專題3植物的組織培養(yǎng)技術(shù)

(1)植物細(xì)胞全能性含義及其表達(dá)的條件(2)植物組織培育中生長素和細(xì)胞分裂素的作用(3)花藥培育產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑(4)花粉發(fā)育閱歷的不同時期(1)細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的消費運(yùn)用(2)植物組織培育的根本原理及其培育條件(3)影響植物組織培育的要素(4)植物激素在植物組織培育中的作用一、對植物組織培育的分析1．原理：植物細(xì)胞全能性根底：細(xì)胞內(nèi)具有該物種發(fā)育所需的全部遺傳物質(zhì)全能性高低：受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞植物細(xì)胞>動物細(xì)胞分化程度低的細(xì)胞>分化程度高的細(xì)胞2．細(xì)胞分化的本質(zhì)：細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的執(zhí)行情況不同(基因的選擇性表達(dá))愈傷組織再分化時應(yīng)先誘導(dǎo)分化出芽，后誘導(dǎo)產(chǎn)生根，假設(shè)順序顛倒，那么不好誘導(dǎo)根的生成。二、影響植物組織培育的要素及勝利的關(guān)鍵1．影響要素(1)內(nèi)部要素：資料的選取。(2)外部要素：營養(yǎng)成分的種類及配比；植物激素的用量及運(yùn)用順序；pH、溫度、光照等。2．獲得勝利的關(guān)鍵(1)植物組織培育所利用的植物資料體積小、抗逆性差、對培育條件要求較高。(2)培育資料一旦被微生物污染，就會導(dǎo)致實驗失敗。緣由是微生物增殖快，生長迅速，耗費營養(yǎng)多，并產(chǎn)生代謝廢物毒害培育資料。(3)無菌技術(shù)主要包括對操作空間、實驗器具、實驗資料以及操作者的消毒滅菌。一旦發(fā)現(xiàn)培育物被污染，特別是真菌性污染，一定不要翻開培育瓶。應(yīng)先將被污染的培育瓶一致放在高壓蒸汽鍋內(nèi)進(jìn)展高壓蒸汽滅菌，然后再翻開培育瓶進(jìn)展清理。三、植物激素在組織培育過程中的重要作用生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素，其作用及特點為：1.在生長素存在的情況下，細(xì)胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強(qiáng)的趨勢。2．運(yùn)用順序不同，結(jié)果不同，詳細(xì)如下：使用順序?qū)嶒灲Y(jié)果先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素細(xì)胞既分裂又分化同時使用分化頻率提高3.用量比例不同，結(jié)果也不同以下圖是水稻的花藥經(jīng)過無菌操作，培育產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑的表示圖。請據(jù)圖回答以下問題：(1)圖中的花粉應(yīng)選自____的時期，花藥培育勝利率最高。圖中的A是___，C過程指___，B指____。(2)這兩種途徑之間沒有絕對的界限，主要取決于____。(3)配制培育基時加瓊脂的目的是_________。(4)組織培育要求無菌操作的緣由是________。(5)要促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂和生長，培育基中應(yīng)有_____和____兩類植物激素?！窘馕觥?1)進(jìn)展花藥離體培育，花粉發(fā)育時期的選擇非常重要。宜選取單核期，細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)的時期。(2)圖示兩種途徑的主要區(qū)別在于所運(yùn)用培育基中激素的種類及濃度比不同。(3)培育基中參與瓊脂可制成固體培育基。(4)由于微生物會在營養(yǎng)豐富的培育基上快速繁衍，與離體培育的植物組織進(jìn)展競爭，故培育過程中應(yīng)“無菌〞操作。(5)植物組織培育過程中，生長素與細(xì)胞分裂素的運(yùn)用對于外植體脫分化、再分化至關(guān)重要。【答案】(1)在單核期，細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)胚狀體誘導(dǎo)生根生根(2)培育基中激素的種類及其濃度配比(3)使培育基呈固體形狀，有利于外植體的生長(4)如不無菌操作，微生物會在培育基上快速繁衍，與離體培育的植物組織競爭(5)細(xì)胞分裂素生長素(2021年上海高考題)回答以下有關(guān)植物組織培育的問題。(1)用于植物組織培育的植物資料稱為_____。(2)組織培育中的細(xì)胞，從分化形狀轉(zhuǎn)變?yōu)槲捶只螤畹倪^程稱為________。(3)在再分化階段所用培育基中，含有植物激素X和植物激素Y。逐漸改動培育基中這兩種植物激素的濃度比，未分化細(xì)胞群的變化情況如以下圖所示。據(jù)圖指出兩種激素的不同濃度比與構(gòu)成芽、根、愈傷組織的關(guān)系：①當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比等于1時，________________；②___________________；③______________________。