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1、一轮复习专题三植物的组一轮复习专题三植物的组织培养技术整理织培养技术整理有关概念 外植体：外植体：愈伤组织：愈伤组织：（1 1）细胞分化：细胞分化：（2 2）脱分化：）脱分化：（3 3）再分化：）再分化：是指用于是指用于离体离体培养的植物器官或组织。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。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、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结构和生理功能上产生稳定性差异稳定性差异的过程。的过程。是指由高度分化的植物组织或细胞是指由高度分化的植物组织或细胞产生
2、愈伤产生愈伤组织的过程组织的过程，又叫做去分化。，又叫做去分化。是指脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，是指脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以又可以重新分化成根或芽重新分化成根或芽等器官的过程。等器官的过程。细胞分化、脱分化和再分化细胞分化、脱分化和再分化脱分化和再分化的比较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，一般选择选材：菊花的组织培养，一般
3、选择 。(2)培养基：常用的是培养基：常用的是 ，主要包括，主要包括大量元素、微量元素、有机物，还要添加 和和 两种两种植物激素。植物激素。与微生物培养基的比较：与微生物培养基的比较：(3)其他条件：其他条件：等条件对于植物组织的等条件对于植物组织的培养也很重要。培养也很重要。未开花植株的茎上部新萌生的侧枝未开花植株的茎上部新萌生的侧枝MS培养基培养基细胞分裂素细胞分裂素生长素生长素pH、温度和光照、温度和光照微生物培养基以微生物培养基以有机有机营养为主，营养为主，而而MSMS培养基则需大量培养基则需大量无机无机营养。营养。3 3.植物激素的影响植物激素的影响生长素和细胞分裂素生长素和细胞分裂
4、素生长素和细胞分裂素生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和是启动细胞分裂、脱分化和是启动细胞分裂、脱分化和是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素再分化的关键性激素再分化的关键性激素再分化的关键性激素。不同使用顺序，效果不同不同使用顺序，效果不同不同使用顺序，效果不同不同使用顺序，效果不同记忆口诀：记忆口诀：生前分裂不分化，生后分裂又分化，生前分裂不分化，生后分裂又分化，同时提高分化率。同时提高分化率。二者同时使用，用量的比例二者同时使用，用量的比例二者同时使用，用量的比例二者同时使用，用量的比例影响影响影响影响植物细胞植物细胞植物细胞植物细胞的的的的发育方向发育方向发育方向发育方向记忆
5、口诀：生大根，分大芽，等愈伤。记忆口诀：生大根，分大芽，等愈伤。4实验操作实验操作(1)配制好的培养基要进行配制好的培养基要进行 。(2)外植体要先用外植体要先用 消毒消毒67 s，取出后用，取出后用 清清洗，再用洗，再用 消毒，最后再用消毒，最后再用 清洗。清洗。(3)接种时要始终在接种时要始终在 进行，每次接种接种工具进行，每次接种接种工具要用要用 灭菌。灭菌。(4)在在1822的的 中培养，每日用日光灯光照中培养，每日用日光灯光照12h，得，得到到试管苗试管苗后移栽。后移栽。高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌70%酒精酒精无菌水无菌水0.1%的氯化汞的氯化汞无菌水无菌水酒精灯火焰旁酒精灯火焰旁火焰
6、灼烧火焰灼烧无菌箱无菌箱5.5.无菌技术无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键是植物组织培养能否获得成功的关键（1 1）必要性：植物材料）必要性：植物材料体积小、抗性差体积小、抗性差，培养条件，培养条件要求高要求高。（2 2）范围：）范围：培养基灭菌培养基灭菌和和外植体外植体的消毒。的消毒。既要考虑药剂的既要考虑药剂的消毒效果消毒效果；还要考虑植物材料的；还要考虑植物材料的耐受能力耐受能力。接种接种培养培养移栽移栽栽培栽培1.70%1.70%1.70%1.70%酒精消毒、灼烧酒精消毒、灼烧酒精消毒、灼烧酒精消毒、灼烧1.1.1.1.打开封口膜、打开封口膜、打开封口膜、打开封口膜、培养间生长几
