2017-2018學(xué)年高中生物第一章無(wú)菌操作技術(shù)實(shí)踐第3課時(shí)植物組織培養(yǎng)技術(shù)同步備課教學(xué)案

1、第 3 課時(shí) 植物組織培養(yǎng)技術(shù) 學(xué)習(xí)導(dǎo)航 1. 簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)的原理和過程。 2. 了解 MS基本培養(yǎng)基貯備液的配制方法。3. 舉例說出激素及其對(duì)脫分化、再分化的作用。 重難點(diǎn)擊 理解植物組織培養(yǎng)的原理和一般過程。一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)1. 含義：在無(wú)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。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(lái)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。3. 過程4. 激素與愈傷組織的再分化(1) 愈傷組織的細(xì)胞是一種具有分生能力的薄壁細(xì)胞。(2) 脫分化：已經(jīng)分化的植物細(xì)胞或組織

2、產(chǎn)生愈傷組織的過程。(3) 再分化：在一定條件下繼續(xù)培養(yǎng)脫分化的愈傷組織， 又可以重新誘導(dǎo)根、 芽等器官的分化。(4) 生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)生長(zhǎng)、細(xì)胞分裂、脫分化、再分化的關(guān)鍵激素。生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的使用比例對(duì)分化結(jié)果的影響使用的量 實(shí)驗(yàn)結(jié)果用量相當(dāng) 促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素 有利于根的形成生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素 有利于芽的形成5.MS 基本培養(yǎng)基貯備液的種類(1) 大量元素貯備液：其中含有的大量元素有 N、P、S、K、Ca、Mg。(2) 微量元素貯備液：其中含有的微量元素有 Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl 、Ni、I 、Co。(3) 鐵鹽貯備液：是由 FeSO4 7H2O和

3、 N a2 EDTA(乙二胺四乙酸二鈉 ) 配制而成。(4) 有機(jī)物貯備液：其中有機(jī)物有甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素 B6、維生素 B1。6. 貯備液的貯藏備用： 分別用玻璃瓶貯存配制好的 MS培養(yǎng)基貯備液， 并貼上標(biāo)簽， 注明編號(hào)、配制倍數(shù)、日期等，保存在冰箱的冷藏室中備用。1. 完善植物組織培養(yǎng)過程圖并思考下列問題：(1) 為什么高度分化的植物細(xì)胞還具有全能性？答案 因?yàn)楦叨确只闹参锛?xì)胞中含有該物種的全套遺傳物質(zhì)。(2) 高度分化的植物細(xì)胞發(fā)育成完整的植株需要哪些條件？答案 離體條件； 充足的營(yíng)養(yǎng)條件； 恰當(dāng)?shù)募に胤N類及濃度配比； 適宜的環(huán)境條件；無(wú)菌條件。2.MS 培養(yǎng)基的成分主要有哪些

4、？還需添加哪些成分？答案 成分有大量元素、 微量元素和有機(jī)物； 還需添加植物激素及其他添加物 (如甘氨酸、 維生素等 ) 。3. 植物組織培養(yǎng)的一般過程分析(1) 你認(rèn)為植物組織培養(yǎng)的核心環(huán)節(jié)是什么？答案 植物組織培養(yǎng)的核心環(huán)節(jié)為脫分化和再分化。(2) 你認(rèn)為植物組織培養(yǎng)的再分化應(yīng)先誘導(dǎo)生芽還是先誘導(dǎo)生根？2答案 應(yīng)先誘導(dǎo)生芽，再誘導(dǎo)生根。4. 植物組織培養(yǎng)中應(yīng)盡量選擇什么樣的材料作為外植體？為什么？答案 應(yīng)盡量選擇幼嫩的植物組織或器官作為外植體。因?yàn)橥庵搀w的年齡越小，分化程度越低，組織培養(yǎng)的成功率就越高。歸納總結(jié) (1) 植物組織培養(yǎng)過程(2) 植物組織培養(yǎng)的過程分析過程 主要變化 特點(diǎn)由高

