1、2021-2021學年高中生物第一章無茵操作技術實踐第二節(jié)植物組織培養(yǎng)技術教案蘇教版選修11 .簡述植物組織培養(yǎng)的原理和過程.(重難點)2 .了解MS根本培養(yǎng)基貯備液的配制方法.(重點)3 .舉例說出使用的激素及其對脫分化、再分化的作用.(難點)EKD植物組織培養(yǎng)及過程O自主認知1 .植物組織培養(yǎng)(1)概念：在無菌和人工限制的條件下,誘導離體的植物器官、組織等在適宜的培養(yǎng)條件下發(fā)育成完整植株的技術.(2)原理：植物細胞的全能性,是指植物體的每個體細胞都攜帶來自受精卵的完整基因里,并具有發(fā)育成完整植株的潛在水平.2 .植物組織培養(yǎng)的過程優(yōu)肛母株別離接種、誘導電傷組織該導再次芽的分化組織(培養(yǎng)、試

2、管苗轉入/工、抨插生糧后生理培養(yǎng)基燎苗、定植生根后煉苗、定拓(1)脫分化：由已經分化的植物細胞或組織產生愈傷組織的過程.(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根、芽笠器宜的分化.O核心突破o合作探討探討1:同一株植物不同部位的細胞經培養(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)是體細胞的一半,所以與體細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)基以有機營養(yǎng)為主.而MS§養(yǎng)基那么需提供大量無機營養(yǎng),主要包括植物生長必需的大量

3、元素和微量元素兩大類.探討3:馬鈴薯長期種植,產量會降低而且易感染病毒,要想提升馬鈴薯的產量,應該怎樣培育無病毒的馬鈴薯？提示：長期進行無性繁殖的植物,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尖進行植物組織培養(yǎng)獲得無病毒的馬鈴薯植株.思維升華1 .植物組織培養(yǎng)的過程脫分化再分化離體的植物組織、器官或細胞(外植體)>愈傷組織>根、芽或胚狀體>新個體.(1)愈傷組織與根尖分生組織的異同:組織回細胞來源細胞形態(tài)細胞結構細胞排列細胞去向根尖分生組織受精卵止方形無液泡緊密分化成多種細胞組織愈傷組織高度分化細胞高度液泡化疏松再分化成新個體相同點都通過有絲分裂進行細胞增殖(2

4、)植物組織培養(yǎng)過程中脫分化與再分化的比擬:過程特點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胞團離體、營養(yǎng)物質、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構有根、芽或有生根發(fā)芽的水平2.生長素和細胞分裂素使用順序和比例的比擬(1)使用順序的比擬使用順序實驗結果先使用生長素,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升(2)使用比例的比擬使用的量及比例實驗結果比例適中促進愈傷組織的生長生長素細胞分裂素有利于根的形成生長素細胞分裂素有利.的形成題組沖關1 .在植物組織培養(yǎng)過程中,生長素和細胞分裂素的使用會

5、影響實驗結果.以下說法正確的是A.兩種激素用量的比例影響實驗結果B.兩種激素使用的先后順序影響實驗結果C.兩種激素使用的濃度影響實驗結果D.以上說法全部正確【解析】生長素和細胞分裂素的作用不同,其濃度、用量比例、使用先后順序都會影響細胞的分裂和分化.【答案】D2 .以下關于植物組織培養(yǎng)的表達中,錯誤的選項是A.培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調節(jié)滲透壓B.培養(yǎng)基中的生長素和細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胞經培養(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胞,其基因組成不一定相同

6、,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致與一般的體細胞中的基因組成不同.【答案】D3 .植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是【導學號：67850014A.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.將成熟葉肉細胞的細胞核移植到去核卵細胞內【解析】植物細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,這樣植物細胞才能表現(xiàn)出全能性.【答案】CCEO天竺葵的組織培養(yǎng)自主認知.、組織培養(yǎng)1 .準備實驗器材和藥品.2 .配制配制MSg養(yǎng)基.分別向MS根本培養(yǎng)基中添加所需的植物激

