2019_2020學(xué)年高中生物第一章無菌操作技術(shù)實(shí)踐第三節(jié)植物組織培養(yǎng)技術(shù)學(xué)案蘇教版選修1.docx

第三節(jié)植物組織培養(yǎng)技術(shù)學(xué)習(xí)導(dǎo)航明目標(biāo)、知重點(diǎn)難點(diǎn)理解植物組織培養(yǎng)的原理。(重點(diǎn))明確植物組織培養(yǎng)的一般過程。(重、難點(diǎn)) 學(xué)生用書P20一、閱讀教材P2627分析植物組織培養(yǎng)技術(shù)1含義：在無菌和人工控制的條件下，誘導(dǎo)離體的植物器官、組織等，在適宜的培養(yǎng)條件下發(fā)育成完整植株的技術(shù)。2原理：植物細(xì)胞的全能性。植物細(xì)胞的全能性是指植物體的每個(gè)體細(xì)胞都攜帶來自受精卵的完整基因組，并具有發(fā)育成完整植株的潛在能力。3過程4激素與愈傷組織的再分化(1)愈傷組織的細(xì)胞是一種具有分生能力的薄壁細(xì)胞。(2)脫分化：已經(jīng)分化的植物細(xì)胞或組織產(chǎn)生愈傷組織的過程。(3)再分化：在一定條件下繼續(xù)培養(yǎng)脫分化的愈傷組織，又可以重新誘導(dǎo)根、芽等器官的分化。(4)生長素、細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)生長、細(xì)胞分裂、脫分化、再分化的關(guān)鍵激素。使用比例對分化結(jié)果的影響如表：使用的量實(shí)驗(yàn)結(jié)果用量相當(dāng)促進(jìn)愈傷組織的生長生長素細(xì)胞分裂素有利于根的形成生長素細(xì)胞分裂素有利于芽的形成二、閱讀教材P2830完成天竺葵的組織培養(yǎng)1組織培養(yǎng)準(zhǔn)備(器具準(zhǔn)備、試劑準(zhǔn)備)配制培養(yǎng)基滅菌取材與接種觀察與記錄轉(zhuǎn)接培養(yǎng)。2露地栽培組織培養(yǎng)得到的試管苗在移栽至露天大田之前，一般要經(jīng)過煉苗，使其更好地進(jìn)行光合作用，并逐漸適應(yīng)自然環(huán)境下的生長條件。其基本步驟為：培育壯苗選擇合適的移植基質(zhì)移栽試管苗移栽后條件控制栽培。 判一判(1)在植物組織培養(yǎng)過程中，一般要添加生長素和細(xì)胞分裂素等激素。()(2)當(dāng)生長素的用量與細(xì)胞分裂素用量的比值高時(shí)，有利于愈傷組織的形成。()(3)植物雖然能夠進(jìn)行光合作用，但植物組織培養(yǎng)過程中卻不需要光照。()(4)向MS基本培養(yǎng)基中加入等量的2，4D和6BA，可誘導(dǎo)芽的分化。() 連一連植物組織培養(yǎng)的基本過程和激素的影響學(xué)生用書P20植物組織培養(yǎng)是指在無菌和人工控制的條件下，誘導(dǎo)離體的植物器官、組織等在適宜的培養(yǎng)條件下發(fā)育成完整植株的技術(shù)。結(jié)合教材P2627內(nèi)容完成以下探究。(1)植物組織培養(yǎng)過程證實(shí)了植物細(xì)胞具有全能性，這個(gè)特性是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)。該過程需要在無菌條件下進(jìn)行，并需控制溫度、pH和光照等條件。(2)培養(yǎng)過程中，為誘導(dǎo)愈傷組織形成根或芽等器官，培養(yǎng)基中要添加植物激素，主要是生長素、細(xì)胞分裂素等，主要調(diào)節(jié)細(xì)胞的分裂和分化。(3)植物組織培養(yǎng)中脫分化和再分化的比較比較內(nèi)容脫分化再分化過程細(xì)胞愈傷組織愈傷組織胚狀體特點(diǎn)排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞有根、芽同一株植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因組成一定相同嗎？提示：不一定相同，如取的是花粉，是通過減數(shù)分裂形成的，獲得的愈傷組織染色體數(shù)是體細(xì)胞的一半，所以與體細(xì)胞形成的愈傷組織基因組成不同。1植物組織培養(yǎng)過程2脫分化和再分化的分析(1)先后順序：植物組織培養(yǎng)過程中，先進(jìn)行脫分化再進(jìn)行再分化，脫分化是再分化的基礎(chǔ)；(2)結(jié)果：脫分化形成的是愈傷組織，再分化形成的是根或芽等器官；(3)細(xì)胞活動(dòng)不同：脫分化進(jìn)行的是有絲分裂，而再分化是基因選擇性表達(dá)的過程；(4)激素的使用量不同：脫分化需要生長素和細(xì)胞分裂素比例適中，再分化過程中生長素多于細(xì)胞分裂素有利于根的分化，生長素少于細(xì)胞分裂素有利于芽的分化。3植物細(xì)胞全能性(1)植物細(xì)胞全能性表達(dá)的條件離體條件；無菌操作(防止雜菌污染)；適宜物質(zhì)的誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)(激素主要是生長素、細(xì)胞分裂素)；種類齊全、比例合適的營養(yǎng)物質(zhì)；溫度、pH、光照等條件的控制。