高中生物选修课植物组织培养知识点总结
高中生物选修知识点科目菊花的组织培养
植物组织培养的基本过程
细胞分化:在个体发育过程中,细胞在形态、结构和生理功能上表现出稳定性差异的过程。
离体植物组织或细胞,经过一段时间的培养后,会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织细胞排列松散不规则,是一种薄壁细胞,高度空泡化,无定型状态。从高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程被称为植物细胞的去分化,或去分化。脱分化产生的愈伤组织可以继续培养,可以再分化成根或芽等器官。这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗,移植到地里可以发育成完整植株。
植物细胞工程
任何一个具有某个生物体全套遗传信息的活细胞都具有发育成完整个体的能力,即每个生物细胞都具有全能性。但并不表现在生物的生长发育上,因为不同的组织器官是在特定的时空条件下,通过基因的选择性表达而形成的。
植物组织培养技术的应用包括:实现优良品种的快速繁殖;培育无病毒作物;制作人造种子;培育新的作物品种和工业化生产细胞产品。
?细胞分化是一个持续的变化。它的生理意义是什么?
多细胞生物中细胞结构和功能的特化有利于提高各种生理功能的效率。
比较顶端分生组织和愈伤组织的异同。
影响植物组织培养的条件
材料:不同的植物组织,培养的难易程度差别很大。植物材料的选择直接关系到实验的成败。植物的种类、材料的年龄、存放时间的长短都会影响实验结果。在菊花的组织培养中,一般选择不开花植物茎上部新萌发的侧枝作为材料。一般来说,容易无性繁殖的植物,容易进行组织培养。选择生长旺盛,生理状态良好,容易诱导脱分化和再分化的芽进行组织培养。
营养:离体植物组织和细胞对营养、环境等条件有相对特殊的要求,需要配制合适的培养基。常用的培养基是MS培养基,含有大量的氮、磷、硫、钾、钙、镁等元素,铁、锰、硼、锌、铜、钼、碘、钴等微量元素,以及甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等有机物。
激素:生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。在生长素的存在下,细胞分裂素的作用呈现出加强的趋势。培养基中需要添加生长素、细胞分裂素等植物激素,其浓度、施用顺序、剂量配比等都会影响结果。
4.操作过程的环境条件:PH、温度、光线等环境条件。
不同的植物往往对各种条件有不同的要求。菊花组织培养一般pH控制在5.8左右,温度控制在18~22℃,日光灯照射12h。
MS固体培养基的配制:各种母液的配制:各种成分按配方比例配制的浓缩液(培养基母液)。
?使用时,根据母液的浓缩倍数,计算用量,用蒸馏水稀释。
?培养基的配制:加入的物质为琼脂、蔗糖、大量元素母液、微量元素、有机物和植物激素,用蒸馏水调至1000 ml。
?菊花的组织培养中,可以不添加植物激素。
原因是菊花茎段的组织培养比较容易。?灭菌:采用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌。
?MS培养基中各种营养成分的作用是什么?MS培养基与肉汤培养基相比有什么特点?
