学案59植物的组织培养技术

1、第十一单元生物技术实践学案 59 植物的组织培养技术考纲要求植物的纽织培养 实验与探究复习要求1. 植物组织培养的原理2. 植物纽织培养的过程及其在生产中的应用3. 花药纟I 织培养的过程基础自査一、植物组织培养技术1. 植物组织培养的基础知识理论基础： 。基本过程：影响因素%1选材：%1培养基：2. 实验操作(1) 配制好的培养基要进行 灭菌。(2) 外植体要先6? 7s取出后，再用0.1%的 , 最后再o(3) 接种时要 _(4) 在 18? 22d 的 中培养，得到试管苗后进行移栽。二、月季的花药培养1. 被子植物花粉的发育过程：2. 产生花粉植株的两种途径3. 影响花药培养的因索：课堂

2、深化探究一、植物组织培养的过程1. 菊花组织培养过程2. 月季的花药培养二、影响植物组织培养的因素及成功的关键1. 影响因素内部因素:（2）外部因素:2. 获得成功的关键特别提醒一旦发现培养物被污染，特别是真菌性污染，一定不要打开培养瓶。应先将被污染的培养瓶统一放在高压蒸汽灭菌锅内进行高压蒸汽灭菌，然后再打开培养瓶进行清理。三、植物激素在组织培养过程中的重要作用是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，其作 用及特点为：1. 在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。2. 使用顺序不同，结果不同，具体如下：使用顺序实验结果先使用生长索，后使用细胞分裂索先使用细胞分裂素，后使用生长

3、素同时使用3.用量比例不同，结果也不同生坟養川彊的比/（细胞分裂素用量削比但四、实验操作中应注意的几个问题1 材料的选取：菊花的组织培养实验中，应选择未月季花药的培养实验中，应选择。2. 外植体消毒：所用消毒剂为 ，所使用的清洗液是o3. 培养过程：在初期， 需光照，不需光照，而在后期O对应训练1. 下列有关菊花的组织培养的说法止确的是（）A. 需要有三种培养基，其营养成分中的碳源应该是无机碳源B. 要用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，即在100 °下保持15分钟C. 在培养过程中要先让愈伤纽织生根后再使其生芽D. 用酒精対外植体进行消毒时，持续的时间不能太长2. 植物纽.织培养依据

4、的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是（）细胞的全能性离体植物器官、组织或细胞%1根芽生长素和细胞分裂素生长素和乙烯愈伤组织再分化脱分化植物体A. 、B.、C.、D.、3. 为提高玉米产量，科学家在育种和栽培中进行研究。如图是关于玉米培养的过程，请冋答:(1) 取茎尖进行纽织培养，发育成植株D,取D的花药培养成幼苗，经秋水仙素处理后发育成为植株G。从细胞分裂方式上分析，E-F过程中进行了 分裂；从育种方式上分析，D->G属于育种(2) D植株上的小砲子母细胞形成精子所经历的分裂方式是 o在该过程中，首先要经过“四分体时期”，这里的“四分体”是指 :在其后某个时期对离体刺激最敏感，一

5、般来说在 期，花药？培养成功率最高。(3) 之所以选収茎尖放入 A瓶中培养，是因为 、,如果选取D植株的茎的切段放入A瓶培养，首先要进行 , 一般是用流水冲洗 in,无菌吸水纸吸干后再放入体积分数为70%的酒精中摇动2? 3次，持续 s,立即収出，在尢菌水中冲洗并用无菌吸水纸吸干，再放入质量分数为 0.1%氯化汞溶液中 min,取出后在中清洗3次，以。离体的植物纽织和细胞，对营养、环境条件要求相对特殊，需要配置适宜的培养基，A瓶中常用的一种培养基是 ,其主要成分包括 、及蔗糖等，同时还要添加植物激素， 和是启动细胞分裂、脱分化、再分化的关键性激素。另外， 、等条件也很重要。(5) C和 F 试

