复习与测试评课稿

课题1 菊花的组织培养

【教学目标】

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

【教学重点】

植物组织培养过程中使用的无菌技术

【教学难点】

植物组织培养过程中使用的无菌技术

一、基础知识

（一）植物组织培养的基本过程

1.细胞分化

（1）概念：在个体发育中，相同细胞的后代在______、______、____________上发生稳定性差异的过程。

（2）过程：如：受精卵增殖→生长→分化形成组织、器官、系统。

（3）特点：

①持久性：是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命过程中,在______期达到最大限度。

②稳定性：细胞分化是稳定的，一般是____________的。

③全能性：已分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。

（4）结果：形成不同的细胞和组织。

（5）原因：______________________________________________________的结果。

2.细胞全能性

（1）定义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性。

（2）原理：生物体的每一个细胞都包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所必需的全部基因。

（3）实例：已分化的植物细胞，仍具有全能性。高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但它的细胞核仍然保持着全能性，这是因为__________________ ______________________________________________________。

（4）全能性的比较:

受精卵>生殖细胞>体细胞。

3.植物组织培养

（1）必要条件：①细胞离体；②一定的营养物质、激素和其他外界条件。

（2）原理:细胞的全能性

（3）相关概念: ①外植体：______________________________________________________。

②脱分化：由高度分化的植物组织或细胞____________的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。

③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，

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这个过程叫做再分化。

④愈伤组织: __________________,是高度液泡化的、成无定形状态的薄壁细胞。

（二）影响组织培养的因素

1.外植体的选取

不同植物的组织培养难度不同；同一种植物的不同组织培养难度不同。

菊花的组织培养一般选择__________________________________________。

2.培养基的配制(MS培养基) 大量元素：N、P、K、Ca、Mg、S；

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、蔗糖等。

植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等。

3.不同植物激素浓度，使用顺序和使用量

使用顺序

先生长素，后细胞分裂素

先细胞分裂素，后生长素

同时使用

生长素细胞分裂素比值

比值高时

比值低时

比值适中

结果

促根分化，抑芽形成

促进愈伤组织生长

实验结果

有利于分裂但不分化

分化频率提高

4.消毒

在培养的整个过程中，都需要是一个______环境。

5.pH、温度、光照

菊花： pH=______；温度控制在______℃；

每日用日光灯照射______h。

二、实验操作

（一）MS固体培养基制备

1．配置各种母液

①无机物中大量元素浓缩______倍，微量元素浓缩______倍，常温保存。

②激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般可按1mg/ml的质量浓度单独配制成母液。

③用母液配制培养基时，需要根据各种母液的浓缩倍数，计算用量。

2．配制培养基

①

配制培养液；②

调PH；③培养基的分装。

分装到锥形瓶中，每瓶分装50ml或100ml。由于菊花的茎段的组织培养比较容易，因此不必添加植物激素。

3．灭菌

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分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌。

（二）外植体消毒

1．选材：菊花茎段，取生长旺盛的嫩枝。

2．消毒

①流水冲洗：菊花茎段用流水冲洗后可少许洗衣粉，用软刷轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右。

②

酒精处理：用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70％的酒精中摇动______次，持续______s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗。

③消毒液处理：取出后用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入质量分数为0.1％的氯化汞溶液中1－2min，取出后在无菌水中至少清洗______次，漂净消毒液。

（三）接种

1．接种室消毒

污染的主要来源是空气中的细菌和孢子，接种室消毒是至关重要的。用70％的酒精喷雾使空气消毒，

酒精或新洁尔灭搽洗工作台并用紫外线照射20分钟。

2．无菌操作要求

操作要在____________完成，每次使用器械后，都需要__________________，接种后立即____________。

3．材料的切取和接种

4．接种注意事项

①每接种一块外植体前，镊子需放入体积分数为75％的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精灯火焰上烧一遍，冷却后再接种。

②外植体在培养基中要分布均匀，放置外植体数量根据锥形瓶的大小确定，一般胡萝卜____________块，菊的茎或叶____________块，也不要太少，以充分利用培养基中的营养成分和光照条件。

③插入时应注意______，不要______。茎段、茎尖基部插入培养基利于______。

思考：应该做几组重复、设置几组对照实验？

答：

（四）培养

1．愈伤组织的培养

从接种外植体到出现愈伤组织需经过2周时间。2周之内可以看到外植体上逐渐长出乳白色或黄白色的瘤状愈伤组织。首次培养愈伤组织时，恒温箱的门应该关闭不必见光，因为在无光条件下愈伤组织长的更快。2周后，培养基成分接近耗尽，必须更换培养基，进行____________。

2．愈伤组织的继代培养

继代培养所用的培养基与培养愈伤组织的相同，在严格的无菌条件下，将愈伤组织连同原来的外植体一起移到新培养基上。愈伤组织的继代培养一代为20d。如果延长时间，

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培养基中营养物质减少，外植体会分泌有毒物质，造成自身中毒。如果愈伤组织长到直径为______cm时，就可以进行试管苗培养，否则还需进行第二代继代培养。