(2)植物細(xì)胞全能性大小的比較受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞。體細(xì)胞中：幼嫩組織細(xì)胞(芽尖)成熟組織細(xì)胞。 突破1植物組織培養(yǎng)的過程1植物組織培養(yǎng)的過程可以歸納為：，對此敘述有誤的是()A的再分化過程中，當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長素的濃度比低時(shí)，有利于根的發(fā)生B植物組織培養(yǎng)所依據(jù)的原理是細(xì)胞的全能性C過程指植物的營養(yǎng)生長和生殖生長階段D為愈傷組織解析：選D。為愈傷組織，為胚狀體，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 突破2激素對組織培養(yǎng)過程的影響2回答下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的問題：(1)用于植物組織培養(yǎng)的植物材料稱為_。(2)組織培養(yǎng)中的細(xì)胞，從分化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槲捶只癄顟B(tài)的過程稱為_。(3)在再分化階段所用的培養(yǎng)基中，含有植物激素X和植物激素Y，逐漸改變培養(yǎng)基中這兩種植物激素的濃度比，未分化細(xì)胞群的變化情況如圖所示，據(jù)圖指出兩種激素的不同濃度比與形成芽、根、愈傷組織的關(guān)系：當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比等于1時(shí)，_；_；_。(4)生產(chǎn)上用試管苗保留植物的優(yōu)良性狀，其原因是_。解析：(1)用于植物組織培養(yǎng)的材料叫外植體。(2)植物組織培養(yǎng)的核心過程是脫分化與再分化，脫分化指由分化狀態(tài)變?yōu)槲捶只癄顟B(tài)，再分化指由未分化狀態(tài)變?yōu)榉只癄顟B(tài)。(3)仔細(xì)分析所給示意圖，可知植物激素X與植物激素Y濃度比為1時(shí)，利于愈傷組織的形成，大于1時(shí)利于細(xì)胞群分化出芽，小于1時(shí)利于細(xì)胞群分化出根。(4)植物組織培養(yǎng)是一種無性繁殖技術(shù)，利于保持親本的優(yōu)良性狀。答案：(1)外植體(2)脫分化(3)未分化細(xì)胞群經(jīng)分裂形成愈傷組織當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比大于1時(shí)，未分化細(xì)胞群分化形成芽當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比小于1時(shí)，未分化細(xì)胞群分化形成根(4)組織培養(yǎng)形成試管苗的過程屬于無性繁殖，后代不發(fā)生性狀分離生長素和細(xì)胞分裂素使用順序和比例對結(jié)果的影響使用順序?qū)嶒?yàn)結(jié)果先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素細(xì)胞既分裂也分化同時(shí)使用分化頻率提高用量相當(dāng)促進(jìn)愈傷組織的生長生長素細(xì)胞分裂素有利于根的分化生長素細(xì)胞分裂素有利于芽的分化天竺葵的組織培養(yǎng)過程學(xué)生用書P22植物細(xì)胞具有全能性，利用天竺葵的組織或者細(xì)胞能獲得完整的幼苗。結(jié)合教材P2830內(nèi)容理解植物組織培養(yǎng)的過程。1準(zhǔn)備：包括實(shí)驗(yàn)器材和試劑。2MS培養(yǎng)基的配制(1)無機(jī)營養(yǎng)大量元素：氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)等元素。微量元素：鐵(Fe)、銅(Cu)、鉬(Mo)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鈷(Co)、硼(B)和碘(I)等。(2)有機(jī)營養(yǎng)：甘氨酸、維生素、肌醇、煙酸、蔗糖等有機(jī)物質(zhì)；添加瓊脂作凝固劑。(3)植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)起關(guān)鍵作用的是生長素、細(xì)胞分裂素；二者的比例與使用先后順序均影響細(xì)胞的分裂和分化。分別向MS基本培養(yǎng)基中添加所需的激素，配制誘導(dǎo)愈傷組織形成的培養(yǎng)基、誘導(dǎo)分化芽的培養(yǎng)基、誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基，攪拌均勻，再一次定容，按要求調(diào)節(jié)pH。3滅菌：將培養(yǎng)基在121_溫度下濕熱滅菌20 min。滅菌徹底的培養(yǎng)基用于天竺葵的組織培養(yǎng)。4取材與接種(1)植物組織培養(yǎng)的各項(xiàng)操作均需在無菌室中或超凈工作臺(tái)上進(jìn)行。