5、度分化的細(xì)胞恢復(fù)為具有分裂能 脫分化 由外植體形成愈傷組織力的細(xì)胞再分化 由愈傷組織形成根、芽等器官 重新分化出不同的組織、器官生長(zhǎng) 發(fā)育成完整植物體 包括營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)1. 關(guān)于植物組織培養(yǎng)技術(shù)的敘述正確的是 ( )A. 用于培養(yǎng)的材料不一定需要離體B. 植物可通過光合作用合成有機(jī)物，培養(yǎng)基中不需要加入含碳有機(jī)物C.愈傷組織可制造成人工種子D.脫分化和再分化都需要培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素刺激、誘導(dǎo)答案 D解析 用于培養(yǎng)的材料一定要離體，否則基因選擇性表達(dá)會(huì)形成組織和器官， A 項(xiàng)錯(cuò)誤；植物組織培養(yǎng)基中需加入含碳有機(jī)物，提供碳源和能源，而完整植株才能進(jìn)行光合作用， B 項(xiàng)錯(cuò)誤；胚狀體可制

6、成人工種子， C 項(xiàng)錯(cuò)誤；不同階段的培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的比例不同，可誘導(dǎo)培養(yǎng)物進(jìn)行分裂和分化， D項(xiàng)正確。2. 如圖是基因型為 AaBb的菊花莖尖離體培養(yǎng)示意圖，據(jù)圖回答下列問題：取下菊花莖尖 并放入A培養(yǎng)基中培養(yǎng) B愈傷組織 胚狀體 植物體 幼苗(1) 圖中 A 和 B 分別表示 _和_ 。菊花莖尖培養(yǎng)成植物體的根本原因是_ 。(2) 菊花的組織培養(yǎng)形成試管苗的過程中， 其中應(yīng)大量供給的元素是 _。試管苗形成過程中要給予一定光照，其原因是 _ 。3(3) 脫分化是指 _ 。脫分化和再分化這兩個(gè)過程的進(jìn)行，除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，還要保證_，否則植物組織培養(yǎng)就不能成功。(

7、4) 這樣培養(yǎng)成的試管苗的基因型為 _。答案 (1) 脫分化 再分化 植物細(xì)胞具有全能性(2)N 、S、P、K、C a、Mg 試管苗形成過程中要進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物(3) 已經(jīng)分化的植物細(xì)胞或組織，通過離體培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過程 無(wú)菌(4)AaBb解析 (1) 離體的植物組織或細(xì)胞， 在培養(yǎng)了一段時(shí)間以后， 會(huì)通過細(xì)胞分裂， 形成愈傷組織。脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng)，又可以重新分化成根或芽等器官，這個(gè)過程叫做再分化。菊花莖尖能培養(yǎng)成植物體的根本原因是植物細(xì)胞具有全能性。 (2) 離體的植物組織和細(xì)胞， 常用 MS培養(yǎng)基培養(yǎng)，其主要成分包括：大量元素，如 N、P、K、Ca、Mg、S；微量元素

8、，如 Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、C o、I ；有機(jī)物以及蔗糖等。在試管苗形成過程中要每日給予日照 12 h，其原因是試管苗形成過程中要進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物。 (3) 脫分化和再分化這兩個(gè)過程的進(jìn)行除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，還要保證無(wú)菌，原因是雜菌產(chǎn)生的毒素等物質(zhì)會(huì)影響或阻礙植物組織脫分化形成愈傷組織或再分化為根和芽，且雜菌的繁殖能力很強(qiáng)，會(huì)與植物組織爭(zhēng)奪培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使植物得不到營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)雜菌還會(huì)侵染植株，使之受到傷害。 (4) 由于植物組織培養(yǎng)過程中細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，所以培養(yǎng)成的試管苗的基因型為AaBb。特別提醒 植物組織培養(yǎng)的兩點(diǎn)誤區(qū)警示(1) 細(xì)胞全能性表達(dá)的

