高中人教版生物選修1課件專題3課題1菊花的組織培養(yǎng)

課題1

菊花的組織培養(yǎng)課標(biāo)闡釋思維脈絡(luò)1.回顧細(xì)胞分化、細(xì)胞的全能性的定義,明確植物組織培養(yǎng)的基本原理。2.分析影響植物組織培養(yǎng)的因素。3.學(xué)會植物組織培養(yǎng)的基本技術(shù),并嘗試進(jìn)行菊花或其他植物的組織培養(yǎng)。

二一三一、植物組織培養(yǎng)的原理和基本過程

二一三因素說

明材料選?、俨煌闹参锝M織,培養(yǎng)的難易程度差別很大;②同一種植物材料,材料的年齡、保存時(shí)間的長短等也會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果營養(yǎng)成分常用的一種培養(yǎng)基是MS培養(yǎng)基,其主要成分包括:①大量元素,如N、P、K、Ca、Mg、S;②微量元素,如B、Mn等;③有機(jī)物,如甘氨酸、維生素、蔗糖等植物激素關(guān)鍵性激素:生長素和細(xì)胞分裂素。兩者的濃度、使用的先后順序及用量的比例等都會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果其他因素pH、溫度、光照等二一三二、影響植物組織培養(yǎng)的因素

二一三1.用于植物組織培養(yǎng)的MS培養(yǎng)基中為什么要含有許多種礦質(zhì)元素?答案:為植物細(xì)胞的生活提供必需的無機(jī)鹽。2.蔗糖在培養(yǎng)基中起什么作用?答案:提供碳源和維持細(xì)胞滲透壓。3.為什么要在MS培養(yǎng)基中添加植物激素?答案:啟動植物細(xì)胞分裂、脫分化和再分化。二一三(1)進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí),同一植物選擇培養(yǎng)的部位不同,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會產(chǎn)生影響。(×)

(2)植物組織培養(yǎng)一般離不開生長素和細(xì)胞分裂素。(√)

(3)植物激素的濃度、使用的先后順序以及用量的比例會影

響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,pH、溫度、光等環(huán)境條件影響不大。(×)二一三三、實(shí)驗(yàn)操作過程

二一三二一三二一三探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二問題導(dǎo)引植物組織培養(yǎng)的一般過程包括哪些?如何合理地使用植物激素呢?圖甲是植物組織培養(yǎng)過程示意圖,圖乙是植物激素對愈傷組織分化影響的示意圖。請據(jù)圖回答下列問題。當(dāng)堂檢測本課必記植物組織培養(yǎng)的基本原理和過程

探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記甲

乙

探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記(1)植物組織培養(yǎng)過程中,離體的器官、組織或細(xì)胞常稱為

;A過程為

,B過程為

。

(2)植物組織培養(yǎng)的原理是

。

(3)為了保證植物的正常生長,用于培養(yǎng)的培養(yǎng)基中除小分子有機(jī)物和水外,還含有植物生長所需要的各種

。

(4)在培養(yǎng)過程中,為了促使嫩枝組織細(xì)胞啟動脫分化形成愈傷組織,常常需要在配制好的培養(yǎng)基中添加

。

(5)在B過程中,若愈傷組織沒有形成根,但分化出了芽,其原因可能是

。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記答案:(1)外植體脫分化再分化(2)植物細(xì)胞具有全能性(3)無機(jī)鹽(4)植物激素(5)培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素與生長素用量的比值偏高探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記名師精講1.植物細(xì)胞的全能性(1)原因:生物體的每個(gè)細(xì)胞都含有本物種生長、發(fā)育、遺傳和變異的全部遺傳信息。(2)細(xì)胞全能性大小與細(xì)胞種類的關(guān)系:①受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞;分化程度低的細(xì)胞>分化程度高的細(xì)胞。②一般地說,離體后的植物細(xì)胞的全能性在一定條件下可實(shí)現(xiàn)。③未離體的細(xì)胞的全能性不能表達(dá),只是在機(jī)體的調(diào)控下進(jìn)行定向分化。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記2.植物組織培養(yǎng)的過程