(2)取天竺葵幼嫩的葉，用流水沖凈后，消毒并切成約0.5 cm2的小塊。(3)接種在已經(jīng)配制好的誘導(dǎo)愈傷組織形成的培養(yǎng)基上，做好標(biāo)記放在適宜條件下培養(yǎng)。5觀察與記錄：每天觀察外植體的生長情況，并記錄其變化情況。6轉(zhuǎn)接幼苗將增長至一定體積的愈傷組織轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)分化芽的培養(yǎng)基上，在1525 、光照強(qiáng)度為1_0002_000_lx的光照培養(yǎng)箱內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng)。分化出幼芽后，再轉(zhuǎn)接至誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基上。7露地栽培(1)一般要經(jīng)過煉苗馴化的原因組織培養(yǎng)得到的試管苗植株特點(diǎn)是非常嫩弱，所處的環(huán)境是恒溫、高濕、弱光、無菌和有完全營養(yǎng)的條件，植株表面沒有蠟質(zhì)和角質(zhì)層等保護(hù)組織，氣孔沒有關(guān)閉功能，有葉綠體但光合能力差，在自然條件下會(huì)很快萎蔫甚至死亡。(2)露地栽培的步驟培育壯苗選用合適的移植基質(zhì)洗凈瓊脂培養(yǎng)基移栽試管苗移栽后條件控制栽培。1植物組織培養(yǎng)中的無菌技術(shù)(1)無菌技術(shù)的對象：包括對培養(yǎng)基、器械和植物材料(外植體)的滅菌或消毒。(2)無菌技術(shù)的原則：對培養(yǎng)材料進(jìn)行表面消毒時(shí)，一方面要考慮藥劑的消毒效果，另一方面要考慮植物材料的耐受能力。(3)妥善處理被污染的培養(yǎng)物：一旦發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)材料被污染，特別是真菌污染，一定要先滅菌然后再打開清洗。2試管苗培養(yǎng)過程中應(yīng)注意的問題(1)培養(yǎng)一株完整的試管苗，必須先進(jìn)行生芽培養(yǎng)，然后進(jìn)行生根培養(yǎng)，如果順序顛倒，先誘導(dǎo)生根，就不好誘導(dǎo)生芽了。(2)試管苗應(yīng)該進(jìn)行見光培養(yǎng)。(3)試管苗一般在高濕、弱光、恒溫下異養(yǎng)生長，出瓶后一定要保溫、保濕。(4)試管苗光合作用能力低，在移栽前給予較強(qiáng)光照閉瓶煉苗，以促進(jìn)小苗向自養(yǎng)轉(zhuǎn)化。 突破1MS培養(yǎng)基的配方1下列關(guān)于MS培養(yǎng)基與微生物培養(yǎng)基的配方相比的說法，錯(cuò)誤的是()AMS培養(yǎng)基中常常添加植物激素，微生物培養(yǎng)基中不需要BMS培養(yǎng)基中的碳源和能源是蔗糖，微生物培養(yǎng)基中的碳源和能源主要是葡萄糖CMS培養(yǎng)基中需提供植物生長必需的大量元素和微量元素DMS培養(yǎng)基中不需加維生素，微生物培養(yǎng)基中要加維生素作生長因子解析：選D。MS培養(yǎng)基中需要加入甘氨酸、維生素等物質(zhì)，主要是為了滿足離體植物細(xì)胞在正常代謝途徑受到一定影響后所產(chǎn)生的特殊營養(yǎng)需求。 突破2天竺葵的組織培養(yǎng)過程2某班同學(xué)在學(xué)完天竺葵的組織培養(yǎng)內(nèi)容之后，決定利用課余時(shí)間去實(shí)踐這項(xiàng)技術(shù)，培養(yǎng)出美麗的天竺葵來美化教室的環(huán)境。(1)在制備MS固體培養(yǎng)基時(shí)先根據(jù)_進(jìn)行計(jì)算。MS培養(yǎng)基含有20多種營養(yǎng)成分。其中_等元素屬大量元素；_等元素屬微量元素，能源物質(zhì)是_。此外還需要添加_類生長調(diào)節(jié)劑。(2)將分裝好的培養(yǎng)基連同培養(yǎng)器械一起進(jìn)行_滅菌。(3)選取天竺葵的_部分進(jìn)行外植體消毒，消毒時(shí)間不宜過長。(4)接種時(shí)要特別注意_，每瓶接種68塊外植體。將接完種的錐形瓶放在_中培養(yǎng)，培養(yǎng)期間定期消毒。解析：答案：(1)植物組織對各物質(zhì)的需求量N、P、K、Ca、Mg、SB、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co蔗糖生長素和細(xì)胞分裂素(2)高壓蒸汽(3)生長旺盛的嫩枝(4)插入時(shí)的方向，不要倒插無菌箱核心知識(shí)小結(jié)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建關(guān)鍵語句 植物組織培養(yǎng)的基本過程：外植體愈傷組織胚狀體試管苗。 生長素、細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)生長、細(xì)胞分裂、脫分化、再分化的關(guān)鍵激素。