（浙江專版）2017_2018學(xué)年高中生物第四章實(shí)驗(yàn)七植物的組織培養(yǎng)教學(xué)案浙科版選修1.docx

實(shí)驗(yàn)七 植物的組織培養(yǎng)1.植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。2.影響植物組織培養(yǎng)的因素有：植物材料、營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素及pH、溫度、光照等。3.植物組織培養(yǎng)的一般過程為：叢狀苗生根植株4.發(fā)芽培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素相對較多而生長素相對較少；生根培養(yǎng)基中生長素較多而細(xì)胞分裂素較少。 一、植物組織培養(yǎng)1概念：取一部分植物組織，在無菌的條件下接種在培養(yǎng)基上，給予一定的溫度和光照，使之產(chǎn)生愈傷組織，或進(jìn)而生根發(fā)芽，培養(yǎng)為成熟植株的技術(shù)。2理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞的全能性。3培養(yǎng)基(1)發(fā)芽培養(yǎng)基：細(xì)胞分裂素濃度大于生長素濃度的培養(yǎng)基。(2)生根培養(yǎng)基：生長素濃度大于細(xì)胞分裂素濃度的培養(yǎng)基。4培養(yǎng)過程愈傷組織幼苗植株二、菊花的組織培養(yǎng)1材料MS培養(yǎng)基、發(fā)芽培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基、萘乙酸(NAA)、芐基腺嘌呤(BA)、菊花幼苗。2操作流程1不同植物、不同組織的生根和生芽是否都要使用相同的生長素和細(xì)胞分裂素濃度？提示：不相同。2本實(shí)驗(yàn)用人工合成的激素，而不用植物中存在的天然激素，為什么？提示：天然激素都有相應(yīng)的使之分解的酶，所以使用時間短，而人工合成的，沒有分解酶，作用時間長，效果顯著。3植物組織培養(yǎng)過程中，產(chǎn)生污染的途徑有哪些？提示：外植體帶菌；培養(yǎng)基及接種器具滅菌不徹底；接種操作時帶入；環(huán)境不清潔。1細(xì)胞的全能性(1)概念：指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。(2)原因：生物體的每一個體細(xì)胞都是由受精卵經(jīng)有絲分裂而來的，含有本物種的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因。(3)植物細(xì)胞表達(dá)全能性的條件：離體狀態(tài)；一定的營養(yǎng)物質(zhì)；植物激素；其他適宜的外界條件(溫度、pH、氧氣、光照、無菌等)。2激素用量比例產(chǎn)生的影響生長素與細(xì)胞分裂素比值結(jié)果比值高時促根分化，抑芽形成比值低時促芽分化，抑根形成比值適中促進(jìn)愈傷組織的形成簡記為“高根、低芽、中愈傷”題組沖關(guān)1下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是()A培養(yǎng)基中生長素和細(xì)胞分裂素的比例不會影響脫分化和再分化B植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞的全能性C植物組織培養(yǎng)就是將離體的細(xì)胞、組織、器官等培育成愈傷組織D植物組織培養(yǎng)過程不需要嚴(yán)格的無菌操作解析：選B植物組織培養(yǎng)包括脫分化和再分化兩個關(guān)鍵過程，愈傷組織的形成只是脫分化過程，還有愈傷組織再分化的過程。2下列需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是()利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，獲得多倍體植株獲取大量的脫毒苗利用基因工程培育抗棉鈴蟲的植株單倍體育種無子西瓜的快速大量繁殖ABC D解析：選B多倍體育種是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，使其染色體加倍，此過程不涉及組織培養(yǎng)技術(shù)。3下列不是植物組織培養(yǎng)過程中分化出根、芽之前必需的物質(zhì)的是()A無機(jī)鹽 BCO2CO2 D有機(jī)小分子解析：選B植物組織培養(yǎng)中必須有無機(jī)鹽，細(xì)胞呼吸需要氧氣，最初階段植物組織細(xì)胞的同化作用類型是異養(yǎng)型，所以也需要有機(jī)物。