生物選修一植物組織培養(yǎng)知識點總結(jié)
生物選修一植物組織培養(yǎng)知識點總結(jié)
植物組織培養(yǎng)是生物選修一專題三的知識點，為了方便同學們復習，接下來學習啦小編為你整理了生物選修一植物組織培養(yǎng)知識點總結(jié)，一起來看看吧。
生物選修一植物組織培養(yǎng)知識點：菊花的組織培養(yǎng)
植物組織培養(yǎng)的基本過程：
細胞分化：在生物個體發(fā)育過程中，細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上出現(xiàn)穩(wěn)定性差異的過程。
離體的植物組織或細胞，在培養(yǎng)了一段時間以后，會通過細胞分裂，形成愈傷組織，愈傷組織的細胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞。
由高度分化的植物組織或細胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，稱為植物細胞的脫分化，或者叫做去分化。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，這個過程叫做再分化。再分化形成的試管苗，移栽到地里，可以發(fā)育成完整的植物體。
植物細胞工程：具有某種生物全套遺傳信息的任何一個活細胞，都具有發(fā)育成完整個體的能力，即每個生物細胞都具有全能性。但在生物體的生長發(fā)育過程中并不表現(xiàn)出來，這是因為在特定的時間和空間條件下，通過基因的選擇性表達，構(gòu)成不同組織和器官。
植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應用有：實現(xiàn)優(yōu)良品種的快速繁殖;培育脫毒作物;制作人工種子;培育作物新品種以及細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)等。
細胞分化是一種持久性的變化，它的生理意義是：使多細胞生物體中細胞結(jié)構(gòu)和功能趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。
比較根尖分生組織和愈傷組織的異同：
影響條件
材料：不同的植物組織，培養(yǎng)的難易程度差別很大。植物材料的選擇直接關(guān)系到試驗的成敗。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。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。
一般來說，容易進行無性繁殖的植物容易進行組織培養(yǎng)。選取生長旺盛嫩枝進行組培的是嫩枝生理狀態(tài)好，容易誘導脫分化和再分化。
營養(yǎng)：離體的植物組織和細胞，對營養(yǎng)、環(huán)境等條件的要求相對特殊，需要配制適宜的培養(yǎng)基。常用的培養(yǎng)基是MS培養(yǎng)基，其中含有的大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、I、Co，有機物有甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素、蔗糖等。
激素：植物激素中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(guān)鍵性激素。在生長素存在的情況下，細胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強趨勢。在培養(yǎng)基中需要添加生長素和細胞分裂素等植物激素，其濃度、使用的先后順序、用量的比例等都影響結(jié)果。
使用順序 | 實驗結(jié)果 |
先生長素， 后細胞分裂素 | 有利于分裂但不分化 |
先細胞分裂素， 后生長素 | 細胞既分裂也分化 |
同時使用 | 分化頻率提高 |
生長素／ 細胞分裂素比值與結(jié)果 | |
比值高時 | 促根分化， 抑芽形成 |
比值低時 | 促芽分化， 抑根形成 |
比值適中 | 促進愈傷組織生長 |
環(huán)境條件：PH、溫度、光等環(huán)境條件。
不同的植物對各種條件的要求往往不同。進行菊花的組織培養(yǎng)，一般將pH控制在5.8左右，溫度控制在18~22℃，并且每日用日光燈照射12h。
操作流程：
配制MS固體培養(yǎng)基：
配制各種母液：將各種成分按配方比例配制成的濃縮液(培養(yǎng)基母液)。
使用時根據(jù)母液的濃縮倍數(shù)，計算用量，并加蒸餾水稀釋。
配制培養(yǎng)基：應加入的物質(zhì)有瓊脂、蔗糖、大量元素、微量元素、有機物和植物激素的母液，并用蒸餾水定容到1000毫升。
在菊花組織培養(yǎng)中，可以不添加植物激素。
原因是菊花莖段組織培養(yǎng)比較容易。
滅菌：采取的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌。
MS培養(yǎng)基中各種營養(yǎng)物質(zhì)的作用是什么?與肉湯培養(yǎng)基相比，MS培養(yǎng)基有哪些特點?
