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第33讲浅尝现代生物技术A组基础过关1.(1)在配置MS培养基时,通常先将各种药品配制成一定倍数的,这样配制的最主要优点是。
(A.便于低温保存 B.延长使用时间 C.降低称量误差 D.减少杂菌污染)(2)从自然界中获取的菊花茎段,须先用酒精等进行消毒,最后用进行洗涤。
将茎段插入培养基的过程必须在中的酒精灯火焰旁进行,保证无菌环境。
(3)从带芽的茎段上长出丛状苗(选“需要”或“不需要”)经历脱分化,长出的丛状苗需后,再转入培养基中继续培养。
答案母液 C 无菌水超净台不需要分株生根解析配制母液的主要目的是降低每次都要按配方称量所带来的称量误差。
带芽的茎段上长出丛状苗不需要经历脱分化。
2.菊花组织培养的部分过程如下图:(1)过程①利用(较高/较低)渗透压,使原生质体产量大幅提高,但存活率却因此而降低,分析降低的原因可能是。
过程②细胞壁形成后,可逐渐渗透压。
(2)幼苗茎段带叶,就会带有,也就有了分生组织,所以不通过阶段就可直接形成丛状苗。
过程③应在(从具体功能角度)培养基中进行,全过程对光照要求是(A.早期每天24 h光照,后期每天24 黑暗 B.每天一定时长的光照 C.早期每天24 h黑暗,后期每天24 h光照 D.每天24 h 黑暗)。
答案(1)较高过度失水损伤/死亡降低(2)腋芽/芽(“叶芽、顶芽”不得分) 愈伤组织/脱分化发芽/生芽(“固体、MS”均不得分) B解析(1)过程①获得原生质体需要在较高渗透压甘露醇中进行;若原生质体存活率低,可能是过度失水损伤或死亡。
过程②在形成细胞壁后,可逐渐降低渗透压。
(2)幼苗茎段带叶,就会带有腋芽,也就有了分生组织,所以不通过脱分化阶段就可直接形成丛状苗。
过程③应在发芽培养基中进行,全过程需要每天一定时长的光照。
3.[2017浙江11月选考,32(二),7分]回答与植物克隆和动物克隆有关的问题: (1)利用植物愈伤组织获得再生植株主要有两条途径:一是由愈伤组织的细胞先分化产生芽和根后再形成一个完整植株的途径,二是由愈伤组织细胞产生胚状体后再萌发形成完整植株的胚胎发生途径。
栏目索引第33讲 浅尝现代生物技术栏目索引总纲目录知识1 植物的组织培养知识梳理教材研读知识 植物的组织培养1.培养基(1)成分:大量元素、微量元素、有机成分(其中包括① 激素 和琼脂)。
(2)类型:② MS培养基 、发芽培养基和生根培养基。
(3)作用:为植物组织或器官生长和发育提供③ 营养条件 。
(4)配制:称量、溶解、④ 调pH 、融化、分装(三角瓶)、加盖灭菌。
2.组织培养(1)含义:组织培养就是取一部分植物组织,如叶、芽、茎、根、花瓣或花粉等,在无菌的条件下接种在三角瓶中的琼脂培养基上,给予一定的⑤ 温度和光照 ,使之产生愈伤组织,进而生根发芽。
(2)原理:植物细胞的全能性。
(3)基本过程固体培养基 外植体的消毒:用⑧ 70%的乙醇 和5%的次氯酸钠溶液对外 植体进行消毒,注意时间不能太长 接种:接种过程中插入外植体时⑨ 形态学上端 朝上,每个锥形(4)操作流程配制MS 瓶接种2~3个外植体。
外植体接种与细菌接种相似,操作 步骤相同,而且都要求⑩ 无菌 操作培养:应该放在无菌箱中进行,并定期进行 消毒 ,保持适宜的 温度 和 光照移栽:将生根的苗从锥形瓶中移至 草炭土或蛭石 中继续 生长,苗健壮后再移至土中栽培 1.菊花的组织培养需要进行严格的无菌操作,下列说法不正确的是 ( B )A.培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌B.接种时用镊子夹取菊花茎段插入培养基中即可C.幼苗要先移植到消过毒的草炭土或者蛭石等环境下生活一段时间D.用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长,一旦感染杂菌则前功尽弃解析 将分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌,然后在室温下冷却,存放于阴凉干燥洁净处待用;接种时用镊子夹取菊花茎段插入培养基中,注意形态学上端朝上;幼苗要先移植到消过毒的草炭土或蛭石上进行锻炼;用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长,一旦感染杂菌则前功尽弃。
2.(2018江苏单科,8,2分)花药离体培养是重要的育种手段。
