2019-2020学年高中生物第5章植物的组织培养技术第1节植物快速繁殖技术学业达标测评中图版选修1.doc

植物快速繁殖技术植物快速繁殖就是应用组织培养技术，快速繁殖名优特新品种，使其在较短时间内繁衍较多的植株；快速繁衍珍稀濒危植物，使物种得以保存.快速繁殖是当前植物细胞工程中应用最广泛，又最有效的方法之一。

除了一部分豆类作物外,种子是不会传递病毒的.植物病毒是通过无性繁殖传递的，而快速繁殖是建立在无性繁殖的基础上，病毒在母体内逐代积累，危害越来越严重.目前在生产上尚无特效药物可彻底除去病毒，而快速繁殖却可以，因此，快速繁殖脱毒显得非常重要。

一、植物快速繁殖的途径和方法以植物的根、茎、叶柄和花等片段以及孢子作为外植体，或者切取茎尖、腋芽进行离体培养，可以直接诱导器官分化，产生芽、根，也可以诱导改变原有的分化状态，脱分化形成愈伤组织，再经过不同的细胞分化途径重建形成不同的器官，直到完整植株。

(P86L.1~L.16)植物快速繁殖的类型与方式可归纳如下表：快速繁殖中茎尖培养脱毒无病毒苗的获得:（一）材料的培养和灭菌为了获得无菌的茎尖,应把供试植株种在无菌的盆土中,放在温室栽培。

浇水要浇在土中,不要浇在叶片上。

如材料取自田间,可切取插条，在实验室内进行溶液培养。

由这些插条的腋芽长成的枝条，其污染程度比直接从田间植株取来的枝条少得多。

自外，定期喷施内吸杀菌剂（如0.1％多菌灵和0.1％链霉素）也十分有效.（二）茎类剥离取幼苗茎尖2~3cm小段，剥去可见的大叶，放在烧杯内用自来水冲洗1h左右，移入无菌室进行严格消毒.先用95%酒精快速浸泡一下，再放入5%的漂白粉溶液内消毒7~10min(也可用市场上出售的次氯酸钠溶液稀释为5％）,然后用无菌水冲洗3~4次，在双筒解剖镜下一手用细镊子将茎芽按住，另一手用解剖针仔细地将幼叶剥去，最后露出圆滑的生长点，用注的针头侧刃或自制的解剖针，仔细地切取带有1~2个叶原基的生长点，随即接种到试管培养基上进行培养。

这样外植体（生长锥带1～2个原叶基）的培养，严格来说，应称为分生组织培养。

中图版生物选修1第一节《植物快速繁殖技术》学案[课标要求]1．尝试植物的组织培养2．用组织培养法培养花卉等幼苗，并进行露地栽培。

[知识梳理]一．背景知识植物组织培养———植物快速繁殖技术1．原理：植物细胞的全能性概念：高度分化的植物细胞仍然有的潜能。

基础：生物体的每一个细胞都含有本物种的，都有发育成完整个体的潜能。

实现条件：、、和其他适宜条件。

2．过程：3．应用：快速繁殖，培育无病毒植物，人工种子，生产药物等。

二．实践案例——月季快速繁殖1．材料用具：略。

2．活动程序：（1（（3）接种（无菌、酒精灯火焰旁）（4）培养（注意温度、光照、更换培养基）（5）驯化试管苗（6）移栽3．结果分析（1）统计移栽试管苗的成活率（2）各过程经历多长时间，采取了怎样的无菌操作注意：无菌条件对组织培养的成功至关重要培养基灭菌要彻底外植体消毒要充分接种时无菌操作要严格三．探究活动1．选取一种植物进行快速繁殖（选取植物）2．探究组织培养过程中植物激素的作用（设计对照实验自变量是）[复习指导]本节课复习要注重以细胞全能性、细胞增殖、分化原理为基础，回顾实际操作，掌握培养基的配制、外植体的消毒、接种、培养、移栽以及栽培等基本操作技术。

