高中生物 第四部分 浅尝现代生物技术 实验11 植物的组织培养学案 浙科版选修1

实验11 植物的组织培养【学习目标】1.说明植物组织培养的基本原理。

2.学习植物组织培养的基本技术。

3.进行菊花的组织培养，尝试植物激素的应用。

【教学重点】1.植物组织培养的相关概念和过程2.影响植物组织培养的因素3.植物组织培养过程中使用的无菌技术。

【教学难点】1.影响植物组织培养的因素。

2.植物组织培养过程中使用的无菌技术。

【教学方法】运用“指导——创新”实验教学模式。

这种教学模式的基本含义是：以实验活动为基础，以改进、完善、设计实验为切入点，发展学生的创新能力、培养学生积极的个性特征和科学态度【教学过程】（一）引入新课我们已经探讨学习过了生物技术在食品加工中的应用，现代生物技术究竟是怎样的呢？这节课我们先来学习研究植物的组织培养技术。

（二）进行新课1.基础知识知识回顾：联系“植物细胞工程”，回答下列问题：1.1具有某种生物全套遗传信息的任何一个活细胞，都具有发育成完整个体的能力，即每个生物细胞都具有全能性。

但在生物体的生长发育过程中并不表现出来，这是因为在特定的时间和空间条件下，通过基因的选择性表达，构成不同组织和器官。

1.2植物组织培养技术的应用有：实现优良品种的快速繁殖；培育脱毒作物；制作人工种子；培育作物新品种以及细胞产物的工厂化生产等。

1.3细胞分化：个体发育中细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。

〖思考1〗细胞分化是一种持久性的变化，它有什么生理意义？使多细胞生物体中细胞结构和功能趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。

1.4愈伤组织是通过细胞分裂形成的，其细胞排列疏松而无规则，高度液泡化呈现不定形状态的薄壁细胞。

〖思考2〗一般来说，容易进行无性繁殖的植物容易进行组织培养。

〖思考3〗选取生长旺盛嫩枝进行组培的原因是嫩枝生理状态好，容易诱导脱分化和再分化。

1.5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。

实验11 植物的组织培养（1课时）一、植物的组织培养1．组织培养的含义取一部分植物组织，如叶、芽、茎、根、花瓣或花粉等，在条件下接种在三角瓶中的琼脂培养基上，给予一定的温度和光照，使之产生，或进而生根发芽。

2．培养基（2）发芽培养基：在MS 培养基的基础上添加了萘乙酸（NAA）(用0.1mol/LNaOH 溶液溶解)、苄基腺嘌呤（BA）(用0.1mol/LHCl溶解)两类植物生长调节剂、蔗糖和琼脂等物质，是固体培养基；（3）生根培养基则：是在MS培养基的基础上添加了萘乙酸（NAA）一类植物生长调节剂、蔗糖和琼脂等物质，也是固体培养基。

1．不同植物、不同组织的生根和生芽是否都要使用相同的生长素和细胞分裂素浓度？2．本实验用人工合成的激素，而不用植物中存在的天然激素，为什么？3．植物组织培养过程中，产生污染的途径有哪些？【习题突破】1．培养获得丛状苗的培养基是A．MS培养基 B．发芽培养基 C．生根培养基 D．普通培养基2．下列关于植物组织培养中灭菌操作的叙述，错误的是A．外植体可以用乙醇消毒 B．镊子等器械需乙醇消毒C．操作前手需乙醇消毒 D．培养基需高压蒸汽灭菌3．下列关于植物组织培养的叙述，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4．辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。

辣椒素的获得途径如图。

(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的________________和________过程。

