高中生物植物的組織培養(yǎng)技術(shù)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
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)。科學(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(lèi)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(lèi)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。
?、呓鉀Q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(lèi)、維生索類(lèi)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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