一輪復習專題三植物的組織培養(yǎng)技術整理

有關概念

外植體：

愈傷組織：

（1）細胞分化：

（2）脫分化：（3）再分化：重難點聚焦是指用于離體培養(yǎng)的植物器官或組織。外植體培養(yǎng)一段時間后，通過細胞分裂形成的不定形的薄壁細胞。是指植物個體發(fā)育過程中，細胞在形態(tài)、結構和生理功能上產(chǎn)生穩(wěn)定性差異的過程。是指由高度分化的植物組織或細胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，又叫做去分化。是指脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進行培養(yǎng)，又可以重新分化成根或芽等器官的過程。

細胞分化、脫分化和再分化第一頁第二頁，共26頁。

脫分化和再分化的比較過程特點條件脫分化外植體成為愈傷組織排列疏松，高度液泡化的薄壁細胞團離體、營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素、其他適宜條件再分化由愈傷組織成為幼苗或胚狀體結構有根、芽或有生根發(fā)芽的能力qqqqqqqqqqq第二頁第三頁，共26頁。2．植物組織培養(yǎng)的影響因素(1)選材：菊花的組織培養(yǎng)，一般選擇

。(2)培養(yǎng)基：常用的是

，主要包括大量元素、微量元素、有機物，還要添加

和

兩種植物激素。與微生物培養(yǎng)基的比較：(3)其他條件：

等條件對于植物組織的培養(yǎng)也很重要。未開花植株的莖上部新萌生的側枝MS培養(yǎng)基細胞分裂素生長素pH、溫度和光照微生物培養(yǎng)基以有機營養(yǎng)為主，而MS培養(yǎng)基則需大量無機營養(yǎng)。第三頁第四頁，共26頁。3.植物激素的影響①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。不同使用順序，效果不同記憶口訣：生前分裂不分化，生后分裂又分化，同時提高分化率。二者同時使用，用量的比例影響植物細胞的發(fā)育方向記憶口訣：生大根，分大芽，等愈傷。第四頁第五頁，共26頁。4．實驗操作(1)配制好的培養(yǎng)基要進行

。(2)外植體要先用

消毒6～7s，取出后用

清洗，再用

消毒，最后再用

清洗。(3)接種時要始終在

進行，每次接種接種工具要用

滅菌。(4)在18～22℃的

中培養(yǎng)，每日用日光燈光照12h，得到試管苗后移栽。高壓蒸汽滅菌70%酒精無菌水0.1%的氯化汞無菌水酒精燈火焰旁火焰灼燒無菌箱第五頁第六頁，共26頁。

5.無菌技術是植物組織培養(yǎng)能否獲得成功的關鍵

（1）必要性：植物材料體積小、抗性差，培養(yǎng)條件要求高。（2）范圍：培養(yǎng)基滅菌和外植體的消毒。既要考慮藥劑的消毒效果；還要考慮植物材料的耐受能力。接種——培養(yǎng)——移栽——栽培1.70%酒精消毒、灼燒1.打開封口膜、培養(yǎng)間生長幾日2.清洗培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移消過毒的蛭石、珍珠巖幼苗長壯，移栽到土壤.2.不要倒插3.每瓶接種6－8塊第六頁第七頁，共26頁。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第七頁第八頁，共26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第八頁第九頁，共26頁。【典例精析】【例1】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(jīng)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(jīng)離體培養(yǎng)都表現(xiàn)出全能性【解析】B錯，愈傷組織是經(jīng)脫分化產(chǎn)生的。C錯，植物組織培養(yǎng)屬無性繁殖，產(chǎn)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第九頁第十頁，共26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(xiàn)有的瓶內(nèi)外植體正常生長，有的瓶內(nèi)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(diào)整各種營養(yǎng)物質(zhì)、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第十頁第十一頁，共26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）月季的花藥培養(yǎng)知識回顧第十一頁第十二頁，共26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第十二頁第十三頁，共26頁。小孢子四分體時期單核期雙核期被子植物花粉發(fā)育過程第十三頁第十四頁，共26頁。小孢子母細胞花粉母細胞小孢子減數(shù)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個第十四頁第十五頁，共26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(shù)分裂的結果C、被子植物的花粉的發(fā)育要經(jīng)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對點訓練第十五頁第十六頁，共26頁。(2)上述兩種途徑并無絕對界限，主要取決于

。種類及其濃度配比胚狀體：離體條件下，未經(jīng)受精，但經(jīng)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。2．產(chǎn)生花粉植株(1)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑：第十六頁第十七頁，共26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：從花粉看：

從花蕾看：

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）月季的初花期完全未開放的單核期第十七頁第十八頁，共26頁。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(zhì)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。第十八頁第十九頁，共26頁。（二）材料的消毒5、無菌水沖洗3～5次

1、花蕾用體積分數(shù)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(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液中2～4分鐘（質(zhì)量分數(shù)為1%的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液）第十九頁第二十頁，共26頁。（三）接種和培養(yǎng)

1、滅菌后，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(chǎn)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(jīng)過20-30d培養(yǎng)，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(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上，以便進一步分化出再生植株。若釋放出胚狀體，則需及時將幼小植株分開。4、進一步鑒定和篩選：常常會出現(xiàn)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第二十頁第二十一頁，共26頁。植物組織培養(yǎng)和花藥培養(yǎng)技術比較植物組織培養(yǎng)技術花藥培養(yǎng)技術選材體細胞生殖細胞（精子）生殖方式無性生殖有性生殖相同點1.植物細胞全能性；2.均經(jīng)過脫分化；3.外植體→愈傷組織→叢芽→生根→移栽；4.無菌技術，接種等不同點有絲分裂的過程，染色體數(shù)量不變。1.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(shù)，為純種。第二十一頁第二十二頁，共26頁?！净乜劢滩摹?．花粉是________的生殖細胞，是由花粉母細胞經(jīng)過___________形成的。2．被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷_______________時期、_____期和______期等階段，其中單核期又分為_______期和__________期兩個時期，雙核期包括花粉管細胞核和________細胞核。單倍體減數(shù)分裂小孢子四分體單核雙核單核居中單核靠邊生殖第二十二頁第二十三頁，共26頁。3．產(chǎn)生花粉植株(即單倍體植株)的兩種途徑：一是花粉通過________階段發(fā)育為植株，二是通過_________階段發(fā)育為植株。這兩種途徑的區(qū)別主要取決于培養(yǎng)基中________的種類及其_______的配比。4．誘導花粉植株能否成功及誘導成功率高低，受多種因素的影響，其中____________與_________________是主要的影響因素。5．選擇花藥時，一般要通過_______來確定其中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期，最常用的方法有__________，但某些植物的花粉細胞核_____________，需采用__________________法，這種方法能將花粉細胞核染成_______色。胚狀體愈傷組織激素濃度材料的選擇培養(yǎng)基的組成鏡檢醋酸洋紅法不易著色焙花青—鉻礬藍黑第二十三頁第二十四頁，共26頁。6．在使用焙花青