Почему метод культуры тканей относят

ГДЗ биология 6 класс Пономарева, Корнилова, Кучменко Вентана-Граф Задание: § Стр 103

Ответьте на Вопросы в конце параграфа

№ 1. Какую роль в жизни растения играет почвенное питание?

Почвенное питание играет важную роль в жизни любого растения. Его важность заключается в том, что при таком питании происходит максимальное поглощение корнями и корневыми волосками растения воды и питательных веществ (магния, серы, азота, железа и т.д.) из почвы.

№ 2. Почему лист зеленого растения называют органом воздушного питания?

Лист зеленого растения называют органом воздушного питания, потому что на него попадают лучи солнечного света, а значит, происходит активный процесс фотосинтеза и выделения кислорода.

№ 3. В чем проявляется взаимосвязь растений с неживой природой?

Вода и минеральные вещества, растворенные в ней и находящиеся в почве, необходимы для жизни растений. Также для роста растение нуждается в солнечном свете, благодаря которому происходит фотосинтез. Дыхание обеспечивается за счет кислорода в окружающем воздухе, а фотосинтез – за счет углекислого газа.

№ 4. Чем оплодотворение отличается от опыления?

Под оплодотворением понимают процесс слияния женской и мужской половых клеток. Опылением является необходимое условие для процесса оплодотворения, который происходит в цветке.

№ 5. Какие виды размножения существуют у однолетних растений?

У однолетних растений размножение происходит преимущественно семенами. Иногда возможно также размножение вегетативно (с помощью розеток листьев, подземных побегов, корневищ, усиков).

№ 6. В чем состоит основное значение полового размножения для растений?

Благодаря половому размножению растения могут увеличивать разнообразие своего вида (при таком размножении дочерние особи отличаются от материнских).

№ 7. Чем обусловлено проявление внутренних ритмов роста и развития растений?

Это обусловлено сезонными и сточными колебаниями температур, а также качеством и интенсивностью ухода за растениями.

№ 8. Почему метод культуры тканей относят к вегетативному размножению?

Метод культивирования относится к вегетативному размножению, потому что клетки для этой процедуры берутся из побега (образовательной ткани).

№ 9. Каким образом в лист поступает углекислый газ для фотосинтеза?

Углекислый газ для фотосинтеза поступает в лист через устьица.

№ 10. Почему появление полового размножения способствовало увеличению разнообразия растительного мира?

При половом размножении у растений наследуются качественные признаки мужского и женского начала, что в результате позволяет получить совершенно новый, уникальный организм. Таким образом и возникает разнообразие видов.

А. Решите биологическую задачу

Весной у березы, сделав разрез в коре, часто берут сладкий березовый сок.

Б. Дополните фразу правильным утверждением:

№ 1. Непрерывность восходящего тока воды в растении обусловлена…

А) испарением;

№ 2. В фотосинтезе главным участником процесса является…

Б) хлорофилл;

№ 3. Воздушное питание – это…

А) поглощение углекислого газа и воды;

В) потребление энергии Солнца;

С) поглощение минеральных веществ.

В. Уберите лишнее слово.

1. Зигота, привой, подвой, черенок.

2. Опыление, оплодотворение, чашелистик, цветок.

3. прививка, подвой, спорт, опыление.

Г. Установите соответствие:

Метод культуры тканей: сущность и применение

Метод культуры тканей служит одним из главных инструментов современных биотехнологий, позволяя решать практические проблемы физиологии, биохимии и генетики растений. Искусственное выращивание материала проводится с соблюдением определенных условий: стерилизации, температурного режима и с выдержкой в специальной питательной среде.

Читайте также: Скелетная мышечная ткань классификация

Сущность

Метод культуры тканей представляет собой их длительное сохранение и/или искусственное выращивание в лабораторных условиях на питательной среде. Эта технология позволяет создать биологическую модель для изучения различных процессов в клетках, существующих вне организма растений, человека и животных.

В основе размножения культуры тканей растений лежит свойство тотипотентности – способности клеток развиваться до целого организма. У животных это реализуется только в оплодотворенных яйцеклетках (за исключением некоторых видов кишечнополостных).

История развития

Первые попытки культивирования растительных тканей предпринимались немецкими учеными на рубеже XIX-XX вв. Несмотря на то, что они оказались неудачными, был сформулирован ряд идей, которые подтвердились в дальнейшем.