進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)要配備三種培養(yǎng)基，分別是愈傷組織形成培養(yǎng)基、誘導(dǎo)生根培養(yǎng)基和誘導(dǎo)生芽培養(yǎng)基。 天竺葵的組織培養(yǎng)過程：準(zhǔn)備(器具準(zhǔn)備、試劑準(zhǔn)備)配制培養(yǎng)基滅菌取材與接種觀察與記錄轉(zhuǎn)接培養(yǎng)。隨堂檢測 學(xué)生用書P23 知識(shí)點(diǎn)一植物組織培養(yǎng)基本過程及激素影響1植物組織培養(yǎng)過程中的脫分化是指()A植物體的分生組織通過細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞B未成熟的種子經(jīng)過處理培育出幼苗的過程C植物的器官、組織或細(xì)胞通過離體培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過程D取植物的枝芽培育成一株新植物的過程解析：選C。脫分化是已經(jīng)分化的組織、細(xì)胞重新回到原始的未分化狀態(tài)，所以離體的組織、器官或細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過程屬于脫分化。2下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述中，錯(cuò)誤的是( )A培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓B培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化C離體器官或組織的細(xì)胞都必須通過脫分化才能形成愈傷組織D同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因相同解析：選D。植物組織培養(yǎng)將離體的組織、器官或細(xì)胞在體外經(jīng)過脫分化和再分化形成完整植株的過程，培養(yǎng)過程中需要調(diào)節(jié)激素的比例、無菌等條件。植物組織培養(yǎng)時(shí)在培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是為了提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓，A正確；植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素的含量和比例會(huì)影響愈傷組織的生長和分化，在脫分化形成愈傷組織的過程中要求生長素和細(xì)胞分裂素的比例相當(dāng)，而在再分化過程中生長素和細(xì)胞分裂素比例高有利于根的分化，比例低有利于芽的分化，B正確；離體器官或組織的細(xì)胞是已經(jīng)高度分化了的組織細(xì)胞，喪失了分裂能力，所以都必須通過脫分化才能形成愈傷組織，C正確；同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因不一定相同，如二倍體的花藥離體培養(yǎng)得到的個(gè)體是單倍體植株，而體細(xì)胞組織培養(yǎng)形成的個(gè)體是二倍體，D錯(cuò)誤。3在改變培養(yǎng)基中IAA(生長素)與KT(一種人工合成的細(xì)胞分裂素)的比例時(shí)，可改變煙草愈傷組織的分化方向，如下表所示。下列相關(guān)敘述正確的是( )激素添加量(mgL1)IAA330.03KT0.20.0210.2生長狀況愈傷組織生根莖葉分化無生長A.愈傷組織分化成為根、莖和葉的過程叫脫分化B培養(yǎng)基中添加IAA可以促進(jìn)生長和生根C只要培養(yǎng)基中添加KT，細(xì)胞就能分裂生長D培養(yǎng)基中添加的IAA與KT的比值較高時(shí)，有利于莖葉的形成解析：選B。愈傷組織分化成為根、莖和葉的過程叫再分化，故A錯(cuò)誤；IAA的作用是誘導(dǎo)細(xì)胞的分裂、促進(jìn)根的分化，所以培養(yǎng)基中添加IAA可以促進(jìn)生長和生根，故B正確；由表中數(shù)據(jù)可知：IAA不添加，KT添加量為0.2時(shí)，愈傷組織不生長，可見向培養(yǎng)基中添加KT，細(xì)胞不一定能生長，故C錯(cuò)誤；IAA添加量為0.03，KT添加量為1時(shí)，愈傷組織向莖葉分化，即培養(yǎng)基中添加的IAA與KT的比值較低時(shí)，有利于莖葉的形成，故D錯(cuò)誤。 知識(shí)點(diǎn)二MS培養(yǎng)基與植物組織培養(yǎng)過程4MS培養(yǎng)基與微生物培養(yǎng)基相比，需要提供大量的()A無機(jī)營養(yǎng)B有機(jī)營養(yǎng)C甘氨酸和維生素 D激素解析：選A。植物組織培養(yǎng)與微生物的培養(yǎng)不同，用于植物組織培養(yǎng)的MS培養(yǎng)基需提供大量的無機(jī)營養(yǎng)，微生物培養(yǎng)基以有機(jī)營養(yǎng)為主。