9、理解細(xì)胞全能性的表達(dá)是由單個(gè)細(xì)胞發(fā)育成完整個(gè)體，發(fā)育的終點(diǎn)是完整個(gè)體，若發(fā)育為某個(gè)器官或組織不屬于細(xì)胞全能性的表達(dá)。細(xì)胞全能性的大小是自然條件下的，在適宜外界條件下，植物的體細(xì)胞培養(yǎng)比生殖細(xì)胞的培養(yǎng)更容易。(2) 對(duì)愈傷組織特點(diǎn)的理解：愈傷組織的細(xì)胞是一種高度液泡化的呈無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞，具有旺盛的分裂能力，無(wú)中央大液泡。二、天竺葵的組織培養(yǎng)1. 組織培養(yǎng)過程準(zhǔn)備( 器具準(zhǔn)備、試劑準(zhǔn)備 ) 配制培養(yǎng)基滅菌取材與接種觀察與記錄轉(zhuǎn)接培養(yǎng)。2.MS 培養(yǎng)基的配制分別向 MS基本培養(yǎng)基中添加所需的激素， 配制誘導(dǎo)愈傷組織形成的培養(yǎng)基、 誘導(dǎo)分化芽的培4養(yǎng)基、誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基，攪拌均勻，再一次定容，按

10、要求調(diào)節(jié) pH。3. 滅菌將培養(yǎng)基在 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(wú)菌室中或超凈工作臺(tái)上進(jìn)行。(2) 取未開花天竺葵植株上生出的幼嫩的葉，用流水沖凈后，消毒并切成約 0.5 cm2的小塊。(3) 接種在已經(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(zhǎng)情況，記錄愈傷組織的大小、質(zhì)地、顏色等情況。6. 轉(zhuǎn)接培養(yǎng)將增長(zhǎng)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_0002_000_lx 的光照培養(yǎng)箱內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng)。

11、待愈傷組織分化出幼芽后，再轉(zhuǎn)接至誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)。7. 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(wú)菌和有完全營(yíng)養(yǎng)的條件，植株表面沒有蠟質(zhì)和角質(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，在自然條件下會(huì)很快萎蔫甚至死亡。(2) 露地栽培的步驟： 培育壯苗選用合適的移植基質(zhì)移栽試管苗移栽后的條件控制栽培。1. 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)組織培養(yǎng)的作用(1) 探討 MS培養(yǎng)基中各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用大量元素和微量元素：提供植物細(xì)胞生活所必需的無(wú)機(jī)鹽。蔗糖：提供碳源，同時(shí)能夠維持細(xì)胞的滲透壓。甘氨酸、維生素等有機(jī)物：主要是為了滿足離

12、體植物細(xì)胞在正常代謝途徑受到一定影響后所產(chǎn)生的特殊營(yíng)養(yǎng)需求。(2) 植物是自養(yǎng)生物，為什么用于植物組織培養(yǎng)的 MS培養(yǎng)基中需要加入有機(jī)物作為碳源？答案 通常植物體本身進(jìn)行光合作用產(chǎn)生糖類，不需要外部供給糖，但植物組織培養(yǎng)利用的是離體組織或細(xì)胞，在其脫分化過程中不能進(jìn)行光合作用合成糖類，因此必須在培養(yǎng)基中添加糖類，作為碳源和能源物質(zhì)，同時(shí)維持培養(yǎng)基的滲透壓。(3) 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？答案 微生物培養(yǎng)基以有機(jī)營(yíng)養(yǎng)為主。 與微生物的培養(yǎng)不同， MS培養(yǎng)基則需提供大量無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)、無(wú)機(jī)鹽混合物，包括植物生長(zhǎng)必需的大量元素和微量元素兩大類。52. 植物激素在植物組

13、織培養(yǎng)中的作用(1) 試說出植物激素在植物組織培養(yǎng)中的作用調(diào)節(jié)劑 主要作用生長(zhǎng)素 促進(jìn)細(xì)胞的伸長(zhǎng)，促進(jìn)愈傷組織和根的形成細(xì)胞分裂素 促進(jìn)細(xì)胞的分裂，促進(jìn)芽的分化和形成(2) 生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素使用順序及比例對(duì)植物組織培養(yǎng)的影響按照不同的順序使用這兩類激素，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同使用順序 實(shí)驗(yàn)結(jié)果先使用生長(zhǎng)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(zhǎng)素 細(xì)胞既分裂也分化同時(shí)使用 分化頻率提高當(dāng)同時(shí)使用這兩類激素時(shí)，兩者用量的比值不同，植物細(xì)胞的發(fā)育方向不同生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素用量比值與結(jié)果比值高時(shí) 促進(jìn)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 有

