高考一輪植物組織培養(yǎng)技術演示文稿當前1頁，總共63頁。高考一輪植物組織培養(yǎng)技術當前2頁，總共63頁。植物的組織培養(yǎng)當前3頁，總共63頁。在無菌培養(yǎng)的條件下，將離體的植物器官（根，莖，葉，花，果實等）、組織（形成層，花藥組織等）、細胞（體細胞，生殖細胞等）以及原生質體等培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，并給予適當的培養(yǎng)條件，使其長成完整植株的過程。

考點一植物組織培養(yǎng)的基本過程一、基本概念1、植物組織培養(yǎng):植物組織培養(yǎng)的原理:植物細胞的全能性當前4頁，總共63頁。

2、外植體：從活體植株上切下的，用于組織培養(yǎng)的細胞、組織和器官。一般包括莖尖、根、莖、葉、花、種子等器官以及他們形成的體細胞胚等材料。當前5頁，總共63頁。

3、脫分化：

已經高度分化的植物器官、組織或細胞，在切割損傷和培養(yǎng)物內外因素的共同作用下，逐漸喪失原來的分化結構和功能，最后形成無組織的細胞團或愈傷組織的過程。當前6頁，總共63頁。4、愈傷組織：

在人工培養(yǎng)基上由外植體脫分化形成的一團無序生長的薄壁細胞。（具有細胞分裂能力）5、胚狀體：

在離體植物細胞、組織或器官培養(yǎng)過程中，由一個或一些體細胞，經過胚胎發(fā)生和發(fā)育過程，形成的與合子胚相類似的結構。當前7頁，總共63頁。6、再分化：

已經脫分化的細胞在一定條件下，又可經過愈傷組織或胚狀體，再分化出根和芽，形成完整植株，這一過程叫作再分化。7、不定芽：凡從葉、根、或莖節(jié)間等通常不形成芽的部位生出的芽，則統(tǒng)稱為不定芽

當前8頁，總共63頁。當前9頁，總共63頁。二、影響植物組織培養(yǎng)的因素1、植物材料的選擇煙草和胡蘿卜的組織培養(yǎng)較為容易枸杞愈傷組織的芽誘導比較難同一植物材料的年齡、保存時間的長短會影響實驗結果菊花的組織培養(yǎng)一般選擇未開花植株的莖上部新萌生的側枝。當前10頁，總共63頁。2、離體的植物組織和細胞對營養(yǎng)、環(huán)境等條件的要求相對特殊，需配置不同的培養(yǎng)基MS培養(yǎng)基主要成分包括：A、大量元素:N、P、S、K、Ca、Mg等B、微量元素:B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co等C、有機物、植物激素當前11頁，總共63頁。MS固體培養(yǎng)基成分及比例當前12頁，總共63頁。討論：你能說出各種營養(yǎng)物質的作用嗎？同專題2中微生物培養(yǎng)基的配方相比，MS培養(yǎng)基的配方有哪些明顯的不同？答：微量元素和大量元素提供植物細胞生活所必需的無機鹽；蔗糖提供碳源，同時能夠維持培養(yǎng)基的滲透壓；甘氨酸、維生素等物質主要是為了滿足離體植物細胞在正常代謝途徑受到一定影響后所產生的特殊營養(yǎng)需求。微生物培養(yǎng)基以有機營養(yǎng)為主。與微生物的培養(yǎng)不同，MS培養(yǎng)基則需提供大量無機營養(yǎng)，無機鹽混合物包括植物生長必須的大量元素和微量元素兩大類。

