專題三植物的組織培養(yǎng)技術

1、專題三 植物的組織培養(yǎng)技術【學習導航】在學習本專題的過程中應引導學生聯(lián)系與微生物培養(yǎng)基的對比來認識植物組織培養(yǎng)的MSW養(yǎng)基的特點；學會正確配制 MS培養(yǎng)基的方法；與有關植物激素的作用、原理等相 聯(lián)系，來正確理解植物組織培養(yǎng)技術的原理、培養(yǎng)基的配制等具體操作過程。同時還可與 單倍體育種常用方法一一花藥離體培養(yǎng)相聯(lián)系，使植物組織培養(yǎng)技術應用到生產(chǎn)實踐中 去。植物的花藥培養(yǎng)在育種上有特殊的意義。育種工作者可以采用花藥培養(yǎng)的方法，使花 粉粒發(fā)育為單倍體植株，再經(jīng)過人工誘導使染色體數(shù)目加倍，重新恢復到正常植株的染色 體數(shù)目。這樣的植株不僅能夠正常生殖，而且每對染色體上的成對的基因都是純合的，自 交產(chǎn)生的

2、后代不會產(chǎn)生性狀分離。單倍體育種不僅縮短了育種周期，也為新品種的培育開 辟了新途徑。課題1菊花的組織培養(yǎng)【導學誘思】一、基礎知識（一）植物組織培養(yǎng)的基本過程1 .原理：細胞全能性（概念：）不同細胞全能性的程度不同：受精卵 生殖細胞 體細胞2 .過程：離體植物組織，世” 愈傷組織酶彗長出從芽 二f移栽成活器官或細胞 脫分化再分化 生根成植物體操作的（外植體）關鍵是：3 .愈傷組織特點：4 .細胞分化：概念：結果：原因：分化后的不同細胞之間的相同點是 不同點是思考：為什么生物體內(nèi)細胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成不同的餓組織、器官？5 .植物細胞表現(xiàn)出全能性的條件：必須離體一定的營養(yǎng)物質(zhì)（水、蔗糖、

3、維生素、礦質(zhì)元素、有機添加劑） 、激素適宜的培養(yǎng)條件（光照、溫度、 PHI6 .應用（二）影響植物組織培養(yǎng)的因素1 .材料：2 .營養(yǎng)（培養(yǎng)基的配置）常用的培養(yǎng)基是,主要成分：配置好的培養(yǎng)基中還需添加 。啟動細胞分裂、分化的關鍵性激素是 。兩種激素按不同順序使用與實驗結果的關系：使用順序?qū)嶒灲Y果兩種激素用量的比例與植物細胞發(fā)育的方向關系:生長素與細胞分裂素的比值植物發(fā)育的方向3 .環(huán)境二、實驗操作（一）、制備MS固體培養(yǎng)基具體操作：1,配置各種母液4 .配置培養(yǎng)基5 .滅菌（二）外植體消毒（三）接種 （四）培養(yǎng) （五）移栽（六）栽培【課堂演練】一、選擇題1、用植物組織培養(yǎng)技術，可以培養(yǎng)或生產(chǎn)出

4、（）A.BD2、植物組織培養(yǎng)的過程可以歸納為： 遺叱星紀駕 ，敘述有錯誤的是A.一的再分化過程中，細胞增殖的方式為有絲分裂B.植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是細胞的全能性C一過程指植物的營養(yǎng)生長和生殖生長階段D.將經(jīng)脫分化培養(yǎng)成時，再植上人造種皮可獲得人工種子3、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的卵細胞內(nèi)4、細胞具有全能性的原因是（）A.生物體細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能B.生物體的每一個細胞都具有全能性C.生物體的每一個細胞都含有個體發(fā)育的全部基因D.生物體的每一

5、個細胞都是由受精卵發(fā)育來的5、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6、 .下列植物細胞全能性最高的是()A.形成層細胞B.切皮部細胞C.木質(zhì)部細胞D.葉肉細胞7、物體內(nèi)細胞沒有表現(xiàn)出全能性，原因是 ()A.細胞喪失了全能性B.基因的表達有選擇性C.基因發(fā)生了變化D.不同細胞基因不同8、有關全能性的敘述，不正確的是A.受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完整個體，因此全能性最高B.生物體內(nèi)細胞由于分化全能性不能表達C卵細胞與

6、受精卵一樣，細胞未分化，全能性很高D.植物細胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性9、科學工作者把胡蘿卜的切皮部細胞分離出來，將單個細胞放入配制的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，長出許多完整的植株，這些植株的特點是A.彼此性狀極相似B .變異頻率高C .單倍體 D ,都是純合體10、下圖表示基因型為AaBb水稻的花藥通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下形成 試管苗的培育過程。下列相關敘述錯誤的是A.愈后形傷組織是花粉細胞通過有絲分裂 成的不規(guī)則的細胞團B.在愈傷組織的形成中，必須從培養(yǎng)基中獲得水、無機鹽和小分子有機物等營養(yǎng)物質(zhì)C.為促進花粉細胞分裂生長，在培養(yǎng)基中應加入適宜濃度的生長素等激素D.試管苗可能出現(xiàn)的

