湖南省新田縣高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題8 第3講 植物的組織培養(yǎng)技術(shù)學(xué)案

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1、 第3講 植物的組織培養(yǎng)技術(shù) 考點一 菊花的組織培養(yǎng) 一、基礎(chǔ)知識 移栽 再分化 脫分化 (去分化) 1、植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ): 植物細(xì)胞的全能性 ,基本過程: 脫分化 、 再分化 。 外植體 ———→ 愈傷組織 ———→ 試管苗 ———→ 完整植株 2、愈傷組織:細(xì)胞排列 疏松 而無規(guī)則,是一種高度 液泡化 的呈 無定形狀態(tài) 的薄壁細(xì)胞。 二、影響植物組織培養(yǎng)的條件 1、材料因素: 植物的種類 、 材料的年齡 和 保存時間的長短 等都會影響實驗結(jié)果。 如:菊花組織培養(yǎng)一般選擇 未開花 植物的莖上部 新萌生的側(cè)枝 作材料。 一般容易進行 無性繁殖

2、 的植物,也容易進行組織培養(yǎng),如:蘆薈、豆瓣綠、秋海棠、月季等。 2、常用的培養(yǎng)基是 MS培養(yǎng)基 。含大量元素、微量元素、有機物(如 蔗糖 等) 3、植物激素的影響:主要是 生長素 和 細(xì)胞分裂素 。 使 用 順 序 不 同 使用順序 實驗結(jié)果 用 量 比 例 不 同 生長素/細(xì)胞分裂素比值 發(fā)育方向 先生長素, 后細(xì)胞分裂素 有利于分裂 但不分化 比值高時 利于根分化, 抑制芽形成 先細(xì)胞分裂素, 后生長素 細(xì)胞既分裂 也分化 比值低時 利于芽分化, 抑制根形成 同時使用 分化頻率提高 比值適中 促進愈傷 組織生長

3、4、其它條件:菊花組織培養(yǎng),將pH在 5.8 左右,溫度 18~22℃,并且每日用日光燈照射 12h 。 三、實驗操作 1、制備MS固體培養(yǎng)基:(一般使用 4℃ 保存配制好的培養(yǎng)基 母液 來制備) (1)配制各種母液:按配方比例配制成的 濃縮液 ,使用時根據(jù)母液的濃縮倍數(shù) 加蒸餾水稀釋 。 (2)配制培養(yǎng)基:(由于菊花莖段的組織培養(yǎng)比較容易,因此不必添加植物激素。) (3)滅菌方法: 高壓蒸汽滅菌 。 2、外植體的消毒:進行表面消毒時,既要考慮藥劑的 消毒效果 ,又要考慮植物的 耐受能力 。 3、接種→培養(yǎng)→移栽和栽培:移栽試管苗之前,讓在培養(yǎng)間 生長幾日 ,再清洗掉根部的 培養(yǎng)

4、基 , 將幼苗移植到消過毒的 蛭石 或 珍珠巖 生活一段時間,再栽培到土壤中。 四、教材思考題及答案 1、在選取菊花莖段時,為什么要選取生長旺盛的嫩枝? 答:因為生長旺盛的嫩枝生理狀況好,容易誘導(dǎo)脫分化和再分化。 2、MS培養(yǎng)基中各營養(yǎng)物質(zhì)的作用是什么?與微生物培養(yǎng)基相比,MS培養(yǎng)基有哪些特點? 答:(1)大量元素和微量元素提供植物細(xì)胞所必需的無機鹽;蔗糖提供 碳源 ,同時能夠 維持細(xì)胞的滲透壓 ;甘氨酸、維生素等物質(zhì)主要是為了滿足離體植物細(xì)胞在正常代謝途徑受到一定影響后所產(chǎn)生的特殊營養(yǎng)需求。 (2)微生物培養(yǎng)基以有機營養(yǎng)為主,MS培養(yǎng)

5、基則需提供大量無機營養(yǎng)。 考點二 月季的花藥培養(yǎng) 一、基礎(chǔ)知識 1、花粉是 單倍體 的生殖細(xì)胞,其發(fā)育要經(jīng)歷小孢子 四分體時期 、 單核期 和 雙核期 。 2、產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑: 注意:兩種途徑之間并沒有絕對的界限,主要取決于培養(yǎng)基中 激素的種類及其濃度配比 。 3、影響花藥培養(yǎng)的因素: 材料的選擇(選 單核 期的花粉)與 培養(yǎng)基的組成 是主要的影響因素。 其它因素: 親本植株的生長條件 、 材料的低溫預(yù)處理 以及 接種密度 等。 二、實驗操作: 1、材料的選?。和ㄟ^ 鏡檢 來確定花粉是否處于 單核期 ,此時需對 細(xì)胞核 進行染色。

