁(Fe)、铜(Cu)、钼(Mo)、锌(Zn)、锰 (Mn)、钴(Co)、硼(B)和碘(Ⅰ)等。
2.一旦发现培养材料被污染,特别是真菌性污染,一定 不要打开培养瓶。应先将所有被污染的培养瓶统一放在高压 蒸汽灭菌锅中灭菌后,再打开培养瓶进行清洗。
某班同学在学完菊花的组织培养内容之后,决 定利用课余时间去实践这项技术,培养出美丽的菊花来美化 教室的环境。
(1)在制备 MS 固体培养基时先根据________进行计算。 MS 培养基含有________种营养成分。其中____________6 种 元素属大量元素;________________8 种元素属微量元素, 能源物质是________。由于菊花的茎段组织培养比较容易, 所以不必加________。
(5)接种时操作不规范,培养基中混入细菌,或培养基 灭菌不彻底。移栽生根的试管苗之前,应先打开培养瓶的 封口膜,让试管苗在培养间生长几日。然后用流水清洗根 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,等幼苗长壮后再移栽到土壤中。
苏教版 选修1 植物组织培养技术 学案
第二节植物组织培养技术一、植物组织培养技术1.植物组织培养在______和人工控制的条件下,将______的植物器官、组织或细胞,在适宜的培养条件下诱导其产生________、丛芽和________的技术。
2.植物组织培养的理论依据植物组织培养的依据是植物细胞的________。
植物的每个细胞都携带着一套来自________的完整基因组,并具有发育成完整植株的________。
3.植物组织培养的过程在利用植物叶片进行植物组织培养的过程中,通过诱导产生________,进而______形成具有不同形态结构和生理功能的细胞,构成组织、器官,最终生长发育成为__________;或通过诱导形成________,最终发育成完整的植株。
预习交流1.细胞具有全能性的原因是什么?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?3.从细胞结构角度分析,具有何种细胞特点的真核细胞才有全能性?为什么?4.你能说出不同细胞全能性的大小关系吗?5.愈伤组织的特点是什么?6.什么是脱分化、再分化?二、天竺葵的组织培养1.准备(1)器具准备:______________、__________等。
(2)试剂准备:____________________、漂白粉或NaClO、NAA、6BA。
2.配制:配制____基本培养基。
3.灭菌:将培养基____ ℃湿热灭菌____ min,冷却后置于____ ℃培养室中观察3 d,以检查灭菌是否彻底。
4.取材与接种(1)取材:取天竺葵________。
(2)灭菌:浸没在______________________________________________________溶液中5~15 min。
(3)取出用________冲洗4~6次,再用手术刀将它们切成约0.5 cm2的小块(外殖体)。
(4)接种在已经配制好的______________的培养基上培养,培养时控制适宜的______和______等条件。
高中生物 1.2 植物组织培养技术教学案苏教版选修1
配制1LMS培养基时,将称量好的琼脂加入800mL蒸馏水,加热熔化,然后加入蔗糖30g,依次加入母液,定容至1000mL。__________,然后分装到锥形瓶中,每瓶分装__________。
(3)灭菌。高压蒸汽灭菌
2、外植体消毒
选取菊花茎段时,要取____________________。
自主探究
一.植物组织培养的相关概念和基本过程
1.植物组织培养的相关概念
(1)细胞分化:植物的个体发育过程中,细胞在__________、__________和__________上都会出现稳定性的差异,形成这些差异的过程就叫做细胞分化。细胞分化是基因__________的结果。
(2)细胞的全能性:__________的植物细胞仍然具有发育成为__________的潜能。细胞全能性是组织培养的基本原理。
课题
第二节植物组织培养技术(一)
课型
新授
教学目标
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。
教学重难点
重点:1.植物组织培养的相关概念和过程
2.影响植物组织培养的因素
3.植物组织培养过程中使用的无菌技术。
难点:1.影响植物组织培养的因素。
2.植物组织培养过程中使用的无菌技术。