7、素,配制誘導愈傷組織形成的培養(yǎng)基、誘導分化芽的培養(yǎng)基、誘導生根的培養(yǎng)基.將添加植物激素后的培養(yǎng)基攪拌均勻,再次定容并調節(jié)出3 .滅菌將培養(yǎng)基于121C溫度下濕熱滅菌20min.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)的各項操作均需在無菌室中或超凈工作臺上進行.(2)取天竺葵幼嫩的葉,流水沖凈后,消毒并切成約0.5cm2的小塊.(3)接種于已經配制好的誘導愈傷組織形成的培養(yǎng)基上,做好標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 .轉接培養(yǎng)將增長至一定體積的愈傷組織轉接到誘導分化芽的培養(yǎng)基上,在1525C、光照強度為1_00

8、02000_lx的光照培養(yǎng)箱內繼續(xù)培養(yǎng).分化出幼芽后,再轉接至誘導生根的培養(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 .一般要經過煉苗馴化的原因組織培養(yǎng)得到的試管苗植株特點是非常嫩弱,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,植株外表沒有蠟質和角質層等保護組織,氣孔沒有關閉功能,有葉綠體但光合水平差.2 .煉苗馴化的步驟培育壯苗一一洗凈瓊脂培養(yǎng)基選用適宜的移植基質一一移栽后的條件限制O核心突破o合作探討探討1:外植體為什么要經過消毒才能接種？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,并且產生大量對外植體有害的物質,導致外植體死亡,所以要先

9、消毒再接種.探討2:在進行天竺葵培養(yǎng)時,需更換培養(yǎng)基嗎？假設需要,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)內因：外植體的選取.不同植物的組織培養(yǎng)難度不同.對于同一種植物材料,材料的年齡、保存時間的長短等也會影響實驗結果.生長旺盛的嫩枝生理狀況好,容易誘導脫分化和再分化.常養(yǎng)：礦質元素和有機物(2)外因；植物激素：主要是生長素和細胞分裂素;環(huán)境條件：溫度、pH、光照等2 .無菌技術是植物組織培養(yǎng)獲得成功的關鍵(1)嚴格的無菌操作：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,如一些細菌、

10、真菌的生長.而培養(yǎng)物一旦受到微生物的污染,就會導致實驗前功盡棄,因此要進行嚴格的無菌操作.(2)無菌技術包括對培養(yǎng)基、器械和植物材料(外植體)的滅菌消毒.對培養(yǎng)材料進行表面消毒時,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翻開清洗.(4)有毒物質用后要妥善處理,以免造成環(huán)境污染.【特別提醒】對所培養(yǎng)的植物材料也可用體積分數(shù)為70%勺酒精進行消毒.3 .造成培養(yǎng)物污染的原因與處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

11、植物材料消毒/、當引起的處理舉措將被污染的培養(yǎng)瓶統(tǒng)一放在高壓蒸汽火菌鍋內進行高壓蒸汽滅菌,然后再翻開培養(yǎng)瓶進行清洗.題組沖關令4 .以下哪組符合天竺葵組織培養(yǎng)的根本步驟()A.制備M即養(yǎng)基一外植體消毒一接種一培養(yǎng)一移栽一栽培B.制備M即養(yǎng)基一外植體消毒一接種一培養(yǎng)一栽培一移栽C.制備M即養(yǎng)基一外植體消毒一接種一栽培一培養(yǎng)一移栽D.制備M即養(yǎng)基一外植體消毒一接種一移栽一培養(yǎng)一栽培栽培是對移栽后的幼【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,苗進行精細治理培養(yǎng)的過程,應先移栽后栽培.【答案】A5 .以下圖是胡蘿卜的韌皮部細胞通過無菌操作,接入試管內的培養(yǎng)基后,在一定的條件下形成試管苗的

