生物浙科版学案：课堂探究实验植物的组织培养

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精课堂探究核心解读HEXINJIEDU1．植物组织培养所依据的原理是什么?植物组织培养所依据的原理是：细胞的全能性(植物细胞的全能性）。(1）细胞的全能性：一个细胞具有发育成完整个体的潜能。（2）细胞具有全能性的原因：生物体细胞一般都是由受精卵经有丝分裂形成的，因而都含有生物一整套遗传物质,都具有发育成完整个体的潜能。（3)细胞全能性表达的条件：①在生物体上时不能表现出其全能性，只能通过细胞分化形成不同的组织、器官，这是在特定的环境、激素等的影响下基因选择性表达的结果.②细胞表现其全能性的条件首要条件是脱离母体，另有以下几点：A．植物细胞a．植物组织培养时，培养基中除含有一定的水分、无机盐外，还要添加一定的植物激素(如生长素、细胞分裂素)，这有助于愈伤组织分化为不同组织、器官。b．在植物组织培养的前期对光照无需求，在后期需要光照条件，这有利于细胞生长、分化。B．动物细胞：由于受到某些因素的制约,其全能性不易表达，但其核仍具有全能性。2．进行植物组织培养时应注意的问题有哪些？（1）所有实验用具严格灭菌。(2)接种过程要求严格的无菌操作.（3)愈伤组织培养.最初避光培养，后期见光培养。（4）试管苗培养。要先进行生芽培养，再进行生根培养,试管苗培养要在光照条件下进行。3．由花粉经植物组织培养成的植株与由植物营养器官（如：茎)培养成的植株一样吗？这两个植物组织培养的过程基本相同，但其实质相差甚远,具体请参看下表理解.花粉植株的产生和植物茎的组织培养的比较菊花茎的组织培养月季的花药培养理论论据植物细胞的全能性基本过程脱分化、再分化影响因素选材、营养、激素、pH、温度、光照等操作流程制备固体培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培选材→材料消毒→接种和培养→筛选和诱导→移栽→栽培选育生殖类型无性生殖有性生殖(花药离体培养法）植株属几倍体与原材料植株相同（二倍体或四倍体等)是原材料植株的单倍体植株4。为什么说无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键?植物组织培养不同于扦插、分根、叶插等常规无性繁殖。由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，所以对培养条件的要求较高，对无菌操作的要求非常严格。如果不小心引起污染，将可能造成培养工作前功尽弃。无菌技术包括培养基消毒灭菌和植物材料（外植体)的消毒灭菌。对培养材料进行表面灭菌时,一方面要考虑药剂的消毒效果;另一方面还要考虑植物材料的耐受能力。不同药剂、不同植物材料，甚至不同器官要区别对待。5．任何植物组织培养所使用的生长素和细胞分裂素的浓度都相同吗?不同物种的植物不可贸然使用与本实验相同的生长素和细胞分裂素浓度,要探索使用何种激素（合成激素）以及激素的浓度才成.可以参考已发表文献上成熟的经验,也可自己探索.6．本实验用人工合成的激素，而不用植物中存在的天然激素，为什么?植物中存在的天然激素都有相应的使之分解的酶,这样，天然激素在植物体内作用和存在的时间就较短，而人工合成激素在植物中没有相应分解它的酶,所以作用和存在的时间长,作用效果明显.7．影响植物组织培养的因素有哪些?不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。例如，烟草和胡萝卜的组织培养较为容易，而枸杞愈伤组织的芽诱导就比较难。因此，植物材料的选择直接关系到实验的成败.对于同一种植物材料,材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果.菊花的组织培养,一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。离体的植物组织和细胞,对营养、环境等条件的要求相对特殊，需要配制适宜的培养基。常用的一种培养基是MS培养基，其主要成分包括：大量元素,如N、P、K、Ca、Mg、S;微量元素，如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co；有机物，如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素以及蔗糖等。在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素。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。在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。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也分化同时使用分化频率提高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。可见，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。植物激素的应用要做到得心应手,还得靠大量实践。除了上述因素外,pH、温度、光照等条件也很重要。不同的植物对各种条件的要求往往不同.进行菊花的组织培养,一般将pH控制在5.8左右，温度控制在18~22℃，并且每日用日光灯照射12h。题例领悟TILILINGWU【例题1】植物组织培养一般情况下属下列的哪种生殖方式(）A．卵式生殖B．分裂生殖C．无性生殖D．有性生殖解析：本题考查了植物组织培养在生殖上的地位。由于植物组织培养所取的材料一般是植物的根、茎、叶、芽等营养器官,因此培养的方式属于生殖，但也有例外，若取花药为材料，则属于有性生殖了。但一般情况下，还是无性生殖。答案：C植物组织培养属于有性生殖还是无性生殖,取决于所选用植物材料。并不都属于无性生殖。【例题2】植物组织培养的培养基中的什么将决定组织是生根，还是生芽（)A．生长素和细胞分裂素是否齐全B．是生长素先加入还是细胞分裂素先加入C．生长素与细胞分裂素的体积比D．生长素与细胞分裂素的摩尔比解析：植物组织培养的过程受很多因素的影响，其中植物激素就是影响分裂、分化方向的关键因素。一般来说，这两种激素的摩尔比是决定分化成根还是芽的因素。答案：D植物激素是通过生长素与细胞分裂素之间的摩尔比关系来影响植物分化的。一般来说，若细胞分裂素与生长素的比例高时,诱导芽的生成；低时，会诱导根的生成;相等时，生长而不分化。【例题3】实验中对已长出的健壮丛状苗，紧接下去应该进行怎样的处理（)A．移入日光下,在生芽培养基中培养B．移入日光下,在生根培养基中继续培养C．转入黑暗遮阴环境中，在草炭土或蛭石中栽种D．转入遮阴环境中,在80%以上湿度下，在任意自然泥土中栽种解析：植物的组织培养过程按照以下的流程进行：植物组织eq\o(→，\s\up7(生芽培养基)）丛状苗eq\o(→,\s\up7(生根培养基))生根苗eq\o(→,\s\up7(草炭土、蛭石先遮阴，保持80％湿度))幼苗eq\o(→,\s\up7（自然土自然光))成体。本题考查的就是其中的一个环节，即丛状苗长出后，紧接着怎么培养。从上述的流程不难发现，只有选项B是正确的。答案：B将菊花的植物组织培养全过程化繁为简，用上述的流程图简化理顺。随堂训练SUITANGXUNLIAN1下列属于有性生殖方式的是（)A．用水稻的花药进行组织培养B．用水稻的茎进行组织培养C．扦插、嫁接、分根D．细菌的分裂生殖答案：A解析:本题C、D均属无性生殖,A和B都是组织培养，但是，由于组织培养的材料不同,生殖类型也因而不同。A选用的是花药，属有性生殖,B选用的是营养器官—-茎,属无性生殖.2下面细胞分裂素与生长素的摩尔比，哪一种将促使组织生根(）A．细胞分裂素与生长素的比高时B．细胞分裂素与生长素的比相等时C．细胞分裂素与生长素的比低时D．任意一种情况都可以，取决于是否先施用生长素答案：C解析：这是植物激素：生长素、细胞分裂素对组织生根还是生芽的影