河北省张家口市宣化区第四中学2015-2016学年高中生物 3.1菊花的组织培养（课件+学案+练习）（打包4套）新人教版选修1.zip

- 1 -专题 3 植物的组织培养课题 1 菊花的组织培养学习目标1.说明植物组织培养的基本原理、目的要求和方法步骤。2.学习植物组织培养的操作技能，进行菊花的组织培养。3.通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力。学习重点植物组织培养过程中使用的无菌技术。 、学习难点熟练掌握植物组织培养的操作技能。第 1 课时课前预习使用说明与学法指导1、通过对必修一知识的回顾，掌握植物组织培养的基本概念和过程2、进一步理解影响植物组织培养的因素。通过对必修一知识的回顾，掌握植物组织培养的基本概念和过程知识准备 必修一第六章细胞分化相关内容教材助读1.植物组织培养的基本过程(1)细胞全能性的表达：________的植物组织或细胞，在一定的____________、________和________________的作用下，发育成完整植株的过程。(2)细胞分化：在植物的________过程中，细胞在________、________和____________上都会出现________的差异，形成这些差异的过程叫做细胞分化。(3)植物组织培养的基本过程离体的植物器官、组织或细胞(又叫________) 愈伤组织 胚状体、丛芽等 新― ― → ― ― → ― ― →生 长 个体①愈伤组织的特点：细胞________________，是一群________________的呈________________的薄壁细胞。②脱分化(去分化)：由____________的植物组织或细胞产生____________的过程。③再分化：由________________________重新分化成根或芽等器官的过程。(4)条件：________的植物组织或细胞，在一定的________、________和其他外界条件的作用下就可能表现出全能性，发育成完整植株。离体的植物组织或细胞叫做________。2.影响植物组织培养的因素(1)培养材料的影响：不同的植物组织，培养的难易程度____________。对于同一种植物材料，材料的________、________________等也会影响实验结果。因此菊花的组织培养，一般选择________________的茎________部________的侧枝。(2)营养物质的影响：常用的________培养基，主要成分包括____________、____________、________以及蔗糖等。其中__ __________和____________提供植物细胞所必需的无机盐；________提供碳源，维持细胞渗透压。(3)植物激素的影响：MS 培养基常需添加植物激素。其中________和____________是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，这两种激素的________、________________以及____________等，都会影响实验结果。(4)环境因素的影响：________、________、________等条件也能影响植物组织培养。3．愈伤组织与根尖分生区组织的比较组织类型细胞来源 细胞形态 细胞结构 细胞排列细胞去向- 2 -根尖分生组织 受精卵 正方形 无液泡 紧密 分化成多种细胞组织愈伤组织高度分化细胞 无定形 高度液泡化 疏松 再分化成新个体相同点 都通过有丝分裂进行细胞增殖预习自测题1.用植物组织培养技术，可以培养或生产 出A.食品添加剂 B.无病毒植物 C.人工种子 D.前三项都可2.有关全能性的叙述，不正确的是A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高B.生物体内细胞由于分化全能性不能表达C.卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高D.植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性我的疑问前面我们提到对于兰花等名贵品种可利用植物的组织 培养来快速繁殖，那么如何进行植物组织培养?课内探究1、细胞分化是一种持久性的变化，它有什么生理意义？2、一般来说，什么样的植物容易进行组织培养?3、选取生长旺盛嫩枝进行组培的原因是？5、填表：激素使用的先后顺序及其用量比例对细胞分裂和分化的影响。使用顺序或用量比 实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素 有利于__________，但细胞________先使用细胞分裂素，后使用生长素 细胞____________同时使用 分化频率____生长素用量/细胞分裂素用量，比值高 有利于____的分化、抑制____的形成生长素用量/细胞分裂素用量，比值低 有利于____的分化、抑制____的形成生长素用量/细胞分裂素用量，比值适中 促进________的形成归纳总结植物组织培养的原理是细胞的全能性，而影响 植物组织培养的因素有：植物材料的种类、培养基的营养条件、植物激素的种类和比例以及适宜的 PH、温度等。