中圖版選修一植物種苗脫毒技術(shù)學(xué)案

1、第二節(jié)植物種苗脫毒技術(shù) S3因II自主學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí) 、種苗脫毒的含義 1. 外植體的來(lái)源：從感染病毒的植株上所剝離的莖尖分生組織 2. 培養(yǎng)方法：在離體條件下將外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)。 3. 幼苗特點(diǎn)：不含病毒。 二、利用分生組織作為外植體的原因 1 農(nóng)作物在種植過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)受到病毒、細(xì)菌和真菌等病原體的感染。 2 侵入植物體內(nèi)的病毒可以通過(guò)維管束和細(xì)胞壁間的胞間連絲擴(kuò)散到所有的組織器官。 3植物的莖尖等分生組織處于分化的初級(jí)階段,其組織內(nèi)的維管朿還未形成,此時(shí)植物 體內(nèi)的病毒只能通過(guò)胞間連絲移動(dòng)到分生區(qū),而這一移動(dòng)過(guò)程遠(yuǎn)不 及細(xì)胞分裂的速度,所以分生區(qū)一般不會(huì)受到病毒侵染。 三、馬鈴薯脫毒苗的

2、培養(yǎng)程序 取材和消毒：剪芽并剝?nèi)ネ馊~，自來(lái)水下沖洗10 min,再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的漂白粉溶 液消毒后，用無(wú)菌水沖洗23次。 剝離和接種：在解剖鏡下，用解剖刀小心地除去莖尖周圍的葉片組也露出分生區(qū)， 用解剖針細(xì)心剝?nèi)∷璧那o尖，并將其接種于MS培養(yǎng)基上，切面接觸培養(yǎng)基。 培養(yǎng)：將接種的莖尖置于25 C、1 500 lx3 000 lx光照條件下培養(yǎng) 疑難問(wèn)題卡片 預(yù)習(xí)完成后，請(qǐng)把你認(rèn)為難以解決的問(wèn)題記錄在下面的表格中 問(wèn)題1 問(wèn)題2 問(wèn)題3 問(wèn)題4 重難疑點(diǎn) 步步揮究呱收內(nèi)化 IHONGNANTUPO-I 突破 植物種苗脫毒的保障與方法 1 保障脫毒苗無(wú)毒的方法 (1) 選取的外植體為分生組織

3、。 (2) 對(duì)材料消毒。 (3) 所用培養(yǎng)基經(jīng)過(guò)嚴(yán)格滅菌。 (4) 操作過(guò)程為無(wú)菌操作。 (5) 培養(yǎng)室為無(wú)菌室。 2.幾種脫毒方法 脫毒法 名稱 原理 莖尖微體嫁接脫毒法 多數(shù)病毒不經(jīng)種子傳播，所以用種子繁殖的實(shí)生苗不帶病毒； 莖尖培養(yǎng)能夠脫毒。因此，將微莖尖嫁接在幼嫩的無(wú)困砧木上 培養(yǎng)，能夠得到脫毒田 愈傷組織培養(yǎng)脫毒法 愈傷組織增殖速度比病毒復(fù)制速度快或產(chǎn)生抗病毒變異 珠心胚培養(yǎng)脫毒法 珠心組織與維管系統(tǒng)無(wú)直接聯(lián)系，又保持著母體植株的遺傳特 性，由匕形成的珠心胚可作為外植體培育脫毒田 花藥培養(yǎng)脫毒法 花藥培養(yǎng)經(jīng)愈傷組織培養(yǎng)途徑產(chǎn)生的花粉植株不帶病毒 3 DIANLfTANJIUi 探究

4、、仞！ 材料一微繁殖技術(shù)又稱快速繁殖技術(shù)，就是將植物體的一 部分組織小塊進(jìn)行培養(yǎng)，并誘導(dǎo)分化成大量的小植株，從而達(dá)到快速無(wú)性繁殖的目的。在 20 m2的培養(yǎng)室內(nèi)最多可容納100萬(wàn)株試管苗。這一技術(shù)己有幾十年的歷史，現(xiàn)己基本成 熟，并形成諸如工廠化生產(chǎn)蘭花這樣產(chǎn)值巨大的工業(yè)生產(chǎn)體系。材料二植物的脫病毒技 術(shù)是微繁殖的一個(gè)分支，植物病毒嚴(yán)重地影響著農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)，對(duì)于無(wú)性繁殖的植株來(lái)說(shuō)，一 旦感染上病毒就會(huì)代代相傳，日趨嚴(yán)重。 但在莖尖分生組織中，細(xì)胞繁殖十分迅速，病毒還未侵入，因此就成了植物體相 對(duì)無(wú)病毒 的特殊區(qū)域。 閱讀上述材料請(qǐng)回答： (1) 利用微繁殖技術(shù)繁殖植物的方法稱為 O (2) 利用

