高中生物植物的組織培養(yǎng)技術知識點總結
植物組織培養(yǎng)技術是高中生物的一個重要組成部分,學生需要掌握相關知識點,下面是學習啦小編給大家?guī)淼母咧猩镏参锏慕M織培養(yǎng)技術知識點,希望對你有幫助。
高中生物植物的組織培養(yǎng)技術基礎知識點
1、植物組織培養(yǎng)過程:
(1)原理:植物細胞具有全能性。
(2)過程:
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,也叫快速繁殖技術。繁殖過程中的分裂方式是有絲分裂,親、子代細胞內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、根尖等無毒組織,進行微型繁殖,所獲幼苗是無毒的。
(3)人工種子:通過組織培養(yǎng)技術,可把植物組織的細胞培養(yǎng)成在形態(tài)及生理上與天然種子胚相似的胚狀體,也叫作體細胞胚。這種體細胞胚有于葉、根、莖分生組織的結構??茖W家把體細胞胚包埋在膠囊內形成球狀結構,使其具備種子機能。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。
?、僦谱鞣椒ǎ喝斯しN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:可使在自然條件下不結實或種子昂貴的植物得以繁殖;保持親本的優(yōu)良性狀,因該過程為無性繁殖;節(jié)約糧食,減少種子的使用;可以控制添加一些物質,如除草劑、農藥、促進生長的激素、有益菌等。 周期短,易儲存和運輸,不受氣候和地域的限制。
(4)細胞產物的工廠化生產:從人工培養(yǎng)的愈傷組織細胞中提取某種成分,如紫草素、香料等。
高中生物植物的組織培養(yǎng)技術重要知識點
1、植物細胞的全能性
(1)概念:具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞,都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。
(2)原理:細胞內含有本物種的全部遺傳信息。
(3)全能性表達條件:具有完整的細胞結構,處于離體狀態(tài),提供一定的營養(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^程:植株(AaBb)通過減數分裂得到花粉(AB、Ab、aB、ab四種類型);對花粉進行花藥離體培養(yǎng)(技術是植物組織培養(yǎng));得到單倍體植株;對其幼苗時期進行秋水仙素處理;得到了正常的純合二倍體植株(AABB、Aabb、aaBB、aabb四種類型)。
?、趦?yōu)點:明顯縮短育種年限
(2)突變體利用:在組織培養(yǎng)中會出現(xiàn)突變體,通過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、細胞產物的生產:通過能夠產生對人們有利的產物的細胞進行組織培養(yǎng),從而讓它們能夠產生大量的細胞產物。地位:是培育轉基因植物、植物體細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:
①不受生長季節(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間大量繁殖,用于拯救瀕危植物。
?、蘅烧T導之分化成需要的器官,如根和芽。
?、呓鉀Q有些植物產種子少或無的難題。如將香蕉進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)基以有機營養(yǎng)為主,MS培養(yǎng)基則需提供大量無機營養(yǎng)。制備MS固體培養(yǎng)基操作過程:配制母液時,無機物中大量元素濃縮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物一般可按1mg/mL的質量濃度單獨配制成母液;將分裝好的培養(yǎng)基連同其他器械一起進行高壓蒸汽滅菌。
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)技術知識點(表格)
1、菊花莖的組織培養(yǎng)與月季的花粉培養(yǎng)的比較
比較項目 | 菊花莖的組織培養(yǎng) | 月季的花藥培養(yǎng) | ||
理論依據 | 細胞的全能性 | |||
基本過程 | 脫分化、再分化 | |||
影響因素 | 選材、營養(yǎng)、激素、pH、溫度、光照等 | 選材、營養(yǎng)、激素、pH、溫度等 | ||
比較 | 材料 | 選取生長旺盛的嫩枝 | 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 | 開始時不需要光照,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→移栽→栽培選育 | ||
2、植物激素(生長素和細胞分裂素)對實驗結果的影響
影響因素 | 實驗結果 | |
植物激素的濃度 | 根據生長素作用的兩重性:低濃度促進生長,高濃度抑制生長,甚至殺死植物 | |
植物激素用量 | 生長素>細胞分裂素 | 有利于根的分化、抑制芽的形成 |
生長素<細胞分裂素 | 有利于芽的分化、抑制根的形成 | |
生長素≈細胞分裂素 | 促進愈傷組織的形成 | |
使用順序 | 先生長素,后細胞分裂素 | 有利于細胞分裂,但細胞不分化 |
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 |
3、植物組織培養(yǎng)技術與微生物培養(yǎng)技術的比較
比較項目 | 植物組織培養(yǎng) | 微生物培養(yǎng) |
含義 | 在無菌條件下,將離體的植物體器官或組織接種在適當的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),最終發(fā)育成完整植物體 | 在無菌條件下,在適宜的營養(yǎng)和環(huán)境條件下對微生物的培養(yǎng) |
培養(yǎng)基成分 | 水、礦質元素、蔗糖、維生素、有機添加物和植物激素等 | 水、無機鹽、碳源、氮源等 |
特殊操作要求 | 嚴格控制無菌操作,在培養(yǎng)過程中要更換培養(yǎng)基,調節(jié)細胞分裂素和生長素的比例 | 嚴格控制無菌操作,整個培養(yǎng)過程無需更換培養(yǎng)基 |
注:在這兩種技術中均需要一定的營養(yǎng)物質,但營養(yǎng)物質的劃分標準不同。
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