人教版生物選修一講義：專題3課題1菊花的組織培養(yǎng)含答案

1、人教版高中生物選修一專題3植物的蛆織培養(yǎng)技術課題1菊花的組織培養(yǎng)學習目標：1.知道細胞分化、細胞的全能性、組織培養(yǎng)流程及影響組織培養(yǎng)的 因素。(重點)2.識記MS培養(yǎng)基的營養(yǎng)要素及功能。(重點)3.嘗試植物組織培養(yǎng) 的實驗操作過程。(難點)自主預習?；谛翸.川 I匚j基礎知識填充.植物組織培養(yǎng)的基本過程(1)理論基礎：植物細胞的全能性。(2)細胞分化：在植物的個體發(fā)育過程中，細胞在形態(tài)、結構和生理功能上出 現(xiàn)穩(wěn)定性差異的過程。(3)基本過程離體的植物器 脫分化官、組織或細胞愈傷再分化組織 完整植株愈傷組織：由離體的植物組織或細胞經(jīng)脫分化形成的一團排列疏松而無規(guī) 則、高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄

2、壁細胞。脫分化：又叫去分化，是由高度分化的植物組織或細胞產(chǎn)牛愈傷組織的過 程。再分化：愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng)，重新分化成根或芽等器官的過程。.影響植物組織培養(yǎng)的因素(1)植物材料不同的植物組織,培養(yǎng)的難易程度差別很大。同一種植物材料，材料的年齡呆存時間的長短簽也會影響實驗結果。菊人教版高中生物選修一花的組織培養(yǎng)一般選擇未開花植株的莖上部新萌生的側枝。(2)營養(yǎng)物質(zhì)大量元素，如N、P、K、Ca、Mg、S。微量元素,如 B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co。有機物，如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素，以及蔗糖等。(3)植物激素：生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵 性激素，二者的濃度、

3、使用的順土改用量的比例等都會影響實驗結果。(4)環(huán)境條件：如pH、溫度、光照等，進行菊花的組織培養(yǎng)一般將pH控制在5.8左右,溫度控制在1822 C,并且每日用日光燈照射 12 h。3.菊花組織培養(yǎng)的實驗操作(1)制備MS固體培養(yǎng)基：配制各種母液一一配制培養(yǎng)基一一滅菌。(2)外植體消毒：取菊花嫩枝一一流水沖洗一一加洗衣粉刷洗流水沖洗20吸干，1八一，S53、“ 士t 、r 吸干b 口八一，min 體積分數(shù)為 70%的酒精消毒 67 s無菌水清洗 質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液消毒12 min 無菌水清洗(至少3次)。(3)接種：菊花莖段插入培養(yǎng)基時注意方向，不要倒插。每瓶接種68塊外植體。(4

4、)培養(yǎng)：最好放在無菌箱中培養(yǎng)、并定期消毒。培養(yǎng)溫度控制在1822 J并且每日用日光燈照射12 h0(5)移栽：移栽前應先打開培養(yǎng)瓶的封口膜、讓試管苗在培養(yǎng)間牛長幾日。然 后用流水清洗根部的培養(yǎng)基，將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境下生活 一段時間，等幼苗長壯后再移栽到土壤中。(6)栽培：將幼苗移栽后，每天觀察并記錄幼苗的生長情譏，適時澆水、施肥， 直至開花。匚j預習效果聆收二.判斷對錯(1)一般來說，容易進行無性繁殖的植物，也容易進行組織培養(yǎng)。()人教版高中生物選修一 TOC o 1-5 h z 對菊花莖段進行組織培養(yǎng)，不加植物激素也能成功。（）接種后的錐形瓶放入無菌箱中，給予適宜的溫度和

5、光照即可。（）（4）通過有絲分裂進行細胞增殖。（）提示：，（3）X 在植物組織培養(yǎng)過程中，分化程度越低的材料，越容易脫分化形成愈傷組織，接種后的錐形瓶放入無菌箱中，給予適宜的溫度和光照進行培養(yǎng)，培養(yǎng)期間應定期消毒，防止細菌等微生物污染。.在植物組織培養(yǎng)過程中，愈傷組織的形成和形態(tài)的發(fā)生是十分關鍵的。這 除需要必備的營養(yǎng)和一些刺激因素外，還需要有誘導作用的物質(zhì)，它們是 （）A .銅、鋅等微量元素B.細胞分裂素和生長素C.蔗糖和葡萄糖D.維生素和氨基酸B 愈傷組織的形成除了必備的營養(yǎng)和一些刺激因素外，還需加入植物激素，如細胞分裂素和生長素等，用以調(diào)節(jié)細胞分裂和分化。.下列符合菊花組織培養(yǎng)的基本步驟