课后训练1.植物组织培养的过程可以归纳为：① ② ③ ④，叙述有错误的是A．②→③的再分化过程中，细胞增殖的方 式为有丝分裂B．植物组织培养依据的原理是细胞的全能性C．③→④过程指植物的营养生长和生殖生长阶段D．将①经脱分化培养成②时，再植上人造种皮可获得人工种子2.科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入配制的培 养基上培养，长出许多完整的植株，这些植株的特点是A．彼此性状极相似 B．变异频率高 C．单倍体 D．都是纯合体- 3 -3.植物细胞表现出全能性的必要条件是（ ）A.导入其他植物细胞的基因 B.将成熟的细胞核移植到去核 的卵细胞中C.用适当浓度的秋水仙素处理 D.脱离母体后，给予适宜的营养和适宜的温度等外界条件4.生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为（ ）A.细胞丧失了全能性 B.基因的表达具有选择性C.不同的细胞内 基因不完全相同 D.在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化5.下列关于愈伤组织的说法中不正确的是（ ）A.愈伤组织的细胞能够进行细胞分裂 B.用叶培养形成的愈伤组织细胞能够进行光合作用C.培养愈伤组织的培养基中应含有有机养料 D.人们可以从愈伤组织中提取所需物质6.在一个多细胞生物体内，存在形态、结构和生理 功能上具有稳定性差异的细胞，是因为（ ） A.细胞失去全能性 B．不同的细胞，基因是不同的C.不同细胞中基 因选择性表达的结果 D．变异一般是不定向的7.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8.愈伤组织分化过程中 , 当培养基中细胞分 裂素 / 生长素的比值较低时 , 诱导分化的器官是 ( ) A. 根 B. 芽 C. 叶 D. 胚性细胞团9.当先使用细胞分裂素 , 后使用生长素时 , 实验结果是( ) 。A. 有利于细胞分裂 , 但细胞不分化 B. 细胞既分裂又分化C. 分化频率提高 D. 有利于细胞分化 , 但不分裂10、.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11.以下成为组织培养条件的是 ( ) ① C02 ②有机物 ③生长素 ④细胞分裂素 ⑤水 ⑥矿质元素A. ①③⑤⑥ B. ②③⑤⑥ C. ②③④⑤⑥ D. ①②⑤⑥参考答案：DADBB CDABA C- 1 -课题 1 菊花的组织培养 第 2 课时 使用说明与学法指导掌握基础知识植物组织培养的基本过程和影响因素后理解实验操作过程。知识准备 基础知识植物组织培养的基本过程和影响因素。教材助读一、实验操作流程1.制备 MS 培养基A.配制各种母液：配制母液时， 元素浓缩 10 倍， 元素浓缩 100 倍， 以及用量较小的有机物一般可按 的质量浓度单独配制成母液。B.配制培养基的步骤是 。C.灭菌的方法： 。2.外植体消毒：先用 消毒，再用 消毒，最后用无菌水清洗。3.接种：所有的接种操作都必须在 旁进行，对接种工具在使用前和使用后都要进行 灭菌。4.培养：培养期间应定期消毒，培养温度控制在 ，并且每日用日光灯光照 。5.移栽：先在培养间生长几日，再移栽到土壤中。6.栽培二、无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键①植物组织培养不同于扦插、分根、叶插等常规无性繁殖。由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，所以对培养条件的要求较高。用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，如一些细菌、真菌等的生长。而培养物一旦受到微生物的污染，就会导致实验前功尽弃，因此要进行严格的无菌操作。②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，一方面要考虑药剂的消毒效果；另一方面还要考虑植物材料的耐受能力。不同药剂、不同植物材料，甚至不同器官要区别对待。③对接种操作中污染情况的分析：接种 3～4 d 后，在接种操作中被杂菌污染的培养物会表现出被污染的现象。一般情况下，细菌污染可能是由接种人员造成的，如未戴口罩，接种时说话，或手及器械消毒不严等。真菌污染可能是植物材料灭菌不当。④妥善处理被污染的培养物：操作后常出现培养物被污染的情况。一旦发现培养材料被污染，特别是真菌性污染，一定不要打 开培养瓶。应先将所有被污染的培养瓶 统一放在高压蒸汽锅内进行高压蒸汽灭菌，然后再打开培养瓶，进行清洗。⑤有毒药品的用后处理：外植体灭菌用过的有毒药品要妥善处理（如氯化汞等），以免引起环境污染。三、设置对照实验和重 复组① 通过设置重复组和对照组可以选出最佳的实验材料、最好的培养基配方、找出实验失 败的原因。