高中生物生理学教案

植物的组织培养技术

3.1  植物的组织培养技术（学案）

【学习目标】

1.说明植物组织培养的基本原理，进行菊花或其它植物组织培养。

2.学习植物组织培养的基本技术。

3.植物组织培养过程中使用的无菌技术。

【学法指导】

通过对生活中的实例进行分类总结，导出生态系统中的信息的种类及各种信息的举例；通过对教材中所给资料的分析，总结出信息传递在生态系统中的作用；简述信息传递在农业生产中的应用。

【自主学习】

（    ）

一．植物组织培养的基本过程

1．细胞分化：植物的个体发育过程中，细胞在________、_________和_________上都会出现___________差异，形成这些差异的过程叫做细胞分化。

发育

（     ）

2．过程总结：         

生芽、根

_____________        ___________           试管苗          完整的植物体

（注意脱分化、再分化、愈伤组织三个概念）

愈伤组织（callus），原指植物在受伤之后于伤口表面形成的一团薄壁细胞．在组织培养中，则是指在人工培养基上由外植体组织的增生细胞产生的一团排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态薄壁细胞。

阅读材料：

①植物细胞可以摆脱原来的遗传控制和生理制约，在一定条件下，发生回复变化，从而失去分化状态，变为分生细胞，实现脱分化过程。

②植物细胞的全能性，可以脱分化之后再次分化为完整的植株，几乎所有高等植物的各种器官离体后都可以脱分化。

③脱分化后的细胞经过连续的有丝分裂，形成愈伤组织。

二．影响植物组织培养的因素

1．材料

①不同的植物组织，培养的难度差别较大。

②对于同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短也会影响实验结果

2．营养——适宜的培养基

最常用的培养基是______培养基

成分：大量元素____________________________

   微量元素____________________________

     有机物_______________________________

3．植物激素：_________和____________是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。

①使用顺序不同而得到不同的实验结果

②使用的量及比例

 生长素用量比细胞分裂素用量，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。

4.PH、温度、光照等条件

思考：①植物组织培养体现了____________。植物细胞的分裂方式是______。

②植物细胞表现出全能性的条件是________________________。

三．实验操作

1.制备MS固体培养基

2.外植体消毒   （70％酒精、氯化汞、无菌水、无菌吸水纸）

3.接种（步骤）

4.培养（条件）

5.移栽

6.栽培

思考：①试验操作过程中的无菌操作有哪些？

②一般情况下操作过程中哪些步骤中可能污染杂菌？采取哪些措施可以避免？

阅读材料

①组织培养在快速繁育方面的确有很大优势，尤其是在林木的培育方面，对于发育周期长的植物种类尤为明显．

②在转基因盛行的今天，是不是也加快了对病虫害的选择、加快了它们的进化？而且基因安全一直困扰着分子生物，基因是不是真的会逃逸，真的不是人们所想的那么简单．但是无论是与否。转基因植物的繁育还是需要组织培养的技术的支持。

③转基因真的安全的话，也只是实现了优良性状的初步转移，而真正起到推广作用的还是组织培养的手段．

④降低技术手段的难度和成本是推广的关键，立足科研与生产才能使科技转化为第一生产力．

【巩固练习】

  1．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.该愈伤组织是有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

2．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部条件       B.导入其它细胞的基因

C.脱离母体后，给予适宜的营养和外部条件

D.将成熟筛管细胞核移植到去核的卵细胞内

3．细胞分化是稳定的，其方向一般（     ）

    A.可逆  B.不可逆   C. 有时可逆 , 有时不可逆D. 无法确定

4．以下成为组织培养条件的是 (     )

① C02  ②有机物 ③生长素 ④细胞分裂素 ⑤水  ⑥矿质元素

        A. ①③⑤⑥  B. ②③⑤⑥   C. ②③④⑤⑥      D. ①②⑤⑥

5．关于操作后出现培养物被污染的情况 , 正确的叙述是 (    )

①可立即打开培养瓶 , 进行清洗 ②先将所有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 ③按要求操作一定不出现培养物被污染    ④细菌污染可能是由接种人员未戴口罩、接种时说话等引起的  ⑤真菌污染可能是植物材料灭菌不当引起的

       A. ②③⑤      B. ②③④⑤  C. ①③④⑤

6．要将菊花茎段细胞培养成完整的植株 , 需要 (    )

 ①具有完整细胞核的细胞   ②离体状态   ③导入外源基因④一定的营养物质和激素⑤选用生长旺盛的嫩枝

       A. ①②③④⑤      B. ②③④⑤  C. ①②④⑤  D. ①③④⑤

7．愈伤组织分化过程中 , 当培养基中细胞分裂素 / 生长素的比值较低时 , 诱导分化的器官是 (    )

       A. 根      B. 芽      C. 叶      D. 胚性细胞团

8．无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键 , 以下说法正确的是 (   )

①由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差 , 对无菌操作的要求非常严格  ②对培养基及器械用高压蒸汽灭菌  ③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   ④不同药剂、不同植物材料甚至不同器官要区别对待    ⑤对培养材料可用高压蒸汽灭菌   ⑥如果不小心导致污染 , 将可能造成培养工作的前功尽弃

       A. ①②③④⑤      B. ①②③④  C. ①②③④⑤ D. ①②③④⑤⑤

9． 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 , 但不分裂

10．关于生根的试管苗的移栽, 下列说法不正确的是 (     ) 。

A. 关键是既要充分清洗根系表面的培养基 , 又不能伤及根系

B. 一般使用无土栽培的办法

C. 在培养基上移栽试管苗后要用 5% 的高锰酸钾消毒

D. 新移栽的试管苗要在温室生长几天 , 等壮苗后再定植大田

11．MS培养基和微生物培养基相比有哪些不同 ? (    )

       A.MS培养基不含有机物         B. 微生物培养基以有机物为主

       C.MS培养基不含微量元素      D.MS培养基需提供大量无机营养

12．生长素比细胞分裂素比值低时 , 则 (    ) 。

       A. 有利于根的分化 , 抑制芽的形成

       B. 有利于芽的分化 , 抑制根的形成

       C. 促进愈伤组织形成 

D. 促进根和芽的分化

13．影响植物组织培养的因素包括 (    ) 。

 ①培养基的配制 ②外植体的选取 ③激素的运用 ④消毒 ⑤温度、 pH 、光照

       A. ①②③④⑤      B. ①②③      C. ①②③④  D. ①②③⑤

14．甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗 , 以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的 (    ) 。

A. 有丝分裂    B. 分化      C. 减数分裂          D. 全能性

答案：1－5BCBCD  6－10CACBC  11－14BD、B、A、C、