14、利于愈傷組織的生成3. 移栽前為什么必須進(jìn)行試管苗的煉苗馴化？答案 試管苗生長(zhǎng)在試管或培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)的條件下，植物表面沒有蠟質(zhì)和角質(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，如不經(jīng)過煉苗馴化，直接移栽到大田，在自然條件下會(huì)很快失水、萎蔫而死亡。3. 生物工程的研究成果已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，目前科學(xué)家利用植物的莖尖和葉片、莖段等，在無(wú)菌條件下，培養(yǎng)在玻璃器皿中人工配制的培養(yǎng)基上，使之發(fā)育成完整的植株。下圖是運(yùn)用該技術(shù)培養(yǎng)蘭花植株的示意圖。下列關(guān)于這種生物工程技術(shù)的敘述，錯(cuò)誤的是 ( )6A. 這種技術(shù)叫做植物組織培養(yǎng)，可以克隆生物體B.過程的單細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)豐富，液泡小而細(xì)胞核大C.用此方法

15、克隆植物要盡量選擇優(yōu)良、細(xì)胞全能性表達(dá)不充分的材料D.這種技術(shù)可與基因工程、航天工程結(jié)合培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的作物品種問題導(dǎo)析 (1) 植物組織培養(yǎng)過程中，細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)一般不會(huì) ( 填“會(huì)”或“不會(huì)” ) 發(fā)生改變，所以該項(xiàng)技術(shù)屬于一種克隆技術(shù)。(2) 無(wú)論是脫分化還是再分化，都需要生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的調(diào)節(jié)。(3) 通過基因工程將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞后， 必須采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將植物細(xì)胞培養(yǎng)成植株。答案 C解析 過程的單細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)豐富，液泡小而細(xì)胞核大，這是胚性細(xì)胞 (類似胚胎細(xì)胞 ) 的特征，在適宜的培養(yǎng)基中，這種單細(xì)胞可發(fā)育成胚狀體。要獲得植物克隆的成功，應(yīng)盡量選擇優(yōu)良、細(xì)胞全能性表達(dá)充分

16、的材料。隨著科技的發(fā)展，植物組織培養(yǎng)可與基因工程、航天工程結(jié)合培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的作物品種。4. 植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中加有植物激素。下表是培養(yǎng)基中兩種植物激素在不同比例時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ( 其中 6BA是細(xì)胞分裂素， IAA 是生長(zhǎng)素 ) 。請(qǐng)分析完成下列問題：實(shí)驗(yàn)組別 1 2 3 4激素種類及激素6BA 6BAIAA 6BAIAA 6BAIAA 濃度關(guān)系 組織塊產(chǎn)生愈 愈傷組織不斷 愈傷組織有生根結(jié)果 組織塊分化出芽傷組織 生長(zhǎng) 趨勢(shì)(1) 促進(jìn)愈傷組織產(chǎn)生的條件是 _ ，愈傷組織生長(zhǎng)的條件是 _ 。(2) 芽的分化條件是 _ ，根的分化條件是 _ 。(3) 在植物組織培養(yǎng)中， 脫分化可用的激素組

17、合是實(shí)驗(yàn) _和實(shí)驗(yàn) _中的激素濃度關(guān)系，再分化時(shí)可用的激素組合是實(shí)驗(yàn) _和實(shí)驗(yàn) _中的激素濃度關(guān)系。整個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，植物的生根、發(fā)芽等生命活動(dòng)是 _的結(jié)果。(4) 植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中， 除激素外， 還必須含有 _，它的成分至少應(yīng)該含有 _、_等。(5) 判斷愈傷組織是否產(chǎn)生的依據(jù)是看是否產(chǎn)生了 _的細(xì)胞。答案 (1) 必須有細(xì)胞分裂素 細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素含量相等 (2) 細(xì)胞分裂素的含量大于生7長(zhǎng)素的含量 生長(zhǎng)素的含量大于細(xì)胞分裂素的含量 (3)1 3 2 4 多種激素共同作用(4) 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 礦質(zhì)元素 有機(jī)物(5) 排列疏松而無(wú)規(guī)則、高度液泡化的呈無(wú)定形狀態(tài)解析 (1) 由表中實(shí)驗(yàn) 1和實(shí)

