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1、2016年一轮复习专题三植物的组织培养技术整理课件一、菊花的组织培养一、菊花的组织培养1植物组织培养的原理和程序植物组织培养的原理和程序(1)原理：原理：。(2)程序：程序：植物细胞的全能性植物细胞的全能性梳理教材主干知识梳理教材主干知识2021/1/42有关概念 外植体：外植体：愈伤组织：愈伤组织：（1 1）细胞分化：）细胞分化：（2 2）脱分化：）脱分化：（3 3）再分化：）再分化：是指用于离体培养的植物器官或组织。是指用于离体培养的植物器官或组织。外植体培养一段时间后，通过细胞分裂形成的不定形的薄壁细胞。外植体培养一段时间后，通过细胞分裂形成的不定形的薄壁细胞。是指植物个体发育过程中，细
2、胞在形态、结构和生理功能上产生稳定是指植物个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上产生稳定性差异的过程。性差异的过程。是指由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，又叫做去分化。是指由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，又叫做去分化。是指脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或是指脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官的过程。芽等器官的过程。细胞分化、脱分化和再分化细胞分化、脱分化和再分化2021/1/43脱分化和再分化的比较2021/1/442植物组织培养的影响因素植物组织培养的影响因素(1)选材：菊花的组织培养，一般选择选材：菊花的组织
3、培养，一般选择 。(2)培养基：常用的是培养基：常用的是 ，主要包括大量元素、，主要包括大量元素、微量元素、有机物，还要添加微量元素、有机物，还要添加 和和 两种植物激素。两种植物激素。与微生物培养基的比较：与微生物培养基的比较：(3)其他条件：其他条件：等条件对于植物组织的等条件对于植物组织的培养也很重要。培养也很重要。未开花植株的茎上部新萌生的侧枝未开花植株的茎上部新萌生的侧枝培养基培养基细胞分裂素细胞分裂素生长素生长素、温度和光照、温度和光照微生物培养基以有机营养为主，微生物培养基以有机营养为主，而培养基则需大量无机营养。而培养基则需大量无机营养。2021/1/453.3.3.3.植物激
4、素的影响植物激素的影响植物激素的影响植物激素的影响生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。不同使用顺序，效果不生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。不同使用顺序，效果不生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。不同使用顺序，效果不生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。不同使用顺序，效果不同同同同记忆口诀：生前分裂不分化，生后分裂又分化，记忆口诀：生前分裂不分化，生后分裂又分化，同时提高分化率。同时提高分化率。二者同时使用，用量的比例影响植物细胞的发育方向二者同时使用，用量的比例影响植物细胞的发育方向二者同
5、时使用，用量的比例影响植物细胞的发育方向二者同时使用，用量的比例影响植物细胞的发育方向记忆口诀：生大根，分大芽，等愈伤。记忆口诀：生大根，分大芽，等愈伤。2021/1/464实验操作实验操作(1)配制好的培养基要进行配制好的培养基要进行 。(2)外植体要先用外植体要先用 消毒消毒67 s，取出后用，取出后用 清清洗，再用洗，再用 消毒，最后再用消毒，最后再用 清洗。清洗。(3)接种时要始终在接种时要始终在 进行，每次接种接种工具要用进行，每次接种接种工具要用 灭菌。灭菌。(4)在在1822的的 中培养，每日用日光灯光照中培养，每日用日光灯光照12h，得到试管苗后移栽。，得到试管苗后移栽。高压蒸