6、管苗不能直接栽培至寸大 di中，移栽之前要 。实验探究下图是水稻的花药通过无菌操作，培养产生花粉植株的两种途径的示意图。请据图冋答下列问题:(1)图中的花粉应选自 的时期，花药培养成功率最高B严移栽(2) 这两种途径之间没有绝对的界限，主要取决于 配制培养基时加琼脂的目的是 o(4) 组织培养要求无菌操作的原因是o(5) 要促进花粉细胞分裂和生长，培养基中应有 和 两类植物激素；山花幼诱导成为愈伤纽织的过程称,山愈伤纽织重新长出根或芽等器官的过程称限时训练1. （2012-黄桥中学月考）下而是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的示意 图，相关叙述中止确的是（）四倍体兰花叶匚卩亠|愈伤组

7、织|型|胚状体|旦|植株A. 阶段会发生减数分裂过程B. 阶段需生长素而阶段需细胞分裂素C. 此过程体现植物细胞具有全能性D. 此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体2. （2012-江苏南京模拟）植物纽织培养过程中，为扩大培养数最，促进愈伤组织的生长，生长素与细胞分裂素的比例应（）A. 较高 B.适中C.较低D.高中低皆可3. 下列关于植物纽.织培养的叙述屮，鉛误的是（）。A. 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压B?培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化C. 离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织D. 同-株绿色开花植物不同部分的细胞经培养获得的愈伤组织基

8、因相同4. （2012-陕两西安模拟）植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是（）休细胞的全能性离体的植物器官、纽织或细胞根、芽生长素和细胞分裂素生长素和乙烯愈伤纽织再分化脱分化植物休A. ，B. ，C. ，D. ，5. （2012?广东梅州模拟）下列关于人工种子，不科学的叙述是（）A. 人工种皮不是选择透过性膜B. 利用种子进行繁殖屈于有性生殖，所以利用人工种子繁殖也属于有性生殖C. 在人工胚乳中可加入菌肥、农药等，所以人工种子萌发率比自然种子萌发率高D. 人工种子的胚状体是经植物纽织培养形成的6. 菊花的组织培养和月季的花药培养都是利用组织培养技术，关于两者的叙述下列说

9、法中止确的选项有（）序号比较项目菊花的纟1 织培养月季的花药培养植物激素不必添加需要添加染色体倍性的鉴定不需要需要光照每日日光灯照射12小时最初不需要，幼小植 株形成愈伤纽织或胚状体后不需更换培养基形成后需要需要更换培养基A.B.C.D.7. （2012山东高考仿真冲刺卷）生物一一选修1生物技术实践（8分）将基因型为AaBb的月季的花粉细胞通过尢菌操作接入对应的培养基中，在一定条件下 诱导形成细菌，其过程如下：月季的花粉细胞f愈伤组织f丛芽f植株（1） 一过程需要的条件有（A.营养B.激素C.光照 .pH），选择花药吋，一般要通过镜检來确定其中的花粉是否处于适宜的发育期，最常用的方法为,（2）

10、 愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤纽？织形成过程中，必须从培养基中获得、和小分子有机物等营养物质。（3） 成花粉的细胞分裂方式是，花粉发育成植物体的细胞分裂方式是（4） 植株叫做 o若要得到可育植株，需要用 对进行处理。高考真题体验1.2012山东34.（8分）【生物一生物技术实践】辣椒素作为-种生物碱广泛用于食晶保健、 医药工业等领域。辣椒索的获得途径如图。（2） 图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是 。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值 （填“高或“低）时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时，应采用的灭菌方法是 0（3） 中外植体的消毒所需酒精的体积分数是。用酶

11、解法将愈伤纽？织分离成单细胞吋，常用的酶是 口纤维素酶。辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝冋流装置，其目的是 ,2. （2011'上海高考）下列关于植物组织培养的表述，错误的是（）A. 外植体町以来自于植物的任何细胞B. 培养应在无菌条件下进行C. 以花粉作为外植体可得到单倍体植株D.不同阶段的培养基屮细胞分裂素和生长素的比例不同3. （2011-江苏窩考）下列有关植物组织培养的叙述，正确的是（）A. 愈伤纽 ?织是一团有特定结构和功能的薄舉 ?细胞B. 二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C. 用人工薄膜将胚状体、愈伤纽织等分别包装可制成人工种子D. 植物耐盐突变体可

