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1、2022年高中生物《52 植物種苗脫毒技術(shù)》導(dǎo)學(xué)案 中圖版選修1
科 目
生物
課 題
課型
設(shè)計人
審查人
審批人
序號
學(xué)習(xí)
目標(biāo)
1.了解植物病毒的侵染規(guī)律及分布特點(diǎn)。
2.掌握作物脫毒的培養(yǎng)過程。
3.了解應(yīng)用脫毒種苗的實(shí)踐意義。
【自主學(xué)習(xí)】
1. 農(nóng)作物在種植過程中經(jīng)常會受到 、 和 等病原體感染,導(dǎo)致產(chǎn)量降低,品種退化。
2.分生區(qū)一般不會受到病毒侵染。
在植物生長過程中,侵入植物體的病毒可以通過 和
2、 擴(kuò)散到所有的組織器官,但是植物的莖尖等分生組織處于 階段,其組織內(nèi) 還未形成。此時植物體內(nèi)的病毒只能通過 移動到分生區(qū),而這一移動過程遠(yuǎn)不及 速度。所以分生區(qū)一般不會受到病毒侵染。
3.種苗脫毒:把 從感染病毒的植株上剝離,在 條件下進(jìn)行組織培養(yǎng),從而獲得不含 的 ,這一過程稱為種苗脫毒。
【合作學(xué)習(xí)】
實(shí)踐案例--馬鈴薯脫毒苗的培養(yǎng)
1.材料用具:略。
(注意:這里所提到的MS培養(yǎng)基
3、是滅完菌的)
2.活動程序
(1)取材和消毒
剪下后用 沖洗10min,在無菌室內(nèi)用 消毒后,再用 沖洗2—3次。
(2)剝離和接種
在40倍 下操作,用解剖針細(xì)心剝?nèi)∷璧那o尖(約0.1~0.5cm),將莖尖接種于MS培養(yǎng)基上, 接觸培養(yǎng)基。
(3)培養(yǎng)
將接種的莖尖置于25oC.1500~3000Lx光照條件下培養(yǎng)。
(4)移栽
莖尖長成3~4片葉的小植株,即可移栽。
3.結(jié)果分析
(1).檢測馬鈴薯脫毒是否成功
(2).計算脫毒
4、成功率
探究活動
1.草莓脫毒苗的培養(yǎng)
2.探究切取莖尖的最佳長度(設(shè)計對照實(shí)驗(yàn),自變量是 )
【當(dāng)堂檢測】
1.馬鈴薯可以進(jìn)行的生殖方式是……………( )
A.出芽生殖和有性生殖 B.分裂生殖和營養(yǎng)生殖
C.營養(yǎng)生殖和有性生殖 D.出芽生殖和營養(yǎng)生殖
2.馬鈴薯利用它的塊莖進(jìn)行無性繁殖,種植的世代多了以后往往會感染病毒而減產(chǎn),為此農(nóng)戶都希望得到無病毒的幼苗進(jìn)行種植。獲得無病毒幼苗的最佳辦法是……………( )
A.選擇優(yōu)良品種進(jìn)行雜交 B.進(jìn)行遠(yuǎn)緣植物體細(xì)胞雜交
C.利用莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)
5、D.人工誘導(dǎo)基因突變
3.植物組織培養(yǎng)過程的順序是……………( )
①外植體 ②根、芽 ③愈傷組織 ④脫分化 ⑤再分化 ⑥植物體
A.①④③⑤②⑥ B.①④③②⑤⑥ C.①⑤④③②⑥ D.⑥①④③⑤②
4.科學(xué)工作者把胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞分離出來,將單個細(xì)胞放入培養(yǎng)基中培養(yǎng),獲得了許多完整的植株,這些植株的共同特點(diǎn)是……………( )
A.彼此性狀相似 B.變異頻率較高 C.單倍體 D.都是純合子
【課堂小結(jié)】
【課后練習(xí)】 課本66頁1、2題
【自學(xué)反饋】
【背景知識】
無病毒苗的獲得:
(一)材料的培養(yǎng)
6、和滅菌
??? 為了獲得無菌的莖尖,應(yīng)把供試植株種在無菌的盆土中,放在溫室栽培。澆水要澆在土中,不要澆在葉片上。如材料取自田間,可切取插條,在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行溶液培養(yǎng)。由這些插條的腋芽長成的枝條,其污染程度比直接從田間植株取來的枝條少得多。自外,定期噴施內(nèi)吸殺菌劑(如0.1%多菌靈和0.1%鏈霉素)也十分有效。
(二)莖類剝離
??? 取幼苗莖尖2~3cm小段,剝?nèi)タ梢姷拇笕~,放在燒杯內(nèi)用自來水沖洗1h左右,移入無菌室進(jìn)行嚴(yán)格消毒。先用95%酒精快速浸泡一下,再放入5%的漂白粉溶液內(nèi)消毒7~10min(也可用市場上出售的次氯酸鈉溶液稀釋為5%),然后用無菌水沖洗3~4次,在雙筒解剖鏡下一手用