7、日培养间生长几日培养间生长几日培养间生长几日2.2.2.2.清洗培养基转移消清洗培养基转移消清洗培养基转移消清洗培养基转移消过毒的蛭石、珍珠岩过毒的蛭石、珍珠岩过毒的蛭石、珍珠岩过毒的蛭石、珍珠岩幼苗长壮，幼苗长壮，幼苗长壮，幼苗长壮，移栽到土壤移栽到土壤移栽到土壤移栽到土壤.2.2.2.2.不要倒插不要倒插不要倒插不要倒插3.3.3.3.每瓶接种每瓶接种每瓶接种每瓶接种6 6 6 68 8 8 8块块块块 菊花的菊花的组织组织培养的培养的实验实验操作操作【回扣教材】【回扣教材】菊花植物菊花植物组织组织培养的培养的实验实验操作，操作，归纳归纳如下：如下：1制制备备MS固固体体培培养养基基：具具
8、体体操操作作是是配配制制各各种种_、配制培养基、配制培养基、_。2外植体外植体_。3接接种种：要要先先消消毒毒_(70%酒酒精精)，所所有有的的接接种种操作都必操作都必须须在在_旁旁进进行。行。母液母液灭灭菌菌消毒消毒工作台工作台酒精灯酒精灯4培培养养：_中中培培养养，培培养养期期间间_，培培养养温温度度控控制制在在_，每每日日用用日日光光灯灯光光照照12 h。5_：打打开开培培养养瓶瓶封封口口膜膜培培养养_清清洗洗根根部部培培养养基基移移植植到到消消毒毒蛭蛭石石或或珍珍珠珠岩岩等等环环境境移栽到移栽到_中。中。6栽栽培培：观观察察并并记记录录幼幼苗苗_，适适时时浇浇水水、施肥，直至施肥，直至
9、_。无菌箱无菌箱定期消毒定期消毒1822移栽移栽流水流水土壤土壤生生长长情况情况开花开花【典例精析】【典例精析】【例【例1】下面关于植物组织培养的叙述，正确的是】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通过植物组织培养，可培育出性状更优良的品种D植植物物体体的的任任何何一一个个体体细细胞胞经经离离体体培培养养都都表表现现出出全全能能性性【解解析析】B错错，愈愈伤伤组组织织是是经经脱脱分分化化产产生
10、生的的。C错错，植植物物组组织织培培养养属属无无性性繁繁殖殖，产产生生的的后后代代性性状状一一般般与与亲亲本本性性状状相同。相同。D错，植物体上的病老细胞一般不再具有全能性。错，植物体上的病老细胞一般不再具有全能性。A【典例精析】【典例精析】【例例2】在在菊菊花花的的组组织织培培养养操操作作完完成成了了3 4天天后后，观观察察同同一一温温室室中中的的外外植植体体，发发现现有有的的瓶瓶内内外外植植体体正正常常生生长长，有有的的瓶瓶内内外外植植体体死死亡亡，你你认认为为外外植植体体死死亡亡的的原原因因不不可可能能是是()A接种接种时时所用的培养基所用的培养基灭灭菌不菌不彻彻底底B接种工具灼接种工具
11、灼烧烧后未待冷却就接种外植体后未待冷却就接种外植体C愈愈伤组织伤组织形成初期没有形成初期没有给给予充足的光照予充足的光照D培培养养过过程程中中保保持持温温度度、pH的的适适宜宜，但但没没有有及及时时调调整整各种各种营营养物养物质质、激素的比例、激素的比例【解解析析】愈愈伤伤组组织织形形成成初初期期不不需需要要给给予予光光照照，这这不不是是导导致外植体死亡的原因。致外植体死亡的原因。C单倍体育种的过程？单倍体育种的过程？花药离体培养（花药离体培养（N）单倍体植株（单倍体植株（N）秋水仙素处理，秋水仙素处理，使染色体翻倍使染色体翻倍植株（植株（2N）特点：特点：1 明显缩短育种年限明显缩短育种年限
12、2 后代植株都为纯合子。后代植株都为纯合子。正常植株（正常植株（2N）月季的花药培养月季的花药培养知识回顾知识回顾花的结构花的结构花托花托花萼花萼花瓣花瓣雄蕊雄蕊花药花药花丝花丝雌蕊雌蕊柱头柱头花柱花柱子房子房知识回顾知识回顾小孢子四分体时期小孢子四分体时期单核期单核期双核期双核期被子植物花粉发育过程被子植物花粉发育过程小小孢孢子子母母细细胞胞花花粉粉母母细细胞胞小孢子小孢子减减数数分分裂裂有丝分裂有丝分裂花粉管细胞核花粉管细胞核生殖细胞核生殖细胞核有分有分 丝裂丝裂2 2精子精子1 1个个营养细胞营养细胞生殖细胞生殖细胞4 4个个4 4个个4 4个个4 4个个4 4个个8 8个个（小孢子四分
