高中生物選修一專題3植物的組織培養(yǎng)

1、課題1 菊花的組織培養(yǎng) 編號：010301學(xué)習(xí)目標(biāo)1.說明植物組織培養(yǎng)的基本原理。2.學(xué)習(xí)植物組織培養(yǎng)的基本技術(shù)。3.進(jìn)行菊花或其他植物的組織培養(yǎng)。學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：1.植物組織培養(yǎng)的相關(guān)概念和過程2.影響植物組織培養(yǎng)的因素3.植物組織培養(yǎng)過程中使用的無菌技術(shù)。難點(diǎn)：1.影響植物組織培養(yǎng)的因素。2.植物組織培養(yǎng)過程中使用的無菌技術(shù)。自主探究一 植物組織培養(yǎng)的相關(guān)概念和基本過程1. 植物組織培養(yǎng)的相關(guān)概念（1）細(xì)胞分化：植物的個體發(fā)育過程中，細(xì)胞在_、_和_上都會出現(xiàn)穩(wěn)定性的差異，形成這些差異的過程就叫做細(xì)胞分化。細(xì)胞分化是基因_的結(jié)果。（2）細(xì)胞的全能性：_的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成為_的潛能

2、。細(xì)胞全能性是組織培養(yǎng)的基本原理。（3）愈傷組織：由離體的植物器官、組織或細(xì)胞在一定的培養(yǎng)條件下經(jīng)過_過程形成的組織，就叫愈傷組織，愈傷組織的細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則，是一種_的呈無定形狀態(tài)的_。（4）脫分化：由_的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生_的過程，稱為脫分化，又叫去分化。（5）再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，又可以重新分化成_，這個過程叫做再分化。（6）外植體：用于離體培養(yǎng)的植物器官或組織片段。2. 植物組織培養(yǎng)的基本過程離體的植物組織、器官或細(xì)胞組織培養(yǎng)脫分化愈傷組織組織培養(yǎng)再分化根、芽等器官人為使用植物激素控制 移植試管苗完整的植物體二 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

3、，培養(yǎng)的難易程度差別很大。同種植物材料，_ ，_ 等也會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。菊花的組織培養(yǎng)，一般選擇 _的莖上部新萌生的側(cè)枝。2.外部因素：（1）營養(yǎng)條件 常用的是_ 培養(yǎng)基，其主要成分包括： _，如_；_ ，如_ ；_ 等。（2）植物激素 植物激素中_ 和_ 是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性因素。_、_ 以及_ 等，都會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（3）環(huán)境因素 _ 、_ 、 _等條件也能影響植物組織培養(yǎng)。菊花組織培養(yǎng)，一般PH控制在 _ ；溫度控制在 _ ；每天用日光燈照射_小時?！舅伎肌?1)MS培養(yǎng)基中，各種營養(yǎng)成分各有什么作用？與微生物培養(yǎng)基的配方相比，有什么不同?(2)生長素使用的先后順序、用量

4、比例不同分別會造成哪些影響？三、實(shí)驗(yàn)操作過程1.制備MS固體培養(yǎng)基實(shí)驗(yàn)室一般使用4保存的配制好的培養(yǎng)基母液來制備（1）配制各種母液。配制母液時，大量元素濃縮_ ，微量元素濃縮_ 。常溫保存。激素類、維生素類以及用量比較小的有機(jī)物可以按照1mg/ml的質(zhì)量濃度單獨(dú)配制母液。用母液配制培養(yǎng)基時，需要根據(jù)各種母液的濃縮倍數(shù)，計算用量。（2）配制培養(yǎng)基。配制1LMS培養(yǎng)基時，將稱量好的瓊脂加入800mL蒸餾水，加熱熔化，然后加入蔗糖30g,依次加入母液，定容至1000mL。_，然后分裝到錐形瓶中，每瓶分裝_。（3）滅菌。高壓蒸汽滅菌2、外植體消毒選取菊花莖段時，要取 _。無菌技術(shù)包括培養(yǎng)基消毒滅菌和植

5、物材料（外植體）的消毒滅菌。對培養(yǎng)材料進(jìn)行表面滅菌時，一方面要考慮_；另一方面還要考慮植物材料的_。不同藥劑、不同植物材料，甚至不同器官要區(qū)別對待。一般情況下，細(xì)菌污染可能是由接種人員造成的，真菌污染可能是_滅菌不當(dāng)。過程：流水沖洗軟刷刷洗流水沖洗過程流水沖洗軟刷刷洗流水沖洗_無菌吸水紙吸干外植體表面體積分?jǐn)?shù)為_的酒精中搖動23次，持續(xù)_無菌水清洗無菌吸水紙吸干外植體表面質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1的_溶液中12min無菌水中至少清洗3次3、接種接種前，用體積分?jǐn)?shù)70%的酒精將工作臺擦拭，然后點(diǎn)燃酒精燈。所有的接種操作必須在酒精燈旁進(jìn)行，并且每次使用器械后，都要用火焰灼燒滅菌4、培養(yǎng)接種后的錐形瓶最好放在

