(4)脱分化:由__________的植物组织或细胞产生__________的过程,称为脱分化,又叫去分化。
(5)再分化:脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成__________,这个过程叫做再分化。
(6)外植体:用于离体培养的植物器官或组织片段。 2. 植物组织培养的基本过程
离体的植物组组织培养 组织培养 根、芽等愈伤组织 织、器官或细胞 脱分化 再分化
人为使用植物激素控制
移植
——→试管苗———→完整的植物体
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。同种植物材料,__________ ,__________ 等也会影响实验结果。菊花的组织培养,一般选择 __________的茎上部新萌生的侧枝。 2.外部因素:(1)营养条件 常用的是__________ 培养基,其主要成分包括: __________,如_____________________________;__________ ,如______________________________ ;__________ 等。
(2)植物激素 植物激素中__________ 和__________ 是启动细胞分裂、脱分化和再分
化的关键性因素。____________________、____________________ 以及__________ 等,都会影响实验结果。 (3)环境因素 __________ 、__________ 、 __________等条件也能影响植物组织培养。菊花组织培养,一般PH控制在 __________ ;温度控制在 __________ ;每天用日光灯照射__________小时。
【思考】(1)MS培养基中,各种营养成分各有什么作用?与微生物培养基的配方相比,有什么不同?
(2)生长素使用的先后顺序、用量比例不同分别会造成哪些影响?
三、实验操作过程 1.制备MS固体培养基
实验室一般使用4℃保存的配制好的培养基母液来制备
(1)配制各种母液。
配制母液时,大量元素浓缩__________ ,微量元素浓缩__________ 。常温保存。激素类、维生素类以及用量比较小的有机物可以按照1mg/ml的质量浓度单独配制母液。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。 (2)配制培养基。
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 ____________________。
无菌技术包括培养基消毒灭菌和植物材料(外植体)的消毒灭菌。对培养材料进行表面灭菌时,一方面要考虑_______________;另一方面还要考虑植物材料的__________。不同药剂、不同植物材料,甚至不同器官要区别对待。一般情况下,细菌污染可能是由接种人员造成的,真菌污染可能是_________灭菌不当。
过程:流水冲洗→软刷刷洗→流水冲洗①过程
流水冲洗→软刷刷洗→流水冲洗__________→无菌吸水纸吸干外植体表面→体积分数为__________的酒精中摇动2~3次,持续__________→无菌水清洗→无菌吸水纸吸干外植体表面→质量分数为0.1﹪的__________溶液中1~2min→无菌水中至少清洗3次 3、接种
接种前,用体积分数70%的酒精将工作台擦拭,然后点燃酒精灯。所有的接种操作必须在酒精灯旁进行,并且每次使用器械后,都要用火焰灼烧灭菌 4、培养
接种后的锥形瓶最好放在__________中培养。培养期间定期消毒,温度控制在18-22℃,并且每天用日光灯光照12h 5、移栽 6、栽培
附:一般来说,容易进行_________的植物,也容易进行组织培养。 【思考】:实验操作过程中为什么要进行一系列的消毒、灭菌,实验中是如何做到无菌操作的?
【知识补充】
1. 无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键
植物组织培养不同于扦插、分根、叶插等常规无性繁殖。由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差,所以对培养条件的要求较高,对无菌操作的要求非常严格。
无菌技术包括培养基消毒灭菌和植物材料(外植体)的消毒灭菌。对培养材料进行表面灭菌时,一方面要考虑药剂的消毒效果;另一方面还要考虑植物材料的耐受能力。不同药剂、不同植物材料,甚至不同器官要区别对待。 2.妥善处理被污染的培养物
即使对于有经验的操作人员,操作后出现培养物被污染的情况也常有。一般情况下,细菌污染可能是由接种人员造成的,如未戴口罩,接种时说话,或手及器械消毒不严等。真菌污染可能是植物材料灭菌不当。
3.你能说出各种营养物质的作用吗?同专题2中微生物培养基的配方相比,MS培养基的配
方有哪些明显的不同?
