河北省邯郸一中2015-2016高中生物选修一 专题3课题1 菊花的组织培养 导学案.doc
河北省邯郸市高中生物 专题3 植物的组织培养技术 课题
菊花的组织培养学习目标1.了解植物组织培养技术在生产中的应用和MS 固体培养基的配方。
2.熟悉植物组织培养的基本过程和影响植物组织培养的因素。
3.理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化。
学习过程1．植物组织培养的基本过程(1)细胞全能性的表达：________的植物组织或细胞，在一定的____________、________和________________的作用下，发育成完整植株的过程。
(2)细胞分化：在植物的________过程中，细胞在________、________和____________上都会出现________的差异，形成这些差异的过程叫做细胞分化。
(3)植物组织培养的基本过程离体的植物器官、组织或细胞(又叫_____)――→ 愈伤组织――→ 胚状体、丛芽等――→ 生长 新个体①愈伤组织的特点：细胞________________，是一群________________的呈___________的薄壁细胞。
②脱分化(去分化)：由____________的植物组织或细胞产生____________的过程。
③再分化：由________________________重新分化成根或芽等器官的过程。
(4)条件：________的植物组织或细胞，在一定的________、________和其他外界条件的作用下就可能表现出全能性，发育成完整植株。
离体的植物组织或细胞叫做________。
2．影响植物组织培养的因素(1)培养材料的影响：不同的植物组织，培养的难易程度____________。
对于同一种植物材料，材料的________、________________等也会影响实验结果。
因此菊花的组织培养，一般选择________________的茎________部________的侧枝。
(2)营养物质的影响：常用的________培养基，主要成分包括____________、____________、________以及蔗糖等。
人教版高中生物选修一专题3课题1《菊花的组织培养》 课件 (共45张PPT)
C．AaBb水稻单倍体育种育出的二倍体水稻， 有两种基因型
D．试管苗高度不育
二、实验操作 （一）制备MS固体培养基
MS培养基包括20多种营养成分，实验室一般 使用4。C保存配制好的培养基母液来制备
1、配置各种母液
MS固体培养基成分及比例
①无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓 缩100倍，常温保存
不同植物的组织培养难度不同
烟枸草杞和愈胡伤萝组卜织的的组芽织诱培导养比较较为难容易
同一种植物的不同组织培养难度不同
同一植物材料的年龄、保存时间的长短会 影 菊响 花实的验组结织果培养一般选择未开花植株的茎 上部新萌生的侧枝
（2）不同的离体组织和细胞对营养、环境等条 件的要求相对特殊，需配置不同的培养基 MS培养基主要成分包括：
A.有丝分裂
B.分化
C.减数分裂
D.全能性
例题2、（2004年广东模拟题）植物细胞表 现出全能性的必要条件是
A.导入其他植物细胞的基因 B.将成熟的细胞核移植到去核的卵细胞中 C.用适当浓度的秋水仙素处理 D.脱离母体后，给予适宜的营养和适宜的温
度等外界条件
2、影响植物组织培养的因素 （1）植物材料的选择
生产实践中的重要价值。
通过必修课的学习，我们已经了解到大 多绿色开花植物都可以靠种子来繁殖的。那 么，有没有不用种子来培育植物的方法呢？
扦插
营养繁殖
嫁接
压条
ห้องสมุดไป่ตู้
组织培养
扦插
嫁接 压条
一、基础知识 1、植物的组织培养
（1）细胞的分化
①概念：在个体发育中，相同细胞的后代在形 态、结构、生理功能上发生稳定性差 异的过程
2.防污染：葡萄糖是微生物最合适的碳源， 而较少利用蔗糖，所以可一定程度上减少微 生物污染。
2015-2016高中生物人教版选修1课件 专题3 课题1《菊花的组织培养》
• (2)植物激素：启动细胞分裂、脱分化和再分 生长素 细胞分裂素 单独使用 化的关键性激素是 ________和 ___________， 先后顺序 同时施用的比例 二者的________ 、使用的________及 pH、温度、光照 _______________ 等都会影响实验结果。 • (3)其他因素：___________________等。
• 三、实验操作过程 • 制备MS固体培养基 • (1)配制各种母液：将各种成分按配方比例配 浓缩倍数 蒸馏水 制成的浓缩液。使用时根据母液的 _________，计算用量，并加________稀释。 琼脂 蔗糖 • (2)配制培养基：应加入的物质有________、 植物激素的母液 ________、大量元素、微量元素、有机物和 ____________________，并用蒸馏水定容 植物激素 到1000毫升。在菊花组织培养中，可以不添 高压蒸汽灭菌 加________，原因是菊花茎段组织培养比较 容易。
• 2．外植体消毒
流水 无菌
无菌 氯化汞 菌水
无
70%的酒精
无菌水
70%的酒精 酒精灯火焰旁 消毒 • 3．接种：用体积分数为____________ 火焰灼烧 工作台，点燃酒精灯。注意所有接种工作都 上 _____________进行，器械使用前后 必须在 6～8 都要用________灭菌。接种过程中插入外植
愈伤组织 3．脱分化：由高度分化的植物组织或细胞产生 ________
的过程，又叫去分化。 4．再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以
根或芽 等器官。 重新分化成________
5．植物组织培养的过程可简单表示为 离体细胞、组织、器官又叫 外植体 脱分化 ――→
河北省高中生物 3.1菊花的组织培养课件 新人教版选修1
2．外植体消毒：
流水冲洗→无菌吸水纸吸干→70%的酒精消毒
6～7 s→无菌水→氯化汞→无菌水
在选取菊花茎段的时候，为什么 要选取生长旺盛的嫩枝？