第33讲浅尝现代生物技术1.铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。
应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下:在固体培养基上,PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示,请回答下列问题:(1)选用新生营养芽为外植体的原因是,诱导外植体形成PLBs的过程称。
(2)与黑暗条件下相比,PLBs在光照条件下生长的优势体现在, , 。
(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量,但会抑制PLBs的生长。
若采用液体培养,推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。
同学们拟开展探究实验验证该推测,在设计实验方案时探讨了以下问题:①ABA的浓度梯度设置和添加方式:设4个ABA处理组,1个空白对照组,3次重复。
因ABA受热易分解,故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基后按比例加入。
②实验进程和取样:实验50天完成,每10天取样,将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。
如初始(第0天)数据已知,实验过程中还需测定的样品数为。
③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间:当某3个样品(重复样)的时,其对应的ABA浓度为适宜浓度,对应的培养时间是适宜培养时间。
答案(1)细胞分化程度低,容易诱导形成PLBs 细胞的脱分化(2)生长起始较快快速生长时间较长PLBs产量较高(3)①灭菌、冷却②75③PLBs 重量和生物碱含量乘积的平均值最大解析本题主要考查植物组织培养相关知识,并以植物组织培养实验为背景考查实验探究能力。
(1)植物组织培养中外植体常选用茎尖、芽尖,原因是茎尖和芽尖分裂能力强,易诱导其脱分化,而且一般不含病毒。
(2)从图中比较光照和黑暗条件下PLBs重量曲线可知,光照条件下PLBs生长优势主要体现在开始生长时间,快速生长的时间及达到生长稳定时重量的大小等方面。
(3)①因ABA受热易分解,所以必须在培养基灭菌并冷却至常温时才能加入无菌ABA。
第32讲生物技术在食品加工中的应用、植物的组织培养考试标准必考加试考试标准必考加试1.果酒及果醋的制作√ 3.植物的组织培养√2.泡菜的腌制和亚硝酸的测定√考点一果酒及果醋的制作1．用葡萄制作葡萄酒(1)实验原理：葡萄酒是酵母利用葡萄糖进行酒精发酵(乙醇发酵)的产物。
酵母菌只有在无氧条件下才能进行酒精发酵，即将葡萄糖氧化成乙醇。
但是当培养液中乙醇的浓度超过16%时，酵母菌就会死亡。
葡萄糖氧化成乙醇的反应式：C6H12O6―→2CO2＋2C2H5OH。
(2)实验步骤：冲洗(用鲜红紫色的高锰酸钾溶液浸泡葡萄，用清水冲洗)→榨汁→制作酵母悬液(干酵母＋水＋少许蔗糖)→装入发酵瓶(装量不要超过2/3)→酒精发酵(在25～30 ℃的条件下放置2～3天，当发酵瓶中停止出现气泡，即表示发酵完毕)→过滤、分装、保存(用两层纱布过滤发酵液)。
2．用果汁制作果酒(1)实验原理：用葡萄制作的葡萄酒不含糖，酒精含量也低(平均的体积分数为8%)，而用果汁制作的果酒，其酒精含量较高(体积分数约为15%)，含糖量也较高。
(2)实验步骤：选择材料(最好选择苹果)→制取果汁→配料(200 g蔗糖＋1 L果汁＋酵母悬液)→发酵→静置→用虹吸法取出。
3．用果酒制作果醋(1)实验原理：醋化醋杆菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸，反应式为C2H5OH＋O2―→CH3COOH ＋H2O。
(2)实验步骤：连接发酵装置→加入醋化醋杆菌→发酵并检测pH→调节活塞，控制流量→测定pH，监控发酵情况。
思考讨论1．观察A、B发酵菌种，掌握它们的区别，并归纳参与传统发酵的微生物。
(1)图中A可表示酒精发酵菌种的细胞模式图，该菌种主要来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌，A不同于B最显著的特征是A具有细胞核。