6、汽灭菌高压蒸汽灭菌70%酒精酒精无菌水无菌水0.1%的氯化汞的氯化汞无菌水无菌水酒精灯火焰旁酒精灯火焰旁火焰灼烧火焰灼烧无菌箱无菌箱2021/1/475.无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键（1）必要性：植物材料体积小、抗性差，培养条件要求高。（2）范围：培养基灭菌和外植体的消毒。既要考虑药剂的消毒效果；还要考虑植物材料的耐受能力。接种接种接种接种培养培养培养培养移栽移栽移栽移栽栽培栽培栽培栽培1.70%1.70%1.70%1.70%酒精消毒、灼烧酒精消毒、灼烧酒精消毒、灼烧酒精消毒、灼烧1.1.1.1.打开封口膜、培养打开封口膜、培养打开封口膜、培养打开封口膜、培养间生长几日间生长几日间
7、生长几日间生长几日2.2.2.2.清洗培养基转移消过毒的清洗培养基转移消过毒的清洗培养基转移消过毒的清洗培养基转移消过毒的蛭石、珍珠岩蛭石、珍珠岩蛭石、珍珠岩蛭石、珍珠岩幼苗长壮，移栽幼苗长壮，移栽幼苗长壮，移栽幼苗长壮，移栽到土壤到土壤到土壤到土壤.2.2.2.2.不要倒插不要倒插不要倒插不要倒插3.3.3.3.每瓶接种每瓶接种每瓶接种每瓶接种6 6 6 68 8 8 8块块块块2021/1/48 菊花的组织培养的实验操作菊花的组织培养的实验操作【回扣教材】【回扣教材】菊花植物组织培养的实验操作，归纳如下：菊花植物组织培养的实验操作，归纳如下：1制备固体培养基：具体操作是配制各种、配制培养基
8、、。制备固体培养基：具体操作是配制各种、配制培养基、。2外植体。外植体。3接种：要先消毒接种：要先消毒(70%酒精酒精)，所有的接种操作都必须在旁进行。，所有的接种操作都必须在旁进行。母液母液灭菌灭菌消毒消毒工作台工作台酒精灯酒精灯2021/1/494培养：中培养，培养期间，培养温度控制在，每日用日光灯光照培养：中培养，培养期间，培养温度控制在，每日用日光灯光照12 h。5：打打开开培培养养瓶瓶封封口口膜膜培培养养清清洗洗根根部部培培养养基基移移植植到到消消毒毒蛭蛭石石或或珍珍珠珠岩岩等等环环境境移栽到中。移栽到中。6栽培：观察并记录幼苗，适时浇水、施肥，直至。栽培：观察并记录幼苗，适时浇水、
9、施肥，直至。无菌箱无菌箱定期消毒定期消毒1822移栽移栽流水流水土壤土壤生长情况生长情况开花开花2021/1/410【典例精析】【典例精析】【例【例1】下面关于植物组织培养的叙述，正确的是】下面关于植物组织培养的叙述，正确的是()A叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞B叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织C通过植物组织培养，可培育出性状更优良的品种通过植物组织培养，可培育出性状更优良的品种D植物体的任何一个体细胞经离体培养都表现出全能性植物体的任何一个体细胞经离体培养都表现出全能性【解解析析】B错错，愈愈伤伤组组织
10、织是是经经脱脱分分化化产产生生的的。C错错，植植物物组组织织培培养养属属无无性性繁繁殖殖，产产生生的的后后代性状一般与亲本性状相同。代性状一般与亲本性状相同。D错，植物体上的病老细胞一般不再具有全能性。错，植物体上的病老细胞一般不再具有全能性。A2021/1/411【典例精析】【典例精析】【例例2】在在菊菊花花的的组组织织培培养养操操作作完完成成了了3 4天天后后，观观察察同同一一温温室室中中的的外外植植体体，发发现现有有的的瓶瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是()A接种时所用的培养基灭菌不
11、彻底接种时所用的培养基灭菌不彻底B接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体C愈伤组织形成初期没有给予充足的光照愈伤组织形成初期没有给予充足的光照D培养过程中保持温度、的适宜，但没有及时调整各种营养物质、激素的比例培养过程中保持温度、的适宜，但没有及时调整各种营养物质、激素的比例【解析】愈伤组织形成初期不需要给予光照，这不是导致外植体死亡的原因。【解析】愈伤组织形成初期不需要给予光照，这不是导致外植体死亡的原因。C2021/1/412单倍体育种的过程？单倍体育种的过程？花药离体培养（花药离体培养（N）单倍体植株（单倍体植株（N）秋水仙素处理，使染色体翻倍秋水仙素处理，
