12-02-28高三生物《植物的组织培养技术》(课件)

专题3植物的组织培养技术重难点聚焦考点1植物组织培养的有关概念1.外植体：是指用于离体培养的植物器官或组织。2.愈伤组织：是指离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，通过脱分化形成的不定形的薄壁细胞。3.细胞分化、脱分化和再分化（1）细胞分化：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。（2）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，又叫做去分化。（3）再分化：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。4.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5.植物组织培养的培养基(1)植物组织培养常用的一种培养基是MS培养基，除了大量元素、微量元素、有机物等，另外还要添加植物激素。MS培养基中微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持细胞的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。(2)灭菌方式：高压蒸汽灭菌。(3)MS培养基与微生物培养基的比较:微生物培养基以有机营养为主，而MS培养基则需提供大量无机营养。考点2植物组织培养的过程1.菊花的组织培养过程菊花组织形成愈伤组织长出丛芽生根菊花植株2.月季的花药培养过程脱分化再分化移栽3.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植物细胞全能性；外植体→愈伤组织→丛芽→生根→移栽；无菌技术；接种等4.无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键（1）必要性：由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，所以对培养条件的要求较高。（2）范围：包括培养基灭菌和植物材料（外植体）的消毒。对培养材料进行表面消毒时，一方面要考虑药剂的消毒效果；另一方面还要考虑植物材料的耐受能力。不同药剂、不同植物材料，甚至不同器官要区别对待。（3）污染情况的分析：接种3～4d后，在接种操作中被杂菌污染的培养物会表现出被污染的现象。考点3植物激素在植物组织培养中的作用启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键因素是生长素和细胞分裂素。（1）使用顺序不同，结果不同。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又分化同时使用分化频率提高（2）用量比例不同，结果不同。①高：利于根的分化，抑制芽的形成②低：利于芽的分化，抑制根的形成③适中：促进愈伤组织的生长生长素用量细胞分裂素用量的比值例1通过植物组织培养技术可以快速繁殖、生产药物及培育无病毒的植物等。据图甲、表乙回答问题：离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织胚状体植物体表乙：植物的花芽分别在含有不同比例的吲哚乙酸和细胞分裂素的培养基中的生长状况①②③A组B组C组D组E组吲哚乙酸03ppm3ppm0.03pm0细胞分裂素00.2ppm0.002ppm1.0ppm0.2ppm花芽生长状况仍是组织切块形成愈伤组织愈伤组织分化出根愈伤组织分化出嫩芽稍生长（1）离体的植物器官、组织或细胞能够被培养成新的植物体的原因是。图甲植物组织培养过程（2）用植物组织培养方法诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状体结构，若包上人造种皮，制成人工种子，可能解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。胚状体来源于离体的植物体细胞，其形成过程中要经过的生理变化大体上是图甲中［］和［］过程，在此过程中被培养的细胞始终受的调节（［］内填序号）。（3）应用植物组织培养技术培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植株，其原因是。（4）从表乙的实验结果可看出：吲哚乙酸和细胞分裂素是实验中的两种重要物质。其中，新芽形成必需的条件是；而在培养形成完整新个体的过程中，对它们的调控关键是。解析：植物组织培养利用细胞全能性的原理，在离体状态下经脱分化和再分化形成胚状体，进一步发育成新植株或被包以人造种皮，制成人工种子。在此过程中细胞分裂素和吲哚乙酸起着调节作用。细胞分裂素浓度较高时，诱导丛芽的产生，吲哚乙酸浓度较高时，诱导根的产生。对它们的调控关键是适当控制好不同培养期的培养基中细胞分裂素与吲哚乙酸的浓度及二者的比例。答案：（1）植物细胞具有全能性（2）［①］脱分化［②］再分化植物激素（3）植物的茎尖或根尖很少被病毒感染，甚至无病毒（4）细胞分裂素的浓度大于吲哚乙酸的浓度适当调控好不同培养期的培养基中细胞分裂素与吲哚乙酸的浓度和它们的比例1.回答下列有关植物组织培养的问题。（1）用于植物组织培养的植物材料称为。（2）组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程称为。（3）在再分化阶段所用的培养基中，含有植物激素X和植物激素Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如下图所示。据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系：①当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时，；②；③。（4）若植物激素Y是生长素，在植物组织培养中其主要作用是；则植物激素X的名称是。（5）生产上用试管苗保留植物的优良性状，其原因是。解析：（1）植物组织培养的材料叫外植体；（2）植物组织培养的核心过程是脱分化与再分化，脱分化指由分化状态变为未分化状态，再分化指由未分化状态变为分化状态；（3）仔细分析所给示意图，可知植物激素X与植物激素Y浓度比为1时，利于愈伤组织的形成，大于1时利于细胞群分化出芽，小于1时利于细胞群分化出根；（4）生长素在植物组织培养中主要作用是促进细胞生长、分裂和分化，植物组织培养过程中除需要生长素外还需细胞分裂素，二者共同起作用；（5）植物组织培养是一种无性繁殖技术，利于保持亲本的优良性状。答案：（1）外植体（2）去分化（脱分化）（3）①未分化细胞群经分裂形成愈伤组织②当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，未分化细胞群分化形成芽③当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时，未分化细胞群分化形成根（4）促进细胞的生长（伸长）、分裂和分化细胞分裂素（5）组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代不发生性状分离