精编人教版高中生物选修一专题3课题1菊花的组织培养教学案含解析

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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：

离体的植物器官、组织

脱分化,愈伤组织再分化,根、芽―→植物体

或细胞外植体

3．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。

4．菊花茎段组织培养一般选择未开花的植株茎上部新萌生的侧枝，且培养基中不必添加植物激素。

5．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。 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→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

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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固外植体接培移栽

→→→→→体培养基消毒种养栽培 1．制备MS固体培养基：

配制各种母液―→配制培养基―→灭菌。

2．外植体消毒：取菊花嫩枝―→流水冲洗―→加洗衣粉刷洗―→流水冲洗吸干

20.min吸干,体积分数为70%的酒精消毒6～7.s―→无菌水清洗――→质量分数为0.1%的氯化汞溶液消毒1～2.min―→无菌水清洗(至少3次)。

3．接种：菊花茎段插入培养基时注意方向，不要倒插。每瓶接种6～8块外植体。

4．培养：最好放在无菌箱中培养，并定期消毒。培养温度控制在18～22_℃，并且每日用日光灯照射12_h。

5．移栽：移栽前应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日。然后用流水清洗根部的培养基，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中。

6．栽培：将幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。

1．植物学家将胡萝卜根的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入特定的培养基中培养，获得了许多完整的植株。此过程依据的原理和技术是(..)

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A．细胞的分裂和细胞工程 B．细胞的分化和基因工程 C．细胞的全能性和组织培养 D．花药离体培养和单倍体育种

解析：选C.由单个细胞到完整植株，依据的原理是植物细胞的全能性，该过程是植物组织培养。

2．在植物组织培养过程中，愈伤组织的形成和形态的发生是十分关键的。这除需要必备的营养和一些刺激因素外，还需要有诱导作用的物质，它们是(..)

A．铜、锌等微量元素...B．细胞分裂素和生长素 C．蔗糖和葡萄糖.........D．维生素和氨基酸

解析：选B.愈伤组织的形成除了必备的营养和一些刺激因素外，还需加入植物激素，如细胞分裂素和生长素等，用以调节细胞分裂和分化。

3．当先使用细胞分裂素后使用生长素时，实验结果是(..) A．有利于细胞分裂，但细胞不分化 B．细胞既分裂又分化 C．分化频率提高

D．有利于细胞分化，但细胞不分裂

解析：选B.细胞分裂素和生长素的使用顺序不同，培养的结果不同。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，细胞既分裂又分化；两者同时使用，细胞分化频率提高。

4．菊花的组织培养需要严格的无菌操作，下列说法错误的是(..) A．培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌

B．幼苗要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间

C．用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，一旦感染杂菌则前功尽弃

D．将菊花茎段插入时应注意方向，不应倒插，是为了防止杂菌污染 解析：选D.植物组织培养需进行无菌操作，外植体要消毒，培养基及其他器械要灭菌；经组织培养获得的幼苗需先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中；接种时要注意茎段的形态学上下端，不能倒插。

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5．下列符合菊花组织培养基本步骤的是(..)

A．制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培 B．制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→栽培→移栽 C．制备MS培养基→外植体消毒→接种→栽培→培养→移栽 D．制备MS培养基→外植体消毒→接种→移栽→培养→栽培

解析：选A.植物组织培养的操作程序为“制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培”。接种后先培养再移栽，最后是栽培。

核心要点

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)。

(4)细胞全能性大小与细胞种类的关系：

受精卵>生殖细胞>体细胞；植物细胞>动物细胞；分化程度低的细胞>分化程度高的细胞。

2．MS培养基中各成分的作用

成分 微量和大量元素 蔗糖 甘氨酸、维生素、烟酸、肌醇等 3．植物组织培养的基本过程分析 名称 脱分化 过程 由外植体形成愈伤形成体特点 排列疏松、高度液泡化的薄壁①离体 ....

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| 植物组织培养的基本过程及影响因素

作用 提供植物细胞生活所必需的无机盐 提供碳源，维持细胞渗透压 满足离体植物细胞在正常代谢途径受一定影响后所产生的对特殊营养的需求 条件 ....

组织 由愈伤组织形成幼苗或胚状体结构 发育成完整的植物体 细胞团 ②提供营养物质(有机物、无机物).③提再分化 有根、芽或有生根发芽的能力 供激素④提供其他适宜条件 由根、茎、叶、花、果实、种子组成 栽培 营养生长生殖生长 4．植物激素在植物组织培养过程中的作用

在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素。其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。

(1)激素使用的先后顺序产生的影响：

使用顺序 先使用生长素，后使用细胞分裂素 先使用细胞分裂素，后使用生长素 同时使用 实验结果 有利于细胞分裂，但细胞不分化 细胞既分裂也分化 分化频率提高 巧记为：“先生”，分裂不分化；“后生”，分裂又分化；“同使”，分化频率高 (2)激素用量比例产生的影响：

生长素/细胞分裂素比值 比值高时 比值低时 比值适中 结果 促根分化，抑芽形成 促芽分化，抑根形成 促进愈伤组织的形成 简记为“高根、低芽、中愈伤”

[题组冲关]

1．下列关于植物组织培养中植物激素使用的说法，错误的是(..)

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