高中生物選修知識點科目菊花的組織培養
植物組織培養的基本過程
細胞分化:在個體發育過程中,細胞在形態、結構和生理功能上表現出穩定性差異的過程。
離體植物組織或細胞,經過壹段時間的培養後,會通過細胞分裂形成愈傷組織。愈傷組織細胞排列松散不規則,是壹種薄壁細胞,高度空泡化,無定型狀態。從高度分化的植物組織或細胞產生愈傷組織的過程被稱為植物細胞的去分化,或去分化。脫分化產生的愈傷組織可以繼續培養,可以再分化成根或芽等器官。這個過程叫做再分化。再分化形成的試管苗,移植到地裏可以發育成完整植株。
植物細胞工程
任何壹個具有某個生物體全套遺傳信息的活細胞都具有發育成完整個體的能力,即每個生物細胞都具有全能性。但並不表現在生物的生長發育上,因為不同的組織器官是在特定的時空條件下,通過基因的選擇性表達而形成的。
植物組織培養技術的應用包括:實現優良品種的快速繁殖;培育無病毒作物;制作人造種子;培育新的作物品種和工業化生產細胞產品。
?細胞分化是壹個持續的變化。它的生理意義是什麽?
多細胞生物中細胞結構和功能的特化有利於提高各種生理功能的效率。
比較頂端分生組織和愈傷組織的異同。
影響植物組織培養的條件
材料:不同的植物組織,培養的難易程度差別很大。植物材料的選擇直接關系到實驗的成敗。植物的種類、材料的年齡、存放時間的長短都會影響實驗結果。在菊花的組織培養中,壹般選擇不開花植物莖上部新萌發的側枝作為材料。壹般來說,容易無性繁殖的植物,容易進行組織培養。選擇生長旺盛,生理狀態良好,容易誘導脫分化和再分化的芽進行組織培養。
營養:離體植物組織和細胞對營養、環境等條件有相對特殊的要求,需要配制合適的培養基。常用的培養基是MS培養基,含有大量的氮、磷、硫、鉀、鈣、鎂等元素,鐵、錳、硼、鋅、銅、鉬、碘、鈷等微量元素,以及甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素、蔗糖等有機物。
激素:生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵激素。在生長素的存在下,細胞分裂素的作用呈現出加強的趨勢。培養基中需要添加生長素、細胞分裂素等植物激素,其濃度、施用順序、劑量配比等都會影響結果。
4.操作過程的環境條件:PH、溫度、光線等環境條件。
不同的植物往往對各種條件有不同的要求。菊花組織培養壹般pH控制在5.8左右,溫度控制在18~22℃,日光燈照射12h。
MS固體培養基的配制:各種母液的配制:各種成分按配方比例配制的濃縮液(培養基母液)。
?使用時,根據母液的濃縮倍數,計算用量,用蒸餾水稀釋。
?培養基的配制:加入的物質為瓊脂、蔗糖、大量元素母液、微量元素、有機物和植物激素,用蒸餾水調至1000 ml。
?菊花的組織培養中,可以不添加植物激素。
原因是菊花莖段的組織培養比較容易。?滅菌:采用的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌。
?MS培養基中各種營養成分的作用是什麽?MS培養基與肉湯培養基相比有什麽特點?
