《菊花的組織培養(yǎng)》 全市一等獎(jiǎng)

菊花的組織培養(yǎng)專題3課題1課前預(yù)習(xí)·巧設(shè)計(jì)名師課堂·一點(diǎn)通重點(diǎn)突破創(chuàng)新演練·大沖關(guān)知識(shí)清單案例師說(shuō)課堂強(qiáng)化每課一練了解1.植物組織培養(yǎng)中各階段的變化2.影響植物組織培養(yǎng)的因素理解植物組織培養(yǎng)的基本原理和基本技術(shù)植物組織培養(yǎng)的無(wú)菌操作及基本過(guò)程

一、植物組織培養(yǎng)的基本過(guò)程1．原理(1)細(xì)胞全能性：具有某種生物全套

的任何一個(gè)活細(xì)胞，都具有發(fā)育成

的能力，即每個(gè)生物細(xì)胞都具有

。(2)細(xì)胞分化：在植物的個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞在

和

上出現(xiàn)

差異，這是在

條件下，細(xì)胞通過(guò)基因的

，最終形成不同組織和器官的過(guò)程。遺傳信息完整個(gè)體全能性形態(tài)、結(jié)構(gòu)生理功能穩(wěn)定性特定的時(shí)間和空間選擇性表達(dá)2．植物組織培養(yǎng)的過(guò)程脫分化再分化外植體

二、影響植物組織培養(yǎng)的因素1．材料植物的

、材料的

和保存時(shí)間的

等都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。菊花組織培養(yǎng)一般選擇未開花植株的

上部新萌生的

作材料。種類年齡長(zhǎng)短莖側(cè)枝2．營(yíng)養(yǎng)(1)無(wú)機(jī)物：大量元素是

；微量元素是

。(2)有機(jī)物：如

、維生素、煙酸、肌醇、

等。3．激素在培養(yǎng)基中需要添加

和

等植物激素，其

、使用的先后順序、用量的

等都影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。N、P、K、Ca、Mg、SMn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co甘氨酸蔗糖生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素濃度比例4．環(huán)境因素環(huán)境因素是指pH、溫度、光照等環(huán)境條件。一般而言，菊花的組織培養(yǎng)所需pH為