在愈伤组织继代培养期间，将恒温箱的门打开，让愈伤组织见光，愈伤组织见光后颜色可以转为绿色。

3．试管苗的培养

当愈伤组织长到一定大小后，可以更换培养基，进行试管苗的见光培养。

（五）移栽

1．打开封口膜

移栽生根的菊花试管苗之前，应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日。

2．清洗转移

用流水清洗根部的培养基，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间。

3．移栽：幼苗长壮后，移栽到土壤中。

（六）栽培

幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。

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

答案：C 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。

例2、植物细胞表现出全能性的必要条件是

A.导入其他植物细胞的基因

B.将成熟的细胞核移植到去核的卵细胞中

C.用适当浓度的秋水仙素处理

D.脱离母体后，给予适宜的营养和适宜的温度等外界条件

答案：D 解析：植物细胞只有脱离了植物体，在一定的外部因素作用下，经过细胞分裂形成愈伤组织，才能表现出全能性，由愈伤组织细胞发育、分化出新的植物体。

例3、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的

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

答案：C 解析：离体的植物器官、组织或细胞脱分化过程是在无菌条件下进行的，在愈伤组织形成过程中，需要适宜的温度、一定的营养物质和植物激素的诱导，但不需要阳光。

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【基础知识】答案

一、基础知识

（一）植物组织培养的基本过程

1.细胞分化

（1）形态、结构、生理功能。

（3）特点：①胚胎。②不可逆转。

（5）原因：基因在特定的时间和空间条件下的选择性表达。

2.细胞全能性

（3）实例：细胞核内含有该物种遗传性所需要的遗传物质。

3.植物组织培养

（3）相关概念: ①外植体：从活植物体上切下进行培养的那部分细胞、组织或器官。

②脱分化：产生愈伤组织。

④愈伤组织:细胞排列疏松而无规则。

（二）影响组织培养的因素

1.外植体的选取：未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。

3.不同植物激素浓度，使用顺序和使用量

先细胞分裂素，后生长素，细胞既分裂也

分化比值低时，促芽分化，抑根形成

4.消毒：无菌。

5.pH、温度、光照：pH=5.8；温度18—22℃；照射12。

二、实验操作

（一）MS固体培养基制备

1．配置各种母液：①10倍，微量元素浓缩100倍，常温保存。

（二）外植体消毒

2．消毒：②

酒精处理： 2－3次， 6－7s。③消毒液处理： 3次。

（三）接种

2．无菌操作要求：酒精灯火焰旁；用火焰灼烧灭菌；盖好瓶盖。

4．接种注意事项

②胡萝卜3－4块，菊的茎或叶6－8块。

③方向，不要倒插；吸收水分和养分。

思考：应该做几组重复、设置几组对照实验？

答：每种材料或配方至少要做一组以上的重复。设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养，用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。

（四）培养

1．愈伤组织的培养：继代培养。

2．愈伤组织的继代培养：1－1.5。

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课本答案和提示

课题成果评价

（一）对接种操作中污染情况的分析

接种3～4 d后，在接种操作中被杂菌污染的培养物会表现出被污染的现象。请学生适时统计污染率，分析接种操作是否符合无菌要求。

（二）是否完成了对植物组织的脱分化和再分化

观察实验结果，看看是否培养出了愈伤组织，记录多长时间长出愈伤组织。统计更换培养基后愈伤组织进一步分化成根和芽的比例和时间。

（三）是否进行了统计、对照与记录

做好统计和对照，填好结果记录表，培养严谨的科学态度。从实验的第一步开始就要求学生做好实验记录，可以让学生分组配制不同培养基，如诱导愈伤或直接分化丛芽的培养基，然后做不同配方的比较。

（四）生根苗的移栽是否合格

生根苗移栽技术的关键是既要充分清洗根系表面的培养基，又不能伤及根系。一般使用无土栽培的办法。培养基质要提前消毒，可以向培养基质喷洒质量分数为5%的高锰酸钾，并用塑料薄膜覆盖12 h。掀开塑料薄膜后24 h才能移栽。新移栽的组培苗要在温室过渡几天，等壮苗后再定植大田或进行盆栽。学生可以在课后统计自己移栽的成活率，看看移栽是否合格。

答案和提示

（一）旁栏思考题

1.你能说出各种营养物质的作用吗？同专题2中微生物培养基的配方相比，MS培养基的配方有哪些明显的不同？

答：微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持细胞的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同，MS培养基则需提供大量无机营养，无机盐混合物包括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类。

2.你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？

答：教师可以安排学生分组，做不同的材料或配方，最后分别汇报成果。但每种材料或配方至少要做一组以上的重复。设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养，用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。

（二）练习

1.答：植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对培养条件的要求较高。用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，如一些细菌、真菌等的生长。而培养物一旦受到微生物的污染，就会导致实验前功尽弃，因此要进行严格的无菌操作。

2.答：外植体的生理状态是成功进行组织培养的重要条件之一。生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化。

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