答：大量元素和微量元素提供植物細胞所必需的無機鹽;蔗糖提供碳源，維持細胞滲透壓;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。
微生物培養(yǎng)基以有機營養(yǎng)為主，MS培養(yǎng)基則需提供大量無機營養(yǎng)。
外植體的消毒：
外植體：用于離體培養(yǎng)的植物器官或組織片段。
選取菊花莖段時，要取生長旺盛的嫩枝。菊花莖段用流水沖洗后可加少許洗衣粉，用軟刷輕輕刷洗，刷洗后在流水下沖洗20min左右。
用無菌吸水紙吸干外植體表面的水分，放入體積分數(shù)為70%的酒精中搖動2~3次，持續(xù)6~7s，立即將外植體取出，在無菌水中清洗。
取出后仍用無菌吸水紙吸干外植體表面水分，放入質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液中1~2min。取出后，在無菌水中至少清洗3次，漂洗消毒液。
注意：對外植體進行表面消毒時，就要考慮藥劑的消毒效果，又要考慮植物的耐受能力。
接種：接種過程中插入外植體時形態(tài)學上端朝上，每個錐形瓶接種7～8個外植體。外植體接種與細菌接種相似，操作步驟相同，而且都要求無菌操作。
培養(yǎng)：應該放在無菌箱中進行，并定期進行消毒，保持適宜的溫度(18~22℃)和光照(12h)。
移栽：栽前應先打開培養(yǎng)瓶的封口膜，讓其在培養(yǎng)間生長幾日，然后用流水清洗根部培養(yǎng)基。然后將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境中生活一段時間，進行壯苗。最后進行露天栽培。
栽培：
外植體在培養(yǎng)過程中可能會被污染，原因有外植體消毒不徹底;培養(yǎng)基滅菌不徹底;接種中被雜菌污染;錐形瓶密封性差等。
生物選修一植物組織培養(yǎng)知識點：月季的花藥培養(yǎng)
被子植物的花粉發(fā)育被子植物的雄蕊通常包含花絲、花藥兩部分?；ㄋ帪槟覡罱Y(jié)構(gòu)，內(nèi)部含有許多花粉?；ǚ凼怯苫ǚ勰讣毎?jīng)過減數(shù)分裂而形成的，因此，花粉是單倍體的生殖細胞。
被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷小孢子四分體時期、單核期和雙核期等階段。在小孢子四分體時期，4個單倍體細胞連在一起，進入單核期時，四分體的4個單倍體細胞彼此分離，形成4個具有單細胞核的花粉粒。
這時的細胞含濃厚的原生質(zhì)，核位于細胞的中央(單核居中期)。隨著細胞不斷長大，細胞核由中央移向細胞一側(cè)(單核靠邊期)，并分裂成1個生殖細胞核和1個花粉管細胞核，進而形成兩個細胞，一個是生殖細胞，一個是營養(yǎng)細胞。生殖細胞將在分裂一次，形成兩個精子。
注意：
①成熟的花粉粒有兩類，一類是二核花粉粒，其花粉粒中只含花粉管細胞核和生殖細胞核，二核花粉粒的精子是在花粉管中形成的;另一類是三核花粉粒，花粉在成熟前，生殖細胞就進行一次有絲分裂，形成兩個精子，此花粉粒中含有兩個精子核和一個花粉管核(營養(yǎng)核)
②花粉發(fā)育過程中的四分體和動物細胞減數(shù)分裂的四分體不同?；ǚ郯l(fā)育過程中的四分體是花粉母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的4個連在一起的單倍體細胞;而動物細胞減數(shù)分裂過程中的四分體是聯(lián)會配對后的一對同源染色體，由于含有四條染色單體而稱為四分體。
?、弁簧臣毎纬傻膬蓚€精子，其基因組成完全相同。
產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株(即單倍體植株)一般有兩種途徑，一種是花粉通過胚狀體階段發(fā)育為植物，另一種是花粉在誘導培養(yǎng)基上先形成愈傷組織，再將其誘導分化成植株。這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。
注意：
?、贌o論哪種產(chǎn)生方式，都要先誘導生芽，再誘導生根
?、谂郀铙w：植物體細胞組織培養(yǎng)過程中，誘導產(chǎn)生的形態(tài)與受精卵發(fā)育成的胚非常類似的結(jié)構(gòu)，其發(fā)育也與受精卵發(fā)育成的胚類似，有胚芽、胚根、胚軸等完整結(jié)構(gòu)，就像一粒種子，又稱為細胞胚。
影響花藥培養(yǎng)的因素誘導花粉能否成功及誘導成功率的高低，受多種因素影響，其中材料的選擇與培養(yǎng)基的組成是主要的影響因素。
親本的生理狀況：花粉早期是的花藥比后期的更容易產(chǎn)生花粉植株，選擇月季的初花期。
合適的花粉發(fā)育時期：一般來說，在單核期，細胞核由中央移向細胞一側(cè)的時期，花藥培養(yǎng)成功率最高。
花蕾：選擇完全未開放的花蕾。
親本植株的生長條件、材料的低溫預處理以及接種密度等對誘導成功率都有一定影響。
材料的選?。哼x擇花藥時，一般要通過鏡檢來確定其中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。確定花粉發(fā)育時期的最常用的方法是醋酸洋紅法。但是，某些植物的花粉細胞核不易著色，需采用焙花青-鉻礬法，這種方法能將花粉細胞核染成藍黑色
接種和培養(yǎng)：滅菌后的花蕾，要在無菌條件下除去萼片和花瓣，并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上。
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)，同時還要徹底去除花絲，因為與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成，通常每瓶接種花藥7～10個,培養(yǎng)溫度控制在25℃左右,不需要光照。
幼小植株形成后才需要光照。
一般經(jīng)過20～30天培養(yǎng)后,會發(fā)現(xiàn)花藥開裂,長出愈傷組織或形成胚狀體。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。
如果花藥開裂釋放出胚狀體，則一個花藥內(nèi)就會產(chǎn)生大量幼小植株，必須在花藥開裂后盡快將幼小植株分開，分別移植到新的培養(yǎng)基上，否則這些植株將很難分開。還需要對培養(yǎng)出來的植株做進一步的鑒定和篩選。
植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的相同之處是：培養(yǎng)基配制方法、無菌技術(shù)及接種操作等基本相同。
兩者的不同之處在于：花藥培養(yǎng)的選材非常重要，需事先摸索時期適宜的花蕾;花藥裂開后釋放出的愈傷組織或胚狀體也要及時更換培養(yǎng)基;花藥培養(yǎng)對培養(yǎng)基配方的要求更為嚴格。這些都使花藥培養(yǎng)的難度大為增加。
猜你感興趣的：
1.高中生物選修一植物組織培養(yǎng)知識點總結(jié)
3.高中生物選修一植物組織培養(yǎng)知識點總結(jié)