专题3植物的组织培养专题复习表解

1专题3植物的组织培养专题复习表解一、细胞的全能性含义生物体的细胞具有使后代细胞形成完整的个体的潜能。基础每个体细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体的全部基因。程度由高到低依次是受精卵＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞；体细胞中：幼嫩组织细胞（分化程度低的细胞）＞成熟的组织细胞（分化程度高的细胞）表现条件①离体②营养物质③激素④适宜外界条件与植物组织培养的关系（1）植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础（2）离体的植物组织或细胞经过脱分化和再分化能表达其全能性二、植物组织培养过程比较过程名称过程形成体特点条件脱分化（去分化）由离体的器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程称为脱分化排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞①离体②提供营养物质③激素④提供适宜外界条件再分化脱分化产生的愈伤组织继续培养，又可以重新分化为根或芽等器官，这个过程称为再分化。有芽、根或有生根发芽能力营养生长生殖生长幼苗发育成完整的植物体的过程由根、茎、叶、花、果实、种子组成栽培条件三、MS固体培养基与微生物培养基项目MS固体培养基牛肉膏蛋白胨培养基碳源蔗糖（维持细胞渗透压）牛肉膏氮源无机盐、大量元素蛋白胨无机盐大量元素：N、P、S、K、Ca、Mg微量元素：B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、CoNaCl、牛肉膏、蛋白胨提供磷酸盐特殊营养物质甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素（满足离体植物细胞在正常代谢途径受一定影响后所产生的特殊营养物质需求）牛肉膏、蛋白胨提供维生素激素多种植物激素不需要四、植物激素在组织培养过程中的重要作用植物激素中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性激素。植物激素的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例等，都会影响实验结果。①按照不同的顺序使用这两类激素，会得到不同的实验结果。使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂又分化同时使用分化率提高②当同时使用这两类激素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。生长素用量比细胞分裂素用量植物细胞的发育方向比值高时有利于根的分化、抑制芽的形成比值低时有利于芽的分化、抑制根的形成比值适中时促进愈伤组织的生长五、被子植物花粉发育过程1.发育场所：被子植物雄蕊的花药中。2.分裂方式：花粉是由花粉母细胞经减数分裂和有丝分裂而形成的，因而花粉是单倍体的生殖细胞。其中有小孢子母细胞到小孢子过程是减数分裂，其余均为有丝分裂。23.发育过程：（1）图像（2）图解：小孢子母细胞→四分体时期→单核期→双核期（营养细胞+生殖细胞含两个精子）4.区分四分体与四分体时期减数分裂过程中四分体：在减数第一次分裂时同源染色体联会，每条染色体汗两条姐妹染色单体，因此联会后的每对同源染色体含四条染色单体，叫四分体。花粉发育过程中的四分体时期：小孢子母细胞经减数分裂形成4个单倍体细胞，4个单倍体细胞连在一起，称为四分体时期。六、菊花组织培养与月季花药培养的比较比较项目菊花组织培养月季花药培养相同点原理植物细胞的全能性环节培养基配制方法、无菌技术及接种操作基本相同条件受温度、酸碱度和光照等外界条件的影响不同点选材未开花植株茎上部新萌生的侧枝完全未开放的花蕾外植体类型体细胞生殖细胞培养过程影响因素内因不同的植物组织，培养的难易程度差别很大，容易进行无性繁殖的植物也容易进行组织培养。同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短也有影响。幼龄、保存时间短的植物材料容易培养成功。（1）不同植物的诱导成功率很不相同。（2）就同一植物来说，亲本植株的生理状况对诱导成功率也有直接影响。（3）花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株。选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素。花粉发育的过程中，只有某一个时期对离体刺激敏感。一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。确定花粉发育时期的最常用方法有醋酸洋红法和焙花青――铬矾法，焙花青――铬矾法能将花粉细胞核染成蓝黑色。（4）亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有一定影响。外因1.培养基的组成2.植物激素的浓度、使用先后顺序以及用量比例都会影响试验结果。由于菊花茎段的组织培养比较容易，因此，不必添加植物激素。3.外界条件：pH=5.8、温度为18-22℃，并且每日用12h光照1.花药培养对培养基配方的要求更为严格。花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基。2.需要严格控制使用激素的量3.培养条件：pH=5.8、培养温度控制在25℃左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。培养结果正常植株单倍体植株生殖类型无性生殖有性生殖（单性生殖）实验流程制备培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培选材→消毒→接种→培养→鉴定和筛选→移栽3专题6植物有效成分的提取专题复习表解知识整合1.植物芳香油的提取方法提取方法实验原理方法步骤适用范围优点不足水蒸气蒸馏利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来1.水蒸气蒸馏2.分离油层3.除水过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油简单易行，便于分离水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分分解等问题压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油1.