外植体的生理状态是成功进行组织培养 的重要条件之一。生长旺盛的嫩枝生理状况 好，容易诱导脱分化和再分化。
3．接种：火焰旁进行。
插入时应注意方向，不要倒插。
栽培
移栽
1．制备MS固体培养基：分为配制各种母液、
灭菌 三步。 配制培养基和_____ 激素类、维生素类、用量较小 的有机物单独配成母液。 高压蒸汽灭菌
思考
1. 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？
此时的组织或细胞是离体的，不能体现 其整个植物体的光能自养,细胞所生活的环 境必需是有机物的营养环境。
2. 在整个操作过程中，是如何来实现无菌环 境的？
①培养基的灭菌 （高压蒸汽灭菌） ②外植体的消毒 （酒精、氯化汞） ③接种的无菌操作 （酒精、酒精灯——灼烧） ④无菌箱中的培养； ⑤移栽到消过毒的环境中生存 一段时间。
植物组织培养的基本过程
离体的植物 脱分化 再分化 器官、组织 愈伤组织 根、芽 或细胞
植株
愈伤组织的细胞排列疏松无规则，是一种高 度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。
根尖分生区细胞的特点？
愈伤组织
（二）影响植物组织培养的因素 1. 外植体的选取 P33
不同的植物组织培养难度不同
同一种植物材料，材料的年龄、保存 时间也会影响实验结果。
MS培养基则需提供大量无机营养（大量元素和 微量元素）
3. 植物激素
阅读课本33，植物激素的的浓度、 使用的先后顺序、及用量的比例如 何影响植物细胞的发育方向？
2016新课标三维人教生物选修1 专题三 课题1 菊花的组织培养
2016新课标三维人教生物选修1 专题三课题1 菊花的组织培养课题1菊花的组织培养1．植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性2．植物组织培养的一般过程为：3．影响植物组织培养的素有：植物材料、营养物质、植物激素及p H 、温度、光等。
4．菊花茎段组织培养一般选择未开花的植株茎上部新生的侧枝，且培养基中不必添加植物激素。
5．生长素和胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素6．菊花组织培养的实验操作流程：制备MS固体培养基→外植体消毒→接种→培养→移→栽培。
一、植物组织培养的基本过程1.理论基础：植物细胞的全能性。
2.细胞分化：在植物的个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。
3.基本过程(1)愈伤组织：由离体的植物组织或细胞经脱分化形成的一团排列疏松而无规则、高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。
(2)脱分化：又叫去分化，是由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程。
(3)再分化：愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官的过程。
二、影响植物组织培养的因素1.植物材料(1)不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。
(2)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。
2.营养物质(1)大量元素，如N、P、K、Ca、Mg、S。
(2)微量元素，如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co。
(3)有机物，如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素，以及蔗糖等。
3.植物激素：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，二者的浓度、使用的顺序及用量的比例等都会影响实验结果。
4.环境条件：如pH、温度、光照等，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12 h。
三、菊花组织培养的实验操作制备MS固体培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培1．制备MS固体培养基：配制各种母液―→配制培养基―→灭菌。
人教版高中生物选修1专题三课题1 菊花的组织培养教案
课题1 菊花的组织培养【教学目标】1、熟悉植物组织培养的根本过程2、理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化3、通过联系农业生产实际 ,培养学生活学活用 ,理论联系实际的能力【教学重点】植物组织培养过程中使用的无菌技术【教学难点】植物组织培养过程中使用的无菌技术一、根底知识〔一〕植物组织培养的根本过程1.细胞分化〔1〕概念：在个体发育中 ,相同细胞的后代在______、______、____________上发生稳定性差异的过程。
〔2〕过程：如：受精卵增殖→生长→分化形成组织、器官、系统。
〔3〕特点：①持久性：是一种持久性的变化 ,它发生在生物体的整个生命过程中,在______期到达最大限度。
②稳定性：细胞分化是稳定的 ,一般是____________的。
③全能性：已分化的细胞 ,仍具有发育成完整个体的潜能。
〔4〕结果：形成不同的细胞和组织。
〔5〕原因：______________________________________________________的结果。
2.细胞全能性〔1〕定义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性。
〔2〕原理：生物体的每一个细胞都包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所必需的全部基因。
〔3〕实例：已分化的植物细胞 ,仍具有全能性。
高度特化的动物细胞 ,从整个细胞来说 ,全能性受到限制。