6、的是 （）A .制備MS培養(yǎng)基一外植體消毒一接種一培養(yǎng)一移栽一栽培B .制備MS培養(yǎng)基一外植體消毒一接種一培養(yǎng)一栽培一移栽C .制備MS培養(yǎng)基一外植體消毒一接種一栽培一培養(yǎng)一移栽D.制備MS培養(yǎng)基一外植體消毒一接種一移栽一培養(yǎng)一栽培A 植物組織培養(yǎng)的操作程序為 “制備MS培養(yǎng)基一外植體消毒一接種一培養(yǎng)一移栽一栽培”。接種后先培養(yǎng)再移栽，最后是栽培。合作探究。收重康人教版高中生物選修一植物組織培養(yǎng)的基本過程及影響 因素合作交流.植物組織培養(yǎng)的基本過程是怎樣的?提示:脫分化愈傷再分化 組織離體的植物 器官、組織或 細胞外植體.在生物體內(nèi)，細胞并不表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官的原 因是什

7、么？提示：細胞全能性表達的基本條件之一是離體狀態(tài)。例如：植株上的分生組 織細胞在體內(nèi)只能進行分裂分化，形成不同的組織，但不能表現(xiàn)出全能性，這是生物體內(nèi)基因程序性表達的結果。歸納總結1.細胞的全能性(1)概念：指已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。(2)原因：生物體的每個細胞都含有本物種生長、發(fā)育、遺傳和變異的全部遺傳信息。(3)體現(xiàn)條件：離體狀態(tài)；一定的營養(yǎng)物質(zhì)；植物激素；其他適宜的 外界條件(溫度、pH、氧氣、光照、無菌等)。(4)細胞全能性大小與細胞種類的關系：受精卵生殖細胞體細胞；植物細胞動物細胞；分化程度低的細胞 分化程度高的細胞。一般地說，離體后的植物細胞的全能性在一定條件

8、下可充分體現(xiàn)。離體的動物細胞的全能性受到限制，但其細胞核的全能性可借助卵細胞的 細胞質(zhì)體現(xiàn)出來。人教版高中生物選修一未離體的細胞的全能性不能表達，只是在機體的調(diào)控下進行定向分化2.植物組織培養(yǎng)的過程過程名稱過程形成體特點條件脫分化由外植體形成愈傷組織排列疏松、高度液泡化的薄壁細胞團離體提供營養(yǎng)物質(zhì)(有機物、無機物)提供激素提供其他適宜條件再分化由愈傷組織形成幼苗或胚狀體結構有根、芽或有生根發(fā)芽的能力營養(yǎng)生長生殖生長發(fā)育成完整的植物體由根、莖、葉、花、果實、種子組成栽培3.MS培養(yǎng)基中各成分的作用成分作用欣里:和大里兀系提供植物細胞生活所必需的無機鹽提供碳源，維持細胞滲透壓甘氨酸、維生素、煙酸、

9、肌醇等滿足離體植物細胞在正常代謝途徑受一影響后所產(chǎn)生的特殊營養(yǎng)需求4.植物激素在組織培養(yǎng)過程中的重要作用(1)在配制好的MS培養(yǎng)基中，常常需要添加植物激素。植物激素中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵性激素。(2)激素使用的先后順序及其用量的比例對細胞分裂和分化的影響激素使用的先后順序產(chǎn)生的影響:使用順序?qū)嶒灲Y果先使用生長素，后使用細胞分裂素有利于細胞分裂，但細胞不分化-5 -人教版高中生物選修一先使用細胞分裂素，后使用生長素細胞既分裂也分化同時使用分化頻率提高激素用量比例產(chǎn)生的影響:生長素/細胞分裂素比值結果比值高時促根分化，抑芽形成比值低時促芽分化，抑根形成比值適中促進

10、愈傷組織的形成典題通關草莓生產(chǎn)上傳統(tǒng)的繁殖方式易將所感染的病毒傳播給后代，導致產(chǎn)量降低、 品質(zhì)變差，運用微型繁殖技術可以培育出無病毒幼苗，草莓微型繁殖的基本過程 如下：I入外植體愈傷組織牙、根 植株請回答：(1)微型繁殖培育無病毒草莓苗時，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 ,有利于外植體啟動細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，愈傷組織在誘導生根的培養(yǎng)基中未形成根，但分化出了芽,其原因可能是技巧點撥(1)無病毒植株的培育是植物組織培養(yǎng)技術在作物

