复习与测试教学设计(第一课时)

选修1专题3植物的组织培养技术复习教学设计

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

先生长素，后细胞分裂素

先细胞分裂素，后生长素

实验结果

有利于分裂但不分化

细胞既分裂也分化

1

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】

下列有关植物组织培养过程中愈伤组织的说法错误的是（ ）

A．愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的 B．愈伤组织经过脱分化过程形成根或芽

C．培养基中生长素和细胞分裂素的比值不同，愈伤组织分化的结果不同

D．愈伤组织的细胞中，能发生碱基互补配对的细胞器是线粒体和核糖体

【答案】B 【解析】离体植物器官、组织或细胞（外植体）脱分化形成愈伤组织，A正确；愈伤组织再分化形成根、芽等器官进而形成新的植物体，B错误；生长素和细胞分裂素能促进细胞分裂分化，在再分化过程中，生长素高，促进根的分化，细胞分裂素比例高，促进芽的分化，C正确；在愈伤组织细胞中，含有DNA的细胞器线粒体，能够进行复制和转录，所以能发生碱基互补配对；核糖体是合成蛋白质的场所，所以也发生tRNA和mRNA的碱基互补配对，D错误。

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

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

2 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

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】

下列有关“菊花的组织培养”实验说法不正确的是（ ）

A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压

B．培养基中可以不添加生长素和细胞分裂素等植物激素

C．外植体的消毒既要考虑效果，又要考虑植物的耐受能力

D．培育出的试管苗可以进行光合作用，应直接移栽到大田中

【答案】D 【解析】培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压，A正确；菊花的组织培养可不添加植物激素，B正确；外植体的消毒既要考虑效果，又要考虑植物的耐受能力，C正确；培育出的试管苗可以进行光合作用，不能直接移栽到大田中，还要经过壮苗等一系列过程，D错误。

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】

（2015江苏卷.20）下图为制备人工种子部分流程示意图,下列叙述正确的是（ ）

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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. 该过程以海藻酸钠作为营养成分,以 CaCl2

溶液作为凝固剂

C. 可在海藻酸钠溶液中添加蔗糖,为胚状体提供碳源

D. 包埋胚状体的凝胶珠能够隔绝空气,有利于人工种子的储藏

【答案】C 【解析】胚状体是外植体经脱分化和再分化形成的结构，A错误；该过程中海藻酸钠是包埋剂，CaCl2溶液是凝固剂，B错误；在海藻酸钠溶液中添加蔗糖，为胚状体提供碳源和能源，C正确；包埋胚状体的凝胶珠可与空气相通，D错误。

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

理论依据

基本过程

影响因素

外植体

不

同

点

操作流程

生殖方式

培养结果

植物组织培养

花药离体培养

植物细胞的全能性

脱分化→再分化

选材、营养、激素、温度、pH、光照等

体细胞

无性生殖

正常的可育植株

制备MS固体培养基→外植体消毒→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。

4 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

【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

【答案】C 【解析】植物组织培养中接种后应每日光照12 h，花药培养中幼小植株形成后才需光照，A正确；两者的培养基中植物激素的种类及用量不同，导致分化的方向不同，B正确；两者均需将愈伤组织及时转移到分化培养基上，C错误；花药培养对培养基配方的要求更为严格，D正确。

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