《菊花的组织培养》 全市一等奖

菊花的组织培养专题3课题1课前预习·巧设计名师课堂·一点通重点突破创新演练·大冲关知识清单案例师说课堂强化每课一练了解1.植物组织培养中各阶段的变化2.影响植物组织培养的因素理解植物组织培养的基本原理和基本技术植物组织培养的无菌操作及基本过程

一、植物组织培养的基本过程1．原理(1)细胞全能性：具有某种生物全套

的任何一个活细胞，都具有发育成

的能力，即每个生物细胞都具有

。(2)细胞分化：在植物的个体发育过程中，细胞在

和

上出现

差异，这是在

条件下，细胞通过基因的

，最终形成不同组织和器官的过程。遗传信息完整个体全能性形态、结构生理功能稳定性特定的时间和空间选择性表达2．植物组织培养的过程脱分化再分化外植体

二、影响植物组织培养的因素1．材料植物的

、材料的

和保存时间的

等都会影响实验结果。菊花组织培养一般选择未开花植株的

上部新萌生的

作材料。种类年龄长短茎侧枝2．营养(1)无机物：大量元素是

；微量元素是

。(2)有机物：如

、维生素、烟酸、肌醇、

等。3．激素在培养基中需要添加

和

等植物激素，其

、使用的先后顺序、用量的

等都影响实验结果。N、P、K、Ca、Mg、SMn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co甘氨酸蔗糖生长素细胞分裂素浓度比例4．环境因素环境因素是指pH、温度、光照等环境条件。一般而言，菊花的组织培养所需pH为

左右，温度为

，光照条件为每日用日光灯照射

h。5.818～22℃12三、实验操作1．制备MS固体培养基(1)母液的配制：

元素母液可配成10倍液；

元素母液可配成100倍液；

类、维生素类以及用量较小的

，一般可按1mg/mL的质量浓度单独配制成母液。(2)配制培养基：应加入的物质有琼脂、

、大量元素、微量元素、有机物和植物激素的母液，并用

定容到

mL，调节pH并分装。在菊花组织培养中，可以不添加

，原因是菊花茎段组织培养比较容易。(3)灭菌：分装好的培养基连同其他器械一起进行

灭菌。大量微量有机物蔗糖蒸馏水1000植物激素高压蒸汽激素2.外植体消毒3．接种(1)前期准备：用体积分数为

%的酒精消毒工作台，点燃酒精灯。注意所有接种操作都必须在

旁进行，器械使用前后都要用

灭菌。(2)接种操作：接种过程中插入外植体时形态学上端朝

，每个锥形瓶接种

块外植体。70酒精灯火焰灼烧上6～84．培养培养过程应该放在

中进行，并定期进行

，保持适宜的

和

。5．移栽移栽前应先打开培养瓶的

，让其在培养间生长几日。然后用流水清洗根部的培养基。最后将幼苗移植到消过毒的

或珍珠岩等环境中生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到

中。6．栽培将幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的

情况，适时浇水、施肥，直至

。无菌箱消毒温度光照封口膜蛭石土壤生长开花1．读教材P32的相关内容，归纳并回答下列问题。(1)回顾细胞分化的知识，想一想：细胞分化的实质、结果分别是什么？提示：细胞分化的实质：基因的选择性表达。细胞分化的结果：形成不同的细胞和组织。(2)植物组织培养的理论基础是什么？提示：植物细胞的全能性。(3)植物细胞全能性表达的条件有哪些？提示：①离体；②一定的营养物质、激素等；③适宜的外界条件。(5)讨论并回答脱分化的实质是什么？提示：已分化的细胞回到未分化状态。2．读教材P33相关内容，归纳并回答下列问题：(1)影响植物组织培养的因素有哪些？提示：①内部因素：植物材料的选择，包括种类、年龄、保存时间的长短等。②外部因素：营养成分、植物激素、环境条件(如温度、光照、pH)等。③无菌技术：培养材料、操作空间、实验用具、操作者的消毒和灭菌等。(2)影响植物组织培养的最关键激素有哪些？提示：生长素和细胞分裂素。3．读教材P34－35[实验操作]的相关内容，分析讨论下列问题：(1)植物是自养生物，为什么用于植物组织培养的MS培养基中需要加入有机物？提示：通常植物体本身进行光合作用产生糖类，不需要外部供给糖，但植物组织培养是利用的离体组织或细胞，在其脱分化过程中不能进行光合作用合成糖类，因此必须在培养基中添加糖类，作为碳源和能源物质，同时维持培养基的渗透压。(2)植物组织培养过程中为什么要严格进行无菌操作？提示：由于植物组织培养的培养基中加入了一些有机物，使一些异养型的细菌很容易在培养基上生存，它们的生长繁殖与所培养的植物细胞争夺营养，同时细胞代谢产生一些有毒物质，导致培养物腐烂。(3)分析植物组织培养过程中每日用日光灯照射12h的原因。提示：再分化过程中，细胞中叶绿素的形成需要光。回答下列有关植物组织培养的问题。(1)用于植物组织培养的植物材料称为_________________。(2)组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程称为________________。(3)在再分化阶段所用培养基中，含有植物激素X和植物激素Y。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如下图所示。据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系：①当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时，______________________________________________________②___________________________________________________________________________________________________；③___________________________________________________________________________________________________。(4)若植物激素Y是生长素，在植物组织培养中其主要作用是__________________________________________________；则植物激素X的名称是__________________________________。(5)生产上常用试管苗保存植物的优良性状，其原因是__________________________________________________________________________________________________________。[解析]

本题考查植物组织培养的基本过程、激素在各个阶段发挥的作用。(1)用于植物组织培养的材料叫外植体。(2)植物组织培养的核心过程是脱分化与再分化，脱分化指由分化状态变为未分化状态，再分化指由未分化状态变为分化状态。(3)仔细分析所给示意图，可知植物激素X与植物激素Y浓度比为1时，愈伤组织形成；大于1时细胞群分化出芽，小于1时细胞群分化出根。(4)生长素在植物组织培养中主要作用是促进细胞生长、分裂和分化。植物组织培养过程中除需要生长素外还必需细胞分裂素，二者共同起作用。(5)植物组织培养是一种无性繁殖技术，能保持亲本的优良性状。[答案]

(1)外植体(2)去分化(脱分化)(3)①未分化细胞群经分裂形成愈伤组织②当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，未分化细胞群分化形成芽③当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时，未分化细胞群分化形成根(4)促进细胞的生长(伸长)、分裂和分化细胞分裂素

(5)植物组织培养形成试管苗的过程属于无性