2016_2017学年高中生物专题3植物的组织培养技术3.1菊花的组织培养课件基础版

专题3 植物的组织培养技术 课题1 菊花的组织培养庖丁巧解牛知识•巧学一、植物组织培养的基本过程1.细胞分化植物的个体发育过程中,细胞在形态、结构和生理功能上都会出现稳定性的差异，形成这些差异的过程叫做细胞分化。

高等生物一般都从一个受精卵开始发育，经多次细胞分裂与分化，产生出各种不同的特殊结构和专一功能的细胞。

例如，植物体中的木纤维、韧皮纤维等.已分化的细胞，其基因组成并未改变，并无遗传信息的增减，仍具有发育的全能性。

一般认为，细胞分化是细胞中遗传信息有选择地表达的结果。

2.细胞的全能性细胞全能性比较权威的定义是1984年国际组织培养协会做出的：“细胞全能性为细胞的某种特征,有这种能力的细胞保留形成有机体所有细胞类型的能力”。

这个定义比一般所说的概念“一个细胞中包含着这种生物的全部遗传信息(基因)，在适当的条件下可以发育成一个完整的生物体”更基本和全面.它不但包含了培养细胞再生成植株的情况（分化成各种类型的细胞，并以一定形式构建成植物），同时也包含了培养细胞生产次生代谢物的情况(不分化或只分化成某种类型细胞,但仍留着分化为其他细胞类型的能力）.前者成为组织培养和转基因植物需要进行植株再生的理论基础，后者成为像微生物发酵一样培养细胞，生产人们所需要的次生代谢产物的理论基础，如通过红豆杉的细胞培养生产紫杉醇.难点培析 （1)全能性的含义:生物体的细胞具有使后代细胞形成完整的个体的潜能。

（2)全能性的基础：每个体细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体的全部基因.(3）全能性程度：由高到低依次是受精卵→生殖细胞→体细胞 .(4)表现全能性的条件：①离体 ②营养物质 ③激素。

（5）与植物和低等细胞相比，高等动物体细胞的发育潜能有显著差异.3.植物组织培养的过程植物组织培养是指在无菌条件下,对离体植物组织（器官或细胞）分离并在培养基中培养,使其能够继续生长，甚至分化发育成完整植株的一项技术。

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专题3 课题1 菊花的组织培养【教学目标】1．知识与技能（1)知识：识记植物组织培养技术在生产上的应用,理解植物组织培养的基本过程，（2）技能：通过做实验培养动手能力，通过设计实验方案,培养解决问题的能力2．过程与方法(1)做实验或看视频，掌握菊花组织培养的基本步骤(2)通过师生合作探究解决预习反馈问题和课堂生成问题。

3．情感态度价值观（1）植物组织培养技术已基本成熟,有广阔的应用前景（2）增强对科学技术社会价值的认识，养成求真务实的学习态度，严谨、细致的习惯.【预习任务】1．找出细胞脱分化和再分化的概念。

2．用关键词和箭头的形式写出植物组织培养的流程图。

3．概括影响植物组织培养的因素。

4．用流程图表示制备MS固体培养基的步骤。

5．小结出外植体消毒的关键步骤.6．总结接种过程中需要注意的事项。

【自主检测】1．图为植物组织培养的简略表示图,据此回答：①脱分化②再分化③④（1)①表示_________，它能被培养成④的根本原因是_____________ .（2)②表示__________,它的细胞特点是_____________________,颜色特点是_____.（3）若①是胡萝卜根尖细胞,则培养成为④的叶片的颜色是_______。

课题1 菊花的组织培养1.植物组织培养（1）植物组织培养的理论基础当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株（即细胞全能性）。

（2）基本过程人为使用植物激素控制（3）基本概念细胞分化：植物的个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上都会出现稳定性的差异，形成这些差异的过程叫做细胞分化。

愈伤组织：离体的植物组织或细胞，培养一段时间后，会通过细胞有丝分裂，形成愈伤组织。

愈伤组织的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。

脱分化（去分化）：由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。

再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。

（4）植物体细胞发育成完整植株（表现出全能性）的条件。

脱离原来所在植物体（离体）、营养供给、激素控制、无菌条件、适宜的温度、PH和光照等。

（5）植物组织培养技术的优点植物组织培养技术可以实现优良品种的快速繁殖，保持遗传性状的一致；可以实现花卉的连续生产，不受开花季节的限制。

【例1】甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。

目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。

这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的（）A.有丝分裂B.分化C.减数分裂D.全能性解析：离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间后，脱分化，通过细胞分裂，形成愈伤组织；脱分化的愈伤组织继续培养，又可重新分化成根或芽等器官；再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植物体。

由愈伤组织发育为完整的植物体体现了细胞的全能性。

植物组织培养的过程是无性繁殖的过程，不涉及减数分裂，减数分裂是生物在进行有性生殖的过程中的一种分裂方式。

本题解决的关键是要了解植物的组织培养过程。

专题3 植物的组织培养技术课题1 菊花的组织培养一、课题背景1．具有某种生物全套遗传信息的活细胞都具有发育成完整个体的能力，即全能性。

但这在生物体内并未表现出来，原因是通过基因的选择性表达而使细胞处于分化状态。

2．当植物细胞脱离原来所处的植物体的器官或组织而处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，细胞就可能表现出全能性，发育成完整植株。

二、基础知识（一）植物组织培养的基本过程1．细胞分化是在个体发育中细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异过程。

2．愈伤组织是离体植物组织通过细胞分裂形成的、细胞排列疏松而无规则的、高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。