6、_中培養(yǎng)。培養(yǎng)期間定期消毒，溫度控制在18-22，并且每天用日光燈光照12h5、移栽6、栽培附：一般來說，容易進(jìn)行_的植物，也容易進(jìn)行組織培養(yǎng)?！舅伎肌浚海?）實(shí)驗(yàn)操作過程中為什么要進(jìn)行一系列的消毒、滅菌，實(shí)驗(yàn)中是如何做到無菌操作的？（2）你打算做幾組重復(fù)？你打算設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)嗎？鞏固拓展1、把胡蘿卜的單個韌皮部的細(xì)胞放入配制的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，獲得了許多完整的植株。這種繁殖方式和細(xì)胞工程技術(shù)分別屬于（  ） A.孢子生殖和細(xì)胞雜交技術(shù)   B.無性生殖和植物組織培養(yǎng)C.配子生殖和細(xì)胞拆合技術(shù)  D.卵式生殖和細(xì)胞培養(yǎng)2、下面有關(guān)細(xì)胞分化的敘述不正確的是（ ） A、細(xì)胞

7、分化發(fā)生在生物體的整個生命過程中 B、細(xì)胞分化僅發(fā)生在胚胎時期C、經(jīng)過細(xì)胞分化會形成各種步同的細(xì)胞和組織 D、細(xì)胞分化是一種持久的變化。3、關(guān)于細(xì)胞分化的敘述，下列哪一項是錯誤的（ ） A、細(xì)胞分化是一種持久的變化，它發(fā)生在生物體的整個生命過程 B、細(xì)胞分化在胚胎時期達(dá)到最大限度 C、隨著分化的進(jìn)行，細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)的種類會發(fā)生變化 D、高度分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核保持著全能性 4、用高度分化的植物細(xì)胞、組織和器官進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織，下列說法錯誤的是 A該愈傷組織是細(xì)胞經(jīng)過脫分化和分裂形成的 B該愈傷組織的細(xì)胞沒有全能性C該愈傷組織是由排列疏松的薄壁細(xì)胞組成D該愈傷組織可以形成具有生根

8、發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)5、在外植體脫分化形成愈傷組織的過程中，下列哪個條件是不需要的（ ） A、消毒滅菌 B、適宜的溫度 C、充足的光照 D、 適宜的養(yǎng)料和激素 6、植物組織培養(yǎng)中涉及到的細(xì)胞分裂方式是（ ） A、有絲分裂 B、減數(shù)分裂 C、無絲分裂 D、既有有絲分裂又有減數(shù)分裂7、再植物組織培養(yǎng)過程中，愈傷組織的形成和形態(tài)發(fā)生是十分關(guān)鍵的一步。而這除需要必備的營養(yǎng)和一些刺激因素外，還需要起誘導(dǎo)作用的物質(zhì)，其中包括 （ ）A.銅、鋅等微量元素 B細(xì)胞分裂素和生長素C蔗糖和葡萄糖 D.維生素和氨基酸8、MS培養(yǎng)基與微生物培養(yǎng)基相比不同的是（ ） A MS培養(yǎng)基不含有機(jī)物 B微生物培養(yǎng)基以有機(jī)物為主

9、CMS培養(yǎng)基不含微量元素 DMS培養(yǎng)基需提供大量無機(jī)營養(yǎng)9、當(dāng)先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素時，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：（ ） A有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化 B細(xì)胞既分裂又分化 C分化頻率高 D有利分化，但不分裂10、某同學(xué)在做菊花組織培養(yǎng)時，操作完成后三天觀察，有的瓶內(nèi)外植體已經(jīng)死亡，你認(rèn)為死亡的原因不可能的是（ ） A、培養(yǎng)條件比如PH、溫度等不適宜 B、接種時外植體未滅菌 C、接種工具消毒后未冷卻就接種外植體 D、將菊花莖段倒插入培養(yǎng)基中 11.下列那組符合菊花組織培養(yǎng)的基本步驟（ ）A制備MS培養(yǎng)基 外植體消毒 接種 培養(yǎng) 移栽 栽培B制備MS培養(yǎng)基 外植體消毒 接種 培養(yǎng) 栽培 移栽C制備MS培