12、使染色体翻倍植株（植株（2N）特点：特点：1 明显缩短育种年限明显缩短育种年限2 后代植株都为纯合子。后代植株都为纯合子。正常植株（正常植株（2N）月季的花药培养月季的花药培养知识回顾知识回顾2021/1/413花的结构花的结构花托花托花萼花萼花瓣花瓣雄蕊雄蕊花药花药花丝花丝雌蕊雌蕊柱头柱头花柱花柱子房子房知识回顾知识回顾2021/1/414小孢子四分体时期小孢子四分体时期单核期单核期双核期双核期被子植物花粉发育过程被子植物花粉发育过程2021/1/415小孢子小孢子母细胞母细胞花粉母花粉母细胞细胞小孢子小孢子减数减数分裂分裂有丝分裂有丝分裂花粉管细胞核花粉管细胞核生殖细胞核生殖细胞核有分有分
13、 丝裂丝裂2 2精子精子1 1个个营养细胞营养细胞生殖细胞生殖细胞4 4个个4 4个个4 4个个4 4个个4 4个个8 8个个（小孢子四分体时期（小孢子四分体时期单核居中期单核居中期单核靠边期单核靠边期花粉粒双花粉粒双核期）核期）被子植物花粉的发育过程被子植物花粉的发育过程4 4个个4 4个个4 4个个2021/1/4161、关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（、关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（）A、花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的、花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的B、被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果、被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果C、被子植物的花粉的发育要经历四分体
14、时期、单核期、双核期等阶段、被子植物的花粉的发育要经历四分体时期、单核期、双核期等阶段D、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，再移到细胞中央、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，再移到细胞中央对点训练对点训练2021/1/417(2)上述两种途径并无绝对界限，主要取决于上述两种途径并无绝对界限，主要取决于 。种类及其浓度配比种类及其浓度配比胚状体：胚状体：离体条件下，未经受精，但经过胚胎发生离体条件下，未经受精，但经过胚胎发生和发育过程，形成的与合子胚相类似的结和发育过程，形成的与合子胚相类似的结构。构。2产生花粉植株产生花粉植株(1)产生花粉植株的两种途径：产生花粉植株的两种途径：202
15、1/1/418（一）材料选取（一）材料选取 2、通过镜检来确定是否处于适宜的发育期。、通过镜检来确定是否处于适宜的发育期。方法：醋酸洋红法方法：醋酸洋红法(将染色体染成红色将染色体染成红色)焙花青焙花青-铬矾法铬矾法(花粉细胞核染成蓝黑色花粉细胞核染成蓝黑色)。1、从花药看：、从花药看：从花粉看：从花粉看：从花蕾看：从花蕾看：花药（载玻片上）花药（载玻片上）1%的醋酸洋红的醋酸洋红1滴滴用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片镜检（花粉粒的细胞核被镜检（花粉粒的细胞核被染成红色）染成红色）花药（在卡诺氏固定液中处理花药（在卡诺氏固定液中处理20）取出，置于载玻片上取出，置于载玻
16、片上焙花青铬矾溶液染色焙花青铬矾溶液染色盖上盖玻片盖上盖玻片镜镜检（花粉粒的细胞核被染成蓝黑色）检（花粉粒的细胞核被染成蓝黑色）月季的初花期月季的初花期完全未开放的完全未开放的单核期单核期 2021/1/419注意：选择最合适的花粉发育时期注意：选择最合适的花粉发育时期:单核期单核期 不选择单核期之前花药原因：不选择单核期之前花药原因：花药质地幼嫩，容易破碎；花药质地幼嫩，容易破碎；不选择单核期之后花药原因：不选择单核期之后花药原因：花瓣开始松动，给材料消毒带来困难困难；花瓣开始松动，给材料消毒带来困难困难；挑选单核期花药方法：应当选择完全未开放的花蕾，微生物少，易消毒。挑选单核期花药方法：应