12、培育過程.請據(jù)圖答復以下問題：1要促進植物細胞分裂生長,培養(yǎng)基中應含有營養(yǎng)物質和植物激素,營養(yǎng)物質包括和小分子有機物；植物激素包括細胞分裂素和兩類.2此過程依據(jù)的原理是.A階段和B階段細胞進行的分裂方式主要是,B階段除了細胞分裂外,還進行細胞.3此過程要無菌操作,主要是指對進行滅菌.B階段需要光照,原因是4試管苗的根細胞中沒有葉綠素,而葉的葉肉細胞中具有葉綠素,這是的結果.5將胡蘿卜韌皮部組織塊接種到培養(yǎng)基上時,為預防雜菌污染,應如何操作？【解析】1植物組織培養(yǎng)使用的培養(yǎng)基中應含有供植物組織細胞生長發(fā)育所需要的無機物和小分子有機物,還需有調節(jié)細胞發(fā)育方向的細胞分裂素和生長素等植物激素.2植物細

13、胞的全能性是植物組織培養(yǎng)的理論根底,脫分化和再分化階段中細胞的增殖方式均為有絲分裂,再分化階段愈傷組織經細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,由于幼葉中葉綠素的合成需要光照條件.4同一植株的所有體細胞所含有的遺傳信息相同,但表達不同,故形態(tài)、功能存在差異.5酒精燈火焰旁溫度較高,可有效殺死空氣中的細菌.【答案】1無機物生長素2植物細胞的全能性有絲分裂分化3培養(yǎng)基芽發(fā)育成葉,葉肉細胞中葉綠素的形成需要光照條件4基因選擇,f表達5接種要在酒精燈火焰旁進行6 .以下關于植物組

14、織培養(yǎng)中植物激素使用的說法,不正確的選項是A.植物組織培養(yǎng)中關鍵性激素是生長素和細胞分裂素B.先使用生長素,后使用細胞分裂素,有利于細胞分裂和分化C.先使用細胞分裂素,后使用生長素,細胞既分裂也分化D.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【解析】在植物組織培養(yǎng)中,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；先使用細胞分裂素后使用生長素,對細胞的分裂和分化均有利.【答案】B7 .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用消毒溫度、pH、光照A.B.C.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

15、培養(yǎng)基的成分、外植體的選取和消毒是否嚴格等也影響植物組織培養(yǎng).【答案】A8 .無菌技術是植物組織培養(yǎng)能否獲得成功的關鍵,以下說法正確的選項是【導學號：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,對無菌操作的要求非常嚴格對培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌對培養(yǎng)材料進行外表消毒時,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水平培養(yǎng)中不同藥劑、不同植物材料,甚至不同器官要區(qū)別對待對培養(yǎng)材料可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.B.C.D.【解析】不同的材料或對象,所采用的滅菌或消毒方法不同；對培養(yǎng)材料不能采用高壓蒸汽滅菌,否那么會導致培養(yǎng)材料死亡

16、；在操作過程中一定要嚴格遵守無菌操作,以免污染,前功盡棄.【答案】C9 .如圖表示花藥培養(yǎng)及單倍體育種的大致過程,據(jù)圖答復以下問題：1過程是把幼小的花藥別離出來,在無菌條件下放在MS養(yǎng)基上進行培養(yǎng),配制該培養(yǎng)基時,需要的物質應該有.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)生屢次細胞分裂,形成,此過程進行細胞分裂的方式是.3過程是誘導再分化出芽和根,最后長成植株,長成的植株不考慮核與核之間融合是植株,其特點是植株弱小,高度不育,生產上無推廣應用的價值,假設要使其結子結果,可在移栽后在幼苗莖尖滴加適宜濃度的B物質,通常用到的B物質是4過程與過程所用培養(yǎng)基有差異,主要是的差異.

17、【解析】1植物組織培養(yǎng)需要營養(yǎng)物質,主要包括大量元素、微量元素、有機物如甘氨酸、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胞產生愈傷組織的過程,此過程細胞進行有絲分裂.3經過花藥培養(yǎng)得到的植株為單倍體,表現(xiàn)為高度不育,對莖尖或花粉用秋水仙素處理,染色體加倍后,那么恢復可育性.4生長素和細胞分裂素的比值高時,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,促進愈傷組織的生長.【答案】1水、大量元素、微量元素、蔗糖、瓊脂、植物激素、有機物等任答三種即可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：網絡構建核心回扣la原ft條材部位植拗狙織墻芥技術苜要因素要過程曲個章瞿敬求兩種重的詼擇再分ft脫分化和典分裝乘生長