专题3课题1菊花的组织培养(导学案)

雅园导学案 课题 1 菊花的组织培养 1 专题 3 植物的组织培养技术 课题 1 菊花的组织培养 编辑者 王有泽 1 归纳 MS 培养基的配制方法 并设计表格比较微生物培养基与 MS 培养基 2 熟悉植物组织培养的过程 掌握植物组织培养的灭菌技术 植物组织培养过程中使用的无菌技术 一 教材导读一 教材导读 一 细胞的分化 1 细胞分化的概念 在植物的个体发育过程中 细胞在 和 发生稳定性差异的过程 1 持久性 细胞分化贯穿于整个生命过程中 2 细胞分化的特点 2 不可逆性 一般来说 已分化的细胞不会再变回原来的细胞 3 普遍性 4 遗传物质不变性 3 条件 1 离体 2 外界环境条件适宜 适宜的营养物质 激素和其他外界条件 4 细胞分化的原因即实质 是基因在时间和空间上选择性表达的结果 1 定义 指已分化的细胞在一定条件下 具有发育成完整 的潜能 2 具有全能性的原因 生物体的每一个活细胞都含有该物种 的遗传信息 二 全能性 3 全能性表达的条件 离体 营养物质 激素 适宜的条件 4 作用 植物组织培养的理论基础 三 植物组织培养的概念 1 概念 指植物的离体部分 包括任何器官 组织 细胞或原生质体 在人工控制的培养基及环境条件 温度 及光照 下 得以生长和分化成完整植株的一种无菌培养技术 又称 植物离体培养 2 基本过程 1 脱 去 分化 由高度分化的植物组织或细胞产生 的过程 2 再分化 脱分化产生的愈伤组织继续进行培养 又可重新分化出 和 等器官 形成完整植株 注意 愈伤组织细胞的特点 细胞排列疏松 无规则 高度液泡化 薄壁细胞 细胞脱分化与去分化的控制方法 通过激素控制 四 影响植物组织培养的因素 1 不同植物的组织培养难度不同 烟草 胡萝卜容易 枸杞难 1 外植体的选取 内因 2 同一种植物的不同组织培养难度不同 材料的年龄 保存时间等也影响 3 菊花组织培养 一般选择 植株的茎上不新萌生的 2 外因 四大营养条件与植物激素条件 1 营养条件 适宜的培养基 常用 MS 培养基 主要成分包括 4 大条件 大量元素 等 9 种 微量元素 等 8 种 有机物 甘氨酸 烟酸 肌醇 维生素 蔗糖等 植物激素 生长素 细胞分裂素 赤霉素等 2 植物激素 生长素 细胞分裂素的使用顺序 生长素 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 预习案预习案 预习预习目目标标 预习预习重重难难点点 离体器官 组织或细胞 脱分化 愈伤组织 再分化 根 芽 植物体 雅园导学案 课题 1 菊花的组织培养 2 使用顺序 实验结果 先生长素 后细胞分裂素 有利于细胞 但不利于分化 先细胞分裂素 后生长素 细胞既分裂也分化 同时使用 分化频率提高 结论 植物激素中 和 是启动细胞分裂 脱分化和再分化的关键性因素 生长素 细胞分裂素使用量 二者用量的比例影响植物细胞的 方向 生长素 细胞分裂素比值结果 比值高时 大于 1促 分化 抑芽形成 比值低时 小于 1促 分化 抑根形成 比值适中 等于 1促进愈伤组织形成 结论 植物激素的 使用的 顺序以及用量的比例等 都会影响实验结果 3 环境条件 温度 PH 光照等 菊花的 pH 5 8 温度控制在 18 22 每日光照 12h 五 实验操作 步骤 一 MS 固体培养基的配制 二 外植体消毒 三 接种 四 培养 1 愈伤组织的培养 2 愈伤 组织的继代培养 3 试管苗的培养 五 移栽 六 栽培 一 MS 固体培养基制备 1 配置各种母液 含 多种营养成分 一般在 下保存 无机物中大量元素浓缩 倍 微量元素浓缩 倍 常温保存 激素类 维生素类以及用量较小的有机物一般可按 1mg ml 的质量浓度单独配制成母液 用母液配制培养基时 需要根据各种母液的浓缩倍数 计算用量 2 配制培养基 步骤 先水 琼脂 融化 再加母液 配好的含 和 加蒸馏水至 1000mL 调 PH 分装如锥形瓶 注意 由于菊花的茎段的组织培养比较容易 因此不必添加植物激素 3 灭菌 分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽 二 外植体消毒 1 选材 菊花茎段 取生长旺盛的嫩枝 2 消毒 流水冲洗 菊花茎段用流水冲洗后可少许洗衣粉 用软刷轻轻刷洗 刷洗后在流水下冲洗 20min 左右 酒精处理 用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分 