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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。
专题综合评估(三)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，考试时间60分钟。
第Ⅰ卷(选择题，共50分)一、选择题(本大题共25个小题，每小题2分，共50分)1．植物细胞表现出全能性的必要条件是( C )A．给予适宜的营养和外界条件B．导入其他植物细胞的基因C．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件D．将成熟植物的细胞核移到去核的卵细胞中解析：植物组织培养的理论基础是细胞的全能性，而全能性表达的条件是脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件。
组织细胞脱离母体就会脱离母体的调控机制，这是全能性表现的前提；适宜的营养和外界条件为全能性的表现提供了物质保证和环境条件。
学生在解答本题时易疏漏脱离母体的条件而错选A。
2．在菊花的组织培养操作完成了3～4天后，观察同一温室中的外植体，发现有的瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是( A ) A．培养条件，温度不适宜B．接种时外植体未灭菌C．接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体D．将外植体倒插入培养基中解析：同一温室中的锥形瓶内温度是相同的。
3．细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列不正确的是( D )A．分化发生在生物体的整个生命进程中B．分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果C．未离体的体细胞不会表现出全能性D．分化过程中遗传物质发生了改变解析：分化是基因的选择性表达，发生在整个生命进程中，分化过程中遗传物质没有发生改变，而细胞全能性的表达必须在离体条件下进行，故而选D。
4．下列有关植物细胞与组织培养的叙述中，错误的是( A )A．花药、胚不能作为组织培养的材料B．植物细胞具有全能性C．外植体指用于离体培养的植物组织片段或器官D．外植体可诱导出愈伤组织解析：在进行植物组织培养的过程中，从供体植株上取下来用于培养的细胞、组织和器官都叫做外植体。
外植体可用于繁殖植株个体；花药、胚细胞也具有全能性，在特定条件下也可发育为完整的植株个体。
专题3综合达标训练卷植物的组织培养技术时间：50分钟满分：100分题序一二总分结分人核分人得分一、选择题(每小题4分，共60分)1.要想获得无病毒植株，可选择以下植物什么部位进行离体培养( )A．根尖B．花粉粒C．韧皮部细胞D．叶肉细胞2. 离体的植物器官、组织和细胞经脱分化形成愈伤组织的过程中，不一定需要的条件是( )A. 消毒灭菌B. 适宜的温度C. 充足的光照D. 适宜的养料和激素3．植物组织培养过程中的脱分化是指( )A．植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞B．未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程C．植物的器官、组织或细胞通过离体培养产生愈伤组织的过程D．取植物的枝芽培育成一株新植物的过程4. 植物组织培养形成愈伤组织的过程中，细胞进行的分裂方式是( )。
A. 无丝分裂B. 有丝分裂C. 减数分裂D. 无丝分裂与有丝分裂5. 下列关于植物组织培养中的灭菌操作的叙述，错误的是( )A. 外植体可以用酒精消毒B. 镊子等器械需酒精灭菌C. 操作前，手需酒精消毒D. 培养基需高压蒸汽灭菌6．植物细胞表现出全能性的必要条件是( )A．给予适宜的营养和外界条件B．导入其他植物细胞的基因C．脱离母体后的具有完整细胞核的细胞或组织，给予适宜的营养和外界条件D．将成熟筛管细胞的细胞核移植到去核卵细胞中7. MS培养基和所配制的微生物培养基的主要区别为( )。
A. MS培养基一般含植物激素，微生物培养基不含植物激素B. MS培养基不需要氨基酸，微生物培养基含各种氨基酸C. MS培养基不含碳源，微生物培养基含碳源D. MS培养基含维生素B1和维生素B2，微生物培养基不含有8. 在菊花的组织培养操作完成了3～4天后，观察同一温室中的外植体，发现有的瓶子外植体正常生长，有的瓶子外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是( )A. 培养条件，比如pH、温度等不适宜B. 接种时外植体未消毒C. 接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体D. 将外植体倒插入培养基中9. 一个花粉母细胞经过减数分裂最后发育成( )A. 一个花粉粒B. 两个花粉粒C. 三个花粉粒D. 四个花粉粒10.将月季花药（只含14N）放在含有15N的培养基中培养成愈伤组织。
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。
专题3 植物的组织培养技术学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题（本大题共20小题，共50.0分）1.菊花的组织培养和月季的花药培养都是利用组织培养技术，关于两者的叙述下列说法中正确的选项有一项两项C. 三项D. 四项2.下列关于菊花的组织培养与月季的花药培养的区别，说法错误的是（）A. 花药培养中还需对培养出的植株作进一步的鉴定和筛选B. 两者的培养基中都含植物激素，但种类及用量不同C. 前者需将愈伤组织及时转移到分化培养基上，后者不需转移便可再分化为植株D. 前者接种后每日给光照，后者幼小植株形成后才需光照3.月季花药培养技术与菊花组织培养技术的不同之处在于（）A. 培养基配制方法B. 无菌技术C. 接种操作D. 选材4.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。
