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2019-2020年高三生物總復習 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 實驗內(nèi)容 (1)植物組織培養(yǎng)的操作過程 (2)花藥離體培養(yǎng)的實驗操作 實驗與探究能力 【考點分析】 考點 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 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 【考點預測】 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。預測今年高考命題可能會從下面兩個方面展開： 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、注意事項等 2．PCR技術(shù)的基本操作和應用 3．蛋白質(zhì)的提取和分離原理、過程及其注意事項 從近幾年新課標改革地區(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。以07年到08年逐漸增多。命題角度的最大變化應該是以過程圖和表格形式等多種表達形式考查學生對知識的掌握程度和識圖能力?？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。在復習的過程中，要多加強識記，同時注意實驗探究能力的培養(yǎng)。 【知識梳理】 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、 實驗操作的基本過程 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、 實驗操作 【重點解析】 一、菊花的組織培養(yǎng) 1．實驗原理：細胞的全能性 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、保存時間的長短等。 【例l】某班同學在學完菊花的組織培養(yǎng)內(nèi)容之后，決定利用課余時間去實踐這項技術(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)基時先根據(jù) 進行計算。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)器械一起進行 滅菌。 (3)選取菊花的 部分進行外植體消毒，在消毒時既要考慮 ，叉要考慮 ，所以分別用酒精和 氯化汞溶液消毒，消毒時間不宜過長。 (4)接種時要特別注意 ，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)有的錐形瓶中生長出可愛的菊花幼苗，有的錐形瓶中培養(yǎng)失敗還長出很多細菌菌落，試分析其原因。幼苗在移栽人土之前需進行哪些處理工作? 解析：對于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)生長旺盛的嫩枝 藥劑的消毒效果 植物的耐受能力體積分數(shù)70％的質(zhì)量分數(shù)0．1％的 (4)插入時的方向，不要倒插6～8無菌箱 l8℃～22 (5)接種時操作不規(guī)范，培養(yǎng)基中混入細菌，或培養(yǎng)基滅菌不徹底。移栽生根的試管苗之前，應先打開培養(yǎng)瓶的封口膜，讓試管苗在培養(yǎng)間生長幾日。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)境下生活一段時間，等幼苗長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．實驗流程 【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成功的關(guān)鍵 B．選擇盛開的或略微開放的花作實驗材料 C．親本植株的生長條件、材料的低溫預處理、接種密度都對實驗有影響 D．應選擇完全未開放的花蕾作實驗材料 解析：選擇盛開的或略微開放的花作實驗材料，花瓣有所松 動，微生物有可能侵入到花藥，給材料消毒帶采困難，故B 選項不正確。 答案:B。 【實戰(zhàn)訓練】 （09山東卷）1.（8分）（生物一生物技術(shù)實） 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) 細胞分離 誘導 人參根切塊 愈傷組織 單細胞或小細胞團 細胞培養(yǎng)物 培養(yǎng)物干粉 人參皂苷 收集 提取 請回答： （1）配制誘導愈傷組織的固體培養(yǎng)基，分裝后要進行 。 接種前，要對人參根進行 。 （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，獲取單細胞或小細胞團，在液體培養(yǎng)基中進行懸浮培養(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）有機溶液，從培養(yǎng)物干粉中提取人參皂苷宜選用 方法，操作時應采用 加熱。 答案： （1）滅菌 消毒 （2）外植體 真菌（霉菌）細菌 （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，題目較簡單。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，及污染后的菌落特征的比較。同時考查了選修一中關(guān)于物質(zhì)的提取和鑒定的專題，跨度較大，考查的知識面較廣。 （1）接種前，要對材料進行消毒（不能填滅菌，滅菌時是采用強烈的因素殺菌），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的細胞 （4由題干，人參皂苷易溶于親水性有機溶液，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）當植物激素X與植物激素Y的濃度比等于1時，______________________________； 2）________________________________________________________； 3）________________________________________________________； （4）若植物激素Y是生長素，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）未分化細胞群經(jīng)分裂形成愈傷組織； 2）當植物激素X與植物激素Y的濃度比大于1時，未分化細胞群分化形成芽； 3）當植物激素X與植物激素Y的濃度比小于1時，未分化細胞群分化形成根。 （4）促進細胞的生長（伸長）、分裂和分化 細胞分裂素 （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。 （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，利于愈傷組織的形成，大于1時利于細胞群分化出芽，小于1時利于細胞群分化出根； （4）生長素在植物組織培養(yǎng)中主要作用是促進細胞生長、分裂和分化，植物組織培養(yǎng)過程中除需要生長素外還必需細胞分裂素，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。 【名師點撥】 關(guān)鍵性激素，其作用及特點為： (1)在生長素存在的情況下，細胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強的趨勢。 (2)使用順序不同，實驗結(jié)果不同，具體如下： 使用順序 實驗結(jié)果 先使用生長素，后使用細胞分裂素 有利于細胞分裂，但細胞不分化 先使用細胞分裂素，后使用生長素 細胞既分裂又分化 同時使用 分化頻率提高 (3)用量比例不同，實驗結(jié)果也不同：