内容正文:
探究・实践 菊花的组织培养
年 级:高二年级
学 科:高中生物学(人教版)
【思考】为什么一根茎段可以发育成为一个完整植株?
植物细胞全能性使离体组织发育成完整植株成为可能
茎段
【归纳】视频中菊花茎段经历了哪些变化进而发育成为完整的菊花植株?
【概念小卡片1】
愈伤组织:在创伤刺激下形成的不定形的薄壁组织团块
→ 愈伤组织
→ 丛状苗
→完整植株
【学习任务1】根据下图中各类细胞的特点,思考解决下列问题:
①菊花茎的细胞呈现出明显的分层与差异的原因是什么?
②愈伤组织细胞还保留有茎细胞的结构特征吗?
③愈伤组织的细胞可能具有什么能力?
【概念小卡片2】
脱分化:通过诱导,已经分化的细胞失去特有的结构和功能,转变为未分化的细胞
【概念小卡片3】
再分化:在一定条件下,愈伤组织重新分化为芽或根等器官的过程
【小结】植物组织培养的一般流程
茎段切割
操作/培养条件 意义
茎段切割
提供创伤刺激
光照
利于诱导叶绿体的形成以及后期光合作用的进行
适宜的温度
有利于培养物的生长
添加NAA和BA的MS培养基
提供营养物质和植物激素
表1 同一激素浓度下不同菊花外植体的生长情况
【结论】相同的植物激素配比条件下,不同植物组织的生长情况有所不同。通过改变植物激素的配比,可引起离体组织发生脱分化或发生不同方向的再分化。
【学习任务2】
表2 不同浓度植物激素对菊花带芽茎段的影响
【学习任务3】请同学们根据实验视频和上述学习成果,构建菊花茎段植物组织培养的完整流程图。
发芽培养基
脱分化培养基
生根培养基
【学习任务3】请同学们根据实验视频和上述学习成果,构建菊花茎段植物组织培养的完整流程图。
脱分化
创伤
愈伤组织
发芽
营养物质和植物激素
生根
再分化
完整植株
调控
自然条件下获得的外植体
消毒
流程
要求
酒精30S→
无菌水清洗→
次氯酸钠30min→无菌水清洗
既能达到较好的消毒效果又不损伤外植体的活性
打开封口膜或瓶盖→移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中待其长壮
——引用自《植物组织培养教程(第3版)》P54
在组织培养中,通过器官发生途径产生再生植株的基本方式有3种(Konar等,1972):一是先分化芽,待芽伸长后在其幼茎基部长根,形成完整的小植株。这种方式在木本植物组织培养中较为普遍,因此芽和根的诱导要分两步完成;二是先分化根,再在根上产生不定芽而形成完整植株。一般来说,培养物若先形成根,则会抑制芽的形成,但在颠茄的悬浮培养细胞中就可见根上长芽的现象。三是在愈伤组织的不同部位分别形成芽和根,然后二者的维管组织互相连接,成为具有统一的轴状结构的小植株。
【实践应用】在你的生活中有哪些问题可以通过植物组织培养技术来解决?请尝试提出解决问题的可行思路。
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