但它的细胞核仍然保持着全能性 ,这是因为________________________________________________________________________。
〔4〕全能性的比拟: 受精卵>生殖细胞>体细胞。
3.植物组织培养〔1〕必要条件：①细胞离体；②一定的营养物质、激素和其他外界条件。
〔2〕原理:细胞的全能性〔3〕相关概念:①外植体：______________________________________________________。
【人教版】高二生物选修一：3.1《菊花的组织培养》教案设计.doc
专题3 植物的组织培养技术课题3.1 菊花的组织培养一、【课题目标】（一）知识与技能1、熟悉植物组织培养的基本过程2、理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化3、通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力（二）过程与方法归纳MS培养基的配制方法，并设计表格比较微生物培养基与MS培养基的配方的异同。
（三）情感、态度与价值观通过阅读植物组织培养技术的发展史，课下查阅植物组织培养技术在生产实践中应用的资料，关注学生科学态度的教育，拓展学生视野，感受科学技术在生产实践中的重要价值。
二、【课题重点】植物组织培养过程中使用的无菌技术三、【课题难点】植物组织培养过程中使用的无菌技术四、【教学方法】启发式教学五、【教学工具】多媒体课件六、【教学过程】（一）引入新课上节课我们探讨学习了如何从土壤中分离出尿素分解菌和纤维素分解微生物及其计数方法。
这节课我们来学习研究植物的组织培养技术。
（二）进行新课1．基础知识知识回顾：联系“植物细胞工程”，回答下列问题：1．1具有某种生物全套遗传信息的任何一个活细胞，都具有发育成完整个体的能力，即每个生物细胞都具有全能性。
但在生物体的生长发育过程中并不表现出来，这是因为在特定的时间和空间条件下，通过基因的选择性表达，构成不同组织和器官。
1．2植物组织培养技术的应用有：实现优良品种的快速繁殖；培育脱毒作物；制作人工种子；培育作物新品种以及细胞产物的工厂化生产等。
12活动1：阅读“植物组织培养的基本过程”，讨论并完成以下问题：1．3细胞分化：个体发育中细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。
〖思考1〗细胞分化是一种持久性的变化，它有什么生理意义？使多细胞生物体中细胞结构和功能趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
1．4愈伤组织是通过细胞分裂形成的，其细胞排列疏松而无规则，高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。
〖思考2〗填表比较根尖分生组织和愈伤组织的异同：1．5植物组织培养的过程可简单表示为：活动2：阅读“影响植物组织培养的条件”，讨论并完成以下问题：1．6材料：植物的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果。
高中生物选修一教学设计1：菊花的组织培养教案
课题1 菊花的组织培养[学习目标]1.识记被子植物花粉发育的过程2.通过学习组织培养的基本技术，培养设计试验、动手操作、分析解释实验现象的能力[教学重点和难点]植物组织培养的过程[学法指导]小组讨论法自主探究法[自主学习]一．植物组织培养的基本过程1、植物个体发育过程中，细胞在上产生的过程，称为细胞分化。
2、植物组织培养的原理是：。
3、愈伤组织是指离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，通过形成的、的薄壁细胞。
4、由高度分化的植物组织或细胞产生的过程，叫做脱分化，或叫做去分化。
5、脱分化产生的继续进行培养，又可以重新成根或芽等器官，这个过程叫做6、观察参考书P32页，总结植物组织培养的基本过程用于离体培养的植物器官或组织片段，叫做注意：在植物组织培养过程中，往往需要，人为的控制细胞的与二、影响植物组织培养的因素1、不同植物组织的培养，培养难易程度如何?同一植物组织的不同部分培养呢？举例说明不同植物组织或同一植物的不同部分，培养的难易程度，菊花的组织培养，一般选择的茎上部新萌生的侧枝。
2、通过阅读P33，试总结一般的培养基的成分都有哪些？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，需要适宜的培养基。
常用的一种培养基是培养基。
成分：大量元素____________________________微量元素____________________________微量元素有等；有机物等；另外还要添加。
3、对照P33页表，比较对两类激素的不同的操作顺序和用量，其实验结果有何不同？启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键因素是________。
当先使用生长素，后使用细胞分裂素时，实验结果：__________________________；当先使用细胞分裂素，后使用生长素时，实验结果_________________；同时使用细胞分裂素、生长素时，实验结果：_。
生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，则有利于_____________________；比值低时，则有___________；比值适中时，则促进_______________。
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专题3课题1 菊花的组织培养
一．植物组织培养的相关概念和基本过程
1.植物组织培养的相关概念
（1）细胞分化：植物的个体发育过程中，细胞在__________、__________和__________上
都会出现稳定性的差异，形成这些差异的过程就叫做细胞分化。
细胞分化是基因__________
的结果。
（2）细胞的全能性：__________的植物细胞仍然具有发育成为__________的潜能。
