生物浙科版學(xué)案：課堂探究實驗植物的組織培養(yǎng)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課堂探究核心解讀HEXINJIEDU1．植物組織培養(yǎng)所依據(jù)的原理是什么?植物組織培養(yǎng)所依據(jù)的原理是：細胞的全能性(植物細胞的全能性）。(1）細胞的全能性：一個細胞具有發(fā)育成完整個體的潛能。（2）細胞具有全能性的原因：生物體細胞一般都是由受精卵經(jīng)有絲分裂形成的，因而都含有生物一整套遺傳物質(zhì),都具有發(fā)育成完整個體的潛能。（3)細胞全能性表達的條件：①在生物體上時不能表現(xiàn)出其全能性，只能通過細胞分化形成不同的組織、器官，這是在特定的環(huán)境、激素等的影響下基因選擇性表達的結(jié)果.②細胞表現(xiàn)其全能性的條件首要條件是脫離母體，另有以下幾點：A．植物細胞a．植物組織培養(yǎng)時，培養(yǎng)基中除含有一定的水分、無機鹽外，還要添加一定的植物激素(如生長素、細胞分裂素)，這有助于愈傷組織分化為不同組織、器官。b．在植物組織培養(yǎng)的前期對光照無需求，在后期需要光照條件，這有利于細胞生長、分化。B．動物細胞：由于受到某些因素的制約,其全能性不易表達，但其核仍具有全能性。2．進行植物組織培養(yǎng)時應(yīng)注意的問題有哪些？（1）所有實驗用具嚴格滅菌。(2)接種過程要求嚴格的無菌操作.（3)愈傷組織培養(yǎng).最初避光培養(yǎng)，后期見光培養(yǎng)。（4）試管苗培養(yǎng)。要先進行生芽培養(yǎng)，再進行生根培養(yǎng),試管苗培養(yǎng)要在光照條件下進行。3．由花粉經(jīng)植物組織培養(yǎng)成的植株與由植物營養(yǎng)器官（如：莖)培養(yǎng)成的植株一樣嗎？這兩個植物組織培養(yǎng)的過程基本相同，但其實質(zhì)相差甚遠,具體請參看下表理解.花粉植株的產(chǎn)生和植物莖的組織培養(yǎng)的比較菊花莖的組織培養(yǎng)月季的花藥培養(yǎng)理論論據(jù)植物細胞的全能性基本過程脫分化、再分化影響因素選材、營養(yǎng)、激素、pH、溫度、光照等操作流程制備固體培養(yǎng)基→外植體消毒→接種→培養(yǎng)→移栽→栽培選材→材料消毒→接種和培養(yǎng)→篩選和誘導(dǎo)→移栽→栽培選育生殖類型無性生殖有性生殖(花藥離體培養(yǎng)法）植株屬幾倍體與原材料植株相同（二倍體或四倍體等)是原材料植株的單倍體植株4。為什么說無菌技術(shù)是植物組織培養(yǎng)能否獲得成功的關(guān)鍵?植物組織培養(yǎng)不同于扦插、分根、葉插等常規(guī)無性繁殖。由于植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗性差，所以對培養(yǎng)條件的要求較高，對無菌操作的要求非常嚴格。如果不小心引起污染，將可能造成培養(yǎng)工作前功盡棄。無菌技術(shù)包括培養(yǎng)基消毒滅菌和植物材料（外植體)的消毒滅菌。對培養(yǎng)材料進行表面滅菌時,一方面要考慮藥劑的消毒效果;另一方面還要考慮植物材料的耐受能力。不同藥劑、不同植物材料，甚至不同器官要區(qū)別對待。5．任何植物組織培養(yǎng)所使用的生長素和細胞分裂素的濃度都相同嗎?不同物種的植物不可貿(mào)然使用與本實驗相同的生長素和細胞分裂素濃度,要探索使用何種激素（合成激素）以及激素的濃度才成.可以參考已發(fā)表文獻上成熟的經(jīng)驗,也可自己探索.6．本實驗用人工合成的激素，而不用植物中存在的天然激素，為什么?植物中存在的天然激素都有相應(yīng)的使之分解的酶,這樣，天然激素在植物體內(nèi)作用和存在的時間就較短，而人工合成激素在植物中沒有相應(yīng)分解它的酶,所以作用和存在的時間長,作用效果明顯.7．影響植物組織培養(yǎng)的因素有哪些?不同的植物組織，培養(yǎng)的難易程度差別很大。例如，煙草和胡蘿卜的組織培養(yǎng)較為容易，而枸杞愈傷組織的芽誘導(dǎo)就比較難。因此，植物材料的選擇直接關(guān)系到實驗的成敗.對于同一種植物材料,材料的年齡、保存時間的長短等也會影響實驗結(jié)果.菊花的組織培養(yǎng),一般選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝。離體的植物組織和細胞,對營養(yǎng)、環(huán)境等條件的要求相對特殊，需要配制適宜的培養(yǎng)基。