13、体时期（小孢子四分体时期单核居中期单核居中期单核靠边期单核靠边期花粉粒花粉粒双核期）双核期）被子植物花粉的发育过程被子植物花粉的发育过程4 4个个4 4个个4 4个个1、关于被子植物花粉发育的说法，不正确、关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（的是（）A、花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的、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、被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果结果C、被子植物的花粉的发育要经历四分体时、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、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞
14、一侧，再移到细胞中央侧，再移到细胞中央BD对点训练对点训练(2)上述两种途径并无绝对界限，主要取决于上述两种途径并无绝对界限，主要取决于 。种类及其浓度配比种类及其浓度配比胚状体：胚状体：离体条件下，未经受精，但经离体条件下，未经受精，但经过胚胎发生和发育过程，形成过胚胎发生和发育过程，形成的与的与合子胚相类似合子胚相类似的结构。的结构。2产生花粉植株产生花粉植株(1)产生花粉植株的两种途径：产生花粉植株的两种途径：（一）材料选取（一）材料选取 2、通过、通过镜检镜检来确定是否处于适宜的发育期来确定是否处于适宜的发育期。方法：方法：醋酸洋红法醋酸洋红法(将染色体染成红色将染色体染成红色)焙花青
15、焙花青-铬矾法铬矾法(花粉细胞核染成蓝黑色花粉细胞核染成蓝黑色)。1、从花药看从花药看：从花粉看：从花粉看：从花蕾看从花蕾看：花药（载玻片上）花药（载玻片上）1%的醋酸洋红的醋酸洋红1滴滴用镊柄将花药捣碎，用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片盖上盖玻片镜检（花粉粒的细胞核被染成红色）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花药（在卡诺氏固定液中处理20min）取出，置于载玻片上取出，置于载玻片上焙花青铬矾溶液染色焙花青铬矾溶液染色盖上盖玻片盖上盖玻片镜检（花粉粒的细胞核镜检（花粉粒的细胞核被染成蓝黑色）被染成蓝黑色）月季的初花期月季的初花期完全未开放的完全未开放的单核期单核期 注意：
16、选择最合适的花粉发育时期注意：选择最合适的花粉发育时期:单核期单核期 不选择单核期之前花药原因：不选择单核期之前花药原因：花药质地幼嫩，容易破碎花药质地幼嫩，容易破碎；不选择单核期之后花药原因：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花瓣开始松动，给材料消毒带来困难困难；挑选单核期花药方法：应当选择完全挑选单核期花药方法：应当选择完全未开放未开放的的花蕾，微生物少，易消毒。花蕾，微生物少，易消毒。（二）材料的消毒（二）材料的消毒5 5、无菌水冲洗、无菌水冲洗3 35 5次次 1、花蕾用、花蕾用体积分数为体积分数为70%的酒精的酒精浸泡浸泡30秒秒2、无菌水清洗、无菌水清洗
17、3、无菌吸水纸无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分吸干花蕾表面的水分4、放入、放入质量分数为质量分数为0.1%的氯化汞的氯化汞溶液中溶液中24分钟分钟 （质量分数为质量分数为1%的的次氯酸钙溶液次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液或饱和漂白粉溶液）（三）接种和培养（三）接种和培养 1 1、灭菌后，要在、灭菌后，要在 下除去萼片和花瓣，并立下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。即将花药接种到培养基上。3、通常每瓶接种花药、通常每瓶接种花药 ，温度控制在，温度控制在 左左右，右，。幼小植株形成后才。幼小植株形成后才 。2、在剥离花药时，要尽量、在剥离花药时，要尽量 （否则接种后，否则接种后，容易从受伤部位
