2017-2018學(xué)年高中生物第一章無茵操作技術(shù)實(shí)踐第二節(jié)植物組織培養(yǎng)技術(shù)教案蘇教版選修1

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第三節(jié)植物組織培養(yǎng)技術(shù)1簡述植物組織培養(yǎng)的原理和過程.(重難點(diǎn))2了解ms基本培養(yǎng)基貯備液的配制方法。(重點(diǎn)）3舉例說出使用的激素及其對(duì)脫分化、再分化的作用。(難點(diǎn))植 物 組 織 培 養(yǎng) 及 過 程1植物組織培養(yǎng)（1)概念: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，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。2植物組織培養(yǎng)的過程(1)脫分化：由已經(jīng)分化的植物細(xì)胞或組織產(chǎn)生愈傷組織的過程。(2)再分化：在一定條件下繼續(xù)培養(yǎng)脫分化的愈傷組織可以重新誘導(dǎo)

2、根、芽等器官的分化。合作探討探討1: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.探討2：同微生物培養(yǎng)基的配方相比,ms培養(yǎng)基的配方有哪些明顯的不同？提示：微生物培養(yǎng)基以有機(jī)營養(yǎng)為主。而ms培養(yǎng)基則需提供大量無機(jī)營養(yǎng)，主要包括植物生長必需的大量元素和微量元素兩大類。探討3：馬鈴薯長期種植，產(chǎn)量會(huì)降低而且易感染病毒，要想提高馬鈴薯的產(chǎn)量，應(yīng)該怎樣培育無病毒的馬鈴薯？提示：長期進(jìn)行無性繁殖的植物，只有根尖和莖尖中幾乎無病毒,因此可利用馬鈴薯的莖尖或根

3、尖進(jìn)行植物組織培養(yǎng)獲得無病毒的馬鈴薯植株。思維升華1植物組織培養(yǎng)的過程離體的植物組織、器官或細(xì)胞（外植體)愈傷組織根、芽或胚狀體新個(gè)體.(1)愈傷組織與根尖分生組織的異同:組織類型細(xì)胞來源細(xì)胞形態(tài)細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞排列細(xì)胞去向根尖分生組織受精卵正方形無液泡緊密分化成多種細(xì)胞組織愈傷組織高度分化細(xì)胞無定形高度液泡化疏松再分化成新個(gè)體相同點(diǎn)都通過有絲分裂進(jìn)行細(xì)胞增殖(2）植物組織培養(yǎng)過程中脫分化與再分化的比較：過程特點(diǎn)條件脫分化外植體成為愈傷組織排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞團(tuán)離體、營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素、其他適宜條件再分化由愈傷組織成為幼苗或胚狀體結(jié)構(gòu)有根、芽或有生根發(fā)芽的能力2.生長素和細(xì)胞分裂素使用順

4、序和比例的比較(1)使用順序的比較使用順序?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（2）使用比例的比較使用的量及比例實(shí)驗(yàn)結(jié)果比例適中促進(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1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兩種激素使用的濃度影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果d以上說法全部正確【解析】生長素和細(xì)胞分裂素的作用不同，其濃度、用量比例、使用先后順序都會(huì)影響細(xì)胞的分裂和分化。

5、【答案】d2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組成相同【解析】同一株綠色開花植物的不同部位的細(xì)胞，其基因組成不一定相同，如花藥中的配子，是通過減數(shù)分裂形成的，染色體數(shù)量減半、基因重組等因素都導(dǎo)致與一般的體細(xì)胞中的基因組成不同。【答案】d3植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是（） 【導(dǎo)學(xué)號(hào):67850014】a給予適宜的營養(yǎng)和外界條件b導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因c脫離母體后,給予適宜的營

6、養(yǎng)和外界條件d將成熟葉肉細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核卵細(xì)胞內(nèi)【解析】植物細(xì)胞只有脫離母體才能不受母體的影響，而自身又無法制造營養(yǎng)，所以還需要給予適宜的營養(yǎng)以及外界條件，這樣植物細(xì)胞才能表現(xiàn)出全能性。【答案】c天 竺 葵 的 組 織 培 養(yǎng)一、組織培養(yǎng)1準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材和藥品。2配制配制ms培養(yǎng)基。分別向ms基本培養(yǎng)基中添加所需的植物激素，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。將添加植物激素后的培養(yǎng)基攪拌均勻，再次定容并調(diào)節(jié)ph。3滅菌將培養(yǎng)基于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