4、用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织,下列说法错误的是
A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的
B.该愈伤组织的细胞没有全能性
C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成
D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
5、在外植体脱分化形成愈伤组织的过程中,下列哪个条件是不需要的()
植物组织培养技术课件苏教版选修
第一章 无菌操作技术实践
要点突破•讲练互动
要点一 植物组织培养的技术
1 细胞的全能性 1概念:生物体的细胞具有使后代细胞形成完整 个体的潜能
栏目 导引
第一章 无菌操作技术实践
2基础:生物体的每一个细胞都含有本物种的全套遗传 物质;都有发育成完整个体所必需的全套基因 3生物体内细胞没有表现出全能性;是由于基因在特定 的时间和空间条件下选择性表达;形成不同的组织和器 官的结果 4植物细胞全能性大小的比较: 受精卵>生殖细胞>体细胞 体细胞中:幼嫩组织细胞芽尖>成熟组织细胞
栏目 导引
第一章 无菌操作技术实践
要点三
植物组织培养技术、微生物培 养技术和无土栽培技术的比较
植物组织培养 微生物培养 无土栽培
含义
在无菌条件下;将 离体的植物体器 官或组织接种在 适当的培养基上 进行培养;最终发 育成完整植物体
在无菌条件 下;在适宜的 营养和环境 条件下对微 生物的培养
将植物生长发 育过程中所需 各种矿质元素 按一定比例配 成营养液;并 利用这种营养 液栽培植物
栏目 导引
第一章 无菌操作技术实践
答案 1外殖体 2脱分化 3①未分化细胞群经分裂形成愈伤组织 ②当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时;未 分化细胞群分化形成芽 ③当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时;未 分化细胞群分化形成根 4组织培养形成试管苗的过程属于无性繁殖;后代 不发生性状分离
栏目 导引
栏目 导引
第一章 无菌操作技术实践
植物组织培养 微生物培养 无土栽培
培养 基成
分
水 矿质元素 蔗糖 维生素 有机添加 物和植物激素等
水 无机盐 碳 水 必需矿质
源 氮源等
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1.3 植物组织培养技术教案(苏教版选修1)●课标要求1.结合植物组织培养的过程理解植物组织培养的含义、原理。
2.结合天竺葵的组织培养掌握植物组织培养的操作过程。
●课标解读1.掌握培养基的配制。
2.掌握植物组织培养过程中各项技能。
3.掌握合理利用激素诱导愈伤组织脱分化、再分化。
●教学地位本节涉及到植物组织培养的概念、原理、过程、培养基的配制、组织培养的操作技术等内容,是该章的核心内容之一,是高考中常考的内容。
●教法指导1.植物组织培养的过程可用多媒体课件展示。
2.天竺葵的组织培养可直接进入实验室进行实际实验操作。
●新课导入建议利用课件向学生展示花卉生产过程,感知组织培养给人们带来的便利。
●教学流程设计学生课前预习:阅读教材P25-32,填写【课前自主导学】,完成“思考交流”。
⇒步骤1:情景导课:以【新课导入建议】引出本节课题。
⇒步骤2:根据创设的情景,引出基因工程的概念,并通过【课堂互动探究】探究1分析、理解植物组织培养的过程。
通过例1巩固、提高。
⇒步骤3:结合植物组织培养的条件和实际操作过渡至MS培养基的配制和实验操作中的注意事项的教学。
⇓步骤7:通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收。
⇐步骤6:引导学生通过合作,整理本节重点、难点内容,利用【本课知识小结】进行总结,建立知识网络。
理解并记忆【结论语句】。
⇐步骤5:回扣基础知识,将检查、批阅【课前自主导学】时学生出错较多的部分进行强化,重点对【正误判断】部分进行辨析。
⇐步骤4:通过【课堂互动探究】探究2帮助学生认识MS培养基配制和组织培养的实验操作。
利用例2验收、巩固。
1.含义指在无菌和人工控制条件下,诱导离体的植物器官、组织等在适宜的培养条件下发育成完整植株的技术。
2.原理植物细胞的全能性,是指植物体的每个体细胞都携带着一套来自受精卵的完整基因组,并具有发育成完整植株的潜在能力。