(2)图中B可表示醋酸发酵菌种的细胞模式图，该菌种可从变酸的酒表面的菌膜中获取，B没有线粒体(细胞器)，故需氧呼吸的场所是细胞溶胶和细胞膜。
2．酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系区别酒精发酵醋酸发酵微生物酵母菌醋化醋杆菌温度25～30 ℃/18～25 ℃30～35 ℃氧气前期需氧，后期不需氧一直需氧发酵时间2～3 d/10～12 d 7～8 d联系酒精发酵为醋酸发酵提供营养物质(乙醇)，制作流程如下：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵果酒果醋1．(2017·学军中学期末)下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。
第33讲 克隆技术2019-2020年高三一轮复习系列选考总复习（浙江专版）生物讲义：第33讲克隆技术 Word 版含答案一、植物的克隆1.植物克隆(1)技术基础：植物组织培养(2)理论基础：植物细胞的全能性——原因：植物体的每个生活细胞都具有完整的全套遗传物质。
(3)植物细胞的全能性的实现条件：离体；适当的营养(包括水、无机盐、维生素、蔗糖、氨基酸等)；适宜条件(无菌、温度、湿度、光照等)以及生长调节物质。
(4)植物激素的作用：诱导愈伤组织的形成和生长；诱导和控制再分化过程。
2.植物组织培养(1)程序：半固体培养基的配制→小组织块的切取→愈伤组织的获得→新植株的再生。
(2)填写基本操作过程图： 外植体――→①A ――→②B ―→植物体 图中①脱分化，②再分化，A 表示愈伤组织，B 表示胚状体或丛状苗。
3.植物细胞培养和器官培养 (1)植物细胞培养程序：愈伤组织→用摇床进行液体悬浮培养→单个胚性细胞→在适宜培养基中培养→细胞团→球形胚→心形胚→胚状体→完整植株。
(2)器官发生和形态建成的实现：通过平衡的植物激素配比进行调控。
如适量的生长素和细胞分裂素配比，可诱导芽的分化；适量的吲哚乙酸及适当减除其他某些激素，可诱导生根。
4.原生质体培养与植物细胞工程 (1)原生质体的获得方法：在0.5～0.6 mol/L 的甘露醇溶液环境(较高渗透压)下，用纤维素酶和果胶酶混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞，除去细胞壁，获得球形的原生质体。
(2)植物细胞工程的操作过程外源遗传物质――→基因工程技术导入受体细胞转基因细胞――→培养新植株5.植物克隆技术的应用(1)实现工厂化的植物快速繁殖(2)生产脱毒苗，恢复品种的性状(3)生产重要的次生代谢产物，如药物、色素、香料、杀虫剂等(4)育种(植物细胞工程)：转基因作物，突变体选择，单倍体育种二、动物的克隆1.动物细胞、组织培养(1)动物克隆的技术基础是动物的细胞和组织培养。
第33讲克隆技术知识内容展示核心素养对接1.植物的克隆〔b〕2.动物的克隆〔a〕科学思维建立动物细胞培养与单克隆抗体的制备根本流程模型科学探究探究动物细胞工程的应用社会责任克隆动物及其对人类社会的可能影响考点克隆技术1．〔2021·浙江4月选考节选〕答复与基因工程和植物克隆有关的问题：取田间不同品种水稻的幼胚，先进展，然后接种到培养基中培养，幼胚发生形成愈伤组织，并进展继代培养。
用含重组质粒的农杆菌侵染愈伤组织，再培养愈伤组织，以便获得抗虫的转基因水稻。
影响愈伤组织能否成功再生出植株的因素有：培养条件如光温、培养基配方如植物激素配比、以及_______________ 〔答出2点即可〕。
解析植物组织培养的程序是：〔1〕配制培养基；〔2〕取外植体并消毒；〔3〕将组织块放在培养基上培养，经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化形成再生植株。
影响愈伤组织能否成功再生出植株的因素是教材23页提到的：不同种类或同种植物不同基因型个体之间遗传物质的差异，细胞全能性的表达程度不一样，在屡次继代培养后，会丧失细胞全能性的表达能力。
答案消毒脱分化水稻的基因型、愈伤组织继代的次数2．〔2021·浙江11月选考节选〕答复与植物克隆和动物克隆有关的问题：〔1〕利用植物愈伤组织获得再生植株主要有两条途径：一是由愈伤组织的细胞先分化产生芽和根后再形成一个完整植株的途径，二是由愈伤组织细胞产生胚状体后再萌发形成完整植株的胚胎发生途径。
另外也可不通过愈伤组织阶段而直接采用带腋芽的茎段培养成丛状苗，再诱导生根获得再生植株，其原因是腋芽中存在。