常用的一種培養(yǎng)基是MS培養(yǎng)基，其主要成分包括：大量元素,如N、P、K、Ca、Mg、S;微量元素，如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co；有機物，如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素以及蔗糖等。在配制好的MS培養(yǎng)基中，常常需要添加植物激素。植物激素中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素。在生長素存在的情況下，細胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強的趨勢。按照不同的順序使用這兩類激素,會得到不同的實驗結(jié)果。使用順序?qū)嶒灲Y(jié)果先使用生長素,后使用細胞分裂素有利于細胞分裂,但細胞不分化先使用細胞分裂素，后使用生長素細胞既分裂也分化同時使用分化頻率提高當(dāng)同時使用這兩類激素時，兩者用量的比例影響植物細胞的發(fā)育方向?？梢?，植物激素的濃度、使用的先后順序以及用量的比例等，都會影響實驗結(jié)果。植物激素的應(yīng)用要做到得心應(yīng)手,還得靠大量實踐。除了上述因素外,pH、溫度、光照等條件也很重要。不同的植物對各種條件的要求往往不同.進行菊花的組織培養(yǎng),一般將pH控制在5.8左右，溫度控制在18~22℃，并且每日用日光燈照射12h。題例領(lǐng)悟TILILINGWU【例題1】植物組織培養(yǎng)一般情況下屬下列的哪種生殖方式(）A．卵式生殖B．分裂生殖C．無性生殖D．有性生殖解析：本題考查了植物組織培養(yǎng)在生殖上的地位。由于植物組織培養(yǎng)所取的材料一般是植物的根、莖、葉、芽等營養(yǎng)器官,因此培養(yǎng)的方式屬于生殖，但也有例外，若取花藥為材料，則屬于有性生殖了。但一般情況下，還是無性生殖。答案：C植物組織培養(yǎng)屬于有性生殖還是無性生殖,取決于所選用植物材料。并不都屬于無性生殖。【例題2】植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中的什么將決定組織是生根，還是生芽（)A．生長素和細胞分裂素是否齊全B．是生長素先加入還是細胞分裂素先加入C．生長素與細胞分裂素的體積比D．生長素與細胞分裂素的摩爾比解析：植物組織培養(yǎng)的過程受很多因素的影響，其中植物激素就是影響分裂、分化方向的關(guān)鍵因素。一般來說，這兩種激素的摩爾比是決定分化成根還是芽的因素。答案：D植物激素是通過生長素與細胞分裂素之間的摩爾比關(guān)系來影響植物分化的。一般來說，若細胞分裂素與生長素的比例高時,誘導(dǎo)芽的生成；低時，會誘導(dǎo)根的生成;相等時，生長而不分化?！纠}3】實驗中對已長出的健壯叢狀苗，緊接下去應(yīng)該進行怎樣的處理（)A．移入日光下,在生芽培養(yǎng)基中培養(yǎng)B．移入日光下,在生根培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)C．轉(zhuǎn)入黑暗遮陰環(huán)境中，在草炭土或蛭石中栽種D．轉(zhuǎn)入遮陰環(huán)境中,在80%以上濕度下，在任意自然泥土中栽種解析：植物的組織培養(yǎng)過程按照以下的流程進行：植物組織eq\o(→，\s\up7(生芽培養(yǎng)基)）叢狀苗eq\o(→,\s\up7(生根培養(yǎng)基))生根苗eq\o(→,\s\up7(草炭土、蛭石先遮陰，保持80％濕度))幼苗eq\o(→,\s\up7（自然土自然光))成體。本題考查的就是其中的一個環(huán)節(jié)，即叢狀苗長出后，緊接著怎么培養(yǎng)。從上述的流程不難發(fā)現(xiàn)，只有選項B是正確的。答案：B將菊花的植物組織培養(yǎng)全過程化繁為簡，用上述的流程圖簡化理順。隨堂訓(xùn)練SUITANGXUNLIAN1下列屬于有性生殖方式的是（)A．用水稻的花藥進行組織培養(yǎng)B．用水稻的莖進行組織培養(yǎng)C．扦插、嫁接、分根D．細菌的分裂生殖答案：A解析:本題C、D均屬無性生殖,A和B都是組織培養(yǎng)，但是，由于組織培養(yǎng)的材料不同,生殖類型也因而不同。A選用的是花藥，屬有性生殖,B選用的是營養(yǎng)器官—-莖,屬無性生殖.2下面細胞分裂素與生長素的摩爾比，哪一種將促使組織生根(）A．細胞分裂素與生長素的比高時B．細胞分裂素與生長素的比相等時C．細胞分裂素與生長素的比低時D．任意一種情況都可以，取決于是否先施用生長素答案：C解析：這是植物激素：生長素、細胞分裂素對組織生根還是生芽的影