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基礎課時案41 植物組織培養(yǎng),2016備考最新考綱 植物的組織培養(yǎng),一、菊花組織培養(yǎng) 1．植物組織培養(yǎng)的過程和原理 (1)原理： 。 (2)高度分化的細胞全能性表達的條件 ① 狀態(tài)。 ②營養(yǎng)物質(zhì)：有機營養(yǎng)、無機營養(yǎng)。 ③植物激素： 、 等。 ④無菌、適宜的外界條件。,植物細胞的全能性,離體,生長素,細胞分裂素,(3)過程,未開花,MS培養(yǎng)基,植物激素,70%酒精,無菌水,酒精燈火焰,火焰灼燒,無菌箱,3．影響植物組織培養(yǎng)的主要因素 (1)培養(yǎng)材料 ①不同的植物組織，培養(yǎng)的難易程度差別很大，容易進行 的植物也容易進行組織培養(yǎng)。 ②同一種植物材料，材料的 對培養(yǎng)也有影響。幼齡、保存時間短的植物材料容易培養(yǎng)成功。 (2)無菌條件 培養(yǎng)基上有細菌等微生物存在時，它們比植物細胞生長、繁殖得更快，而且它們會產(chǎn)生 ，使培養(yǎng)的植物細胞很快中毒死亡，因此在培養(yǎng)過程中要求進行一系列的消毒、滅菌，并且要求無菌操作。,無性繁殖,年齡、保存時間的長短,毒素,二、月季的花藥培養(yǎng) 1．被子植物的花粉發(fā)育過程 2．產(chǎn)生花粉植株的兩條途徑,四分體時期,單核期,3．影響花藥培養(yǎng)的因素 (1)主要因素： 和 。 (2)月季花藥培養(yǎng)一般選擇 期。,材料的選擇,培養(yǎng)基的組成,單核,考點一 植物組織培養(yǎng)與花藥離體培養(yǎng) [典例引領] 【典例】 (2012山東理綜，34)辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領域。辣椒素的獲得途徑如下圖。,(1)圖中①和②分別表示辣椒組織培養(yǎng)中細胞的________和________過程。 (2)圖中培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基中常用的凝固劑是______。培養(yǎng)基中的生長素和細胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)時，有利于芽的分化。對培養(yǎng)基徹底滅菌時，應采取的滅菌方法是________。 (3)圖中外植體的消毒所需酒精的體積分數(shù)是________。用酶解法將愈傷組織分離成單細胞時，常用的酶是______和纖維素酶。 (4)提取辣椒素過程中，萃取加熱時需安裝冷凝回流裝置，其目的是________。,解析 (1)由外植體培養(yǎng)成脫毒苗的過程為植物組織培養(yǎng)過程，需經(jīng)過脫分化、再分化兩個階段。(2)植物組織的培養(yǎng)常用固體培養(yǎng)基，固體培養(yǎng)基常用的凝固劑是瓊脂。植物組織培養(yǎng)時，常用生長素和細胞分裂素啟動細胞分裂、脫分化和再分化，當細胞分裂素較多時，利于芽的分化；當生長素較多時，利于根的分化。培養(yǎng)基的徹底滅菌常用高壓蒸汽滅菌法。(3)體積分數(shù)為70%的酒精殺菌效果最強，操作者和外植體的消毒常用體積分數(shù)為70%的酒精。將愈傷組織分離成單個細胞常用纖維素酶和果膠酶。(4)辣椒素的提取常用有機溶劑，為防止有機溶劑的揮發(fā)，提取辣椒素過程中，在萃取加熱時需安裝冷凝回流裝置。,答案 (1)脫分化(或去分化) 再分化 (2)瓊脂 低 高壓蒸汽滅菌 (3)70% 果膠酶 (4)防止有機溶劑的揮發(fā),菊花莖組織培養(yǎng)與月季花藥離體培養(yǎng)的比較,[跟進題組] 1．下圖為植物組織培養(yǎng)的流程圖。據(jù)圖分析，下列說法正確的是 ( ) A．將配制好的培養(yǎng)基在滅菌后要及時分裝避免冷卻凝固 B．圖中三種培養(yǎng)基的差異主要表現(xiàn)在植物激素含量方面 C．整個培養(yǎng)過程中需要適宜的溫度和不間斷的人工光照 D．長出叢芽和生根的過程中細胞的遺傳物質(zhì)會發(fā)生改變,解析 培養(yǎng)基應該先分裝，后滅菌，A錯誤；培養(yǎng)過程中光照不是不間斷的，而是每天光照12 h左右，C錯誤；長出叢芽和生根的過程是細胞再分化的過程，是基因選擇性表達的結(jié)果，該過程中細胞的遺傳物質(zhì)不變，D錯誤。 答案 B,2．如圖表示利用棉花葉肉細胞原生質(zhì)體培養(yǎng)進行遺傳改良的過程，據(jù)圖分析錯誤的是 ( ) A．①過程需在適宜條件下用纖維素酶和果膠酶的混合物處理 B．②過程能定向誘導原生質(zhì)體產(chǎn)生優(yōu)良性狀的突變 C．③過程中葉肉細胞失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能 D．