放入体积分数为 70 的酒精中摇动 次 持续 s 立即将外植体取出 在 中清洗 消毒液处理 取出后用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分 放入质量分数为 0 1 的氯化汞溶液中 1 2min 取出后在无菌水中至少清洗 次 漂净消毒液 三 接种 接种前 用体积分数 70 的酒精将工作台擦拭 然后点燃酒精灯 所有的接种操作必须在酒精灯旁进行 并 且每次使用器械后 都要用 灭菌 将消过毒的菊花茎切成小段 插入时注意方向 忌倒插 四 培养 接种后的锥形瓶最好放在 中培养 培养期间定期消毒 温度控制在 18 22 并且 每天用日光灯光照 12h 五 移栽 一用清水冲洗根部培养基 二是珍珠岩 蛭石等要消毒 六 栽培 注意适时浇水 施肥等 雅园导学案 课题 1 菊花的组织培养 3 五 结果分析与评价 一 对接种操作中污染情况的分析 1 外植体被污染的原因 1 注意材料的选择 老的材料比幼嫩的材料带菌 田间比温室生长的材料带菌 2 材料消毒不彻底 植物组织只能进行表面灭菌 对材料内部所带的细菌 霉菌等杂菌往往难以对付 可 在培养基中添加抗生素解决 3 人为污染 如使用未消毒工具或呼吸排出细菌 手接触材料或器皿边缘 使用过的工作器具未消毒而再 继续使用 造出交叉污染 接种室空气污染等 二 是否完成了对植物组织的脱分化和再分化 1 外植体到愈伤组织一般需要 2 周 2 愈伤组织培养成根或芽时 注意细胞分裂素和生长素的浓度比 3 茎段上逐渐长出乳白色或黄白色的愈伤组织 三 是否进行了统计 对照与记录 四 生根苗的移栽是否合格 二 疑问存档二 疑问存档 请你将预习中未解决的问题和有疑问的问题写下来 等待课堂上与老师和同学共同探究解决 疑惑点疑惑内容 三 三 预习自测预习自测 1 下列有关细胞分化的叙述 不正确的是 A 细胞分化发生在生物体的整个生命过程中 B 细胞分化仅发生在胚胎时期 C 经过细胞分化会形成各种不同的细胞和组织 D 细胞分化是一种持久性的变化 2 下列关于植物组织培养中的灭菌操作 叙述错误的是 A 外植体可以用酒精灭菌 B 镊子等器械需酒精灭菌 C 操作前手需酒精消毒 D 培养基需高压蒸汽灭菌 3 某园艺场经过长期精心选育 培养出一株形态优美的兰花 如果要保持母本的优良性状 并尽快大规模繁殖 最适合的繁殖方式是 A 分裂生殖B 有性生殖C 孢子生殖D 组织培养 4 在离体的植物器官 组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中 下列哪一项条件是不需要的 A 消毒灭菌 B 适宜的温度 C 充足的光照 D 适宜的养料和激素 5 下列说法中错误的是 A 植物细胞进行组织培养时需要无机养料 B 植物细胞进行组织培养时不需要有机养料 C 离体的植物组织细胞的脱分化和再分化主要受激素的影响 D 温度 培养基的渗透压等也影响植物组织培养 6 下列关于植物组织培养的叙述中 错误的是 A 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 来源 Zxxk Com B 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 来源 C 离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织 D 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因型相同 雅园导学案 课题 1 菊花的组织培养 4 请回答下列有关植物组织培养的几个问题 1 离体植物组织和细胞培养常用的一种培养基是 其主要成分中的大量元素有 培养中常用的两种植物激素是 和 两者使用时的 等 都会影响实验的结果 2 植物组织培养的一般步骤为 3 下图为植物组织培养的部分过程 离体的器官 组织或细胞 A 植物体 过程是 过程是 A 是 4 组织培养过程中还需要维持一定的外界条件 一是要有适宜的 二是 等 专题 3 植物的组织培养技术 探究案探究案 雅园导学案 课题 1 菊花的组织培养 5 课题 1 菊花的组织培养 合作探究 合作探究 1 同微生物培养基相比 MS 培养基的配方有哪些明显的不同 2 你认为组织培养过程中 成功的关键有哪些 这些步骤的适宜条件是什么 3 高等植物是光能自养型生物 为什么在植物组织培养过程中还需要提供有机物培养基 4 培养过程中为什么需要进行光照 