組織培養(yǎng)中分化出根、芽之前植物不會進(jìn)行光合作用，所以CO2不是必需的。1操作流程及注意事項(xiàng)2造成培養(yǎng)物污染的原因與處理污染的預(yù)防措施污染種類細(xì)菌污染真菌污染污染原因可能是由操作人員造成的，如超凈臺使用不當(dāng)、接種時說話、手未消毒或器械滅菌不徹底等可能是由植物材料消毒不當(dāng)引起的處理措施將被污染的培養(yǎng)瓶統(tǒng)一放在高壓蒸汽鍋內(nèi)進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，然后再打開培養(yǎng)瓶進(jìn)行清洗題組沖關(guān)4把菊花單個細(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。這些植株()A變異頻率較高B都是單倍體C都是純合子 D彼此性狀極相似解析：選D單個細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成的植物體，彼此性狀相似，此植物體是純合子還是雜合子由母本基因型決定。5啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性植物激素是()A乙烯和細(xì)胞分裂素 B生長素和細(xì)胞分裂素C生長素和脫落酸 D乙烯和脫落酸解析：選B植物組織培養(yǎng)要通過脫分化和再分化兩個重要的過程。在這兩個過程中，植物激素起到了很好的誘導(dǎo)作用。常用的植物激素是細(xì)胞分裂素和生長素。6辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。辣椒素的獲得途徑如圖。(1)圖中和分別表示辣椒組織培養(yǎng)中細(xì)胞的_和_過程。(2)圖中培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基中常用的凝固劑是_。培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素用量的比值_(填“高”或“低”)時，有利于芽的分化。對培養(yǎng)基徹底滅菌時，應(yīng)采取的滅菌方法是_。(3)圖中外植體的消毒所需乙醇的體積分?jǐn)?shù)是_。用酶解法將愈傷組織分離成單細(xì)胞時，常用的酶是_和纖維素酶。解析：(1)由植物組織培養(yǎng)的過程可知，為脫分化形成愈傷組織，為愈傷組織再分化為根、芽。(2)培養(yǎng)外植體需要用固體培養(yǎng)基，固體培養(yǎng)基的凝固劑為瓊脂；生長素和細(xì)胞分裂素的比例低時利于發(fā)芽，高時利于生根；固體培養(yǎng)基要用高壓蒸汽滅菌。(3)外植體消毒一般用70%的乙醇；由于植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，所以將愈傷組織分離成單個細(xì)胞需要用纖維素酶和果膠酶。答案：(1)脫分化(或去分化)再分化(2)瓊脂低高壓蒸汽滅菌(3)70%果膠酶隨堂基礎(chǔ)鞏固1實(shí)驗(yàn)中對已長出的健壯叢狀苗，緊接著應(yīng)該進(jìn)行的處理是()A移入日光燈下，在發(fā)芽培養(yǎng)基中培養(yǎng)B移入日光燈下，在生根培養(yǎng)基中培養(yǎng)C轉(zhuǎn)入遮陽環(huán)境中，在草炭土或蛭石中繼續(xù)培養(yǎng)D轉(zhuǎn)入遮陽環(huán)境中，土中栽種解析：選B發(fā)芽培養(yǎng)獲得的叢狀苗應(yīng)在無菌條件下轉(zhuǎn)入日光燈下的生根培養(yǎng)基中進(jìn)行生根培養(yǎng)。2影響植物組織培養(yǎng)的因素包括()培養(yǎng)基的營養(yǎng)組成外植體的選取植物激素的使用消毒溫度、pH、光照A BC D解析：選A培養(yǎng)基的營養(yǎng)組成、外植體的種類和生長發(fā)育狀況、植物激素的濃度和使用順序以及溫度、光照、pH都是影響植物組織培養(yǎng)的因素，并且植物組織培養(yǎng)在離體、無菌條件下才能完成。3某生物興趣小組用蘆薈新鮮莖的一部分作為材料進(jìn)行組織培養(yǎng)，出現(xiàn)了愈傷組織能正常形成且繼續(xù)長大，但正常根和芽卻遲遲不能形成的情況。你認(rèn)為導(dǎo)致該情況出現(xiàn)的最可能的原因是()A葡萄糖、氨基酸等有機(jī)營養(yǎng)供應(yīng)不足B培養(yǎng)環(huán)境光照、溫度、pH或氧氣濃度不適宜C生長素和細(xì)胞分裂素比例不協(xié)調(diào)D無菌條件沒有控制好解析：選C因?yàn)椤坝鷤M織能正常形成且繼續(xù)長大”，說明培養(yǎng)基營養(yǎng)充足、環(huán)境條件適宜且沒有受到雜菌污染；當(dāng)生長素和細(xì)胞分裂素的比例達(dá)到一定值的時候，才能使愈傷組織分化出根和芽。