1、课题1 菊花的组织培养学习目标1.说明植物组织培养的基本原理。2.学习植物组织培养的基本技术。3.进行菊花或其他植物的组织培养。自主探究一、植物组织培养的理论基础当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株（即细胞全能性）。二、 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
2、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离体的植物组织、器官或细胞组织培养脱分化愈伤组织组织培养再分化根、芽等器官人为使用植物激素控制 移植试管苗完整的植物体3.植物体细胞发育成完整植株（表现出全能性）的条件。脱离原来所在植物体（离
3、体）、营养供给、激素控制、无菌条件、适宜的温度、PH和光照等。三、 影响植物组织培养的因素1.内部因素：材料因素的影响。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
4、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？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又分化同时使用分化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。生长素用量比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生长四、实验操作过程1.制备MS固体培养基实验
5、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_；
6、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23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12min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
7、12h5、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】：（1）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？（2）你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？可以安排学生分组，做不同的材料或配方，最后分别汇报成果。但每种材料或配方至少要做一组以上的重复。设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养，用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。【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
8、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
9、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
10、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。巩固提高1、把胡萝卜的单个韧皮部的细胞放入配制的培养基上培养，获得了许多完整的植株。这种繁殖方式和细胞工程技术分别属于（ ） A.孢子生殖和细胞杂交技术 B.无性生殖和植物组织培养C.配子生殖和细胞拆合技术 D.卵式生殖和细胞培养2、下面有关细胞分化的叙述不正确的是（ ） A、细胞分化发生在生物体的整个生命过程中 B、细胞分化仅发生在胚胎时期C、经过细胞分化会形成各种步同的细胞和组织 D、细胞分化是一种持久的变化。3、关于细胞分化的叙述，下列哪一项
11、是错误的（ ） A、细胞分化是一种持久的变化，它发生在生物体的整个生命过程 B、细胞分化在胚胎时期达到最大限度 C、随着分化的进行，细胞中的遗传物质的种类会发生变化 D、高度分化的动物细胞的细胞核保持着全能性 4、用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列说法错误的是 A该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的 B该愈伤组织的细胞没有全能性C该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成D该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构5、在外植体脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪个条件是不需要的（ ） A、消毒灭菌 B、适宜的温度 C、充足的光照 D、 适宜的养料和激素 6、植物组织
12、培养中涉及到的细胞分裂方式是（ ） A、无丝分裂 B、减数分裂 C、有丝分裂 D、既有有丝分裂又有减数分裂7、再植物组织培养过程中，愈伤组织的形成和形态发生是十分关键的一步。而这除需要必备的营养和一些刺激因素外，还需要起诱导作用的物质，其中包括 （ ）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8、MS培养基与微生物培养基相比不同的是（ ） A MS培养基不含有机物 B微生物培养基以有机物为主 CMS培养基不含微量元素 DMS培养基需提供大量无机营养9、当先使用细胞分裂素，后使用生长素时，实验结果：（ ） 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
13、化频率高 D有利分化，但不分裂10、某同学在做菊花组织培养时，操作完成后三天观察，有的瓶内外植体已经死亡，你认为死亡的原因不可能的是（ ） A、培养条件比如PH、温度等不适宜 B、接种时外植体未灭菌 C、接种工具消毒后未冷却就接种外植体 D、将菊花茎段倒插入培养基中 11.下列那组符合菊花组织培养的基本步骤（ ）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12.植物组织培养技术的理论基础之一是：A.植物细胞的完整性 B.植物细胞的多
14、样性 C.植物细胞的全能性 D.植物细胞杂交13. 细胞具有全能性的原因是 A.生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能B.生物体的每一个细胞都具有全能性C.生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因D.生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的14. 下列植物细胞全能性最高的是 A.形成层细胞 B.韧皮部细胞 C.木质部细胞 D.叶肉细胞15. 某园艺场经过长期精心选育，培养出一株形态优美的兰花，如果要保持母本的优良性状，并尽快大规模繁殖，最适合的繁殖方式是（ ）A分裂生殖B有性生殖C孢子生殖D组织培养16. 某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植株的一
15、部分器官或组织进行离体培养，发育出完整的植株。进行离体培养时不应采用该株的（ ）A茎尖 B子房壁 C叶片 D花粉粒17. 胡萝卜的韧皮部细胞通过组织培养，能发育成新的植株。下列有关的叙述中，不正确的是 A说明高度分化的植物细胞具有全能性 B植物细胞的全能性得以表达要离开母体C新植株的形成是细胞分裂和分化的结果 D高度分化的动物细胞也具有全能18.如图示植物组织培养的简略表示。请据图回答： 脱分化 再分化 (1) 表示_ ，它能被培养成为的根本原因是_。(2) 表示_，它的细胞特点是_，与相比，其分化程度_。(3) 若想制作人工种子，应选用_。(4) 若利用此线技术执照治疗烫伤的药物紫草素，培养将进行到_（填编号）。(5) 若是胡萝卜根细胞，则培养成的的叶片的颜色是_，说明根尖细胞_。