[典例解析]1．下图是植物组织培养的过程示意图，据图分析回答：取下并放入脱分化再分化植物的器官培养基中培养 A B 植物体（１）图中A是，B是。

（２）培养基中除含有丰富的营养物质外，还应加入和（填植物激素名称）以刺激植物组织脱分化形成A.（３）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，二是操作，否则植物组织培养就不能取得成功。

[解析]该题为应用型分析题，必须结合教材熟知组织培养过程，还应了解具体的组织培养的方法、原理才能正确解答。

[答案] （1）愈伤组织根和芽（2）细胞分裂素生长素（3）温度无菌[聚焦高考]1．（2001广东）某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离，为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植物体的一部分器官或组织进行离体培养，发育出完整的植株。

第一节植物快速繁殖技术1．了解植物组织培养的基本原理。

2．掌握植物组织培养的基本技术，进行月季或其他植物的组织培养。

一、植物组织培养1．基本原理与概念高度分化的植物细胞所具有的全能性，使我们能够将植株上的小块组织(如一段茎节、一个小芽）,在适宜条件下培养成一株完整的植株,这就是植物的组织培养。

2．选材不同植物的组织，培养的难易程度差别很大。

一般说来,容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养，如草莓、葡萄、猕猴桃、菊花、秋海棠等。

思考:是否可以选择花粉进行上述植物的快速繁殖？提示:利用花粉培养出的植株为单倍体植株,有矮小、高度不育等特点3．意义可以在较短时间内利用一株植物繁殖出几十万至几百万株幼苗。

对濒危植物的保护、名贵花木的大规模生产有积极的意义，如所需空间小，繁殖速度快，条件可控制，不受季节限制,可以进行连续生产。

二、植物组织培养的基本过程1．获得外植体在植物组织培养过程中，用于离体培养的植物器官或组织片段称为外植体。

从一株植物上可取下大量的外植体进行组织培养，并在短期内大量繁殖植物种苗，实现植物的快速繁殖。

2．脱分化外植体在培养基中培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织.其细胞是一种高度液泡化的薄壁细胞，呈无定形状态,排列疏松而无规则，具有很强的分生能力。

由高度分化的细胞重新回复到未分化的状态，这一过程称为脱分化。

3．再分化脱分化形成的愈伤组织,在适当的人工培养基上继续进行培养又可以重新分化成芽、根等器官，进而发育成一棵完整的植株。

这一过程称为植物细胞的再分化。

三、植物组织培养的培养基1．培养基中的激素培养基中添加的生长素和细胞分裂素，在启动细胞分裂、脱分化和再分化过程中起着重要作用.当同时使用这两类激素时,两者用量的比例会影响植物细胞的发育方向.当该比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；当该比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长，诱导根芽分化。

2．外植体在不同的发育阶段对培养基要求不同，在进行植物快速繁殖时，需要配制“脱分化培养基”“生芽培养基"“生根培养基”.3．无菌条件对组织培养的成功至关重要.在组织培养过程中，培养基的灭菌要彻底、外植体的消毒要充分、接种时的无菌操作要严格。

第一节植物快速繁殖技术课前预习（10分钟）凡事预则立，不预则废。

一、课题目标1、说明植物组织培养的基本原理。

2、列举影响植物组织培养的各种因素。

3、尝试利用植物组织培养完成植物的快速繁殖。

德育目标：对学生进行生动的科学、技术、社会的教育，并激发学生动手实践的兴趣。

难点：植物组织培养过程中的无菌技术。

二、自主学习一．背景知识植物组织培养———植物快速繁殖技术1．原理：植物细胞的全能性概念：高度分化的植物细胞仍然有的潜能。

基础：生物体的每一个细胞都含有本物种的，都有发育成完整个体的潜能。

实现条件：、、和其他适宜条件。

2．过程：3．应用：快速繁殖，培育无病毒植物，人工种子，生产药物等。

二．实践案例——月季快速繁殖1．材料用具：略。

2．活动程序：（1）配置培养基，并灭菌。

（2）外植体消毒（3）接种（无菌、酒精灯火焰旁）（4）培养（注意温度、光照、更换培养基）（5）驯化试管苗（6）移栽3．结果分析（1）统计移栽试管苗的成活率（2）各过程经历多长时间，采取了怎样的无菌操作三．探究活动1．选取一种植物进行快速繁殖（选取植物）2．探究组织培养过程中植物激素的作用（设计对照实验自变量是）课堂互动学习情境导入1958年，英国科学家Steward 等用胡萝卜根的愈伤组织细胞进行悬浮培养，成功诱导出胚状体并分化为完整的小植株，不但使细胞全能性理论得到证实，而且为组织培养的技术程序奠定了基础。