5關(guān)于植物組織培養(yǎng)的下列說法中，錯(cuò)誤的是()A在進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí)，需要適宜的溫度、營養(yǎng)、氧氣和pHB由外植體形成胚狀體的過程中不需要光，但由胚狀體發(fā)育成植株的過程中卻需要光C不同植物進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)，所需的溫度有所不同D由外植體形成幼苗的過程中，培養(yǎng)基中有機(jī)物的總量會(huì)減少解析：選B。植物組織培養(yǎng)需要一定的條件，如營養(yǎng)物質(zhì)，適宜的溫度、pH、滲透壓、光照等，光不僅是進(jìn)行光合作用必需的條件，同時(shí)也是影響細(xì)胞分裂和分化的重要條件。植物的胚狀體已分化，需要光照。6分析有關(guān)科學(xué)探究的資料，回答下列問題：我國科學(xué)家屠呦呦因在青蒿素方面的研究獲2015年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。菊科植物青蒿中所含的青蒿素是目前治療瘧疾的新型特效藥。研究者做了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究如下。實(shí)驗(yàn)一：從青蒿中提取青蒿素實(shí)驗(yàn)結(jié)果：相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1和表2所示。表1生長期采集時(shí)間青蒿素含量(mg/g)成苗期05/131.61106/132.933生長盛期07/134.57208/135.821花期09/133.821果期09/133.198表2采收日期組織青蒿素含量(mg/g)7月13日7月23日8月13日根部0.699(曬干)1.048(曬干)1.487(曬干)0.340(烘干)0.719(烘干)0.993(烘干)莖部未測得0.108(曬干)0.096(曬干)0.086(烘干)0.022(烘干)老葉(葉齡21天)3.609(曬干)4.018(曬干)4.269(曬干)2.256(烘干)2.705(烘干)3.951(烘干)新葉(葉齡7天)4.572(曬干)4.654(曬干)5.821(曬干)3.486(烘干)3.692(烘干)4.585(烘干)實(shí)驗(yàn)二：生物工程合成青蒿素為避免青蒿被過度采集，研究者采用生物工程的方法生產(chǎn)青蒿素。但直接從愈傷組織和細(xì)胞培養(yǎng)提取青蒿素的效果很不理想，因而采取如下圖中所示實(shí)驗(yàn)流程合成青蒿素。其中發(fā)根農(nóng)桿菌具有Ri質(zhì)粒，可促進(jìn)青蒿愈傷組織生根。(1)提取青蒿素應(yīng)選取的最佳青蒿材料是_。據(jù)表1和表2分析，實(shí)驗(yàn)一的實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟话?)A不同生長期青蒿中的青蒿素含量B不同青蒿組織中的青蒿素含量C不同干燥方式對青蒿素提取的影響D不同日照時(shí)長對青蒿素含量的影響(2)實(shí)驗(yàn)二圖中青蒿組織培養(yǎng)通常用的培養(yǎng)基名稱是_培養(yǎng)基。步驟青蒿葉片組織加入抗生素的作用是_。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)二分析，下列相關(guān)敘述正確的是_(多選)。A未分化的青蒿組織中青蒿素含量高B該實(shí)驗(yàn)是從青蒿根中提取青蒿素CRi質(zhì)粒轉(zhuǎn)化青蒿屬于微生物基因工程D利用此生物工程方法可大量生產(chǎn)青蒿素實(shí)驗(yàn)三：植物激素對青蒿素含量的影響萘乙酸 (NAA)是最常用來調(diào)控發(fā)根生長及代謝中間產(chǎn)物形成的一種激素。研究者假設(shè)NAA能促進(jìn)青蒿愈傷組織發(fā)根，并能提高青蒿發(fā)根后產(chǎn)生青蒿素的含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。表3: NAA對青蒿組織發(fā)根和產(chǎn)生青蒿素的影響組別NAA濃度(mg/L)發(fā)根生長比青蒿素含量(mg/g)A0.02534.4570.080B0.05033.5000.166C0.10029.4000.128D0.25015.8130.000E0.50013.0590.000F0.7508.7060.000G27.1011.480注：發(fā)根生長比指的是：收獲時(shí)鮮重/接種量。(4)實(shí)驗(yàn)三培養(yǎng)時(shí)影響青蒿素含量的可能因素有_ (寫出2種即可)。表3中表示的數(shù)值是_。(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)三結(jié)果，請畫出發(fā)根生長比與NAA濃度的關(guān)系曲線圖。(6)由實(shí)驗(yàn)三可得出的結(jié)論是：_。_。解析：(1)生長盛期的新葉中含青蒿素多，試驗(yàn)一中，沒有反映出不同日照時(shí)長對青蒿素含量的影響，故D錯(cuò)誤。(2)植物的組織培養(yǎng)，常用MS培養(yǎng)基?？股乜梢詺⑺兰?xì)菌，對真菌沒有影響，因此加抗生素可以殺死發(fā)根農(nóng)桿菌及其他細(xì)菌。