階段過

程形成體特點(diǎn)條

件脫分化由外植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)芽的能力探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二3.激素使用的先后順序及其用量比例對細(xì)胞分裂和分化的影響當(dāng)堂檢測本課必記使用順序?qū)嶒?yàn)結(jié)果先使用生長素,后使用細(xì)胞分裂素有利于細(xì)胞分裂,但細(xì)胞不分化先使用細(xì)胞分裂素,后使用生長素細(xì)胞既分裂也分化同時(shí)使用分化頻率提高生長素與細(xì)胞分裂素的用量比值結(jié)

果比值高時(shí)促進(jìn)根分化,抑制芽形成比值低時(shí)促進(jìn)芽分化,抑制根形成比值適中促進(jìn)愈傷組織形成探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記植物組織培養(yǎng)的無菌技術(shù)問題導(dǎo)引在植物組織培養(yǎng)過程中要注意哪些無菌操作?無菌技術(shù)是植物組織培養(yǎng)獲得成功的關(guān)鍵,回答下列有關(guān)問題。(1)下列各項(xiàng)中需使用化學(xué)藥劑進(jìn)行消毒的是

,需要進(jìn)行滅菌的是

(填序號)。

①培養(yǎng)基②外植體③實(shí)驗(yàn)操作者的雙手④三角錐形瓶⑤工作臺⑥鑷子⑦培養(yǎng)皿(2)在植物組織培養(yǎng)過程中,除了對培養(yǎng)基、器械和外植體的滅菌、消毒外,所有的接種操作都必須在

旁進(jìn)行。此外,培養(yǎng)環(huán)境也要清潔,如接種后的錐形瓶最好放在

中培養(yǎng),培養(yǎng)期間應(yīng)定期

。

探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記(3)在進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí),若接種2~5d后,菊花莖段的邊緣局部污染,原因可能是

。

答案:(1)②③⑤

①④⑥⑦

(2)酒精燈火焰無菌箱消毒(3)莖段(外植體)消毒不徹底探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記名師精講植物組織培養(yǎng)中的無菌技術(shù)(1)無菌技術(shù)的對象:包括對培養(yǎng)基、器械的滅菌和對植物材料(外植體)、實(shí)驗(yàn)操作者的雙手、工作臺等的消毒。(2)無菌技術(shù)的原則:對培養(yǎng)材料進(jìn)行表面消毒時(shí),一方面要考慮藥劑的消毒效果,另一方面要考慮植物材料的耐受能力。(3)妥善處理被污染的培養(yǎng)物:一旦發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)材料被污染,特別是真菌污染,一定要先滅菌然后再打開清洗或丟棄。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記特別提醒造成培養(yǎng)物污染的原因

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,如未戴口罩、接種時(shí)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)引起的探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記典例剖析類型一

植物細(xì)胞的全能性例1下列實(shí)例中能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是(

)①用胡蘿卜單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)成了完整的植株②植物用種子進(jìn)行繁殖③用煙草離體組織培養(yǎng)出了完整植株A.①② B.①③C.②③ D.①②③答案:B解析:①和③都是已分化的細(xì)胞經(jīng)過培養(yǎng)形成了完整的植株,體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。植物用種子繁殖后代,實(shí)際上是由種子的胚通過細(xì)胞的增殖和分化發(fā)育成新個(gè)體,種子的胚就是植物體的幼體,因此不能體現(xiàn)細(xì)胞全能性。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記方法點(diǎn)撥細(xì)胞的全能性是指已分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育為完整個(gè)體的潛能。分化的體細(xì)胞之所以沒有表達(dá)出全能性是因?yàn)榛虻倪x擇性表達(dá)。在離體和適當(dāng)?shù)臈l件下,分化的體細(xì)胞也能表達(dá)其全能性。細(xì)胞全能性大小的比較:受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞;幼嫩組織細(xì)胞>成熟組織細(xì)胞。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.植物組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性B.主要包括脫分化和再分化兩個(gè)階段C.外植體形成愈傷組織的過程需要陽光D.植物組織培養(yǎng)的過程中要求無菌操作答案:C解析:植物組織培養(yǎng)是指離體的植物細(xì)胞、組織或器官在無菌操作下經(jīng)脫分化和再分化形成完整植物體的過程,其原理是植物細(xì)胞的全能性。在脫分化形成愈傷組織的過程中,恒溫箱的門應(yīng)該關(guān)閉,不必見光,因?yàn)樵跓o光條件下愈傷組織長得更快。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記類型二

