人教版生物高中选修1《3.1菊花的组织培养》学案(含答案)

第三章
第1节
菊花的组织培养
第一课时
【学习目标】
1、熟悉植物组织培养的基本过程
2、理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化
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
【课前自主学习过程】
学生阅读教材P32页“基础知识”，回答以下几个问题：
一．
植物组织培养的基本过程
1、什么是细胞分化？
植物个体发育过程中，细胞在
上产生
的过程，称为细胞分化。
2、植物组织培养技术运用了什么样的原理？
植物组织培养的原理是：
。
3、什么是愈伤组织？
愈伤组织是指离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，通过
形成的
、
的薄壁细胞。
4、什么是脱分化？
由高度分化的植物组织或细胞产生
的过程，叫做脱分化，或叫做去分化。
5、什么是再分化？
脱分化产生的
继续进行培养，又可以重新
成根或芽等器官，这个过程叫做
。
6、观察参考书P32页，总结植物组织培养的基本过程
7、用于离体培养的植物器官或组织片段，叫做
注意：在植物组织培养过程中，往往需要
，人为的控制细胞的
与
二、影响植物组织培养的因素（学生阅读教材P33页“影响植物组织培养的因素”相关内容，回答以下几个问题）：
1、不同植物组织的培养，培养难易程度如何?同一植物组织的不同部分培养呢？举例说明
不同植物组织或同一植物的不同部分，培养的难易程度
，菊花的组织培养，一般选择
的茎上部新萌生的侧枝。
2、通过阅读P33，试总结一般的培养基的成分都有哪些？
离体的植物组织和细胞，对营养、环境等条件的要求相对特殊，需要适宜的培养基。常用的一种培养基是
培养基。
成分：大量元素____________________________
微量元素____________________________
微量元素有
等；有机物_____________________
等；
另外还要添加
。
3、对照P33页表，比较对两类激素的不同的操作顺序和用量，其实验结果有何不同？
启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键因素是____
____。当先使用生长素，后使用细胞分裂素时，实验结果：________________
__________；当先使用细胞分裂素，后使用生长素时，实验结果_______
__________；同时使用细胞分裂素、生长素时，实验结果：
_
。生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，则有利于_____________________；比值低时，则有_____
______；比值适中时，则促进_______________。
4、除了上述因素外，对于其他条件有何特殊要求？
一般PH控制在
；温度控制在
；每天用日光灯照射12小时。
思考：①植物组织培养体现了_______
_____。植物细胞的分裂方式是_
_____。
②植物细胞表现出全能性的条件是________
________________。
【课中互助合作探究】
探究一：你能说出各种营养物质的作用吗？同专题2中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。
探究二：MS培养基中各种营养物质的作用是什么？与培养微生物的培养基相比，MS培养基有哪些特点？
探究三：在选取菊花茎段时，为什么选取生长旺盛的嫩枝？
探究四：在此消毒过程中，是不是强度越大越好，为什么？
探究五:应该做几组重复、设置几组对照实验？
探究六:外植体在培养过程中可能会被污染，你认为造成污染的原因有哪些？
当堂检测：
1．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部条件
B.导入其它细胞的基因
C.脱离母体后，给予适宜的营养和外部条件
D.将成熟筛管细胞核移植到去核的卵细胞内
2．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
【课后巩固拓展】
1．用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列说法错误
（
）
A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的
B.该愈伤组织的细胞没有全能性
C.该愈伤组织是有排列疏松的薄壁细胞组成
D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
2．细胞分化是稳定的，其方向一般
（
）
A.可逆
B.不可逆
C.
有时可逆
,
有时不可逆
D.
无法确定
3．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(
)
A.
根
B.
芽
C.
叶
D.
胚性细胞团
4．
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
5．MS培养基和微生物培养基相比有哪些不同
?
(
)
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养
6．生长素比细胞分裂素比值低时
,
则
(
)
A.
有利于根的分化
,
抑制芽的形成
B.
有利于芽的分化
,
抑制根的形成
C.
促进愈伤组织形成
D.