7、凈工作臺(tái)上進(jìn)行。（2)取天竺葵幼嫩的葉，流水沖凈后，消毒并切成約0。5 cm2的小塊。（3)接種于已經(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)接培養(yǎng)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_0002000_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)基上繼續(xù)培養(yǎng)。生根后，將試管苗先煉苗，再移栽于大田中。二、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

8、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。2煉苗馴化的步驟培育壯苗洗凈瓊脂培養(yǎng)基選用合適的移植基質(zhì)移栽后的條件控制合作探討探討1：外植體為什么要經(jīng)過消毒才能接種？提示:外植體上殘留的雜菌會(huì)和外植體爭奪培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)，并且產(chǎn)生大量對(duì)外植體有害的物質(zhì),導(dǎo)致外植體死亡，所以要先消毒再接種。探討2：在進(jìn)行天竺葵培養(yǎng)時(shí)，需更換培養(yǎng)基嗎？若需要，需更換幾次?提示：需要,三次.思維升華1影響植物組織培養(yǎng)的因素(1)內(nèi)因:外植體的選取.不同植物的組織培養(yǎng)難度不同.對(duì)于同一種植物材料,材料的年齡、保存時(shí)間的長短等也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。生長旺盛的嫩枝生理狀況好，容易誘導(dǎo)脫分化和再分化。（2)外因2無

9、菌技術(shù)是植物組織培養(yǎng)獲得成功的關(guān)鍵（1)嚴(yán)格的無菌操作：由于植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗性差,所以對(duì)培養(yǎng)條件的要求高.用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基同樣適合于某些微生物的生長，如一些細(xì)菌、真菌的生長。而培養(yǎng)物一旦受到微生物的污染，就會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)前功盡棄，因此要進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作。(2)無菌技術(shù)包括對(duì)培養(yǎng)基、器械和植物材料(外植體）的滅菌消毒。對(duì)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性.（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。(4)有毒物質(zhì)用后要妥善處理，以免造成環(huán)境污染.【特別提醒】對(duì)所培養(yǎng)的

10、植物材料也可用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精進(jìn)行消毒。3造成培養(yǎng)物污染的原因與處理污染種類細(xì)菌污染真菌污染污染原因可能是由操作人員造成的，如未戴口罩、接種時(shí)說話、手未消毒或器械滅菌不徹底等可能是由植物材料消毒不當(dāng)引起的處理措施將被污染的培養(yǎng)瓶統(tǒng)一放在高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，然后再打開培養(yǎng)瓶進(jìn)行清洗1下列哪組符合天竺葵組織培養(yǎng)的基本步驟（）a制備ms培養(yǎng)基外植體消毒接種培養(yǎng)移栽栽培b制備ms培養(yǎng)基外植體消毒接種培養(yǎng)栽培移栽c制備ms培養(yǎng)基外植體消毒接種栽培培養(yǎng)移栽d制備ms培養(yǎng)基外植體消毒接種移栽培養(yǎng)栽培【解析】移栽是指將培養(yǎng)基上培養(yǎng)的幼苗長壯后移栽到土壤中，栽培是對(duì)移栽后的幼苗進(jìn)行精細(xì)管理培

11、養(yǎng)的過程,應(yīng)先移栽后栽培?！敬鸢浮縜2下圖是胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞通過無菌操作，接入試管內(nèi)的培養(yǎng)基后，在一定的條件下形成試管苗的培育過程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：（1)要促進(jìn)植物細(xì)胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)含有營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素,營養(yǎng)物質(zhì)包括_和小分子有機(jī)物；植物激素包括細(xì)胞分裂素和_兩類。（2）此過程依據(jù)的原理是_.a階段和b階段細(xì)胞進(jìn)行的分裂方式主要是_，b階段除了細(xì)胞分裂外,還進(jìn)行細(xì)胞_。(3)此過程要無菌操作，主要是指對(duì)_進(jìn)行滅菌。b階段需要光照，原因是_。（4)試管苗的根細(xì)胞中沒有葉綠素，而葉的葉肉細(xì)胞中具有葉綠素，這是_的結(jié)果。（5)將胡蘿卜韌皮部組織塊接種到培養(yǎng)基上時(shí),為防止雜菌污染，應(yīng)如何