5、微繁殖技術(shù)繁殖植物的優(yōu)點(diǎn)是 O (3) 若要進(jìn)行蘭花無(wú)病毒植株的培育，首先要選擇外植體，選擇對(duì)象為蘭花 的O (4) 對(duì)外植體進(jìn)行消毒用、?？朔庵搀w培養(yǎng)過(guò)程中的 實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。 (5) 探索愈傷組織誘導(dǎo)和分化的條件需要做大量的工作。實(shí)踐表明在MS培 養(yǎng)基上添加激素的 、 都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié) 果。另外不同的植物對(duì)各種環(huán)境條件的要求往往不同，除上述因素外， 、也影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 【審題導(dǎo)析】 分析 快速繁殖技術(shù)一方法、優(yōu)點(diǎn) 材料 脫病毒技術(shù) 外植體的選擇 4 【精講精析】植物組織培養(yǎng)是人工快速繁殖植物個(gè)體的方法，不受自然環(huán)境條件 的影響，可進(jìn)行大規(guī)模的工廠化生產(chǎn)。利用植物的莖尖等無(wú)毒區(qū)域作為外 13

6、 植體，經(jīng)過(guò)無(wú)菌操作，可獲得無(wú)病毒植株。培養(yǎng)過(guò)程中根據(jù)需要配制不同的培養(yǎng) 基來(lái)滿足 外植體的需求，除培養(yǎng)基外，溫度、酸堿度、光照等也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 【答案】(1)植物的組織培養(yǎng) (2) 繁殖速度快、周期短、不受季節(jié)氣候、自然災(zāi)害等因素的影響，并可實(shí)現(xiàn)工廠 化生產(chǎn) (3) 莖尖分生組織 (4) 體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的次氯酸鈉溶液污染問(wèn)題 (5) 種類濃度使用的先后順序用量比例酸堿度溫度光照 影響脫毒的因素 (1) 母體材料病毒侵染的程度。 (2) 起始培養(yǎng)的莖尖大小。 (3) 離體莖尖大小對(duì)馬鈴薯脫毒效果的影響。 (4) 外植體的生理狀態(tài)。 植物種苗脫毒成敗的關(guān)鍵是0 A 培

7、養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)是否全面 B 培養(yǎng)條件是否適宜 C. 接種操作是否正確 D. 無(wú)菌操作及是否取得沒(méi)有侵入病毒的分生區(qū)細(xì)胞 【解析】要使種苗脫毒成功，首先外植體不能帶毒，其次要進(jìn)行嚴(yán)格的無(wú) 菌操作，防止病毒感染。 【答案】D 團(tuán)単堂落奚58達(dá)標(biāo)|和 訓(xùn) 1 關(guān)于病毒在植物體內(nèi)擴(kuò)散途徑最準(zhǔn)確的描述是() A 導(dǎo)管B 篩管 C 導(dǎo)管和篩管D 維管束和胞間連絲 【解析】病毒在植物體內(nèi)的擴(kuò)散途徑是維管束和細(xì)胞壁間的胞間連絲。導(dǎo) 管和篩 管只是維管束的組成部分。 【答案】D 2.植物種苗脫毒中的“脫毒”是指（） A脫去病毒 B脫去真菌、細(xì)菌 C. 脫去所有病原微生物 D. 以上說(shuō)法都不對(duì) 【解析】病毒、細(xì)菌、真菌

8、等病原體都能導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量降低、品種退化。種苗 脫毒是指清除所有有害的病原體。 【答案】C 3“種子銀行”獲得一批珍貴的種子，后來(lái)發(fā)現(xiàn)它們已經(jīng)感染病毒。若要進(jìn)行脫 毒，應(yīng)選擇作為外植體，利用技術(shù)獲得試管苗即可。整 個(gè)過(guò)程要嚴(yán)格進(jìn)行操作。 【解析】莖尖和根尖的分生組織一般不含病毒，可作為外植體。利用植物組 織培 養(yǎng)技術(shù)可以獲得試管苗，移植得植株。但植物組織培養(yǎng)過(guò)程要嚴(yán)格進(jìn)行無(wú)菌操作。 【答案】莖尖（或根尖）組織培養(yǎng)無(wú)菌 學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)（ 一、選擇題 1.植物組織培養(yǎng)過(guò)程中的再分化是指（） A植物體的分生組織通過(guò)細(xì)胞分裂產(chǎn)生新的細(xì)胞 B. 愈傷組織重新分化成根或芽等器官的過(guò)程 C. 植物的器官、組織

