高中生物选修一专题3植物的组织培养.doc

课题1 菊花的组织培养 编号：010301学习目标1.说明植物组织培养的基本原理。2.学习植物组织培养的基本技术。3.进行菊花或其他植物的组织培养。学习重点与难点重点：1.植物组织培养的相关概念和过程2.影响植物组织培养的因素3.植物组织培养过程中使用的无菌技术。难点：1.影响植物组织培养的因素。2.植物组织培养过程中使用的无菌技术。自主探究一 植物组织培养的相关概念和基本过程1. 植物组织培养的相关概念（1）细胞分化：植物的个体发育过程中，细胞在_、_和_上都会出现稳定性的差异，形成这些差异的过程就叫做细胞分化。细胞分化是基因_的结果。（2）细胞的全能性：_的植物细胞仍然具有发育成为_的潜能。细胞全能性是组织培养的基本原理。（3）愈伤组织：由离体的植物器官、组织或细胞在一定的培养条件下经过_过程形成的组织，就叫愈伤组织，愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种_的呈无定形状态的_。（4）脱分化：由_的植物组织或细胞产生_的过程，称为脱分化，又叫去分化。（5）再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成_，这个过程叫做再分化。（6）外植体：用于离体培养的植物器官或组织片段。2. 植物组织培养的基本过程离体的植物组织、器官或细胞组织培养脱分化愈伤组织组织培养再分化根、芽等器官人为使用植物激素控制 移植试管苗完整的植物体二 影响植物组织培养的因素1.内部因素：不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。同种植物材料，_ ，_ 等也会影响实验结果。菊花的组织培养，一般选择 _的茎上部新萌生的侧枝。2.外部因素：（1）营养条件 常用的是_ 培养基，其主要成分包括： _，如_；_ ，如_ ；_ 等。（2）植物激素 植物激素中_ 和_ 是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性因素。_、_ 以及_ 等，都会影响实验结果。（3）环境因素 _ 、_ 、 _等条件也能影响植物组织培养。菊花组织培养，一般PH控制在 _ ；温度控制在 _ ；每天用日光灯照射_小时。【思考】(1)MS培养基中，各种营养成分各有什么作用？与微生物培养基的配方相比，有什么不同?(2)生长素使用的先后顺序、用量比例不同分别会造成哪些影响？三、实验操作过程1.制备MS固体培养基实验室一般使用4保存的配制好的培养基母液来制备（1）配制各种母液。配制母液时，大量元素浓缩_ ，微量元素浓缩_ 。常温保存。激素类、维生素类以及用量比较小的有机物可以按照1mg/ml的质量浓度单独配制母液。用母液配制培养基时，需要根据各种母液的浓缩倍数，计算用量。（2）配制培养基。配制1LMS培养基时，将称量好的琼脂加入800mL蒸馏水，加热熔化，然后加入蔗糖30g,依次加入母液，定容至1000mL。_，然后分装到锥形瓶中，每瓶分装_。（3）灭菌。高压蒸汽灭菌2、外植体消毒选取菊花茎段时，要取 _。无菌技术包括培养基消毒灭菌和植物材料（外植体）的消毒灭菌。对培养材料进行表面灭菌时，一方面要考虑_；另一方面还要考虑植物材料的_。不同药剂、不同植物材料，甚至不同器官要区别对待。一般情况下，细菌污染可能是由接种人员造成的，真菌污染可能是_灭菌不当。过程：流水冲洗软刷刷洗流水冲洗过程流水冲洗软刷刷洗流水冲洗_无菌吸水纸吸干外植体表面体积分数为_的酒精中摇动23次，持续_无菌水清洗无菌吸水纸吸干外植体表面质量分数为0.1的_溶液中12min无菌水中至少清洗3次3、接种接种前，用体积分数70%的酒精将工作台擦拭，然后点燃酒精灯。所有的接种操作必须在酒精灯旁进行，并且每次使用器械后，都要用火焰灼烧灭菌4、培养接种后的锥形瓶最好放在_中培养。培养期间定期消毒，温度控制在18-22，并且每天用日光灯光照12h5、移栽6、栽培附：一般来说，容易进行_的植物，也容易进行组织培养。【思考】：（1）实验操作过程中为什么要进行一系列的消毒、灭菌，实验中是如何做到无菌操作的？（2）你打算做几组重复？你打算设置对照实验吗？巩固拓展1、把胡萝卜的单个韧皮部的细胞放入配制的培养基上培养，获得了许多完整的植株。