《高三生物复习资料》实验11植物的组织培养.ppt

实验实验11植物的组织培养植物的组织培养植物组织培养过程植物组织培养过程外植体外植体愈伤组织愈伤组织根、芽或胚状体根、芽或胚状体植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化(高度分化高度分化)(未分化状态未分化状态)一、基础知识一、基础知识v什么叫外植体?外植体外植体愈伤组织愈伤组织胚状体胚状体或根、芽或根、芽植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化离体的植物器官组织或细胞离体的植物器官组织或细胞v可选什么做外植体？为什么?植物几乎所有的组织（根、茎、叶、植物几乎所有的组织（根、茎、叶、花药、子房、幼胚、形成层花药、子房、幼胚、形成层等组织）等组织）及细胞都可做外植体。幼嫩的细胞及细胞都可做外植体。幼嫩的细胞易脱分化。植物细胞都具有全能性。易脱分化。植物细胞都具有全能性。v胚状体是指什么?排列疏松而无规则排列疏松而无规则,高度高度液泡化的薄壁细胞，未分液泡化的薄壁细胞，未分化状态。化状态。v愈伤组织是指什么?外植体外植体愈伤组织愈伤组织胚状体胚状体或根、芽或根、芽植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化v植物组织培养技术的理论基础是什么？植物细胞的全能性植物细胞的全能性v所有生物细胞的全能性是否一致？(1)(1)植物细胞植物细胞 动物细胞；动物细胞；(2)(2)受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞；体细胞；(3)(3)不同种类植物细胞全能性的不同种类植物细胞全能性的表达程度不同；表达程度不同；(4)(4)同种植物不同基因型个体间同种植物不同基因型个体间细胞全能性的表达程度不同。细胞全能性的表达程度不同。外植体外植体愈伤组织愈伤组织胚状体胚状体或根、芽或根、芽植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化v植物细胞表现出全能性的条件是什么？离体提供一定的营养物质、激素其它适宜的外界条件v你认为培养基应有哪些成分你认为培养基应有哪些成分?2、植物组织培养的培养基、植物组织培养的培养基v培养基的成分培养基的成分矿质元素矿质元素 蔗糖蔗糖 植物激素植物激素 维生素维生素 有机添加物有机添加物 琼脂等琼脂等外植体外植体愈伤组织愈伤组织胚状体胚状体或根、芽或根、芽植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化培养基培养基培养基培养基MS培养基培养基 MS MS培养基含有十几多种化合物，配制不培养基含有十几多种化合物，配制不方便也难称量准确，可将培养基中的各种成方便也难称量准确，可将培养基中的各种成分扩大一定倍数分别称量，配成浓缩液，这分扩大一定倍数分别称量，配成浓缩液，这种种浓缩液浓缩液叫做叫做培养基母液培养基母液。(母液配制见下表母液配制见下表)Murashige Murashige和和SkoogSkoog于于19621962年为烟草细胞年为烟草细胞培养设计的。能满足植物细胞的营养和生理培养设计的。能满足植物细胞的营养和生理需要，适用范围比较广，多数植物组织培养需要，适用范围比较广，多数植物组织培养快速繁殖用它作为培养基的基本培养基。快速繁殖用它作为培养基的基本培养基。MS培养基的配制培养基的配制:按比例分别取适量各种成分的母液，加按比例分别取适量各种成分的母液，加入烧杯，称取适量的蔗糖和琼脂，加适量蒸入烧杯，称取适量的蔗糖和琼脂，加适量蒸馏水并加热使琼脂溶解，按照需要的浓度分馏水并加热使琼脂溶解，按照需要的浓度分别加入激素，用别加入激素，用1mol/LNaOH和和1mol/LHCl溶液调节溶液调节pH至至5.86.0。灭菌。灭菌。