专题 生物技术在食品加工及其他方面的应用
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生物
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生物
考点3
植物的组织培养技术
一、植物组织培养技术的概念 植物组织培养技术就是在无菌和人工控制条件下，将 离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基 上给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最 终形成完整的植株。 二、原理 细胞的全能性。
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三、过程 1．菊花组织培养过程
2．月季的花药培养过程
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3．过程总结
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四、影响植物组织培养的因素及成功的关键 1．影响因素 (1)材料(内因)： 植物的种类、 材料的年龄和保存时间的 长短等。 菊花组织培养：一般选择未开花植物的茎上部新萌生 的侧枝。
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2．使用顺序不同，结果不同，具体如下：
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3.用量比例不同，结果也不同
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六、实验操作中应注意的几个问题 1．材料的选取：菊花的组织培养实验中，应选择未开 花植株的茎上部新萌生的侧枝；月季花药的培养实验中， 应选择花粉发育过程中的单核靠边期的花粉进行培养。 2．外植体消毒：所用消毒剂为体积分数为 70%的酒精 和质量分数为 0.1%的氯化汞溶液，所使用的清洗液是无菌 水。 3．培养过程：在初期，菊花的组织培养需光照，月季 花药的培养不需光照，而在后期均需光照。
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月季的花药培养：选择的花粉处在初花期完全未开放 的花蕾中， 在单核期， 细胞核由中央移向细胞一侧的时期(即 单核靠边期的花粉)。一般通过镜检确定花粉发育时期，对 花粉细胞核进行染色最常用的染色剂有醋酸洋红溶液和焙 花青－铬矾溶液，它们分别可以将细胞核染成红色和蓝黑 色。
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(3)植物激素：生长素和细胞分裂素是关键激素。在生 长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势； 两种激素使用的先后顺序及其用量比例影响细胞的发育方 向。 (4)外界环境条件：pH 5.8、温度 18～22 ℃、每日用日 光灯照射 12 h 等外界环境条件。
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特别提醒：一旦发现培养物被污染，特别是真菌性污 染，一定不要打开培养瓶。应先将被污染的培养瓶统一放 在高压蒸汽灭菌锅内进行高压蒸汽灭菌，然后再打开培养 瓶进行清理。
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五、植物激素在组织培养过程中的重要作用 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分 化的关键激素，其作用及特点为： 1.在生长素存在的情况下， 细胞分裂素的作用呈现加强 的趋势。
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2．无菌技术是获得成功的关键 (1)植物组织培养所利用的植物材料体积小、 抗逆性差， 对培养条件要求较高。 (2)培养材料一旦被微生物污染，就会导致实验失败。 原因是微生物增殖快，生长迅速，消耗养分多，并产生代 谢废物毒害培养材料。 (3)无菌技术主要包括对操作空间、实验用具、实验材 料以及操作者的消毒灭菌。
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(2)营养：组织培养一般常用的培养基是 MS 培养基， 主要成分含大量元素、微量元素和蔗糖(提供有机碳源和维 持渗透压)等有机物。与微生物培养基相比，微生物培养基 以有机营养为主，MS 培养基则提供大量无机营养。
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【例 7】下图是水稻的花药通过无菌操作，培养产生花 粉植株的两种途径的示意图。请据图回答下列问题：
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(1)图中的花粉应选自____________________的时期， 花 药培养成功率最高。 (2) 这 两 种 途 径 之 间 没 有 绝 对 的 界 限 ， 主 要 取 决 于 __________________________________________________ 。 (3) 配 制 培 养 基 时 加 琼 脂 的 目 的 是 _________________________________________________ 。
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七、被子植物花粉发育过程 小孢子母细胞→小孢子四分体时期→单核期→双核期 (花粉管细胞核＋生殖细胞核)。
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小孢子四分体时期与四分体时期：在减数第一次分裂 时联会后的每对同源染色体含四条染色单体，称为四分体 时期。小孢子母细胞经减数分裂形成 4 个小孢子，4 个小孢 子连在一起，称为小孢子四分体时期。
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(4) 组 织 培 养 要 求 无 菌 操 作 的 原 因 是 __________________________________________________ 。 (5)要促进花粉细胞分裂和生长， 培养基中应有________ 和__________两类植物激素； 由花药诱导成为愈伤组织的过 程称__________， 由愈伤组织重新长出根或芽等器官的过程 称__________。