这种繁殖方式和细胞工程技术分别属于（ ） A.孢子生殖和细胞杂交技术 B.无性生殖和植物组织培养C.配子生殖和细胞拆合技术 D.卵式生殖和细胞培养2、下面有关细胞分化的叙述不正确的是（ ） A、细胞分化发生在生物体的整个生命过程中 B、细胞分化仅发生在胚胎时期C、经过细胞分化会形成各种步同的细胞和组织 D、细胞分化是一种持久的变化。3、关于细胞分化的叙述，下列哪一项是错误的（ ） A、细胞分化是一种持久的变化，它发生在生物体的整个生命过程 B、细胞分化在胚胎时期达到最大限度 C、随着分化的进行，细胞中的遗传物质的种类会发生变化 D、高度分化的动物细胞的细胞核保持着全能性 4、用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列说法错误的是 A该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的 B该愈伤组织的细胞没有全能性C该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成D该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构5、在外植体脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪个条件是不需要的（ ） A、消毒灭菌 B、适宜的温度 C、充足的光照 D、 适宜的养料和激素 6、植物组织培养中涉及到的细胞分裂方式是（ ） A、有丝分裂 B、减数分裂 C、无丝分裂 D、既有有丝分裂又有减数分裂7、再植物组织培养过程中，愈伤组织的形成和形态发生是十分关键的一步。而这除需要必备的营养和一些刺激因素外，还需要起诱导作用的物质，其中包括 （ ）A.铜、锌等微量元素 B细胞分裂素和生长素C蔗糖和葡萄糖 D.维生素和氨基酸8、MS培养基与微生物培养基相比不同的是（ ） A MS培养基不含有机物 B微生物培养基以有机物为主 CMS培养基不含微量元素 DMS培养基需提供大量无机营养9、当先使用细胞分裂素，后使用生长素时，实验结果：（ ） A有利于细胞分裂，但细胞不分化 B细胞既分裂又分化 C分化频率高 D有利分化，但不分裂10、某同学在做菊花组织培养时，操作完成后三天观察，有的瓶内外植体已经死亡，你认为死亡的原因不可能的是（ ） A、培养条件比如PH、温度等不适宜 B、接种时外植体未灭菌 C、接种工具消毒后未冷却就接种外植体 D、将菊花茎段倒插入培养基中 11.下列那组符合菊花组织培养的基本步骤（ ）A制备MS培养基 外植体消毒 接种 培养 移栽 栽培B制备MS培养基 外植体消毒 接种 培养 栽培 移栽C制备MS培养基 外植体消毒 接种 栽培 培养 移栽D制备MS培养基 外植体消毒 接种 移栽 培养 栽培12.植物组织培养技术的理论基础之一是：A.植物细胞的完整性 B.植物细胞的多样性 C.植物细胞的全能性 D.植物细胞杂交13. 细胞具有全能性的原因是 A.生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能B.生物体的每一个细胞都具有全能性C.生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因D.生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的14. 下列植物细胞全能性最高的是 A.形成层细胞 B.韧皮部细胞 C.木质部细胞 D.叶肉细胞15. 某园艺场经过长期精心选育，培养出一株形态优美的兰花，如果要保持母本的优良性状，并尽快大规模繁殖，最适合的繁殖方式是（ ）A分裂生殖B有性生殖C孢子生殖D组织培养16. 某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植株的一部分器官或组织进行离体培养，发育出完整的植株。进行离体培养时不应采用该株的（ ）A茎尖 B子房壁 C叶片 D花粉粒17. 胡萝卜的韧皮部细胞通过组织培养，能发育成新的植株。下列有关的叙述中，不正确的是 A说明高度分化的植物细胞具有全能性 B植物细胞的全能性得以表达要离开母体C新植株的形成是细胞分裂和分化的结果 D高度分化的动物细胞也具有全能18.