17、当选择完全未开放的花蕾，微生物少，易消毒。2021/1/420（二）材料的消毒（二）材料的消毒5 5、无菌水冲洗、无菌水冲洗3 35 5次次 1、花蕾用体积分数为、花蕾用体积分数为70%的酒精浸泡的酒精浸泡30秒秒2、无菌水清洗、无菌水清洗3、无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分、无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分4、放入质量分数为、放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中的氯化汞溶液中24分钟分钟 （质量分数为（质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液）溶液）2021/1/421（三）接种和培养（三）接种和培养 1 1、灭菌后，要在、灭菌后，要在 下除去萼片和花瓣，并立即将花药接
18、种到培养基上。下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。3、通常每瓶接种花药、通常每瓶接种花药 ，温度控制在，温度控制在 左右，左右，。幼小植株形成后才。幼小植株形成后才 。2、在剥离花药时，要尽量、在剥离花药时，要尽量 （否则接种后，容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织），同时（否则接种后，容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织），同时还要彻底还要彻底 ，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。一般经过一般经过20-30d培养，花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体。将愈伤组织及时转移到分化培培养，花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体
19、。将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便进一步分化出再生植株。若释放出胚状体，则需及时将幼小植株分开。养基上，以便进一步分化出再生植株。若释放出胚状体，则需及时将幼小植株分开。4 、进一步鉴定和筛选：常常会出现染色体倍性的变化、进一步鉴定和筛选：常常会出现染色体倍性的变化无菌条件无菌条件不损伤花药不损伤花药去除花丝去除花丝7-10个个25不需要光照不需要光照需要光照需要光照主要原因是花粉管主要原因是花粉管核和生殖核融合造核和生殖核融合造成的成的2021/1/422植物组织培养和花药培养技术比较植物组织培养和花药培养技术比较有丝分裂的过程，染色体有丝分裂的过程，染色体数量不变。数量不变。1.得到
20、的单倍体植株，弱小且高度不育。得到的单倍体植株，弱小且高度不育。2、秋水仙素处理，染色体加倍，恢复、秋水仙素处理，染色体加倍，恢复正常的染色体数，为纯种。正常的染色体数，为纯种。2021/1/423【回扣教材】【回扣教材】1花粉是的生殖细胞，是由花粉母细胞经过形成的。花粉是的生殖细胞，是由花粉母细胞经过形成的。2被被子子植植物物花花粉粉的的发发育育要要经经历历时时期期、期期和和期期等等阶阶段段，其其中中单单核核期期又又分分为为期期和和期期两两个个时时期期，双核期包括花粉管细胞核和细胞核。双核期包括花粉管细胞核和细胞核。单倍体单倍体减数分裂减数分裂小孢子四分体小孢子四分体单核单核双核双核单核居中
21、单核居中单核靠边单核靠边生殖生殖2021/1/4243产产生生花花粉粉植植株株(即即单单倍倍体体植植株株)的的两两种种途途径径：一一是是花花粉粉通通过过阶阶段段发发育育为为植植株株，二二是是通通过过阶阶段发育为植株。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。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。4诱诱导导花花粉粉植植株株能能否否成成功功及及诱诱导导成成功功率率高高低低，受受多多种种因因素素的的影影响响，其其中中与与是是主主要要的的影影响响因因素。素。5选选择择花花药药时时，一一般般要要通通过过来来确确定定其其中中的的花花粉粉是是否否处处于于适适宜宜的的发发