4下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)所需營養(yǎng)的敘述，錯誤的是()AMS培養(yǎng)基既含硝態(tài)氮，又含銨態(tài)氮B維生素以輔酶的形式參與生物催化劑酶系活動C植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)包括生長素、細(xì)胞分裂素及赤霉素等D植物組織培養(yǎng)過程中無需從外部供糖解析：D通常植物本身能進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生糖類，不需從外部供給糖，但在植物組織培養(yǎng)初期，不能進(jìn)行光合作用來合成糖類，因此必須在培養(yǎng)基中添加糖，作為碳素來源和能量來源。課時跟蹤檢測1培養(yǎng)獲得叢狀苗的培養(yǎng)基是()AMS培養(yǎng)基 B發(fā)芽培養(yǎng)基C生根培養(yǎng)基 D普通培養(yǎng)基解析：選B叢狀苗是植物組織趨向芽分化后所形成的，因此培養(yǎng)基應(yīng)為發(fā)芽培養(yǎng)基。2下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)中滅菌操作的敘述，錯誤的是()A外植體可以用乙醇消毒B鑷子等器械需乙醇消毒C操作前手需乙醇消毒D培養(yǎng)基需高壓蒸汽滅菌解析：選B植物組織培養(yǎng)需嚴(yán)格的無菌操作，包括：培養(yǎng)基需用高壓蒸汽鍋滅菌；操作前手需乙醇消毒；外植體應(yīng)浸泡在乙醇中消毒；整個操作過程在酒精燈火焰旁進(jìn)行，同時對鑷子等器械灼燒滅菌。3下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述，錯誤的是()A外植體可以來自于植物的任何細(xì)胞B培養(yǎng)應(yīng)在無菌條件下進(jìn)行C以花粉作為外植體可得到單倍體植株D不同階段的培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和生長素的比例不同解析：選A外植體必須是活的有細(xì)胞核的細(xì)胞，而木質(zhì)部、導(dǎo)管都是死細(xì)胞，成熟的篩管細(xì)胞無細(xì)胞核，都不能取其作為外植體。4菊花的組織培養(yǎng)操作完成34 d后，觀察同一溫室中的外植體，發(fā)現(xiàn)有的瓶內(nèi)外植體正常生長，有的瓶內(nèi)外植體死亡，你認(rèn)為外植體死亡的原因不可能是()A培養(yǎng)條件，比如光照、溫度等不適宜B接種時外植體未消毒C接種工具灼燒后未待冷卻就接種外植體D將外植體倒插入培養(yǎng)基中解析：選A若光照、溫度等不適宜，則同一溫室中的外植體都會死亡。5下圖是植物組織培養(yǎng)的一般過程，相關(guān)說法錯誤的是()A過程a指的是脫分化，過程c指的是再分化B此技術(shù)依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性C若用此技術(shù)進(jìn)行細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)，須將細(xì)胞培養(yǎng)到d階段才行D生長素含量高時，有利于根原基的形成解析：選C植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。從圖中可以看出，過程a、c分別是脫分化和再分化，b、d是愈傷組織和具有生根發(fā)芽能力的胚狀體。若用此技術(shù)進(jìn)行細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)，須將細(xì)胞培養(yǎng)到愈傷組織階段即可。生長素與細(xì)胞分裂素的協(xié)同調(diào)控作用在植物組織培養(yǎng)中非常重要，當(dāng)生長素含量高于細(xì)胞分裂素時，主要誘導(dǎo)根原基的形成。6某組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的愈傷組織被真菌嚴(yán)重感染，為查找污染原因設(shè)計(jì)了4個實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)條件除圖示以外其他均相同。