“回归教材赢高考”选修1专题专题3植物的组织培养技术（课题1）

专题3植物的组织培养技术

课题1  菊花的组织培养

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一、基础知识

（一）植物组织培养的基本过程

1.相关概念：

①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。

②        的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，会通过        ，形成愈伤组织。由        的植物组织或细胞产生        的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。

③脱分化产生的        继续进行培养，又可以        成根或芽等器官，这个过程叫做        。

2.植物组织培养的基本过程：植物组织培养的过程可以简要地归纳为“植物组织→a→b→c→移栽成活”，其中a、b、c处应填写的内容依次是：        。

（二）影响植物组织培养的因素

1.植物材料的选择：不同的植物组织，培养的        差别很大。因此，        直接关系到实验的成败。对于同一种植物材料，材料的        等也会影响实验结果。

2.营养：离体的植物组织和细胞，对        等条件的要求相对特殊，需要配制适宜的培养基。常用的一种培养基是        培养基，其主要成分包括：        及有机物等。

3.激素：植物组织培养时，需在配制好的MS培养基添加植物激素，常用的植物激素有：        等。其中        是启动细胞分裂、        的关键性激素。

4.环境因素：除了上述因素外，        等条件也很重要。进行菊花的组织培养，一般将pH控制在        左右，温度控制在        ℃，并且每日用日光灯照射        h。

二、实验操作

（―）制备MS固体培养基：

1.配制各种母液：配制母液时，无机物中大量元素浓缩        倍，微量元素浓缩        倍，常温保存。        一般可按1mg/mL的质量浓度单独配制成母液。实验室一般使用        ℃保存的配制好的培养基母液来制备培养基，制备时需要根据各种母液的        ，计算用量。

2.配制培养基：配制1LMS培养基时，先将称好的琼脂加入800mL        ，加热使琼脂熔化，然后加入        30g，取配制好的        的母液，依次加入，加        定容至1000mL，调节        ，最后分装到锥形瓶中，每瓶分装50mL或100mL。

3.灭菌：将分装好的培养基连同        一起进行       

（二）外植体消毒：从        上选取菊花茎段，用        冲洗后，用软刷轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右。然后用        吸干表面的水分，放入体积分数为        的酒精中摇动2～3次，持续        ，立即将外植体取出，在        中清洗。取出后仍用        吸干外植体表面水分，放入质量分数为        溶液中1～2min。取出后，在无菌水中至少清洗        次，漂净        。

（三）接种

1.消毒灭菌：接种前用体积分数为        将工作台擦拭一遍。所有的接种操作都必须在        进行，并且每次使用器械后，都需要用火焰        。

2.接种操作：将        的菊花茎段在无菌培养皿中切成长约        的小段。左手持瓶，使        ；右手        ，右手进行此操作时应注意        ，不要        。每瓶接种        块外植体。接种后，将封口膜重新扎好。

（四）培养：接种后的锥形瓶最好放在        中培养，培养期间应        。培养温度控制在1        ，并且每日用日光灯光照        。

（五）移栽：在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        。然后用        清洗根部的        ，将幼苗移植到        的        等环境下生活一段时间，等        后再移栽到土壤中。

（六）栽培：每天观察并记录        ，适时洗水、施肥，直至开花。

三、结果分析与评价：本课题主要可从以下几方面进行分析评价：（以下内容参照“教材”及“教师教学用书”编写）

1.对        分析。接种3～4d后，在        的培养物会表现出被污染的现象。要适时统计        ，分析接种操作是否符合        要求。

2.是否完成了对植物组织的脱分化和再分化。观察实验结果，看看是否培养出了        ，记录        。统计更换培养基后        的比例和时间。

3.是否进行了        。做好统计和对照，填好结果记录表，培养严谨的科学态度。

4.生根苗的移栽是否合格。生根苗移栽技术的关键是        。一般使用        的办法。可根据幼苗移栽到露地后，        等判断移栽是否合格。

“基础填空”参考答案

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一、基础知识

（一）1.①个体发育    形态、结构    生理功能    稳定性

②离体    细胞分裂    高度分化    愈伤组织

③愈伤组织    重新分化    再分化

2.形成愈伤组织、长出丛芽、生根

（二）1.难易程度    植物材料的选择    年龄、保存时间的长短

2.营养、环境    MS    大量元素、微量元素

3.生长素、细胞分裂素和赤霉素    生长素和细胞分裂素    脱分化和再分化

4.pH、温度、光照    5.8    18～22    12

二、实验操作

（―）1.10    100    激素类、维生素类以及用量较小的有机物    4    浓缩倍数

2.蒸馏水    蔗糖    大量元素、微量元素、有机物和植物激素    蒸馏水    pH

3.其他器械    高压蒸汽灭菌

（二）生长旺盛的嫩枝    流水    无菌吸水纸    70%    6～7_S    无菌水    无菌吸水纸    0.1%的氯化汞    3    消毒液

