第 5 章 植物的组织培养【学习导航】利用植物的一块组织，甚至一个细胞，就能培养出完整的植株，靠的就是植物组织培养技术运用这种技术，可以实现优良品种的快速繁殖，保持遗传性状的一致；可以培育出大量不含病毒的幼苗，提高作物产量；可以实现花卉的连续生产，不受开花季节的限制,在学习本专题的过程中应引导学生联系与微生物培养基的对比来认识植物组织培养的MS培养基的特点；学会正确配制MS 培养基的方法；与有关植物激素的作用、原理等相联系，来正确理解植物组织培养技术的原理、培养基的配制等具体操作过程同时还可与单倍体育种常用方法花药离体培养相联系，使植物组织培养技术应用到生产实践中去植物的花药培养在育种上有特殊的意义育种工作者可以采用花药培养的方法，使花粉粒发育为单倍体植株，再经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目这样的植株不仅能够正常生殖，而且每对染色体上的成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会产生性状分离单倍体育种不仅缩短了育种周期，也为新品种的培育开辟了新途径导学诱思】1 被子植物的花粉发育被子植物花粉的发育要经历、和等阶段花粉是由花粉母细胞经过而形成的，因此花粉是2 产生花粉植物的两种途径通过花药培养产生花粉植株的两种途径：思考：（1）花药培养产生花粉植株的两种途径的差别主要取决于什么？（2）什么是体细胞胚？（3）单倍体性细胞产生的花粉胚，也可发育成为单倍体植株，这和植物的体细胞克隆有区别吗？3 影响花药培养的因素诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中与是主要的影响因素；也是提高诱导成功率的重要因素；另外亲本植株的生长条件、以及等对诱导成功率都有一定影响。
思考：（1）为什么选择合适的花粉发育期是诱导花药培养成功率的重要因素？（2）为什么花药的培养要选择完全未开放的花蕾？4 实验操作（1）材料的选取选择花药时，一般要通过来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期确定花粉发育时期的方法有和2）材料的消毒材料消毒过程中用的0.1%的氯化汞溶液,实验完毕应如何处理?（3）接种和培养剥离花药时，应注意哪些问题？花药培养过程中应注意哪些问题？花药中的花粉花药中的花粉丛芽丛芽诱导生根移栽脱分化脱分化名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 10 页 -【疑难点拨】1为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难2植物组织培养技术与花药培养技术有何区别？相同之处：培养基的配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同不同之处：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花北培养对培养基配方的要求更为严格这些都使花药的培养难度加大典例解析】例1某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官或组织进行离体培养，发育出完整植株。
进行离体培养时不应采用该植株的（）A茎尖B子房壁C叶片D花粉粒解析：本题主要考查无性生殖特点涉及知识点有：组织培养、体细胞、生殖细胞等抓住无性生殖能够保持原物种特性这一特点组织培养就是无性生殖的一种方式，它是由体细胞培养而来的，含有原物种的全部基因，而花粉粒是生殖细胞该题易陷入思维定势，联想到花粉粒的离体培养可见，植物组织培养若取自体细胞则为无性生殖；若取自生殖细胞则为有性生殖答案：D 例 2 一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离，所形成的次级精母细胞减数分裂的第二次分裂正常；另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常，减数第二次分裂时，在两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的1 条染色体姐妹染色单体没有分开以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配子（以下简称不正常的配子）上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是A 两者产生的配子全部都不正常B 前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子不正常C 两者都产生一半不正常的配子D前者产生全部不正常的配子，后者只产生一半不正常的配子解析：初级精母细胞的减数第一次分裂过程，是同源染色体分开，进入两个次级精母细胞。
若此过程中同源染色体不发生分离，形成的两个次级精母细胞中，一个多了一条染色体，另一个少了一条染色体次级精母细胞进行的减数分裂的第二次分裂，是姐妹染色单体分开，平均分配到两个精子细胞中若此过程中姐妹染色单体不分开，形成的两个精子细胞中的染色体数目均不正常答案：D 例 3下图是被子植物的受精过程名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 10 页 -（1）写出图中数字所代表的结构的名称：（2）草履虫进行生殖；蘑菇进行生殖，酵母菌和水螅常常进行生殖3）下列图解表示水稻（2n=24）胚珠中胚囊的发育过程，试根据图回答：薄壁细胞直接发育减数分裂珠心孢原细胞（2n）三次有丝分裂水稻种子的种皮遗传物质应为n，其中遗传物质应与相同水稻胚珠中的胚囊应共有染色体条，其中卵细胞中含染色体条；若水稻授粉受精后发育成胚和胚乳，则胚细胞中含有染色体条，胚乳细胞中含染色体条7细胞或 8核中的 7细胞其中就包括了一个卵细胞和两个极核，若水稻的基因型为AaBb，则胚囊母细胞基因型为如果水稻卵细胞基因型应为Ab，则极核的基因型为，其原因是解析：图中给出一个被子植物子房结构示意图，首先要求学生能够正确识图，弄清各数字代表的结构名称。
