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高中生物植物的組織培養(yǎng)技術(shù)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

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  植物組織培養(yǎng)技術(shù)是高中生物的一個(gè)重要組成部分,學(xué)生需要掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn),下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)?lái)的高中生物植物的組織培養(yǎng)技術(shù)知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)你有幫助。

  高中生物植物的組織培養(yǎng)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)

  1、植物組織培養(yǎng)過(guò)程:

  (1)原理:植物細(xì)胞具有全能性。

  (2)過(guò)程:

  2、用途:

  (1)微型繁殖

  微型繁殖就是用于快速繁殖優(yōu)良品神的植物組織培養(yǎng)技術(shù),也叫快速繁殖技術(shù)。繁殖過(guò)程中的分裂方式是有絲分裂,親、子代細(xì)胞內(nèi)DNA不變,所以能夠保證親、子代遺傳特性不變。

  (2)作物脫毒

  作物脫毒是利用莖尖、根尖等無(wú)毒組織,進(jìn)行微型繁殖,所獲幼苗是無(wú)毒的。

  (3)人工種子:通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù),可把植物組織的細(xì)胞培養(yǎng)成在形態(tài)及生理上與天然種子胚相似的胚狀體,也叫作體細(xì)胞胚。這種體細(xì)胞胚有于葉、根、莖分生組織的結(jié)構(gòu)??茖W(xué)家把體細(xì)胞胚包埋在膠囊內(nèi)形成球狀結(jié)構(gòu),使其具備種子機(jī)能。所以,人工種子是一種人工制造的代替天然種子的顆粒體,可以直接播種于田間。

  ①制作方法:人工種子是利用植物組織培養(yǎng)獲得胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等,然后包上人丁種皮就形成了人工種子,如圖:

 ?、趦?yōu)點(diǎn):可使在自然條件下不結(jié)實(shí)或種子昂貴的植物得以繁殖;保持親本的優(yōu)良性狀,因該過(guò)程為無(wú)性繁殖;節(jié)約糧食,減少種子的使用;可以控制添加一些物質(zhì),如除草劑、農(nóng)藥、促進(jìn)生長(zhǎng)的激素、有益菌等。 周期短,易儲(chǔ)存和運(yùn)輸,不受氣候和地域的限制。

  (4)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn):從人工培養(yǎng)的愈傷組織細(xì)胞中提取某種成分,如紫草素、香料等。

  高中生物植物的組織培養(yǎng)技術(shù)重要知識(shí)點(diǎn)

  1、植物細(xì)胞的全能性

  (1)概念:具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞,都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。

  (2)原理:細(xì)胞內(nèi)含有本物種的全部遺傳信息。

  (3)全能性表達(dá)條件:具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu),處于離體狀態(tài),提供一定的營(yíng)養(yǎng)、激素和其他適宜外界條件。

  2、作物新品種培育

  (1)單倍體育種:

 ?、龠^(guò)程:植株(AaBb)通過(guò)減數(shù)分裂得到花粉(AB、Ab、aB、ab四種類型);對(duì)花粉進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)(技術(shù)是植物組織培養(yǎng));得到單倍體植株;對(duì)其幼苗時(shí)期進(jìn)行秋水仙素處理;得到了正常的純合二倍體植株(AABB、Aabb、aaBB、aabb四種類型)。

 ?、趦?yōu)點(diǎn):明顯縮短育種年限

  (2)突變體利用:在組織培養(yǎng)中會(huì)出現(xiàn)突變體,通過(guò)從有用的突變體中選育出新品種(如篩選抗病、抗鹽、含高蛋白的突變體)

  3、細(xì)胞產(chǎn)物的生產(chǎn):通過(guò)能夠產(chǎn)生對(duì)人們有利的產(chǎn)物的細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng),從而讓它們能夠產(chǎn)生大量的細(xì)胞產(chǎn)物。地位:是培育轉(zhuǎn)基因植物、植物體細(xì)胞雜交培育植物新品種的最后一道工序。

  4、植物組織培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn):

