生物學案：第一章第三節(jié)植物組織培養(yǎng)技術(shù)

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第二節(jié)植物組織培養(yǎng)技術(shù)學習目標重點難點1。能說出植物組織培養(yǎng)的概念及操作過程。2．能分析出植物組織培養(yǎng)的理論基礎。3．能說出天竺葵植物培養(yǎng)的實踐過程。4．能記住植物組織培養(yǎng)的優(yōu)點.重點:1．會分析植物組織培養(yǎng)的過程及注意的問題。2．能解決天竺葵實際培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的問題。難點：1．會分析影響植物組織培養(yǎng)的條件及原理。2．能分析出MS培養(yǎng)基的成分。一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)1．植物組織培養(yǎng)在______和人工控制的條件下,將______的植物器官、組織或細胞,在適宜的培養(yǎng)條件下誘導其產(chǎn)生________、叢芽和________的技術(shù)。2．植物組織培養(yǎng)的理論依據(jù)植物組織培養(yǎng)的依據(jù)是植物細胞的________。植物的每個細胞都攜帶著一套來自________的完整基因組，并具有發(fā)育成完整植株的________。3．植物組織培養(yǎng)的過程在利用植物葉片進行植物組織培養(yǎng)的過程中，通過誘導產(chǎn)生________，進而______形成具有不同形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能的細胞,構(gòu)成組織、器官，最終生長發(fā)育成為__________；或通過誘導形成________，最終發(fā)育成完整的植株.預習交流1．細胞具有全能性的原因是什么？2．在完整的植物體內(nèi)，已分化植物細胞的全能性能表達嗎?為什么？3．從細胞結(jié)構(gòu)角度分析,具有何種細胞特點的真核細胞才有全能性？為什么？4．你能說出不同細胞全能性的大小關(guān)系嗎？5．愈傷組織的特點是什么？6．什么是脫分化、再分化?二、天竺葵的組織培養(yǎng)1．準備（1）器具準備：______________、__________等。（2）試劑準備：____________________、漂白粉或NaClO、NAA、6BA。2．配制：配制____基本培養(yǎng)基.3．滅菌:將培養(yǎng)基____℃濕熱滅菌____min，冷卻后置于____℃培養(yǎng)室中觀察3d，以檢查滅菌是否徹底。4．取材與接種（1）取材：取天竺葵________.(2）滅菌：浸沒在______________________________________________________溶液中5～15min。（3）取出用________沖洗4~6次，再用手術(shù)刀將它們切成約0.5cm2的小塊（外殖體）。（4）接種在已經(jīng)配制好的______________的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，培養(yǎng)時控制適宜的______和______等條件。5．觀察與記錄6．生芽生根：經(jīng)______形成愈傷組織后轉(zhuǎn)接到______的培養(yǎng)基上；分化出幼芽后再轉(zhuǎn)接到______的培養(yǎng)基上。7．煉苗：待生根后再移栽到經(jīng)過消毒的________上煉苗,培養(yǎng)約2周后再移栽于大田中.預習交流1．MS培養(yǎng)基中含有的物質(zhì)有哪些？2．植物組織培養(yǎng)成功的關(guān)鍵是什么？如何操作？三、植物組織培養(yǎng)的應用1．快速繁殖優(yōu)良__________。2．培育農(nóng)作物________。3．保存和__________。此外，由于病毒在植物體內(nèi)主要通過________進行擴散，分布也不均勻，莖尖、根尖幾乎無病毒。若用莖尖或根尖進行組織培養(yǎng)，再結(jié)合病毒鑒定，就可以得到無病毒的植株。答案：一、1。無菌離體愈傷組織完整植株2．全能性受精卵潛在能力3．愈傷組織分化完整的植株胚狀體預習交流：1．提示：幾乎所有的細胞(個別細胞例如哺乳動物成熟的紅細胞除外）都含有本物種生長發(fā)育所需的全套遺傳物質(zhì),儲存的遺傳信息在一定的條件下可以表達出來。