高中生物第一单元第二章第二节植物组织培养学案中图版选修3

PAGEPAGE3其次节植物组织培育1．简述植物的组织培育。2．列举植物组织培育的应用。一、植物细胞的全能性1．概念：植物体的每一个活细胞都具有形成完整植物体的遗传潜能。2．原理：植物体的全部体细胞，都是从受精卵经有丝分裂产生的，具有发育为完整个体所必需的全套遗传物质。3．全能性不表现的缘由：基因的选择性表达。4．全能性表现的条件：具有完整的细胞核，处于离体状态，供应确定的养分条件、激素和其他相宜的外界条件。二、植物组织培育技术1．植物组织培育利用植物体的离体器官、组织或细胞，无菌条件下在含有养分物质的培育基上，赐予相宜的光照、温度、湿度等环境条件进行人工培育，使其增殖、生长、发育而形成完整的植株。2．植物组织培育技术的核心诱导离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织和诱导愈伤组织再分化。3．植物细胞的脱分化（1）外植体：离体的植物器官、组织或细胞。（2）脱分化：高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程。4．植物细胞的再分化愈伤组织接着培育可以重新分化形成根或芽等器官，这一过程称为植物细胞的再分化。（1）植物组织培育中激素的作用：再分化过程中，当细胞分裂素与生长素的浓度比高时，有利于诱导芽的分化；二者的浓度比低时，有利于诱导根的分化。（2）影响再分化的因素：外植体的遗传特征、取材部位、培育基的成分和物理性质、光照和温度等，但是起确定作用的是植物激素。（3）再分化的方式：一种是不定芽方式；另一种是胚状体方式。三、植物组织培育的应用1．植物快速繁殖（1）过程：植物的离体器官、组织愈伤组织幼根、芽（胚状体）→无性繁殖系（植物体）。（2）概念：将无性繁殖系进行反复分割和扦插，即可达到几何级数的增殖，这就是快速繁殖。2．培育无病毒植株植物分生组织的生长点细胞一般不含病毒，切取这样的细胞，进行组织培育，就可以获得大量的无病毒植株。3．生产植物产品人们可以通过大规模培育植物细胞，从中提取人参皂甙、奎宁、除虫菊酯、茉莉花油等。思索珍稀濒危物种红豆杉富含抗癌药物紫杉醇，仅靠自然界残存的红豆杉不能满意人们对药物紫杉醇的需求，如何获得大量的紫杉醇？提示：利用植物快速繁殖技术和细胞产物工厂化生产就能获得大量的紫杉醇。4．制造人工种子（1）概念。人工种子就是将植物组织培育产生的胚状体包袱在能供应给分的胶囊里，再在胶囊外包上一层具有爱护功能的外膜，而形成的一种类似于种子的球状结构。（２）优点①可以在人工种子中加入某些农药、微生物、除草剂等，有利于幼苗强壮成长，提高作物产量。②人工种子育种周期短、便于贮藏和运输。1．植物组织培育中愈伤组织的形成及再分化植物组织培育中运用的外植体一般是高度分化了的细胞，在植物体中是不会再分裂繁殖的，只是执行某种功能直至死亡。这些细胞在培育基上培育时会由原来的分化状态，变成具有分裂增生实力的细胞，分裂产生愈伤组织，这个过程称为脱分化过程。组织培育的探讨结果表明分化细胞的脱分化须要两个条件，即创伤和外源激素。当细胞脱分化形成愈伤组织后，经过一段时期的分裂，细胞群体又会产生分化，分化细胞在确定的激素诱导条件下重建芽的分生组织，分化出芽后再生根，进一步发育成为完整的植株。2．快速繁殖与无性繁殖的关系快速繁殖就是用于大量繁殖优良品种的植物组织培育技术。它实际是一种无性繁殖。在繁殖过程中，分裂方式是有丝分裂，亲、子代细胞内的DNA不变，所以能够保证亲、子代遗传特性不变。这种技术可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖。3．影响植物快速繁殖的因素影响因素可从以下几方面考虑：（1）植物因素：①基因型，②植物年龄，③组织和器官的年龄，④植物的生理状态，⑤取材年份及生长条件，⑥取材部位及大小。