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2019-2020年高三生物總復(fù)習(xí) 第44講 植物的組織培養(yǎng)技術(shù)教案 【考綱要求】 生物技術(shù)在其它方面的應(yīng)用 考綱要求 具體內(nèi)容 (1)植物的組織培養(yǎng) (2)花藥離體培養(yǎng) I Ⅱ 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 (1)植物組織培養(yǎng)的操作過程 (2)花藥離體培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)與探究能力 【考點(diǎn)分析】 考點(diǎn) 試卷類型 題型 植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ) xx海南生物 非選擇題 植物組織培養(yǎng)的過程以及影響因素 xx廣東生物 非選擇題 xx江蘇生物 非選擇題 xx江蘇生物 選擇題 xx山東生物 非選擇題 菊花的組織培養(yǎng)和月季的花藥離體培 養(yǎng)的原理、流程及其注意事項(xiàng) xx山東生物 非選擇題 xx上海生物 非選擇題 xx海南生物 非選擇題 【考點(diǎn)預(yù)測(cè)】 從近幾年高考試題看，有關(guān)植物的組織培養(yǎng)內(nèi)容是命題的重點(diǎn)。預(yù)測(cè)今年高考命題可能會(huì)從下面兩個(gè)方面展開： 1．植物組織培養(yǎng)和花藥離體培養(yǎng)的原理、方法、操作步驟、注意事項(xiàng)等 2．PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用 3．蛋白質(zhì)的提取和分離原理、過程及其注意事項(xiàng) 從近幾年新課標(biāo)改革地區(qū)生物試題看，主要考查植物組織堵喬的原埋、近程及影響因素，以非選擇題為主。由于近兩年考查面的增加，賦分也有所增加的趨勢(shì)。以07年到08年逐漸增多。命題角度的最大變化應(yīng)該是以過程圖和表格形式等多種表達(dá)形式考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度和識(shí)圖能力?？傮w上來說本單元的考查難度較低，且作為選做題出現(xiàn)為主。在復(fù)習(xí)的過程中，要多加強(qiáng)識(shí)記，同時(shí)注意實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)。 【知識(shí)梳理】 一、 菊花的組織培養(yǎng) 1、 植物組織培養(yǎng)的基本過程 2、 影響植物組織培養(yǎng)的因素 3、 實(shí)驗(yàn)操作的基本過程 二、 月季的花藥培養(yǎng) 1、 被子植物的花粉發(fā)育 2、 產(chǎn)生花粉植物的兩種途徑 3、 影響花藥培養(yǎng)的因素 4、 實(shí)驗(yàn)操作 【重點(diǎn)解析】 一、菊花的組織培養(yǎng) 1．實(shí)驗(yàn)原理：細(xì)胞的全能性 2．植物組織培養(yǎng)的基本過程：植物體內(nèi)已分化的細(xì)胞，在離體狀態(tài)和一定的條件下，可以發(fā)育成完整的植株，其過程如下： 3．影響植物組織培養(yǎng)的因素 (1)內(nèi)因：植物的種類，同一種植物材料的年齡、保存時(shí)間的長(zhǎng)短等。 【例l】某班同學(xué)在學(xué)完菊花的組織培養(yǎng)內(nèi)容之后，決定利用課余時(shí)間去實(shí)踐這項(xiàng)技術(shù)，培養(yǎng)出美麗的菊花來美化教室的環(huán)境。 (1)在制備MS固體培養(yǎng)基時(shí)先根據(jù) 進(jìn)行計(jì)算。MS培養(yǎng)基含有 種營養(yǎng)成分。其中 6種元素屬大量元素8種元素屬微量元素，能源物質(zhì)是 。由于菊花的莖段組織培養(yǎng)比較容易，所以不必加 。 (2)將分裝好的培養(yǎng)基連同培養(yǎng)器械一起進(jìn)行 滅菌。 (3)選取菊花的 部分進(jìn)行外植體消毒，在消毒時(shí)既要考慮 ，叉要考慮 ，所以分別用酒精和 氯化汞溶液消毒，消毒時(shí)間不宜過長(zhǎng)。 (4)接種時(shí)要特別注意 ，每瓶接種 塊外植體。將接完種的錐形瓶放在 中培養(yǎng)，培養(yǎng)期間定期消毒。溫度控制在 ℃并每日用日光燈光照12 h。 (5)若干天后發(fā)現(xiàn)有的錐形瓶中生長(zhǎng)出可愛的菊花幼苗，有的錐形瓶中培養(yǎng)失敗還長(zhǎng)出很多細(xì)菌菌落，試分析其原因。