高中生物第一章无菌操作技术实践第3课时植物组织培养技术同步备课教学案苏教版

养基、诱导生根的培养基,搅拌均匀,再一次定容,按要求调节pH。 3.灭菌

将培养基在121_℃温度下湿热灭菌20 min。灭菌彻底的培养基用于天竺葵的组织培养。 4.取材与接种

(1)植物组织培养的各项操作均需在无菌室中或超净工作台上进行。

(2)取未开花天竺葵植株上生出的幼嫩的叶,用流水冲净后,消毒并切成约0.5 cm的小块。 (3)接种在已经配制好的诱导愈伤组织形成的培养基上,做好标记放在适宜条件下培养。 5.观察与记录:每天观察外植体的生长情况,记录愈伤组织的大小、质地、颜色等情况。 6.转接培养

将增长至一定体积的愈伤组织转接到诱导分化芽的培养基上,在15~25 ℃、光照强度为1_000~2_000_lx的光照培养箱内继续培养。待愈伤组织分化出幼芽后,再转接至诱导生根的培养基上继续培养。 7.露地栽培

(1)一般要经过炼苗驯化的原因

组织培养得到的试管苗植株特点是非常嫩弱,所处的环境是恒温、高湿、弱光、无菌和有完全营养的条件,植株表面没有蜡质和角质层等保护组织,气孔没有关闭功能,有叶绿体但光合能力差,在自然条件下会很快萎蔫甚至死亡。

(2)露地栽培的步骤:培育壮苗→选用合适的移植基质→移栽试管苗→移栽后的条件控制→栽培。

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1.营养物质对组织培养的作用

(1)探讨MS培养基中各种营养物质的作用

①大量元素和微量元素:提供植物细胞生活所必需的无机盐。 ②蔗糖:提供碳源,同时能够维持细胞的渗透压。

③甘氨酸、维生素等有机物:主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。

(2)植物是自养生物,为什么用于植物组织培养的MS培养基中需要加入有机物作为碳源? 答案 通常植物体本身进行光合作用产生糖类,不需要外部供给糖,但植物组织培养利用的是离体组织或细胞,在其脱分化过程中不能进行光合作用合成糖类,因此必须在培养基中添加糖类,作为碳源和能源物质,同时维持培养基的渗透压。

(3)同微生物培养基的配方相比,MS培养基的配方有哪些明显的不同?

答案 微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同,MS培养基则需提供大量无机营养、无机盐混合物,包括植物生长必需的大量元素和微量元素两大类。

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2.植物激素在植物组织培养中的作用 (1)试说出植物激素在植物组织培养中的作用

调节剂 生长素 细胞分裂素

(2)生长素和细胞分裂素使用顺序及比例对植物组织培养的影响 ①按照不同的顺序使用这两类激素,实验结果不同

使用顺序 先使用生长素,后使用细胞分裂素 先使用细胞分裂素,后使用生长素 同时使用

②当同时使用这两类激素时,两者用量的比值不同,植物细胞的发育方向不同

生长素与细胞分裂素用量比值与结果 比值高时 比值低时 比值适中

3.移栽前为什么必须进行试管苗的炼苗驯化?

答案 试管苗生长在试管或培养瓶内的条件下,植物表面没有蜡质和角质层等保护组织,气孔没有关闭功能,有叶绿体但光合能力差,如不经过炼苗驯化,直接移栽到大田,在自然条件下会很快失水、萎蔫而死亡。

促进根的分化,抑制芽的形成 有利于芽的分化,抑制根的形成 有利于愈伤组织的生成 实验结果 有利于细胞分裂,但细胞不分化 细胞既分裂也分化 分化频率提高 主要作用 促进细胞的伸长,促进愈伤组织和根的形成 促进细胞的分裂,促进芽的分化和形成

3.生物工程的研究成果已经广泛应用于各个领域,目前科学家利用植物的茎尖和叶片、茎段等,在无菌条件下,培养在玻璃器皿中人工配制的培养基上,使之发育成完整的植株。下图是运用该技术培养兰花植株的示意图。下列关于这种生物工程技术的叙述,错误的是( )