 ?、俨皇苌L(zhǎng)季節(jié)限制地繁殖植物。

 ?、诓粩y帶病毒。

 ?、叟囵B(yǎng)周期短。

 ?、芸捎媒M培中的愈傷組織制取特殊的生化制品。

 ?、菘啥虝r(shí)間大量繁殖,用于拯救瀕危植物。

 ?、蘅烧T導(dǎo)之分化成需要的器官,如根和芽。

  ⑦解決有些植物產(chǎn)種子少或無(wú)的難題。如將香蕉進(jìn)行組培得到人工種以方便移種。

  5、培養(yǎng)基的制作:制備MS固體培養(yǎng)基→外植體消毒→接種→培養(yǎng)→移栽→栽培。肉湯培養(yǎng)基以有機(jī)營(yíng)養(yǎng)為主,MS培養(yǎng)基則需提供大量無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)。制備MS固體培養(yǎng)基操作過(guò)程:配制母液時(shí),無(wú)機(jī)物中大量元素濃縮10倍,微量元素濃縮100倍;激素類、維生索類以及用量較小的有機(jī)物一般可按1mg/mL的質(zhì)量濃度單獨(dú)配制成母液;將分裝好的培養(yǎng)基連同其他器械一起進(jìn)行高壓蒸汽滅菌。

  6、消毒和滅菌:外植體可以用酒精消毒;操作前手需用酒精消毒;培養(yǎng)基需用高壓蒸汽滅菌。

  高中生物植物的組織培養(yǎng)技術(shù)知識(shí)點(diǎn)(表格)

  1、菊花莖的組織培養(yǎng)與月季的花粉培養(yǎng)的比較

比較項(xiàng)目

菊花莖的組織培養(yǎng)

月季的花藥培養(yǎng)

理論依據(jù)

細(xì)胞的全能性

基本過(guò)程

脫分化、再分化

影響因素

選材、營(yíng)養(yǎng)、激素、pH、溫度、光照等

選材、營(yíng)養(yǎng)、激素、pH、溫度等

比較

材料

選取生長(zhǎng)旺盛的嫩枝

單核靠邊期的花粉

pH

5.8

5.8

溫度

18~22℃

25℃

光照

每日光照12h

開(kāi)始時(shí)不需要光照,幼小植株形成后才光照

操作流程

制備培養(yǎng)基→外植體消毒→接種→培養(yǎng)→移栽→栽培

選材→材料消毒→接種和培養(yǎng)→篩選和誘導(dǎo)→移栽→栽培選育

  2、植物激素(生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響

影響因素

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

植物激素的濃度

根據(jù)生長(zhǎng)素作用的兩重性:低濃度促進(jìn)生長(zhǎng),高濃度抑制生長(zhǎng),甚至殺死植物

植物激素用量

生長(zhǎng)素>細(xì)胞分裂素

有利于根的分化、抑制芽的形成

生長(zhǎng)素<細(xì)胞分裂素

有利于芽的分化、抑制根的形成

生長(zhǎng)素≈細(xì)胞分裂素

促進(jìn)愈傷組織的形成

使用順序

先生長(zhǎng)素,后細(xì)胞分裂素

有利于細(xì)胞分裂,但細(xì)胞不分化

先細(xì)胞分裂素,后生長(zhǎng)素

細(xì)胞既分裂也分化

同時(shí)使用

分化頻率提高

  3、植物組織培養(yǎng)技術(shù)與微生物培養(yǎng)技術(shù)的比較

 比較項(xiàng)目

植物組織培養(yǎng)

微生物培養(yǎng)

含義

在無(wú)菌條件下,將離體的植物體器官或組織接種在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),最終發(fā)育成完整植物體

在無(wú)菌條件下,在適宜的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件下對(duì)微生物的培養(yǎng)

培養(yǎng)基成分

水、礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、有機(jī)添加物和植物激素等

水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源等

特殊操作要求

嚴(yán)格控制無(wú)菌操作,在培養(yǎng)過(guò)程中要更換培養(yǎng)基,調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的比例

嚴(yán)格控制無(wú)菌操作,整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程無(wú)需更換培養(yǎng)基

  注:在這兩種技術(shù)中均需要一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),但營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的劃分標(biāo)準(zhǔn)不同。
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