幼苗在移栽人土之前需進(jìn)行哪些處理工作? 解析：對(duì)于MS培養(yǎng)基中的1 4種礦質(zhì)元素，考查的是植物培養(yǎng)必需的l4種礦質(zhì)元素。包括大量元素N、P、S、K、Ca、M9和微量元素Fe、Mn、B、Zn、Cu、M0、I、C0。組織培養(yǎng)被雜菌污染是無菌操作不規(guī)范或培養(yǎng)基滅菌不徹底造成的。 答案：(1)植物組織對(duì)各物質(zhì)的需求量 20多 N、P、K、Ca、M9、S B、Mn、Cu、Zn、Fe、M0、I、C0蔗糖植物激素 (2)高壓蒸汽 (3)生長(zhǎng)旺盛的嫩枝 藥劑的消毒效果 植物的耐受能力體積分?jǐn)?shù)70％的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0．1％的 (4)插入時(shí)的方向，不要倒插6～8無菌箱 l8℃～22 (5)接種時(shí)操作不規(guī)范，培養(yǎng)基中混入細(xì)菌，或培養(yǎng)基滅菌不徹底。移栽生根的試管苗之前，應(yīng)先打開培養(yǎng)瓶的封口膜，讓試管苗在培養(yǎng)間生長(zhǎng)幾日。然后用流水清洗 根部的培養(yǎng)基，將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境下生活一段時(shí)間，等幼苗長(zhǎng)壯后再移栽到土壤中。 二、 月季的花藥培養(yǎng) 1．被子植物的花粉發(fā)育 2．花粉植株(單倍體植株)產(chǎn)生的兩種途徑 3．影響花藥培養(yǎng)的因素 4．實(shí)驗(yàn)流程 【例2】關(guān)于影響花藥培養(yǎng)的因素的說法，不正確的是 ( ) A．材料選取和消毒是花粉植株誘導(dǎo)成功的關(guān)鍵 B．選擇盛開的或略微開放的花作實(shí)驗(yàn)材料 C．親本植株的生長(zhǎng)條件、材料的低溫預(yù)處理、接種密度都對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響 D．應(yīng)選擇完全未開放的花蕾作實(shí)驗(yàn)材料 解析：選擇盛開的或略微開放的花作實(shí)驗(yàn)材料，花瓣有所松 動(dòng)，微生物有可能侵入到花藥，給材料消毒帶采困難，故B 選項(xiàng)不正確。 答案:B。 【實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練】 （09山東卷）1.（8分）（生物一生物技術(shù)實(shí)） 人參是一種名貴中藥材，其有效成分主要是人參皂苷。利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)人參皂苷的大致流程如下： 懸浮培養(yǎng) 細(xì)胞分離 誘導(dǎo) 人參根切塊 愈傷組織 單細(xì)胞或小細(xì)胞團(tuán) 細(xì)胞培養(yǎng)物 培養(yǎng)物干粉 人參皂苷 收集 提取 請(qǐng)回答： （1）配制誘導(dǎo)愈傷組織的固體培養(yǎng)基，分裝后要進(jìn)行 。 接種前，要對(duì)人參根進(jìn)行 。 （2）用于離體培養(yǎng)的根切塊，叫做 。培養(yǎng)幾天后發(fā)現(xiàn)少數(shù)培養(yǎng)基被污染，若是有顏色的絨毛狀菌落，屬于 污染；若是有光澤的黏液狀菌落，屬于 污染。 （3）用少量 酶處理愈傷組織，獲取單細(xì)胞或小細(xì)胞團(tuán)，在液體培養(yǎng)基中進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，可有效提高人參皂苷合成量。 （4）人參皂苷易溶于水溶性（親水性）有機(jī)溶液，從培養(yǎng)物干粉中提取人參皂苷宜選用 方法，操作時(shí)應(yīng)采用 加熱。 答案： （1）滅菌 消毒 （2）外植體 真菌（霉菌）細(xì)菌 （3）果膠 （4）萃取 水浴 解析： 山東理綜生物試題選修一試題歷年來，立足課本，主要考察課本的基礎(chǔ)知識(shí)，題目較簡(jiǎn)單。今年仍然立足課本，以植物組織培養(yǎng)為材料背景考察了植物組織培養(yǎng)過程中涉及到的培養(yǎng)基及消毒滅菌的相關(guān)的知識(shí)，及污染后的菌落特征的比較。同時(shí)考查了選修一中關(guān)于物質(zhì)的提取和鑒定的專題，跨度較大，考查的知識(shí)面較廣。 （1）接種前，要對(duì)材料進(jìn)行消毒（不能填滅菌，滅菌時(shí)是采用強(qiáng)烈的因素殺菌），配制培養(yǎng)基并分裝后要用滅菌鍋滅菌。 （2）比較菌落特征：真菌污染：有顏色的絨毛狀菌落 細(xì)菌污染：有光澤的黏液狀菌落 （3）利用果膠酶處理愈傷組織可以獲得單個(gè)的細(xì)胞 （4由題干，人參皂苷易溶于親水性有機(jī)溶液，故而采用萃取的方法可以從培養(yǎng)物干粉中提取人參皂苷宜。 （09上海卷）2.（8分）回答下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的問題。 （1）用于植物組織培養(yǎng)的植物材料稱為________。 （2）組織培養(yǎng)中的細(xì)胞，從分化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槲捶只癄顟B(tài)的過程稱為________。 （3）在再分化階段所用的培養(yǎng)基中，含有植物激素X和植物激素Y，逐漸改變培養(yǎng)基中這兩種植物激素的濃度比，未分化細(xì)胞群的變化情況如下圖所示，據(jù)圖指出兩種激素的不同濃度比與形成芽、根、愈傷組織的關(guān)系： 1）當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比等于1時(shí)，______________________________； 2）________________________________________________________； 3）________________________________________________________； （4）若植物激素Y是生長(zhǎng)素，在植物組織培養(yǎng)中其主要作用是________；則植物激素X的名稱是________________。 （5）生產(chǎn)上用試管苗保留植物的優(yōu)良性狀，其原因是___________________________。 答案： （1）外植體 （2）去分化（脫分化） （3）1）未分化細(xì)胞群經(jīng)分裂形成愈傷組織； 2）當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比大于1時(shí)，未分化細(xì)胞群分化形成芽； 3）當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比小于1時(shí)，未分化細(xì)胞群分化形成根。 （4）促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)（伸長(zhǎng)）、分裂和分化 細(xì)胞分裂素 （5）組織培養(yǎng)形成試管苗的過程屬于無性生殖，后代不發(fā)生性狀分離。 解析：本題主要考查植物組織培養(yǎng)相關(guān)知識(shí)。 （1）植物組織培養(yǎng)的材料叫外植體； （2）植物組織培養(yǎng)的核心過程是脫分化與再分化，脫分化指由分化狀態(tài)變?yōu)槲捶只癄顟B(tài)，再分化指由未分化狀態(tài)變?yōu)榉只癄顟B(tài)； （3）仔細(xì)分析所給示意圖，可知植物激素X與植物激素Y濃度比為1時(shí)，利于愈傷組織的形成，大于1時(shí)利于細(xì)胞群分化出芽，小于1時(shí)利于細(xì)胞群分化出根； （4）生長(zhǎng)素在植物組織培養(yǎng)中主要作用是促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂和分化，植物組織培養(yǎng)過程中除需要生長(zhǎng)素外還必需細(xì)胞分裂素，二者共同起作用； （5）植物組織培養(yǎng)是一種無性繁殖技術(shù)，利于保持親本的優(yōu)良性狀。 【名師點(diǎn)撥】 關(guān)鍵性激素，其作用及特點(diǎn)為： (1)在生長(zhǎng)素存在的情況下，細(xì)胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強(qiáng)的趨勢(shì)。 (2)使用順序不同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同，具體如下： 使用順序 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 先使用生長(zhǎng)素，后使用細(xì)胞分裂素 有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化 先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長(zhǎng)素 細(xì)胞既分裂又分化 同時(shí)使用 分化頻率提高 (3)用量比例不同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不同：