第二节 植物组织培养

第二节植物组织培养

【学习目标】

1、说出细胞全能性的含义及其在植物组织培养中的应用（B）

2、尝试进行植物组织培养，体验植物组织培养技术（B）

3、例举植物细胞工程的实际应用（B）

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。

课堂互动学习

一、植物组织培养的原理、条件及过程

活动1：阅读课本，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。

〖思考3〗填表：激素使用的先后顺序及其用量比例对细胞分裂和分化的影响。

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。除此之外，在外植体不同发育阶段还需要配制、、。

③环境条件：、、等外界环境条件。

二、植物细胞工程的应用

1、植物繁殖的新途径

（1）微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。

特点：保持优良品种的遗传特性；高效快速的实现种苗的大量繁殖。

（2）作物脱毒：选取作物进行组织培养，获得脱毒苗的技术。

（3）人工种子：以植物组织培养得到的等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。

2、作物新品种的培育：单倍体育种和突变体的利用。

3、细胞产物的工厂化生产：细胞产物有等。【基础检测】

1．下列关于细胞全能性的叙述，不正确的是（）

A. 生物体的每一个活细胞都应该具有全能性 B．基因选择性表达的细胞不再具有细胞全能性

C．试管苗的快速繁殖的理论基础是细胞全能性D．细胞分裂素和植物生长素能刺激薄壁细胞的形成2．植物组织培养是指（）

A．离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织 B．愈伤组织培育成植株

C．离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体 D．愈伤组织形成高度液泡化组织

3．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，给予适宜的营养和外界条件

D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内4．对人工种子正确的解释是（）

A．通过科学手段人工合成的种子 B．利用植物组织培养技术获得的种子

C．种皮能自我生成的种子 D．人工种子发芽率低

5．人参皂苷干粉可以通过下列何种技术获得（）

A．杂交育种 B．植物细胞培养 C．多倍体育种 D．单倍体育种

6．下图为植物组织培养的基本过程，则制作人工种子，及生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，应分别选用编号是的（）

．③② C

．③④ D ．④③ 7．（多选）愈伤组织进行分化并产生出植物的各种组织和器官，进而发育成完整的植株，通常需 要适合的 （ ）

A ．光照

B ．温度

C ．营养物质

D ．激素

8． 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）。未成熟花粉经

培养能形成完整植株，说明为成熟花粉具有 。 （3）对植株进行 ，才能使其结实产生后代（乙），否则植株甲只有通过 的方式才能产生后代（丙）。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是 植株，该植株群体中每一植

株产生可育花粉的基因组成种类数为 种，该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为

种。花药培养在育种上的特殊意义是 ，从而开辟育种新途径。

【能力提升】

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，下列叙述错误的是（ ）

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 ．该愈伤组织是由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．下面关于植物细胞工程的叙述，正确的是（ ）

A. 叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞 B ．叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织

C. 融合植物叶肉细胞时，应先去掉细胞膜 D ．叶肉细胞脱离母体后，可以表现出全能性

3．下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是 （ ）

A ．花药离体培养得到单倍体植株

B ．秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株

C ．人工种子的培育

D ．“番茄——马铃薯”杂种植株的培育过程

4. 下列有关植物细胞工程应用的叙述，不正确的是（ ） A.利用组织培养技术培育脱毒苗，获得具有抗病毒的新品种 B.利用组织培养技术获得人工种子，能保持亲本的优良性状

C.利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产

D.利用植物体细胞杂交技术获得“白菜—甘蓝”，克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍 5．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. ①②③ B. ③④⑤ C. ①②④⑤ D. ②③④⑤ 6．下面为植物组织培养过程流程图解，以下相关叙述不正确的是（ ）

A ．上述过程中脱分化发生在b 步骤，形成愈伤组织，在此过程中植物激素发挥了重要作用

B ．再分化发生在d 步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程

C ．从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性

D ．人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题 7．（多选）下图为植物组织培养过程示意图，则下列叙述正确的是（ ）

A ．植物组织培养依据的生物学原理是细胞的全能性

B ．③ ④过程是指植物的营养生长和生殖生长阶段

C ．将①经脱分化培养成②时，再植上人造种皮即可获得人工种子

D ．② ③的再分化过程中，诱导②生根的激素为细胞分裂素和生长素

【基础检测】

1.B

2.C

3.C

4.D

5.B

6.B

7.ABCD

8.（１）脱分化 再分化 胚状体 分化（划发育） 生根（每空１分，共５分） （２）激素 单倍体 细胞的能性（每空２分，共６分）

（３）染色体加倍（其他合理答案也给分） 无性繁殖 乙（或经染色体加倍） 一 多（每空１分，共５分） 缩短育种周期（２分）

【能力提升】

1.B

2.A

3.B

4.A

5.D

6.B

7.ABD