高考生物一轮精品复习 专题3 植物的组织培养技术学案 新人教版选修1.doc

专题3 植物的组织培养技术【高考新动向】植物的组织培养【考纲全景透析】一、植物组织培养的原理与基本过程1、原理：植物细胞全能性。2、3、基本过程：离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织胚状体新植物体二、菊花的组织培养1、影响植物组织培养的因素（1）材料的选取：一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。（2）营养供应：常用的培养基是ms培养基，一般需要添加生长素和细胞分裂素两种植物激素。2、实验操作过程（1）制备ms固体培养基：配制各种母液，配制培养基，灭菌 （2）外植体消毒：先用70%的酒精消毒，然后无菌水清洗，再用0.1%的氯化汞溶液消毒，再用无菌水清洗（3）接种：始终在酒精灯火焰旁进行，对接种工具要用火焰灼烧灭菌。将菊花茎段插入培养基中时不要倒插。（4）培养与移栽：在1822的无菌箱中培养，得到试管苗后进行移栽。三、月季的花药培养（1）被子植物花粉的发育过程：花粉母细胞（小孢子母细胞）四分体时期单核期双核期花粉粒。（2）产生花粉植株的两种途径（3）影响花药培养的因素：主要因素是材料的选择和培养基的组成。一般月季的花药培养选在五月初到五月中旬，即月季的初花期。（4）培养过程及成功的关键材料的选取：挑选完全未开放的花蕾，确定花粉发育时期最常用发放是醋酸洋红法接种：灭菌后的花蕾，在无菌条件下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。剥离花药时尽量不要损伤花药。培养：温度控制在25左右，幼小植株形成后才需要光照。如果花药开裂释放出胚状体，就要在花药开裂后尽快将幼小植株分开【热点难点全析】一、植物组织培养技术1、植物组织培养过程比较2、菊花茎与月季花药组织培养的比较【高考零距离】1、（2012广东高考）培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是( ) a组织培养 b细胞杂交 c显微注射 d核移植【解析】草莓植株分生区细胞不含病毒或含病毒的量少，可以利用茎尖（或根尖）经植物组织培养技术培养出脱毒幼苗。【答案】a2、（2012江苏高考）某研究组对籼稻开展了组织培养及相关研究,请回答下列问题:(1)2,4-d常用于籼稻愈伤组织的诱导,对形态的发生有一定的抑制作用。为促进愈伤组织再分化,在配制分化培养基时需(填“升高”“保持”或“降低”)2,4-d的浓度。(2)当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时,出现具有分生能力的绿色芽点,但不能继续出芽,通常在培养基中添加,以促进幼苗形成。(3)研究中用显微镜可以观察到的现象是(填下列序号)。绿色芽点细胞排列松散刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离胚状体细胞中有叶绿体分化的愈伤组织内各细胞的形态大小一致(4)经组织培养筛选获得的籼稻叶绿素突变体,其叶绿素a与叶绿素b的比值显著大于对照,叶绿素总量不变。某同学用(填序号:绿色;红色;蓝紫色;黄色)光照射突变体和对照叶片,检测到两者光合放氧速率差异不大。若取等量色素提取液进行层析,会发现突变体第条色素带(自上而下)窄于对照组。(5)胚乳(3n)由一个精子与两个极核受精发育而成。若用籼稻种子的胚乳诱导愈伤组织,培育三倍体,需适时剔除胚,以免胚的存在影响愈伤组织细胞的,还可避免再生苗中混有。【解析】(1)2,4-d有利于细胞愈伤组织的形成,不利于愈伤组织的再分化,因此分化培养基中应降低2,4-d的浓度。(2)出现具有分生能力的绿色的芽点,但不能继续出芽说明细胞的分裂受到了阻碍,因此应添加适量的生长素。(3)绿色芽点属于分生组织,细胞排列紧密;刚融合的杂交细胞还没有形成大液泡,不能发生质壁分离;将单个细胞或组织培养到胚状体时,需进行光照,说明此时胚状体中含有叶绿体;分化的细胞具有不同的形态结构。(4)叶绿素a和叶绿素b对绿光和黄光吸收较少,用这两种光照射含叶绿素a和叶绿素b不同的叶片时,检测到的光合放氧速率差异不大;叶绿素b位于色素带的最下方,突变体中叶绿素b的含量下降,因此最下方的色素带变窄。(5)在组织培养过程中胚更容易发育成愈伤组织,而且由胚发育成的个体为二倍体。【答案】(1)降低(2)适量的生长素 (3)(4)4 (5)增殖与分化二倍体幼苗3、（2011江苏高考）下列有关植物组织培养的叙述，正确的是()a.愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞b.二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株c.用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子d.植物耐盐突变体可通过添加适量nacl的培养基培养筛选而获得【解析】a项，愈伤组织细胞排列疏松而无规则，是一团无定形的薄壁细胞。b项，二倍体植株花粉经脱分化和再分化后形成单倍体植株，要得到稳定遗传的个体要用秋水仙素处理单倍体幼苗。c项，用人工薄膜将胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等分别包装可制成人工种子。d项，加适量nacl的培养基是选择培养基。【答案】d4、（2010新课标高考）生物选修模块3：现代生物科技专题(15分)请回答：（1）植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的 ，繁殖种苗的速度 。