学导结合活动1：阅读“背景知识”，结合必修所学内容，讨论并完成以下问题：1．细胞分化：个体发育中细胞在、和上出现的过程。

〖思考1〗细胞分化是一种持久性的变化，它有什么生理意义？2．愈伤组织是通过形成的，其细胞排列，高度呈状态的细胞。

〖思考2〗填表比较根尖分生组织和愈伤组织的异同：3.植物组织培养的过程可简单表示为：4.影响植物组织培养的条件：①激素：在培养基中需要添加和等植物激素，其浓度、使用的先后顺序、用量的比例等都影响结果。

②营养：常用的培养基是MS培养基，其中含有的大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni、I、Co，有机物有甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等。

植物快速繁殖技术
植物快速繁殖技术是一种利用植物的组织培养技术，实现植物快速繁殖的方法。

该技术具有繁殖速度快、繁殖系数高、可保持亲本性状、实现种苗脱毒等优点，被广泛应用于植物种苗生产、植物种质资源保存、植物新品种选育等领域。

植物快速繁殖技术的基本流程包括外植体的选择、灭菌、接种、培养、炼苗和移栽等步骤。

其中，外植体是指从植物体上切取下来，用于离体培养的那部分组织或器官，常用的外植体有茎尖、腋芽、叶片、鳞片等。

在接种前，需要对培养基和外植体进行灭菌处理，以避免微生物的污染。

接种后，将外植体放置在含有必需营养物质和植物生长激素的培养基中，进行组织培养。

通过调整培养基的成分和激素配比，可以诱导外植体产生愈伤组织，进而分化出不定芽和不定根，形成完整的植株。

在培养过程中，需要注意控制培养环境的温度、光照、湿度等条件，以保证培养效果。

当培养出的植株长到一定大小时，需要进行炼苗处理，即将其从培养基中取出，移栽到土壤中，进行常规的养护管理。

通过植物快速繁殖技术，可以在短时间内获得大量的植物种苗，为植物生产和种质资源保存提供了有力的支持。

同时，该技术也为植物新品种的选育提供了便捷的途径，可以通过对培养条件和基因型的筛选，获得具有优良性状的新品种。

植物快速繁殖技术练习1将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件不需要的是（）。

A．具有完整细胞核的细胞B．一定的营养物质和植物激素C．离体状态D．导入指示基因2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，需要下列哪些条件？（）①消毒灭菌②一定浓度的植物激素③适宜的温度④充足的光照⑤充足的养料A．①③④⑤ B．②③⑤C．①②③ D．①②③⑤3制备MS固体培养基操作过程中，有误的是（）。

A．配制母液时，无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓缩100倍B．激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般可按1 mg·mL－1质量浓度单独配成母液C．制备1 L MS培养基时，先将母液加入800 mL蒸馏水中加热灭菌，再加琼脂凝固D．分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌4下列植物细胞的全能性在提供了适宜条件的情况下，最易表达的是（）。

A．枝条上的一个芽 B．柱头上的花粉C．胚珠中的珠被细胞 D．根尖分生区细胞5下列对植物组织培养过程中的脱分化，叙述正确的是（）。

A．植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞的过程B．体内分化的细胞在形态、结构和功能上发生改变的过程C．高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程D．愈伤组织分裂产生大量相同细胞的过程6下列关于接种时应注意的事项，全部正确的为（）。

