2012高三生物总复习教案 第44讲 植物的组织培养技术
教学案
【考纲要求】
生物技术在其它方面的应用
考纲要求
具体内容
(1)植物的组织培养
(2)花药离体培养
I
Ⅱ
实验内容
(1)植物组织培养的操作过程
(2)花药离体培养的实验操作
实验与探究能力
【考点分析】
考点
试卷类型
题型
植物组织培养的理论基础
2008·海南·生物
非选择题
植物组织培养的过程以及影响因素
2007·广东·生物
非选择题
2007·江苏·生物
非选择题
2007·江苏·生物
选择题
2008·山东·生物
非选择题
菊花的组织培养和月季的花药离体培
养的原理、流程及其注意事项
2009·山东·生物
非选择题
2009·上海·生物
非选择题
2008·海南·生物
非选择题
【考点预测】
从近几年高考试题看，有关植物的组织培养内容是命题的重点。预测今年高考命题可能会从下面两个方面展开：
1．植物组织培养和花药离体培养的原理、方法、操作步骤、注意事项等
2．PCR技术的基本操作和应用
3．蛋白质的提取和分离原理、过程及其注意事项
从近几年新课标改革地区生物试题看，主要考查植物组织堵乔的原埋、近程及影响因素，以非选择题为主。由于近两年考查面的增加，赋分也有所增加的趋势。以07年到08年逐渐增多。命题角度的最大变化应该是以过程图和表格形式等多种表达形式考查学生对知识的掌握程度和识图能力。总体上来说本单元的考查难度较低，且作为选做题出现为主。在复习的过程中，要多加强识记，同时注意实验探究能力的培养。
【知识梳理】
菊花的组织培养
植物组织培养的基本过程
影响植物组织培养的因素
实验操作的基本过程
月季的花药培养
被子植物的花粉发育
产生花粉植物的两种途径
影响花药培养的因素
实验操作
【重点解析】
一、菊花的组织培养
1．实验原理：细胞的全能性
2．植物组织培养的基本过程：植物体内已分化的细胞，在离体状态和一定的条件下，可以发育成完整的植株，其过程如下：
3．影响植物组织培养的因素
(1)内因：植物的种类，同一种植物材料的年龄、保存时间的长短等。
【例l】某班同学在学完菊花的组织培养内容之后，决定利用课余时间去实践这项技术，培养出美丽的菊花来美化教室的环境。
(1)在制备MS固体培养基时先根据 进行计算。MS培养基含有 种营养成分。其中 6种元素属大量元素8种元素属微量元素，能源物质是 。由于菊花的茎段组织培养比较容易，所以不必加 。
(2)将分装好的培养基连同培养器械一起进行 灭菌。
(3)选取菊花的 部分进行外植体消毒，在消毒时既要考虑 ，叉要考虑 ，所以分别用酒精和 氯化汞溶液消毒，消毒时间不宜过长。
(4)接种时要特别注意 ，每瓶接种 块外植体。将接完种的锥形瓶放在 中培养，培养期间定期消毒。温度控制在 ℃并每日用日光灯光照12 h。
(5)若干天后发现有的锥形瓶中生长出可爱的菊花幼苗，有的锥形瓶中培养失败还长出很多细菌菌落，试分析其原因。幼苗在移栽人土之前需进行哪些处理工作?