（三）1.70%的酒精    酒精灯旁    灼烧灭菌

2.消过毒    0.5～1cm    瓶口旋转通过火焰    用镊子夹取菊花茎段，插入培养基中    方向    倒插    6～8

（四）无菌箱    定期消毒    18～22℃    12h

（五）在培养间生长几日    流水    培养基    消过毒    蛭石或珍珠岩    幼苗长壮

（六）幼苗生长情况

三、结果分析与评价：

1.接种操作中污染情况    接种操作中被杂菌污染    污染率    无菌

2.愈伤组织    多长时间长出愈伤组织    愈伤组织进一步分化成根和芽

3.统计、对照与记录

4.既要充分清洗根系表面的培养基，又不能伤及根系    无土栽培    能否正常生长、移栽的成活率

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 长句填空

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1. 运用植物组织培养技术，可以实现优良品种的        ，保持        的一致；可以培育出大量        ，提高作物的产量；可以实现花卉的        ，不受        的限制。（P31“专题背景”）

2. 植物细胞表现出全能性，发育成完整的植株需要具备的条件是：        。（P32 “课题背景”）

3. 愈伤组织的细胞具有的特点：        。（P32“教材”）

4. 菊花的组织培养，一般选择        植株的        的侧枝。选取这些生长旺盛的嫩枝的原因是：        。（P33“教材”、P35“练习2”）

5. 植物组织培养所用MS培养基中各种营养物质的作用是        。（P33“旁栏思考”、“旁栏小资料”）

6. 比较微生物培养基的配方和MS培养基的配方会发现，微生物培养基以        为主，与此相比，MS培养基配方的明显的不同处是：        （P33“旁栏思考”、“旁栏小资料”）

7. 外植体是指        ，对外植体进行表面消毒时，要考虑        。（P34“旁栏小资料”）

8. 在植物组织培养实验的接种环节，设置重复组时要注意        ，要设置对照实验确定培养基制作合格，没有被杂菌污染，应进行的操作是：        。（P35“旁栏思考”）

9. 在植物组织培养的过程中，要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。其原因是：        。（P36练习1”）

10. 培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如下图所示。利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有        。步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是        。从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是        。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的        过程，最终可形成试管苗。步骤⑥要进行照光培养，其作用是        。经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的        ，这种繁殖方式属于        繁殖。（2019·新课标卷Ⅲ第37题）

“长句填空”参考答案

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1. 快速繁殖    遗传性状    不含病毒的幼苗    连续生产    开花季节

2. 脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态；在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下

3. 排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞

4. 未开花    茎上部新萌生    生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化

5. 微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持细胞的渗透压；甘氨酸、维生素等物质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

6. 有机营养    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须的大量元素和微量元素两大类

7. 用于离体培养的植物器官或组织片段    药剂的消毒效果、植物的耐受能力

8. 每种材料或配方至少要做一组以上的重复    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

9. 植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，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

10. 全能性    形成层容易诱导形成愈伤组织    ①随培养时间的增加培养基中营养物质减少、有害代谢产物的积累会抑制愈伤组织的分裂、分化。②形成愈伤组织后，需要调整培养基中生长素与细胞分裂素用量的比例，以影响植物细胞的发育方向    再分化    诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用    遗传特性    无性

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 正误辨析

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1. 纤维素酶是一种复合酶，能将纤维素最终水解为葡萄糖。()（P27“教材”）

2. 纤维素酶中C1酶和葡萄糖苷酶都能将纤维素分解成纤维二糖。()（P27“教材”）

3. 将滤纸埋在土壤中，从腐烂的滤纸上可筛选出纤维素分解菌。()（P28“教材”）

4. 纤维素分解菌能够分解刚果染料，所以可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。()（P28“教材”）

5. 使用刚果红染色时，可在倒平板时或长出菌落时加入刚果红。()（P28“教材”）

6. 若在倒平板时就加入刚果红，长期培养有可能被其他微生物分解形成透明圈。()（P28“教材”）

7. 在分离纤维素分解菌的实验中，经选择培养后应直接将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上培养。()（P28“图2-14”）

8. 分离纤维素分解菌的实验过程中，若在倒平板时就加入了刚果红的染色法，则需用1mol/mLNaCl处理15分钟。()（P29“教材”）

9. 在对纤维素分解菌进行选择培养时，要用液体培养基。这是因为纤维素分解菌适宜在液体培养基上生长。()（P29“教材”）

10. 对分解纤维素的微生物进行了初步筛选后，无需再进行其他实验。()（P30“教材”）

11. 在“分解纤维素的微生物的分离”实验中，为获得纤维素分解菌，还需进行产纤维素酶的实验。()（P30“教材”）

“正误辨析”参考答案

1×2×3×4√5√6×7√8×9×10√11√