(4)假設(shè)植物激素Y是生長素，在植物組織培育中其主要作用是___；那么植物激素X的稱號是__。(5)消費上用試管苗保管植物的優(yōu)良性狀，其緣由是_________________。【解析】(1)植物組織培育時所取資料稱為外植體。(2)讓曾經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的構(gòu)造和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程，稱為脫分化。(3)據(jù)圖可得當(dāng)激素X與激素Y的濃度比為1時，未分化的細(xì)胞群構(gòu)成愈傷組織；當(dāng)激素X與激素Y的濃度比大于1時，未分化的細(xì)胞群分化構(gòu)成芽；當(dāng)激素X與激素Y的濃度比小于1時，未分化的細(xì)胞群分化構(gòu)成根。(4)生長素的作用是促進(jìn)細(xì)胞生長、分裂和分化；激素X能促進(jìn)細(xì)胞分裂，是細(xì)胞分裂素。(5)試管苗為無性繁衍系，可以堅持親本的一切性狀，不發(fā)生性狀分別?！敬鸢浮?1)外植體(2)去分化(脫分化)(3)①未分化細(xì)胞群經(jīng)分裂構(gòu)成愈傷組織②當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比大于1時，未分化細(xì)胞群分化構(gòu)成芽；③當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比小于1時，未分化細(xì)胞群分化構(gòu)成根。(4)促進(jìn)細(xì)胞的生長(伸長)、分裂和分化細(xì)胞分裂素(5)組織培育構(gòu)成試管苗的過程屬于無性生殖，后代不發(fā)生性狀分別1．(2021年海南高考題)以下有關(guān)植物細(xì)胞與組織培育的表達(dá)中，錯誤的選項是()A．花藥、胚不能作為組織培育的資料B．植物細(xì)胞具有全能性C．外植體是指用于培育的植物組織或器官D．外植體可誘導(dǎo)出愈傷組織【解析】植物細(xì)胞具有全能性，花藥、胚都可作為組織培育的資料?！敬鸢浮緼2．(2021年高考江蘇卷)以下關(guān)于植物組織培育的表達(dá)中，錯誤的選項是()A．培育基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)理浸透壓B．培育基中的生長素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化C．離體器官或組織的細(xì)胞都必需經(jīng)過脫分化才干構(gòu)成愈傷組織D．同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培育獲得的愈傷組織基因一樣【解析】此題調(diào)查植物組織培育的有關(guān)知識。植物組織培育過程中用的是固體培育基，添加蔗糖可提供營養(yǎng)和調(diào)理浸透壓；添加不同比例的生長素和細(xì)胞分裂素可促進(jìn)愈傷組織進(jìn)展再分化，培育過程中愈傷組織的構(gòu)成需經(jīng)過脫分化(或稱去分化)；外植體的來源不同，培育獲得的愈傷組織或植株的基因(遺傳物質(zhì))不同，例如用莖尖和花粉培育成的植株分別屬于二倍體和單倍體?！敬鸢浮緿3．(2021年江蘇卷)某組織培育實驗室的愈傷組織被真菌嚴(yán)重污染，為查找污染緣由設(shè)計了四個實驗，實驗條件除圖示外其他均一樣。以下各圖表示實驗結(jié)果，據(jù)圖可得出的初步結(jié)論是(多項選擇)()A．污染主要不是培育基滅菌時間短呵斥的B．污染主要來源于組織培育所用的離體組織C．調(diào)理培育基pH不能處理污染問題D．調(diào)理培育溫度不能處理污染問題【解析】由圖可知，培育基的滅菌時間、pH以及培育溫度對污染率的影響不大；離體組織滅菌時間越長污染率越低，闡明離體組織是污染的主要來源?！敬鸢浮緼BCD4．(2021年山東高考)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(xì)胞培育技術(shù)消費人參皂苷的大致流程如下：請回答：(1)配制誘導(dǎo)愈傷組織的固體培育基，分裝后要進(jìn)展____。接種前，要對人參根進(jìn)展___。(2)用于離體培育的根切塊，叫做____。培育幾天后發(fā)現(xiàn)少數(shù)培育基被污染，假設(shè)是有顏色的絨毛狀菌落，屬于___污染；假設(shè)是有光澤的黏液狀菌落，屬于_______污染。(3)用少量________酶處置愈傷組織，獲取單細(xì)胞或小細(xì)胞團(tuán)，在液體培育基中進(jìn)展懸浮培育，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(jī)溶劑，從培育物干粉中提取人參皂苷宜選用________方法，操作時應(yīng)采用________加熱?！窘馕觥?1)滅菌是指用劇烈的物理或化學(xué)的方法，殺死物體內(nèi)外的一切微生物，包括芽孢和孢子。消毒指運(yùn)用較為溫暖的物理或化學(xué)方法僅殺死物體外表或內(nèi)部一部分對人體有害的微生物。在組織培育過程中要防止雜菌的污染，需求對固體培育基進(jìn)展滅菌，對人參根進(jìn)展消毒。(2)用于離體培育的離體的植物組織或器官(根切塊)稱為外植體。單個或少數(shù)微生物細(xì)胞生長繁衍后，會構(gòu)成以母細(xì)胞為中心的一堆肉眼可見、有一定形狀構(gòu)造的子細(xì)胞集團(tuán)，這就是菌落。我們可以根據(jù)菌落的特征判別微生物的種類。霉菌的菌落較大，肉眼可見許多毛狀物，