12、通过添加适量 NaCI 的培养基培养筛选 1伯获得4. （2010-安徽高考）草莓生产植方式易给后代。导致产量降低、品质变化。运用微型繁 殖技术可以培育出无病毒出來。草莓常见繁殖的基本过程如下： 外体 ? 觀伤粗织 . 芽 . 根 ?植株请回答（1） 微型繁殖培育无病毒草莓时， - 般选収 作为外植体，其依据是 >（2）在_过程中，常用的MS培养基的主要成分包括大量元素、元素和 ,在配制好的培养基中，常常需要添加 , 有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2-5d，若发现外植体局部污染，原因可能是 o（3）在过程中，愈伤纽.织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因 可能

13、是 0学案 59 植物的组织培养技术基础自査一、 植物组织培养技术1. 植物组织培养的基础知识（ 1） 植物细胞具有全能性。基本过程：外植体 ? 愈伤纽织 试管苗 移栽（3）选材：不同植物纟I 织或同一植物组织的不同部分，培养的难易程度差别很大，菊 花的纽?织培养， -?般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝培养基：植物纽织培养需耍适宜的培养基，常用的是MS培养基，在配制好的培养基中，常帘需要添加细胞分裂素和生长素两种植物激素。2. 实验操作配制好的培养基要进行高压蒸汽灭菌。(2) 70%酒精消毒6? 7s用无菌水清洗0.1%的氯化汞消毒用70%酒精清洗(3) 始终在酒精灯旁进行，对于接种工具要

14、用火焰灼烧灭菌。(4)无菌箱%1.月季的花药培养1. 被子植物花粉的发育过程：花粉母细胞(小他子母细胞)？四分体时期丫 L核期？双核期f精子。2. 产生花粉植株的两种途径(1) 花粉通过胚状体阶段分化发育为植株。(2) 花粉在诱导培养基上先形成愈伤纽织，再将其诱导分化成单倍体植株。3. 影响花药培养的因素：主要因素是材料的选择和培养基的组成。一般月季的花药培养选在五月初到五月中旬，即月季的初花期。课堂深化探究一、植物组织培养的过程1. 菊花纟I 织培养过程菊花纟I 织脱分化，F形成愈伤组织再分化，F长岀丛芽一生根移栽，F菊花植株。2. 月季的花药培养花药中亠胚状休从芽型的花粉愈伤组织生根花栽胡

15、二、影响植物组织培养的因素及成功的关1. 影响因素(1) 内部因素：材料的选収。(2) 外部因素：营养成分的种类及配比；植物激素的用量及使用顺序；pH、温度、光照2. 获得成功的关键植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗逆性差，对培养条件要求较高。(2)培养材料一旦被微生物污染，就会导致实验失败。原因是微生物増殖快，生长迅速，消耗养分多，并产生代谢废物毒害培养材料。(3) 无菌技术主要包括对操作空间、实验用具、实验材料以及操作者的消毒灭菌、生长素和细胞分裂素1. 在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。2.使用顺序实验结果有利于细胞分裂，但细胞不分化细胞既分裂又分化分化频率提高3

16、.高：利于根的分化、抑制芽的形成 ”低：利于芽的分化、抑制根的形成 、适 屮：促进愈伤组织的生长四、实验操作中应注意的几个问题1. 未开花植株的茎上部新萌生的侧枝；花粉发育过程中的单核靠边期的花粉进行培养。2. 体积分数为70%的酒精和质量分数为0.1%的氯化汞溶液无菌水。3. 菊花的组织培月季花药的培养均需光照。对应训练1. D 在该过程中，共要配制三种培养基，分别是脱分化培养基、生芽培养基和生根培养基，但这些培养基需耍碳源是蔗糖，血不是无机碳；在对培养基进行高压蒸汽灭菌时，要在121°下保持15分钟，以便于杀死所有微生物的细胞、芽砲和他子等，100 °下不能杀 死微生物

17、的芽砲；在培养过程中要先让愈伤纽.织生芽后再使其生根；用酒椿対外植体进行消毒时，持续的时间不能太长，否则容易杀死外植体细胞。2. 在植物纽？织培养中，生长素用于诱导细胞的分裂和根的分化，细胞分裂素的主耍作用是促进纽织细胞分裂或从愈伤纽？织和器官上分化出不定芽。纽织培养过程中，两者协同调控，当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物纽织脱分化和根原基的形成；当生长素含量低于细胞分裂索吋，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。3. 有丝单倍体(2)减数分裂连在一 ？起的四个单倍体细胞单核(3) 其分裂旺盛更容易衣达出全能性外植休消毒 20 6? 71? 2无菌水漂净消毒液(4) MS培养基大量元