v调控芽和根的发生调控芽和根的发生细胞分裂素细胞分裂素/生长素生长素大致相等大致相等时时，愈伤组织继续生长而不，愈伤组织继续生长而不分化分化细胞分裂素细胞分裂素/生长素生长素比例高比例高，有利芽有利芽的发生的发生细胞分裂素细胞分裂素/生长素生长素比例低比例低，有利根有利根的发生的发生3、植物激素对植物组织培养的影响、植物激素对植物组织培养的影响外植体外植体愈伤组织愈伤组织胚状体胚状体或根、芽或根、芽植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化无菌无菌培养基培养基无菌无菌培养基培养基v实验中使用的生长素是人工合实验中使用的生长素是人工合成的成的萘乙酸（萘乙酸（NAANAA），），细胞分细胞分裂素也是人工合成的裂素也是人工合成的苄基腺嘌苄基腺嘌呤呤（BABA）MS培培养养基基+相相对对较较多多的的细细胞胞分分裂裂素素（BA）+相相对对较较少少的的生生长长素素（NAA）发发芽芽培培养养基基（长（长丛状苗丛状苗）。）。MS培培养养基基+相相对对较较多多的的生生长长素素（NAA）生生根培养基。根培养基。配制培养基并灭菌配制培养基并灭菌取材并消毒取材并消毒接种至发芽培养基接种至发芽培养基转入生根培养基转入生根培养基炼苗并移栽（至草炼苗并移栽（至草炭土或蛭石中）炭土或蛭石中）定植（栽培至土中）定植（栽培至土中）丛状苗丛状苗二、植物组织培养的基本过程二、植物组织培养的基本过程外植体的消毒：外植体的消毒：流水冲洗流水冲洗20分钟分钟放入放入70 酒精浸泡酒精浸泡10min在在5%的次氯酸钠的次氯酸钠溶液中浸泡溶液中浸泡5分钟分钟在另一在另一5%的次氯的次氯酸钠溶液中浸泡酸钠溶液中浸泡5分钟分钟无菌水冲洗无菌水冲洗23次，无次，无菌吸水纸吸干菌吸水纸吸干配制培养基并灭菌配制培养基并灭菌取材并消毒取材并消毒接种至发芽培养基接种至发芽培养基转入生根培养基转入生根培养基炼苗并移栽（至草炼苗并移栽（至草炭土或蛭石中）炭土或蛭石中）定植（栽培至土中）定植（栽培至土中）丛状苗丛状苗炼苗与移栽炼苗与移栽炼苗：先在外界环境炼苗：先在外界环境闭瓶锻炼闭瓶锻炼3天，再开瓶锻天，再开瓶锻炼炼3天（以培养基上开始天（以培养基上开始长出菌为宜）。长出菌为宜）。移栽：去净培养基，移栽：去净培养基，可先在灭过菌的可先在灭过菌的草炭土草炭土或或蛭石蛭石上培养使根系发达再上培养使根系发达再转移到土壤中。转移到土壤中。1 1、影响植物组织培养的因素有哪些？、影响植物组织培养的因素有哪些？v植物的材料植物的材料 v培养基培养基v植物激素植物激素vpHpH值值v外界因素（温度，光照，通气状况，材料处外界因素（温度，光照，通气状况，材料处理等）理等）四、问题讨论四、问题讨论2.2.不不同同植植物物、不不同同组组织织的的生生根根和和生生芽芽是是否否都都可可使使用用与与本本实验相同的生长素和细胞分裂素浓度？实验相同的生长素和细胞分裂素浓度？不同植物、不同组织的生根和生芽对生长素不同植物、不同组织的生根和生芽对生长素和细胞分裂素浓度的需求是不一样的。因此，不和细胞分裂素浓度的需求是不一样的。因此，不可贸然使用与本实验相同的生长素和细胞分裂素可贸然使用与本实验相同的生长素和细胞分裂素浓度。可以参考已发表文献上成熟的经验，也可浓度。可以参考已发表文献上成熟的经验，也可自己探索。自己探索。3.3.本本实实验验用用人人工工合合成成的的激激素素，而而不不用用植植物物中中存存在在的的天天然然激素，为什么？激素，为什么？植物中存在的天然激素都有相应的使之分解的酶，植物中存在的天然激素都有相应的使之分解的酶，这样，天然激素在植物体内作用和存在的时间就较短，这样，天然激素在植物体内作用和存在的时间就较短，而人工合成激素在植物中没有相应的分解它的酶，所而人工合成激素在植物中没有相应的分解它的酶，所以作用和存在的时间长，作用效果明显。以作用和存在的时间长，作用效果明显。切取切取接种接种 形成愈伤组织形成愈伤组织 愈伤组织在不同培养基上，分化形成芽愈伤组织在不同培养基上，分化形成芽或根，进而形成小苗或根，进而形成小苗(试管苗试管苗)。形成试管苗形成试管苗试管苗大规模培养试管苗大规模培养移栽移栽下面是有关食醋和泡菜制作的实验。请回答：下面是有关食醋和泡菜制作的实验。请回答：(1)食醋可用大米为原料经三步发酵来制作：食醋可用大米为原料经三步发酵来制作：第一步：大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶，将原料第一步：大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶，将原料中的淀粉分解成中的淀粉分解成(填中间产物填中间产物)，然后进一步分解，然后进一步分解成葡萄糖，这一过程可用成葡萄糖，这一过程可用(填淀粉指示剂填淀粉指示剂)来检测，来检测，因为该试剂遇淀粉呈蓝色，遇上述中间产物呈红色。