高中生物选修一优质学案：3.1 菊花的组织培养

第8课时 菊花的组织培养

[学习导航] 1.阅读教材P 32“基础知识”，掌握植物组织培养的基本过程及影响因素。2.阅读教材P 34～35“实验操作”，掌握植物组织培养的过程及注意事项。3.结合教材P 36“课题延伸”及左侧培养基配方，理解植物激素对实验结果的影响。

[重难点击] 1.熟悉植物组织培养的基本过程。2.理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化。3.归纳MS 培养基的配制方法，并设计表格比较微生物培养基与MS 培养基的配方的异同。

一、植物组织培养的基本过程和影响因素

1.原理

理论基础：细胞的全能性。

(1)概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。

(2)原因：具有该种生物全套遗传信息。

2.植物组织培养的过程

(1)过程

外植体――――→脱分化愈伤组织――――→再分化根或芽―→完整植株。

(2)相关概念

①外植体：用于离体培养的植物器官或组织片段。

②脱分化：又叫去分化，是由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程。

③再分化：愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官的过程。

④愈伤组织的特点：细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。

3.影响植物组织培养的因素

(1)内因

①不同的植物组织：培养的难易程度差别很大。

②同一种植物材料：材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果。

③菊花的组织培养：一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。

(2)外因

⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧ 培养基⎩⎪⎨⎪⎧ 类型：MS 培养基营养物质⎩⎪⎨⎪

⎧ 大量元素：N 、P 、K 、Ca 、Mg 、S 等微量元素：B 、Mn 、Cu 、Zn 、Fe 、Mo 、I 、Co 有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素，以及蔗糖等植物激素⎩⎪⎨⎪⎧ 种类：生长素和细胞分裂素

使用：二者的浓度、使用顺序、用量比例等都影响实验结果环境因素

(进行菊花的组织培养)⎩⎪⎨⎪⎧ pH ：5.8左右温度：18～22 ℃

光照：每日12 h

1.植物组织培养的理论基础。

(1)为什么高度分化的植物细胞还具有全能性？

[答案] 因为高度分化的植物细胞中含有该物种的全套遗传物质。

(2)高度分化的植物细胞发育成完整的植株需要哪些条件？

[答案] ①离体条件；②充足的营养条件；③恰当的激素种类及浓度配比；④适宜的环境条件；⑤无菌条件。

2.植物组织培养的一般过程分析。

(1)你认为植物组织培养的核心环节是什么？

[答案] 植物组织培养的核心环节为脱分化和再分化。

(2)你认为菊花的组织培养的再分化应先诱导生芽还是先诱导生根？

[答案] 应先诱导生芽，再诱导生根。

(3)植物组织培养的实验操作主要有哪几个步骤？

[答案] 主要有6个步骤：①制备MS 固体培养基；②外植体消毒；③接种；④培养；⑤移栽；⑥栽培。

(4)在配制培养基的过程中，pH 的调节是在分瓶前还是分瓶后？

[答案] 在分瓶前调节pH 。

3.外植体的选择

(1)植物组织培养中应尽量选择什么样的材料作为外植体？为什么？

[答案] 应尽量选择幼嫩的植物组织或器官作为外植体。因为外植体的年龄越小，分化程度越低，组织培养的成功率就越高。

(2)为什么选择茎尖分生组织可培育出脱毒苗？

[答案] 植物茎尖分生组织，细胞分裂速度快，其病毒极少，甚至无病毒。

归纳总结 植物组织培养的过程分析 过程

主要变化 特点 脱分化

由外植体形成愈伤组织 由高度分化的细胞恢复为具有分裂能力的细胞 再分化

由愈伤组织形成根、芽等器官 重新分化出不同的组织、器官 生长

发育成完整植物体 包括营养生长和生殖生长

1.关于植物组织培养技术的叙述正确的是( )

A.用于培养的材料不一定需要离体

B.植物可通过光合作用合成有机物，培养基中不需要加入含碳有机物

C.愈伤组织可制造成人工种子

D.脱分化和再分化都需要培养基中生长素和细胞分裂素刺激、诱导

[答案] D

[解析] 用于培养的材料一定需要离体，否则基因选择性表达形成组织和器官，A 项错误；植物组织培养基中需加入含碳有机物，提供碳源和能源，B 项错误；胚状体可制成人工种子，C 项错误；不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同，可诱导培养物进行分裂和分化，D 项正确。

2.如图是基因型为AaBb 的菊花茎尖离体培养示意图，据图回答下列问题：

菊花茎尖――――→取下并放入

培养基中培养――→A 愈伤组织――→B 根和芽―→植物体(幼苗) (1)图中A 和B 分别表示________和________。菊花茎尖培养成植物体的根本原因是__________________________________________________________________________。

(2)菊花的组织培养形成试管苗的过程中，其中应大量供给的元素是________________。试管苗形成过程中要给予一定光照，其原因是_______________________________________。

(3)脱分化是指_________________________________________________________________。脱分化和再分化这两个过程的进行，除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，还要保证________，否则植物组织培养就不能成功。

(4)这样培养成的试管苗的基因型为________。

[答案] (1)脱分化 再分化 植物细胞具有全能性

(2)N 、S 、P 、K 、Ca 、Mg 试管苗形成过程中要进行光合作用合成有机物

(3)高度分化的植物组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程 无菌