〔2〕利用植物克隆培育新品种，一方面可利用带有目的基因的侵染植株，或将目的基因通过的方法导入植物细胞、组织或器官获得转基因植株，另一方面利用异源植株的进展融合产生杂种植株，或利用异源植物在试管内进展，对其产生的胚进展培养产生杂种植株。
〔3〕以下属于植物克隆和动物克隆共有的培养方法是。
第33讲 浅尝现代生物技术A组 基础过关1.(1)在配置MS培养基时,通常先将各种药品配制成一定倍数的 ,这样配制的最主要优点是 。
(A.便于低温保存 B.延长使用时间 C.降低称量误差 D.减少杂菌污染)(2)从自然界中获取的菊花茎段,须先用酒精等进行消毒,最后用 进行洗涤。
将茎段插入培养基的过程必须在 中的酒精灯火焰旁进行,保证无菌环境。
(3)从带芽的茎段上长出丛状苗 (选“需要”或“不需要”)经历脱分化,长出的丛状苗需 后,再转入 培养基中继续培养。
答案 母液 C 无菌水 超净台 不需要 分株 生根解析 配制母液的主要目的是降低每次都要按配方称量所带来的称量误差。
带芽的茎段上长出丛状苗不需要经历脱分化。
2.菊花组织培养的部分过程如下图:(1)过程①利用 (较高/较低)渗透压,使原生质体产量大幅提高,但存活率却因此而降低,分析降低的原因可能是 。
过程②细胞壁形成后,可逐渐 渗透压。
(2)幼苗茎段带叶,就会带有 ,也就有了分生组织,所以不通过 阶段就可直接形成丛状苗。
过程③应在 (从具体功能角度)培养基中进行,全过程对光照要求是 (A.早期每天24 h光照,后期每天24 黑暗 B.每天一定时长的光照 C.早期每天24 h黑暗,后期每天24 h光照 D.每天24 h黑暗)。
答案 (1)较高 过度失水损伤/死亡 降低 (2)腋芽/芽(“叶芽、顶芽”不得分) 愈伤组织/脱分化 发芽/生芽(“固体、MS”均不得分) B解析 (1)过程①获得原生质体需要在较高渗透压甘露醇中进行;若原生质体存活率低,可能是过度失水损伤或死亡。
过程②在形成细胞壁后,可逐渐降低渗透压。
(2)幼苗茎段带叶,就会带有腋芽,也就有了分生组织,所以不通过脱分化阶段就可直接形成丛状苗。
过程③应在发芽培养基中进行,全过程需要每天一定时长的光照。
3.[2017浙江11月选考,32(二),7分]回答与植物克隆和动物克隆有关的问题: (1)利用植物愈伤组织获得再生植株主要有两条途径:一是由愈伤组织的细胞先分化产生芽和根后再形成一个完整植株的 途径,二是由愈伤组织细胞产生胚状体后再萌发形成完整植株的胚胎发生途径。
第33讲 浅尝现代生物技术
1．组织培养的概念
取一部分植物组织，在无菌的条件下接种在三角瓶中的琼脂培养基上，给予一定的温度和光照，使之产生愈伤组织，或进而生根发芽。
2．组织培养的原理
植物细胞的全能性。
3．培养基中加入的激素
(1)
激素种类：生长素和细胞分裂素，两者的摩尔浓度比决定组织是生根还是生芽。
(2)激素的使用比例： 人工合成的萘乙酸代替生长素，人工合成的苄基腺嘌呤代替细胞分裂素。
5．菊花的组织培养的实验内容
以菊花为材料进行组织培养，首先，用细胞分裂素相对较多和生长素相对较少的培养基(发芽培养基)进行培养，使其长出较多的丛状苗；然后，将丛壮苗分株培养。
分株后，再移入含有较多生长素的培养基(生根培养基)中，使其生根；将生根的苗从三角瓶中移至草炭土或蛭石中继续生长，待苗健壮后再移至土中。
6．菊花的组织培养的实验步骤
(1)配制MS 固体培养基：由大量元素、微量元素和有机成分组成。
(2)取外植体：在超净台上将无菌培养的菊花幼苗切段，每段至少有1张叶片。
(3)生芽培养：在生芽培养基中放入1～3段幼茎切段，日光灯下保持18～25 ℃的温度培养，每天的光照时间不少于14.5 h 。
(4)生根培养：2～3周后，将丛状苗在无菌条件下转入生根培养基中，在上述条件下进行培养。
(5)适应锻炼：将苗转移至草炭土或蛭石中，用玻璃罩或塑料布保持80%以上的湿度，2～3天后打开玻璃罩逐渐降低湿度进行锻炼，直至将罩全部打开处于自然湿度下为止。
(6)定植：将苗转移到土中培养。
(7)自然生长的茎进行组织培养的步骤：可取一段茎在70%乙醇中浸泡10 min ，再放入5%的次氯酸钠溶液中浸泡5 min ，然后用另一5%次氯酸钠溶液浸泡5 min ，最后在超净台中用无菌水清洗，将茎的切段培养在生芽培养基中。
1．植物组织培养过程的相关分析
(1)理论依据：植物细胞的全能性。
(2)基本过程：培养过程均须在无菌条件下进行。