(3)發(fā)根農(nóng)桿菌具有Ri質(zhì)粒，可促進(jìn)青蒿愈傷組織生根，可以從根中提取青蒿素，B正確；利用此生物工程方法可大量生產(chǎn)青蒿素，D正確。(4)MS培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分都會(huì)影響青蒿素含量，因此可能因素有無機(jī)鹽濃度、蔗糖濃度、植物激素的種類和含量等。NAA濃度越高，青蒿素的含量越低，因此表6中G為對照組，表示的數(shù)值是不加NAA。(5)NAA濃度在一定范圍內(nèi)，發(fā)根生長比增加，超過一定濃度范圍，發(fā)根生長比減少。(6)由實(shí)驗(yàn)三可得出：低濃度的萘乙酸能促進(jìn)愈傷組織發(fā)根，超過一定濃度抑制發(fā)根，萘乙酸減少了青蒿發(fā)根后產(chǎn)生青蒿素的含量。答案：(1)生長盛期的新葉D(2)MS殺死發(fā)根農(nóng)桿菌及其他細(xì)菌(3)BD(4)光照強(qiáng)度、光照時(shí)間長度、pH、無機(jī)鹽濃度、蔗糖濃度、植物激素的種類和含量等0(5)如圖(6)低濃度的萘乙酸能促進(jìn)愈傷組織發(fā)根，超過一定濃度抑制發(fā)根；萘乙酸減少了青蒿發(fā)根后產(chǎn)生青蒿素的含量課時(shí)作業(yè) 學(xué)生用書P67(單獨(dú)成冊)一、選擇題1植物組織培養(yǎng)是指( )A離體的植物器官或細(xì)胞培育成愈傷組織B愈傷組織培育成植株C離體的植物器官、組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整植物體D愈傷組織形成高度液泡化組織解析：選C。植物組織培養(yǎng)是指將離體的植物器官、組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整植物體的過程，C項(xiàng)正確，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。2在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列哪一項(xiàng)條件不是都需要的()A消毒滅菌B適宜的溫度C充足的光照 D適宜的養(yǎng)料和激素解析：選C。離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化的過程是在無菌條件下進(jìn)行的，在愈傷組織形成過程中，需要適宜的溫度、一定的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素的誘導(dǎo)，但一般不需要光照，愈傷組織再分化時(shí)才需要光照。3目前組織培養(yǎng)已經(jīng)獲得成功的植物，幾乎包括了植物體的各個(gè)部分，在提供了適宜條件時(shí)，下列植物組織細(xì)胞最易表達(dá)的是()A篩管細(xì)胞 B薄壁細(xì)胞C莖尖分生區(qū)細(xì)胞 D表皮細(xì)胞解析：選C。篩管細(xì)胞、薄壁細(xì)胞、表皮細(xì)胞均為成熟細(xì)胞，由分生組織衍生的細(xì)胞發(fā)展而成，脫分化比較難，不易表達(dá)；莖尖分生區(qū)細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，脫分化比較容易，易表達(dá)。4下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)中植物激素使用的說法，不正確的是()A植物組織培養(yǎng)中的關(guān)鍵激素是生長素和細(xì)胞分裂素B先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素，有利于細(xì)胞分裂和分化C先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素，細(xì)胞既分裂也分化D同時(shí)使用生長素和細(xì)胞分裂素時(shí)，兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向解析：選B。在植物組織培養(yǎng)中，先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素，有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化；先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素，對細(xì)胞的分裂和分化均有利。5下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)所需營養(yǎng)的敘述，不正確的是()AMS培養(yǎng)基既含硝態(tài)氮又含銨態(tài)氮B維生素以輔酶的形式參與生物催化劑酶系活動(dòng)C植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)包括生長素、細(xì)胞分裂素等D植物組織培養(yǎng)過程中無需從外部添加糖類解析：選D。