如图示植物组织培养的简略表示。请据图回答： 脱分化 再分化 (1) 表示_ ，它能被培养成为的根本原因是_。(2) 表示_，它的细胞特点是_，与相比，其分化程度_。(3) 若想制作人工种子，应选用_。(4) 若利用此线技术执照治疗烫伤的药物紫草素，培养将进行到_（填编号）。(5) 若是胡萝卜根细胞，则培养成的的叶片的颜色是_，说明根尖细胞_。课题2 月季的花药培养 编号：010302学习目标1.识记被子植物花粉发育的过程2.通过学习花药培养的基本技术，培养设计试验、动手操作、分析解释实验现象的能力学习重点难点重点:1.被子植物花粉发育过程 2.花药离体培养过程难点: 1.被子植物花粉发育过程 2.花药离体培养过程自主探究一被子植物花粉发育过程1被子植物的花粉是在 中由 经过 分裂形成的。所以，花粉是 的生殖细胞。2结合教材内容填下列示意图：小孢子母细胞（2n）（ ）时期（n）单核（ ）期（n）双核期（ ）细胞核（n）（ ）细胞核（n）（ ）细胞（n）（ ）细胞（n）（ ）个精子(n)（ ）分裂（ ）分裂单核（ ）期（n）（ ）分裂思考1由此可见，被子植物的花粉的发育要经历 时期， 期和 期等阶段。思考2在正常情况下，一个小孢子母细胞可以产生 个精子；在一枚花药中可以产生 个花粉。二产生花粉植株的两条途径1产生花粉植株（即单倍体植株）的两种途径：一是花粉通过 阶段发育为植株，二是通过 阶段发育为植株。这两种途径的区别主要取决于培养基中 的种类及其 的配比。2填写培育花粉植株的途径图解：（ ）花药中的花粉（ ）（ ）（ 胚状体 ）（ 愈伤组织 ）（ ）丛芽生根移栽3胚状体的结构及其发育过程与种子相似，所以把胚状体到从芽的过程称为 ，而把从愈伤组织到从芽的过程称为 。4.植物体细胞发育而来的胚状体又叫 ，花粉发育而来的胚状体叫 ，可发育为 植物，要使其成为纯合的正常植株，可用 处理发育中的幼苗。三影响花药培养的因素1影响花粉植株成功与否和成功率的主要因素： 和 等。2材料的选择：从花药来看，应当选择（初花期、盛花期、晚花期）的花药；从花粉来看，应当选择（四分体期、单核期、双核期、萌发期）的花粉，因为单核期以前的花药 ，选择单核期以后的花药接种， 。；从花蕾来看，应当选择（完全未开放、略微开放、完全盛开）的花蕾。思考3除此之外，你认为影响花粉诱导成功率的因素还有哪些？植物的种类、亲本生长条件、材料的低温处理、接种密度、培养基组成、培养的环境条件等。思考4为什么花瓣松动会给材料消毒带来困难？ 花瓣松动后，微生物就可能已经侵入到花药，给材料消毒带来困难。四实验设计1.材料的选择选择花药时一般通过 确定花粉发育时期，此时需要对花粉细胞核进行染色，最常用的染色剂是 和 ，它们分别可以将细胞核染成 色和 色。2.材料的消毒花蕾（无菌水）清洗（无菌吸水纸）吸干水分（无菌水）冲洗3.接种和培养（1）剥取花药：消毒后的花蕾，要在 条件下除去花萼、花瓣。在剥离花药时，要尽量不损伤花药，否则 还要彻底除去花丝，因为 。（2）接种花药：剥取的花药要立刻接种到 上。每个培养瓶接种 个花药。（3）培养：花药培养利用的培养基是 培养基，pH为 ，温度为 ，幼苗形成之前（需要、不需要）光照。（4）培养2030d后，花药开裂，长出 或释放出 。前者还要转移到 上进行分化培养成再生植株；后者要尽快 并转移到新的培养基上。（5）通过愈伤组织形成的植株，常常会出现 的变化，因而需要鉴定和筛选。【疑难点拨】1植物组织培养技术与花药培养技术有何区别？相同之处：培养基的配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。不同之处：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花北培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药的培养难度加大。【典例分析】巩固拓展1在月季花药培养成单倍体植株的过程中，应选择哪个时期最易成活A单核期前的花药 B单核期后的花药 C单核期花药 D双核期2影响花药培养的主要因素是A材料的选择与培养基的组成 B亲本植株的生理状况 C选择合适的花粉发育时期 D材料的低温处理与接种密度3粗糙脉孢菌的单倍体细胞中具有7条染色体。