當前13頁，總共63頁。①常用的植物激素：生長素、細胞分裂素和赤霉素生長素類：2，4－二氯苯氧乙酸（2，4－D）、吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸（IBA）細胞分裂素類：激動素（KT）、6－芐基嘌呤（6－BA）、玉米素（ZT）赤霉素類：赤霉酸（GA3）3、植物激素的影響當前14頁，總共63頁。②生長素和細胞分裂素作用植物中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵性激素。在生長素存在的情況下，細胞分裂素的作用呈現加強的趨勢使用順序實驗結果先使用生長素，后使用細胞分裂素有利于細胞分裂，但不利分化先使用細胞分裂素后使用生長素細胞既分裂也分化同時使用分化頻率高記憶口訣：生前分裂不分化，生后分裂又分化，同時提高分化率。當前15頁，總共63頁。生長素細胞分裂素：>有利于根的分化生長素細胞分裂素：<有利于芽的分化，抑制根的分化生長素細胞分裂素：＝促進愈傷組織生長③生長素和細胞分裂素同時使用，用量的比例對植物細胞發(fā)育方向的影響4、pH、溫度、光照pH控制在5.8左右，溫度控制在18－22。C,每日用日光燈照射12h.記憶口訣：生大根，分大芽，等愈傷。當前16頁，總共63頁。三、植物組織培養(yǎng)過程:離體組織或細胞植物體脫分化細胞分裂素≈生長素愈傷組織芽根細胞分裂素>生長素細胞分裂素<生長素再分化植物細胞培養(yǎng)不需要光需要光當前17頁，總共63頁?？键c一植物組織培養(yǎng)的基本過程【回扣教材】

1．細胞分化：在植物的個體發(fā)育過程中，細胞在___

上都會出現

的差異，形成這些差異的過程叫

。

2．脫分化：由

的植物組織或細胞產生_

的過程，稱為植物細胞的

。形態(tài)、結構和功能穩(wěn)定性細胞分化高度分化愈傷組織脫分化(去分化)當前18頁，總共63頁。

3．愈傷組織：細胞排列疏松而無規(guī)則，是一種__

的呈

_的薄壁細胞。

4．再分化：脫分化產生的_

繼續(xù)進行培養(yǎng)，又可以重新分化成

等器官，叫再分化。

5．影響植物組織培養(yǎng)的因素

(1)