11、育種方面的重要應用，所選擇的材料應不含有病毒。(2)MS培養(yǎng)基的配方中無植物激素，但植物組織培養(yǎng)過程需要植物激素的調(diào)人教版高中生物選修一節(jié)，所以在配制好MS培養(yǎng)基之后要加入植物激素。(3)生長素/細胞分裂素的比值高時,有利于根的分化而抑制芽的形成，比值低 時有利于芽的分化而抑制根的形成。解析(1)植物組織培養(yǎng)時常采用根尖或莖尖部位，原因是該部位含病毒極少，甚至無病毒。(2)MS培養(yǎng)基的成分包括大量元素、微量元素和有機物，在配制 好的培養(yǎng)基中，常需要添加生長素和細胞分裂素等植物激素。植物組織培養(yǎng)也應 注意無菌操作。(3)生長素用量比細胞分裂素用量的比值低時，有利于芽的分化， 比值高時，有利于根的

12、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)用量與細胞分裂素類物質(zhì)用量的比值偏低深優(yōu)探究(1)如果通過植物組織培養(yǎng)，要從愈傷組織中提取某種成分，則生長素和細胞分裂素的使用順序該是怎樣的？(2)為什么用于植物組織培養(yǎng)的材料一般是幼嫩的莖組織？提示：(1)先使用生長素后使用細胞分裂素，這樣有利于細胞分裂但細胞不分(2)因為幼嫩的莖組織中的細胞具有較強的細胞分裂與分化的能力。頌)活學活用.科學家將胡蘿卜根切皮部細胞分離出來，將單個細胞放入特定的培養(yǎng)基中 培養(yǎng)，獲得了許多完整的植株，此過程依據(jù)的原理和技術是()A.細胞的分

13、裂和細胞工程B,細胞的分化和基因工程C.細胞的全能性和組織培養(yǎng)D.花藥離體培養(yǎng)和單倍體育種C 由單個細胞發(fā)育成許多完整個體，盡管涉及細胞的分裂、細胞的脫分化 和再分化等，但其原理仍然是細胞的全能性。要完成植物外植體的脫分化、再分人教版高中生物選修一化等，必須進行植物組織培養(yǎng)，當然從工程技術的分類范疇分析，組織培養(yǎng)技術 屬于細胞工程。故選C。.某植物組織培養(yǎng)實驗室的愈傷組織被真菌嚴重污染，為查找污染原因設計 了 4個實驗，實驗條件除圖示外其他均相同。下列各圖表示實驗結果，據(jù)圖可得 出的初步結論是（）培養(yǎng)其pH厚養(yǎng)溫度它A.污染主要是由培養(yǎng)基滅菌時間短造成的B.污染主要來源于組織培養(yǎng)所用的離體組織

14、C.調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH能解決污染問題D.調(diào)節(jié)培養(yǎng)溫度能解決污染問題B 通過4個曲線圖可以看出培養(yǎng)基滅菌時間、培養(yǎng)基 pH、培養(yǎng)溫度對污染率沒有太大影響。由離體組織滅菌時間越長污染率越低可知，污染主要來源于組 織培養(yǎng)所用的離體組織。探究點2，菊花組織培養(yǎng)的實驗操作合作交流. MS培養(yǎng)基中各營養(yǎng)物質(zhì)的作用是什么？提示：微量元素和大量元素提供植物細胞生活所必需的無機鹽；蔗糖提供碳 源，同時維持細胞的滲透壓；甘氨酸、維生素等物質(zhì) ，主要是滿足離體植物細胞 的特殊營養(yǎng)要求人教版高中生物選修一.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 大量對外植體有害

15、的物質(zhì)，導致外植體死亡，所以要先消毒再接種。歸納總結11.實驗流程及注意事項,制備MS苑花莖段的機織培養(yǎng)較容易,培齊居中可:固體郵養(yǎng)苗 以不冷扉植物激霸外梢體消毒I既嚶號點藥劑的油渾效里乂吧專虎植物材料的耐受能力:注意無曲操作注意別提拓植物材料西柿瓶接軸6塊外機體,注意粒物材料桶，人的方向5:尤第箱中培養(yǎng)并定期消毒先進行生第；埼來然后進行生根珀喬.如果順序頓倒，Ml 蜻葬卜1不容易宜修生方 一般情抬下，傷蛆物 ;形成過程中不需理光照試管苗形成后需進G :行她光培養(yǎng) W W ,- ，一 H!一!.眉魏匕一抽主上毒麻通用屐原儀子福:I贏 HQ靈通*既而,言而應:由諭曲耒2,造成培養(yǎng)物污染的原因與處

16、理污染種類細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/、當引起的處理措施將被污染的培養(yǎng)瓶統(tǒng)一放在高壓蒸汽鍋內(nèi)進行高壓蒸汽滅菌，然后再打開培養(yǎng)瓶進行清洗特別提醒：試管苗培養(yǎng)過程中應注意的問題(1)培養(yǎng)一株完整的試管苗，必須先進行生芽培養(yǎng)，然后進行生根培養(yǎng)，如果 順序顛倒，就不好誘導生芽了人教版高中生物選修一(2)試管苗應該進行見光培養(yǎng)。(3)試管苗一般在高濕、弱光、恒溫下異養(yǎng)生長，移出瓶后一定要保溫、保濕。(4)試管苗光合作用能力低，在移栽前應給予較強光照且進行閉瓶煉苗，以促 進小苗向自養(yǎng)轉化。典題通關如圖是運用某種技術

