组织设计专题三植物的组织培养技术.docx

组织设计专题三植物的组织培养技术.docx

《组织设计专题三植物的组织培养技术.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《组织设计专题三植物的组织培养技术.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

组织设计专题三植物的组织培养技术

（组织设计）专题三植物的组织培养技术

专题三植物的组织培养技术

【学习导航】

于学习本专题的过程中应引导学生联系和微生物培养基的对比来认识植物组织培养的MS培养基的特点；学会正确配制MS培养基的方法；和有关植物激素的作用、原理等相联系，来正确理解植物组织培养技术的原理、培养基的配制等具体操作过程。

同时仍可和单倍体育种常用方法——花药离体培养相联系，使植物组织培养技术应用到生产实践中去。

植物的花药培养于育种上有特殊的意义。

育种工作者能够采用花药培养的方法，使花粉粒发育为单倍体植株，再经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。

这样的植株不仅能够正常生殖，而且每对染色体上的成对的基因均是纯合的，自交产生的后代不会产生性状分离。

单倍体育种不仅缩短了育种周期，也为新品种的培育开辟了新途径。

课题1菊花的组织培养

【导学诱思】

壹、基础知识

（壹）植物组织培养的基本过程

1．原理：

细胞全能性（概念：

）

不同细胞全能性的程度不同：

受精卵>生殖细胞>体细胞

2．过程：

操作的关键是：

3．愈伤组织特点：

4．细胞分化：

⑴概念：

⑵结果：

⑶原因：

分化后的不同细胞之间的相同点是

不同点是

思考：

为什么生物体内细胞没有表现出全能性，而是分化成不同的饿组织、器官？

5．植物细胞表现出全能性的条件：

⑴必须离体

⑵壹定的营养物质（水、蔗糖、维生素、矿质元素、有机添加剂）、激素

⑶适宜的培养条件（光照、温度、PH）

6．应用

（二）影响植物组织培养的因素

1．材料：

2．营养（培养基的配置）

常用的培养基是，

主要成分：

配置好的培养基中仍需添加。

启动细胞分裂、分化的关键性激素是。

俩种激素按不同顺序使用和实验结果的关系：

使用顺序

实验结果

俩种激素用量的比例和植物细胞发育的方向关系：

生长素和细胞分裂素的比值

植物发育的方向

3．环境

二、实验操作

（壹）、制备MS固体培养基

具体操作：

1．配置各种母液

2．配置培养基

3．灭菌

（二）外植体消毒

（三）接种（四）培养（五）移栽（六）栽培

【课堂演练】

壹、选择题

1、用植物组织培养技术，能够培养或生产出（）

A．食品添加剂B．无病毒植物C.人工种子D．前三项均

2、植物组织培养的过程能够归纳为：

①②③④，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

3、植物细胞表现出全能性的必要条件是（）

A.给予适宜的营养和外界条件B.导入其他植物细胞的基因

C.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件

D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内

4、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.生物体的每壹个细胞均具有全能性

C.生物体的每壹个细胞均含有个体发育的全部基因

D.生物体的每壹个细胞均是由受精卵发育来的

5、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壹株新植物的过程

6、.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

7、物体内细胞没有表现出全能性，原因是（）

A.细胞丧失了全能性B.基因的表达有选择性

C.基因发生了变化D.不同细胞基因不同

8、有关全能性的叙述，不正确的是

A．受精卵于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．卵细胞和受精卵壹样，细胞未分化，全能性很高

D．植物细胞离体培养于壹定条件下能表现出全能性

9、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．均是纯合体

10、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，于壹定条件下形成试管苗的培育过程。

下列关联叙述错误的是

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．于愈伤组织的形成中，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，于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aabb

11、下图是植物组织培养的简略表示。

据此回答：

脱分化再分化

①——→②——→③——→④

（1）①表示　　　　　，它能被培养成为④的根本原因是　　　　　　　　。

（2）②表示　　　　，它和①相比分化程度　　　　　，全能性　　　　　。

（3）若想制作人工种子，应该选用（填编号）　　　　。

（4）若①是花药，则④是　　　　，继续对其使用　处理可获得

　　　　　的正常植株，该过程称为　　　　　。

（5）若①是胡萝卜根尖细胞，则培养成的④的叶片的颜色是　　　，这说

明根尖细胞　　　　　　　　　　。

（6）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，培养将进行到

（填编号）　　　　　　　。

12、我国植物学家将名贵兰花的茎尖细胞放进培养基中进行培养，最终发育成完整的新植株。

下图是细胞培养形成兰花植株示意图，请根据图回答：

注：

胚状体即等同于植物种子的胚的结构。

（1）过程④由愈伤组织形成胚状体要经过____________和__________过程，⑤过程主要是指_______________________________________________。

（2）于培养过程中，除了提供水分和必要的有机营养物质外，仍需要于培养基中加入______________和____________。

同时，培养过程中，除保证必要的温度、光照和氧气等外界条件外，仍必须保证的关键条件是________________________。

（3）壹个兰花茎尖于壹年之内能够生产出400万株兰花苗，和有性生殖相比，植物组织培养的优势主要体当下_______________________和_____________________________。