18、素微量元素有机物细胞分裂素生长素pH温度光 照(5) 先打开培养瓶封口膜，让试管苗在培养间生长几天，然后用流水清洗掉培养基，移植到消过毒的蛭石珍珠岩环境下生活一段时间，等幼苗长成后再移栽到土壤中实验探究【解析】图中花粉应选择细胞核山中映移向一侧的单核期，此时细胞培养成功率高。(2) 图示第一种途径是再分化形成从芽，第二种途径是再分化生根，两个途径的主要区别是培养基中激素的种类及比例不同。(3) 植物培养基中加入琼脂的目的是形成固体培养基，有利于植物的固定、生长。(4) 杂菌污染会影响植物体的培养，使培养失败。(5) 花粉的离体培养过程需添加细胞分裂索和生长索。【答案】在单核期细胞核山中央移向细

19、胞一侧(2)培养基中激素的种类及其浓度配比（3） 使培养基呈固体状态，有利于外植体的生长（4）如不无菌操作，微生物会在培养基上快速繁殖，与离体培养的植物组织竞争（5）细胞分裂素生长索脱分化再分化限时训练1. 【解析】为脱分化过程，为再分化过程，为个体发育。再分化过程进行的是有丝分裂 1 佃不是减数分裂：脱分化和再分化过程需耍生长素和细胞分裂素；植物组织培养技术 体 现了植物细胞的全能性；花药离体培养获得植株为单倍体。【答案】 C2. 解析：当生长素与细胞分裂素的比例为较高、适中、较低吋，分别促进根的分化、愈 伤组织的生长和芽的分化。答案：B3. 解析 绿色开花植物的细胞有两种：体细胞和生殖细胞

20、，这两种细胞所含的核型（基因）是不同的，同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤纽?织基因对能不相同。答案 D4. 解析：植物组织培养依据的原理是细胞的全能性。培养过程是：离体的植物器官、组 织 或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化成根、芽垠终形成植物体。影响植物细胞脱分化 产生 愈伤纽 . 织的一个重要因素是植物激素。当细胞分裂素与生长素共同使用吋，能强烈地刺 激愈 伤纽织的形成。答案： A5. 解析：人工种子是利用植物组织培养获得的，若利用植物的体细胞进行植物纽织培养 得 到人工种子，则该人工种子繁殖属于无性生殖；若利用花粉进行植物组织培养得到人工种 子， 则该人工种子繁殖属于有性

21、生殖。答案： B6. 【解析】菊花的组织培养用茎段来培养，比较容易，不必添加植物激素；在菊花组织 培养中不会发生染色体倍性的变化；需要每天 FI 光灯照射 22小时；形成愈伤纽 ?织或胚状体 后不 必更换培养基。月季花药的离体培养需要添加细胞分裂素和工长素等植物激素；在花药培养中，通过愈伤组织形成的植株会出现染色体倍性的变化，所以需要染色体倍性的鉴定；最初不需要光照 ,幼小植株形成后需要光照；形成愈伤纽织或胚状体后需要转移到分化培养基上进一步分化培养。【答案】 D7. 【解析】（ 1）从月季花粉细胞到愈伤组织的细胞内没有叶绿体，不进行光合作用，所 以不需要光照；选择花药时，一般要通过镜检來确定

22、其中的花粉是否处于适宜的发育期，最 常 用的方法为醋酸洋红。（2）花粉细胞培养的过程屮需要水、无机盐和小分子营养物质。（3） 花粉细胞是生殖细胞，生殖细胞的形成方式是减数分裂；花粉发育成植物体细胞的细胞分裂方式是有丝分裂(4) 植株的发育起点是花粉，属于配子，所以植株是单-倍体植株；若要得到可育植株，应该对英进行人工诱导染色体数目加倍，需要用秋水仙素对进行处理。【答案】( 1) ABD 酷酸洋红 ( 2)水 无机盐 ( 3)减数分裂 有丝分裂( 4)单倍体 秋水仙素高考真题体验1.【答案】( 1)脱分化(或去分化)；再分化( 2) 琼脂； 低； 高压蒸汽灭菌( 3) 70% ； 果胶酶( 4) 防 I 上有机溶剂的