下列各圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，據(jù)圖可得出的初步結(jié)論是()A污染主要是由培養(yǎng)基滅菌時間長短造成的B污染主要來源于組織培養(yǎng)所用的離體組織C調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH能解決污染問題D調(diào)節(jié)培養(yǎng)溫度能解決污染問題解析：選B通過4個實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，培養(yǎng)基滅菌時間、培養(yǎng)基pH、培養(yǎng)溫度對污染率沒有太大的影響，由離體組織消毒時間越長污染率越低可知，污染主要來源于組織培養(yǎng)所用的離體組織。7以野生菊花為材料進(jìn)行的組織培養(yǎng)步驟如下圖所示：請回答：(1)按照菊花的需求量，MS培養(yǎng)基由大量元素、微量元素和_組成。MS培養(yǎng)基含有十幾種化合物，配制不方便也難以稱量準(zhǔn)確，可將培養(yǎng)基中的各種成分?jǐn)U大510倍分別稱量，配成_，用于稀釋。(2)步驟X中的野生菊花一般選擇_。(填編號)A開過花的老枝B未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝C正在開花的枝條D任何枝條均可(3)野生菊花外植體在接種前要用70%_和5%_溶液進(jìn)行表面消毒。(4)過程A在無菌的條件下把消毒后的野生菊花外植體接種在三角瓶的瓊脂培養(yǎng)基上，給予一定的溫度和_，使之產(chǎn)生愈傷組織。過程B要在_培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，使之長出較多的叢狀苗。植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)用人工合成的植物生長調(diào)節(jié)劑，而不用植物中存在的天然激素的原因是_。(5)步驟Y表示_，再移植到土中培養(yǎng)(定植)，即可長成植株并開花。答案：(1)有機(jī)成分母液(2)B(3)乙醇次氯酸鈉(4)光照發(fā)芽(或細(xì)胞分裂素多于生長素的)人工合成的植物生長調(diào)節(jié)劑在植物中沒有相應(yīng)分解的酶，作用時間長，作用效果明顯(意思合理即可)(5)移栽鍛煉8組織培養(yǎng)是近幾年發(fā)展起來的一種植物無性繁殖技術(shù)，在繁殖名貴經(jīng)濟(jì)作物、珍稀瀕危植物方面具有重要意義。以下是實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的一般過程，請回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)過程中涉及的培養(yǎng)基有：_、發(fā)芽培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基。與微生物培養(yǎng)基相比，植物組織培養(yǎng)一般要添加生長素、_作為生長調(diào)節(jié)劑。(2)以下不屬于植物組織培養(yǎng)使用到的設(shè)備和器材的是_。(填序號)酒精燈滅菌鍋接種環(huán)恒溫培養(yǎng)箱CO2培養(yǎng)箱封口膜和橡皮圈(3)實(shí)驗(yàn)過程中，對自然生長的莖段進(jìn)行消毒，常用的試劑是70%的乙醇和_。(4)外植體接種后形成愈傷組織，在不同配比的激素誘導(dǎo)下，依次經(jīng)歷了_和生根兩個階段，形成試管苗。其中較高的BA/NAA配比有利于誘導(dǎo)愈傷組織形成_(填“根”或“芽”)。(5)在定植前需要對組培苗移栽至草炭土或蛭石中繼續(xù)培養(yǎng)，其目的是_。解析：(1)植物組織培養(yǎng)中涉及多種培養(yǎng)基，它們是MS培養(yǎng)基、發(fā)芽培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基，這些培養(yǎng)基和微生物培養(yǎng)基不同的是要添加生長素、細(xì)胞分裂素作為生長調(diào)節(jié)劑。(2)植物組織培養(yǎng)中用到的器材有：酒精燈、滅菌鍋、恒溫培養(yǎng)箱、封口膜和橡皮圈。(3)外植體消毒時常用70%的乙醇和5%次氯酸鈉溶液。(4)愈傷組織在植物激素的調(diào)節(jié)下，要依次經(jīng)過發(fā)芽和生根兩個階段，才能形成試管苗；當(dāng)BA/NAA配比高時誘導(dǎo)愈傷組織發(fā)芽，當(dāng)BA/NAA配比低時誘導(dǎo)愈傷組織生根。(5)定植前的移栽是對試管苗進(jìn)行煉苗處理，使試管苗能更快地適應(yīng)土壤環(huán)境。答案：(1)MS培養(yǎng)基細(xì)胞分裂素(2)(3)5%次氯酸鈉(4)發(fā)芽芽(5)經(jīng)過煉苗處理后，試管苗才能適應(yīng)土壤種植9下圖是植物組織培養(yǎng)的簡略表示圖。請據(jù)圖回答：(1)把組織培養(yǎng)的過程按正確順序排列_(用字母和箭頭表示)。