河北省邯郸市高中生物 专题3 植物的组织培养技术 课题

菊花的组织培养
学习目标
1.了解植物组织培养技术在生产中的应用和MS 固体培养基的配方。

2.熟悉植物组织培养的基本过程和影响植物组织培养的因素。

3.理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化。

学习过程
1．植物组织培养的基本过程
(1)细胞全能性的表达：________的植物组织或细胞，在一定的____________、________和________________的作用下，发育成完整植株的过程。

(2)细胞分化：在植物的________过程中，细胞在________、________和____________上都会出现________的差异，形成这些差异的过程叫做细胞分化。

(3)植物组织培养的基本过程
离体的植物器官、组织或细胞(又叫_____)――→ 愈伤组织――→ 胚状体、丛芽等――→ 生长 新个
体
①愈伤组织的特点：细胞________________，是一群________________的呈___________的薄壁细胞。

②脱分化(去分化)：由____________的植物组织或细胞产生____________的过程。

③再分化：由________________________重新分化成根或芽等器官的过程。

(4)条件：________的植物组织或细胞，在一定的________、________和其他外界条件的作用下就可能表现出全能性，发育成完整植株。

离体的植物组织或细胞叫做________。

2．影响植物组织培养的因素
(1)培养材料的影响：不同的植物组织，培养的难易程度____________。

对于同一种植物材料，材料的________、________________等也会影响实验结果。

因此菊花的组织培养，一般选择________________的茎________部________的侧枝。

(2)营养物质的影响：常用的________培养基，主要成分包括____________、____________、________以及蔗糖等。

其中____________和____________提供植物细胞所必需的无机盐；________提供碳源，维持细胞渗透压。

(3)植物激素的影响：MS 培养基常需添加植物激素。

其中________和____________是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，这两种激素的________、________________以及____________等，都会影响实验结果。

下表是关于两种植物激素在组织培养过程中的作用。

使用顺序或用量比实验结果
先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于__________，但细胞________
先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞____________
同时使用分化频率____
生长素用量/细胞分裂素用量，比值高有利于____的分化、抑制____的形成
生长素用量/细胞分裂素用量，比值低有利于____的分化、抑制____的形成
生长素用量/细胞分裂素用量，比值适中促进________的形成
(4)环境因素的影响：________、________、________等条件也能影响植物组织培养。

植物组织培养的操作流程
1．制备MS固体培养基：将各种营养成分按比例配制成________________。

利用母液配制菊花组织培养所需要的培养基，菊花的组织培养比较容易，因此可以不加激素，而如果是其他植物的组织培养，则要配制成三种培养基，即____________、________________和________________。

配制菊花的组织培养的培养基时先将称好的琼脂加入800 mL 蒸馏水中，加热使________熔化；然后加入______________30 g，加入一定量的________，充分混匀后加蒸馏水定容至1 000 mL，调节________；最后分装到锥形瓶中，每瓶分装50 mL或100 mL。

用包在纱布中的棉塞封严瓶口，外面包一层牛皮纸。

将配制好的培养基放入________________锅，在121℃下灭菌15 min。

2．外植物体消毒：选取生长旺盛的菊花的嫩枝，先用清水洗净，再用体积分数为________________浸泡6～7 s后，立即取出并用无菌水清洗，取出后吸干水分再放入质量分数为________________中浸泡 1～2 min。

取出后，在无菌水中至少清洗3次，漂净消毒液。

3．接种：在超净工作台上铺上无菌滤纸，将已消毒的菊花茎段切成小段(长0.5～1.0 cm)，迅速接种到培养基上。

插入时应注意方向，使嫩茎的形态学下端接触培养基，不要________。

每瓶接种6～8块嫩茎。

接种后，将锥形瓶的瓶口在酒精灯火焰上转动灼烧一遍，将封口膜重新扎好，贴上标签，做好记录。

4．培养：接种后的锥形瓶放在__________中培养。

培养温度应控制在18～22℃，并且每日用日光灯光照12 h，并定期进行________，保持适宜的________和________。

5．移栽：当小苗长到5～6 cm，基部形成根原基的时候，即可进行移栽。

试管苗是在无菌、充分营养供给、适宜的光照和温度以及100%相对湿度环境中生长的。

刚出瓶的试管苗对外界环境不太适应。

将试管苗培养瓶的瓶口敞开一半，放置在20～25℃的遮阴环境中，适应7～14 d。

若试管苗不萎蔫、
有新生长的趋势，便可将试管苗取出，小心洗净粘在根上的培养基，植入盛有________________________等材料的花盆中，浇足水分，罩上带孔的塑料薄膜，将花盆放置在20～25℃的阴凉处3～5 d。