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部 。（2）把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免 的污染。（3）微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗 ，而与 配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需尊使用的生长调节剂是 (脱落酸、2，4-d)。（4）将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是 ，单株鲜重的变化趋势是 。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量 (能、不能)满足自身最佳生长的需要。(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应 (降低，增加)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。【解析】植物组织培养技术是利用植物细胞全能性的原理进行的，是植物细胞工程的基础。在操作过程应注意无菌操作，避免杂菌污染，因为培养过程中使用的培养基营养物质丰富，适宜浓度的生长素可以诱导试管苗生根，而如果要促进愈伤组织形成芽，则需要与细胞分裂素配比，促进愈伤组织产生和生长，应使用2,4-d。【评析】本题考查了组织培养的技术。需要学生对选修的内容有一定的了解和和熟悉。【答案】遗传性、快、遗传信息 ；（2）微生物；（3）下生根、细胞分裂素、2,4-d；（4）逐渐减小 先增加后下降、不能；（5）降低5、（2010重庆高考）明党参是我国珍稀药用植物，对其进行保护性开发利用的方法有a设计细胞培养反应器，实现药用成分的工厂化生产b大量培养愈伤组织，直接提取药用成分c大规模栽培组织培养苗，获取药用成分d利用组织培养获得胚状体，制成人工种子【解析】本题考查了植物组织培养技术的应用。对明党参进行保护性开发可采用设计细胞培养反应器的方法，也可通过大量培养愈伤组织，直接提取，还可通过大量培育培养苗而获取药用成份，还可获取人工种子进行大面积种植，正确选项为abcd。【答案】abcd6、（2010江苏高考）根据下列相关实验操作预期结果合理的是a. 实验 b实验 c实验 d实验【解析】本题考查了考生对教材实验的理解能力和分析能力。实验（1）中结果应是0.3%溶液中质壁分离明显，实验（2）中毛霉应在20环境中生长最好，实验（4）中，如果此时2，4-d浓度低于最适浓度，则浓度再低的话促进生根效果则较差了，所以预期最合理的应是实验（3）即c项正确。【答案】c【考点提升训练】一、选择题1、下列关于花药培养过程中注意事项的叙述，正确的是()a花药培养成功与否与材料选择无关b花药培养成幼苗后，一定不能分瓶培养c花药培养成幼苗的过程中，除了适宜的温度、ph等，还要注意光照d一般地讲，材料选在单核期时花药培养成功率较高【解析】对一般植物来讲，选择单核期培养往往成功率最高；花粉植株能否培育成功受多种因素影响，其中材料的选择与培养基组成是主要影响因素；当培养获得愈伤组织或幼小植株时必须分瓶培养，才能诱导愈伤组织分化或幼苗分开；在花粉到幼苗阶段，由于无叶绿体，所以不需光照。【答案】d2、月季的花药培养过程中的难点之一是材料的选择，下列有关材料选择的叙述，正确的是 ()a从花药来看，应当选择盛花期的花药b从花粉来看，应当选择小孢子四分体期的花粉c从花蕾来看，应当选择略微开放的花蕾d从检测花粉的实验方法看，应该用显微镜观察已染色的花粉样品临时装片【解析】从花药来看，应当选择初花期的花药；从花粉来看，应当选择单核期的花粉；从花蕾来看，应当选择完全未开放的花蕾。用已染色的花粉样品作临时装片，才能观察到细胞核的位置，以确定花粉发育的时期。【答案】d3、关于影响植物组织培养的因素，说法正确的是()a不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料培养的难易程度相同b在植物组织培养中，培养基中必须添加植物激素c植物激素中生长素和细胞分裂素的作用是互相独立的dph、温度、光照条件等对植物组织培养特别重要【解析】不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料也会因年龄、保存时间的长短等导致实验结果不同；在植物组织培养中，培养基中常常要添加植物激素，但不是都必须添加植物激素，如菊花茎段组织培养不必添加植物激素；各种植物激素的作用是相互联系的，而不是互相独立的。【答案】d4、花粉植株能否诱导成功受多种因素的影响，主要因素是()a材料的选择与培养基的组成b就同一种植物来说，所选植株的生理状况c接种密度d材料的低温处理效果【解析】花粉植株能否诱导成功受多种因素的影响，如b项中植株的生理状况，c项中接种密度，d项中低温处理效果，但主要因素是材料的选择与培养基的组成【答案】a5、在植物组织培养过程中，生长素和细胞分裂素的使用会影响实验结果。下列说法正确的是()a两种激素用量的比例影响实验结果b两种激素使用的先后顺序影响实验结果c两种激素使用时的浓度影响实验结果d以上说法全部正确【解析】生长素用量与细胞分裂素用量比值高时，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化，抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长。