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专题3植物的组织培养技术重难点聚焦一、菊花的组织培养1．植物组织培养的原理和程序(1)原理：。(2)程序：植物细胞的全能性梳理教材主干知识有关概念外植体：愈伤组织：（1）细胞分化：（2）脱分化：（3）再分化：是指用于离体培养的植物器官或组织。外植体培养一段时间后，通过细胞分裂形成的不定形的薄壁细胞。是指植物个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上产生稳定性差异的过程。是指由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，又叫做去分化。是指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的过程。细胞分化、脱分化和再分化脱分化和再分化的比较过程特点条件脱分化外植体成为愈伤组织排列疏松，高度液泡化的薄壁细胞团离体、营养物质、植物激素、其他适宜条件再分化由愈伤组织成为幼苗或胚状体结构有根、芽或有生根发芽的能力qqqqqqqqqqq2．植物组织培养的影响因素(1)选材：菊花的组织培养，一般选择。(2)培养基：常用的是，主要包括大量元素、微量元素、有机物，还要添加和两种植物激素。与微生物培养基的比较：(3)其他条件：等条件对于植物组织的培养也很重要。未开花植株的茎上部新萌生的侧枝MS培养基细胞分裂素生长素pH、温度和光照微生物培养基以有机营养为主，而MS培养基则需大量无机营养。3.植物激素的影响①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。不同使用顺序，效果不同记忆口诀：生前分裂不分化，生后分裂又分化，同时提高分化率。②二者同时使用，用量的比例影响植物细胞的发育方向记忆口诀：生大根，分大芽，等愈伤。4．实验操作(1)配制好的培养基要进行。(2)外植体要先用消毒6～7s，取出后用清洗，再用消毒，最后再用清洗。(3)接种时要始终在进行，每次接种接种工具要用灭菌。(4)在18～22℃的中培养，每日用日光灯光照12h，得到试管苗后移栽。高压蒸汽灭菌70%酒精无菌水0.1%的氯化汞无菌水酒精灯火焰旁火焰灼烧无菌箱5.无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键（1）必要性：植物材料体积小、抗性差，培养条件要求高。（2）范围：培养基灭菌和外植体的消毒。既要考虑药剂的消毒效果；还要考虑植物材料的耐受能力。接种——培养——移栽——栽培1.70%酒精消毒、灼烧1.打开封口膜、培养间生长几日2.清洗培养基转移消过毒的蛭石、珍珠岩幼苗长壮，移栽到土壤.2.不要倒插3.每瓶接种6－8块菊花的组织培养的实验操作【回扣教材】菊花植物组织培养的实验操作，归纳如下：1．制备MS固体培养基：具体操作是配制各种_____、配制培养基、_______。2．外植体_______。3．接种：要先消毒________(70%酒精)，所有的接种操作都必须在_________旁进行。母液灭菌消毒工作台酒精灯4．培养：________中培养，培养期间___________，培养温度控制在______________，每日用日光灯光照12h。5．_______：打开培养瓶封口膜培养―→_______清洗根部培养基―→移植到消毒蛭石或珍珠岩等环境―→移栽到________中。6．栽培：观察并记录幼苗__________，适时浇水、施肥，直至_________。无菌箱定期消毒18～22℃移栽流水土壤生长情况开花【典例精析】【例1】下面关于植物组织培养的叙述，正确的是()A．叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞B．叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织C．通过植物组织培养，可培育出性状更优良的品种D．植物体的任何一个体细胞经离体培养都表现出全能性【解析】B错，愈伤组织是经脱分化产生的。C错，植物组织培养属无性繁殖，产生的后代性状一般与亲本性状相同。D错，植物体上的病老细胞一般不再具有全能性。A【典例精析】【例2】在菊花的组织培养操作完成了3～4天后，观察同一温室中的外植体，发现有的瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是()A．接种时所用的培养基灭菌不彻底B．接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体C．愈伤组织形成初期没有给予充足的光照D．培养过程中保持温度、pH的适宜，但没有及时调整各种营养物质、激素的比例【解析】愈伤组织形成初期不需要给予光照，这不是导致外植体死亡的原因。C单倍体育种的过程？花药离体培养（N）单倍体植株（N）秋水仙素处理，使染色体翻倍植株（2N）特点：1明显缩短育种年限2后代植株都为纯合子。正常植株（2N）月季的花药培养知识回顾花的结构花托花萼花瓣雄蕊花药花丝雌蕊柱头花柱子房知识回顾小孢子四分体时期单核期双核期被子植物花粉发育过程小孢子母细胞花粉母细胞小孢子减数分裂有丝分裂花粉管细胞核生殖细胞核有分丝裂2精子1个营养细胞生殖细胞4个4个4个4个4个8个（小孢子四分体时期单核居中期单核靠边期花粉粒双核期）被子植物花粉的发育过程4个4个4个•1、关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（）•A、花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的•B、被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果•C、被子植物的花粉的发育要经历四分体时期、单核期、双核期等阶段•D、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，再移到细胞中央BD对点训练(2)上述两种途径并无绝对界限，主要取决于。种类及其浓度配比胚状体：离体条件下，未经受精，但经过胚胎发生和发育过程，形成的与合子胚相类似的结构。2．产生花粉植株(1)产生花粉植株的两种途径：（一）材料选取2、通过镜检来确定是否处于适宜的发育期。方法：醋酸洋红法(将染色体染成红色)焙花青-铬矾法(花粉细胞核染成蓝黑色)。