(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是____________。

培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)时，有利于芽的分化。

对培养基彻底灭菌时，应采取的灭菌方法是______________。

(3)图中外植体的消毒所需乙醇的体积分数是_____。

实验11 植物的组织培养1甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。

目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。

这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的()A．有丝分裂B．分化C．减数分裂D．全能性2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、激素和外界条件D．将成熟筛管的细胞核移植到去核卵细胞中3长出健康的丛状苗，需要下列哪一激素环境()A．细胞分裂素相对较多，生长素相对较少B．细胞分裂素相对较少，生长素相对较多C．细胞分裂素与生长素一样多D．该过程与植物激素无关4培养获得丛状苗的培养基是()A．MS培养基B．生芽培养基C．生根培养基D．普通培养基5下列不属于MS培养基的组成是()A．大量元素B．微量元素C．蔗糖D．植物激素6在植物组织培养过程中，下列哪些激素是必要的()①乙烯②脱落酸③生长素④赤霉素⑤细胞分裂素A．①③⑤ B．②④C．②③ D．③⑤7该实验所使用的若是自然生长的茎进行植物组织培养，则补充的那部分实验工作主要目的是()A．灭菌B．消毒C．灭菌和消毒D．加强营养8在生物体内，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9下列有关细胞全能性的叙述的叙述，错误的是()A．克隆绵羊“多利”的诞生证明了动物细胞具有全能性B．细胞全能性产生的根本原因是细胞内有一套发育成完整个体的全部遗传信息C．斯图尔德的组织培养成功表明植物细胞具有全能性D．细胞分化程度越高，它的全能性就越低10下列关于植物组织培养中灭菌操作的叙述，错误的是()A．外植体可以用酒精灭菌B．镊子等器械需酒精灭菌C．操作前手需酒精消毒D．培养基需高压蒸汽灭菌11植物细胞组织培养是指()A．离体的植物器官、组织或细胞培育成愈伤组织B．愈伤组织培育成植株C．离体细胞培育成植株D．愈伤组织形成高度液泡化的组织12配制生根培养基时不需要()A．NAAB．BAC．MS培养基D．蔗糖、琼脂13配制NAA和BA时分别需要用什么溶解…()A．NaOH、NaOHB．HCl、HClC．NaOH、HClD．HCl、NaOH14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质量浓度单独配成母液C．制备1 LMS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15下图是用胡萝卜根细胞进行组织培养的某些过程示意图。

第四部分浅尝现代生物技术一、课标内容尝试植物的组织培养.二、教学要求本部分“实验12 乳酸脱氢酶同工酶的分离”与“实验13 DNA片段的PCR扩增”不作要求，只要求学生做1个实验，即“实验11:植物的组织培养”。

实验11 植物的组织培养三、教学建议1．课时建议（共计6课时)在“植物的组织培养”的实验中,要注意无菌操作，保证培养基、实验材料及操作过程的无菌.在整个流程中，一旦其中一个环节出现污染,组织培养就无法成功，实验就会失败。

在培养基的配制时，要根据所培养材料的特点,注意各成分的含量，尤其是生长素与细胞分裂素等植物激素的含量及它们摩尔浓度比。

在培养过程中,要保证有一定的光照与适宜的湿度,同时要经常进行观察，了解组织培养的进度与生长状况，出现问题可随时进行调整或处理，以保证组织培养的成功率.尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。

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第四部分 浅尝现代生物技术章末整介提升梳理知识 构建纲要甬花整合重点提升技能突破1几种传统发酵技术菌种的比较菌种 结构 代谢 应用 酵母菌 真核生物 异养兼性厌氧型果酒发酵 醋化醋杆菌 原核生物 ra 伞申导护［ 异养需羊J 型果醋发酵 乳酸菌 原核生物 异养厌氧型 泡菜发酵 假丝酵母真核生物异养厌氧型泡茶发酵【突破体验：1.下列有关果酒制作、果醋制作、泡菜腌制及相关菌种的叙述，正确的是 （ ）A. 三种发酵过程中，均需将装置密封B. 泡菜腌制过程中，具有协同作用的菌种主要是醋化醋杆菌和假丝酵母呻:理：Hi 罚细胞的全能电过鬼：税分化和山分化泡菜的胶制 和亚開椎盐 的雋宣物技术佗血品如匚中的庇用沦尝现代生務技术C.醋化醋杆菌是需氧型生物，其ATP产生的场所主要是线粒体D.从生态系统的成分看，三种发酵相关菌种均属于分解者答案D解析醋化醋杆菌是需氧型生物，果醋发酵过程中，应向装置不断地通入无菌空气。