18、产生二倍体的愈伤组织容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织），同时还要彻），同时还要彻底底 ，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成胚状体的形成。一般经过一般经过20-30d培养，花药开裂，长出培养，花药开裂，长出愈伤组织或释放出愈伤组织或释放出胚状体胚状体。将愈伤组织及时转移到。将愈伤组织及时转移到分化培养基分化培养基上，以便进一步分上，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化出再生植株。若释放出胚状体，则需及时将幼小植株分开。分开。4 、进一步鉴定和筛选：、进一步鉴定和筛选：常常会出现染色体倍性的变化常常会出现染色体倍性的变化
19、无菌条件无菌条件不损伤花药不损伤花药去除花丝去除花丝7-10个个25不需要光照不需要光照需要光照需要光照主要原因是主要原因是花粉管核和花粉管核和生殖核融合生殖核融合造成的造成的植物组织培养和花药培养技术比较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，有丝分裂的过程，染色体数量不变染色体数量不变。1.得到的得到的单倍体植株单倍体植株，弱小且高度不育。弱小且高度不育。2、秋水仙素处理，染色、秋水仙素处理，染色体加倍，恢
20、复正常的染体加倍，恢复正常的染色体数，为色体数，为纯种纯种纯种纯种。【回扣教材】【回扣教材】1花花粉粉是是_的的生生殖殖细细胞胞，是是由由花花粉粉母母细细胞胞经经过过_形成的。形成的。2被被子子植植物物花花粉粉的的发发育育要要经经历历_时时期期、_期期和和_期期等等阶阶段段，其其中中单单核核期期又又分分为为_期期和和_期期两两个个时时期期，双双核核期期包包括括花花粉粉管管细细胞胞核核和和_细细胞核。胞核。单单倍体倍体减数分裂减数分裂小小孢孢子四分体子四分体单单核核双核双核单核居中单核居中单单核靠核靠边边生殖生殖3产产生生花花粉粉植植株株(即即单单倍倍体体植植株株)的的两两种种途途径径：一一是是
21、花花粉粉通通过过_阶阶段段发发育育为为植植株株，二二是是通通过过_阶阶段段发发育育为为植植株株。这这两两种种途途径径的的区区别别主主要要取取决决于于培培养养基基中中_的种的种类类及其及其_的配比。的配比。4诱诱导导花花粉粉植植株株能能否否成成功功及及诱诱导导成成功功率率高高低低，受受多多种种因因素素的的影影响响，其其中中_与与_是是主主要的影响因素。要的影响因素。5选选择择花花药药时时，一一般般要要通通过过_来来确确定定其其中中的的花花粉粉是是否否处处于于适适宜宜的的发发育育期期，最最常常用用的的方方法法有有_，但但 某某 些些 植植 物物 的的 花花 粉粉 细细 胞胞 核核 _，需需 采采
22、用用_法法，这这种种方方法法能能将将花花粉粉细细胞胞核核染染成成_色。色。胚状体胚状体愈愈伤组织伤组织激素激素浓浓度度材料的选择材料的选择培养基的组成培养基的组成镜检镜检醋酸洋醋酸洋红红法法不易着色不易着色焙花青焙花青铬矾铬矾蓝蓝黑黑6在在使使用用焙焙花花青青铬铬钒钒溶溶液液时时，需需要要首首先先将将花花药药用用_处处理理20 min。该该试试剂剂的的配配制制方方法法是是将将_按按体体积积比比为为_的的比比例例混混合合均均匀。匀。7花花药药培培养养中中，特特别别是是通通过过_形形成成的的花花粉粉植植株株，常常会会出出现现_的的变变化化，因因此此需需对对培培养养出出来来的的植株作植株作_。卡诺氏
23、固定液卡诺氏固定液无水酒精和冰醋酸无水酒精和冰醋酸3 1愈愈伤组织伤组织染色体倍性染色体倍性进一步鉴定和筛选进一步鉴定和筛选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的过程，相关叙述中正确的是 ()A和和过程会发生减数分裂过程会发生减数分裂B阶段需生长素而阶段需生长素而阶段需细胞分裂素阶段需细胞分裂素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此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体解析：解析：无性繁殖过程，不涉及减数分裂。无性繁殖过程，不涉及减数分裂。是脱分化过程，是脱分化过程，是再分化过程，在这两是再分化过程，在这两个过程中两种激素个过程中两种激素(生长素和细胞分裂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。都需要。花药离体培养获得的植株均为单倍体。答案：答案：C