河南省郑州市第五中学2016届人教版高三生物一轮复习 选修1《专题3:植物的组织培养技术》.doc
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课题1 菊花的组织培养【教学目标】1、熟悉植物组织培养的根本过程2、理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化3、通过联系农业生产实际 ,培养学生活学活用 ,理论联系实际的能力【教学重点】植物组织培养过程中使用的无菌技术【教学难点】植物组织培养过程中使用的无菌技术一、根底知识〔一〕植物组织培养的根本过程1.细胞分化〔1〕概念:在个体发育中 ,相同细胞的后代在______、______、____________上发生稳定性差异的过程。
〔2〕过程:如:受精卵增殖→生长→分化形成组织、器官、系统。
〔3〕特点:①持久性:是一种持久性的变化 ,它发生在生物体的整个生命过程中,在______期到达最大限度。
②稳定性:细胞分化是稳定的 ,一般是____________的。
③全能性:已分化的细胞 ,仍具有发育成完整个体的潜能。
〔4〕结果:形成不同的细胞和组织。
〔5〕原因:______________________________________________________的结果。
2.细胞全能性〔1〕定义:生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性。
〔2〕原理:生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质 ,都有发育成为完整个体所必需的全部基因。
〔3〕实例:已分化的植物细胞 ,仍具有全能性。
高度特化的动物细胞 ,从整个细胞来说 ,全能性受到限制。
但它的细胞核仍然保持着全能性 ,这是因为________________________________________________________________________。
〔4〕全能性的比拟: 受精卵>生殖细胞>体细胞。
3.植物组织培养〔1〕必要条件:①细胞离体;②一定的营养物质、激素和其他外界条件。
〔2〕原理:细胞的全能性〔3〕相关概念:①外植体:______________________________________________________。
学习卷 科目生物 设计者赵群山 高三年级 班 组 学生姓名《专题2 微生物的培养与应用》(复习)一、培养基的种类及用途(1)按培养基物理性质划分:(2)按培养基的化学成分划分:(3)按培养基的功能分:二、微生物的营养(1)碳源(2)氮源:关于氮源物质的来源和作用:①对许多微生物来说,既可利用无机含氮化合物作为氮源,也可利用有机含氮化合物作为氮源。
②固氮微生物可以利用氮气作为氮源。
③铵盐、硝酸盐等既可作为微生物最常用的氮源,也可作为某些化能自养微生物的能源物质。
如消化细菌。
④自养微生物与异养微生物类型的划分主要是依靠能否以CO2作为生长的主要或唯一的碳源,而不是由氮源决定。
(3)水:水是微生物生命活动必需的一种重要物质。
(4)无机盐无机盐对微生物的生理功能有:①构成微生物细胞的组成成分;②作为酶的组成成分,也是某些酶的激活剂;③调节和维持微生物细胞的渗透压和pH;④某些无机盐具有特殊功能,如化能自养细菌的能源物质NH3等。
(5)生长因子。
(6)培养微生物还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
三、微生物的纯化培养(两种接种方法)1.平板划线法:操作简单,但单菌落不易分离(1)无菌操作:在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环,在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环。
操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物;每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后,接种环上残留的菌种,使下一次划线时,接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端,从而通过划线次数的增加,使每次划线时菌种的数目逐渐减少,以便得到菌落。
划线结束后灼烧接种环,能及时杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者。
(2)在灼烧接种环之后,要等其冷却后再进行划线,以免接种环温度太高,杀死菌种。
(3)由于划线后,线条末端细菌的数目比线条起始处要少,所以,每次从上一次划线的末端开始,能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少,最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。
专题3 植物的组织培养技术课题1菊花的组织培养课时过关·能力提升基础巩固1.下列有关植物组织培养的叙述,错误的是()A.植物组织培养的原理是细胞的全能性B.主要包括脱分化和再分化两个阶段C.外植体形成愈伤组织的过程不需要生长素和细胞分裂素D.植物组织培养的过程中要求无菌操作[解析]:植物组织培养是指离体的植物细胞、组织或器官在无菌条件下经脱分化和再分化形成完整植物体的过程,其原理是植物细胞的全能性。
在外植体脱分化形成愈伤组织的过程中,需要生长素和细胞分裂素,生长素和细胞分裂素比例适中时,促进愈伤组织的形成。
[答案]:C2.下列属于植物组织培养的是()A.兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗B.水稻种子萌发并长成新个体C.扦插的葡萄枝长成新个体D.柳树芽发育成枝条[解析]:植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条均属于个体发育部分;扦插的葡萄枝长成新个体属于无性生殖中的营养生殖。
[答案]:A3.下列关于植物组织培养中无菌操作的叙述,错误的是()A.外植体可以用酒精消毒B.镊子等器械需酒精灭菌C.操作前手需酒精消毒D.培养基需高压蒸汽灭菌[解析]:植物组织培养需要严格的无菌操作。