④過程需用適宜配比的生長素和細胞分裂素處理,解析 植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，故可用纖維素酶和果膠酶處理，使細胞壁水解；②過程的原理是基因突變，它不能實現(xiàn)“定向誘導”。 答案 B,考點二 植物組織培養(yǎng)的影響因素分析 [典例引領] 【典例】 如圖甲是植物組織培養(yǎng)過程示意圖，圖乙是植物激素對愈傷組織分化影響的示意圖。據(jù)圖回答下列問題。,(1)植物組織培養(yǎng)的原理是植物細胞具有________________。 (2)在A過程中，為了有利于嫩枝組織細胞啟動細胞分裂形成愈傷組織，常常需要在配制好的培養(yǎng)基中添加____。 嫩枝組織細胞接種后2～5 d時，若發(fā)現(xiàn)其邊緣局部污染，原因可能是__________。 (3)在過程B中，若愈傷組織沒有形成根，但分化出了芽，其原因可能是________； 若要獲得更多的愈傷組織，培養(yǎng)基中兩種激素的含量應該是___。 (4)切取經(jīng)光照一段時間后的幼苗芽尖處的組織塊，消毒后，接種到誘導再分化的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，該培養(yǎng)基中兩種植物激素濃度相同。從理論上分析，分化的結(jié)果是______；原因是___________。,解析 (1)植物細胞具有全能性，這是植物組織培養(yǎng)的理論基礎。(2)植物組織培養(yǎng)過程中，啟動細胞分裂和愈傷組織的分化都離不開植物激素，植物激素中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、誘導脫分化和再分化的關鍵性激素。培養(yǎng)的嫩枝組織細胞邊緣發(fā)生局部污染，可能是因為嫩枝組織細胞消毒不徹底。(3)、(4)從圖乙可知，植物激素的種類及其濃度配比都會影響愈傷組織分化的方向，具體結(jié)合圖示和題干信息回答即可。,答案 (1)全能性 (2)植物激素 嫩枝組織細胞消毒不徹底 (3)培養(yǎng)基中生長素較少，細胞分裂素較多 細胞分裂素的量中等，生長素較少 (4)生根 培養(yǎng)基中細胞分裂素與生長素的濃度相等，而經(jīng)光照后的幼苗芽尖處組織塊含較多生長素，因此組織塊處的細胞分裂素相對較少，生長素相對較多，故誘導生根,(3)植物激素 ①使用激素順序不同對實驗結(jié)果的影響,2．植物組織培養(yǎng)中的無菌操作 (1)培養(yǎng)材料消毒 消毒劑：一般可用體積分數(shù)為70%的酒精和質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液，所使用的清洗液是無菌水。 (2)培養(yǎng)基、所用操作器材均要進行滅菌處理。培養(yǎng)基常采用高壓蒸汽滅菌，操作器材可采取干熱滅菌。 (3)對操作室、工作臺要進行消毒，一般使用紫外線或消毒藥品消毒。 (4)所有接種、轉(zhuǎn)瓶操作都應在酒精燈火焰旁進行。,[跟進題組] 下圖是月季的花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑，請據(jù)圖回答有關問題。,(1)選用的材料合適與否是能否成功誘導出花粉植株的關鍵。一般來說，選用________期的花粉可提高成功率。選擇花藥時，一般要通過________來確定其中的花粉是否處于合適的發(fā)育期，這時需要對花粉的細胞核進行染色，常用的染色劑是________。 (2)圖中花粉經(jīng)脫分化產(chǎn)生胚狀體還是愈傷組織主要取決于培養(yǎng)基中________。 (3)胚狀體與愈傷組織在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別在于愈傷組織的細胞排列疏松、無規(guī)則，是一種高度________的薄壁細胞，胚狀體與________發(fā)育形成的胚有類似的結(jié)構(gòu)，即具有胚芽、胚軸和胚根。,(4)試管苗移栽到土壤前，通常要進行壯苗處理，應如何壯苗？_______________。 解析 (1)單核期花粉對離體刺激較敏感，選用該期花粉可提高培養(yǎng)的成功率；選擇花粉時可用顯微鏡觀察進行篩選；對花粉細胞核進行染色應選擇堿性染料，常用醋酸洋紅。(2)花藥離體培養(yǎng)成植株的兩條途徑之間沒有明顯的界限，主要取決于植物激素的種類及比例。(3)愈傷組織細胞的特點是細胞排列疏松、無規(guī)則、高度液泡化；胚狀體具有與胚相似的胚根、胚軸和胚芽等結(jié)構(gòu)。(4)壯苗是使試管苗進一步適應外界環(huán)境的做法。,答案 (1)單核 鏡檢(顯微鏡觀察) 醋酸洋紅 (2)激素的種類及其濃度配比 (3)液泡化 正常受精卵(或受精卵) (4)將試管苗移栽到經(jīng)過消毒的培養(yǎng)基中生活一段時間，等幼苗長壯后再移栽到土壤中,