18、驗(yàn) 3的數(shù)據(jù)顯示， 促進(jìn)愈傷組織產(chǎn)生的條件是必須有細(xì)胞分裂素，愈傷組織生長(zhǎng)的條件是細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素含量相等。 (2) 由實(shí)驗(yàn) 2 和 4 可知， 細(xì)胞分裂素的含量大于生長(zhǎng)素的含量， 促進(jìn)芽的分化， 生長(zhǎng)素的含量大于細(xì)胞分裂素的含量促進(jìn)根的分化。(3) 表中 1、3 組激素的使用利于愈傷組織的形成與生長(zhǎng)，即為脫分化。 2、4 組激素的使用利于根或芽的分化， 即為再分化。 (4) 植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中， 除激素外， 還必須含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，它的成分至少應(yīng)該含有礦質(zhì)元素、有機(jī)物等。 (5) 愈傷組織是一種分化程度較低的細(xì)胞，是排列疏松而無(wú)規(guī)則、高度液泡化的呈無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。1. 影響植物組織培

19、養(yǎng)的因素包括 ( )培養(yǎng)基的配制 外植體的選取 激素的使用 消毒 溫度、 p H、光照A. B.C. D.答案 A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)格等也影響組織培養(yǎng)。2. 下面為植物組織培養(yǎng)過程圖解，以下相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ( )a植物葉片 b葉組織塊 c愈傷組織 有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)8de人工種子 幼苗A.b 過程發(fā)生了脫分化，在此過程中植物激素不發(fā)揮作用B.c 過程發(fā)生了再分化，是愈傷組織重新分化成根或芽等器官的過程C.d 過程是在胚狀結(jié)構(gòu)外包裹人工胚乳和人工種皮制成人工種子D.人工種子可以解決有些作物品種

20、繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題答案 A解析 在植物脫分化的 b 過程中，利用植物生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素等植物激素可以誘導(dǎo)植物細(xì)胞脫分化，因此在此過程中植物激素發(fā)揮重要作用。3. 下列哪組符合天竺葵組織培養(yǎng)的基本步驟 ( )A. 制備 MS固體培養(yǎng)基外植體消毒接種培養(yǎng)移栽栽培B. 制備 MS固體培養(yǎng)基外植體消毒接種培養(yǎng)栽培移栽C.制備 MS固體培養(yǎng)基外植體消毒接種栽培培養(yǎng)移栽D.制備 MS固體培養(yǎng)基外植體消毒接種移栽培養(yǎng)栽培答案 A解析 移栽是指將培養(yǎng)基上培養(yǎng)的幼苗長(zhǎng)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)管理培養(yǎng)的過程，應(yīng)先移栽后栽培。4.1958 年，美國(guó)科學(xué)家斯圖爾德應(yīng)用植物組織培

21、養(yǎng)技術(shù)， 將二倍體胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)， 最終發(fā)育成完整的新植株。 下列關(guān)于這一科學(xué)事實(shí)的敘述中， 錯(cuò)誤的是 ( )該實(shí)驗(yàn)證明了植物細(xì)胞具有全能性 此種生殖產(chǎn)生的后代有廣泛的變異 韌皮部細(xì)胞通過減數(shù)分裂增加細(xì)胞數(shù)目 此種生殖產(chǎn)生的后代能保持親本的性狀A(yù). B.C. D.答案 B解析 體細(xì)胞組織培養(yǎng)屬于無(wú)性繁殖，其后代能保持親本的性狀，變異性?。惑w細(xì)胞不能進(jìn)行減數(shù)分裂。5. 下圖表示天竺葵的莖尖細(xì)胞通過無(wú)菌操作接種到試管培養(yǎng)基上后，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)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)， 培養(yǎng)基中應(yīng)有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素。 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括 _和小分子有機(jī)物，激