3．植物组织包括脱分化和再分化两个基本阶段，该过程可简单表示为：（二）影响植物组织培养的因素1．材料：植物的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果。

菊花组织培养一般选择未开化植物的茎上部新萌生的侧枝作材料。

2．营养：组织培养一般常用的培养基是MS培养基，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；有机物，如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等。

3．激素：在培养基中需要添加植物激素有生长素和细胞分裂素等。

4．激素使用的先后顺序及其用量比例对细胞分裂和分化的影响。

5．环境条件：pH、温度、光等环境条件。

进行菊花的组织培养，一般讲pH控制在5.8左右，温度控制在18～22℃，并且每日用日光照射12h。

三、实验操作（一）制备MS固体培养基1．配制各种母液：大量元素配制成10倍浓缩液，微量元素配制成100倍浓缩液，微量有机物配制成1mg/mL的母液。

2．配制培养基：按配方称取琼脂、蔗糖以及各种母液，配制MS培养基。

在菊花组织培养中，可以不添加植物激素，原因是菊花茎段组织培养比较容易。

3．灭菌：采取的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。

【思考1】与肉汤培养基相比，MS培养基有何特点？答：肉汤培养基以有机营养为主，MS培养基则需提供大量无机营养。

普通高中课程标准实验教科书——生物选修1[人教版]课题1 菊花的组织培养★课题目标（一）知识与技能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、通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力（二）过程与方法归纳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。

（三）情感、态度与价值观通过阅读植物组织培养技术的发展史，课下查阅植物组织培养技术在生产实践中应用的资料，关注学生科学态度的教育，拓展学生视野，感受科学技术在生产实践中的重要价值。

★课题重点植物组织培养过程中使用的无菌技术★课题难点植物组织培养过程中使用的无菌技术★教学方法启发式教学★教学工具多媒体课件★教学过程（一）引入新课上节课我们探讨学习了如何从土壤中分离出尿素分解菌和纤维素分解微生物及其计数方法。

这节课我们来学习研究植物的组织培养技术。

（二）进行新课1．基础知识知识回顾：联系“植物细胞工程”，回答下列问题：1．1具有某种生物全套遗传信息的任何一个活细胞，都具有发育成完整个体的能力，即每个生物细胞都具有全能性。

但在生物体的生长发育过程中并不表现出来，这是因为在特定的时间和空间条件下，通过基因的选择性表达，构成不同组织和器官。

1．2植物组织培养技术的应用有：实现优良品种的快速繁殖；培育脱毒作物；制作人工种子；培育作物新品种以及细胞产物的工厂化生产等。

活动1：阅读“植物组织培养的基本过程”，讨论并完成以下问题：1．3细胞分化：个体发育中细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。

〖思考1〗细胞分化是一种持久性的变化，它有什么生理意义？使多细胞生物体中细胞结构和功能趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。

1．4愈伤组织是通过细胞分裂形成的，其细胞排列疏松而无规则，高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。

〖思考2〗填表比较根尖分生组织和愈伤组织的异同：1．5植物组织培养的过程可简单表示为：活动2：阅读“影响植物组织培养的条件”，讨论并完成以下问题：1．6材料：植物的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果。

专题三植物的组织培养技术一、选择题1.用菊花的茎尖植物组织培养可培育出试管苗。

下面关于这一过程的说法正确的是()A.进行培养时，一次性加足营养物质以防止污染B.整个培养过程应在光下进行，有利于长叶C.要根据培养过程的实际情况，更换培养基D.整个培养过程都应在密闭条件下进行，以免杂菌的污染2.下列关于花药离体培养过程的叙述中正确的是()A.花药培养成功与否与材料选择无关B.花药培养成幼苗后，一定不能分瓶培养C.花药培养成幼苗的过程中，除了适宜的温度、pH等，还要注意照光D.一般地讲，材料选在单核期时花药培养成功率最高3.关于花药培养产生花粉植株的途径，下列叙述错误的是()A.主要由培养基中激素的种类及用量决定途径B.花粉经脱分化形成胚状体，再分化成丛芽，然后诱导生根C.产生胚状体是花药离体培养中特有的途径D.花粉先形成愈伤组织再诱导分化成植株4.污染是植物组织培养过程中的最大技术难题，可发生于不同的对象和不同阶段，某同学按照教材中的实验操作，结果发现在培养基中出现白色晕圈或有色菌落，下列关于此项分析错误的是()A.可能是锥形瓶口处理不当B.组织培养的每一个环节都有可能出现污染C.可在培养基中添加生长素等物质来避免污染D.先初培养，挑出无污染的物质再进行培养，可减少污染5.下列关于菊花组织培养技术与月季花药培养技术的叙述错误的是()A.两者的培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同B.花药培养的选材很重要，需选择适宜时期的花蕾C.若某二倍体植物同时进行这两项技术，结果都能得到纯种D.前者是后者操作的基础6.下图表示月季的单倍体植株培育过程，叙述不．正确的是()A.该过程运用了植物组织培养技术B.除了生长素和细胞分裂素外，在培养液中还需加赤霉素等C.假如月季体细胞的染色体数为2n＝M个，则B瓶中植株的染色体数为M个D.假如月季的基因型为AaBb(两对基因分别位于两对同源染色体上)，则B瓶中植株基因型有四种7.下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是(双选) ()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生长和分化C.离体器官或组织的细胞都不必通过脱分化就能形成愈伤组织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相同8.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四个实验，实验条件除图示外其他均相同。