细胞全
能性是组织培养的基本原理。
（3）愈伤组织：由离体的植物器官、组织或细胞在一定的培养条件下经过__________过程
形成的组织，就叫愈伤组织，愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种__________的呈无
定形状态的__________。
（4）脱分化：由__________的植物组织或细胞产生__________的过程，称为脱分化，又叫
去分化。
（5）再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成__________，这个
过程叫做再分化。
（6）外植体：用于离体培养的植物器官或组织片段。
2.植物组织培养的基本过程
人为使用植物激素控制
移植
——→试管苗———→完整的植物体
二．影响植物组织培养的因素
1.内部因素：不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。
同种植物材料，__________ ，
__________ 等也会影响实验结果。
菊花的组织培养，一般选择 __________的茎上部新萌
生的侧枝。
2.外部因素：（1）营养条件常用的是__________ 培养基，其主要成分包括： __________，
如_____________________________；__________ ，如______________________________ ；
__________ 等。
（2）植物激素植物激素中__________ 和__________ 是启动细胞分裂、脱分化和再分
化的关键性因素。
____________________、____________________以及__________ 等，都会影响实验结果。
（3）环境因素 __________ 、__________ 、 __________等条件也能影响植物组织培养。
菊花组织培养，一般PH控制在 __________ ；温度控制在 __________ ；每天用日光灯照
射__________小时。
【思考】(1)MS培养基中，各种营养成分各有什么作用？与微生物培养基的配方相比，有什
么不同?
(2)生长素使用的先后顺序、用量比例不同分别会造成哪些影响？
三、实验操作过程
1.制备MS固体培养基
实验室一般使用4℃保存的配制好的培养基母液来制备
（1）配制各种母液。
配制母液时，大量元素浓缩__________ ，微量元素浓缩__________ 。
常温保存。
激素类、维生素类以及用量比较小的有机物可以按照1mg/ml的质量浓度单独配制母液。
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。
配制1LMS培养基时，将称量好的琼脂加入800mL蒸馏水，加热熔化，然后加入蔗糖30g,依次加入母液，定容至1000mL。
__________，然后分装到锥形瓶中，每瓶分装__________。
（3）灭菌。
高压蒸汽灭菌
2、外植体消毒
选取菊花茎段时，要取 ____________________。
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_______________；另一方面还要考虑植物材料的__________。
不同药剂、不同植物材料，甚至不同器官要区别对待。
一般情况下，细菌污染可能是由接种人员造成的，真菌污染可能是_________灭菌不当。
过程：流水冲洗→软刷刷洗→流水冲洗①过程
流水冲洗→软刷刷洗→流水冲洗__________→无菌吸水纸吸干外植体表面→体积分数为__________的酒精中摇动2～3次，持续__________→无菌水清洗→无菌吸水纸吸干外植体表面→质量分数为0.1﹪的__________溶液中1～2min→无菌水中至少清洗3次
3、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，都要用火焰灼烧灭菌
4、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
5、移栽
6、栽培
附：一般来说，容易进行__________的植物，也容易进行组织培养。
【思考】：实验操作过程中为什么要进行一系列的消毒、灭菌，实验中是如何做到无菌操作的？
【知识补充】
1.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。
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。
2.妥善处理被污染的培养物
即使对于有经验的操作人员，操作后出现培养物被污染的情况也常有。
一般情况下，细菌污染可能是由接种人员造成的，如未戴口罩，接种时说话，或手及器械消毒不严等。
真菌污染可能是植物材料灭菌不当。
3.你能说出各种营养物质的作用吗？同专题2中微生物培养基的配方相比，MS培养基的配方有哪些明显的不同？
微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持细胞的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。
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。
3.植物组织培养技术的应用
植物组织培养技术的应用范围是很广的，除了快速繁殖、培育无病毒植物外，还可以通过大规模的植物细胞培养来生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂等。
例如，从大量培养的紫草愈伤组织中提取的紫草素，是制造治疗烫伤和割伤的药物以及染料和化妆品的原料。
用植物组织培养的方法，诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状结构，包裹上人造种皮，制成人工种子，可以解决有些作物品种繁殖能力差，结子困难或发芽率低等问题。
此外，转基因植物的培育，也要用到植物组织培养的方法。