1、从花药看：从花粉看：从花蕾看：花药（载玻片上）→1%的醋酸洋红1滴→用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片→镜检（花粉粒的细胞核被染成红色）花药（在卡诺氏固定液中处理20min）→取出，置于载玻片上→焙花青－铬矾溶液染色→盖上盖玻片→镜检（花粉粒的细胞核被染成蓝黑色）月季的初花期完全未开放的单核期注意：选择最合适的花粉发育时期:单核期①不选择单核期之前花药原因：花药质地幼嫩，容易破碎；②不选择单核期之后花药原因：花瓣开始松动，给材料消毒带来困难困难；③挑选单核期花药方法：应当选择完全未开放的花蕾，微生物少，易消毒。（二）材料的消毒5、无菌水冲洗3～5次1、花蕾用体积分数为70%的酒精浸泡30秒2、无菌水清洗3、无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分4、放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中2～4分钟（质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液）（三）接种和培养1、灭菌后，要在下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。3、通常每瓶接种花药，温度控制在左右，。幼小植株形成后才。2、在剥离花药时，要尽量（否则接种后，容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织），同时还要彻底，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。一般经过20-30d培养，花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体。将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便进一步分化出再生植株。若释放出胚状体，则需及时将幼小植株分开。4、进一步鉴定和筛选：常常会出现染色体倍性的变化无菌条件不损伤花药去除花丝7-10个25℃不需要光照需要光照主要原因是花粉管核和生殖核融合造成的植物组织培养和花药培养技术比较植物组织培养技术花药培养技术选材体细胞生殖细胞（精子）生殖方式无性生殖有性生殖相同点1.植物细胞全能性；2.均经过脱分化；3.外植体→愈伤组织→丛芽→生根→移栽；4.无菌技术，接种等不同点有丝分裂的过程，染色体数量不变。1.得到的单倍体植株，弱小且高度不育。2、秋水仙素处理，染色体加倍，恢复正常的染色体数，为纯种。【回扣教材】1．花粉是________的生殖细胞，是由花粉母细胞经过___________形成的。2．被子植物花粉的发育要经历_______________时期、_____期和______期等阶段，其中单核期又分为_______期和__________期两个时期，双核期包括花粉管细胞核和________细胞核。单倍体减数分裂小孢子四分体单核双核单核居中单核靠边生殖3．产生花粉植株(即单倍体植株)的两种途径：一是花粉通过________阶段发育为植株，二是通过_________阶段发育为植株。这两种途径的区别主要取决于培养基中________的种类及其_______的配比。4．诱导花粉植株能否成功及诱导成功率高低，受多种因素的影响，其中____________与_________________是主要的影响因素。5．选择花药时，一般要通过_______来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期，最常用的方法有__________，但某些植物的花粉细胞核_____________，需采用__________________法，这种方法能将花粉细胞核染成_______色。胚状体愈伤组织激素浓度材料的选择培养基的组成镜检醋酸洋红法不易着色焙花青—铬矾蓝黑6．在使用焙花青—铬钒溶液时，需要首先将花药用_________________处理20min。该试剂的配制方法是将_________________按体积比为_______的比例混合均匀。7．花药培养中，特别是通过_________形成的花粉植株，常会出现______________的变化，因此需对培养出来的植株作____________________。卡诺氏固定液无水酒精和冰醋酸3∶1愈伤组织染色体倍性进一步鉴定和筛选8．下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程，相关叙述中正确的是()A．②和③过程会发生减数分裂B．①阶段需生长素而③阶段需细胞分裂素C．整个过程中细胞增殖的方式主要是丝分裂D．此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体解析：无性繁殖过程，不涉及减数分裂。①是脱分化过程，②是再分化过程，在这两个过程中两种激素(生长素和细胞分裂素)都需要。花药离体培养获得的植株均为单倍体。答案：C9.月季的花药培养过程的难点之一是材料的选择，下列有关材料选择的叙述中正确的是()A．从花药来看，应当选择盛花期的花药B．从花粉来看，应当选择小孢子四分体期的花粉C．从花蕾来看，应当选择略微开放的花蕾D．从检测花粉的实验方法看，应该用显微镜观察已染色的花粉样品临时装片【解析】A错，应选择初花期的花药。B错，应选择单核期的花粉。C错，应选择完全未开放的花蕾。D10.如图表示花药培养及单倍体育种的大致过程，据图回答下列问题：(1)过程①是把幼小的花药分离出来，选取的花药应处于______期，此时细胞核由中央移向细胞一侧，花药培养成功率最高。在无菌条件下放在MS培养基上进行培养，配制该培养基时，需要的物质应该有________________________________________________(至少答三种)。(2)过程②是花药在MS培养基所提供的特定条件下脱分化，发生多次细胞分裂，形成__________________，此过程进行细胞分裂的方式是_____________。(3)过程③是诱导再分化出芽和根，最后长成植株，长成的植株(不考虑核与核之间融合)是_________植株，其特点是植株弱小，高度不育，生产上无推广应用的价值，若要使其结子结果，可在移栽后在幼苗茎尖滴加适宜浓度的B物质，通常用到的B物质是_________。单核水、大量元素、微量元素、琼脂、植物激素、有机物愈伤组织或胚状体有丝分裂单倍体秋水仙素(4)过程②与过程③所用培养基的差异主要是____________的差异。植物激素比例