如设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养，用以说 明培养基制作是否合格，有没有被杂菌污染。② 不同组的同学设置不同的激素浓度，相互比较植物生长的速度。预习自测题1.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的（ ）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2.下列哪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- 2 -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→栽培课内探究质疑探究 1.高等植物是光能自养生物，为什么在植物组织培养过程中还需要提供有机物培养基？2.洗涤的标准是什么？3.在外植体制作时有什么要求？4.在接种时要注意哪些？5.在植物组织培养过程中为什么需要无菌环境？6.培养过程中为什么需要进行光照？知识网络图当堂检测 1.下列关于影响植物组织培养因素的说法，正确的是( )A．不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料培养的难易程度相同B．在植物组织培养中，培养基中必须添加植物激素C．植物激素 中，生长素和细胞分裂素的作用是相互独立的D．pH、温度、光照条件等对植物组织培养也特别重要2.关于植物组织培养的内容，以下说法错误的是( )A．一般来说容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养B．对菊花茎段进行组织培养，不加植物激素也能成功C．接种后的锥形瓶放入无菌箱中，给予适宜的温度和光照即可D．移栽生根的试管苗之前，先打开瓶口，让试管苗在培养间生长几日课后训练1 2 3 4 5 6 7 81.下图表示基因型为 AaBb 水稻的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下形成试管苗的培育过程。下列相关叙述错误的是( )菊花的组织培养基本原理 细胞的全能性基本过程 脱分化 愈伤组织 再分化影响因素 材料性质、营养物质、调节物质、环境条件操作流程 配制 MS 固体培养基 外植体的消毒接种培养移栽栽培- 3 -A.愈伤组织是花粉细胞通过有丝分裂后形成的不规则的细胞团B．在愈伤组织的形成中，必须从培养基中获得水、无机盐和小分子有机物等营养物质C．为促进花粉细胞分裂生长，在培养基中应加入适宜浓度的生长素等激素D．试管苗可能出现的基因型有 AABB 或 AAbb 或 aaBB 或 aabb2.下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是( )A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的形成和分化C．离体器官或组织的细胞都必须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养获得的愈伤组织基因组成相同3.要将菊花茎段细胞 培养成完整的植株 , 需要 ( ) ①具有完整细胞核的细胞 ②离体状态 ③导入外源基因④一定的营养物质和激素⑤选用生长旺盛的嫩枝A. ①②③④⑤ B. ②③④⑤ C. ①②④⑤ D. ①③④⑤4.MS 培养基和微生物培养基相比有哪些不同 ( )双选A.MS 培养基不含有机物 B. 微生物培养基以有机物为主C.MS 培养基不含微量元素 D.MS 培养基需提供大量无机营5.下列关于植物组织培养中植物激素使用的说法，不正确的是( )A．植物组织 培养中的关键性激素是生长素和细胞分裂素B．先使用生长素，后使用细胞分裂素，有利于细胞分裂和分化C．先使用细胞分裂素，后使用生长素，细胞既分裂又分化D．同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向6.下列关于消毒的叙述，正确的是( )A．制备的 MS 固体培养基可用 70%的酒精消毒B．70%的酒精对外植体消毒效果好，但用时长，去除易C．0.1%的氯化汞 对外植体消毒效果最好，用时短，去除也易D．试管苗长成后，需移栽到经过消毒的蛭石或珍珠岩中生活一段时间，然后再移栽到土壤中栽培7.关于 MS 培养基与微生物培养基的配方相比不同之处，说法错误的是( )A．MS 培养基中常常添加植物激素，微生物培养基中不需要B．MS 培养基中的碳源和能源是蔗糖，微生物培养基中的碳源和能源主要是葡萄糖C．MS 培养基中需提供植 物生长必需的大量元素和微量元素D．MS 培养基中不需加维生素，微生物培养基中要加维生素作生长因子8.月季组织培养选材部位最佳的是( )A.幼嫩的花瓣 B.枝条基部的芽 C.枝条中部的芽 D.幼嫩的叶1专题 3 课题 1 菊花的组织培养1.利用植物组织培养的方法可快速、大量繁殖植物。在培养过程中 ，取该植物的花芽并将其分别培养在不同比例的生长素和细胞分裂素的培养基中，花芽的生长状况如 下表所示。 