2016_2017学年高中生物第5章植物的组织培养技术第2节植物种苗脱毒技术教案中图版选修1

第二节植物种苗脱毒技术一、种苗脱毒的含义2．培养方法：在离体条件下将外植体进行组织培养。

3．幼苗特点：不含病毒。

二、利用分生组织作为外植体的原因1．农作物在种植过程中，经常会受到病毒、细菌和真菌等病原体的感染。

2．侵入植物体内的病毒可以通过维管束和细胞壁间的胞间连丝扩散到所有的组织器官。

3．植物的茎尖等分生组织处于分化的初级阶段，其组织内的维管束还未形成，此时植物体内的病毒只能通过胞间连丝移动到分生区，而这一移动过程远不及细胞分裂的速度，所以分生区一般不会受到病毒侵染。

三、马铃薯脱毒苗的培养程序取材和消毒：剪芽并剥去外叶，自来水下冲洗 10 min，再用质量分数为5%的漂白粉溶液消毒后，用无菌水冲洗2～3次。

↓剥离和接种：在解剖镜下，用解剖刀小心地除去茎尖周围的叶片组织，露出分生区，用解剖针细心剥取所需的茎尖，并将其接种于MS培养基上，切面接触培养基。

↓培养：将接种的茎尖置于25 ℃、1 500 lx～3 000 lx光照条件下培养。

预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中植物种苗脱毒的保障与方法1．保障脱毒苗无毒的方法(1)选取的外植体为分生组织。

(2)对材料消毒。

(3)所用培养基经过严格灭菌。

(4)操作过程为无菌操作。

(5)培养室为无菌室。

2．几种脱毒方法材料一微繁殖技术又称快速繁殖技术，就是将植物体的一部分组织小块进行培养，并诱导分化成大量的小植株，从而达到快速无性繁殖的目的。

在20 m2的培养室内最多可容纳100万株试管苗。

这一技术已有几十年的历史，现已基本成熟，并形成诸如工厂化生产兰花这样产值巨大的工业生产体系。

材料二植物的脱病毒技术是微繁殖的一个分支，植物病毒严重地影响着农业生产，对于无性繁殖的植株来说，一旦感染上病毒就会代代相传，日趋严重。

但在茎尖分生组织中，细胞繁殖十分迅速，病毒还未侵入，因此就成了植物体相对无病毒的特殊区域。

阅读上述材料请回答：(1)利用微繁殖技术繁殖植物的方法称为________。

(2)利用微繁殖技术繁殖植物的优点是________。

(3)若要进行兰花无病毒植株的培育，首先要选择外植体，选择对象为兰花的________。

(4)对外植体进行消毒用________、________。

克服外植体培养过程中的________是实验成功的关键。

(5)探索愈伤组织诱导和分化的条件需要做大量的工作。

实践表明在MS培养基上添加激素的________、________、________、________等都会影响实验结果。

另外不同的植物对各种环境条件的要求往往不同，除上述因素外，________、________、________等也影响实验结果。

【审题导析】【精讲精析】植物组织培养是人工快速繁殖植物个体的方法，不受自然环境条件的影响，可进行大规模的工厂化生产。

利用植物的茎尖等无毒区域作为外植体，经过无菌操作，可获得无病毒植株。

培养过程中根据需要配制不同的培养基来满足外植体的需求，除培养基外，温度、酸碱度、光照等也会影响实验结果。

【答案】(1)植物的组织培养(2)繁殖速度快、周期短、不受季节气候、自然灾害等因素的影响，并可实现工厂化生产(3)茎尖分生组织(4)体积分数为70%的酒精质量分数为2%的次氯酸钠溶液污染问题(5)种类浓度使用的先后顺序用量比例酸碱度温度光照影响脱毒的因素(1)母体材料病毒侵染的程度。

(2)起始培养的茎尖大小。

(3)离体茎尖大小对马铃薯脱毒效果的影响。

(4)外植体的生理状态。

植物种苗脱毒成败的关键是( )A．培养基营养是否全面B．培养条件是否适宜C．接种操作是否正确D．无菌操作及是否取得没有侵入病毒的分生区细胞【解析】要使种苗脱毒成功，首先外植体不能带毒，其次要进行严格的无菌操作，防止病毒感染。

【答案】 D1．关于病毒在植物体内扩散途径最准确的描述是( )A．导管B．筛管C．导管和筛管D．维管束和胞间连丝【解析】病毒在植物体内的扩散途径是维管束和细胞壁间的胞间连丝。

导管和筛管只是维管束的组成部分。

【答案】 D2．植物种苗脱毒中的“脱毒”是指( )A．脱去病毒B．脱去真菌、细菌C．脱去所有病原微生物D．以上说法都不对【解析】病毒、细菌、真菌等病原体都能导致农作物产量降低、品种退化。

种苗脱毒是指清除所有有害的病原体。

【答案】 C3．“种子银行”获得一批珍贵的种子，后来发现它们已经感染病毒。

若要进行脱毒，应选择________作为外植体，利用________技术获得试管苗即可。

整个过程要严格进行________操作。

【解析】茎尖和根尖的分生组织一般不含病毒，可作为外植体。

利用植物组织培养技术可以获得试管苗，移植得植株。

但植物组织培养过程要严格进行无菌操作。

【答案】茎尖(或根尖) 组织培养无菌学业达标测评(十三)一、选择题1．植物组织培养过程中的再分化是指( )A．植物体的分生组织通过细胞分裂产生新的细胞B．愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程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．取下植物的枝芽培育成一株植物的过程【解析】再分化指脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽器官的过程。