左右，溫度為

，光照條件為每日用日光燈照射

h。5.818～22℃12三、實(shí)驗(yàn)操作1．制備MS固體培養(yǎng)基(1)母液的配制：

元素母液可配成10倍液；

元素母液可配成100倍液；

類、維生素類以及用量較小的

，一般可按1mg/mL的質(zhì)量濃度單獨(dú)配制成母液。(2)配制培養(yǎng)基：應(yīng)加入的物質(zhì)有瓊脂、

、大量元素、微量元素、有機(jī)物和植物激素的母液，并用

定容到

mL，調(diào)節(jié)pH并分裝。在菊花組織培養(yǎng)中，可以不添加

，原因是菊花莖段組織培養(yǎng)比較容易。(3)滅菌：分裝好的培養(yǎng)基連同其他器械一起進(jìn)行

滅菌。大量微量有機(jī)物蔗糖蒸餾水1000植物激素高壓蒸汽激素2.外植體消毒3．接種(1)前期準(zhǔn)備：用體積分?jǐn)?shù)為

%的酒精消毒工作臺(tái)，點(diǎn)燃酒精燈。注意所有接種操作都必須在

旁進(jìn)行，器械使用前后都要用

滅菌。(2)接種操作：接種過(guò)程中插入外植體時(shí)形態(tài)學(xué)上端朝

，每個(gè)錐形瓶接種

塊外植體。70酒精燈火焰灼燒上6～84．培養(yǎng)培養(yǎng)過(guò)程應(yīng)該放在

中進(jìn)行，并定期進(jìn)行

，保持適宜的

和

。5．移栽移栽前應(yīng)先打開培養(yǎng)瓶的

，讓其在培養(yǎng)間生長(zhǎng)幾日。然后用流水清洗根部的培養(yǎng)基。最后將幼苗移植到消過(guò)毒的

或珍珠巖等環(huán)境中生活一段時(shí)間，等幼苗長(zhǎng)壯后再移栽到

中。6．栽培將幼苗移栽后，每天觀察并記錄幼苗的

情況，適時(shí)澆水、施肥，直至

。無(wú)菌箱消毒溫度光照封口膜蛭石土壤生長(zhǎng)開花1．讀教材P32的相關(guān)內(nèi)容，歸納并回答下列問(wèn)題。(1)回顧細(xì)胞分化的知識(shí)，想一想：細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)、結(jié)果分別是什么？提示：細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)：基因的選擇性表達(dá)。細(xì)胞分化的結(jié)果：形成不同的細(xì)胞和組織。(2)植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是什么？提示：植物細(xì)胞的全能性。(3)植物細(xì)胞全能性表達(dá)的條件有哪些？提示：①離體；②一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素等；③適宜的外界條件。(5)討論并回答脫分化的實(shí)質(zhì)是什么？提示：已分化的細(xì)胞回到未分化狀態(tài)。2．讀教材P33相關(guān)內(nèi)容，歸納并回答下列問(wèn)題：(1)影響植物組織培養(yǎng)的因素有哪些？提示：①內(nèi)部因素：植物材料的選擇，包括種類、年齡、保存時(shí)間的長(zhǎng)短等。②外部因素：營(yíng)養(yǎng)成分、植物激素、環(huán)境條件(如溫度、光照、pH)等。③無(wú)菌技術(shù)：培養(yǎng)材料、操作空間、實(shí)驗(yàn)用具、操作者的消毒和滅菌等。(2)影響植物組織培養(yǎng)的最關(guān)鍵激素有哪些？提示：生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。3．讀教材P34－35[實(shí)驗(yàn)操作]的相關(guān)內(nèi)容，分析討論下列問(wèn)題：(1)植物是自養(yǎng)生物，為什么用于植物組織培養(yǎng)的MS培養(yǎng)基中需要加入有機(jī)物？提示：通常植物體本身進(jìn)行光合作用產(chǎn)生糖類，不需要外部供給糖，但植物組織培養(yǎng)是利用的離體組織或細(xì)胞，在其脫分化過(guò)程中不能進(jìn)行光合作用合成糖類，因此必須在培養(yǎng)基中添加糖類，作為碳源和能源物質(zhì)，同時(shí)維持培養(yǎng)基的滲透壓。(2)植物組織培養(yǎng)過(guò)程中為什么要嚴(yán)格進(jìn)行無(wú)菌操作？提示：由于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中加入了一些有機(jī)物，使一些異養(yǎng)型的細(xì)菌很容易在培養(yǎng)基上生存，它們的生長(zhǎng)繁殖與所培養(yǎng)的植物細(xì)胞爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)細(xì)胞代謝產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)，導(dǎo)致培養(yǎng)物腐爛。(3)分析植物組織培養(yǎng)過(guò)程中每日用日光燈照射12h的原因。提示：再分化過(guò)程中，細(xì)胞中葉綠素的形成需要光?；卮鹣铝杏嘘P(guān)植物組織培養(yǎng)的問(wèn)題。(1)用于植物組織培養(yǎng)的植物材料稱為_________________。(2)組織培養(yǎng)中的細(xì)胞，從分化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槲捶只癄顟B(tài)的過(guò)程稱為________________。(3)在再分化階段所用培養(yǎng)基中，含有植物激素X和植物激素Y。逐漸改變培養(yǎng)基中這兩種植物激素的濃度比，未分化細(xì)胞群的變化情況如下圖所示。據(jù)圖指出兩種激素的不同濃度比與形成芽、根、愈傷組織的關(guān)系：①當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比等于1時(shí)，______________________________________________________②___________________________________________________________________________________________________；③___________________________________________________________________________________________________。(4)若植物激素Y是生長(zhǎng)素，在植物組織培養(yǎng)中其主要作用是__________________________________________________；則植物激素X的名稱是__________________________________。(5)生產(chǎn)上常用試管苗保存植物的優(yōu)良性狀，其原因是__________________________________________________________________________________________________________。[解析]

本題考查植物組織培養(yǎng)的基本過(guò)程、激素在各個(gè)階段發(fā)揮的作用。(1)用于植物組織培養(yǎng)的材料叫外植體。(2)植物組織培養(yǎng)的核心過(guò)程是脫分化與再分化，脫分化指由分化狀態(tài)變?yōu)槲捶只癄顟B(tài)，再分化指由未分化狀態(tài)變?yōu)榉只癄顟B(tài)。(3)仔細(xì)分析所給示意圖，可知植物激素X與植物激素Y濃度比為1時(shí)，愈傷組織形成；大于1時(shí)細(xì)胞群分化出芽，小于1時(shí)細(xì)胞群分化出根。(4)生長(zhǎng)素在植物組織培養(yǎng)中主要作用是促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂和分化。植物組織培養(yǎng)過(guò)程中除需要生長(zhǎng)素外還必需細(xì)胞分裂素，二者共同起作用。(5)植物組織培養(yǎng)是一種無(wú)性繁殖技術(shù)，能保持親本的優(yōu)良性狀。[答案]

(1)外植體(2)去分化(脫分化)(3)①未分化細(xì)胞群經(jīng)分裂形成愈傷組織②當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比大于1時(shí)，未分化細(xì)胞群分化形成芽③當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比小于1時(shí)，未分化細(xì)胞群分化形成根(4)促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)(伸長(zhǎng))、分裂和分化細(xì)胞分裂素

(5)植物組織培養(yǎng)形成試管苗的過(guò)程屬于無(wú)性