大量元素和微量元素提供植物細胞必需的無機鹽;蔗糖提供碳源,維持細胞滲透壓;甘氨酸、維生素等物質主要是為了滿足離體植物細胞在其正常代謝途徑受到壹定影響後的特殊營養需求。
微生物培養基主要是有機營養,而MS培養基需要提供大量的無機營養。
無菌外植體:用於體外培養的植物器官或組織碎片。當選擇菊花的莖段時,我們應該取有活力的嫩枝。用流水洗凈菊花的莖後,可以加入少許洗衣粉,用軟刷輕輕刷壹下,然後在流水下沖洗20min左右。用無菌吸水紙吸幹外植體表面的水分,放入體積比為70%的酒精中搖動2~3次,每次6 ~ 7秒,然後立即取出外植體,用無菌水沖洗。取出後,外植體表面的水分仍用無菌吸水紙吸收,放入0.1%氯化汞溶液中1 ~ 2分鐘。取出後,用無菌水沖洗至少3次,並用消毒液沖洗幹凈。
註意:外植體表面消毒時,要考慮化學藥品的消毒效果和植株的耐受性。
接種:接種過程中插入外植體時,形態上端向上,每個錐形瓶接種7 ~ 8個外植體。外植體接種和細菌接種類似,操作步驟相同,都需要無菌操作。
培養:應在無菌箱中進行,定期消毒,保持適宜的溫度(18~22℃),光照(12h)。
移栽:種植前,打開培養瓶的密封膜,讓其在培養室中生長幾天,然後用流水清洗根培養基。然後將幼苗移植到消毒過的蛭石或珍珠巖上壹段時間,使幼苗健壯。最後進行露天栽培。
培養
外植體在培養過程中可能被汙染,因為外植體消毒不徹底;培養基滅菌不徹底;接種時被雜菌汙染;錐形瓶密封性能差。
高壹月季花藥培養中被子植物的花粉發育:被子植物的雄蕊通常由花絲和花藥組成。花藥是囊狀結構,裏面有許多花粉。花粉是由花粉母細胞減數分裂形成的,所以花粉是單倍體生殖細胞。被子植物花粉的發育經歷四個時期:小孢子四分體時期、單核時期和雙核時期。小孢子四分體時期,四個單倍體細胞連在壹起,進入單核期,四分體的四個單倍體細胞相互分離,形成四個單核的花粉粒。此時細胞內含致密的原生質,細胞核位於細胞中央(單核細胞處於中期)。隨著細胞的長大,細胞核從細胞的中心向壹側(單核側)移動,分裂為1個生殖細胞核和1個花粉管細胞核,從而形成兩個細胞,壹個是生殖細胞,壹個是營養細胞。生殖細胞會再次分裂形成兩個精子。
註意:①成熟花粉粒有兩種。壹種是雙核花粉粒,只含有花粉管核和生殖核,雙核花粉粒的精子在花粉管中形成。另壹種是三核花粉粒。在花粉成熟之前,生殖細胞經過有絲分裂形成兩個精子。這個花粉粒含有兩個精核和壹個花粉管核(營養核)。花粉發育中的四分體是由花粉母細胞減數分裂形成的四個相連的單倍體細胞;動物細胞減數分裂過程中的四分體是聯會後的壹對同源染色體,因含有四個染色單體而被稱為四分體。③同壹生殖細胞形成的兩個精子具有相同的遺傳組成。
通過花藥培養產生花粉植株(單倍體植株)有兩種方法。壹種方式是花粉通過胚狀體階段發育成植株,另壹種方式是花粉先在誘導培養基上形成愈傷組織,再誘導其分化成植株。這兩種途徑沒有絕對的界限,主要取決於培養基中激素的種類及其濃度比。
註意:①無論哪種生產方式,都要先誘導芽,再誘導根。②胚狀體:在植物體細胞組織培養過程中,誘導出的結構與受精卵發育的胚非常相似,其發育也與受精卵發育的胚相似,具有胚芽、胚根、下胚軸等完整的結構,就像壹粒種子,又稱細胞胚。
影響花藥培養的因素花粉誘導的成功和成功率受多種因素影響,其中材料的選擇和培養基的組成是主要因素。
?親本的生理狀況:早花粉花藥比晚花粉花藥更容易產生花粉植株,所以選擇玫瑰初花期。
?適宜花粉發育階段:壹般來說,在單核期,細胞核從細胞中心向細胞側面移動時,花藥培養成功率最高。