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。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。
3. 植物组织培养技术的应用
植物组织培养技术的应用范围是很广的,除了快速繁殖、培育无病毒植物外,还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,是制造治疗烫伤和割伤的药物以及染料和化妆品的原料。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,制成人工种子,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。此外,转基因植物的培育,也要用到植物组织培养的方法。
专题3课题2 月季的花药培养
一.被子植物花粉发育过程
1.被子植物的花粉是在 中由 经过 分裂形成的。所以,花粉是 的生殖细胞。 2.结合教材内容填下列示意图: 小孢子母细胞(2n) ( )个精子(n)
( )分裂 ( )分裂
( )细胞(n) ( )时期(n) ( )细胞(n) ( )细胞核(n) ( )细胞核(n) 单核( )期(n)
( )分裂 双核期 单核( )期(n)
[思考1]由此可见,被子植物的花粉的发育要经历 时期, 期和 期等阶段。
[思考2]在正常情况下,一个小孢子母细胞可以产生 个精子;在一枚花药中可以产生 个花粉。
二.产生花粉植株的两条途径
1.产生花粉植株(即单倍体植株)的两种途径:一是花粉通过 阶段发育为植株,二是通过 阶段发育为植株。这两种途径的区别主要取决于培养基中 的种类及其 的配比。
2.填写培育花粉植株的途径图解:
花药中 ( ) ( 胚状体 ) ( ) 丛 ( ) 生 移
的花粉 ( 愈伤组织 ) ( ) 芽 根 栽
3.胚状体的结构及其发育过程与种子相似,所以把胚状体到从芽的过程称为 ,而把从愈伤组织到从芽的过程称为 。
4.植物体细胞发育而来的胚状体又叫 ,花粉发育而来的胚状体叫 ,可发育为 植物,要使其成为纯合的正常植株,可用 处理发育中的幼苗。
三.影响花药培养的因素
1.影响花粉植株成功与否和成功率的主要因素: 和 等。
2.材料的选择:
①从花药来看,应当选择(初花期、盛花期、晚花期)的花药;
②从花粉来看,应当选择(四分体期、单核期、双核期、萌发期)的花粉,因为单核期以前
的花药 ,选择单核期以后的花药接种, 。;
③从花蕾来看,应当选择(完全未开放、略微开放、完全盛开)的花蕾。 [思考3]除此之外,你认为影响花粉诱导成功率的因素还有哪些? 植物的种类、亲本生长条件、材料的低温处理、接种密度、培养基组成、培养的环境条件等。 [思考4]为什么花瓣松动会给材料消毒带来困难?
花瓣松动后,微生物就可能已经侵入到花药,给材料消毒带来困难。 四.实验设计 1.材料的选择
选择花药时一般通过 确定花粉发育时期,此时需要对花粉细胞核进行染色,最常
用的染色剂是 和 ,它们分别可以将细胞核染成 色和 色。
2.材料的消毒 (无菌水) 花(无菌吸水纸) (无菌水) 清洗 蕾 吸干水分 冲洗 3.接种和培养 (1).剥取花药:消毒后的花蕾,要在 条件下除去花萼、花瓣。在剥离花药时,要尽量不损伤花药,否则 还要彻底除去花丝,因为 。 (2).接种花药:剥取的花药要立刻接种到 上。每个培养瓶接种 个花药。 (3).培养:花药培养利用的培养基是 培养基,pH为 ,温度为 ℃,幼苗形成之前(需要、不需要)光照。 (4).培养20-30d后,花药开裂,长出 或释放出 。前者还要转移到 上进行分化培养成再生植株;后者要尽快 并转移到新的培养基上。 (5).通过愈伤组织形成的植株,常常会出现 的变化,因而需要鉴定和筛选。 【疑难点拨】
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;花北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。
专题4课题1 果胶酶在果汁生产中的作用
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