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解析：(1)图中花粉应选择细胞核由中央移向一侧的单 核期(单核靠边期)， 此时细胞培养成功率高。 (2)图示第一种 途径是再分化形成丛芽，第二种途径是再分化生根，两个 途径的主要区别是培养基中激素的种类及比例不同。(3)植 物培养基中加入琼脂的目的是形成固体培养基，有利于植 物的固定、生长。(4)杂菌污染会影响植物体的培养，使培 养失败。(5)花粉的离体培养过程需添加细胞分裂素和生长 素。
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植物的组织培养技术
一、植物组织培养技术的概念 植物组织培养技术就是在无菌和人工控制条件下，将 离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基 上给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最 终形成完整的植株。 二、原理 细胞的全能性。
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三、过程 1．菊花组织培养过程
2．月季的花药培养过程
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四、影响植物组织培养的因素及成功的关键 1．影响因素 (1)材料(内因)： 植物的种类、 材料的年龄和保存时间的 长短等。 菊花组织培养：一般选择未开花植物的茎上部新萌生 的侧枝。
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2．使用顺序不同，结果不同，具体如下：
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六、实验操作中应注意的几个问题 1．材料的选取：菊花的组织培养实验中，应选择未开 花植株的茎上部新萌生的侧枝；月季花药的培养实验中， 应选择花粉发育过程中的单核靠边期的花粉进行培养。 2．外植体消毒：所用消毒剂为体积分数为 70%的酒精 和质量分数为 0.1%的氯化汞溶液，所使用的清洗液是无菌 水。 3．培养过程：在初期，菊花的组织培养需光照，月季 花药的培养不需光照，而在后期均需光照。
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月季的花药培养：选择的花粉处在初花期完全未开放 的花蕾中， 在单核期， 细胞核由中央移向细胞一侧的时期(即 单核靠边期的花粉)。一般通过镜检确定花粉发育时期，对 花粉细胞核进行染色最常用的染色剂有醋酸洋红溶液和焙 花青－铬矾溶液，它们分别可以将细胞核染成红色和蓝黑 色。
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(3)植物激素：生长素和细胞分裂素是关键激素。在生 长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势； 两种激素使用的先后顺序及其用量比例影响细胞的发育方 向。 (4)外界环境条件：pH 5.8、温度 18～22 ℃、每日用日 光灯照射 12 h 等外界环境条件。
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五、植物激素在组织培养过程中的重要作用 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分 化的关键激素，其作用及特点为： 1.在生长素存在的情况下， 细胞分裂素的作用呈现加强 的趋势。
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2．无菌技术是获得成功的关键 (1)植物组织培养所利用的植物材料体积小、 抗逆性差， 对培养条件要求较高。 (2)培养材料一旦被微生物污染，就会导致实验失败。 原因是微生物增殖快，生长迅速，消耗养分多，并产生代 谢废物毒害培养材料。 (3)无菌技术主要包括对操作空间、实验用具、实验材 料以及操作者的消毒灭菌。
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(2)营养：组织培养一般常用的培养基是 MS 培养基， 主要成分含大量元素、微量元素和蔗糖(提供有机碳源和维 持渗透压)等有机物。与微生物培养基相比，微生物培养基 以有机营养为主，MS 培养基则提供大量无机营养。
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(1)图中的花粉应选自____________________的时期， 花 药培养成功率最高。 (2) 这 两 种 途 径 之 间 没 有 绝 对 的 界 限 ， 主 要 取 决 于 __________________________________________________ 。 (3) 配 制 培 养 基 时 加 琼 脂 的 目 的 是 _________________________________________________ 。
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七、被子植物花粉发育过程 小孢子母细胞→小孢子四分体时期→单核期→双核期 (花粉管细胞核＋生殖细胞核)。
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小孢子四分体时期与四分体时期：在减数第一次分裂 时联会后的每对同源染色体含四条染色单体，称为四分体 时期。小孢子母细胞经减数分裂形成 4 个小孢子，4 个小孢 子连在一起，称为小孢子四分体时期。
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(4) 组 织 培 养 要 求 无 菌 操 作 的 原 因 是 __________________________________________________ 。 (5)要促进花粉细胞分裂和生长， 培养基中应有________ 和__________两类植物激素； 由花药诱导成为愈伤组织的过 程称__________， 由愈伤组织重新长出根或芽等器官的过程 称__________。
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解析：(1)图中花粉应选择细胞核由中央移向一侧的单 核期(单核靠边期)， 此时细胞培养成功率高。 (2)图示第一种 途径是再分化形成丛芽，第二种途径是再分化生根，两个 途径的主要区别是培养基中激素的种类及比例不同。(3)植 物培养基中加入琼脂的目的是形成固体培养基，有利于植 物的固定、生长。(4)杂菌污染会影响植物体的培养，使培 养失败。(5)花粉的离体培养过程需添加细胞分裂素和生长 素。