生物学案：第一章第三节植物组织培养技术

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，业必贵于专精第二节植物组织培养技术学习目标重点难点1。能说出植物组织培养的概念及操作过程。2．能分析出植物组织培养的理论基础。3．能说出天竺葵植物培养的实践过程。4．能记住植物组织培养的优点.重点:1．会分析植物组织培养的过程及注意的问题。2．能解决天竺葵实际培养过程中出现的问题。难点：1．会分析影响植物组织培养的条件及原理。2．能分析出MS培养基的成分。一、植物组织培养技术1．植物组织培养在______和人工控制的条件下,将______的植物器官、组织或细胞,在适宜的培养条件下诱导其产生________、丛芽和________的技术。2．植物组织培养的理论依据植物组织培养的依据是植物细胞的________。植物的每个细胞都携带着一套来自________的完整基因组，并具有发育成完整植株的________。3．植物组织培养的过程在利用植物叶片进行植物组织培养的过程中，通过诱导产生________，进而______形成具有不同形态结构和生理功能的细胞,构成组织、器官，最终生长发育成为__________；或通过诱导形成________，最终发育成完整的植株.预习交流1．细胞具有全能性的原因是什么？2．在完整的植物体内，已分化植物细胞的全能性能表达吗?为什么？3．从细胞结构角度分析,具有何种细胞特点的真核细胞才有全能性？为什么？4．你能说出不同细胞全能性的大小关系吗？5．愈伤组织的特点是什么？6．什么是脱分化、再分化?二、天竺葵的组织培养1．准备（1）器具准备：______________、__________等。（2）试剂准备：____________________、漂白粉或NaClO、NAA、6BA。2．配制：配制____基本培养基.3．灭菌:将培养基____℃湿热灭菌____min，冷却后置于____℃培养室中观察3d，以检查灭菌是否彻底。4．取材与接种（1）取材：取天竺葵________.(2）灭菌：浸没在______________________________________________________溶液中5～15min。（3）取出用________冲洗4~6次，再用手术刀将它们切成约0.5cm2的小块（外殖体）。（4）接种在已经配制好的______________的培养基上培养，培养时控制适宜的______和______等条件。5．观察与记录6．生芽生根：经______形成愈伤组织后转接到______的培养基上；分化出幼芽后再转接到______的培养基上。7．炼苗：待生根后再移栽到经过消毒的________上炼苗,培养约2周后再移栽于大田中.预习交流1．MS培养基中含有的物质有哪些？2．植物组织培养成功的关键是什么？如何操作？三、植物组织培养的应用1．快速繁殖优良__________。2．培育农作物________。3．保存和__________。此外，由于病毒在植物体内主要通过________进行扩散，分布也不均匀，茎尖、根尖几乎无病毒。若用茎尖或根尖进行组织培养，再结合病毒鉴定，就可以得到无病毒的植株。答案：一、1。无菌离体愈伤组织完整植株2．全能性受精卵潜在能力3．愈伤组织分化完整的植株胚状体预习交流：1．提示：几乎所有的细胞(个别细胞例如哺乳动物成熟的红细胞除外）都含有本物种生长发育所需的全套遗传物质,储存的遗传信息在一定的条件下可以表达出来。2．提示:不能表达。因为细胞分化具有不可逆转性。3．提示：具有细胞核的细胞。因为真核细胞的DNA主要储存在细胞核里.4．提示：一般情况下,受精卵〉生殖细胞〉体细胞；植物细胞〉动物细胞；分裂能力强的细胞〉分裂能力弱的细胞。5．提示：具有分生能力的薄壁细胞.6．提示：脱分化:由已分化的植物细胞或组织产生愈伤组织的过程。再分化：在一定的条件下继续培养这种脱分化的愈伤组织，又可以重新诱导根、芽等器官的分化。二、1。(1）高压蒸汽灭菌锅超净工作台（2）MS基本培养基贮备液2．MS3．12120304．(1）幼嫩的叶（2）质量分数为10％的漂白粉或质量分数为2%的NaClO（3）无菌水（4）诱导愈伤组织形成温度光照6．脱分化分化芽生根7．珍珠岩预习交流:1．提示：大量元素：N、P、K、Ca、Mg、S等；微量元素：Zn、Mo、Cl、Co、B、Mn等；铁盐：FeSO4·7H2O。有机物：甘氨酸、维生素B6、维生素B1、肌醇、烟酸、蔗糖等。2．提示：操作过程确保无菌。对培养基和实验材料进行灭菌处理。三、1.植物株系2．新品种3．运输种质输导组织在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧!我的学困点我的学疑点一、植物组织培养技术及过程1．填空过程:______的植物器官、组织或细胞eq\o(→，\s\up7（))愈伤组织eq\o(→,\s\up7（））根、芽→完整植株.（1)愈伤组织的特点：细胞排列疏松而无规则,是高度________的呈无定形状态的______细胞.（2）脱分化:又叫________，是由高度分化的植物组织或细胞产生________的过程。（3）再分化：________继续培养，重新分化成根或芽等器官的过程。2．在生物体内，细胞并不表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官的原因是什么？下图为植物组织培养过程的简单示意图。下列叙述正确的是（)。①②③→④A．植物组织培养所依据的生物学原理为细胞的全能性B．③→④过程指植物的生殖生长阶段C．将①经脱分化培养成的②包裹上人工种皮即可获得人工种子D．