7、基因型有 AABBlE AAbb或aaBB或aabb11、下圖是植物組織培養(yǎng)的簡略表示。據(jù)此回答： ？?？脫分化？再分化-KDKDK3)(1)表示,它能被培養(yǎng)成為的根本原因是 。(2)表示,它與相比分化程度 ,全能性。(3)若想制作人工種子，應該選用(填編號) 。(4)若是花藥，則是 ,繼續(xù)對其使用 處理可獲得 的正常植株，該過程稱為 0(5)若是胡蘿卜根尖細胞，則培養(yǎng)成的的葉片的顏色是 這說明根尖細胞。(6)若利用此項技術制造治療燙傷、割傷的藥物一一紫草素，培養(yǎng)將進行到(填編號)。12、我國植物學家將名貴蘭花的莖尖細胞放進培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，最終發(fā)育成完整的新植株。下圖是細胞培養(yǎng)形成蘭花植株示

8、意圖，請根據(jù)圖回答：注：胚狀體即等同于植物種子的胚的結構。(1)過程由愈傷組織形成胚狀體要經(jīng)過 ?口過程，過程主要是指_(2)在培養(yǎng)過程中，除了提供水分和必要的有機營養(yǎng)物質(zhì)外,還需要在培養(yǎng)基中加入?口。同時，培養(yǎng)過程中，除保證必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，還必須保證的關鍵條件是 (3) 一個蘭花莖尖在一年之內(nèi)可以生產(chǎn)出 400萬株蘭花苗，與有性生殖相比，植物組織培養(yǎng)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在(4)用于動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基相比，在成分上的主要區(qū)別是課題2月季的花藥培養(yǎng)【導學誘思】1、被子植物的花粉發(fā)育被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷、和 等階段。花粉是由花粉母細胞經(jīng)過 而形成的，因此花

9、粉是 。2、產(chǎn)生花粉植物的兩種途徑通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑:花藥中的花花藥中的花脫分化 .脫分化.一叢芽誘導一生根叢芽一1思考：(1)花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑的差別主要取決于什么?(2)什么是體細胞胚？(3)單倍體性細胞產(chǎn)生的花粉胚，也可發(fā)育成為單倍體植株，這和植物的體細胞克隆 有區(qū)另I嗎？3、影響花藥培養(yǎng)的因素誘導花粉植株能否成功及誘導成功率的高低，受多種因素影響，其中 與 是主要的影響因素； 也是提高誘導成功率的重要因素；另外親本 植株的生長條件、以及 等對誘導成功率都有一定影響。思考：(1)為什么選擇合適的花粉發(fā)育期是誘導花藥培養(yǎng)成功率的重要因素？(2)為什么花藥的培養(yǎng)要

10、選擇完全未開放的花蕾？4、實驗操作(1)材料的選取選擇花藥時，一般要通過 來確定其中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。確定花粉發(fā)育時期的方法有 和。(2)材料的消毒材料消毒過程中用的0.1%的氯化汞溶液，實驗完畢應如何處理？(3)接種和培養(yǎng)剝離花藥時，應注意哪些問題？花藥培養(yǎng)過程中應注意哪些問題？【疑難點撥】1 .為什么花瓣松動會給材料的消毒帶來困難？花瓣松動后，微生物就可能侵入到花藥，給材料的消毒帶來困難。2 .植物組織培養(yǎng)技術與花藥培養(yǎng)技術有何區(qū)別？相同之處：培養(yǎng)基的配制方法、無菌技術及接種操作等基本相同。不同之處：花藥培養(yǎng)的選材非常重要，需事先摸索時期適宜的花蕾；花藥裂開后釋放 出的愈傷組織或

11、胚狀體也要及時更換培養(yǎng)基；花北培養(yǎng)對培養(yǎng)基配方的要求更為嚴格。這 些都使花藥的培養(yǎng)難度加大?！镜淅馕觥坷? .某名貴花卉用種子繁殖會發(fā)生性狀分離。為了防止性狀分離并快速繁殖，可以 利用該植物的一部分器官或組織進行離體培養(yǎng)，發(fā)育出完整植株。進行離體培養(yǎng)時不應 采用該植株的()A.莖尖B .子房壁C .葉片D .花粉粒例2. 一個初級精母細胞在減數(shù)分裂的第一次分裂時，有一對同源染色體不發(fā)生分離,所形成的次級精母細胞減數(shù)分裂的第二次分裂正常；另一個初級精母細胞減數(shù)分裂的第一次分裂正常，減數(shù)第二次分裂時, 的1條染色體姐妹染色單體沒有分開, 常的配子(以下簡稱不正常的配子)在兩個次級精母細胞中，有一