通常植物本身能進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生糖類，不需從外部供給糖，但是植物組織培養(yǎng)在進(jìn)行異養(yǎng)的狀況下，大多不能進(jìn)行光合作用合成糖類，因此必須在培養(yǎng)基中添加糖類，作為碳素來源和能量來源。6草莓主要利用其植株的莖進(jìn)行無性繁殖，種植的世代多了往往會(huì)因病毒的積累而減產(chǎn)，為此農(nóng)戶都希望得到無病毒的幼苗進(jìn)行種植。在最短的時(shí)間內(nèi)獲得大量無病毒幼苗的最佳方法是( )A花藥離體培養(yǎng)B選取成熟組織進(jìn)行培養(yǎng)C利用莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)D人工誘導(dǎo)基因突變解析：選C。進(jìn)行植物微型繁殖時(shí)常采用莖尖或根尖作為外植體，原因是莖尖或根尖病毒極少，因此切取一定大小的莖尖或根尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，再生的植株就可能不帶病毒。7將無根的非洲菊幼苗轉(zhuǎn)入無植物激素的培養(yǎng)基中，在適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象是()解析：選B。細(xì)胞分裂素和生長素可以促進(jìn)植物的生芽和生根，此題中雖然培養(yǎng)基中沒有植物激素，但是植物幼苗葉片本身可以產(chǎn)生生長素，而細(xì)胞分裂素的產(chǎn)生部位主要在根尖，所以細(xì)胞分裂素不能產(chǎn)生，所以植物能夠在一段時(shí)間后長出少量的根而沒有生芽。8在植物組織培養(yǎng)過程中，生長素和細(xì)胞分裂素的使用會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列說法正確的是()A兩種激素用量的比例影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果B兩種激素使用的先后順序影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果C兩種激素使用時(shí)的濃度影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果D以上說法全部正確解析：選D。在植物組織培養(yǎng)過程中，生長素和細(xì)胞分裂素用量的比例、使用的先后順序、使用時(shí)的濃度都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。9下面關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是()A葉肉細(xì)胞脫分化后可形成呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞B葉肉細(xì)胞經(jīng)再分化過程可形成愈傷組織C通過植物組織培養(yǎng)，可培育出性狀更優(yōu)良的品種D植物體的任何一個(gè)體細(xì)胞經(jīng)離體培養(yǎng)都表現(xiàn)出全能性解析：選A。葉肉細(xì)胞脫分化后可形成具有無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞的愈傷組織，再分化后可形成根、芽或胚狀體。植物組織培養(yǎng)可保持親本優(yōu)良性狀。沒有細(xì)胞核的細(xì)胞不能表現(xiàn)全能性。10某生物興趣小組用蘆薈新鮮莖的一部分作為材料進(jìn)行組織培養(yǎng)，愈傷組織能正常形成且繼續(xù)長大，正常根和芽卻遲遲不能長成。導(dǎo)致上述現(xiàn)象最可能的原因是()A葡萄糖、氨基酸等有機(jī)營養(yǎng)供應(yīng)不足B培養(yǎng)環(huán)境、光照、溫度、pH或氧氣濃度不適宜C生長素和細(xì)胞分裂素比例不協(xié)調(diào)D無菌條件沒有控制好解析：選C。因?yàn)椤坝鷤M織能正常形成且繼續(xù)長大”，說明培養(yǎng)基營養(yǎng)充足、環(huán)境條件適宜且沒有受到雜菌污染；當(dāng)生長素和細(xì)胞分裂素的比例達(dá)到一定值的時(shí)候，才能使愈傷組織分化出根和芽。11某興趣小組擬用組織培養(yǎng)繁殖一種名貴花卉，其技術(shù)路線為“取材消毒愈傷組織培養(yǎng)出芽生根移栽”。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對細(xì)胞的傷害 B植物的每個(gè)細(xì)胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細(xì)胞的全能性C出芽是細(xì)胞再分化的結(jié)果，受基因選擇性表達(dá)的調(diào)控 D生根時(shí)，培養(yǎng)基通常應(yīng)含萘乙酸等生長素類調(diào)節(jié)劑 解析：選B。