的選擇直接關系到實驗的成敗。對于

植物材料，材料的

、保存時間的_

等也會影響實驗結果。菊花的組織培養(yǎng)，一般選擇未開花植株的

的側枝。高度液泡化無定形狀態(tài)愈傷組織根或芽植物材料同一種年齡長短莖上部新萌發(fā)當前19頁，總共63頁。

(2)適宜的培養(yǎng)基(________________)，主要成分包括：_

；

，如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co；

，如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素以及蔗糖；常常添加植物激素，__

和

是

細胞分裂、脫分化和再分化的

激素。

(3)pH、溫度、光照等條件也很重要。進行菊花的組織培養(yǎng)，一般將pH控制在

左右，溫度控制在_

，并且每日用日光燈照射

。N、P、K、Ca、Mg、S微量元素有機物生長素細胞分裂素啟動關鍵性5.818～22℃12hMS培養(yǎng)基當前20頁，總共63頁?！镜淅觥俊纠?】下面關于植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是()A．葉肉細胞脫分化后可形成無定形狀態(tài)的薄壁細胞B．葉肉細胞經再分化過程可形成愈傷組織C．通過植物組織培養(yǎng)，可培育出性狀更優(yōu)良的品種D．植物體的任何一個體細胞經離體培養(yǎng)都表現出全能性【解析】B錯，愈傷組織是經脫分化產生的。C錯，植物組織培養(yǎng)屬無性繁殖，產生的后代性狀一般與親本性狀相同。D錯，植物體上的病老細胞一般不再具有全能性。A當前21頁，總共63頁。一、制備MS固體培養(yǎng)基MS培養(yǎng)基包括20多種營養(yǎng)成分，實驗室一般使用4。C保存配制好的培養(yǎng)基母液來制備.1、配置各種母液考點二菊花組織培養(yǎng)的實驗操作當前22頁，總共63頁。①無機物中大量元素濃縮10倍，微量元素濃縮100倍，常溫保存.②激素類、維生素類以及用量較小的有機物一般可按1mg/ml的質量濃度單獨配制成母液.③用母液配制培養(yǎng)基時，需要根據各種母液的濃縮倍數，計算用量.當前23頁，總共63頁。2、配置培養(yǎng)基分裝到錐形瓶中，每瓶分裝50ml或100ml.①配制培養(yǎng)液②調PH③培養(yǎng)基的分裝由于菊花的莖段的組織培養(yǎng)比較容易，因此不必添加植物激素.3、滅菌分裝好的培養(yǎng)基連同其他器械一起進行高壓蒸汽滅菌.當前24頁，總共63頁。1、選材：菊花莖段，取生長旺盛的嫩枝.二、外植體消毒2、消毒①流水沖洗菊花莖段用流水沖洗后可少許洗衣粉，用軟刷輕輕刷洗，刷洗后在流水下沖洗20min左右.當前25頁，總共63頁。②酒精處理用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分，放入體積分數為70％的酒精中搖動2－3次，持續(xù)6－7s，立即將外植體取出，在無菌水中清洗.③消毒液處理取出后用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分，放入質量分數為0.1％的氯化汞溶液中1－2min，取出后在無菌水中至少清洗3次，漂凈消毒液.當前26頁，總共63頁。三、接種污染的主要來源是空氣中的細菌和孢子，接種室消毒是至關重要的。用70％的酒精噴霧使空氣消毒，酒精或新潔爾滅擦洗工作臺并用紫外線照射20分鐘1、接種室消毒2、無菌操作要求操作要在酒精燈火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼燒滅菌，接種后立即蓋好瓶蓋。3、材料的切取和接種當前27頁，總共63頁。當前28頁，總共63頁。4、接種注意事項①每接種一塊外植體前，鑷子需放入體積分數為70％的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精燈火焰上燒一遍，冷卻后再接種。②外植體在培養(yǎng)基中要分布均勻，放置外植體數量根據錐形瓶的大小確定，一般胡蘿卜3－4塊，菊的莖或葉6－8塊，也不要太少，以充分利用培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分和光照條件.③插入時應注意方向，不要倒插。莖段、莖尖基部插入培養(yǎng)基利于吸收水分和養(yǎng)分.當前29頁，總共63頁。思考：你打算做幾組重復？你打算設置對照實驗嗎？答：每種材料或配方至少要做一組以上的重復。設置對照實驗可以取用一個經過滅菌的裝有培養(yǎng)基的錐形瓶，與接種操作后的錐形瓶一同培養(yǎng)，用以說明培養(yǎng)基制作合格，沒有被雜菌污染。當前30頁，總共63頁。四、培養(yǎng)1、愈傷組織的培養(yǎng)從接種外植體到出現愈傷組織需經過2周時間。2周之內可以看到外植體上逐漸長出乳白色或黃白色的瘤狀愈傷組織。首次培養(yǎng)愈傷組織時，恒溫箱的門應該關閉不必見光，因為在無光條件下愈傷組織長的更快。2周后，培養(yǎng)基成分接近耗盡，必須更換培養(yǎng)基，進行繼代培養(yǎng).當前31頁，總共63頁。