9、或細(xì)胞，通過(guò)離體培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過(guò)程 D. 取下植物的枝芽培育成一株植物的過(guò)程 【解析】再分化指脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，又可以重新分化成根或 芽器官的過(guò)程。 【答案】B 2下列有關(guān)馬鈴薯脫毒苗培養(yǎng)的敘述，正確的是（） A可以切取馬鈴薯的任何部位培養(yǎng) B 獲取的馬鈴薯外植體直接接種至土壤中培養(yǎng) C. 接種的外植體需放置在黑暗中培養(yǎng) D. 脫毒的馬鈴薯是否脫毒成功，可檢測(cè)出來(lái) 【解析】馬鈴薯脫毒也要選莖尖作為外植體；獲取外植體后要進(jìn)行植物組織培養(yǎng)； 培養(yǎng)時(shí)要給予一定的光照。 【答案】D 3 采用組織培養(yǎng)的方法不能解決的問(wèn)題是（） A 分株繁殖緩慢 B. 種子繁殖困難 C 增多品種的類型

10、 D.病毒感染嚴(yán)重 【解析】組織培養(yǎng)屬于無(wú)性繁殖，其優(yōu)點(diǎn)是可以快速大量獲得試管苗，并可獲得 脫毒苗，但由于遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變，因此不能增多品種的類型。 【答案】C 4 某組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的愈傷組織被真菌嚴(yán)重污染，為查找污染原因設(shè)計(jì)了 4個(gè)實(shí) 驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)條件除圖示外其他均相同。下列各圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，據(jù)圖得出的初步結(jié)論錯(cuò)誤的 ) ( II疋 15 25 15 45 55 6 5 堵 養(yǎng)基滅曲時(shí)間（血町 污染瑙2) 1(N 1001 A污染主要不是培養(yǎng)基滅菌時(shí)間短造成的 B. 污染主要來(lái)源于組織培養(yǎng)所用的離體組織 C 調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH不能解決污染問(wèn)題 D.調(diào)節(jié)培養(yǎng)溫度能有效解決污染問(wèn)題 【解析】據(jù)題圖可

11、知，污染率與培養(yǎng)基滅菌的時(shí)間、培養(yǎng)基pH以及培養(yǎng)溫度并沒(méi) 有規(guī)律性關(guān)系；而延長(zhǎng)離體組織消毒時(shí)間，污染率降低，因此可得出污染的主要來(lái)源 是離體組織。 【答案】D 5.在下列選項(xiàng)中，需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是（） 利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，獲得多倍體植株 獲取大量的脫毒苗 利用基因工程培養(yǎng)抗棉鈴蟲的植株 單倍體育種 無(wú)子西瓜的快速大量繁殖 A B C D 【解析】多倍體的獲得不需要進(jìn)行組織培養(yǎng)。脫毒苗的獲取、培養(yǎng)抗蟲植株、單 倍體育種以及無(wú)子西瓜的快速繁殖都需要組織培養(yǎng)。 【答案】B 6下列有關(guān)植物種苗脫毒技術(shù)原理的敘述錯(cuò)誤的是（） A侵入植物體內(nèi)的病毒可以通過(guò)維管束和胞間連絲進(jìn)行擴(kuò)散

12、B 分生組織內(nèi)的維管束和胞間連絲還沒(méi)有形成，故這些組織內(nèi)還沒(méi)有侵入病毒 C. 病毒在分生組織內(nèi)擴(kuò)散的速度比細(xì)胞分裂的速度慢 D. 植物種苗脫毒技術(shù)的基礎(chǔ)性技術(shù)手段是植物組織培養(yǎng) 【解析】本題主要考查植物種苗脫毒技術(shù)原理。侵入植物體內(nèi)的病毒主要 是通過(guò) 維管束和胞間連絲進(jìn)行擴(kuò)散的，但處于分化初級(jí)階段的分生組織內(nèi)還沒(méi)有形成維管束， 病毒主要是通過(guò)胞間連絲進(jìn)行擴(kuò)散，而擴(kuò)散的速度遠(yuǎn)不及細(xì)胞分裂的速度快，所以分生 區(qū)細(xì)胞一般不含有病毒，可以作為植物組織培養(yǎng)的材料來(lái)生產(chǎn)脫毒植株。 答案】B 7馬鈴薯利用它的塊莖進(jìn)行無(wú)性繁殖，種植的世代多了以后，往往會(huì)感染病毒而減 產(chǎn)，為此農(nóng)戶都希望得到無(wú)病毒的幼苗進(jìn)行種植