22、素包括細(xì)胞分裂素和 _兩類植物激素。(2) 此過程依據(jù)的原理是 _ 。9A 和 B階段主要進(jìn)行的分裂方式是 _，B 階段除了細(xì)胞分裂外，還進(jìn)行細(xì)胞 _ 等。(3) 此過程要無(wú)菌操作，主要是指對(duì) _進(jìn)行滅菌消毒。 B 階段需要光照，原因是_ 。(4) 試管苗的根細(xì)胞沒有葉綠素， 而葉的葉肉細(xì)胞具有葉綠素， 這是基因 _的結(jié)果。答案 (1) 無(wú)機(jī)物 生長(zhǎng)素(2) 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)胞中葉綠素的合成需要光照條件(4) 選擇性表達(dá)解析 植物組織培養(yǎng)是用離體的植物組織、器官或細(xì)胞接種到經(jīng)消毒滅菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基含有供組織細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育所需要的無(wú)機(jī)物和小分子有機(jī)

23、物，還有調(diào)節(jié)細(xì)胞脫分化和再分化的細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素。由外植體發(fā)育成試管苗，脫分化階段細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，再分化階段愈傷組織細(xì)胞經(jīng)有絲分裂和細(xì)胞分化形成試管苗，此階段需要光照，原因是葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件。課時(shí)作業(yè) 學(xué)考達(dá)標(biāo) 1. 植物學(xué)家將胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞分離出來(lái)，將單個(gè)細(xì)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(shù)分別是 ( )A. 細(xì)胞分裂和細(xì)胞工程B. 細(xì)胞的分化和基因工程C.植物細(xì)胞的全能性和植物組織培養(yǎng)D.花藥離體培養(yǎng)和單倍體育種答案 C2. 植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理、培養(yǎng)過程的順序及誘導(dǎo)使用的植物激素分別是 ( )細(xì)胞的全能性 離體植物器官、組織

24、或細(xì)胞 根、芽 生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素 生長(zhǎng)素和乙烯 愈傷組織 再分化 脫分化 植物體A.、B.、C.、D.、答案 B解析 植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理為植物細(xì)胞的全能性；培養(yǎng)過程的順序是離體植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織，再分化形成根、芽等進(jìn)而形成新的植物體；誘導(dǎo)使用的植物10激素是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。3. 植物材料的選擇直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗，天竺葵選材一般選擇的是 ( )A. 未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝上生出的幼葉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答案 A解析 進(jìn)行組織培養(yǎng)一般選用幼嫩部分。4. 植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是 ( )A. 給予適

25、宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件B. 導(dǎo)入其他植物的基因C.脫離母體并給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件D.將成熟的篩管細(xì)胞移到去核的卵細(xì)胞中答案 C5. 植物組織培養(yǎng)的基本過程： 外植體脫分化 , 愈傷組織再分化 , 形成根和芽。 下列相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是 ( )A. 該過程的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性B. 脫分化依賴有絲分裂完成C.愈傷組織中的細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)相似D.再分化的實(shí)質(zhì)是某些基因缺失，某些基因表達(dá)答案 D解析 植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性， A 正確；脫分化過程中進(jìn)行的增殖方式是有絲分裂，該過程還沒有進(jìn)行細(xì)胞分化，所以愈傷組織中的細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)相似， B、C正確；細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表

26、達(dá)，該過程中沒有基因的缺失， D錯(cuò)誤。6. 在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過程中，需要下列哪些條件 ( )消毒滅菌 一定濃度的植物激素 適宜的溫度 充足的光照 充足的養(yǎng)料 適宜的 pHA. B.C. D.答案 D解析 整個(gè)植物組織培養(yǎng)過程中需要無(wú)菌環(huán)境、激素的調(diào)節(jié)、適宜的溫度和 p H。形成愈傷組織的過程中，細(xì)胞中葉綠體還沒有形成，不需要光照進(jìn)行光合作用；不能制造有機(jī)物，需要外界給予。 高考提能 117. 在植物組織培養(yǎng)再分化階段中，逐漸改變培養(yǎng)基中植物激素 X 和植物激素 Y 的濃度比，細(xì)胞群的變化情況如圖所示。 若培養(yǎng)基中植物激素 X 的濃度為 a、植物激素 Y 的濃度為