7、細(xì)鑷子將莖芽按住,另一手用解剖針仔細(xì)地將幼葉剝?nèi)ィ詈舐冻鰣A滑的生長點(diǎn),用注的針頭側(cè)刃或自制的解剖針,仔細(xì)地切取帶有1~2個葉原基的生長點(diǎn),隨即接種到試管培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。這樣外植體(生長錐帶1~2個原葉基)的培養(yǎng),嚴(yán)格來說,應(yīng)稱為分生組織培養(yǎng)。
??? 以上操作必須嚴(yán)格在無菌條件下的超凈工作臺中進(jìn)行,所用器具都應(yīng)浸泡于70%的酒精中,使用前要在究竟燈上燒灼滅菌,注意不使解剖針、刀太燙,以免損傷組織。解剖鏡臺應(yīng)墊載玻片,每剝離一個莖尖應(yīng)以酒精棉團(tuán)擦拭,手也應(yīng)經(jīng)常用70%酒精擦試。莖尖很幼嫩,暴露時間越短約好。因?yàn)槌瑑襞_的氣流和酒精燈發(fā)出的熱都會使莖尖迅速變干。
(三)莖尖培養(yǎng)
??? 目
8、前常使用的的基本培養(yǎng)基是MS培養(yǎng)基或White培養(yǎng)基,它有較高濃度的無機(jī)鹽,對促進(jìn)組織分化和愈傷組織生長是有利的。在培養(yǎng)基中可酌情添加5%~10%椰乳,0.1~1.0mg/L的吲哚乙酸、萘乙酸、芐基腺嘌呤等,有的還需添加活性炭。根據(jù)培養(yǎng)種類不同,添加的生長調(diào)節(jié)劑可適當(dāng)調(diào)整。
??? 莖尖培養(yǎng)的生長可能有4種類型: ① 組織不增大,不久變褐死亡,這可能是生長點(diǎn)受傷所致。 ② 組織漸變綠,但體積增大緩慢,可把組織轉(zhuǎn)到NAA濃度高于0.05mg/L的培養(yǎng)基上,并提高溫度以加速其生長。 ③ 組織基部不產(chǎn)生或少量產(chǎn)生愈傷組織,而生長點(diǎn)發(fā)育正常,一個月內(nèi)可形成無根的小植株,這是最理想的情況。當(dāng)長有2~3
9、片西歐啊葉時,應(yīng)把小植株轉(zhuǎn)到無生長素的培養(yǎng)基上,促進(jìn)生根。 ④ 莖尖基部產(chǎn)生大量愈傷組織而生長點(diǎn)很少伸長,不理想。這時應(yīng)把這些愈傷組織轉(zhuǎn)移到無生長素的培養(yǎng)基上,并降低培養(yǎng)溫度,以抑制愈傷組織生長促進(jìn)其分化。
(四)提高脫毒效果
??? 感染了病毒的蜘蛛在切取莖尖進(jìn)行培養(yǎng)之前,進(jìn)行高溫處理、低溫處理或化學(xué)處理,可以提高脫毒效果。
1.?????? 高溫處理又稱溫?zé)岑煼āD承┎《臼軣嵋院蟛环€(wěn)定,失去活性。根據(jù)這個原理,把植物放在高于正常溫度的環(huán)境中,組織內(nèi)部的病毒受熱后部分或全部鈍化,但寄主植物的組織很少或不會受到傷害。
??? 高溫處理有兩種方法:
(1)湯浸漬處理,適用于切下的材料,
10、在50°C左右的溫水中浸漬數(shù)分鐘至數(shù)小時,方法簡便易行但易致材料受傷。
?? (2)熱風(fēng)處理,將生長的盆栽植物移入室內(nèi)或生長箱內(nèi),處理溫度和時間因植物種類和器官生理狀況而異。一般為35~40°C,短則幾十分鐘,長可達(dá)數(shù)月。
??? 每一種植物高溫處理有他的臨界溫度,超出這個溫度或溫度雖在此范圍內(nèi)但處理時間過長,組織就受傷??梢圆捎米儨胤椒?,即每天40°C處理4 h,16~20°C處理20 h,這樣,既可保持芽眼的活力,亦可清除芽眼中幼葉的病毒。
2.?????? 低溫處理,亦稱冷療法。菊花植株在5°C條件下分別處理4個月或7.5個月,沒有菊花矮化病毒(CSV)的無病毒苗分別是67%和73%,而沒有菊花褪綠斑駁病毒(CCMV)的無病毒苗分別是22%和49%,未經(jīng)處理的莖尖則無脫毒效果。
3.?????? 化學(xué)處理,又稱化學(xué)療法。一些化學(xué)藥品如嘌呤和嘧啶;類似物、氨基酸、抗生素處理,可在某種程度上抑制植物體內(nèi)或離體葉片內(nèi)病毒的合成,但仍不能是病毒失活。近年發(fā)現(xiàn)三氮唑核苷(1—β—D—呋喃核糖—1,2,4—三氮唑)用于防治一系列動物DNA和RNA病毒,對植物也有效。將感染了馬鈴薯Y型病毒(PVY)、黃瓜花葉?。–MV)或煙草花葉病毒(TMV)的葉柄,培養(yǎng)在三氮唑核苷的MS培養(yǎng)基上,子代植株則除去病毒,而對照則無效,說明三氮唑核苷抑制病毒的增殖。