繼代培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)愈傷組織的相同，在嚴格的無菌條件下，將愈傷組織連同原來的外植體一起移到新培養(yǎng)基上。愈傷組織的繼代培養(yǎng)一代為20d。如果延長時間，培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質減少，外植體會分泌有毒物質，造成自身中毒。如果愈傷組織長到直徑為1－1.5cm時，就可以進行試管苗培養(yǎng)，否則還需進行第二代繼代培養(yǎng).2、愈傷組織的繼代培養(yǎng)在愈傷組織繼代培養(yǎng)期間，將恒溫箱的門打開，讓愈傷組織見光，愈傷組織見光后顏色可以轉為綠色.當前32頁，總共63頁。3、試管苗的培養(yǎng)當愈傷組織長到一定大小后，可以更換培養(yǎng)基，進行試管苗的見光培養(yǎng).當前33頁，總共63頁。五、移栽移栽生根的菊花試管苗之前，應先打開培養(yǎng)瓶的封口膜，讓試管苗在培養(yǎng)間生長幾日.1、打開封口膜2、清洗轉移用流水清洗根部的培養(yǎng)基，將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境下生活一段時間.3、移栽珍珠巖：固體基質型，含水量高、蓄水性強、透性好，適合栽培.幼苗長壯后，移栽到土壤中.當前34頁，總共63頁。六、栽培幼苗移栽后，每天觀察并記錄幼苗的生長情況，適時澆水、施肥，直至開花.當前35頁，總共63頁。結果分析與評價（一）對接種操作中污染情況的分析（二）是否完成了對植物組織的脫分化和再分化（三）是否進行了統(tǒng)計、對照與記錄（四）生根苗的移栽是否合格當前36頁，總共63頁。1、培養(yǎng)基的滅菌（高壓蒸汽滅菌）2、外植體的消毒（酒精、氯化汞）3、接種的無菌操作（酒精、酒精燈——灼燒）4、無菌箱中的培養(yǎng)；5、移栽到消過毒的環(huán)境中生存一段時間。在整個操作過程中，是如何來實現無菌環(huán)境的？當前37頁，總共63頁。課題延伸1、一般來說，容易進行無性繁殖的植物，也容易進行組織培養(yǎng).2、實例：蘆薈、豆瓣綠、秋海棠、月季.當前38頁，總共63頁?？键c二菊花的組織培養(yǎng)的實驗操作【回扣教材】菊花植物組織培養(yǎng)的實驗操作，歸納如下：1．制備MS固體培養(yǎng)基：具體操作是配制各種_____、配制培養(yǎng)基、_______。2．外植體_______。3．接種：要先消毒________(70%酒精)，所有的接種操作都必須在_________旁進行。母液滅菌消毒工作臺酒精燈當前39頁，總共63頁。4．培養(yǎng)：________中培養(yǎng)，培養(yǎng)期間___________，培養(yǎng)溫度控制在______________，每日用日光燈光照12h。5．_______：打開培養(yǎng)瓶封口膜培養(yǎng)―→_______清洗根部培養(yǎng)基―→移植到消毒蛭石或珍珠巖等環(huán)境―→移栽到________中。6．栽培：觀察并記錄幼苗__________，適時澆水、施肥，直至_________。無菌箱定期消毒18～22℃移栽流水土壤生長情況開花當前40頁，總共63頁?！镜淅觥俊纠?】在菊花的組織培養(yǎng)操作完成了3～4天后，觀察同一溫室中的外植體，發(fā)現有的瓶內外植體正常生長，有的瓶內外植體死亡，你認為外植體死亡的原因不可能是()A．接種時所用的培養(yǎng)基滅菌不徹底B．接種工具灼燒后未待冷卻就接種外植體C．愈傷組織形成初期沒有給予充足的光照D．培養(yǎng)過程中保持溫度、pH的適宜，但沒有及時調整各種營養(yǎng)物質、激素的比例【解析】愈傷組織形成初期不需要給予光照，這不是導致外植體死亡的原因。C當前41頁，總共63頁。單倍體育種的過程？花藥離體培養(yǎng)（N）單倍體植株（N）秋水仙素處理，使染色體翻倍植株（2N）特點：1明顯縮短育種年限2后代植株都為純合子。正常植株（2N）考點三月季的花藥培養(yǎng)知識回顧當前42頁，總共63頁?；ǖ慕Y構花托花萼花瓣雄蕊花藥花絲雌蕊柱頭花柱子房知識回顧當前43頁，總共63頁?；ńz花藥：囊狀結構，內有很多花粉（一）被子植物的花粉發(fā)育1雄蕊一、基礎知識2花粉的概念:由花粉母細胞經過減數分裂形成的單倍體的生殖細胞.當前44頁，總共63頁。小孢子四分體時期單核期雙核期被子植物花粉發(fā)育過程當前45頁，總共63頁。小孢子母細胞花粉母細胞小孢子減數分裂有絲分裂花粉管細胞核生殖細胞核有分絲裂2精子1個營養(yǎng)細胞生殖細胞4個4個4個4個4個8個（小孢子四分體時期單核居中期單核靠邊期花粉粒雙核期）被子植物花粉的發(fā)育過程4個4個4個當前46頁，總共63頁。1、關于被子植物花粉發(fā)育的說法，不正確的是（）A、花粉粒是在花藥中的花粉囊里形成的B、被子植物精子的形成是直接減數分裂的結果C、被子植物的花粉的發(fā)育要經歷四分體時期、單核期、雙核期等階段D、花粉粒在發(fā)育過程中，核先位于細胞一側，再移到細胞中央BD對點訓練當前47頁，總共63頁。（二）產生花粉植株的兩種途徑①②移栽花藥中的花粉胚狀體脫分化愈傷組織花藥中的花粉脫分化分化叢芽再分化叢芽誘導生根原因：培養(yǎng)基中的激素種類及濃度配比當前48頁，總共63頁。1、材料的選擇不同植物的誘導成功率不同.