胚囊中7 个细胞，从图解中我们可以看出是由一个胚囊母细胞发育而来的，所以这几个细胞的基因型完全相同（卵细胞和极核的基因型完全相同）花粉粒落到雌蕊柱头上萌发生出花粉管，花粉管通过珠孔进入胚囊，释放出两个精子，一个精子与卵细胞结合，形成受精卵，受精卵发育成植物的胚；另一个精子与极核结合，形成受精极核，将来发育成胚乳（双子叶植物胚乳发育过程中，胚乳被子叶吸收）答案：（1）花粉管子房壁珠被受精极核受精卵珠孔（2）分裂孢子出芽（3）2 母方12 24 36 AaBb Ab 卵细胞和极核是由单核胚囊经三次有丝分裂而来【课堂演练】一、选择题1 在月季花药培养成单倍体植株的过程中，应选择哪个时期最易成活（）A单核期前的花药B单核期后的花药C单核期花药D双核期2 影响花药培养的主要因素是A材料的选择与培养基的组成B亲本植株的生理状况C选择合适的花粉发育时期D材料的低温处理与接种密度3粗糙脉孢菌的单倍体细胞中具有7 条染色体两个不同类型的粗糙脉孢菌A 和 a 融合后成为二倍体，随即发生典型的减数分裂，紧接着又进行一次有丝分裂此过程最终形成的子细胞数及每个子细胞中的染色体数分别为（）A8 个、7 条B8 个、14 条C4 个、7 条D4 个、14 条4某高等植物体细胞内假设有6 条染色体，它们是AaBbDd，那么，一个花粉管中的两个精子中的染色体是（）AABD和 abd BAbD 和 abd CAaB和 Bbd DAbd 和 Abd 5 用兰花茎尖细胞可快速培养兰花苗，这种生殖方式不能叫（）A无性生殖B组织培养C植物克隆D有性生殖6 有同源染色体存在，但在光镜下一定看不到同源染色体之间两两配对联会的是（）A初级精母细胞B次级精母细胞C精细胞D根尖分生区细胞胚 囊 母 细 胞四分体（n）单核胚囊（n）成熟胚囊（7细胞 8 核）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 10 页 -7玉米的体细胞含有20 条染色体。
在正常情况下，它的卵细胞、一个极核、胚细胞、胚乳细胞、珠被细胞和子房壁细胞所含染色体数目依次应为（）A10、10、20、20、20、20 B10、10、30、30、20、20 C10、10、20、30、20、20 D10、20、20、30、20、20 8如果某种植物的基因型为AABb，这两对基因分别位于两对同源染色体上，去雄后授以 aabb 植株的花粉，其胚乳可能的基因型是（）AAAaBBb、AAabbb、AAaBbb BAABB、AABb CAaaBBb、Aaabbb DAaaBbb、Aaabbb 9 番茄的染色体数目是24，一个番茄细胞发生减数分裂，形成的细胞中有三个退化消失剩下一个细胞迅速发生了三次有丝分裂，你会找到多少个细胞核？这些核含有多少个染色体（）A4 个核，各有12 个染色体B4 个核，各有24 个染色体C8 个核，各有24 个染色体D8 个核，各有12 个染色体10一个豆荚中种子的数目，从理论上讲取决于（）A花中雌蕊的数目B雌蕊中柱头的数目C子房中受精胚珠的数目D胚囊中胚的数目二、非选择题2-4 个11基因型为AaBb 的水稻（24 条染色体）的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下培养形成试管苗。
1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成中，必须从培养基中获得和小分子有机物等营养物质2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有和两种激素3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎这一过程必须给予光照，其原因是4）试管苗的细胞核中含有条脱氧核苷酸链5）培育成的试管苗可能出现的基因型有12.现有甲、乙两个烟草品种（2N=48），其基因型分别为aaBB和 Aabb，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于800 勒克斯时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因（aa 或 bb）作用的结果取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将二者相混，使之融合，诱导产生细胞团然后，放到大于800 勒克斯光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株请回答下列问题：（1）甲、乙两烟草品种的花粉的基因型分别为和2）将叶肉细胞制成原生质体时，使用破除细胞壁3）在细胞融合技术中，常用的促融剂是4）细胞融合后诱导产生的细胞团叫5）在大于800 勒克斯光照下培养，有种细胞团不能分化；能分化的细胞团是由的原生质体融合来的（只考虑2 个原生质体的相互融合）。
由该细胞团分化发育成的植株，其染色体数是，基因型是该植株自交后代中，在大于 800 勒克斯光照下，出现不能生长的植株的概率是答案:1.C 2.A 3.A 4.D 5.D 6.D 7.C 8.C 9.D 10.C!.（1）水、无机盐（2）细胞分裂素生长素（3）叶绿素的形成需要光试管苗的生长发育所需营养来自叶绿体利用光能制造的有机物（4）24（5）AB、Ab、Ab、ab 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 10 页 -12.答案：（1）aB Ab（2）纤维素酶（3）聚乙二醇（4）愈伤组织（5）2 甲、乙两烟草品种的花粉48 AaBb 7/16 专题知识归纳原理：细胞的全能性概念：基础：条件：植物组织培养的基本过程：外植体愈伤组织胚状体幼苗脱分化再分化影响植物组织培养的因素：外植体的选择营养、环境等植物激素的用法温度、pH、光照等实验操作：制 备 MS 培养基外植体消毒培养接种移栽栽培植物组织培养菊花的组织培养月季的花药培养被子植物花粉的发育：花粉母细胞减数分裂小孢子母细胞四分体时期单核期双核期精子产生花粉植株的两种途径：花药中的花粉花药中的花粉胚状体丛芽丛芽愈伤组织诱导生根移栽脱分化脱分化分化再分化影响花药培养的因素：主要因素：材料的选择与培养基的组成重要因素：选择合适的花粉发育时期影响因素：亲本植株的生长条件、低温处理和接种密度等实验操作：材料的消毒：材料的选取：确定花粉发育时期的方法名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 10 页 -专题知识检测一、选择题50 分1 在下列选项中，没有采用植物组织培养技术的一项是（）A利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，得到多倍体植株B利用花药离体培养得到单倍体植株C利用基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株D利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株2 下列描述中，属于改变物种遗传性状的最根本的途径是（）A胚胎移植B基因导入C克隆D组织培养3 在植物组织培养中，切取胡萝卜的外植体时一般选择（）A具。