10、養(yǎng)基 外植體消毒 接種 栽培 培養(yǎng) 移栽D制備MS培養(yǎng)基 外植體消毒 接種 移栽 培養(yǎng) 栽培12.植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)之一是：A.植物細(xì)胞的完整性 B.植物細(xì)胞的多樣性 C.植物細(xì)胞的全能性 D.植物細(xì)胞雜交13. 細(xì)胞具有全能性的原因是 A.生物體細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個體的潛能B.生物體的每一個細(xì)胞都具有全能性C.生物體的每一個細(xì)胞都含有個體發(fā)育的全部基因D.生物體的每一個細(xì)胞都是由受精卵發(fā)育來的14. 下列植物細(xì)胞全能性最高的是 A.形成層細(xì)胞 B.韌皮部細(xì)胞 C.木質(zhì)部細(xì)胞 D.葉肉細(xì)胞15. 某園藝場經(jīng)過長期精心選育，培養(yǎng)出一株形態(tài)優(yōu)美的蘭花，如果要保持母本的優(yōu)良性狀，并盡

11、快大規(guī)模繁殖，最適合的繁殖方式是（ ）A分裂生殖B有性生殖C孢子生殖D組織培養(yǎng)16. 某株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，可以利用該植株的一部分器官或組織進(jìn)行離體培養(yǎng)，發(fā)育出完整的植株。進(jìn)行離體培養(yǎng)時不應(yīng)采用該株的（ ）A莖尖 B子房壁 C葉片 D花粉粒17. 胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞通過組織培養(yǎng)，能發(fā)育成新的植株。下列有關(guān)的敘述中，不正確的是 A說明高度分化的植物細(xì)胞具有全能性 B植物細(xì)胞的全能性得以表達(dá)要離開母體C新植株的形成是細(xì)胞分裂和分化的結(jié)果 D高度分化的動物細(xì)胞也具有全能18.如圖示植物組織培養(yǎng)的簡略表示。請據(jù)圖回答： 脫分化 再分化 (1) 表示_ ，它能

12、被培養(yǎng)成為的根本原因是_。(2) 表示_，它的細(xì)胞特點(diǎn)是_，與相比，其分化程度_。(3) 若想制作人工種子，應(yīng)選用_。(4) 若利用此線技術(shù)執(zhí)照治療燙傷的藥物紫草素，培養(yǎng)將進(jìn)行到_（填編號）。(5) 若是胡蘿卜根細(xì)胞，則培養(yǎng)成的的葉片的顏色是_，說明根尖細(xì)胞_。課題2 月季的花藥培養(yǎng) 編號：010302學(xué)習(xí)目標(biāo)1.識記被子植物花粉發(fā)育的過程2.通過學(xué)習(xí)花藥培養(yǎng)的基本技術(shù)，培養(yǎng)設(shè)計試驗(yàn)、動手操作、分析解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):1.被子植物花粉發(fā)育過程 2.花藥離體培養(yǎng)過程難點(diǎn): 1.被子植物花粉發(fā)育過程 2.花藥離體培養(yǎng)過程自主探究一被子植物花粉發(fā)育過程1被子植物的花粉是在 中由 經(jīng)過

13、 分裂形成的。所以，花粉是 的生殖細(xì)胞。2結(jié)合教材內(nèi)容填下列示意圖：小孢子母細(xì)胞（2n）（ ）時期（n）單核（ ）期（n）雙核期（ ）細(xì)胞核（n）（ ）細(xì)胞核（n）（ ）細(xì)胞（n）（ ）細(xì)胞（n）（ ）個精子(n)（ ）分裂（ ）分裂單核（ ）期（n）（ ）分裂思考1由此可見，被子植物的花粉的發(fā)育要經(jīng)歷 時期， 期和 期等階段。思考2在正常情況下，一個小孢子母細(xì)胞可以產(chǎn)生 個精子；在一枚花藥中可以產(chǎn)生 個花粉。二產(chǎn)生花粉植株的兩條途徑1產(chǎn)生花粉植株（即單倍體植株）的兩種途徑：一是花粉通過 階段發(fā)育為植株，二是通過 階段發(fā)育為植株。這兩種途徑的區(qū)別主要取決于培養(yǎng)基中 的種類及其 的配比。2填寫培

14、育花粉植株的途徑圖解：（ ）花藥中的花粉（ ）（ ）（ 胚狀體 ）（ 愈傷組織 ）（ ）叢芽生根移栽3胚狀體的結(jié)構(gòu)及其發(fā)育過程與種子相似，所以把胚狀體到從芽的過程稱為 ，而把從愈傷組織到從芽的過程稱為 。4.植物體細(xì)胞發(fā)育而來的胚狀體又叫 ，花粉發(fā)育而來的胚狀體叫 ，可發(fā)育為 植物，要使其成為純合的正常植株，可用 處理發(fā)育中的幼苗。三影響花藥培養(yǎng)的因素1影響花粉植株成功與否和成功率的主要因素： 和 等。2材料的選擇：從花藥來看，應(yīng)當(dāng)選擇（初花期、盛花期、晚花期）的花藥；從花粉來看，應(yīng)當(dāng)選擇（四分體期、單核期、雙核期、萌發(fā)期）的花粉，因?yàn)閱魏似谝郧暗幕ㄋ?，選擇單核期以后的花藥接種， 。；從花蕾