13、。獲得無(wú)病毒植株的最佳辦法是（） A 選擇優(yōu)良品種進(jìn)行雜交 B.進(jìn)行遠(yuǎn)緣植物體細(xì)胞雜交 C利用芽的分生組織培養(yǎng) D.人工誘導(dǎo)基因突變 【解析】馬鈴薯被植物病毒侵染后引起品質(zhì)下降，可利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行 脫毒。具體做法是選取無(wú)病毒芽體或無(wú)病毒的植物細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，可 獲得無(wú)病毒植株。 【答案】C &下列關(guān)于馬鈴薯種苗脫毒的說(shuō)法，不正確的是（） A馬鈴薯種苗脫毒時(shí)，切取的莖尖越小越有利于成活 B. 種苗脫毒時(shí)要經(jīng)過(guò)脫分化和再分化兩個(gè)過(guò)程 C. 種苗脫毒時(shí)需要使用生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素 D. 種苗脫毒是否成功可用脫毒苗快速檢測(cè)試劑盒進(jìn)行檢測(cè) 【解析】種苗脫毒時(shí)，切取的莖尖越小脫毒效果越好，但莖尖越

14、小，培養(yǎng) 速度越 慢，不易成活。 【答案】A 二、非選擇題 9. （2014 T東高考）鐵皮石斛是我國(guó)名貴中藥，生物堿是其有效成分之一。應(yīng)用 組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)鐵皮石斛擬原球莖（簡(jiǎn)稱PLBs,類似愈傷組織）生產(chǎn)生物堿的實(shí)驗(yàn)流程 如下： 新生 誘導(dǎo)增殖培養(yǎng)不同時(shí)間 I營(yíng)養(yǎng)芽PLBs . 117 h j 1叮旦1結(jié)果 在固體培養(yǎng)基上，PLBs的重量、生物堿含量隨增殖培養(yǎng)時(shí)間的變化如圖所 示，請(qǐng)回 答下列問(wèn)題: PLIkelsw 詮) 八 巴) M翼存些迥蘭一 n yRlbR n n （1）選用新生營(yíng)養(yǎng)芽為外植體的原因是 誘導(dǎo)外植體形成PLBs的過(guò)程稱o 與黑暗條件下相比，PLBs在光照條件下生長(zhǎng)的優(yōu)

15、勢(shì)體現(xiàn)在 （3）脫落酸（ABA）能提高生物堿含量，但會(huì)抑制PLBs的生長(zhǎng)。若采用液體培養(yǎng)，推 測(cè)添加適量的ABA可提高生物堿產(chǎn)量。同學(xué)們擬開展探究實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該推測(cè)，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方 案時(shí)探討了以下問(wèn)題： ABA的濃度梯度設(shè)置和添加方式：設(shè)4個(gè)ABA處理組，1個(gè)空白對(duì)照組， 3次重復(fù)。因ABA受熱易分解，故一定濃度的無(wú)菌ABA母液應(yīng)在各組液體培養(yǎng) 基 按比例 加入。 實(shí)驗(yàn)進(jìn)程和取樣：實(shí)驗(yàn)50天完成，每10天取樣，將樣品（PLBs）稱重（g/ 瓶）后再測(cè)定生物堿含量。如初始（第0天）數(shù)據(jù)已知，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還需測(cè)定的樣品數(shù)為。 依所測(cè)定數(shù)據(jù)確定適宜的ABA濃度和培養(yǎng)時(shí)間：當(dāng)某3個(gè)樣品（重復(fù)樣） 的寸，其對(duì)應(yīng)的ABA濃度為適宜濃度，對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)時(shí)間是適宜培養(yǎng)時(shí) 間。 【解析】（1）選用新生營(yíng)養(yǎng)芽為外植體是因?yàn)槠浞至涯芰ν⑶規(guī)缀醪粩y帶病毒。 誘導(dǎo)外植體形成類似愈傷組織的PLBs的過(guò)程稱為脫分化。（2）分析曲線 圖可知，在光照 條件下PLBs開始增重的時(shí)間早，增重持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)，增重的