解析：对于MS培养基中的1 4种矿质元素，考查的是植物培养必需的l4种矿质元素。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。组织培养被杂菌污染是无菌操作不规范或培养基灭菌不彻底造成的。
答案：(1)植物组织对各物质的需求量 20多 N、P、K、Ca、M9、S B、Mn、Cu、Zn、Fe、M0、I、C0蔗糖植物激素
(2)高压蒸汽
(3)生长旺盛的嫩枝 药剂的消毒效果 植物的耐受能力体积分数70％的质量分数0．1％的
(4)插入时的方向，不要倒插6～8无菌箱 l8℃～22
(5)接种时操作不规范，培养基中混入细菌，或培养基灭菌不彻底。移栽生根的试管苗之前，应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日。然后用流水清洗
根部的培养基，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中。
月季的花药培养
1．被子植物的花粉发育
2．花粉植株(单倍体植株)产生的两种途径
3．影响花药培养的因素
4．实验流程
【例2】关于影响花药培养的因素的说法，不正确的是 ( )
A．材料选取和消毒是花粉植株诱导成功的关键
B．选择盛开的或略微开放的花作实验材料
C．亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种密度都对实验有影响
D．应选择完全未开放的花蕾作实验材料
解析：选择盛开的或略微开放的花作实验材料，花瓣有所松
动，微生物有可能侵入到花药，给材料消毒带采困难，故B
选项不正确。
答案:B。
【实战训练】
（09山东卷）1.（8分）（生物一生物技术实）
人参是一种名贵中药材，其有效成分主要是人参皂苷。利用细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下：
请回答：
（1）配制诱导愈伤组织的固体培养基，分装后要进行 。
接种前，要对人参根进行 。
（2）用于离体培养的根切块，叫做 。培养几天后发现少数培养基被污染，若是有颜色的绒毛状菌落，属于 污染；若是有光泽的黏液状菌落，属于 污染。
（3）用少量 酶处理愈伤组织，获取单细胞或小细胞团，在液体培养基中进行悬浮培养，可有效提高人参皂苷合成量。
（4）人参皂苷易溶于水溶性（亲水性）有机溶液，从培养物干粉中提取人参皂苷宜选用
方法，操作时应采用 加热。
答案：
（1）灭菌 消毒
（2）外植体 真菌（霉菌）细菌
（3）果胶
（4）萃取 水浴
解析：
山东理综生物试题选修一试题历年来，立足课本，主要考察课本的基础知识，题目较简单。今年仍然立足课本，以植物组织培养为材料背景考察了植物组织培养过程中涉及到的培养基及消毒灭菌的相关的知识，及污染后的菌落特征的比较。同时考查了选修一中关于物质的提取和鉴定的专题，跨度较大，考查的知识面较广。
（1）接种前，要对材料进行消毒（不能填灭菌，灭菌时是采用强烈的因素杀菌），配制培养基并分装后要用灭菌锅灭菌。
（2）比较菌落特征：真菌污染：有颜色的绒毛状菌落
细菌污染：有光泽的黏液状菌落
（3）利用果胶酶处理愈伤组织可以获得单个的细胞
（4由题干，人参皂苷易溶于亲水性有机溶液，故而采用萃取的方法可以从培养物干粉中提取人参皂苷宜。
（09上海卷）2.（8分）回答下列有关植物组织培养的问题。
（1）用于植物组织培养的植物材料称为________。
（2）组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程称为________。
（3）在再分化阶段所用的培养基中，含有植物激素X和植物激素Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如下图所示，据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系：
1）当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时，______________________________；
2）________________________________________________________；
3）________________________________________________________；
（4）若植物激素Y是生长素，在植物组织培养中其主要作用是________；则植物激素X的名称是________________。
（5）生产上用试管苗保留植物的优良性状，其原因是___________________________。
答案：
（1）外植体
（2）去分化（脱分化）
（3）1）未分化细胞群经分裂形成愈伤组织；
2）当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，未分化细胞群分化形成芽；
3）当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时，未分化细胞群分化形成根。
（4）促进细胞的生长（伸长）、分裂和分化 细胞分裂素
（5）组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代不发生性状分离。
解析：本题主要考查植物组织培养相关知识。
（1）植物组织培养的材料叫外植体；
（2）植物组织培养的核心过程是脱分化与再分化，脱分化指由分化状态变为未分化状态，再分化指由未分化状态变为分化状态；
（3）仔细分析所给示意图，可知植物激素X与植物激素Y浓度比为1时，利于愈伤组织的形成，大于1时利于细胞群分化出芽，小于1时利于细胞群分化出根；
（4）生长素在植物组织培养中主要作用是促进细胞生长、分裂和分化，植物组织培养过程中除需要生长素外还必需细胞分裂素，二者共同起作用；
（5）植物组织培养是一种无性繁殖技术，利于保持亲本的优良性状。
【名师点拨】
关键性激素，其作用及特点为：
(1)在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。
(2)使用顺序不同，实验结果不同，具体如下：
使用顺序
实验结果
先使用生长素，后使用细胞分裂素
有利于细胞分裂，但细胞不分化
先使用细胞分裂素，后使用生长素
细胞既分裂又分化
同时使用
分化频率提高
(3)用量比例不同，实验结果也不同：
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