植物組織培養(yǎng)的過程例2下圖是用胡蘿卜根細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)的某些過程示意圖。請據(jù)圖回答下面的問題。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記(1)把組織培養(yǎng)的過程按正確順序排列:

(以字母表示)。

(2)實(shí)驗(yàn)前試管和培養(yǎng)基應(yīng)經(jīng)

處理。

(3)培養(yǎng)基中除加入各種營養(yǎng)物質(zhì)外,還應(yīng)加入

、

等植物激素。

(4)圖D中的細(xì)胞團(tuán)是

。

(5)植物細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)可形成完整植株,這是

的表現(xiàn)。

探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記答案:(1)BDCA

(2)滅菌(3)生長素細(xì)胞分裂素(4)愈傷組織(5)植物細(xì)胞全能性(2)實(shí)驗(yàn)前所用器具和培養(yǎng)基都應(yīng)滅菌。(3)在植物組織培養(yǎng)中,生長素和細(xì)胞分裂素在脫分化、再分化中起關(guān)鍵作用。(4)外植體脫分化形成的細(xì)胞團(tuán)是愈傷組織。(5)植物細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)形成完整植株是植物細(xì)胞全能性的表現(xiàn)。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記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),愈傷組織能正常形成且繼續(xù)長大,正常根和芽卻遲遲不能形成。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探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記答案:C解析: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,A、B、D三項(xiàng)不符合題意;在植物組織培養(yǎng)過程中,決定脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是植物激素的濃度、使用順序和用量比例,當(dāng)生長素和細(xì)胞分裂素的比例達(dá)到一定值的時(shí)候,才能使愈傷組織分化出根和芽,C項(xiàng)正確。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記1.下列現(xiàn)象屬于脫分化的是(

)A.將胡蘿卜根薄片在培養(yǎng)基上培養(yǎng),形成愈傷組織B.由愈傷組織形成植物芽的過程C.受精卵形成胚的過程D.種子發(fā)育成植株答案:A解析:脫分化是指高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程。由愈傷組織形成植物芽的過程是再分化;受精卵形成胚和種子發(fā)育成植株都是植物體正常的發(fā)育過程,不屬于脫分化。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記2.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,給予適宜的營養(yǎng)和外界條件D.將成熟篩管的細(xì)胞核移植到去核卵細(xì)胞中答案: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細(xì)胞,這是基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果。當(dāng)植物細(xì)胞脫離母體后,在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件的作用下,植物細(xì)胞就可以表現(xiàn)出全能性。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記3.植物組織培養(yǎng)過程中,無菌操作至關(guān)重要。下列關(guān)于無菌操作的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.玻璃培養(yǎng)皿常采用干熱滅菌法滅菌B.植物材料用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液消毒后直接接種到培養(yǎng)基中C.超凈工作臺可用紫外線消毒,鑷子、剪刀可灼燒滅菌D.不耐高溫的植物激素需過濾除菌后才能添加到已滅菌的培養(yǎng)基中探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記答案:B解析:玻璃培養(yǎng)皿常采用干熱滅菌法滅菌,A項(xiàng)正確;植物材料用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液進(jìn)行消毒,再在無菌水中漂凈消毒液后才能接種到培養(yǎng)基中,B項(xiàng)錯(cuò)誤;超凈工作臺可用紫外線進(jìn)行消毒,鑷子、剪刀等金屬器具可進(jìn)行灼燒滅菌,C項(xiàng)正確;對不耐高溫的植物激素除菌時(shí)無法用高壓蒸汽滅菌法,可以用濾膜過濾除菌后,再添加到已滅菌的培養(yǎng)基中,D項(xiàng)正確。

探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)堂檢測本課必記4.在植物組織培養(yǎng)過程中,生長素和細(xì)胞分裂素的使用會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列說法正確的是(

)A.兩種激素用量的比例影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果B.兩種激素使用的先后順序影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果C.兩種激素使用時(shí)的濃度影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果D.以上說法全部正確答案:D解析:生長素和細(xì)胞分裂素的作用不同,其濃度、用量比例、使用先后順序都會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二當(dāng)