27、 a0.2 ，則細(xì)胞群分化的結(jié)果最可能是試管 ( )答案 C解析 從圖中可以看出，植物激素比例適中時(shí)有利于愈傷組織的形成，而當(dāng)植物激素 X 多于植物激素 Y 時(shí)有利于芽的分化，反之則有利于根的分化，所以當(dāng)植物激素 X 濃度為 a，而植物激素 Y 比 X多 0.2 時(shí)的培養(yǎng)結(jié)果應(yīng)為 C。8. 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)中的關(guān)鍵性激素是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素B. 先使用生長(zhǎng)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(zhǎng)素，細(xì)胞既分裂也分化D.同時(shí)使用生長(zhǎng)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)育方向答案 B解析 在

28、植物組織培養(yǎng)中，培養(yǎng)基中除營(yíng)養(yǎng)成分外還必須添加植物激素，一般包括生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素；外植體脫分化、再分化的誘導(dǎo)方向取決于二者的比例。先使用生長(zhǎng)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(zhǎng)素，對(duì)細(xì)胞的分裂和分化均有利。9. 下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)條件控制的敘述中，不正確的是 ( )A. 選擇培養(yǎng)的植物組織最好是分裂能力強(qiáng)的分生組織B. 培養(yǎng)細(xì)菌所用的蛋白胨培養(yǎng)基可以用于植物組織培養(yǎng)C.可以控制生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的使用順序和用量控制培養(yǎng)的結(jié)果D.天竺葵的組織培養(yǎng)需要光照答案 B解析 植物組織培養(yǎng)的第一步就是脫分化，脫分化的實(shí)質(zhì)是有絲分裂，所以用于植物組織培12養(yǎng)的

29、組織應(yīng)是分裂能力強(qiáng)的組織，如分生組織， A 正確；用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基是 MS培養(yǎng)基，其成分不同于培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基， 所以培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基不能用于植物組織培養(yǎng)，B 錯(cuò)誤；天竺葵的組織培養(yǎng)需要光照條件， D正確。10. 某興趣小組擬用組織培養(yǎng)繁殖一種名貴花卉， 其技術(shù)路線為“取材消毒愈傷組織培養(yǎng)出芽生根移栽”。下列有關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是 ( )A. 消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對(duì)細(xì)胞的傷害B. 在愈傷組織培養(yǎng)中加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，可獲得染色體加倍的細(xì)胞C.出芽是細(xì)胞再分化的結(jié)果，受基因選擇性表達(dá)的調(diào)控D.生根時(shí)，培養(yǎng)基通常應(yīng)含 萘乙酸等生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑答案 B解析 組織培

30、養(yǎng)時(shí)應(yīng)確保無(wú)菌操作，消毒劑的使用原則是既能殺死材料表面的微生物，又能防止傷害組織細(xì)胞， A 正確；植物細(xì)胞融合是指經(jīng)纖維素酶和果膠酶處理后得到的原生質(zhì)體誘導(dǎo)融合，具有細(xì)胞壁的愈傷組織細(xì)胞不能誘導(dǎo)融合形成染色體加倍的細(xì)胞， B 錯(cuò)誤；出芽和生根都是細(xì)胞再分化的結(jié)果，其實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)， C 正確； 萘乙酸為生長(zhǎng)素類似物，可誘導(dǎo)愈傷組織生根， D正確。11. 在植物組織培養(yǎng)過程中， 愈傷組織的成功誘導(dǎo)是至關(guān)重要的步驟。 科學(xué)家以食用稗的成熟胚作為外植體，在基本培養(yǎng)基上研究植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)食用稗愈傷組織誘導(dǎo)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。請(qǐng)回答下列相關(guān)問題：1 6BA/mg L1培養(yǎng)基代號(hào) 2,4 D

31、/mg L 愈傷組織誘導(dǎo)率 /%L1 1.0 0 65.41L2 2.0 0 68.76L3 3.0 0 91.01L4 3.0 0.2 54.48L5 3.0 0.5 57.35L6 3.0 1.0 51.71注：愈傷組織誘導(dǎo)率 (%)產(chǎn)生愈傷組織的外植體數(shù) / 接種外植體總數(shù) 100%。(1) 從上表可以知道， 在基本培養(yǎng)基中添加較高濃度的 _ 有利于食用稗胚形成愈傷組織，而添加 _則不利于食用稗愈傷組織的形成。(2) 影響愈傷組織成功誘導(dǎo)的因素除植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑外， 培養(yǎng)的環(huán)境條件也是重要的因素。 現(xiàn)給你提供 200 個(gè)已經(jīng)消毒過的食用稗的成熟胚，在上述研究的基礎(chǔ)上，探究光照對(duì)愈傷組織形成

