复习与测试教学实录与评析

选修1专题3植物的组织培养技术复习教案

复习要点

1.植物组织培养的原理和过程

2. 菊花组织培养过程

3. 月季的花药培养

4.植物组织培养和花药离体培养的比较

复习过程

一、植物组织培养的原理和过程

【知识点讲解】

（一）原理：植物细胞的全能性

1.高度分化的细胞全能性表达的条件

（1）离体状态。

（2）营养物质：有机营养、无机营养。

（3）植物激素：生长素、细胞分裂素。

（4）无菌、适宜的外界条件。

2.基本过程

脱分化再分化移栽离体的植物细胞、组织、器官―――→愈伤组织―――→试管苗――→植物体

3.影响植物组织培养的主要因素

（1）培养材料

①不同的植物组织，培养的难易程度差别很大，容易进行无性繁殖的植物也容易进行组织培养。

②同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短对培养也有影响。幼龄、保存时间短的植物材料容易培养成功。

(2)无菌条件

培养基上有细菌等微生物存在时，它们比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡，因此在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。

4. 生长素和细胞分裂素在组织培养过程中的重要作用

(1)使用先后顺序与细胞分裂和分化的关系

使用顺序

实验结果

先生长素，后细胞分裂素

先细胞分裂素，后生长素

同时使用

(2)用量比例与根、芽的分化

生长素和细胞分裂素比值

比值高时

比值低时

比值适中

【例题讲解】

有利于分裂但不分化

细胞既分裂也分化

分化频率提高

结果

促进根的分化，抑制芽的形成

促进芽的分化，抑制根的形成

促进愈伤组织的形成

下图为利用体细胞诱变育种技术获得抗除草剂白三叶草新品种的过程，下列叙述错误的是(

)

γ射线

↓照射

白三叶草组织细胞――→愈伤组织――→胚状体―→白三叶草幼苗――→抗除草剂白三叶草

A.该育种过程所依据的原理有基因突变和植物细胞的全能性

B.过程①和②所涉及的培养基中，不同植物生长调节剂的浓度比例不同

C.白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA和RNA种类相同

D.过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒除草剂

【答案】C 【解析】诱变育种所依据的原理是基因突变，植物组织培养所依据的原理是植物细胞的全能性。过程①和②所得到的产物不同，因此培养基中不同植物生长调节剂的浓度比例不同。白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA相同，但RNA种类不完全相同。过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒除草剂。

二、菊花组织培养过程

【知识点讲解】

（一）影响菊花组织培养的主要因素

1.选材：一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。

培养基：常用MS培养基2.营养供应营养成分：大量元素、微量元素、有机物、

植物激素(二)实验操作过程

制备MS固体培养基：配制好的培养基进行高压蒸汽灭菌

①②③

0.1%的氯70%酒精无菌水无菌水外植体消毒：→→化汞溶液→

消毒清洗清洗消毒

接种：始终在酒精灯火焰旁进行，对接种工具要用火焰灼烧灭菌。将菊花茎段插入培养基中时注意不要倒插

培养与移栽：在18～22 ℃的无菌箱中培养，得到试管苗后进行移栽

【例题讲解】

下图表示应用植物组织培养技术培育优质玉米的过程，对此过程的描述错误的是(

)

A.试管苗培养过程必须在无菌条件下进行

B.D试管中组织分化的调控与激素配比有关

C.培养成的试管苗即可用于推广种植

D.在培养基中加入病原体的致病毒素，可筛选出抗病突变体

【答案】C 【解析由于外植体和愈伤组织的生活能力较弱，微生物的生活能力较强，不灭菌处理容易导致组织培养失败。组织培养中激素种类和比例不同会导致愈伤组织产生不同的分化结果。培养成的试管苗需要经过处理之后才可以用于推广种植。要筛选出抗病突变体，就要制作对应的选择培养基。

三、月季的花药培养

【知识点讲解】

（一）被子植物的花粉发育过程

花粉母细胞小⇒四分体时期⇒单核期⇒双核期⇒花粉粒

孢子母细胞（二）产生花粉植株的两条途径

（三）影响花药培养的因素

1.主要因素：材料的选择和培养基的组成。

2.月季花药培养一般选择单核期。

（四）鉴定花药发育所处时期方法

1.醋酸洋红法：所用材料的细胞核容易着色采用，将细胞核染成红色。

2. 焙花青－铬矾法：所用材料的细胞核不易着色，将细胞核染成蓝黑色。

【例题讲解】

如图为某二倍体植株花药中未成熟的花粉，在适宜培养基上形成完整植株的过程。下列有关叙述正确的是(

) 花药中未成熟的花粉――→愈伤组织――→丛芽――→完整的植株

A.过程①②表示脱分化，过程③表示再分化

B.过程①②需要照光

C.过程①②③说明花粉细胞具有全能性

D.通过过程③获得的完整植株自交后代不会发生性状分离

【答案】C 【解析】A错误，过程①表示脱分化，过程②表示再分化；B错误，通常幼小植株形成后才需要照光；C正确，通过过程①②③，花粉细胞形成了完整的植株，体现了花粉细胞的全能性；D错误，通过过程③获得的完整植株是单倍体，高度不育。

四、植物组织培养和花药离体培养的比较

【知识点讲解】

比较项目

相

同

点

植物组织培养

花药离体培养

①②③理论依据

植物细胞的全能性

基本过程

脱分化→再分化

影响因素

选材、营养、激素、温度、pH、光照等

外植体

体细胞

生殖细胞(花粉粒) 有性生殖

高度不育的单倍体

选材→材料的消毒→接种和培养→筛选和诱导→移栽→栽培选育

不

同

点

生殖方式

无性生殖

培养结果

正常的可育植株

制备MS固体培养基→外操作流程

植体消毒→接种→培养→移栽→栽培

【误区警示】实验操作中易错的几个问题

（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。

（4）月季花药培养得到的并不都是单倍体植株，其中花粉壁发育成二倍体，花药发育成单倍体。

（5）花药开裂长出愈伤组织或释放出胚状体时，应及时转移到分化培养基上。

【例题讲解】

下列关于植物组织培养与花药培养的区别，下列说法错误的是( ) A．前者接种后每日光照12 h，后者幼小植株形成后才需光照

B．两者的培养基中植物激素的种类及用量不同

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．花药培养对培养基配方的要求更为严格