12、個次級精母細胞 以上兩個初級精母細胞可產(chǎn)生染色體數(shù)目不正A.B.C.D.兩者產(chǎn)生的配子全部都不正常前者產(chǎn)生一半不正常的配子，后者產(chǎn)生的配子不正常兩者都產(chǎn)生一半不正常的配子前者產(chǎn)生全部不正常的配子，后者只產(chǎn)生一半不正常的配子例3,下圖是被子植物的受精過程(1)寫出圖中數(shù)字所代表的結構的名稱:(2)草履蟲進行3)_生殖；蘑菇進行4酵母菌和水蛇常常進行生殖。0上述兩個初級精母細胞減數(shù)分裂最終結果應當是(3)下列圖解表示水稻(2n=24)胚珠中胚囊的發(fā)育過程，試根據(jù)圖回答:；薄壁細胞珠心L抱原細胞(2n)I直接發(fā)11r聲皿對方 屏*月不囊母細胞單核胚囊(n)二次有絲&軟熟胚囊(7細胞8水稻種子的種皮遺

13、傳物質(zhì)應為一，其中遺傳物質(zhì)應與 水稻胚珠中的胚囊應共有染色體 條，其中卵細胞中含染色體相同。條；若水稻授粉受精后發(fā)育成胚和胚乳，則胚細胞中含有染色體條，胚乳細胞中含染色體.條。7細胞或8核中的7細胞其中就包括了一個卵細胞和兩個極核，若水稻的基因型為AaBb),則胚囊母細胞基因型為如果水稻卵細胞基因型應為 Ab,則極核的基因型為【課堂演練】 一、選擇題1、在月季花藥培養(yǎng)成單倍體植株的過程中，應選擇哪個時期最易成活（）A.單核期前的花藥 B .單核期后的花藥 C .單核期花藥D .雙核期2、影響花藥培養(yǎng)的主要因素是A.材料的選擇與培養(yǎng)基的組成B .親本植株的生理狀況C.選擇合適的花粉發(fā)育時期D .

14、材料的低溫處理與接種密度3 .粗糙脈抱菌的單倍體細胞中具有 7條染色體。兩 個不同類型的粗糙脈抱菌 A和a融合 后成為二倍體，隨即發(fā)生典型的減數(shù)分裂，緊接著又進行一次有絲分裂。此過程最終形 成的子細胞數(shù)及每個子細胞中的染色體數(shù)分別為（）A. 8個、7條 B . 8個、14條 C . 4個、7條 D . 4個、14條4 .某高等植物體細胞內(nèi)假設有 6條染色體，它們是AaBbDd那么，一個花粉管中的兩 個精子中的染色體是（）A. ABW口 abd B . AbD和 abd C . AaB和 Bbd D . Abd和 Abd5、用蘭花莖尖細胞可快速培養(yǎng)蘭花苗，這種生殖方式不能叫（）A.無性生殖 B

15、.組織培養(yǎng) C .植物克隆 D .有性生殖6、有同源染色體存在，但在光鏡下一定看不到同源染色體之間兩兩配對聯(lián)會的是（）A.初級精母細胞 B .次級精母細胞 C .精細胞 D .根尖分生區(qū)細胞7 .玉米的體細胞含有20條染色體。在正常情況下，它的卵細胞、一個極核、胚細胞、胚 乳細胞、珠被細胞和子房壁細胞所含染色體數(shù)目依次應為（）A. 10、10、20、20、20、20 B .10、10、30、30、20、20C. 10、10、20、30、20、20 D .10、20、20、30、20、208 .如果某種植物的基因型為 AABb這兩對基因分別位于兩對同源染色體上，去雄后授 以aabb植株的花粉，其

16、胚乳可能的基因型是（）A. AAaBBb AAabbh AAaBbb B . AABB AABbC. AaaBBb AaabbbD . AaaBbb Aaabbb9 .番茄的染色體數(shù)目是24, 一個番茄細胞發(fā)生減數(shù)分裂，形成的細胞中有三個退化消失。 剩下一個細胞迅速發(fā)生了三次有絲分裂，你會找到多少個細胞核？這些核含有多少個染色體（）A. 4個核，各有12個染色體 B . 4個核，各有24個染色體C. 8個核，各有24個染色體 D . 8個核，各有12個染色體10 . 一個豆莢中種子的數(shù)目，從理論上講取決于（）A.花中雌蕊的數(shù)目B.雌蕊中柱頭的數(shù)目C.子房中受精胚珠的數(shù)目 D .胚囊中胚的數(shù)目二、非選擇題11 .現(xiàn)有甲、乙兩個煙草品種（2N=48）,其基因型分別為aaBB和Aabb,這兩對基因位 于非同源染色體上，且在光照強度大于 800勒克斯時，都不能生長，這是由于它們中的一對隱性純合基因(aa或bb)作用的結果取甲乙兩品種的花粉分別培養(yǎng)成植株， 將它們的葉肉細胞制成原生質(zhì)體，并將二者相混， 使之融合，誘導產(chǎn)生細胞團。然后，放到大于 8