A 组花芽 B 组花芽 C 组花芽 D 组花芽 E 组花芽生长素 0 3×10－6 3×10－6 0.033×10－6 0细胞分裂素 0 0.2×10－6 0.002×10－6 1.0×10－6 0.2×10－6花芽生长状况组织切块形成愈伤组织愈伤组织分化出根愈伤组织分化出嫩枝稍生长在此过程中能实现脱分化的花芽是________，从实验结果可以看出，能诱导新花芽 形成的条件是________。上述实验结果说明，在植物组织培养过程中，诱导芽和根形成的关键是______________________________。在生产实践中，欲快速、大量获得此植物的花芽，可选用________组。 2.请回答下列问 题。 (1) 植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的________，繁殖种苗的速度________。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部________。 (2) 把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免________的污染。 (3) 微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗________，而与__________ 配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是________（脱落酸、2,4-D） 。 3.在植物组织 培养中,影响其因素很多 ,因此在进行菊花培养时 pH 控制在________左右,温度控制在__________ ℃,并且每日用日光灯照射___________小时。 4.植物组织培养是__________繁殖,其特点是__________________。 5.植物组织培养的培养基中加有激素。下表是培养基中两种激素在不同比例时的实验结 果。请分析完成问题： 实验组别 1 2 3 4激素种类及浓度关系 6-BA 6-BA＞IBA 6-BA＝IBA 6-BA＜ IBA结果组织产生愈伤组织愈伤组织分化出芽愈伤组织不断生长愈 伤组织有长根趋势(1) 6-BA 属于_____________类激素,它的作用是__________________。 (2) IBA 属于_____________类激素,它在本实验中的作用是_________________。 (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。 (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。 6.下图是用胡萝卜根细胞进行组织培养的某些过程示意图。请据图完成问题: (1) 把组织培养的过程按正确顺序排列____________(以字母表示)。 (2) 实验前试管和培养基应经__________处理。(3) 培养基中除加入各种营养物质外,还应加入_________、_______等植物激素。 (4) 图 D 中的细胞团是___________。 2(5) 从理论上讲,植物细胞有形成再生植株的可能性,这是___________________的表现。 7.下图是基因型为 AaBb 的菊花茎尖离体培养示意图，据图完成下列问题： (1) 图中 A 是________，B 是________。菊花茎尖培养成植物体的根本原因是 。 (2) 菊花的组织培养过程中，细胞通过__________分裂来完成。在培养形成试管苗的过程中，试管中至少应加入__________种矿质元素，其中应大量供给的元素是_。试管苗形成过程中要给予一定光 照，其目的是 。要促进茎尖细胞分裂和生长，培养基中应有______和______两类激素。 (3) 脱分化是指 。脱分化和再分化这两个过程的进行还需要维持一定的外界条件，一是要有适宜的_______，二是_______，否则植物组织培养就不能成功。 (4) 若想制成人工种子，应选择______（填字母） 。 (5) 这样培养成的试管苗基因型是______，这种繁殖方式是__ ____。 专题 3 课题 1 菊花的组织培养【答案】1. BCD 细胞分裂素浓度大于生长素浓度 培养基中细胞分裂素用量与生长素用量之间的比例（或培养基中细胞分裂素与生长素的浓度比） D 2.（1）遗传特性 快 遗传信息 （2）微生物 （3）生根 细胞分裂素 2,4D 3. 5.8、18-22 124.无性 能保持亲本的一切性状 5.(1)细胞分裂素 促进细胞的分裂 (2)生长素 促进生根 (3) 1 3 2 4 (4)营养物质 有机物 矿质元素 (5)排列松散、无定形、液泡化 6.(1)BDCA (2)灭菌 （3）生长素 细胞分裂素 (4)愈伤组织 (5)细胞全能性 7.（1）愈伤组织 根和芽 植物细胞的全能性 （2）有 丝 14 N、S、P、K、Ca、Mg 试管苗形成过程中要进行光合作用合成有机物 细胞分裂素 生长素 （3）高度分化的植物器官、组织或细胞通过离体培养产生愈伤组织的过程 温度 无菌 （4）B （5）AaBb 无性生殖