②→③的再分化过程中，诱导②生根的激素为细胞分裂素过程名称过程形成体特点条件脱分化由外殖体形成愈伤组织排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团①离体②提供营养物质(有机物、无机物）③提供激素④提供其他适宜条件再分化由愈伤组织形成幼苗或胚状体结构有根、芽或有生根发芽的能力营养生长和生殖生长发育成完整的植物体由根、茎、叶、花、果实、种子组成栽培二、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________；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。2．外部因素（1）营养成分:常用的一种培养基是__________，主要成分包括:________，如N、P、K、Ca、Mg、S等;________，如B、Mn等;有机物，如甘氨酸、肌醇、烟酸、蔗糖等.(2）植物激素：启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素是________和__________，二者的浓度、使用的先后顺序及用量的比例等都会影响实验结果。（3）其他因素：____________________等。下列关于影响植物组织培养的因素，说法正确的是（）。A．不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料培养的难易程度相同B．在植物组织培养中,培养基中必须添加植物激素C．植物激素中生长素和细胞分裂素的作用是互相独立的D．pH、温度、光照等条件对植物组织培养也特别重要1．植物组织培养营养条件中的有机营养（1）维生素类:植物组织培养中经常使用维生素B1（盐酸硫胺素）、维生素B6（盐酸吡哆醇）、烟酸等，一般使用浓度为0。1~10mg/L。（2)氨基酸类：有甘氨酸、丝氨酸、酪氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺等，是重要的有机氮源。（3）有机添加物：是一些成分比较复杂，大多含氨基酸、激素、酶等的复杂化合物，它们对细胞和组织的增殖与分化有明显的促进作用。2．各营养成分的作用：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。3．当同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向.eq\f（生长素用量，细胞分裂素用量）植物细胞的发育方向比值高时有利于根的分化、抑制芽的形成比值低时有利于芽的分化、抑制根的形成比值适中时促进愈伤组织的形成答案：活动与探究一：1．离体脱分化再分化（1）液泡化薄壁（2)去分化愈伤组织(3）愈伤组织2．提示：细胞全能性表达的基本条件之一是离体状态。例如，植株上的分生组织细胞在体内只能进行分裂分化，形成不同的组织，但不能表达出全能性，这是基因选择性表达的结果。迁移与应用：A解析:①②③④依次代表离体的植物器官、组织或细胞,愈伤组织,根或芽，植株。愈伤组织生根还是发芽取决于激素的种类和浓度比例。当生长素/细胞分裂素比值较高时，有利于生根；反之，有利于生芽.要获得人工种子，应选③外包上人工种皮。活动与探究二：1．差别很大2．（1)MS培养基大量元素微量元素（2）生长素细胞分裂素(3）pH、温度、光照迁移与应用：D解析:不同植物组织培养的难易程度不同,同一种植物材料也会因年龄、保存时间的长短等导致实验结果不同,故A错误；在植物组织培养中，培养基中常常要添加植物激素，但不是都必须添加植物激素，如菊花茎段组织培养不必添加植物激素，故B错;各种植物激素的作用是相互联系的,而不是互相独立的，故C错.1．下列实例中能体现细胞全能性的是(）.①用培养基培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株②植物用种子进行繁殖③用烟草组织培养的单个组织培育出了可育的完整植株A．①②B．①③C．②③D．①②③2．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．影响植物组织培养的因素包括()。①培养基配制②外殖体选取③激素的运用④消毒⑤温度、pH、光照A．①②③④⑤B．①②③C．①②③④D．①②③⑤4．植物细胞表现出全能性的必要条件是（）。A．给予适宜的营养和外界条件B．导入其他植物细胞的基因C．脱离母体后的具有完整细胞核的细胞或组织,给予适宜的营养和外界条件D．将成熟筛管细胞的细胞核移植到去核卵细胞中5．（多选）关于制备MS固体培养基的过程，有误的是(）。A．在使用提前配制的母液时，可直接用移液管从母液中取B．配制母液时，无机物中大量元素浓缩20倍，微量元素浓缩200倍C．配制培养基时，琼脂要及早加热熔化D．MS培养基的pH要求不太严格,可控制在5~7之间答案：1．B解析：本题考查对细胞全能性概念的理解。①和③都属已分化的细胞经过培养形成可育的植株,体现了细胞的全能性。植物用种子繁殖后代，实际上是由一个受精卵，通过细胞的增殖和分化发育成新个体，所以是由未经分化的细胞（受精卵）发育成新个体的过程。2．C解析：脱分化是已经分化的器官、组织或细胞重新回到原始的未分化状态，所以植物的器官、组织或细胞通过离体培养产生愈伤组织的过程属于脱分化。3．A解析：材料的选择，环境、营养条件，培养基的配制，激素的比例等都影响植物组织培养.4．C解析：在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官，这是基因在特定