两 个不同类型的粗糙脉孢菌A和a融合后成为二倍体，随即发生典型的减数分裂，紧接着又进行一次有丝分裂。此过程最终形成的子细胞数及每个子细胞中的染色体数分别为A8个、7条 B8个、14条 C4个、7条 D4个、14条4某高等植物体细胞内假设有6条染色体，它们是AaBbDd，那么，一个花粉管中的两个精子中的染色体是AABD和abd BAbD和abd CAaB和Bbd DAbd和Abd5用兰花茎尖细胞可快速培养兰花苗，这种生殖方式不能叫 A无性生殖 B组织培养 C植物克隆 D有性生殖6有同源染色体存在，但在光镜下一定看不到同源染色体之间两两配对联会的是A初级精母细胞 B次级精母细胞 C精细胞 D根尖分生区细胞7玉米的体细胞含有20条染色体。在正常情况下，它的卵细胞、一个极核、胚细胞、胚乳细胞、珠被细胞和子房壁细胞所含染色体数目依次应为（ ）A10、10、20、20、20、20 B10、10、30、30、20、20C10、10、20、30、20、20 D10、20、20、30、20、208如果某种植物的基因型为AABb，这两对基因分别位于两对同源染色体上，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番茄的染色体数目是24，一个番茄细胞发生减数分裂，形成的细胞中有三个退化消失。剩下一个细胞迅速发生了三次有丝分裂，你会找到多少个细胞核？这些核含有多少个染色体（ ）A4个核，各有12个染色体 B4个核，各有24个染色体C8个核，各有24个染色体 D8个核，各有12个染色体10一个豆荚中种子的数目，从理论上讲取决于（ ）A花中雌蕊的数目 B雌蕊中柱头的数目 C子房中受精胚珠的数目 D胚囊中胚的数目11.植物组织培养技术的理论基础之一是：A.植物细胞的完整性 B.植物细胞的多样性 C.植物细胞的全能性 D.植物细胞杂交12.植物组织培养过程中的脱分化是指 A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程C.植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程二、非选择题13基因型为AaBb的水稻（24条染色体）的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下培养形成试管苗。（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成中，必须从培养基中获得 和小分子有机物等营养物质。（2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有 和 两种激素。（3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是 。（4）试管苗的细胞核中含有 条脱氧核苷酸链。（5）培育成的试管苗可能出现的基因型有 。14. 现有甲、乙两个烟草品种（2N=48），其基因型分别为aaBB和Aabb，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于800勒克斯时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因（aa或bb）作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将二者相混，使之融合，诱导产生细胞团。然后，放到大于800勒克斯光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。请回答下列问题：（1）甲、乙两烟草品种的花粉的基因型分别为 和 。（2）将叶肉细胞制成原生质体时，使用 破除细胞壁。（3）在细胞融合技术中，常用的促融剂是 。（4）细胞融合后诱导产生的细胞团叫 。（5）在大于800勒克斯光照下培养，有 种细胞团不能分化；能分化的细胞团是由 的原生质体融合来的（只考虑2个原生质体的相互融合）。由该细胞团分化发育成的植株，其染色体数是 ，基因型是 。该植株自交后代中，在大于800勒克斯光照下，出现不能生长的植株的概率是 。课后反思：