2017-2018学年高二生物人教版选修1（课件+课下能力提升+教学案）：专题3　植物的组织培养技术 （6份打包）

一、植物组织培养及其影响因素 1．植物组织培养 (1)理论基础：细胞的全能性。 (2)植物细胞的全能性 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。 (3)基本过程 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对于同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果。 ③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，其主要成分包括： 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、使用顺序及用量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。 二、菊花组织培养的实验操作 1．制备MS固体培养基 (1)配制各种母液：大量元素、微量元素，激素类、维生素类等有机物。 (2)配制培养基。 (3)灭菌：高压蒸汽灭菌。 3．接种 (2)菊花茎段插入培养基时注意方向，不要倒插。 4．培养：最好在无菌箱中培养，培养期间应定期消毒。培养温度控制在18～22_℃，pH控制在5.8左右，每日用日光灯光照12 h。 5．移栽和栽培 (1)移栽前应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日。然后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，等幼苗长壮后再移栽到土壤中。 (2)移栽后，每天观察并记录幼苗生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。 [共研探究] 1．植物组织培养 (1)概念：在人工培养基上，离体培养植物的器官、组织、细胞，并使其生长、增殖、分化以及再生植株的技术。 (2)原理：植物细胞的全能性。 (3)基本过程 根据植物组织培养的过程，回答下列问题： ①A过程表示脱分化，是指由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，又叫去分化。脱分化的实质是已分化的细胞回到未分化状态。 ②B是愈伤组织，其特点是：细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。 ③C过程表示再分化，是指愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程。 (4)影响植物组织培养的因素 ①内因 植物的种类、材料的年龄或保存时间的长短等都会影响实验结果。一般来说，容易进行无性繁殖的植物容易进行组织培养。例如，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作材料(选取生长旺盛的嫩枝进行组织培养的原因是嫩枝生理状态好，容易诱导脱分化和再分化)。 ②外因 c．环境因素：pH、温度、光照等 2．细胞分化 (1)概念：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)实质：基因的选择性表达。 (3)结果：形成不同的细胞和组织。 3．植物细胞的全能性 (1)概念：已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。 (2)原因：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。 (3)全能性大小：一般分化程度越低的细胞，全能性越高。特例：卵细胞的分化程度和全能性都比较高。 (4)全能性表达的条件 ①离体的植物组织或细胞(用于离体培养的植物器官或组织片段，叫做外植体)。 ②一定的营养物质。 ③植物激素。 ④其他适宜的外界条件。 (5)在生物体内，细胞并不表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官的原因是什么？ 提示：细胞全能性表达的基本条件之一是处于离体状态。例如，植株上的分生组织细胞在体内只能进行分裂分化，形成不同的组织，但不能表现出全能性，这是生物体内基因程序性表达的结果。 [总结升华] 1．细胞全能性大小与细胞种类的关系 (1)受精卵＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞；分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞。 (2)一般地说，离体后的植物细胞的全能性在一定条件下可充分体现。 (3)离体的动物细胞的全能性受到限制，但其细胞核的全能性可借助卵细胞的细胞质体现出来。 (4)未离体的细胞的全能性不能表达，只是在机体的调控下进行定向分化。 2．植物激素在组织培养过程中的重要作用 (1)在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素。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性激素。 (2)激素使用的先后顺序及同时使用时，两者用量的比例对细胞分裂和分化的影响 ①激素使用的先后顺序产生的影响 使用顺序 实验结果 先使用生长素，后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂，但细胞不分化 先使用细胞分裂素，后使用生长素 细胞既分裂也分化 同时使用 分化频率提高 　　②激