?芽:選擇完全未開放的芽。
?親本植物的生長條件、材料的低溫預處理、接種密度都對誘導成功率有壹定的影響。
?材料的選擇:選擇花藥時,壹般需要通過顯微鏡檢查來確定其中的花粉是否處於適宜的發育階段。確定花粉發育時期最常用的方法是醋酸品紅法。但有些植物的花粉核不易著色,需用烤藍鉻礬法,可將花粉核染成藍黑色。
?材料的消毒
?接種與培養:無菌條件下去除無菌花蕾的萼片和花瓣,立即將花藥接種在培養基上。剝花藥時,要盡量不損傷花藥(否則接種後容易從受傷部位長出愈傷組織),同時要徹底去除花絲,因為與花絲相連的花藥不利於愈傷組織或胚狀體的形成。通常每瓶接種7 ~ 10個花藥,培養溫度控制在25℃左右,不需要光照。壹般來說,幼苗培養20 ~ 30天後就需要光照。將愈傷組織及時轉移到分化培養基中,以便進壹步分化成再生植株。如果花藥開裂釋放出胚狀體,壹個花藥中就會產生大量的幼株。花藥開裂後必須盡快分離幼株,並分別移植到新的培養基上,否則這些植株將很難分離。有必要對栽培植物進行進壹步的鑒定和篩選。
植物組織培養技術與花藥培養技術的相似之處是:培養基的配制方法、無菌技術、接種操作基本相同。兩者的區別在於花藥培養的材料選擇很重要,需要提前發掘合適的芽;花藥開裂後釋放的愈傷組織或胚狀體也應及時更換;花藥培養需要更嚴格的培養基配方。這些都使得花藥培養的難度大大增加。
計算樣品水分含量(%)的公式如下:
(幹燥前的容器和樣品質量-幹燥後的容器和樣品質量)/幹燥前的樣品質量
?毛黴的生長:條件:將豆腐塊放入籠中,控制籠內溫度在15 ~ 18℃並保持壹定溫度。
來源:1。空氣中的毛黴孢子,2。直接接種優良毛黴菌種。
時間:5天
?腌制:將蓋好毛黴的豆腐塊分層有序地放入瓶中,同時分層加鹽。隨著層數的增加,鹽的量會增加,靠近瓶口表面的鹽會更厚。腌制時間為8天左右。
?用鹽腌制時,要註意控制鹽的用量:鹽的濃度過低,抑制不了微生物的生長,可能導致豆腐腐敗變質;鹽濃度過高會影響腐乳的口感。
?鹽的作用:1。抑制微生物的生長,避免腐敗。2.沈澱水分,使得豆腐在後期制作過程中變硬,不易酥脆。3.調味,給腐乳必要的鹹味。4.提取毛狀酶菌絲體上的蛋白酶。
?鹵湯的準備:鹵湯直接關系到腐乳的色、香、味。罐頭湯是由酒和各種香料制成的。鹵水湯中酒的含量壹般控制在12%左右。
?酒的作用:1。防止雜菌汙染,防止腐蝕。2.與有機酸結合形成酯,賦予腐乳風味。3.腐乳後期酒精含量與發酵時間的長短密切相關。酒精含量越高,對蛋白酶的抑制作用越大,延長了腐乳的成熟時間。酒精含量過低,蛋白酶活性高,會加速蛋白質水解,雜菌繁殖快。豆腐易腐難塊。
?香料的作用:1。調味功能2。殺菌消毒功能。參與和促進發酵過程。
?防止雜菌汙染:①腌制腐乳用的玻璃瓶,洗凈後要用開水消毒。(2)裝瓶時,操作要迅速、小心。豆腐擺放整齊,加入鹵好的湯後,要用膠帶封住瓶口。封瓶時最好通過酒精燈的火焰,防止瓶子被汙染。
問題解答
(1)運用所學的生物學知識,解釋豆腐是如何長白發的。
豆腐的白毛是毛黴的白色菌絲。嚴格來說是直立菌絲,豆腐裏有匍匐菌絲。
(2)為什麽要撒很多鹽來腌制毛豆腐?
鹽可以防止雜菌的汙染,防止豆腐腐敗變質。
(3)我們平時吃的哪種豆腐適合做腐乳?
含水量在70%左右的豆腐適合做腐乳。由含水量高的豆腐制成的腐乳不易成型。
(4)吃腐乳的時候會發現腐乳外面有壹層很密的東西?皮膚?。這層樓?皮膚?是如何形成的?對人體有害嗎?它的功能是什麽?