大量元素和微量元素提供植物细胞必需的无机盐;蔗糖提供碳源,维持细胞渗透压;甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在其正常代谢途径受到一定影响后的特殊营养需求。
微生物培养基主要是有机营养,而MS培养基需要提供大量的无机营养。
无菌外植体:用于体外培养的植物器官或组织碎片。当选择菊花的茎段时,我们应该取有活力的嫩枝。用流水洗净菊花的茎后,可以加入少许洗衣粉,用软刷轻轻刷一下,然后在流水下冲洗20min左右。用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分,放入体积比为70%的酒精中摇动2~3次,每次6 ~ 7秒,然后立即取出外植体,用无菌水冲洗。取出后,外植体表面的水分仍用无菌吸水纸吸收,放入0.1%氯化汞溶液中1 ~ 2分钟。取出后,用无菌水冲洗至少3次,并用消毒液冲洗干净。
注意:外植体表面消毒时,要考虑化学药品的消毒效果和植株的耐受性。
接种:接种过程中插入外植体时,形态上端向上,每个锥形瓶接种7 ~ 8个外植体。外植体接种和细菌接种类似,操作步骤相同,都需要无菌操作。
培养:应在无菌箱中进行,定期消毒,保持适宜的温度(18~22℃),光照(12h)。
移栽:种植前,打开培养瓶的密封膜,让其在培养室中生长几天,然后用流水清洗根培养基。然后将幼苗移植到消毒过的蛭石或珍珠岩上一段时间,使幼苗健壮。最后进行露天栽培。
培养
外植体在培养过程中可能被污染,因为外植体消毒不彻底;培养基灭菌不彻底;接种时被杂菌污染;锥形瓶密封性能差。
高一月季花药培养中被子植物的花粉发育:被子植物的雄蕊通常由花丝和花药组成。花药是囊状结构,里面有许多花粉。花粉是由花粉母细胞减数分裂形成的,所以花粉是单倍体生殖细胞。被子植物花粉的发育经历四个时期:小孢子四分体时期、单核时期和双核时期。小孢子四分体时期,四个单倍体细胞连在一起,进入单核期,四分体的四个单倍体细胞相互分离,形成四个单核的花粉粒。此时细胞内含致密的原生质,细胞核位于细胞中央(单核细胞处于中期)。随着细胞的长大,细胞核从细胞的中心向一侧(单核侧)移动,分裂为1个生殖细胞核和1个花粉管细胞核,从而形成两个细胞,一个是生殖细胞,一个是营养细胞。生殖细胞会再次分裂形成两个精子。
注意:①成熟花粉粒有两种。一种是双核花粉粒,只含有花粉管核和生殖核,双核花粉粒的精子在花粉管中形成。另一种是三核花粉粒。在花粉成熟之前,生殖细胞经过有丝分裂形成两个精子。这个花粉粒含有两个精核和一个花粉管核(营养核)。花粉发育中的四分体是由花粉母细胞减数分裂形成的四个相连的单倍体细胞;动物细胞减数分裂过程中的四分体是联会后的一对同源染色体,因含有四个染色单体而被称为四分体。③同一生殖细胞形成的两个精子具有相同的遗传组成。
通过花药培养产生花粉植株(单倍体植株)有两种方法。一种方式是花粉通过胚状体阶段发育成植株,另一种方式是花粉先在诱导培养基上形成愈伤组织,再诱导其分化成植株。这两种途径没有绝对的界限,主要取决于培养基中激素的种类及其浓度比。
注意:①无论哪种生产方式,都要先诱导芽,再诱导根。②胚状体:在植物体细胞组织培养过程中,诱导出的结构与受精卵发育的胚非常相似,其发育也与受精卵发育的胚相似,具有胚芽、胚根、下胚轴等完整的结构,就像一粒种子,又称细胞胚。
影响花药培养的因素花粉诱导的成功和成功率受多种因素影响,其中材料的选择和培养基的组成是主要因素。
?亲本的生理状况:早花粉花药比晚花粉花药更容易产生花粉植株,所以选择玫瑰初花期。
?适宜花粉发育阶段:一般来说,在单核期,细胞核从细胞中心向细胞侧面移动时,花药培养成功率最高。