2．提示:不能表達。因為細胞分化具有不可逆轉(zhuǎn)性。3．提示：具有細胞核的細胞。因為真核細胞的DNA主要儲存在細胞核里.4．提示：一般情況下,受精卵〉生殖細胞〉體細胞；植物細胞〉動物細胞；分裂能力強的細胞〉分裂能力弱的細胞。5．提示：具有分生能力的薄壁細胞.6．提示：脫分化:由已分化的植物細胞或組織產(chǎn)生愈傷組織的過程。再分化：在一定的條件下繼續(xù)培養(yǎng)這種脫分化的愈傷組織，又可以重新誘導根、芽等器官的分化。二、1。(1）高壓蒸汽滅菌鍋超凈工作臺（2）MS基本培養(yǎng)基貯備液2．MS3．12120304．(1）幼嫩的葉（2）質(zhì)量分數(shù)為10％的漂白粉或質(zhì)量分數(shù)為2%的NaClO（3）無菌水（4）誘導愈傷組織形成溫度光照6．脫分化分化芽生根7．珍珠巖預習交流:1．提示：大量元素：N、P、K、Ca、Mg、S等；微量元素：Zn、Mo、Cl、Co、B、Mn等；鐵鹽：FeSO4·7H2O。有機物：甘氨酸、維生素B6、維生素B1、肌醇、煙酸、蔗糖等。2．提示：操作過程確保無菌。對培養(yǎng)基和實驗材料進行滅菌處理。三、1.植物株系2．新品種3．運輸種質(zhì)輸導組織在預習中還有哪些問題需要你在聽課時加以關(guān)注？請在下列表格中做個備忘吧!我的學困點我的學疑點一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)及過程1．填空過程:______的植物器官、組織或細胞eq\o(→，\s\up7（))愈傷組織eq\o(→,\s\up7（））根、芽→完整植株.（1)愈傷組織的特點：細胞排列疏松而無規(guī)則,是高度________的呈無定形狀態(tài)的______細胞.（2）脫分化:又叫________，是由高度分化的植物組織或細胞產(chǎn)生________的過程。（3）再分化：________繼續(xù)培養(yǎng)，重新分化成根或芽等器官的過程。2．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、器官的原因是什么？下圖為植物組織培養(yǎng)過程的簡單示意圖。下列敘述正確的是（)。①②③→④A．植物組織培養(yǎng)所依據(jù)的生物學原理為細胞的全能性B．③→④過程指植物的生殖生長階段C．將①經(jīng)脫分化培養(yǎng)成的②包裹上人工種皮即可獲得人工種子D．②→③的再分化過程中，誘導②生根的激素為細胞分裂素過程名稱過程形成體特點條件脫分化由外殖體形成愈傷組織排列疏松、高度液泡化的薄壁細胞團①離體②提供營養(yǎng)物質(zhì)(有機物、無機物）③提供激素④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(jié)構(gòu)有根、芽或有生根發(fā)芽的能力營養(yǎng)生長和生殖生長發(fā)育成完整的植物體由根、莖、葉、花、果實、種子組成栽培二、影響植物組織培養(yǎng)的因素1．內(nèi)部因素不同的植物組織,培養(yǎng)的難易程度________；同一種植物材料,材料的年齡、保存時間的長短等也會影響實驗結(jié)果。2．外部因素（1）營養(yǎng)成分:常用的一種培養(yǎng)基是__________，主要成分包括:________，如N、P、K、Ca、Mg、S等;________，如B、Mn等;有機物，如甘氨酸、肌醇、煙酸、蔗糖等.(2）植物激素：啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素是________和__________，二者的濃度、使用的先后順序及用量的比例等都會影響實驗結(jié)果。（3）其他因素：____________________等。下列關(guān)于影響植物組織培養(yǎng)的因素，說法正確的是（）。A．不同植物組織培養(yǎng)的難易程度不同，同一種植物材料培養(yǎng)的難易程度相同B．在植物組織培養(yǎng)中,培養(yǎng)基中必須添加植物激素C．植物激素中生長素和細胞分裂素的作用是互相獨立的D．pH、溫度、光照等條件對植物組織培養(yǎng)也特別重要1．植物組織培養(yǎng)營養(yǎng)條件中的有機營養(yǎng)（1）維生素類:植物組織培養(yǎng)中經(jīng)常使用維生素B1（鹽酸硫胺素）、維生素B6（鹽酸吡哆醇）、煙酸等，一般使用濃度為0。1~10mg/L。