?皮膚?是發酵前期長在豆腐表面的菌絲體(匍匐菌絲體),對人體無害。它可以形成腐乳。身體?使腐乳成形。
高壹生物染色體復習講義名詞:
1.染色體變異:在光學顯微鏡下可以看到染色體結構或染色體數目的變異。
2.染色體結構變異:指細胞內壹條或多條染色體發生缺失(壹條染色體片段消失)、增加(壹條染色體片段增加)、倒位(壹條染色體片段倒位180o)或易位(壹條染色體片段轉移到另壹條非同源染色體上)等變化。
3.染色體數目變異:指細胞內染色體數目的變化。
4.基因組:壹般將生殖細胞中壹組形狀和大小不同的染色體稱為基因組。細胞內有幾條形態相同的染色體,也就是說有幾個染色體組。
5.二倍體:任何體細胞含有兩組染色體的個體稱為二倍體。比如人類的果實,蒼蠅和玉米。大多數動物和高等植物都是二倍體。
6.多倍體:任何體細胞中含有三條以上染色體的個體稱為~。例如,馬鈴薯含有四個染色體組,稱為四倍體,普通小麥含有六個染色體組,稱為六倍體(普通小麥體細胞6n,42條染色體,壹個染色體組3n,21條染色體)。),
7.二倍體:任何在體細胞中有壹個基因組的個體稱為~。
8.單倍體是指其體細胞含有本物種配子染色體數目的個體。
9.花藥離體培養:將不同優勢的品種雜交,將F1的花離體培養形成單倍體植株,用秋水仙堿將單倍體染色體加倍,選擇符合條件的個體作為種子。
聲明:
1.染色體變異包括染色體結構變異(染色體上基因的數量和排列順序發生變化)和染色體數目變異。
2.多倍體育種:a .原因:在細胞有絲分裂過程中,染色體被復制後,由於外界條件的劇烈變化,細胞分裂停止,細胞內染色體數目加倍。(當紡錘體在細胞有絲分裂後期被破壞時,細胞可以不經過後期而回到間期,從而使細胞內的染色體數目加倍。)b、特點:營養成分含量高;但發育遲緩,結實率低。c .人工誘導多倍體在育種中的應用:常用方法——用秋水仙堿處理發芽的種子或幼苗;秋水仙堿的作用——秋水仙堿抑制紡錘體的形成;實施例:三倍體無籽西瓜(四倍體西瓜通過用秋水仙堿處理二倍體西瓜幼苗獲得;二倍體西瓜與四倍體西瓜雜交獲得三倍體西瓜種子。三倍體西瓜聯想障礙,不能產生正常配子。),八倍體小黑麥。
3.單倍體育種:形成原因:由生殖細胞不經受精直接發育而成。比如蜜蜂中的雄蜂是單倍體動物;由玉米花粉直接發育的植株是單倍體植株。特點:生長發育弱,不孕率高。單倍體育種的常用方法:花藥離體培養。意義:大大縮短配種年齡。單倍體的優點是大大縮短育種周期,速度快。單倍體植株是人工加倍染色體後的純合二倍體,其後代不會分離,很快成為穩定的新品種,培育的種子絕對純凈。
4.壹般幾個基因組稱為倍性。如果壹個個體是由這個物種的配子不經過受精直接發育而成的,那麽無論它有多少個基因組,它都被稱為。單倍體?。
5.生物育種的方法總結如下:①誘變育種:用物理或化學因子處理生物,誘導基因突變,提高突變頻率,選育優良品種。實施例-青黴素生產菌株的培養。(2)雜交育種:利用生物雜交產生的遺傳重組,結合兩個親本的優良性狀,培育出所需的優良品種。例——通過高稈抗銹病小麥與矮稈抗銹病小麥雜交,育成新型矮稈抗銹病小麥(3)單倍體育種:通過花藥離體培養獲得單倍體,然後通過人工誘導使染色體數目加倍,快速獲得純合體。單倍體育種可以大大縮短育種周期。(4)多倍體育種:通過人工方法獲得多倍體植株,然後利用其變異選育新品種的方法。秋水仙堿通常用於處理發芽的種子或幼苗以獲得多倍體植物。)例——培育三倍體無籽西瓜和八倍體小黑麥(6n普通小麥和2n黑麥雜交獲得4n後代,再用秋水仙堿使染色體數目加倍至8n,即為八倍體小黑麥)。