3.植物茎尖组织培养的主要过程优良母株――→分离接种诱导形成愈伤组织―→诱导芽的分化―→试管苗⎪⎪⎪⎪⎪→取试管苗的芽再次组织培养→转入生根培养基―→生根后炼苗、定植→扦插生根后炼苗、定植同一株植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因组成一定相同吗?【提示】 不一定相同,如取的是花粉,是通过减数分裂形成的,获得的愈伤组织染色体数是体细胞的一半,所以与体细胞形成的愈伤组织基因组成不同。
1.准备实验器材和药品。
2.配制配制MS 培养基。
分别向MS 基本培养基中添加所需的激素,配制诱导愈伤组织形成的培养基、分化芽的培养基、生根的培养基,搅拌均匀,再一次定容,按要求调节pH 。
3.灭菌将培养基121 ℃湿热灭菌20 min 。
灭菌彻底的培养基用于天竺葵的组织培养。
4.取材与接种(1)植物组织培养的各项操作均需在无菌室中或超净工作台上进行。
(2)取天竺葵幼嫩的叶,流水冲净后,消毒并切成约0.5 cm 2的小块。
(3)接种在已经配制好的诱导愈伤组织形成的培养基上,做好标记放在适宜条件下培养。
5.观察与记录每天观察外植体的生长情况,并记录其变化情况。
6.转接幼苗将增长至一定体积的愈伤组织转接到分化芽的培养基上,在15~25 ℃、光照强度为1 000~2000 lx 的光照培养箱内继续培养。
分化出幼芽后,再转接至生根的培养基上。
生根后,将试管苗先炼苗,再移栽于大田中。
二、露地栽培1.一般要经过炼苗驯化的原因组织培养得到的试管苗植株特点是非常嫩弱,所处的环境是恒温、高湿、弱光、无菌和有完全营养的条件,植株表面没有蜡质和角质层等保护组织,气孔没有关闭功能,有叶绿体但自养能力差。
2.炼苗驯化的步骤培育壮苗―→洗净琼脂培养基―→选用合适的移植基质―→移栽后条件控制1.植物组织培养所指的培养条件是指自然环境与无菌。
(×)【提示】无菌和人工的控制条件。
2.植物组织培养的依据是植物器官具有全能性。
(×)【提示】是植物细胞具有全能性。
3.用作植物组织培养的基本培养基的配方一般要列入所需要的植物激素。
(√)4.向MS基本培养基中加入等量的2,4-D和6-BA,可诱导芽的分化。
(×)【提示】诱导形成愈伤组织。
①植物组织培养的过程是怎样的?②植物激素的使用对组织培养有怎样的影响?1.植物组织培养基本过程再分化由愈伤组织分化成为幼苗或胚状结构有根、芽或有生根发芽的能力③提供激素④提供其他适宜条件营养生长、生殖生长发育成完整的植物体由根、茎、叶、花、果实、种子组成栽培2.生长素和细胞分裂素使用顺序和比例的比较(1)使用顺序的比较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,但细胞不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提高使用的量及比例实验结果比例适中促进愈伤组织的生长生长素>细胞分裂素有利于根的形成生长素<细胞分裂素有利于芽的形成植物组织培养的特点1.培养条件可以人为控制,便于稳定地进行培养和生产。
2.生长周期短,繁殖率高。
往往20~30 d为一个周期。
3.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。
4.管理方便,利于工厂化生产和自动化控制。
(2013·仙桃高二测试)植物细胞表现出全能性的必要条件是() A.给予适宜的营养和外界条件B.导入其他植物细胞的基因C.脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件D.将成熟筛管的细胞核移植到去核卵细胞中【审题导析】植物细胞表现出全能性的条件:(1)离体条件下。
(2)外部环境条件适宜,如温度、pH、无菌操作等。
(3)具有完整细胞核的细胞。
【精讲精析】1.(2013·海南高考)在工业化大量培养植物试管苗的过程中,一般进行如下操作,则正确操作顺序是()①诱导形成芽②取合适外植体③诱导形成愈伤组织④诱导形成未分化状态的细胞⑤诱导形成根A.②①③④⑤B.②④③①⑤C.②③④①⑤D.②⑤①④③【解析】植物细胞培养的一般操作顺序是,选取合适的外植体;诱导形成未分化状态的细胞,并诱其分裂形成愈伤组织,再经再分化过程,诱导愈伤组织细胞分化发育成芽和根,从而形成试管苗,移栽后长成植物体。
