实验04 菊花的组织培养-【同步实验课】2023-2024学年高二生物教材实验大盘点（人教版2019选择性必修3）

专题04 菊花的组织培养 1、 实验原理：植物细胞的全能性 1.细胞的全能性 ①概念：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。 ②分化的细胞不能表现全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。 2.细胞全能性大小的比较 ①植物细胞>动物细胞(动物细胞只有细胞核表现全能性)。 ②受精卵>生殖细胞(精子、卵细胞)>体细胞。 ③体细胞：分化程度低的>分化程度高的，细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的，幼嫩的细胞>衰老的细胞。 3.植物细胞表现全能性的条件 ①离体状态：器官、组织或细胞。 ②营养物质：种类齐全、比例合适。 ③植物激素：生长素、细胞分裂素。 ④外界条件：适宜的温度、pH和光照(愈伤组织的形成和生长需避光培养，再分化培养需照光)等。 ⑤无菌操作。　　　 4.全能性表达过程 ①脱分化：让已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞的过程。 ②再分化：脱分化产生的愈伤组织，在一定的培养条件下，再分化出芽、根等器官，进而形成完整的小植株。 ③激素的作用：植物激素中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激素。 2、 操作步骤： 1.外植体的消毒：将流水冲洗后的外植体用酒精消毒30 s，用无菌水清洗2～3次后，再用 次氯酸钠处理30 min，用无菌水清洗2～3次。 2.外植体的分割：用无菌滤纸吸去表面的水分，用解剖刀将外植体切成0.5～1 cm长的小段。 3.接种：在酒精灯旁，将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中。 4.培养：将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18～22 ℃的培养箱中培养。定期观察和记录愈伤组织的生长情况。 5.转移培养：将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上。长出芽后，再将其转接到 的培养基上，进一步诱导形成试管苗。 6.移栽：将试管苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩上，壮苗后再移栽入土。 1.植物激素对组织培养的影响 (1)由愈伤组织进行细胞分化时，一般要先诱导其生芽，然后诱导其生根，可通过控制培养基中生长素和细胞分裂素用量的比例来实现。 (2)生长素和细胞分裂素用量的比例影响植物细胞的发育方向。 生长素用量/细胞分裂素用量 结果 比值高 有利于根的分化，抑制芽的形成 比值低 有利于芽的分化，抑制根的形成 比值适中 促进愈伤组织的形成 2.植物组织培养过程中应注意的问题 (1)接种时注意外植体的方向，应将外植体的形态学下端插入培养基，不能倒插。 (2)培养一株完整的试管苗，必须先进行生芽培养，再进行生根培养。如果顺序颠倒，先诱导生根，就不好诱导生芽了。 (3)菊花的组织培养中，愈伤组织的形成一般不需要光照，而在再分化的培养过程中，需要一定的光照。 (4)试管苗一般在高湿、弱光、恒温等条件下培养生长，出瓶后一定要注意保温、保湿。 (5)试管苗的光合作用能力弱，在移栽前应给予较强光照闭瓶炼苗，以促进幼苗向自养苗转化。 3.脱分化与再分化的比较 名称 脱分化 再分化 过程 外植体→愈伤组织 愈伤组织→胚状体(长出芽和根) 形成体特点 不定形的薄壁组织团块 有根和芽 条件 离体、适宜的营养、无菌无毒 生长素/细胞分裂素 比例适中 比例高时，诱导根的形成；比例低时，诱导芽的形成 光照 不需要 需要 1．（2023·河北·统考高考真题）植物细胞悬浮培养是将单个细胞或细胞团进行液体培养增殖的技术。下列叙述错误的是（    ） A．植物细胞悬浮培养的培养基须经无菌处理 B．经纤维素酶和果胶酶充分处理后，植物细胞团分散为单个完整的悬浮细胞 C．为使悬浮细胞正常生长，培养基须保持适当的温度、pH和渗透压 D．利用悬浮培养技术生产次生代谢物，可减少植物资源的消耗 2．（2022·浙江·高考真题）下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（    ） A．用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒 B．培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换 C．组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富 D．不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株 3．（2022·辽宁·统考高考真题）蓝莓细胞富含花青素等多酚类化合物。在蓝莓组织培养过程中，外植体切口处细胞被破坏，多酚类化合物被氧化成褐色醌类化合物，这一过程称为褐变。褐变会引起细胞生长停滞甚至死亡，导致蓝莓组织培养失败。下列叙述错误的是（    ） A．花青素通常存在于蓝莓细胞的液泡中 B．适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率以减少褐变 C．在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少褐变 D．宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外