（4）用于动物细胞培养的培养液和植物组织培养的培养基相比，于成分上的主要区别是_________________________。

课题2月季的花药培养

【导学诱思】

1、被子植物的花粉发育

被子植物花粉的发育要经历、和等阶段。

花粉是由花粉母细胞经过而形成的，因此花粉是。

2、产生花粉植物的俩种途径

通过花药培养产生花粉植株的俩种途径：

①

②

思考：

（1）花药培养产生花粉植株的俩种途径的差别主要取决于什么？

（2）什么是体细胞胚？

（3）单倍体性细胞产生的花粉胚，也可发育成为单倍体植株，这和植物的体细胞克隆有区别吗？

3、影响花药培养的因素

诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中和

是主要的影响因素；也是提高诱导成功率的重要因素；另外亲本植株的生长条件、以及等对诱导成功率均有壹定影响。

思考：

（1）为什么选择合适的花粉发育期是诱导花药培养成功率的重要因素？

（2）为什么花药的培养要选择完全未开放的花蕾？

4、实验操作

（1）材料的选取

选择花药时，壹般要通过来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。

确定花粉发育时期的方法有和。

（2）材料的消毒

材料消毒过程中用的0.1%的氯化汞溶液,实验完毕应如何处理?

（3）接种和培养

剥离花药时，应注意哪些问题？

花药培养过程中应注意哪些问题？

【疑难点拨】

1．为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？

花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。

2．植物组织培养技术和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。

这些均使花药的培养难度加大。

【典例解析】

例1．某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。

为了防止性状分离且快速繁殖，能够

利用该植物的壹部分器官或组织进行离体培养，发育出完整植株。

进行离体培养时不应

采用该植株的（）

A．茎尖B．子房壁C．叶片D．花粉粒

例2．壹个初级精母细胞于减数分裂的第壹次分裂时，有壹对同源染色体不发生分离，

所形成的次级精母细胞减数分裂的第二次分裂正常；另壹个初级精母细胞减数分裂的

第壹次分裂正常，减数第二次分裂时，于俩个次级精母细胞中，有壹个次级精母细胞

的1条染色体姐妹染色单体没有分开。

之上俩个初级精母细胞可产生染色体数目不正

常的配子（以下简称不正常的配子）。

上述俩个初级精母细胞减数分裂最终结果应当是

A．俩者产生的配子全部均不正常

B．前者产生壹半不正常的配子，后者产生的配子不正常

C．俩者均产生壹半不正常的配子

D．前者产生全部不正常的配子，后者只产生壹半不正常的配子

例3．下图是被子植物的受精过程

（1）写出图中数字所代表的结构的名称：

①②③

④⑤⑥

（2）草履虫进行生殖；蘑菇进行生殖，

酵母菌和水螅常常进行生殖。

（3）下列图解表示水稻（2n=24）胚珠中胚囊的发育过程，试根据图回答：

薄壁细胞直接发育减数分裂

珠心孢原细胞（2n）

三次有丝分裂

①水稻种子的种皮遗传物质应为n，其中遗传物质应和相同。

②水稻胚珠中的胚囊应共有染色体条，其中卵细胞中含染色体条；若水稻授粉受精后发育成胚和胚乳，则胚细胞中含有染色体条，胚乳细胞中含染色体条。

③7细胞或8核中的7细胞其中就包括了壹个卵细胞和俩个极核，若水稻的基因型为AaBb，则胚囊母细胞基因型为。

④如果水稻卵细胞基因型应为Ab，则极核的基因型为，其原因是

。

【课堂演练】

壹、选择题

1、于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．材料的选择和培养基的组成B．亲本植株的生理情况

C．选择合适的花粉发育时期D．材料的低温处理和接种密度

3．粗糙脉孢菌的单倍体细胞中具有7条染色体。

俩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，紧接着又进行壹次有丝分裂。

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（）

A．8个、7条B．8个、14条C．4个、7条D．4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，壹个花粉管中的俩

个精子中的染色体是（）

A．ABD和abdB．AbD和abdC．AaB和BbdD．Abd和Abd

5、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、有同源染色体存于，但于光镜下壹定见不到同源染色体之间俩俩配对联会的是（）

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。

于正常情况下，它的卵细胞、壹个极核、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（）

A．10、10、20、20、20、20B．10、10、30、30、20、20

C．10、10、20、30、20、20D．10、20、20、30、20、20

8．如果某种植物的基因型为AABb，这俩对基因分别位于俩对同源染色体上，去雄后授

以aabb植株的花粉，其胚乳可能的基因型是（）

A．AAaBBb、AAabbb、AAaBbbB．AABB、AABb

C．AaaBBb、AaabbbD．AaaBbb、Aaabbb

9．番茄的染色体数目是24，壹个番茄细胞发生减数分裂，形成的细胞中有三个退化消失。

剩下壹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（）

A．4个核，各有12个染色体B．4个核，各有24个染色体

C．8个核，各有24个染色体D．8个核，各有12个染色体

10．壹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

二、非选择题

11．现有甲、乙俩个烟草品种（2N=48），其基因型分别为aaBB和Aabb，这俩对基因位

于非同源染色体上，且于光照强度大于800勒克斯时，均不能生长，这是由于它们中的壹对隐性纯合基因（aa或bb）作用的结果。

取甲乙俩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，且将二者相混，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、乙俩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）于细胞融合技术中，常用的促融剂是。

（4）细胞融合后诱导产生的细胞团叫。

（5）于大于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，于大于800勒克斯光照下，出现不能生长的植株的概率是。