12、操作?_。【解析】(1）植物組織培養(yǎng)使用的培養(yǎng)基中應(yīng)含有供植物組織細(xì)胞生長發(fā)育所需要的無機(jī)物和小分子有機(jī)物，還需有調(diào)節(jié)細(xì)胞發(fā)育方向的細(xì)胞分裂素和生長素等植物激素.（2）植物細(xì)胞的全能性是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)，脫分化和再分化階段中細(xì)胞的增殖方式均為有絲分裂，再分化階段愈傷組織經(jīng)細(xì)胞有絲分裂和分化形成試管苗.(3)植物組織培養(yǎng)過程一定要做到無菌操作,包括外植體、培養(yǎng)基、容器、接種工具等均應(yīng)消毒滅菌，其中培養(yǎng)基的滅菌最為重要；再分化階段需要光照,因?yàn)橛兹~中葉綠素的合成需要光照條件.（4）同一植株的所有體細(xì)胞所含有的遺傳信息相同，但表達(dá)不同，故形態(tài)、功能存在差異。（5）酒精燈火焰旁溫度較高，可有效殺

13、死空氣中的細(xì)菌?！敬鸢浮?1)無機(jī)物生長素(2）植物細(xì)胞的全能性有絲分裂分化（3)培養(yǎng)基芽發(fā)育成葉,葉肉細(xì)胞中葉綠素的形成需要光照條件(4）基因選擇性表達(dá)（5)接種要在酒精燈火焰旁進(jìn)行1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)中關(guān)鍵性激素是生長素和細(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】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(duì)細(xì)胞的分裂和分化均有

14、利.【答案】b2影響植物組織培養(yǎng)的因素包括（）培養(yǎng)基的配制外植體的選取激素的運(yùn)用消毒溫度、ph、光照abc d【解析】植物組織培養(yǎng)過程受多種外界因素的影響，其中包括溫度、光照、ph等,而培養(yǎng)基的成分、外植體的選取和消毒是否嚴(yán)格等也影響植物組織培養(yǎng)?！敬鸢浮縜3無菌技術(shù)是植物組織培養(yǎng)能否獲得成功的關(guān)鍵，以下說法正確的是（） 【導(dǎo)學(xué)號(hào):67850015】由于植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗逆性差,對(duì)無菌操作的要求非常嚴(yán)格對(duì)培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌對(duì)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,另一方面還要考慮植物材料的耐受能力培養(yǎng)中不同藥劑、不同植物材料，甚至不同器官要區(qū)別對(duì)待對(duì)培養(yǎng)材料可

15、用高壓蒸汽滅菌如果不小心引起污染,可能將造成培養(yǎng)工作前功盡棄a bc d【解析】不同的材料或?qū)ο?，所采用的滅菌或消毒方法不同；?duì)培養(yǎng)材料不能采用高壓蒸汽滅菌，否則會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)材料死亡；在操作過程中一定要嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作，以免污染,前功盡棄?！敬鸢浮縞4如圖表示花藥培養(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ms培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，配制該培養(yǎng)基時(shí)，需要的物質(zhì)應(yīng)該有_。(至少答三種）(2)過程是花藥在ms培養(yǎng)基所提供的特定條件下脫分化,發(fā)生多次細(xì)胞分裂，形成_，此過程進(jìn)行細(xì)胞分裂的方式是_.（3）過程是誘導(dǎo)再分化出芽和根，最后長成植株，長成的植株(不

16、考慮核與核之間融合）是_植株,其特點(diǎn)是植株弱小，高度不育，生產(chǎn)上無推廣應(yīng)用的價(jià)值，若要使其結(jié)子結(jié)果，可在移栽后在幼苗莖尖滴加適宜濃度的b物質(zhì)，通常用到的b物質(zhì)是_。（4)過程與過程所用培養(yǎng)基有差異,主要是_的差異?！窘馕觥?1)植物組織培養(yǎng)需要營養(yǎng)物質(zhì)，主要包括大量元素、微量元素、有機(jī)物(如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素、蔗糖等)等。（2)脫分化(或去分化)是由高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，此過程細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂。（3）經(jīng)過花藥培養(yǎng)得到的植株為單倍體，表現(xiàn)為高度不育，對(duì)莖尖或花粉用秋水仙素處理,染色體加倍后，則恢復(fù)可育性.（4)生長素和細(xì)胞分裂素的比值高時(shí),有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低時(shí)，有利于芽的分化、抑制根的形成;比值適中時(shí)，促進(jìn)愈傷組織的生長.【答案】(1）水、大量元素、微量元素、蔗糖、瓊脂、植物激素、有機(jī)物等(任答三種即可)(2）愈傷組織或胚狀體有絲分裂(3)單倍體秋水仙素(4)植物激素課堂小結(jié)：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心回扣1。植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。2.植物組織培養(yǎng)的一般過程為：離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織根、芽植物體。（外植體）3.影響植