15、來看，應(yīng)當(dāng)選擇（完全未開放、略微開放、完全盛開）的花蕾。思考3除此之外，你認(rèn)為影響花粉誘導(dǎo)成功率的因素還有哪些？植物的種類、親本生長條件、材料的低溫處理、接種密度、培養(yǎng)基組成、培養(yǎng)的環(huán)境條件等。思考4為什么花瓣松動會給材料消毒帶來困難？ 花瓣松動后，微生物就可能已經(jīng)侵入到花藥，給材料消毒帶來困難。四實(shí)驗(yàn)設(shè)計1.材料的選擇選擇花藥時一般通過 確定花粉發(fā)育時期，此時需要對花粉細(xì)胞核進(jìn)行染色，最常用的染色劑是 和 ，它們分別可以將細(xì)胞核染成 色和 色。2.材料的消毒花蕾（無菌水）清洗（無菌吸水紙）吸干水分（無菌水）沖洗3.接種和培養(yǎng)（1）剝?nèi)』ㄋ帲合竞蟮幕ɡ?，要?條件下除去花萼、花瓣。在剝離花藥

16、時，要盡量不損傷花藥，否則 還要徹底除去花絲，因?yàn)?。（2）接種花藥：剝?nèi)〉幕ㄋ幰⒖探臃N到 上。每個培養(yǎng)瓶接種 個花藥。（3）培養(yǎng)：花藥培養(yǎng)利用的培養(yǎng)基是 培養(yǎng)基，pH為 ，溫度為 ，幼苗形成之前（需要、不需要）光照。（4）培養(yǎng)2030d后，花藥開裂，長出 或釋放出 。前者還要轉(zhuǎn)移到 上進(jìn)行分化培養(yǎng)成再生植株；后者要盡快 并轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)基上。（5）通過愈傷組織形成的植株，常常會出現(xiàn) 的變化，因而需要鑒定和篩選。【疑難點(diǎn)撥】1植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)有何區(qū)別？相同之處：培養(yǎng)基的配制方法、無菌技術(shù)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

17、釋放出的愈傷組織或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(yán)格。這些都使花藥的培養(yǎng)難度加大。【典例分析】鞏固拓展1在月季花藥培養(yǎng)成單倍體植株的過程中，應(yīng)選擇哪個時期最易成活A(yù)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材料的低溫處理與接種密度3粗糙脈孢菌的單倍體細(xì)胞中具有7條染色體。兩 個不同類型的粗糙脈孢菌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(jìn)行一次有絲分裂。此過程最終形成的子細(xì)胞數(shù)及每個子細(xì)胞中的染色體數(shù)分別為A8個、7條 B8個、14條

18、C4個、7條 D4個、14條4某高等植物體細(xì)胞內(nèi)假設(shè)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AABD和abd BAbD和abd CAaB和Bbd DAbd和Abd5用蘭花莖尖細(xì)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(xì)胞 B次級精母細(xì)胞 C精細(xì)胞 D根尖分生區(qū)細(xì)胞7玉米的體細(xì)胞含有20條染色體。在正常情況下，它的卵細(xì)胞、一個極核、胚細(xì)胞、胚乳細(xì)胞、珠被細(xì)胞和子房壁細(xì)胞所含染色體數(shù)目依次應(yīng)為（ ）A10、10、20、20、20、20 B1

19、0、10、30、30、20、20C10、10、20、30、20、20 D10、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，其胚乳可能的基因型是（ ）AAAaBBb、AAabbb、 BAABB、AABb CAaaBBb、Aaabbb DAaaBbb、Aaabbb9番茄的染色體數(shù)目是24，一個番茄細(xì)胞發(fā)生減數(shù)分裂，形成的細(xì)胞中有三個退化消失。剩下一個細(xì)胞迅速發(fā)生了三次有絲分裂，你會找到多少個細(xì)胞核？這些核含有多少個染色體（ ）A4個核，各有12個染色體 B4個核，各有24個染色體C8個核，各有24個染色體 D8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11.植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)之一是：A.植物細(xì)胞的完整性 B.植物細(xì)胞的多樣性 C.植物細(xì)胞的全能性 D.植物細(xì)胞雜交12.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(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)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(xì)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二、非選擇題13