?芽:选择完全未开放的芽。
?亲本植物的生长条件、材料的低温预处理、接种密度都对诱导成功率有一定的影响。
?材料的选择:选择花药时,一般需要通过显微镜检查来确定其中的花粉是否处于适宜的发育阶段。确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸品红法。但有些植物的花粉核不易着色,需用烤蓝铬矾法,可将花粉核染成蓝黑色。
?材料的消毒
?接种与培养:无菌条件下去除无菌花蕾的萼片和花瓣,立即将花药接种在培养基上。剥花药时,要尽量不损伤花药(否则接种后容易从受伤部位长出愈伤组织),同时要彻底去除花丝,因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。通常每瓶接种7 ~ 10个花药,培养温度控制在25℃左右,不需要光照。一般来说,幼苗培养20 ~ 30天后就需要光照。将愈伤组织及时转移到分化培养基中,以便进一步分化成再生植株。如果花药开裂释放出胚状体,一个花药中就会产生大量的幼株。花药开裂后必须尽快分离幼株,并分别移植到新的培养基上,否则这些植株将很难分离。有必要对栽培植物进行进一步的鉴定和筛选。
植物组织培养技术与花药培养技术的相似之处是:培养基的配制方法、无菌技术、接种操作基本相同。两者的区别在于花药培养的材料选择很重要,需要提前发掘合适的芽;花药开裂后释放的愈伤组织或胚状体也应及时更换;花药培养需要更严格的培养基配方。这些都使得花药培养的难度大大增加。
计算样品水分含量(%)的公式如下:
(干燥前的容器和样品质量-干燥后的容器和样品质量)/干燥前的样品质量
?毛霉的生长:条件:将豆腐块放入笼中,控制笼内温度在15 ~ 18℃并保持一定温度。
来源:1。空气中的毛霉孢子,2。直接接种优良毛霉菌种。
时间:5天
?腌制:将盖好毛霉的豆腐块分层有序地放入瓶中,同时分层加盐。随着层数的增加,盐的量会增加,靠近瓶口表面的盐会更厚。腌制时间为8天左右。
?用盐腌制时,要注意控制盐的用量:盐的浓度过低,抑制不了微生物的生长,可能导致豆腐腐败变质;盐浓度过高会影响腐乳的口感。
?盐的作用:1。抑制微生物的生长,避免腐败。2.沉淀水分,使得豆腐在后期制作过程中变硬,不易酥脆。3.调味,给腐乳必要的咸味。4.提取毛状酶菌丝体上的蛋白酶。
?卤汤的准备:卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。罐头汤是由酒和各种香料制成的。卤水汤中酒的含量一般控制在12%左右。
?酒的作用:1。防止杂菌污染,防止腐蚀。2.与有机酸结合形成酯,赋予腐乳风味。3.腐乳后期酒精含量与发酵时间的长短密切相关。酒精含量越高,对蛋白酶的抑制作用越大,延长了腐乳的成熟时间。酒精含量过低,蛋白酶活性高,会加速蛋白质水解,杂菌繁殖快。豆腐易腐难块。
?香料的作用:1。调味功能2。杀菌消毒功能。参与和促进发酵过程。
?防止杂菌污染:①腌制腐乳用的玻璃瓶,洗净后要用开水消毒。(2)装瓶时,操作要迅速、小心。豆腐摆放整齐,加入卤好的汤后,要用胶带封住瓶口。封瓶时最好通过酒精灯的火焰,防止瓶子被污染。
问题解答
(1)运用所学的生物学知识,解释豆腐是如何长白发的。
豆腐的白毛是毛霉的白色菌丝。严格来说是直立菌丝,豆腐里有匍匐菌丝。
(2)为什么要撒很多盐来腌制毛豆腐?
盐可以防止杂菌的污染,防止豆腐腐败变质。
(3)我们平时吃的哪种豆腐适合做腐乳?
含水量在70%左右的豆腐适合做腐乳。由含水量高的豆腐制成的腐乳不易成型。
(4)吃腐乳的时候会发现腐乳外面有一层很密的东西?皮肤?。这层楼?皮肤?是如何形成的?对人体有害吗?它的功能是什么?