下列叙述正确的是（）A. 菊花茎段组织培养中，需对外植体进行灭菌处理B. 菊花茎段组织培养中，必须添加植物激素C. 月季花药培养中，一般从略微开放的花中选择单核期花药D. 选择花药时，一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期5.下列关于植物组织培养的叙述，错误的是（）A. 一般来说容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养B. 在初期，菊花的组织培养需光照，月季花药的培养不需光照C. 接种后的锥形瓶放入无菌箱中，给适宜的温度和光照即可D. 移栽生根的试管苗之前，先打开瓶口，让试管苗在培养间生长几日6.下列有关菊花或月季进行植物组织培养的叙述错误的是A. 植物组织培养一般使用牛肉膏蛋白胨培养基B. 镜检花粉常用的方法是用醋酸洋红染色C. 通常选择完全未开放的花蕾来获得单核期的花药D. 经脱分化形成的胚状体，一般要转移至新的培养基培养7.下列有关植物组织培养技术的叙述中正确的是（）A. 胚状体是外植体在培养基上脱分化形成的一团愈伤组织B. 二倍体植株的花粉经脱分化和再分化后可得到稳定遗传的植株C. 月季的花药培养时得到的都是单倍植株D. 若通过植物组织培养从愈伤组织中提取某种成分，应先使用生长素，后使用细胞分裂素8.对不同微生物或植物组织培养过程的描述，正确的是（）A. 细菌培养时将PH调至酸性B. 菊花茎段用流水冲洗后不可用洗衣粉洗涤C. 霉菌培养时将PH调至中性或微酸性D. 月季的花药培养在形成幼小植株前不需要光照9.下列关于植物组织培养的叙述，错误的是A. 一般来说容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养B. 烟草和胡萝卜培养较为容易，枸杞的芽诱导较为困难C. 在进行花药培养时，选择略微开放的花做实验材料D. 移栽生根的试管苗之前，先打开瓶口，让试管苗在培养间生长几日10.植物组织培养和花药离体培养是实验室条件下快速得到大量幼苗的两种方法。
课题2 月季的花药培养一、选择题1．花药中的花粉发育为单倍体植株时，脱分化既可以形成愈伤组织也可以形成胚状体，对此起决定作用的因素是( )A．培养基中激素的种类及其浓度配比B．选取离体花药的时期C．培养基是固体培养基还是液体培养基D．培养花粉的时间长短解析：选A 通过花粉培养产生花粉植株一般有两种途径，一种是花粉通过胚状体阶段发育为植株，另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株。
这两种途径之间本身并没有绝对的界限，主要决定因素是培养基中激素的种类及其浓度配比。
2．在花粉的发育过程中，选择下列哪个时期的花药培养成功率最高( )A．小孢子四分体时期B．单核居中期C．单核靠边期D．双核期解析：选C 单核期之前，花药质地幼嫩，容易破碎；单核期之后，花瓣开始松动，消毒困难；在单核靠边期花药培养成功率最高。
3．(2019·某某期中)下列说法错误的是( )A．被子植物的花粉发育依次经历了四分体时期、单核期、双核期B．被子植物的花粉是由花粉母细胞经有丝分裂而形成的，因而含有与体细胞中数目相同的染色体C．被子植物花粉是单倍体的生殖细胞D．被子植物花粉粒内有两个精子解析：选B 被子植物的花粉是由花粉母细胞经减数分裂而形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞，含有比体细胞中数目减半的染色体。
4．下列关于花药培养产生花粉植株的两个途径，叙述错误的是( )A．花粉可通过诱导形成愈伤组织发育成植株B．花粉可通过胚状体阶段进一步分化成植株C．两种途径依据的原理都是植物细胞的全能性D．产生胚状体是花药离体培养中特有的途径解析：选D 通过花药培养产生花粉植株一般有两种途径：一是花粉通过胚状体阶段发育成植株；二是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株。
产生胚状体并不是花药离体培养中特有的途径。
5．(2019·鹤岗期中)将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长大后用其花药进行离体培养得到了新的植株，下列有关新植株的叙述正确的是( )①是单倍体②体细胞内没有同源染色体③不能形成可育的配子④体细胞内有同源染色体⑤能形成可育的配子⑥可能是纯合子也可能是杂合子⑦一定是纯合子⑧是二倍体A．④⑤⑦⑧B．①④⑤⑥C．①②③⑥ D．①④⑤⑦解析：选B 二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理后得到的是四倍体，用四倍体的花药进行离体培养得到的是单倍体，但其单倍体体内含有同源染色体，可以形成可育配子，该单倍体可能是纯合子，也可能是杂合子。
课题1 菊花的组织培养[学习目标] 1.说明植物组织培养的基本原理。
2.掌握植物组织培养过程中使用的无菌技术。
(重难点) 3.学习植物组织培养的基本技术，进行菊花或其他植物的组织培养。
一、植物组织培养的基本过程及影响因素1．植物组织培养(1)理论基础：细胞的全能性。
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、激素和适宜的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。
(2)基本过程 离体的植物器官、组织或细胞――→脱分化愈伤组织――→再分化根、芽→完整植株①细胞分化：在植物的个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。
②愈伤组织：由离体的植物组织或细胞经脱分化形成的一团排列疏松而无规则、高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。
③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。
④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。
2．影响植物组织培养的因素(1)材料选取 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。
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)营养成分常用的一种培养基是MS 培养基，主要成分包括：①大量元素，如N 、P 、K 、Ca 、Mg 、S 。
②微量元素，如B 、Mn 、Cu 、Zn 、Fe 、Mo 、I 、Co 。
③有机物，如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素，以及蔗糖等。
(3)植物激素：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性激素，二者的浓度、使用的顺序及用量的比例等都会影响实验结果。
(4)外界条件：如pH 、温度、光照等环境条件。
一般而言，菊花的组织培养所需pH 为5.8左右 ，温度为18～22_℃，光照条件为每日用日光灯照射12 h 。
1．马铃薯长期种植，会因感染病毒而导致产量降低，要想提高产量、培育无病毒的马铃薯应该如何处理？【提示】 植物的茎尖、芽尖等由于刚刚分化而成，病毒含量极少，甚至无病毒。
