2022年高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題8 第3講 植物的組織培養(yǎng)技術(shù)學(xué)案

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1、2022年高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題8 第3講 植物的組織培養(yǎng)技術(shù)學(xué)案 一、基礎(chǔ)知識(shí) 移栽 再分化 脫分化 (去分化) 1、植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)： 植物細(xì)胞的全能性 ，基本過(guò)程： 脫分化 、 再分化 。 外植體 ———→ 愈傷組織 ———→ 試管苗 ———→ 完整植株 2、愈傷組織：細(xì)胞排列 疏松 而無(wú)規(guī)則，是一種高度 液泡化 的呈 無(wú)定形狀態(tài) 的薄壁細(xì)胞。 二、影響植物組織培養(yǎng)的條件 1、材料因素： 植物的種類 、 材料的年齡 和 保存時(shí)間的長(zhǎng)短 等都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 如：菊花組織培養(yǎng)一般選擇 未開(kāi)花 植物的莖上部 新萌生的側(cè)枝 作材料。 一般容易進(jìn)行 無(wú)性

2、繁殖 的植物，也容易進(jìn)行組織培養(yǎng)，如：蘆薈、豆瓣綠、秋海棠、月季等。 2、常用的培養(yǎng)基是 MS培養(yǎng)基 。含大量元素、微量元素、有機(jī)物（如 蔗糖 等） 3、植物激素的影響：主要是 生長(zhǎng)素 和 細(xì)胞分裂素 。 使 用 順 序 不 同 使用順序 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 用 量 比 例 不 同 生長(zhǎng)素／細(xì)胞分裂素比值 發(fā)育方向 先生長(zhǎng)素， 后細(xì)胞分裂素 有利于分裂 但不分化 比值高時(shí) 利于根分化， 抑制芽形成 先細(xì)胞分裂素， 后生長(zhǎng)素 細(xì)胞既分裂 也分化 比值低時(shí) 利于芽分化， 抑制根形成 同時(shí)使用 分化頻率提高 比值適中 促進(jìn)愈傷 組織生長(zhǎng)

3、 4、其它條件：菊花組織培養(yǎng)，將pH在 5.8 左右，溫度 18～22℃，并且每日用日光燈照射 12h 。 三、實(shí)驗(yàn)操作 1、制備MS固體培養(yǎng)基：（一般使用 4℃ 保存配制好的培養(yǎng)基 母液 來(lái)制備） （1）配制各種母液：按配方比例配制成的 濃縮液 ，使用時(shí)根據(jù)母液的濃縮倍數(shù) 加蒸餾水稀釋 。 （2）配制培養(yǎng)基：（由于菊花莖段的組織培養(yǎng)比較容易，因此不必添加植物激素。） （3）滅菌方法： 高壓蒸汽滅菌 。 2、外植體的消毒：進(jìn)行表面消毒時(shí)，既要考慮藥劑的 消毒效果 ，又要考慮植物的 耐受能力 。 3、接種→培養(yǎng)→移栽和栽培：移栽試管苗之前，讓在培養(yǎng)間 生長(zhǎng)幾日 ，再清洗掉根部的

4、培養(yǎng)基 ， 將幼苗移植到消過(guò)毒的 蛭石 或 珍珠巖 生活一段時(shí)間，再栽培到土壤中。 四、教材思考題及答案 1、在選取菊花莖段時(shí)，為什么要選取生長(zhǎng)旺盛的嫩枝？ 答：因?yàn)樯L(zhǎng)旺盛的嫩枝生理狀況好，容易誘導(dǎo)脫分化和再分化。 2、MS培養(yǎng)基中各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用是什么？與微生物培養(yǎng)基相比，MS培養(yǎng)基有哪些特點(diǎn)？ 答：（1）大量元素和微量元素提供植物細(xì)胞所必需的無(wú)機(jī)鹽；蔗糖提供 碳源 ，同時(shí)能夠 維持細(xì)胞的滲透壓 ；甘氨酸、維生素等物質(zhì)主要是為了滿足離體植物細(xì)胞在正常代謝途徑受到一定影響后所產(chǎn)生的特殊營(yíng)養(yǎng)需求。 （2）微生物培養(yǎng)基以有機(jī)營(yíng)養(yǎng)為主，MS

5、培養(yǎng)基則需提供大量無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)。 考點(diǎn)二 月季的花藥培養(yǎng) 一、基礎(chǔ)知識(shí) 1、花粉是 單倍體 的生殖細(xì)胞，其發(fā)育要經(jīng)歷小孢子 四分體時(shí)期 、 單核期 和 雙核期 。 2、產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑： 注意：兩種途徑之間并沒(méi)有絕對(duì)的界限，主要取決于培養(yǎng)基中 激素的種類及其濃度配比 。 3、影響花藥培養(yǎng)的因素： 材料的選擇（選 單核 期的花粉）與 培養(yǎng)基的組成 是主要的影響因素。 其它因素： 親本植株的生長(zhǎng)條件 、 材料的低溫預(yù)處理 以及 接種密度 等。 二、實(shí)驗(yàn)操作： 1、材料的選取：通過(guò) 鏡檢 來(lái)確定花粉是否處于 單核期 ，此時(shí)需對(duì) 細(xì)胞核 進(jìn)行染色