①接种室要消毒②无菌操作③接种时可以谈话④外植体如茎段、茎尖可随机放入培养基⑤接种时要防止交叉污染⑥接种完立刻盖好瓶口A．①②③④ B．①②③④⑤⑥C．③④⑤⑥ D．①②⑤⑥7（2011·某某高考）下列关于植物组织培养的表述，错误的是（ ）。

A ．外植体可以来自于植物的任何细胞B ．培养应在无菌条件下进行C ．以花粉作为外植体可得到单倍体植株D ．不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同8下图是用胡萝卜根细胞进行组织培养的某些过程示意图。

请据图完成下列问题。

（1）把组织培养的过程按正确顺序排列。

第5章植物的组织培养理论起源19世纪30年代，德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺创立了细胞学说，根据这一学说，如果给细胞提供和生物体内一样的条件，每个细胞都应该能够独立生活。

1902年，德国植物学家哈伯兰特在细胞全能性的理论是植物组织培养的理论基础。

1958年，一个振奋人心的消息从美国传向世界各地，美国植物学家斯蒂瓦特等人，用胡萝卜韧皮部的细胞进行培养，终于得到了完整植株，并且这一植株能够开花结果，证实了哈伯兰特在五十多年前关于细胞全能的预言。

根据植物细胞具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术——植物的组织培养技术植物组织培养的大致过程是：在无菌条件下，将植物器官或组织（如芽、茎尖、根尖或花药）的一部分切下来，放在适当的人工培养基上进行培养，这些器官或组织就会进行细胞分裂，形成新的组织。

不过这种组织没有发生分化，只是一团薄壁细胞，叫做愈伤组织。

再适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下，愈伤组织便开始分化，产生出植物的各种器官和组织，进而发育成一棵完整的植株。

植物组织培养即植物无菌培养技术，是根据植物细胞具有全能性的理论，利用植物体离体的器官如根、茎、叶、茎尖、花、果实等）组织（如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等）或细胞（如大孢子、小孢子、体细胞等）以及原生质体,在无菌和适宜的人工培养基及光照、温度等人工条件下，能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根，最后形成完整的植株的学科补充:Plant tissue culture（植物组织培养）：〈广义〉又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织.器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。

〈狭义〉组培指用植物各部分组织，如形成层.薄壁组织.叶肉组织.胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。

第五章植物的组织培养技术第一节植物快速繁殖技术(时间：30分钟满分：50分)难度及题号考查知识点及角度基础中档稍难植物组织培养的过程1、2、6 7植物组织培养的影响因素3、4 5 8一、选择题(共6小题，每小题4分，共24分)1．下列选项中，符合月季组织培养的基本步骤的是()。

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→栽培解析移栽是指将培养基上培养的幼苗长壮后移栽到土壤中，栽培是对移栽后的幼苗进行精细管理培养的过程，应先移栽后栽培。

答案 A2．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，下列条件不需要的是()。

A．消毒灭菌B．适宜的温度C．充足的光照D．适宜的养料和激素解析形成愈伤组织，需要在无菌条件下进行。

由于此阶段形成的是愈伤组织，并没有形成具有根、茎、叶的植物体，因此不需要光照。

答案 C3．在植物组织培养过程中，愈伤组织的形成和形态发生是十分关键的一步。

该过程除需要必备的营养和一些刺激因素外，还需要起诱导作用的物质，其中包括()。

A．铜、锌等微量元素B．细胞分裂素和生长素C．蔗糖和葡萄糖D．维生素和氨基酸解析在诱导愈伤组织的形成和分化过程中，细胞分裂素与生长素的使用起了主要诱导作用，其用量、比例、使用顺序能够诱导发生不同的变化。

答案 B4．某同学在进行组织培养的过程中，发现根分化，而芽的分化不明显，可能的原因是()。

A．未见阳光B．培养时间不足C．培养基营养过多D．细胞分裂素和生长素配比不合适解析愈伤组织产生根或芽，取决于生长素和细胞分裂素的浓度比值。

当细胞分裂素与生长素的比值低时，诱导根的分化；两者比值处于中间水平时，愈伤组织只生长不分化；两者比值高时，诱导芽的形成。

答案 D5．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()。