（2）培育基因素：包括无机盐、有机化合物、植物激素、自然提取物、琼脂、pH、渗透压等，培育基的种类、成分等干脆影响培育材料的生长发育。（3）外植体的选择和灭菌：不同品种、不同器官之间的分化实力有差别，且组织培育是建立在无菌操作基础之上的特地技术，因此在进行植物组织培育时，必需选择合适的外植体进行灭菌操作，以确保组织培育工作的顺当进行。（4）环境因素：①光照，②温度，③湿度，④气体。题型一人工培育植物幼苗与植物组织培育【例1】（2010·浙江高考理综）将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培育基中，在相宜的温度和光照等条件下培育一段时间后，应出现的现象是（）解析：无根幼苗可自身产生植物激素，诱导分化出根部。不行能脱分化形成愈伤组织，也不会在下部分化出芽。答案：B题型二植物细胞表现出全能性的条件【例2】将胡萝卜韧皮部细胞培育成幼苗时，不须要的条件是（）A．具有完整细胞核的细胞B．确定的养分物质和植物激素C．离体状态D．导入指示基因解析：植物细胞必需在离体状态下，通过植物组织培育才能表现出全能性。植物组织培育必需具备的条件：一是离体的组织或细胞，二是须要确定的激素、养分物质及其他相宜条件，三是具有完整细胞核的细胞。答案：D题型三植物组织培育技术【例3】下列关于植物组织培育技术的叙述中，错误的是（）A．培育基中添加蔗糖的目的是供应养分和调整渗透压B．培育基中的生长素和细胞分裂素会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需通过脱分化才能形成愈伤组织D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培育获得的愈伤组织的基因型相同解析：在植物组织培育中，蔗糖是最常用的碳源和能源物质，蔗糖还可以维持细胞渗透压，从而维持细胞正常的形态和功能；愈伤组织的分化常受细胞分裂素及生长素比例的调整，当细胞分裂素与生长素的浓度比值高时，可诱导芽的形成，反之则有促进生根的趋势；对于同一株绿色开花植物来说，花粉是通过减数分裂形成的，由花粉离体培育获得的愈伤组织和由体细胞离体培育获得的愈伤组织的基因型并不一样。答案：D1下列属于植物组织培育的是（）A．花粉培育成单倍体植株B．芽发育成枝条C．根尖分生区发育成成熟区D．未受精的卵发育成个体解析：植物组织培育是指离体的植物器官、组织或细胞经脱分化、再分化形成完整植物体的过程。花粉能培育成单倍体植株，是在确定条件下离体培育形成的。芽发育成枝条、根尖分生区发育成成熟区，是体内分化的器官和组织形成了机体的一部分；未受精的卵发育成个体，不是在培育基上完成的，也不需经过脱分化和再分化过程，所以不属于植物组织培育。答案：A2通过植物组织培育（）A．获得的植株都不会出现变异B．可以证明高度分化的植物细胞具有全能性C．只能将外植体培育形成愈伤组织D．可以大量繁殖无子番茄解析：植物组织培育的过程：离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织幼根、幼芽→完整的植物体。在此过程中经过细胞的分裂、分化，在分裂的过程中可能产生变异；通过植物组织培育获得的个体与母本相同；无子番茄是用生长素类似物处理未受粉的雌蕊（或子房）得到的。答案：B3下图为植物组织培育的基本过程，则制作人工种子及生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，所选用的材料的编号分别是（）①eq\o(→,\s\up7(脱分化))②eq\o(→,\s\up7(再分化))③→④A．④②B．③②C．③④D．④③解析：制作人工种子应选用愈伤组织分化后的胚状体；可利用愈伤组织中的大量紫草