高中生物 第四章 实验七 植物的组织培养教学案 浙科版选修1

实验七植物的组织培养

1.植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性。

2.影响植物组织培养的因素有：植物材料、营养物质、植物激素

及pH、温度、光照等。

3.植物组织培养的一般过程为：

离体的植物器官、组织、细胞

――→

脱分化愈伤

组织

――→

发芽

培养基

丛状苗――→

生根

培养基

生根――→植株

4.发芽培养基中细胞分裂素相对较多而生长素相对较少；生根培养基中生长素较多而细胞分裂素较少。

一、植物组织培养

1．概念：取一部分植物组织，在无菌的条件下接种在培养基上，给予一定的温度和光照，使之产生愈伤组织，或进而生根发芽，培养为成熟植株的技术。

2．理论基础：植物细胞的全能性。 3．培养基

(1)发芽培养基：细胞分裂素浓度大于生长素浓度的培养基。 (2)生根培养基：生长素浓度大于细胞分裂素浓度的培养基。 4．培养过程

外植体――→脱分化愈伤组织――生芽―→生根幼苗――→

植株 二、菊花的组织培养 1．材料

MS 培养基、发芽培养基、生根培养基、萘乙酸(NAA)、苄基腺嘌呤(BA)、菊花幼苗。

2．操作流程

1．不同植物、不同组织的生根和生芽是否都要使用相同的生长素和细胞分裂素浓度？

提示：不相同。

2．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？

提示：天然激素都有相应的使之分解的酶，所以使用时间短，而人工合成的，没有分解酶，作用时间长，效果显著。

3．植物组织培养过程中，产生污染的途径有哪些？

提示：①外植体带菌；②培养基及接种器具灭菌不彻底；③接种操作时带入；④环境不清洁。

核心要点一| 有关植物组织培养的几个问题及分析1．细胞的全能性

(1)概念：指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。

(2)原因：生物体的每一个体细胞都是由受精卵经有丝分裂而来的，含有本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全套基因。

(3)植物细胞表达全能性的条件：①离体状态；②一定的营养物质；③植物激素；④其他适宜的外界条件(温度、pH、氧气、光照、无菌等)。

2．激素用量比例产生的影响

生长素与细胞分裂素比值结果

比值高时促根分化，抑芽形成

比值低时促芽分化，抑根形成

比值适中促进愈伤组织的形成

简记为“高根、低芽、中愈伤”

[题组冲关]

1．下列有关植物组织培养的叙述，正确的是( )

A．培养基中生长素和细胞分裂素的比例不会影响脱分化和再分化

B．植物组织培养的原理是植物细胞的全能性

C．植物组织培养就是将离体的细胞、组织、器官等培育成愈伤组织

D．植物组织培养过程不需要严格的无菌操作

解析：选B 植物组织培养包括脱分化和再分化两个关键过程，愈伤组织的形成只是脱分化过程，还有愈伤组织再分化的过程。

2．下列需要采用植物组织培养技术的是( )

①利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株②获取大量的脱毒苗③利用基因工程培育抗棉铃虫的植株④单倍体育种⑤无子西瓜的快速大量繁殖

A．①②③B．②③④⑤

C．①②④⑤ D．②③④

解析：选B 多倍体育种是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，使其染色体加倍，此过程不涉及组织培养技术。

3．下列不是植物组织培养过程中分化出根、芽之前必需的物质的是( )

A．无机盐B．CO2

C．O2D．有机小分子

解析：选B 植物组织培养中必须有无机盐，细胞呼吸需要氧气，最初阶段植物组织细胞的同化作用类型是异养型，所以也需要有机物。组织培养中分化出根、芽之前植物不会进行光合作用，所以CO2不是必需的。

核心要点二| 菊花的组织培养

1．操作流程及注意事项

2．造成培养物污染的原因与处理污染的预防措施

污染种类细菌污染真菌污染

污染原因可能是由操作人员造成的，如超净台使用不当、接种

时说话、手未消毒或器械灭菌不彻底等

可能是由植物材料消毒

不当引起的

处理措施将被污染的培养瓶统一放在高压蒸汽锅内进行高压蒸汽灭菌，然后再打开培养瓶进行清洗

[题组冲关]

4．把菊花单个细胞放入配制的培养基上培养，获得了许多完整的植株。这些植株( ) A．变异频率较高B．都是单倍体

C．都是纯合子D．彼此性状极相似

解析：选D 单个细胞经组织培养发育成的植物体，彼此性状相似，此植物体是纯合子还是杂合子由母本基因型决定。

5．启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性植物激素是( )

A．乙烯和细胞分裂素B．生长素和细胞分裂素

C．生长素和脱落酸D．乙烯和脱落酸

解析：选B 植物组织培养要通过脱分化和再分化两个重要的过程。在这两个过程中，植物激素起到了很好的诱导作用。常用的植物激素是细胞分裂素和生长素。

6．辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。

(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的________________和________过程。

(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是____________。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时，应采取的灭菌方法是______________。

(3)图中外植体的消毒所需乙醇的体积分数是_____。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是________和纤维素酶。

解析：(1)由植物组织培养的过程可知，①为脱分化形成愈伤组织，②为愈伤组织再分化为根、芽。(2)培养外植体需要用固体培养基，固体培养基的凝固剂为琼脂；生长素和细胞分裂素的比例低时利于发芽，高时利于生根；固体培养基要用高压蒸汽灭菌。(3)外植体消毒一般用70%的乙醇；由于植物细胞有细胞壁，所以将愈伤组织分离成单个细胞需要用纤维素酶和果胶酶。

答案：(1)脱分化(或去分化) 再分化(2)琼脂低高压蒸汽灭菌(3)70% 果胶酶