促进根和芽的分化
第二课时
三、实验操作过程（学生阅读教材P34-35页“实验操作过程”相关内容，回答以下几个问题）：
（一）制备MS固体培养基
实验室一般使用4℃保存的配制好的培养基母液来制备
1、配制各种母液。
配制母液时，大量元素浓缩
，微量元素浓缩
。常温保存。激素类、维生素类以及用量比较小的有机物可以按照1mg/ml的质量浓度单独配制母液。用母液配制培养基时，需要根据各种母液的浓缩倍数，计算用量。
2、配制培养基。
配制1LMS培养基时，先将称量好的琼脂加入800mL蒸馏水，加热使琼脂熔化，然后加入蔗糖30g,去配制好的母液，依次加入，然后定容至1000mL。调节pH值，然后分装到锥形瓶中，每瓶分装50或100mL
3、灭菌。高压蒸汽灭菌
［思考1］MS培养基中各种营养物质的作用是什么？肉汤培养基相比，MS培养基有哪些特点？
（二）外植体消毒
1、选取菊花茎段时，要取
。
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_______________；另一方面还要考虑植物材料的__________。不同药剂、不同植物材料，甚至不同器官要区别对待。一般情况下，细菌污染可能是由接种人员造成的，真菌污染可能是_____
____灭菌不当。
〖思考2〗为什么选取生长旺盛嫩枝进行组织培样？
［思考3］在此消毒过程中，是不是强度越大越好，为什么？
（三）接种
接种前，用
将工作台擦拭，然后点燃酒精灯。所有的接种操作必须在
旁进行，并且每次使用器械后，都要用
灭菌。
（四）培养
接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养。培养期间定期
，温度控制在
℃，并且每天用日光灯光照12h。
（五）移栽
移栽生根的菊花试管苗之前，应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日，然后用清水清洗根部的培养基，将幼苗移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中。
（六）栽培
每天要观察记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花
〖思考4〗实验操作过程中为什么要进行一系列的消毒、灭菌，实验中是如何做到无菌操作的？
课中小结：
【课后巩固拓展】
1．利用菊花的茎段进行组织培养过程中，下列哪项操作或条件是可以省略的　　（　　　　）
A．消毒灭菌　　　　　　　B．适宜的温度
C．适宜的养料　　　　　　D．添加生长素和细胞分裂素
2．将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，应出现的现象是　　（　　　　）
3．下列关于植物组织培养的叙述中，正确的是　　（　　　　）
A．为了提供营养和调节渗透压，培养基中应添加葡萄糖
B．培养液中的生长素和细胞分裂素会影响愈伤组织的生长和分化
C．器官、组织的细胞在不离体的情况下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的基因是相同的
4．植物组织培养的特点不包括　　（　　　　）
A．一般需经历脱分化和再分化两个过程
B．培养抗病毒植株
C．不改变原植物的基因型
D．通过平衡的植物激素配比进行调控
5．在菊花的组织培养操作完成了3～4天后，观察同一温室中的外植体，发现有的瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是　　（　　　　）
A．接种时培养基灭菌不彻底
B．接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体
C．愈伤组织形成初期没有给予充足的光照
D．培养过程中保持温度、pH的适宜，但没有及时调整各种营养物质、激素的比例
6．下列关于植物组织培养的叙述中，正确的是（双选）　　（　　　　）
A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B．培养时先使用生长素后使用细胞分裂素，细胞既能分裂，又能分化
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．在进行花药离体培养时确定花粉发育时期可用刚果红染色法
7．植物组织培养技术指的是在含有营养物质及植物生长物质的培养液中，培养离体植物组织（器官或细胞）并诱导使其长成完整植株的技术。请回答下列问题：
（1）植物组织培养用到的是固体培养基，原因是培养基中添加了　　　　　　，培养基的主要成分是　　　　　　和有机物、植物激素。
（2）培养基中常要添加　　　　　　，这两种激素的　　　　　　影响植物细胞的发育方向。如果外植体是菊花的茎段，则不必添加植物激素，其原因是　　　　　　。
（3）外植体要经过　　　　　　（填消毒或灭菌）后，才能接种。
8．（2010·安徽理综，31Ⅱ）草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低。品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：
外植株——→愈伤组织—→芽、根—→植株
（1）微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取　　　　　作为外植体，其依据是　　　　　　。
（2）在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和　　　　　，在配制好的培养基中，常常需要添加　　　　　　，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2~5d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　。
9．下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途径，请据图回答有关问题：
（1）选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素，一般来说选用　　　　　　期的花粉可提高成功率。选择花粉时，一般要通过　　　　　　　　　来确定花粉是否处于合适的发育期，这时需要对花粉的细胞核进行染色，常用的染色剂是　　　　　　　　　　。
（2）上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中　　　　　　　　。
（3）胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组织的细胞排列疏松无规则，是一种高度
　　　　的薄壁细胞，胚状体与　　　　　　　　　发育形成的胚有类似的结构，即具有胚芽、胚轴和胚根。
（4）无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，请说明下列各项需要消毒，还是需要灭菌。
①培养基　②培养皿　③接种环　④花蕾　⑤实验操作者的双手　⑥三角锥形瓶。
　　　　　　　　（填编号）需要灭菌，　　　　　　　　（填编号）需要消毒。
（5）试管苗移栽到土壤前，通常要进行壮苗处理，应如何壮苗？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
三、答案及解析
1-5D
B
B
B
C
6AC
7．（1）琼脂（凝固剂）　　大量元素、微量元素
（2）生长素和细胞分裂素　　用量比例　　菊花的茎段组织培养比较容易
（3）消毒
8．（1）茎尖、根尖　　不含病毒
（2）有机物　　植物激素　　外植体消毒不彻底
（3）培养基中生长素类物质和细胞分裂素类物质用量的比值偏低
9．（1）单核　　镜检（显微镜观察）　　醋酸洋红
（2）激素的种类及其浓度配比
（3）液泡化　　正常受精卵（或受精卵）
（4）①②③⑥　　④⑤
（5）将试管苗移栽到经消毒过的培养基中生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中
①
②
③
1