5 在整个操作过程中 是如何来实现无菌环境的 随堂训练随堂训练 1 下列实例中能体现细胞全能性的是 用培养基培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株 植物用种子进行繁殖 用烟草组织培养的单 个组织培育出了可育的完整植株 胡萝卜韧皮部细胞培育出植株 紫色糯性玉米种子培育出植株 转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株 番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株 A B C D 2 植物组织培养过程中的脱分化是指 A 植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞 B 未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程 C 植物的器官 组织或细胞通过离体培养产生愈伤组织的过程 D 取植物的枝芽培育成一株新植物的过程 3 用菊花的茎尖植物组织培养可培育出试管苗 下面关于这一过程的说法正确的是 A 进行培养时 一次性加足营养物质以防止污染 B 整个培养过程应在光下进行 有利于长叶 C 要根据培养过程的实际情况 更换培养基 D 整个培养过程都应在密闭条件下进行 以免杂菌的污染 4 污染是植物组织培养过程中的最大技术难题 可发生于不同的对象和不同阶段 某同学按照教材中的实验操作 结果发现在培养基中出现白色晕圈或有色菌落 下列关于此项分析错误的是 A 可能是锥形瓶口处理不当 B 组织培养的每一个环节都有可能出现污染 C 可在培养基中添加生长素等物质来避免污染 D 先初培养 挑出无污染的物质再进行培养 可减少污染 5 某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染 为查找污染 原因设计了四个实验 实验条件除图示外其他均相同 下列各图 表示实验结果 据图不能得出的初步结论是 双选 A 污染主要是培养基灭菌时间短造成的 B 污染主要来源于组织培养所用的离体组织 C 调节培养基 pH 能解决污染问题 D 调节培养温度不能解决污染问题 6 影响植物组织培养的因素包括 培养基配制 外植体选取 激素的运用 消毒 温度 pH 光照 A B C D 7 要想获得无病毒植株 可选择以下植物什么部位进行离体培养 A 根尖 B 花粉粒 C 韧皮部细胞 D 叶肉细胞 8 材料消毒主要有以下几步 顺序正确的是 雅园导学案 课题 1 菊花的组织培养 6 将花蕾在酒精中浸泡约 30 s 放入氯化汞液中 2 4 min 无菌水清洗 然后用吸水纸吸干花蕾表面的水分 用无菌水冲洗 3 5 次 A B C D 9 植物学家将胡萝卜的韧皮部细胞分离出来 将单个细胞放在特定的培养基中培养 获得了许多完整的植株 这 些植株的特点是 彼此性状极为相似 都是单倍体植株 植株的变异频率较高 都是纯合体植株 10 根据分裂潜能 干细胞可分为全能干细胞 可发育成完整的个体 多能干细胞 可发育成多种组织和器官 和专能干细胞 发育成专门的组织和器官 则这些细胞在个体发育中的分化顺序是 全能 专能 多能 全能 多能 专能 多能 全能 专能 专能 全能 多能 参考答案参考答案 专题 3 植物的组织培养技术 课题 1 菊花的组织培养 预习自测 1 6 BBDCBD 解析 组织培养常用的基本培养基为 MS 培养基 除了含有 N P K Ca Mg S 等大量元素外 激素的 种类和浓度对外植体的分化和增殖也起到了重要的作用 尤其是生长素和细胞分裂素 二者的浓度 使用的先后 顺序 比例等都会影响实验结果 植物组织培养的一般步骤为 制备 MS 固体培养基 外植体消毒 接种 培养诱 导愈伤组织 移栽 栽培 其主要过程是先脱分化形成愈伤组织 再分化形成试管苗 其中需要保持适宜温度和 无菌 环境 等外界条件 答案 1 MS 培养基 N P K Ca Mg S 生长素 类 细胞分裂素 类 浓度 使用的先后顺序 用量的比 例 2 制备 MS 固体培养基 外植体消毒 接种 培养 移栽 栽培 3 脱分化 再分化 愈伤组织 4 温度 无菌环境 合作探究 1 微生物培养基以有机营养为主 与微生物的培养不同 MS 培养基则需提供大量无机营养 无机盐混合物包括植 物生长必须的大量元素和微量元素两大类 2 组织的脱分化及愈伤组织的再分化 植物组织培养过程中 影响植物细胞脱分