(2)外植體發(fā)育成一個完整個體需經(jīng)過_和_兩個過程。(3)外植體若是菊花的根尖組織，則在正常環(huán)境下培養(yǎng)成的新菊花植株葉片的顏色是_，這一過程體現(xiàn)了植物細(xì)胞具有_的特點(diǎn)。解析：植物組織培養(yǎng)的基本過程：外植體脫分化形成愈傷組織，愈傷組織經(jīng)再分化，形成根和芽。根據(jù)圖中的植物發(fā)育情況可以看出組織培養(yǎng)的順序?yàn)锽DCA。由根尖細(xì)胞培養(yǎng)成的新植株的葉片之所以是綠色的，是因?yàn)橛捎鷤M織分化而來植株的葉片細(xì)胞中，控制葉片綠色性狀的基因選擇性表達(dá)，這一過程體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。答案：(1)BDCA(2)脫分化再分化(3)綠色全能性10寧夏是全國最適宜生產(chǎn)水果的生態(tài)區(qū)之一，生產(chǎn)的蘋果濃縮果汁酸度優(yōu)于其他地區(qū)的蘋果，深受歐美市場歡迎，發(fā)展無病毒苗木成為建立高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)商品蘋果基地的重要措施。(1)下面是寧夏農(nóng)林科學(xué)院進(jìn)行蘋果試管苗培養(yǎng)的一般過程：請?zhí)顚憟D中ac所表示的內(nèi)容。a_；b._；c._。(2)實(shí)驗(yàn)室一般使用保存的培養(yǎng)基母液來制備MS固體培養(yǎng)基，配制母液時，_、_和有機(jī)物要濃縮510倍。(3)該過程中a、c的啟動關(guān)鍵在于培養(yǎng)基中所加生長素和細(xì)胞分裂素的濃度、_以及_。(4)離體的植物細(xì)胞能發(fā)育成完整植株的原因是_。解析：(1)離體的植物組織或細(xì)胞，在一定條件下培養(yǎng)，細(xì)胞會脫分化，形成愈傷組織。愈傷組織經(jīng)植物激素誘導(dǎo)，再分化形成胚狀體或叢芽。(2)為便于保存，MS培養(yǎng)基的母液中，大量元素、微量元素和有機(jī)成分分別配成濃度為配方510倍的母液。(3)植物組織培養(yǎng)時，用植物激素誘導(dǎo)脫分化或再分化。生長素和細(xì)胞分裂素的濃度、使用順序以及用量比例，是決定脫分化和再分化的關(guān)鍵。二者用量比例大體相同時，有利于誘導(dǎo)愈傷組織的形成。生長素所占比例大時，有利于生根；細(xì)胞分裂素所占比例大時，有利于生芽。(4)植物細(xì)胞具有本物種生物的全套遺傳信息，因此可發(fā)育成一個完整的植物個體。答案：(1)脫分化愈傷組織再分化(2)大量元素微量元素(3)使用的先后順序用量比例(4)植物細(xì)胞具有全能性11回答下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的問題：(1)用于植物組織培養(yǎng)的植物材料稱為_。(2)組織培養(yǎng)中的細(xì)胞，從分化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槲捶只癄顟B(tài)的過程稱為_。(3)再分化階段所用培養(yǎng)基中，含有植物激素X和植物激素Y。逐漸改變培養(yǎng)基中這兩種植物激素的濃度比，未分化細(xì)胞群的變化情況如圖所示。據(jù)圖指出兩種激素的不同濃度比與形成芽、根、愈傷組織的關(guān)系：當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比值等于1時，_；_；_。(4)若植物激素Y是生長素，在植物組織培養(yǎng)中其主要作用是_；則植物激素X的名稱是_。(5)生產(chǎn)上用試管苗保留植物的優(yōu)良性狀，其原因是_。解析：(1)用于植物組織培養(yǎng)的離體植物器官、組織或細(xì)胞稱為外植體。(2)脫分化是讓已經(jīng)分化的細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程。(3)分析圖得出，植物激素X與植物激素Y濃度比值等于1時，未分化的細(xì)胞群形成愈傷組織；大于1則形成芽，小于1時形成根。(4)植物組織培養(yǎng)中常用生長素和細(xì)胞分裂素，生長素的作用是促進(jìn)細(xì)胞生長(縱向伸長)、分裂和分化。細(xì)胞分裂素(X)的作用是促進(jìn)細(xì)胞分裂。(5)植物組織培養(yǎng)形成試管苗屬于無性生殖，后代的遺傳物質(zhì)全部來自母體，不發(fā)生性狀分離，便于保存優(yōu)良性狀。答案：(1)外植體(2)去分化(脫分化)(3)未分化細(xì)胞群經(jīng)分裂形成愈傷組織當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比值大于1時，