22、育育期期，最最常常用用的的方方法法有有，但某些植物的花粉细胞核，需采用法，这种方法能将花粉细胞核染成色。但某些植物的花粉细胞核，需采用法，这种方法能将花粉细胞核染成色。胚状体胚状体愈伤组织愈伤组织激素激素浓度浓度材料的选择材料的选择培养基的组成培养基的组成镜检镜检醋酸洋红法醋酸洋红法不易着色不易着色焙花青焙花青铬矾铬矾蓝黑蓝黑2021/1/4256在在使使用用焙焙花花青青铬铬钒钒溶溶液液时时，需需要要首首先先将将花花药药用用处处理理20。该该试试剂剂的的配配制制方方法法是是将将按按体体积比为的比例混合均匀。积比为的比例混合均匀。7花花药药培培养养中中，特特别别是是通通过过形形成成的的花花粉粉植
23、植株株，常常会会出出现现的的变变化化，因因此此需需对对培培养养出出来来的的植植株作。株作。卡诺氏固定液卡诺氏固定液无水酒精和冰醋酸无水酒精和冰醋酸3 1愈伤组织愈伤组织染色体倍性染色体倍性进一步鉴定和筛选进一步鉴定和筛选2021/1/4268下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株 的过程，相关叙述中正确的是的过程，相关叙述中正确的是 ()A和和过程会发生减数分裂过程会发生减数分裂B阶段需生长素而阶段需生长素而阶段需细胞分裂素阶段需细胞分裂素C整个过程中细胞增殖的方式主要是丝分裂整个过程中细胞增殖的方式主要是丝分裂D此兰花的花药离体培养所得植
24、株为二倍体此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体解析：无性繁殖过程，不涉及减数分裂。解析：无性繁殖过程，不涉及减数分裂。是脱分化过程，是脱分化过程，是再分化过程，在这两个过程中两种激素是再分化过程，在这两个过程中两种激素(生长素和细胞分裂素生长素和细胞分裂素)都需要。花药离体培养获得的植株均为单倍体。都需要。花药离体培养获得的植株均为单倍体。答案：答案：C2021/1/4279.月月季季的的花花药药培培养养过过程程的的难难点点之之一一是是材材料料的的选选择择，下下列列有有关关材材料料选选择择的的叙叙述述中中正正确确的的是是()A从花药来看，应当选择盛花期的花药从花药来看，应当选择盛花期的花药B从
25、花粉来看，应当选择小孢子四分体期的花粉从花粉来看，应当选择小孢子四分体期的花粉C从花蕾来看，应当选择略微开放的花蕾从花蕾来看，应当选择略微开放的花蕾D从检测花粉的实验方法看，应该用显微镜观察已染色的花粉样品临时装片从检测花粉的实验方法看，应该用显微镜观察已染色的花粉样品临时装片【解解析析】A错错，应应选选择择初初花花期期的的花花药药。B错错，应应选选择择单单核核期期的的花花粉粉。C错错，应应选选择择完完全全未未开开放的花蕾。放的花蕾。D2021/1/4282021/1/429(1)过过程程是是把把幼幼小小的的花花药药分分离离出出来来，选选取取的的花花药药应应处处于于_期期，此此时时细细胞胞核核
26、由由中中央央移移向向细细胞胞一一侧侧，花花药药培培养养成成功功率率最最高高。在在无无菌菌条条件件下下放放在在MS培培养养基基上上进进行行培培养养，配配制制该该培培养养基基时时，需需要要的的物物质质应应该该有有_(至至少少答三种答三种)。(2)过过程程是是花花药药在在MS培培养养基基所所提提供供的的特特定定条条件件下下脱脱分分化化，发发生生多多次次细细胞胞分分裂裂，形形成成_，此过程进行细胞分裂的方式是，此过程进行细胞分裂的方式是_。(3)过过程程是是诱诱导导再再分分化化出出芽芽和和根根，最最后后长长成成植植株株，长长成成的的植植株株(不不考考虑虑核核与与核核之之间间融融合合)是是_植植株株，其其特特点点是是植植株株弱弱小小，高高度度不不育育，生生产产上上无无推推广广应应用用的的价价值值，若若要要使使其其结结子结果，可在移栽后在幼苗茎尖滴加适宜浓度的子结果，可在移栽后在幼苗茎尖滴加适宜浓度的B物质，通常用到的物质，通常用到的B物质是物质是_。单核单核水、大量元素、微量元素、琼脂、植物激素、有机物水、大量元素、微量元素、琼脂、植物激素、有机物愈伤组织或胚状体愈伤组织或胚状体有丝分裂有丝分裂单倍体单倍体秋水仙素秋水仙素(4)过程过程与过程与过程所用培养基的差异主要是所用培养基的差异主要是_ 的差异。的差异。植物激素比例植物激素比例2021/1/430