消毒主要是為了殺死材料表面的微生物，同時(shí)要注意減少消毒劑對植物細(xì)胞的傷害，A項(xiàng)正確；植物細(xì)胞只有在離體、一定營養(yǎng)和植物激素等條件下才能表現(xiàn)出全能性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；出芽從細(xì)胞水平上看，是細(xì)胞分化的結(jié)果，從分子水平上看，是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，C項(xiàng)正確；生長素類調(diào)節(jié)劑可促進(jìn)愈傷組織生根，因此生根時(shí)，培養(yǎng)基中應(yīng)含有生長素類調(diào)節(jié)劑，D項(xiàng)正確。12有關(guān)植物組織培養(yǎng)的基本過程，下列表述正確的是()A.B.C.D.解析：選A。植物組織培養(yǎng)的基本過程是離體植物組織脫分化形成愈傷組織，愈傷組織經(jīng)再分化形成叢芽，再由叢芽生根，A正確。二、非選擇題13為了探究6BA和IAA對某菊花品種莖尖外植體再生叢芽的影響，某研究小組在MS培養(yǎng)基中加入6BA和IAA，配制成四種培養(yǎng)基(見下表)，滅菌后分別接種數(shù)量相同、生長狀態(tài)一致、消毒后的莖尖外植體，在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，統(tǒng)計(jì)再生叢芽外植體的比率(m)，以及再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)，結(jié)果如下表。培養(yǎng)基編號(hào)濃度/mgL1m/%n/個(gè)6BA IAA10.5076.73.120.177.46.130.266.75.340.560.05.0回答下列問題：(1)按照植物的需求量，培養(yǎng)基中無機(jī)鹽的元素可分為_和_兩類。上述培養(yǎng)基中，6BA屬于_類生長調(diào)節(jié)劑。(2)在該實(shí)驗(yàn)中，自變量是_，因變量是_，自變量的取值范圍是_。(3)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，誘導(dǎo)叢芽總數(shù)最少的培養(yǎng)基是_號(hào)培養(yǎng)基。(4)為了誘導(dǎo)該菊花試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入_(填“6BA”或“IAA”)。解析：(1)根據(jù)植物的需求量，培養(yǎng)基中的元素分為大量元素和微量元素，6BA屬于細(xì)胞分裂素類的植物生長調(diào)節(jié)劑。(2)實(shí)驗(yàn)中的自變量是IAA的濃度，因變量是再生叢芽外植體的比率和再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)。自變量的取值范圍在00.5 mg/L之間。(3)誘導(dǎo)叢芽的總數(shù)量為m與n的乘積，所以1號(hào)培養(yǎng)基最少。(4)6BA屬于細(xì)胞分裂素，有利于芽的分化，抑制根的形成。答案：(1)大量元素微量元素細(xì)胞分裂素(2)IAA濃度再生叢芽外植體的比率(m)和再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)00.5 mgL1(3)1(4)6BA14草莓在生產(chǎn)上傳統(tǒng)的繁殖方式易將所感染的病毒傳播給后代，導(dǎo)致產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。運(yùn)用微型繁殖技術(shù)可以培育出無病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本過程如下：請回答下列問題：(1)微型繁殖培育無病毒草莓時(shí)，一般選取_作為外植體，其依據(jù)是_。(2)在過程中，常用的MS培養(yǎng)基主要成分包括大量元素、微量元素和_，在配制好的培養(yǎng)基中，常常需要添加_，有利于外植體啟動(dòng)細(xì)胞分裂形成愈傷組織。接種后25 d，若發(fā)現(xiàn)外植體邊緣局部污染，原因可能是_。(3)在過程中，愈傷組織在誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是_。解析：(1)植物組織培養(yǎng)時(shí)常采用根尖或莖尖部位，原因是該部位含病毒極少。(2)MS培養(yǎng)基的成分包括大量元素、微量元素和有機(jī)物，在配制好的培養(yǎng)基中，常需要添加生長素和細(xì)胞分裂素等植物激素。植物組織培養(yǎng)也應(yīng)注意無菌操作。(3)生長素與細(xì)胞分裂素的比例低時(shí)有利于芽的分化，生長素與細(xì)胞分裂素的比例高時(shí)有利于根的分化。答案：(1)莖尖(或根尖)莖尖(或根尖)病毒極少，甚至無病毒(2)有機(jī)物植物激素外植體消毒不徹底(3)培養(yǎng)基中生長素類物質(zhì)用量與細(xì)胞分裂素類物質(zhì)用量的比值偏低15如圖表示花藥離體培養(yǎng)及單倍體育種的大致過程。據(jù)圖回答下列問題：(1)過程是把幼小的花藥分離出來，在無菌條件下放在M