石灰水浸泡、漂洗2.压榨、过滤、静置3.再次过滤适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取生产成本低，能保持原料原来的结构和功能，常温下不发生化学反应，质量提高分离较为困难，出油率相对较低萃取使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油1.粉碎、干燥2.萃取、过滤3.浓缩适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中出油率高，易于分离使用有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量2.水中蒸馏、水上蒸馏和水汽蒸馏的比较比较项目水中蒸馏水上蒸馏水汽蒸馏相同点基本原理相同，都是利用水蒸汽将挥发性较强的芳香油携带出来不同点原料放置位置原料放在蒸馏容器的水中，水要完全浸没原料容器中水的上方有筛板，原料放在筛板上，水量以沸腾时不浸湿原料为宜蒸馏容器下方有一排气孔，连接外源水蒸汽，上方有筛板，上面放原料特点设备简单，成本低，易于操作蒸馏时间短，出油率高3.植物有效成分提取的比较比较项目植物芳香油（萜类化合物及其衍生物）胡萝卜素玫瑰精油橘皮精油成分——主要是柠檬烯分为α、β、γ三类，β胡萝卜素是其中最主要的成分性质化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸汽一同蒸馏无色透明，具有诱人的橘香胡萝卜素是橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于酒精，易溶于石油醚等有机溶剂。来源玫瑰花瓣橘皮部分一是从植物中提取，二是从大面积养殖的岩藻中获得，三是利用微生物的发酵生产。用途制作高级香水的主要成分，能使人产生愉悦感。是视频、化妆品和香水配料的优质原料。胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，如夜盲症、幼儿生长发育不良，干皮症等。胡萝卜素还是常用的食品色素，广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂。最近发现天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。方法水中蒸馏法压榨法萃取法纸层析法4实验装置实验流程石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素量做基线→对照点样→干燥层析→对比观察。操作关键1.蒸馏装置安装顺序从左到右，自上而下。拆卸仪器的顺序与安装时正好相反。2.温度计位置：使温度计水银球的上限与蒸馏头侧管的下限处在同一水平线上。3.冷凝管保证上端出水口向上，通过橡皮管与水池相连；下端进水口向下，通过橡皮管与水龙头相连。4.加热时防暴沸：垫石棉网，向液体中加几片沸石或碎瓷片。5.玫瑰花与水的质量比为1:4。6.烧瓶内液体体积占烧瓶容积的1/3—2/3。7.油水混合物加入NaCl分离油层加入无水Na2SO4除水。8.为提高产品质量，要严格控制蒸馏温度，可适当延长蒸馏时间。9.干玫瑰花也可用萃取的方法提取玫瑰精油。1.为提高出油率，需将柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡，时间为10h以上。石灰水的作用是破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。2.压榨时还要分别加入相当于橘皮质量的0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，目的是使橘皮油易于和水分离，并调节pH至7～8。3.压榨液处理：先用普通布袋过滤除去固体物和残渣，然后离心进一步除去质量较小的残留固体物，再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮油分离出来。将分离的产品放在5～10℃的冰箱中静置5～7天，使杂质沉淀。用吸管吸出上层澄清橘皮油，剩余部分用滤纸过滤，滤液和吸出的上层橘皮油合并，即获得最终的橘皮精油。1.影响萃取的因素主要取决于萃取剂的性质和用量，同时受到原料颗粒大小、紧密程度、含水量、萃取温度和时间等的影响。干燥时要注意控制温度，温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素的分解。2.萃取过程中应该避免明火加热，采用水浴加热，因为有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。在加热瓶口安装冷凝回流装置，目的是防止加热时有机溶剂挥发。3.萃取液浓缩之前，要进行过滤除去萃取液中的不溶物。4.萃取剂的选择胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但他们是水溶性的有机溶剂，因能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它们作萃取剂。在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种溶剂中，石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以石油醚最适宜用作萃取剂。1.纸层析是层析法的一种,层析法又称色层分析法或色谱法，是一种基于被分离物质的物理、化学及生物学特性的不同，使它们在某种基质中移动速度不同而进行分离和分析的方法。层析法的最大特点是分离效率高，它能分离各种性质极相类似的物质。而且它既可以用于少量物质的分析鉴定，又可用于大量物质的分离纯化制备。2.层析时注意选择干净的滤纸，为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以带手套进行操作。3.点样时应注意点样斑点不能太大（直径应小于0.5cm），如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸的两边不能相互接触，以免因毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。4.层析时，不要让层析液没及样品原点，防止胡萝卜素溶解在层析液中，实验失败。5鲜玫瑰花+清水油水混合物分离油层玫瑰油除水、过滤水蒸气蒸馏加入NaCl加入无水NaSO4