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A.这种技术叫做植物组织培养,可以克隆生物体 B.④过程的单细胞细胞质丰富,液泡小而细胞核大

C.用此方法克隆植物要尽量选择优良、细胞全能性表达不充分的材料 D.这种技术可与基因工程、航天工程结合培育高产、优质的作物品种

问题导析 (1)植物组织培养过程中,细胞中的遗传物质一般不会(填“会”或“不会”)发生改变,所以该项技术属于一种克隆技术。

(2)无论是脱分化还是再分化,都需要生长素和细胞分裂素的调节。

(3)通过基因工程将目的基因导入植物细胞后,必须采用植物组织培养技术将植物细胞培养成植株。 答案 C

解析 ④过程的单细胞细胞质丰富,液泡小而细胞核大,这是胚性细胞(类似胚胎细胞)的特征,在适宜的培养基中,这种单细胞可发育成胚状体。要获得植物克隆的成功,应尽量选择优良、细胞全能性表达充分的材料。随着科技的发展,植物组织培养可与基因工程、航天工程结合培育高产、优质的作物品种。

4.植物组织培养的培养基中加有植物激素。下表是培养基中两种植物激素在不同比例时的实验结果(其中6-BA是细胞分裂素,IAA是生长素)。请分析完成下列问题:

实验组别 激素种类及激素浓度关系 结果 (1)促进愈伤组织产生的条件是______________________________________________, 愈伤组织生长的条件是____________________________________________________。 (2)芽的分化条件是________________________________________________________, 根的分化条件是__________________________________________________________。 (3)在植物组织培养中,脱分化可用的激素组合是实验________和实验________中的激素浓度关系,再分化时可用的激素组合是实验________和实验________中的激素浓度关系。整个实验表明,植物的生根、发芽等生命活动是__________________的结果。

(4)植物组织培养的培养基中,除激素外,还必须含有__________________,它的成分至少应该含有________、________等。

(5)判断愈伤组织是否产生的依据是看是否产生了________________________的细胞。 答案 (1)必须有细胞分裂素 细胞分裂素与生长素含量相等 (2)细胞分裂素的含量大于生

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1 6-BA 组织块产生愈伤组织 2 6-BA>IAA 3 6-BA=IAA 愈伤组织不断生长 4 6-BA<IAA 愈伤组织有生根趋势 组织块分化出芽 长素的含量 生长素的含量大于细胞分裂素的含量 (3)1 3 2 4 多种激素共同作用 (4)营养物质 矿质元素 有机物

(5)排列疏松而无规则、高度液泡化的呈无定形状态

解析 (1)由表中实验1和实验3的数据显示,促进愈伤组织产生的条件是必须有细胞分裂素,愈伤组织生长的条件是细胞分裂素与生长素含量相等。(2)由实验2和4可知,细胞分裂素的含量大于生长素的含量,促进芽的分化,生长素的含量大于细胞分裂素的含量促进根的分化。(3)表中1、3组激素的使用利于愈伤组织的形成与生长,即为脱分化。2、4组激素的使用利于根或芽的分化,即为再分化。(4)植物组织培养的培养基中,除激素外,还必须含有营养物质,它的成分至少应该含有矿质元素、有机物等。(5)愈伤组织是一种分化程度较低的细胞,是排列疏松而无规则、高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。

1.影响植物组织培养的因素包括( )

①培养基的配制 ②外植体的选取 ③激素的使用 ④消毒 ⑤温度、pH、光照 A.①②③④⑤ B.①②③ C.①②③④ D.①②③⑤ 答案 A

解析 植物组织培养过程受多种外界因素的影响,其中包括温度、光照、pH等,而培养基的成分、外植体的选取和消毒是否严格等也影响组织培养。 2.下面为植物组织培养过程图解,以下相关叙述错误的是( )

abc植物叶片――→叶组织块――→愈伤组织――→有生根发芽能力的胚状结构

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