同一植物的不同生理狀況也對誘導成功率有直接的影響.（一般選月季的初花期）合適的花粉發(fā)育期（單核居中期與靠邊期之間）2、培養(yǎng)基的組成（MS培養(yǎng)基+不同比例的植物生長調節(jié)激素）此外，植株生長條件、材料低溫預處理、接種密度等(三)、影響花藥培養(yǎng)的主要因素注意：選擇最合適的花粉發(fā)育時期:單核期①不選擇單核期之前花藥原因：花藥質地幼嫩，容易破碎；②不選擇單核期之后花藥原因：花瓣開始松動，給材料消毒帶來困難困難；③挑選單核期花藥方法：應當選擇完全未開放的花蕾，微生物少，易消毒。當前49頁，總共63頁。實驗操作一、材料的選取二、材料的消毒三、接種和培養(yǎng)當前50頁，總共63頁。（一）材料選取

2、通過鏡檢來確定是否處于適宜的發(fā)育期。方法：醋酸洋紅法(將染色體染成紅色)

焙花青-鉻礬法(花粉細胞核染成藍黑色)。1、從花藥看：月季的初花期從花粉看：單核期

從花蕾看：完全未開放的

花藥（載玻片上）→1%的醋酸洋紅1滴→用鑷柄將花藥搗碎，蓋上蓋玻片→鏡檢（花粉粒的細胞核被染成紅色）花藥（在卡諾氏固定液中處理20min）→取出，置于載玻片上→焙花青－鉻礬溶液染色→蓋上蓋玻片→鏡檢（花粉粒的細胞核被染成藍黑色）當前51頁，總共63頁。（二）材料的消毒5、無菌水沖洗3～5次

花藥的外面有花萼、花瓣保護，通常處于無菌狀態(tài)1、花蕾用體積分數為70%的酒精浸泡30秒2、無菌水清洗3、無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分4、放入質量分數為0.1%的氯化汞溶液中2～4分鐘（質量分數為1%的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液）當前52頁，總共63頁。為什么花瓣松動會給材料的消毒帶來困難？

答：花瓣松動后，微生物就可能侵入到花藥，給材料的消毒帶來困難。

為什么花瓣松動會給材料的消毒帶來困難？討論：當前53頁，總共63頁。（三）接種和培養(yǎng)

1、滅菌后花蕾，要在

下除去萼片和花瓣，并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上。3、通常每瓶接種花藥

，溫度控制在

左右，

。幼小植株形成后才

。2、在剝離花藥時，要盡量

（否則接種后，容易從受傷部位產生二倍體的愈傷組織），同時還要徹底

，因為與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。一般經過20-30天培養(yǎng)后，會發(fā)現花藥開裂，長出愈傷組織或釋放出胚狀體。將愈傷組織及時轉移到分化培養(yǎng)基上，以便進一步分化出再生植株。4、進一步鑒定和篩選：常常會出現染色體倍性的變化無菌條件不損傷花藥去除花絲7-10個25℃不需要光照需要光照主要原因是花粉管核和生殖核融合造成的當前54頁，總共63頁。植物組織培養(yǎng)技術與花藥培養(yǎng)技術的比較項目植物組織培養(yǎng)花藥培養(yǎng)技術相同點1、培養(yǎng)基配制方法、無菌技術及接種操作等基本相同。2、都經過了脫分化不同點1、離體培養(yǎng)的外植體為體細胞。2、有絲分裂的過程，染色體數量不變。1、花粉是生殖細胞，得到的單倍體植株，弱小且高度不育。2、秋水仙素處理，染色體加倍，恢復正常的染色體數，為純種。當前55頁，總共63頁。課題成果評價一、選材是否恰當二、無菌技術是否過關三、接種是否成功課外拓展延伸人工種子當前56頁，總共63頁。人工種子胚狀體人工種皮人工胚乳自然種子胚種皮胚乳當前57頁，總共63頁。胚狀體包埋在膠囊內形成球狀結構：膠質化合物薄膜——種皮營養(yǎng)成分和植物激素

——人工胚乳胚狀體——新植物的幼體優(yōu)點：

快速繁殖，解決作物繁殖能力差、結子困難或發(fā)芽率低等問題。固定雜種優(yōu)勢。當前58頁，總共63頁?？键c三月季的花藥培養(yǎng)【回扣教材】1．花粉是________的生殖細胞，是由花粉母細胞經過___________形成的。2．被子植物花粉的發(fā)育要經歷_______________時期、_____期和______期等階段，其