32、的影響。實(shí)驗(yàn)步驟：13將 200 個(gè)已經(jīng)消毒過的食用稗的成熟胚平均分為甲、乙兩組，分別接種到 _培養(yǎng)基上；_；_。_預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論： _ 。答案 (1)2,4 D 6BA (2) L 3 甲組置于光照條件下培養(yǎng)，乙組置于黑暗條件下培養(yǎng)，其他條件相同且適宜 培養(yǎng)一段時(shí)間后，分別計(jì)數(shù)甲、乙兩組中形成愈傷組織的個(gè)數(shù)并計(jì)算愈傷組織誘導(dǎo)率 若甲組的愈傷組織誘導(dǎo)率大于乙組的愈傷組織誘導(dǎo)率，則光照有利于愈傷組織的形成；若甲組的愈傷組織誘導(dǎo)率小于乙組的愈傷組織誘導(dǎo)率，則黑暗有利于愈傷組織的形成；若甲組的愈傷組織誘導(dǎo)率和乙組的愈傷組織誘導(dǎo)率相當(dāng)，則光照、黑暗對(duì)愈傷組織的形成沒有影響12. 斯圖爾德將胡蘿卜韌

33、皮部細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，最終獲得發(fā)育完整的新個(gè)體，實(shí)驗(yàn)過程如下：A B 從根的切片分離出單個(gè)細(xì)胞 細(xì)胞團(tuán) 胚狀體 植株(1)A 過程稱為 _，誘導(dǎo)這一過程的物質(zhì)是 _ 。這一實(shí)驗(yàn)的原理是_。(2) 植物組織培養(yǎng)過程中多次強(qiáng)調(diào)一系列的消毒、 滅菌及無(wú)菌操作， 原因是 _。(3) 愈傷組織的培養(yǎng)是很重要的一步，一般從接種到出現(xiàn)愈傷組織需要 14 d ，到時(shí)可以看到外植體長(zhǎng)出 _色或_色的_狀的愈傷組織。(4) 培養(yǎng)時(shí)注意恒溫箱要關(guān)閉光源，因?yàn)樵?_條件下愈傷組織長(zhǎng)得更快，兩周以后，由于培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)幾乎耗盡，必須 _進(jìn)行繼續(xù)培養(yǎng)。(5) 試管苗的培養(yǎng)可分為 _培養(yǎng)和 _培養(yǎng)，必須先進(jìn)行 _培養(yǎng)，二者的區(qū)

34、別在于 _ 。答案 (1) 脫分化 植物激素 ( 或生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素 )植物細(xì)胞具有全能性 (2) 外植體材料體積小， 抗性差， 如果不小心引起污染， 將可能造成培養(yǎng)工作的前功盡棄 (3) 乳白 黃 瘤 (4) 無(wú)光 更換培養(yǎng)基 (5) 生芽 生根 生芽 培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例不同解析 (1)A 過程表示由離體的細(xì)胞發(fā)育成細(xì)胞團(tuán)， 所以為脫分化過程， 誘導(dǎo)脫分化過程需要有植物激素， 主要為生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素， 該過程的原理是植物細(xì)胞的全能性。 (2) 同植物體相比較， 離體的植物組織抗性差， 所以在組織培養(yǎng)整個(gè)過程中都要執(zhí)行嚴(yán)格的消毒程序。 (3)愈傷組織為外植體經(jīng)脫分化形成的乳白色或黃色的瘤狀物。 (4) 進(jìn)行組織培養(yǎng)過程脫分化階段不需要光照，但在再分化階段，由于葉片中葉綠素的形成需要光照，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)耗盡時(shí)，需更換有豐富營(yíng)養(yǎng)成分的培養(yǎng)基。 (5) 試管苗的培養(yǎng)分為生根和生芽培養(yǎng)， 但是先生芽， 才有利于生根，生根培養(yǎng)基與生芽培養(yǎng)基的區(qū)別就在于生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例不同。14 真題體驗(yàn) 13.(2014 江蘇， 29) 為了獲得植物次生代謝產(chǎn)物， 先