（2)氨基酸類：有甘氨酸、絲氨酸、酪氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺等，是重要的有機氮源。（3）有機添加物：是一些成分比較復雜，大多含氨基酸、激素、酶等的復雜化合物，它們對細胞和組織的增殖與分化有明顯的促進作用。2．各營養(yǎng)成分的作用：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，同時能夠維持細胞的滲透壓;甘氨酸、維生素等物質(zhì)，主要是為了滿足離體植物細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。3．當同時使用生長素和細胞分裂素時，兩者用量的比例影響植物細胞的發(fā)育方向.eq\f（生長素用量，細胞分裂素用量）植物細胞的發(fā)育方向比值高時有利于根的分化、抑制芽的形成比值低時有利于芽的分化、抑制根的形成比值適中時促進愈傷組織的形成答案：活動與探究一：1．離體脫分化再分化（1）液泡化薄壁（2)去分化愈傷組織(3）愈傷組織2．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，但不能表達出全能性，這是基因選擇性表達的結(jié)果。遷移與應用：A解析:①②③④依次代表離體的植物器官、組織或細胞,愈傷組織,根或芽，植株。愈傷組織生根還是發(fā)芽取決于激素的種類和濃度比例。當生長素/細胞分裂素比值較高時，有利于生根；反之，有利于生芽.要獲得人工種子，應選③外包上人工種皮?；顒优c探究二：1．差別很大2．（1)MS培養(yǎng)基大量元素微量元素（2）生長素細胞分裂素(3）pH、溫度、光照遷移與應用：D解析:不同植物組織培養(yǎng)的難易程度不同,同一種植物材料也會因年齡、保存時間的長短等導致實驗結(jié)果不同,故A錯誤；在植物組織培養(yǎng)中，培養(yǎng)基中常常要添加植物激素，但不是都必須添加植物激素，如菊花莖段組織培養(yǎng)不必添加植物激素，故B錯;各種植物激素的作用是相互聯(lián)系的,而不是互相獨立的，故C錯.1．下列實例中能體現(xiàn)細胞全能性的是(）.①用培養(yǎng)基培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞培養(yǎng)成了可育的植株②植物用種子進行繁殖③用煙草組織培養(yǎng)的單個組織培育出了可育的完整植株A．①②B．①③C．②③D．①②③2．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胞分裂產(chǎn)生新細胞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3．影響植物組織培養(yǎng)的因素包括()。①培養(yǎng)基配制②外殖體選?、奂に氐倪\用④消毒⑤溫度、pH、光照A．①②③④⑤B．①②③C．①②③④D．①②③⑤4．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．脫離母體后的具有完整細胞核的細胞或組織,給予適宜的營養(yǎng)和外界條件D．將成熟篩管細胞的細胞核移植到去核卵細胞中5．（多選）關(guān)于制備MS固體培養(yǎng)基的過程，有誤的是(）。A．在使用提前配制的母液時，可直接用移液管從母液中取B．配制母液時，無機物中大量元素濃縮20倍，微量元素濃縮200倍C．配制培養(yǎng)基時，瓊脂要及早加熱熔化D．MS培養(yǎng)基的pH要求不太嚴格,可控制在5~7之間答案：1．B解析：本題考查對細胞全能性概念的理解。①和③都屬已分化的細胞經(jīng)過培養(yǎng)形成可育的植株,體現(xiàn)了細胞的全能性。植物用種子繁殖后代，實際上是由一個受精卵，通過細胞的增殖和分化發(fā)育成新個體，所以是由未經(jīng)分化的細胞（受精卵）發(fā)育成新個體的過程。2．C解析：脫分化是已經(jīng)分化的器官、組織或細胞重新回到原始的未分化狀態(tài)，所以植物的器官、組織或細胞通過離體培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過程屬于脫分化。3．A解析：材料的選擇，環(huán)境、營養(yǎng)條件，培養(yǎng)基的配制，激素的比例等都影響植物組織培養(yǎng).4．C解析：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