В 1922 г. В. Роббинс и В.Котте, независимо друг от друга, смогли вырастить кончики корней кукурузы и томатов на искусственной питательной среде. Детальная проработка техники культуры клеток и тканей началась в 30-е гг. XX в. Р. Готре и Ф. Уайт доказали, что при периодической пересадке тканевых культур в свежую питательную среду они могут расти неограниченно долго.

К 1959 г. в лабораторных условиях выращивалось уже 142 вида растений. Во второй половине XX в. началось также использование диспергированных (разобщенных) клеток.

Типы исследуемого материала

Различают 2 основных вида культур тканей растений:

Получаемые без разрушения и сохраняющие характерные особенности, присущие живому организму.
Извлекаемые в результате расщепления (химического, ферментативного или механического) из первичной ткани. Могут формироваться из одной или нескольких клеточных культур.

По способу выращивания выделяют следующие методы:

на «кормящем слое», при котором вещество, стимулирующее рост тканей, выделяют делящиеся клетки того же вида растений;
с использованием ткани-«няньки», которая находится рядом с культивируемыми клетками;
применение питательной среды от обособленной делящейся клеточной группы;
выращивание отдельных единичных клеток в микрокапле, насыщенной по составу.

Культивирование из отдельных клеток сопряжено с определенными трудностями. Для того чтобы искусственно «заставить» их делиться, они должны получать сигнал от соседних, активно функционирующих клеток.

Одним из основных видов тканей для физиологических исследований служат каллусные, возникающие при неблагоприятных внешних факторах (обычно при механическом травмировании). Они обладают способностью к утрате специфических характеристик, присущих исходной ткани. В результате клетки каллуса начинают активно делиться и образуются части растения.

Необходимые условия

Успешность метода культуры тканей и клеток зависит от следующих факторов:

Соблюдение стерильности. Для проведения пересадок применяются специальные боксы с подачей очищенного воздуха, оснащенные ультрафиолетовыми лампами. Асептической обработке должны подвергаться инструменты и материалы, одежда и руки персонала.
Использование специально подобранных питательных сред, содержащих источники углерода и энергии (обычно сахароза и глюкоза), микро- и макроэлементы, регуляторы роста (ауксины, цитокинины), витамины (тиамин, рибофлавин, аскорбиновая и пантотеновая кислота и другие).
Соблюдение температурного (18-30° С), светового режима и влажности (60-70 %). Большинство каллусных культур тканей выращивают при рассеянном свете, так как они не содержат хлоропластов, но для некоторых растений требуется подсветка.

В качестве питательных сред в настоящее время применяют готовые коммерческие составы (Мурасиге и Скуга, Гамборга и Эвелега, Уайта, Као и Михайлюка и другие).

Читайте также: Колленхима ткань растений строение

Достоинства и недостатки

Преимуществами метода культуры клеток и тканей являются:

хорошая воспроизводимость полученных результатов;
регулирование межклеточных взаимодействий;
небольшой расход реагентов;
генетическая однородность клеточных линий;
возможность механизации процесса выращивания;
контроль над условиями содержания клеток;
низкотемпературное хранение живых культур.

К недостатком данной биотехнологии относят:

необходимость соблюдения строгих условий асептики;
нестабильность свойств клеток и возможность их нежелательного смешения;
дороговизна химических реагентов;
неполная равноценность культивируемых тканей и клеток в живом организме.

Применение

Метод культуры тканей используется для проведения исследований:

процессов внутри клеток (синтез ДНК, РНК и белков, обмен веществ и влияние на него с помощью лекарственных препаратов);
межклеточных реакций (прохождение веществ через клеточные мембраны, работа комплекса гормон-рецептор, способность клеток слипаться друг с другом, формирование гистологических структур);
взаимодействия с окружающей средой (поглощение питательных веществ, заражение инфекциями, процессы зарождения и развития опухолей и другие);
результатов генетических манипуляций с клетками.

Перспективными направлениями биологии и фармакологии, при развитии которых используется данная технология, являются:

получение эффективных гербицидов, регуляторов роста для агрономических культур, биологически активных соединений для применения в производстве лекарственных препаратов (алкалоиды, стероиды и другие);
направленный мутагенез, выведение новых гибридов, преодоление постгамной несовместимости;
клональное размножение, которое позволяет получить большое количество генетически идентичных растений;
выведение вирусоустойчивых и безвирусных растений;
криоконсервация генофонда;
реконструкция тканей, создание источников стволовых клеток (тканевая инженерия).