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，细胞既分裂也分化；同时使用两种激素，分化频率提高。【答案】d6、关于接种时应注意的事项全部正确的为()接种室要消毒无菌操作接种时可以谈话外植体如茎段、茎尖可随机放人培养基接种时要防止交叉污染接种完立刻盖好瓶口a bc d【解析】整个接种过程必须在无菌条件下进行，不能谈话，防止呼吸产生污染，因此操作过程应禁止谈话，并戴口罩；接种的外植体放入培养基时注意形态学下端插入，而且分布均匀，不能随机放入，以保证必要的营养面积和光照条件。【答案】d7、花药培养技术与植物组织培养技术的不同之处在于()a培养基配制方法 b无菌技术c接种操作 d选材【答案】d8、下列实例中能体现细胞全能性的是()用悬浮液培养胡萝卜单个细胞可形成可育的植株植物用种子繁殖后代用烟草组织培养的单个细胞形成可育的完整植株a bc d【解析】细胞全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。其中和都是属于由分化的细胞经过培养形成可育的植株，体现了细胞的全能性。植物用种子繁殖后代，实际上就是由一个受精卵，通过细胞的增殖和分化发育成新个体，这是由未经分化的细胞(受精卵)发育成新个体的过程，因此不能体现细胞的全能性。【答案】b9、ms培养基和培养微生物所配制的培养基的主要区别为()ams培养基一般含植物激素，微生物培养基不含植物激素bms培养基不需要氨基酸，微生物培养基含各种氨基酸cms培养基不需碳源，微生物培养基含碳源dms培养基含维生素b1和维生素b6，微生物培养基不含有【解析】ms培养基含大量元素、微量元素、有机物，有机物包括甘氨酸、维生素b1、维生素b2、烟酸、肌醇、蔗糖、琼脂等，特别包括植物生长素、细胞分裂素等植物生长调节物质，微生物培养基不含植物激素。ms培养基含氨基酸如甘氨酸，有机碳源如蔗糖，含维生素b1和维生素b6，微生物培养基中并不是所有氨基酸都有，有些微生物在生长发育过程中可自行合成，可以不加；有些微生物合成能力有限，氨基酸可多加。【答案】a10、要将菊花茎段细胞培养成完整的植株 , 需要 ( ) 具有完整细胞核的细胞 离体状态 导入外源基因一定的营养物质和激素选用生长旺盛的嫩枝a. b. c. d. 【答案】c11、如下图为植物组织培养流程图解，以下相关叙述不正确的是()a上述过程中脱分化发生在b步骤，形成愈伤组织，在此过程中植物激素发挥了重要作用b再分化发生在d步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程cb过程中进行诱变处理后培养，可筛选出抗逆性强的突变体d人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题【解析】本题主要考查植物组织培养的相关知识。理解组织培养的过程是本题的解题突破口。据图可知，b表示脱分化，c代表再分化，d代表包裹人工种皮和人工胚乳后形成的人工种子。【答案】b12、无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键 , 以下说法正确的是 ( ) 由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差 , 对无菌操作的要求非常严格 对培养基及器械用高压蒸汽灭菌 对培养材料进行表面灭菌时一方面要考虑药剂的消毒效果 , 另一方面还要考虑植物材料的耐受能力 不同药剂、不同植物材料甚至不同器官要区别对待 对培养材料可用高压蒸汽灭菌 如果不小心导致污染 , 将可能造成培养工作的前功尽弃a. b. c. d. 【答案】c二、非选择题13、(2012沈阳二模)植物的花药培养在育种上有特殊的意义。植物组织培养可用于无病毒植株及细胞产物的工厂化生产等方面。请回答相关问题。(1)利用月季的花药离体培养产生单倍体时，选材非常重要。一般来说，在_期花药培养的成功率最高。为了选择该期的花药，通常选择_的花蕾。确定花粉发育时期最常用的方法有_法，但是对于花粉细胞核不易着色的植物，需采用_法，该法能将花粉细胞核染成_色。(2)若要进行兰花无病毒植株的培育，首先选择兰花的_作为外植体。从外植体到无病毒植株试管苗，要人为控制细胞的_和_过程。(3)进行组织培养需配制ms培养基，在该培养基中常需要添加_、_等激素。欲有利于根的分化，植物激素的用量比例应为_。(4)不同植物的组织培养除需营养和激素外，_等外界条件也很重要。(5)无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，下列各项中使用化学药剂进行消毒的是_，采用灼烧方法进行灭菌的是_。(填序号)培养皿培养基实验操作者的双手三角锥形瓶 接种环 花蕾【解析】(1)早期的花药比后期的更容易培养成功。一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。该时期的花药通常存在于完全未开放的花蕾中。(2)根尖、茎尖约00.1 mm区域中几乎不含病毒。病毒通过维管系统移动，而分生组织中不存在维管系统，且茎尖分生组织中，代谢活力高，竞争中病毒复制处于劣势。(3)生长素与细胞分裂素等植物激素可调节脱分化和再分化。当生长素含量多于细胞分裂素含量时，利于生根。(4)植物培养时，除需要营养、激素外，还需要适宜的温度、ph和光照等。(5)对实验器具进行灭菌处理，对实验过程中的具有生物活性的材料或用具进行消毒处理。【答案】(1)单核靠边完全未开放