生物學(xué)案：第一章第三節(jié)植物組織培養(yǎng)技術(shù)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)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(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)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(chǔ)。3．能說出天竺葵植物培養(yǎng)的實(shí)踐過程。4．能記住植物組織培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn).重點(diǎn):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(shí)際培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的問題。難點(diǎn)：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(xì)胞,在適宜的培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)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(xì)胞的________。植物的每個細(xì)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(jìn)行植物組織培養(yǎng)的過程中，通過誘導(dǎo)產(chǎn)生________，進(jìn)而______形成具有不同形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能的細(xì)胞,構(gòu)成組織、器官，最終生長發(fā)育成為__________；或通過誘導(dǎo)形成________，最終發(fā)育成完整的植株.預(yù)習(xí)交流1．細(xì)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(xì)胞的全能性能表達(dá)嗎?為什么？3．從細(xì)胞結(jié)構(gòu)角度分析,具有何種細(xì)胞特點(diǎn)的真核細(xì)胞才有全能性？為什么？4．你能說出不同細(xì)胞全能性的大小關(guān)系嗎？5．愈傷組織的特點(diǎn)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(zhǔn)備（1）器具準(zhǔn)備：______________、__________等。（2）試劑準(zhǔn)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(yù)習(xí)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(yīng)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(jìn)行擴(kuò)散，分布也不均勻，莖尖、根尖幾乎無病毒。若用莖尖或根尖進(jìn)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(yù)習(xí)交流：1．提示：幾乎所有的細(xì)胞(個別細(xì)胞例如哺乳動物成熟的紅細(xì)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(dá)出來。2．提示:不能表達(dá)。因?yàn)榧?xì)胞分化具有不可逆轉(zhuǎn)性。3．提示：具有細(xì)胞核的細(xì)胞。因?yàn)檎婧思?xì)胞的DNA主要儲存在細(xì)胞核里.4．提示：一般情況下,受精卵〉生殖細(xì)胞〉體細(xì)胞；植物細(xì)胞〉動物細(xì)胞；分裂能力強(qiáng)的細(xì)胞〉分裂能力弱的細(xì)胞。5．提示：具有分生能力的薄壁細(xì)胞.6．提示：脫分化:由已分化的植物細(xì)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(dǎo)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?jǐn)?shù)為10％的漂白粉或質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的NaClO（3）無菌水（4）誘導(dǎo)愈傷組織形成溫度光照6．脫分化分化芽生根7．珍珠巖預(yù)習(xí)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(jī)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(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行滅菌處理。三、1.植物株系2．新品種3．運(yùn)輸種質(zhì)輸導(dǎo)組織在預(yù)習(xí)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(xué)困點(diǎn)我的學(xué)疑點(diǎn)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(xì)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(diǎn)：細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則,是高度________的呈無定形狀態(tài)的______細(xì)胞.（2）脫分化:又叫________，是由高度分化的植物組織或細(xì)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(xì)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(xué)原理為細(xì)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(dǎo)②生根的激素為細(xì)胞分裂素過程名稱過程形成體特點(diǎn)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(xì)胞團(tuán)①離體②提供營養(yǎng)物質(zhì)(有機(jī)物、無機(jī)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(shí)、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(shí)驗(yàn)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(jī)物，如甘氨酸、肌醇、煙酸、蔗糖等.(2）植物激素：啟動細(xì)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(shí)驗(yàn)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(xì)胞分裂素的作用是互相獨(dú)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(jī)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(jī)氮源。（3）有機(jī)添加物：是一些成分比較復(fù)雜，大多含氨基酸、激素、酶等的復(fù)雜化合物，它們對細(xì)胞和組織的增殖與分化有明顯的促進(jìn)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(xì)胞生活所必需的無機(jī)鹽；蔗糖提供碳源，同時能夠維持細(xì)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(xì)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(dāng)同時使用生長素和細(xì)胞分裂素時，兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向.eq\f（生長素用量，細(xì)胞分裂素用量）植物細(xì)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(jìn)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(xì)胞全能性表達(dá)的基本條件之一是離體狀態(tài)。例如，植株上的分生組織細(xì)胞在體內(nèi)只能進(jìn)行分裂分化，形成不同的組織，但不能表達(dá)出全能性，這是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。遷移與應(yīng)用：A解析:①②③④依次代表離體的植物器官、組織或細(xì)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(dāng)生長素/細(xì)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(yīng)選③外包上人工種皮。活動與探究二：1．差別很大2．（1)MS培養(yǎng)基大量元素微量元素（2）生長素細(xì)胞分裂素(3）pH、溫度、光照遷移與應(yīng)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(dǎo)致實(shí)驗(yàn)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(dú)立的，故C錯.1．下列實(shí)例中能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是(）.①用培養(yǎng)基培養(yǎng)的胡蘿卜單個細(xì)胞培養(yǎng)成了可育的植株②植物用種子進(jìn)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(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\(yùn)用④消毒⑤溫度、pH、光照A．①②③④⑤B．①②③C．①②③④D．①②③⑤4．植物細(xì)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(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因C．脫離母體后的具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞或組織,給予適宜的營養(yǎng)和外界條件D．將成熟篩管細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核卵細(xì)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(jī)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(yán)格,可控制在5~7之間答案：1．B解析：本題考查對細(xì)胞全能性概念的理解。①和③都屬已分化的細(xì)胞經(jīng)過培養(yǎng)形成可育的植株,體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。植物用種子繁殖后代，實(shí)際上是由一個受精卵，通過細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)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(xì)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