因为该试剂遇淀粉呈蓝色，遇上述中间产物呈红色。第二步：用第二步：用菌将葡萄糖转化成乙醇，这一发菌将葡萄糖转化成乙醇，这一发酵过程中，发酵瓶不应完全密闭的主要原因是酵过程中，发酵瓶不应完全密闭的主要原因是。第三步：用第三步：用菌将乙醇转化成乙酸，这一过程菌将乙醇转化成乙酸，这一过程氧气。氧气。2009浙江高考浙江高考18选选6试题试题(2)在泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要的在泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要的是是，还有少量的亚硝酸。对亚硝酸盐的定量测定，还有少量的亚硝酸。对亚硝酸盐的定量测定可以用可以用法，因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应法，因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与产物能与N-1-萘基乙二胺偶联成萘基乙二胺偶联成色化合物。进行色化合物。进行样品测定时，还要取等量水进行同样的测定，其目的是样品测定时，还要取等量水进行同样的测定，其目的是。2010年浙江高考生物：年浙江高考生物：“生物技术实践生物技术实践”模块（模块（10分）分）某同学进行苹果汁制作实验，工艺如下图所示。某同学进行苹果汁制作实验，工艺如下图所示。请回答：请回答：(1)图中用图中用KMnO4溶液浸泡苹果的目的是溶液浸泡苹果的目的是。黑曲。黑曲霉提取液中含有的霉提取液中含有的可水解果胶，从而使果汁澄清。可水解果胶，从而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通过固定化柱中填充的石英砂通过方式将酶固定化，方式将酶固定化，酶被固定后用蒸馏水洗涤固定化柱是为了除去酶被固定后用蒸馏水洗涤固定化柱是为了除去。(2)实验中，操作流程实验中，操作流程A和和B的先后次序为的先后次序为。在苹果。在苹果汁澄清过程中，应关闭的流速调节阀是汁澄清过程中，应关闭的流速调节阀是。要测定。要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶，可取一定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶，可取一定量的果汁与等量的量的果汁与等量的混合，如果出现混合，如果出现现象说明现象说明果胶还没有被完全水解。为使果胶完全水解，应将流果胶还没有被完全水解。为使果胶完全水解，应将流速调速调。(3)实验后，将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若实验后，将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干天。该固定化柱仍可用于苹果汁制作实验，说明固干天。该固定化柱仍可用于苹果汁制作实验，说明固定化酶可被定化酶可被使用。使用。蛭石蛭石是云母类次生硅质矿物，为铝、镁、是云母类次生硅质矿物，为铝、镁、铁的含水硅酸盐。蛭石可向作物提供自身含有铁的含水硅酸盐。蛭石可向作物提供自身含有的的K、Mg、Ca、Fe以及微量的以及微量的Mn、Cu、Zn等元素。蛭石的吸水性、阳离子交换性及化学等元素。蛭石的吸水性、阳离子交换性及化学成分特性，使其起着保肥、保水、储水、透气成分特性，使其起着保肥、保水、储水、透气和矿物肥料等多重作用。和矿物肥料等多重作用。草炭草炭即泥炭，是沼泽发育过程中的产物。即泥炭，是沼泽发育过程中的产物。由沼泽植物的残体，在多水缺氧条件下，由沼泽植物的残体，在多水缺氧条件下，不能不能完全分解堆积而成。含有大量水分和未被彻底完全分解堆积而成。含有大量水分和未被彻底分解的植物残体、腐殖质以及一部分矿物质。分解的植物残体、腐殖质以及一部分矿物质。有机质含量在有机质含量在3030以上，质地松软易于散碎，以上，质地松软易于散碎，具有可燃性和吸气性。具有可燃性和吸气性。