?皮肤?是发酵前期长在豆腐表面的菌丝体(匍匐菌丝体),对人体无害。它可以形成腐乳。身体?使腐乳成形。
高一生物染色体复习讲义名词:
1.染色体变异:在光学显微镜下可以看到染色体结构或染色体数目的变异。
2.染色体结构变异:指细胞内一条或多条染色体发生缺失(一条染色体片段消失)、增加(一条染色体片段增加)、倒位(一条染色体片段倒位180o)或易位(一条染色体片段转移到另一条非同源染色体上)等变化。
3.染色体数目变异:指细胞内染色体数目的变化。
4.基因组:一般将生殖细胞中一组形状和大小不同的染色体称为基因组。细胞内有几条形态相同的染色体,也就是说有几个染色体组。
5.二倍体:任何体细胞含有两组染色体的个体称为二倍体。比如人类的果实,苍蝇和玉米。大多数动物和高等植物都是二倍体。
6.多倍体:任何体细胞中含有三条以上染色体的个体称为~。例如,马铃薯含有四个染色体组,称为四倍体,普通小麦含有六个染色体组,称为六倍体(普通小麦体细胞6n,42条染色体,一个染色体组3n,21条染色体)。),
7.二倍体:任何在体细胞中有一个基因组的个体称为~。
8.单倍体是指其体细胞含有本物种配子染色体数目的个体。
9.花药离体培养:将不同优势的品种杂交,将F1的花离体培养形成单倍体植株,用秋水仙碱将单倍体染色体加倍,选择符合条件的个体作为种子。
声明:
1.染色体变异包括染色体结构变异(染色体上基因的数量和排列顺序发生变化)和染色体数目变异。
2.多倍体育种:a .原因:在细胞有丝分裂过程中,染色体被复制后,由于外界条件的剧烈变化,细胞分裂停止,细胞内染色体数目加倍。(当纺锤体在细胞有丝分裂后期被破坏时,细胞可以不经过后期而回到间期,从而使细胞内的染色体数目加倍。)b、特点:营养成分含量高;但发育迟缓,结实率低。c .人工诱导多倍体在育种中的应用:常用方法——用秋水仙碱处理发芽的种子或幼苗;秋水仙碱的作用——秋水仙碱抑制纺锤体的形成;实施例:三倍体无籽西瓜(四倍体西瓜通过用秋水仙碱处理二倍体西瓜幼苗获得;二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交获得三倍体西瓜种子。三倍体西瓜联想障碍,不能产生正常配子。),八倍体小黑麦。
3.单倍体育种:形成原因:由生殖细胞不经受精直接发育而成。比如蜜蜂中的雄蜂是单倍体动物;由玉米花粉直接发育的植株是单倍体植株。特点:生长发育弱,不孕率高。单倍体育种的常用方法:花药离体培养。意义:大大缩短配种年龄。单倍体的优点是大大缩短育种周期,速度快。单倍体植株是人工加倍染色体后的纯合二倍体,其后代不会分离,很快成为稳定的新品种,培育的种子绝对纯净。
4.一般几个基因组称为倍性。如果一个个体是由这个物种的配子不经过受精直接发育而成的,那么无论它有多少个基因组,它都被称为。单倍体?。
5.生物育种的方法总结如下:①诱变育种:用物理或化学因子处理生物,诱导基因突变,提高突变频率,选育优良品种。实施例-青霉素生产菌株的培养。(2)杂交育种:利用生物杂交产生的遗传重组,结合两个亲本的优良性状,培育出所需的优良品种。例——通过高秆抗锈病小麦与矮秆抗锈病小麦杂交,育成新型矮秆抗锈病小麦(3)单倍体育种:通过花药离体培养获得单倍体,然后通过人工诱导使染色体数目加倍,快速获得纯合体。单倍体育种可以大大缩短育种周期。(4)多倍体育种:通过人工方法获得多倍体植株,然后利用其变异选育新品种的方法。秋水仙碱通常用于处理发芽的种子或幼苗以获得多倍体植物。)例——培育三倍体无籽西瓜和八倍体小黑麦(6n普通小麦和2n黑麦杂交获得4n后代,再用秋水仙碱使染色体数目加倍至8n,即为八倍体小黑麦)。