外植体――→脱分化愈伤组织――→再分化丛芽――→诱导
生根―→移栽
(3)影响因素：选材、营养、激素、pH 、温度、光照等。
(4)生殖方式：选择花粉、花药培养时，为有性生殖；选择叶、芽、根、花瓣等培养时，与扦插、嫁接一样，为无性繁殖。
2．激素在植物组织培养过程中的作用
(1)培养基中加入的植物激素是生长素和细胞分裂素。
(2)以上两种激素的摩尔浓度比决定组织是生根还是生芽。
(3)植物激素的影响：
①使用顺序的影响
1．当今能源紧缺，污染严重，酒精成为备受关注的“绿色能源”。
利用玉米等植物秸秆生产燃料酒精已成为大势所趋。
请回答下列问题：
(1)利用植物组织培养可实现玉米的大规模快速繁殖，图解如下。
由外植体通过植物组织培养技术培育成完整植物，这项技术利用了__________的原理。
图中A 、B 代表__________、__________；过程Ⅰ、Ⅱ分别表示__________和__________。
离体幼茎――→ⅠA ――→Ⅱ
B ―→植株
(2)在植物组织培养中关于消毒和灭菌操作的叙述，正确的是__________。
A ．只要不碰外植体，操作者的双手可以不消毒
B ．离体幼茎可以用酒精消毒
C ．镊子等器械需用酒精灭菌
D ．接种后培养基需用高压蒸汽灭菌
(3)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：
第一步：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。
第二步：制备选择培养基。
在基本培养基的基础上，还需____________________，加琼脂后灭菌，制成固体平板。
第三步：将紫外线照射后的菌液稀释涂布平板。
第四步：根据__________筛选出突变菌。
(4)随着生物技术的发展，生物学家可以“创造”出某些特定的、以前从未自
然存在过的生物体。
有科学家将其他生物组织的基因植入细菌，设计并造出一种独特的大肠杆菌，能够将蔗糖转化为石油燃料，这种可遗传变异来源于__________。
【解析】植物组织培养过程中要求一系列的消毒、灭菌处理，并且进行无菌操作，外植体可以用70%的酒精消毒；操作者的双手必须用酒精消毒；镊子等器械需用火焰灼烧灭菌；接种后的培养基不能再用高压蒸汽灭菌，否则接种的组织细胞会死亡。
【答案】(1)植物细胞全能性愈伤组织胚状体脱分化再分化
(2)B
(3)添加高浓度蔗糖(或葡萄糖)、调低pH(加酸)是否能在该培养基上生长
(4)基因重组
2．下图为植物(菊花)组织培养过程示意图，请回答下列问题：
①②
(1)培养基①和培养基②分别为__________和__________，两者最主要的区别是_______________________________________________________________。
(2)若该培养基是MS固体培养基，则其基本组成是__________、__________、有机成分、激素和琼脂。
(3)愈伤组织发芽的根本原因是
_______________________________________________________________。
(4)菊花组织在接种到培养基之前需进行__________处理，整个组织培养过程需在__________条件下进行。
(5)本实验用人工合成的激素，而不用植物中存在的天然激素的原因是_______________________________________________________________。
【解析】(1)菊花组织在培养基①中形成愈伤组织后长出丛芽，在培养基②中生根后形成试管苗，所以①是发芽培养基，②是生根培养基，两者最主要的区别是发芽培养基中细胞分裂素的含量大于生长素的含量，而生根培养基中生长素
的含量大于细胞分裂素的含量。
(2)MS固体培养基由大量元素、微量元素和有机成分、激素、琼脂组成。
(3)愈伤组织发芽是再分化的过程，其根本原因是基因的选择性表达。
(4)菊花组织在接种到培养基之前必须先进行消毒处理，整个组织培养过程必须在无菌条件下进行。
(5)人工合成的植物激素具有容易合成、原料广泛、效果稳定的优点，因此在农业生产中被广泛应用。
【答案】(1)发芽培养基生根培养基发芽培养基中细胞分裂素的含量大于生长素的含量，而生根培养基中生长素的含量大于细胞分裂素的含量
(2)大量元素微量元素
(3)基因的选择性表达
(4)消毒无菌
(5)人工合成的激素易合成、原料广泛、效果稳定。