6、。 （1）醋酸洋紅法：能將花粉細(xì)胞核染成 紅色 ，為最常用的方法。 （2）焙花青-鉻礬法：能將花粉細(xì)胞核染成 藍(lán)黑色 ，主要針對(duì)不易著色的細(xì)胞核。 2、材料的消毒：消毒用到的藥劑有 70%的酒精 和 0.1%的氯化汞 溶液。 3、接種和培養(yǎng)： （1）在剝離花藥時(shí)，要 盡量不損傷花藥 （否則接種后容易從受傷部位長(zhǎng)生愈傷組織）。 （2）還要 徹底去除花絲 （因?yàn)榕c花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成）。 （3）每瓶接種花藥 7～10 個(gè)，培養(yǎng)溫度 25℃ 左右，幼小植株形成前 不需要光照 。 單元檢測(cè) 1、月季因花色艷麗、芬芳迷人而被稱為花中皇后，可用植物組織培

7、養(yǎng)技術(shù)快速繁殖而用于生產(chǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: （1）植物組織培養(yǎng)的理論依據(jù)是 ，其實(shí)驗(yàn)操作流程包括：制備MS固體培養(yǎng)基、 、接種、培養(yǎng)、移栽、栽培。 （2）在配置培養(yǎng)基時(shí)，需要根據(jù)各種母液的 ，計(jì)算用量。將分裝好的培養(yǎng)基進(jìn)行____ 滅菌。 （3）下圖為培養(yǎng)基中蔗糖濃度對(duì)月季葉愈傷組織誘導(dǎo)率的影響。 ①蔗糖濃度為 ，最有利于愈傷組織的形成，原因是 。 ②外植體形成愈傷組織的過(guò)程稱為

8、 ，將愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，為了使愈傷組織既分裂又分化，生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的使用順序是： 。 ③蔗糖濃度為90g/L時(shí)，無(wú)愈傷組織形成的原因最可能是 。 2、回答與“植物的組織培養(yǎng)”有關(guān)的問(wèn)題： （1）植物組織培養(yǎng)常用的MS培養(yǎng)基是 （液體／半固體／固體）培養(yǎng)基，菊花莖段的組織培養(yǎng) （必須／不必）添加植物激素。 （2）無(wú)菌技術(shù)是影響植物組織培養(yǎng)能否成功的重要因素。用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．l%的氯化汞對(duì)外植體

9、 ，接種時(shí)每次使用器械后都需要 滅菌；接種3-4d后，觀察外植體的生長(zhǎng)情況，若發(fā)現(xiàn)外檀體被污染，分析其原因可能是 、 。 （3）愈傷組織在誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是 。組織培養(yǎng)過(guò)程中，適宜濃度的生長(zhǎng)素單獨(dú)使用可誘導(dǎo)試管苗 ，而與 配比適宜時(shí)可促進(jìn)芽的增殖。若要抑制試管苗的生長(zhǎng)，促使愈傷組織產(chǎn)生和生長(zhǎng)，需要使用的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是 （脫落酸、2，4－D）。 3、下圖表示被子植

10、物花粉的發(fā)育過(guò)程，據(jù)圖完成下列各題。 （1）利用月季的花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體時(shí),選材非常重要。一般來(lái)說(shuō)，在 期花藥培養(yǎng)的成功率最高，為了選擇該時(shí)期的花藥，通常選擇 的花蕾。確定花粉發(fā)育時(shí)期最常用的方法有 法，但是對(duì)于花粉細(xì)胞核不易著色的植物，需采用 法，該法能將花粉細(xì)胞核染成 色 （2）的植物的基因型為AaBb（兩對(duì)基因遵循自由組合定律遺傳），則①的基因型為 ，②的基因型可能為 。 （3）圖示中⑦、⑧所指的結(jié)構(gòu)依次是

11、 、 ，兩者的基因型 。 【答案】（1）單核 完全未開(kāi)放 醋酸洋紅 焙華青-鉻礬法 藍(lán)黑色 （2）AaBb Ab或aB或AB或ab （3）花粉管細(xì)胞核 生殖細(xì)胞核 相同 1、（1）植物細(xì)胞的全能性 外植體消毒 （2）濃縮倍數(shù) 高壓蒸汽 （3）① 30g/L 該濃度的蔗糖既較好的調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的滲透壓，又為細(xì)胞提供充足的碳源（和能源） ② 脫分化（去分化） 先使用細(xì)胞分裂素，再使用生長(zhǎng)素 ③ 培養(yǎng)基滲透壓過(guò)大，導(dǎo)致細(xì)胞滲透失水而死亡 2、（1）固體 不必（3）消毒 灼燒 外植體消毒不徹底 培養(yǎng)基滅菌不徹底（接種時(shí)操作不規(guī)范等其他合理答案也給分） （3）細(xì)胞分裂素比例較高　生根　細(xì)胞分裂素　2，4－D