6、 (1)醋酸洋紅法:能將花粉細(xì)胞核染成 紅色 ,為最常用的方法。 (2)焙花青-鉻礬法:能將花粉細(xì)胞核染成 藍(lán)黑色 ,主要針對不易著色的細(xì)胞核。 2、材料的消毒:消毒用到的藥劑有 70%的酒精 和 0.1%的氯化汞 溶液。 3、接種和培養(yǎng): (1)在剝離花藥時,要 盡量不損傷花藥 (否則接種后容易從受傷部位長生愈傷組織)。 (2)還要 徹底去除花絲 (因為與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成)。 (3)每瓶接種花藥 7~10 個,培養(yǎng)溫度 25℃ 左右,幼小植株形成前 不需要光照 。 單元檢測 1、月季因花色艷麗、芬芳迷人而被稱為花中皇后,可用植物組織培養(yǎng)技

7、術(shù)快速繁殖而用于生產(chǎn)。請回答下列問題: (1)植物組織培養(yǎng)的理論依據(jù)是 ,其實驗操作流程包括:制備MS固體培養(yǎng)基、 、接種、培養(yǎng)、移栽、栽培。 (2)在配置培養(yǎng)基時,需要根據(jù)各種母液的 ,計算用量。將分裝好的培養(yǎng)基進行____ 滅菌。 (3)下圖為培養(yǎng)基中蔗糖濃度對月季葉愈傷組織誘導(dǎo)率的影響。 ①蔗糖濃度為 ,最有利于愈傷組織的形成,原因是 。 ②外植體形成愈傷組織的過程稱為

8、 ,將愈傷組織繼續(xù)進行培養(yǎng),為了使愈傷組織既分裂又分化,生長素和細(xì)胞分裂素的使用順序是: 。 ③蔗糖濃度為90g/L時,無愈傷組織形成的原因最可能是 。 2、回答與“植物的組織培養(yǎng)”有關(guān)的問題: (1)植物組織培養(yǎng)常用的MS培養(yǎng)基是 (液體/半固體/固體)培養(yǎng)基,菊花莖段的組織培養(yǎng) (必須/不必)添加植物激素。 (2)無菌技術(shù)是影響植物組織培養(yǎng)能否成功的重要因素。用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.l%的氯化汞對外植體

9、 ,接種時每次使用器械后都需要 滅菌;接種3-4d后,觀察外植體的生長情況,若發(fā)現(xiàn)外檀體被污染,分析其原因可能是 、 。 (3)愈傷組織在誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中未形成根,但分化出了芽,其原因可能是 。組織培養(yǎng)過程中,適宜濃度的生長素單獨使用可誘導(dǎo)試管苗 ,而與 配比適宜時可促進芽的增殖。若要抑制試管苗的生長,促使愈傷組織產(chǎn)生和生長,需要使用的生長調(diào)節(jié)劑是 (脫落酸、2,4-D)。 3、下圖表示被子植物花

10、粉的發(fā)育過程,據(jù)圖完成下列各題。 (1)利用月季的花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體時,選材非常重要。一般來說,在 期花藥培養(yǎng)的成功率最高,為了選擇該時期的花藥,通常選擇 的花蕾。確定花粉發(fā)育時期最常用的方法有 法,但是對于花粉細(xì)胞核不易著色的植物,需采用 法,該法能將花粉細(xì)胞核染成 色 (2)的植物的基因型為AaBb(兩對基因遵循自由組合定律遺傳),則①的基因型為 ,②的基因型可能為 。 (3)圖示中⑦、⑧所指的結(jié)構(gòu)依次是

11、 、 ,兩者的基因型 。 【答案】(1)單核 完全未開放 醋酸洋紅 焙華青-鉻礬法 藍(lán)黑色 (2)AaBb Ab或aB或AB或ab (3)花粉管細(xì)胞核 生殖細(xì)胞核 相同 1、(1)植物細(xì)胞的全能性 外植體消毒 (2)濃縮倍數(shù) 高壓蒸汽 (3)① 30g/L 該濃度的蔗糖既較好的調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的滲透壓,又為細(xì)胞提供充足的碳源(和能源) ② 脫分化(去分化) 先使用細(xì)胞分裂素,再使用生長素 ③ 培養(yǎng)基滲透壓過大,導(dǎo)致細(xì)胞滲透失水而死亡 2、(1)固體 不必(3)消毒 灼燒 外植體消毒不徹底 培養(yǎng)基滅菌不徹底(接種時操作不規(guī)范等其他合理答案也給分) (3)細(xì)胞分裂素比例較高 生根 細(xì)胞分裂素 2,4-D 4

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