17、培養(yǎng)蘭花植株的示意圖。下列關于這種生物工程技術的 敘述，錯誤的是() 試管植物卜二胚狀體141愈傷組織A.這種技術叫做植物組織培養(yǎng)，可以克隆生物體B.、過程需要生長素和細胞分裂素的調(diào)節(jié)C.用此方法克隆植物要盡量選擇優(yōu)良、細胞全能性表達不充分的基因型D.這種技術可與基因工程、航天工程結合培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的作物品種C 用此方法克隆植物要盡量選擇優(yōu)良、細胞全能性表達充分的基因型，C錯誤。深牝探究(1)為什么選擇莖尖細胞作為植物組織培養(yǎng)的材料？(2)某同學在進行如上圖所示的操作過程中，結果形成了愈傷組織而不能形成 試管植物，請從植物激素的角度分析可能的原因是什么。提示：(1)因為莖尖細胞分裂和分化的能力

18、較強，脫分化和再分化更容易進行；并且含有的病毒極少，甚至不含有病毒。(2)先使用了生長素再使用細胞分裂素，且生長素和細胞分裂素的比值適中。領活學活用試管苗在移栽前進行一系列操作，使幼苗生長健壯，耐環(huán)境變化能力增強，-10 -人教版高中生物選修一這一過程叫煉苗。下列關于移栽的敘述，正確的是 （）A.培養(yǎng)的試管苗打開封口膜后，可直接移栽至大田B .試管苗在移栽時不需要在培養(yǎng)間進一步培養(yǎng)C .試管苗在培養(yǎng)間培養(yǎng)一段時間后， 用無菌水清洗掉根部培養(yǎng)基后，移栽入 大田D.試管苗在培養(yǎng)間培養(yǎng)一段時間后， 最好用無菌水清洗根部培養(yǎng)基，再移入 消過毒的蛭石、珍珠巖等環(huán)境中煉苗D 試管苗光合作用能力弱，對不良環(huán)

19、境的耐受能力差，一定要保溫、保濕。在培養(yǎng)一段時間后，逐漸由異養(yǎng)苗向自養(yǎng)苗轉化，并且要在蛭石、珍珠巖等無毒的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間，待適應外界環(huán)境后，再移栽至大田。故選D。課堂小結知識網(wǎng)絡構建核心語句歸納.植物組織培養(yǎng)的理論基礎是細胞的全能性。.植物組織培養(yǎng)的基本過程是：外植體 也遭愈傷組織出然胚狀體新植物 體。.影響植物組織培養(yǎng)的因素包括材料選擇、培養(yǎng)基的成分及配比、pH、溫度、光照等。.組織培養(yǎng)中，生長素的使用量大于細胞分裂素，有利于根的分化，抑制芽的形 成；反之，則利于芽的分化，抵制根的形成。.菊花組織培養(yǎng)的實驗操作流程：制備MS固體培養(yǎng)基一外植體消毒一接種一培 養(yǎng)一移栽一栽培。-11 -人教

20、版高中生物選修一當堂達標1.植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是（）A .給予適宜的營養(yǎng)和外界條件B,導入其他植物細胞的基因C.脫離母體后，給予適宜的營養(yǎng)和外界條件D,將成熟篩管的細胞核移植到去核卵細胞中C 在生物體內(nèi)，細胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織、器官 這是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結果。當植物細胞脫離母體后在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件的作用下，植物細胞就可以表現(xiàn)出全能性。2,植物材料的選擇直接關系到實驗的成敗，菊花選材一般選擇的是（）A,未開花植株的莖上部新萌生的側枝B,開花植株的莖上部枝條C,開花植株上的花藥D,未開花植株的莖下部的枝條A 進行組織培養(yǎng)一般選用幼嫩部分。.在下列選項中，需要采用植物組織培養(yǎng)技術的是 （）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育抗棉鈴蟲的植株 單倍體育種無子西瓜的快速 大量繁殖D.A.B.C.B 植物組織培養(yǎng)是指從植物體分離出符合需要的組織、器官或細胞、原生 質(zhì)體等，通過無菌操作，在人工控制條件下進行培養(yǎng)以獲得再生的完整植株或生產(chǎn)具有經(jīng)濟價值的其他產(chǎn)品的技術，主要用于獲取脫毒苗、培育轉基因的植株、單倍體育種、快速大量繁殖植株等方面。利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗-12 -人教版高中生物選修一獲得多倍體植株屬于多倍體育種，不需要植物組織培養(yǎng)技術。.某興趣小組擬用組織培