【答案】 B【问题导思】①配制MS培养基有怎样的要求?②如何做到严谨的实验操作?1.MS培养基的配制(1)无机营养①大量元素:氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)等元素。
②微量元素:铁(Fe)、铜(Cu)、钼(Mo)、锌(Zn)、锰(Mn)、钴(Co)、硼(B)和碘(Ⅰ)等。
(2)有机营养①氨基酸:如甘氨酸、丝氨酸及酪蛋白水解的氨基酸作为主要有机氮源。
②维生素类:常用维生素C、维生素B1、维生素B6、维生素H等,作为早期的生长因子。
③琼脂除固化培养物外,还有吸附能力。
(3)植物生长调节物质植物生长调节物质起关键作用的是生长素、细胞分裂素;二者的比例与使用先后顺序均影响细胞的分裂和分化。
(4)pH、温度、光照不同的植物对各种条件的要求往往不同。
菊花的组织培养适宜条件:pH在5.8左右;温度控制在18~22 ℃;每日用日光灯照射12 h。
2.实验操作中的注意事项(1)防止外植体带菌。
①选择好外植体采集时期和采集部位。
外植体采集以春秋为宜,优先选择地上部分作为外植体,阴雨天勿采,晴天下午采,采前喷杀虫剂、杀菌剂或套塑料袋。
②在室内或无菌条件下进行预培养。
③外植体严格灭菌。
做灭菌效果实验,多次灭菌和交替灭菌。
(2)保证培养基及接种器具彻底灭菌。
①分装时,注射器勿与瓶接触,培养基勿粘瓶口。
②检查封口膜是否有破损。
③扎瓶口要位置适当、松紧适宜。
④保证灭菌时间和高压锅内温度。
⑤接种工具用前彻底灭菌。
⑥工作服、口罩、帽子等布质品定期进行湿热灭菌。
1.对外植体进行表面消毒时,既要考虑到药剂的消毒效果,又要考虑到植物的耐受力。
不同药剂、不同植物材料,甚至不同器官要区别对待。
消毒用过的有毒药品应收集后统一交给有关专业部门处理,以免引起环境污染。
2.一旦发现培养材料被污染,特别是真菌性污染,一定不要打开培养瓶。
应先将所有被污染的培养瓶统一放在高压蒸汽灭菌锅中灭菌后,再打开培养瓶进行清洗。
某班同学在学完菊花的组织培养内容之后,决定利用课余时间去实践这项技术,培养出美丽的菊花来美化教室的环境。
(1)在制备MS 固体培养基时先根据 进行计算。
MS 培养基含有 种营养成分。
其中 6种元素属大量元素; 8种元素属微量元素,能源物质是 。
由于菊花的茎段组织培养比较容易,所以不必加 。
(2)将分装好的培养基连同培养器械一起进行 灭菌。
(3)选取菊花的 部分进行外植体消毒,在消毒时既要考虑 ,又要考虑 ,所以分别用 的酒精和 的氯化汞溶液消毒,消毒时间不宜过长。
(4)接种时要特别注意 ,每瓶接种 块外植体。
将接完种的锥形瓶放在 中培养,培养期间定期消毒。
温度控制在 ℃并每日用日光灯光照12 h 。
(5)若干天后发现有的锥形瓶中生长出可爱的菊花幼苗,有的锥形瓶中培养失败还长出很多细菌菌落,试分析其原因。
幼苗在移栽入土之前需进行哪些处理工作?【思维导图】植物组织培养→组织培养的实验操作-⎭⎬⎫⎪⎪⎪-制备MS 固体培养基-注意事项综合分析作答【答案】 (1)植物组织对各物质的需求量 20多 N 、P 、K 、Ca 、Mg 、S B 、Mn 、Cu 、Zn 、Fe 、Mo 、I 、Co 蔗糖 植物激素(2)高压蒸汽(3)生长旺盛的嫩枝 药剂的消毒效果 植物的耐受能力 体积分数为70% 质量分数为0.1%(4)插入时的方向,不要倒插 6~8 无菌箱 18~22(5)接种时操作不规范,培养基中混入细菌,或培养基灭菌不彻底。
移栽生根的试管苗之前,应先打开培养瓶的封口膜,让试管苗在培养间生长几日。
然后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,等幼苗长壮后再移栽到土壤中。
2.(2013·徐州高二期末)植物组织培养技术是20世纪初发展起来的,在快速繁殖、除去植物病毒、育种和代谢产物的生产上都有广泛的应用。
以下是用植物组织培养的方法培育月季,过程如图:月季花粉细胞①――→A 愈伤组织②――→B 长出丛芽、生根③―→④(1)植物组织培养的原理是 。
A 过程表示 ,B 过程表示 。
(2)(多选)A 过程必需的条件有 。
A .营养 B .激素 C .光照D .适宜pH(3)在培养过程中,首先用 素相对较多和 素相对较少的发芽培养基进行培养,使其长出较多的丛状苗;然后将丛状苗分株培养。
分株后,再移入生根培养基进行培养,使其生根。
(4)植株④叫做 。
(5)植物组织培养实验用人工合成的植物生长调节剂,还是使用植物中存在的天然激素?为什么?【解析】 (1)利用植物细胞的全能性可以把离体植物组织培养成完整的植株,先脱分化形成愈伤组织,再分化长出丛芽、生根,形成幼苗。