待幼苗长出新叶时，揭去塑料薄膜，再过7～10 d，幼苗即可移栽到土壤里。

6．栽培：将幼苗移载后，每天观察并记录幼菌生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。

提醒(1)植物组织培养一定要采用无菌技术。

(2)实验选材是实验成功的关键。

课后练习
一、选择题
1．下列关于植物组织培养中植物激素使用的说法，不正确的是( )
A．植物组织培养中的关键性激素是生长素和细胞分裂素
B．先使用生长素，后使用细胞分裂素，有利于细胞分裂和分化
C．先使用细胞分裂素，后使用生长素，细胞既分裂又分化
D．同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向
2．下列关于消毒的叙述，正确的是( )
A．制备的MS固体培养基可用70%的酒精消毒
B．70%的酒精对外植体消毒效果好，但用时长，去除易
C．0.1%的氯化汞对外植体消毒效果最好，用时短，去除也易
D．试管苗长成后，需移栽到经过消毒的蛭石或珍珠岩中生活一段时间，然后再移栽到土壤中栽培3．当植物脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时，下列有可能使其表现出全能性，发育成完整植株的是( )
A．细胞分裂素B．生长素 C．一定的营养物质D．以上三者均是
4．关于MS培养基与微生物培养基的配方相比不同之处，说法错误的是( )
A．MS培养基中常常添加植物激素，微生物培养基中不需要
B．MS培养基中的碳源和能源是蔗糖，微生物培养基中的碳源和能源主要是葡萄糖
C．MS培养基中需提供植物生长必需的大量元素和微量元素
D．MS培养基中不需加维生素，微生物培养基中要加维生素作生长因子
5．下列对植物组织培养过程中的脱分化的叙述，正确的是( )
A．植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞的过程
B．体内分化的细胞形态、结构和功能发生改变的过程
C．高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程
D．愈伤组织分裂产生大量相同细胞的过程
6．月季组织培养选材部位最佳的是( )
A．幼嫩的花瓣 B．枝条基部的芽 C．枝条中部的芽D．幼嫩的叶
7．在植物组织培养过程中，生长素用量与细胞分裂素用量的比值高时，下列描述正确的是( )
A．有利于根的分化和芽的形成
B．不利于根的分化和芽的形成
C．有利于芽的形成，抑制根的分化
D．有利于根的分化，抑制芽的形成
8．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
9．下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是( )
A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的形成和分化
C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因组成相同
10．某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染，为查找污染原因设计了4个实验，实验条件除图示外其他均相同。

下列各图表示实验结果，据图可得出的初步结论是(多选)( )
A．污染主要不是培养基灭菌时间短造成的
B．污染主要来源于组织培养所用的离体组织
C．调节培养基pH不能解决污染问题 D．调节培养温度不能解决污染问题
二、简答题
11．某班同学在学完菊花的组织培养内容之后，决定利用课余时间去实践这项技术，培养出美丽的菊花来美化教室的环境。

(1)在制备MS固体培养基时先根据__________________________进行计算。

MS培养基含有______种营养成分。

其中______________6种元素属大量元素，_____________________8种元素属微量元素，能源物质是________。

由于菊花的茎段组织培养比较容易，所以不必加______________。

(2)将分装好的培养基连同培养器械一起进行__________灭菌。

(3)选取菊花的______________部分进行外植体消毒，在消毒时既要考虑________________，又要考虑________________，所以分别用________的酒精和______的氯化汞消毒，消毒时间不宜过长。

(4)接种时要特别注意______________________，每瓶接种______块外植体。

将接种后的锥形瓶放在____________中培养，培养期间定期消毒，温度控制在____________℃，并每日用日光灯照12 h。

(5)若干天后发现有些锥形瓶中生长出可爱的菊花幼苗，有的锥形瓶中培养失败还长出很多细菌菌落，试分析其原因。

幼苗在移栽入土之前需进行哪些处理工作？
______________________________________________________________________。

12．下图是胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管内的培养基后，在一定的条件下形成试管苗的培育过程。

请据图回答下列问题。

(1)要促进植物细胞分裂生长，培养基中应含有营养物质和植物激素，营养物质包括________和小分子有机物；植物激素包括细胞分裂素和__________两类。

(2)此过程依据的原理是________________。

A阶段和B阶段细胞进行的分裂方式主要是________，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞________。

(3)此过程要无菌操作，主要是指对________进行灭菌消毒。

B阶段需要光照，原因是_______________________________________________________________________。

(4)试管苗的根细胞中没有叶绿素，而叶的叶肉细胞中具有叶绿素，这是________________的结果。

(5)将胡萝卜韧皮部组织块接种到培养基上时，为防止杂菌污染，应如何操作？________________。