泡菜腌制过程中，起主要作用的是乳酸菌和假丝酵母。

醋化醋杆菌是一种细菌，属于原核生物，不具线粒体结构。

突破2常用发酵技术的比较［突破体验：2.随着生物技术的快速发展，发酵工程为人类提供了越来越多的产品。

在发酵过程中，果醋、果酒、泡菜所用的菌种依次为 _______________ 、__________ 、__________ 。

在制作果醋、果酒、泡菜时，发酵过程中对氧气的需求分别是 _____________ 、_____________ 、_____________ 。

在制作果酒的过程中，为了检验发酵液中有无酒精生成，要用_______________ 进行检验，若有酒精存在，将出现;在制作果醋的过程中，检验醋酸产生的简单易行的方法是或用pH试纸鉴定；在制作泡菜的过程中，刚开始由于某些微生物的作用，可将蔬菜中含有的硝酸盐还原为，为检测泡菜中的含量，我们一般使用的方法是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与发生重氮化反应后，再与N-1-萘基乙二胺偶联，形成______________ 色产物，再与标准显色液进行对照，可大致估算出______________________ 的含量。

K12教育资料（小初高学习）
第四部分浅尝现代生物技术
一、课标内容
尝试植物的组织培养。

二、教学要求
本部分“实验12 乳酸脱氢酶同工酶的分离”与“实验13 DNA片段的PCR扩增”不作要求，只要求学生做1个实验，即“实验11：植物的组织培养”。

实验11 植物的组织培养
三、教学建议
1．课时建议（共计6课时）
在“植物的组织培养”的实验中，要注意无菌操作，保证培养基、实验材料及操作过程的无菌。

在整个流程中，一旦其中一个环节出现污染，组织培养就无法成功，实验就会失败。

在培养基的配制时，要根据所培养材料的特点，注意各成分的含量，尤其是生长素与细胞分裂素等植物激素的含量及它们摩尔浓度比。

在培养过程中，要保证有一定的光照与适宜的湿度，同时要经常进行观察，了解组织培养的进度与生长状况，出现问题可随时进行调整或处理，以保证组织培养的成功率。

K12教育资料（小初高学习）- 1 -。

第四部分浅尝现代生物技术一课标内容：1尝试植物组织培养二、教学要求：1，植物无性生殖的方法有扦插、嫁接和组织培养等。

植物组织培养有两种形式：愈伤组织培养（固体培养基、琼脂培养基）和细胞悬浮培养（液体培养基）。

植物组织培养的原理是细胞的全能性。

植物组织培养的应用在快速繁殖、除去植物病毒、新品种的培育（诱变育种、花药或花粉的单倍体培育、细胞融合、基因工程等）、品种资源的保护、某些代谢产物（如色素、芳香物质等）的生产等方面。

植物组织培养的过程包括脱分化和再分化。

2，培养基是组织培养时植物组织或器官赖以生长和发育的营养条件。

包括植物需要的大量元素、微量元素、有机成分、激素和琼脂。

培养基中通常加一定量的蔗糖是除作为营养成分外，还用于维持一定的渗透压。

细胞分裂素/生长素的摩尔浓度比决定组织是生根还是生芽，当两者比例高时（细胞分裂素＞生长素），诱导芽的生成；两者大致相等时（细胞分裂素=生长素），愈伤组织继续生长而不分化；两者比例低时（细胞分裂素＜生长素），诱导根的形成。

但实验中不用天然激素而是用人工合成的激素（如奈乙酸NAA、6—苄基氨基腺嘌呤BA等）是因为植物中存在相应的分解天然激素的酶而没有人工合成激素的相应的酶，所以天然激素在植物体内作用和存在的时间短，人工合成激素的作用和存在的时间长，作用效果明显。

最常用的MS培养基（生芽培养基、生根培养基）。

配制过程包括称量、溶解、调PH、融化、分装（三角瓶）、加盖灭菌等步骤。

3，培养过程应该在无菌的条件下进行，实验经过外植体—愈伤组织—丛状苗—生根苗—移栽植株。

需要一定的光照和温度的条件。

[考点4练习]1．某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。

据图回答：（1）图中①表示的是该花粉培养过程中的过程，②表示的是过程，X代表的是，③表示的是过程，④表示的是诱导过程。

（2）图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过那一条途径主要取决于培养基成分中的种类及其浓度配比，最后获得的来源于为成熟花粉的完整植株都称为植株（甲）。