【答案】 B2．下列有关马铃薯脱毒苗培养的叙述，正确的是( )A．可以切取马铃薯的任何部位培养B．获取的马铃薯外植体直接接种至土壤中培养C．接种的外植体需放置在黑暗中培养D．脱毒的马铃薯是否脱毒成功，可检测出来【解析】马铃薯脱毒也要选茎尖作为外植体；获取外植体后要进行植物组织培养；培养时要给予一定的光照。

【答案】 D3．采用组织培养的方法不能解决的问题是( )A．分株繁殖缓慢B．种子繁殖困难C．增多品种的类型D．病毒感染严重【解析】组织培养属于无性繁殖，其优点是可以快速大量获得试管苗，并可获得脱毒苗，但由于遗传物质没有发生改变，因此不能增多品种的类型。

【答案】 C4．某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染，为查找污染原因设计了4个实验，实验条件除图示外其他均相同。

下列各图表示实验结果，据图得出的初步结论错误的是( )A．污染主要不是培养基灭菌时间短造成的B．污染主要来源于组织培养所用的离体组织C．调节培养基pH不能解决污染问题D．调节培养温度能有效解决污染问题【解析】据题图可知，污染率与培养基灭菌的时间、培养基pH以及培养温度并没有规律性关系；而延长离体组织消毒时间，污染率降低，因此可得出污染的主要来源是离体组织。

【答案】 D5．在下列选项中，需要采用植物组织培养技术的是( )①利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株②获取大量的脱毒苗③利用基因工程培养抗棉铃虫的植株④单倍体育种⑤无子西瓜的快速大量繁殖A．①②③B．②③④⑤C．①②④⑤ D．②③④【解析】多倍体的获得不需要进行组织培养。

脱毒苗的获取、培养抗虫植株、单倍体育种以及无子西瓜的快速繁殖都需要组织培养。

【答案】 B6．下列有关植物种苗脱毒技术原理的叙述错误的是( )A．侵入植物体内的病毒可以通过维管束和胞间连丝进行扩散B．分生组织内的维管束和胞间连丝还没有形成，故这些组织内还没有侵入病毒C．病毒在分生组织内扩散的速度比细胞分裂的速度慢D．植物种苗脱毒技术的基础性技术手段是植物组织培养【解析】本题主要考查植物种苗脱毒技术原理。

侵入植物体内的病毒主要是通过维管束和胞间连丝进行扩散的，但处于分化初级阶段的分生组织内还没有形成维管束，病毒主要是通过胞间连丝进行扩散，而扩散的速度远不及细胞分裂的速度快，所以分生区细胞一般不含有病毒，可以作为植物组织培养的材料来生产脱毒植株。

【答案】 B7．马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后，往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。

获得无病毒植株的最佳办法是( ) A．选择优良品种进行杂交B．进行远缘植物体细胞杂交C．利用芽的分生组织培养D．人工诱导基因突变【解析】马铃薯被植物病毒侵染后引起品质下降，可利用植物组织培养技术进行脱毒。

具体做法是选取无病毒芽体或无病毒的植物细胞进行组织培养，可获得无病毒植株。

【答案】 C8．下列关于马铃薯种苗脱毒的说法，不正确的是( )A．马铃薯种苗脱毒时，切取的茎尖越小越有利于成活B．种苗脱毒时要经过脱分化和再分化两个过程C．种苗脱毒时需要使用生长素和细胞分裂素D．种苗脱毒是否成功可用脱毒苗快速检测试剂盒进行检测【解析】种苗脱毒时，切取的茎尖越小脱毒效果越好，但茎尖越小，培养速度越慢，不易成活。

【答案】 A二、非选择题9．(2014·广东高考)铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。

应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下：新生营养芽――→诱导PLBs――→增殖培养PLBs――→不同时间取样、检测实验结果在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示，请回答下列问题：(1)选用新生营养芽为外植体的原因是_______________，_______________诱导外植体形成PLBs的过程称________。

(2)与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在________________，________________，________________。

(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。

若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。

同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。

因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基________后按比例加入。

②实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品(PLBs)称重(g瓶)后再测定生物碱含量。

如初始(第0天)数据已知，实验过程中还需测定的样品数为________。

【解析】(1)选用新生营养芽为外植体是因为其分裂能力旺盛且几乎不携带病毒。

诱导外植体形成类似愈伤组织的PLBs的过程称为脱分化。

(2)分析曲线图可知，在光照条件下PLBs开始增重的时间早，增重持续的时间长，增重的量更多。

(3)①ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基灭菌冷却后按比例加入。

②据题意可知，该实验共设置4个实验组和1个对照组，共5组；实验50天完成，每10天取样，初始数据已知，只需测5次，故5组样品重复3次，共需测定的样品数为25×3＝75。

③在适宜的ABA浓度和适宜的培养时间下，样品生物碱含量最高。

【答案】(1)营养芽细胞分裂能力强，几乎不含病毒脱分化(2)开始增重的时间早增重持续的时间长PLBs增重的最更多(3)①灭菌冷却②75③生物碱产量最多。