培养基需要高压蒸汽灭菌;操作前手需用酒精消毒,外植体应在酒精中消毒;整个操作过程在酒精灯火焰旁进行,同时对镊子等器械进行灼烧灭菌。
[答案]:B4.下图为植物组织培养中由外植体形成的愈伤组织,外植体形成愈伤组织的过程说明植物细胞()A.可以进行再分化过程B.可以进行脱分化过程C.可以进行减数分裂过程D.具有全能性[答案]:B5.下列关于影响植物组织培养的因素的叙述,错误的是()A.幼嫩组织较成熟组织易培养成功B.外植体消毒用体积分数为70%的酒精C.接种外植体后,培养温度应控制在18~22 ℃,并且每日用日光灯光照12 hD.生长素与细胞分裂素含量之比较高时有利于芽的分化[解析]:生长素与细胞分裂素含量之比较高时,有利于根的分化;较低时,有利于芽的分化;二者相当时,促进愈伤组织的形成。
专题3检测(时间:60分钟,满分:100分)一、选择题(每小题2分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.某种花卉感染了植物病毒,叶子呈现疱状,欲培养出无病毒的后代,应采取的方法是()A.用种子培养后代B.用无明显症状部分的枝扦插C.用茎尖进行组织培养诱导出植株D.用叶表皮细胞进行组织培养,诱导出植株解析:要培养某花卉的无病毒后代,可利用植物组织培养技术进行脱毒。
具体做法是选取含病毒最少或无病毒的植物细胞或组织进行组织培养。
植物的幼嫩组织,如芽尖、茎尖、根尖分生组织含病毒少或几乎不含病毒,可用于培育脱毒苗。
答案:C2.某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。
为尽快推广种植,可应用多种技术获得大量优质苗。
下列技术不能选用的是()A.利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗B.采用花粉组织培养获得单倍体苗C.采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上D.选取幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养解析:花粉经减数分裂形成,由于基因重组,经组织培养获得的单倍体苗染色体加倍后基因型不一定和母体相同。
答案:B3.植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及发挥主要诱导作用的植物激素分别是()①植物细胞的全能性②离体植物器官、组织或细胞③根、芽④生长素和细胞分裂素⑤生长素和乙烯⑥愈伤组织⑦再分化⑧脱分化⑨植物体A.①、②⑧⑥⑦③⑨、④B.①、②⑧⑥⑦③⑨、⑤C.①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤D.①、②⑨⑧⑥⑦③、④解析:植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。
植物组织培养的过程是离体组织或器官→脱分化→愈伤组织→再分化→根、芽→植物体。
培养过程中起主要诱导作用的激素是细胞分裂素和生长素。
答案:A4.无菌技术是植物组织培养获得成功的关键。
下列说法正确的是()①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②培养基及器械应用高压蒸汽灭菌③对培养材料进行表面消毒时,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④消毒时,不同植物材料,甚至不同器官要区别对待⑤培养材料可用高压蒸汽灭菌⑥如果不小心引起污染,将可能造成培养工作前功尽弃A.①②③④⑤B.①②③④C.①②③④⑥D.①②③④⑤⑥解析:植物组织培养的材料大部分来自田间,带有大量微生物,需要进行消毒。
《专题3 植物的组织培养技术》复习总结
一、细胞的全能性
1.概念:生物体高度分化的细胞都具有发育成完整个体的潜能。
2.原因:生物体的每个细胞都有发育成完整个体所必需的全部遗传信息。
3.表达条件:离体状态、适宜环境条件(营养物质、激素、温度等)
4.细胞全能性大小与细胞种类的关系:
a.受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞; 植物细胞>动物细胞;
分化程度低的细胞>分化程度高的细胞
b.一般地说,离体后的植物细胞的全能性在一定条件下可以充分地体现出来;
c.离体后的植物细胞的全能性受到限制,但其细胞核的全能性借助卵细胞的细胞质可体
现出来;
d.未离体的细胞的全能性不能表达,只是在机体的调控下进行定向分化。
二、植物组织培养的一般过程
三、影响植物组织培养的因素
1.材料:种类、年龄、保存时间长短等;
2.营养:a.大量元素:N、P、K、S、Ca、Mg
b.微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu、I、Co
c.有机物:甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等。
3.激素:生长素和细胞分裂素
生长素/细胞分裂素比值与结果
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 促进愈伤组织的形成
4.PH:5.8 5.温度:18—22℃;25℃ 6.光照:每天光照12h
四、被子植物的花粉发育及产生花粉植株的途径
1. 被子植物的花粉发育
2. 产生花粉植株的两条途径
五、菊花茎段组织培养与月季花药培养比较
内容 菊花组织培养 月季的花药培养
理论依据 细胞的全能性
基本过程 脱分化→再分化
外植体细胞类型 体细胞 生殖细胞
操作流程
制备培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培 选材→消毒→接种→培养→筛
选和诱导→移栽→栽培选育
影响因素 选材、营养、激素、pH、温度、阳光等
培养结果 正常植株 单倍体植株
生殖方式 无性生殖 有性生殖
可育性
可育 高度不育,秋水仙素处理,使染
色体加倍后可育
六、三种技术的比较
微生物培养技术 植物组织培养技术 无土栽培技术
营养要求 按照微生物营养需求配制培养基,一般含有机质,但不含植物激素 MS固体培养基,含植物激素 根据植物生长发育需求,配制培养液,含矿质元
素,但不含有机质
培养原理 —— 细胞的全能性 溶液培养法
培养条件 不需光照 需光照 需光照
无菌操作 需要 需要 不需要
过程
配制培养基→接种→培养→菌体群 外植体→愈伤组织→根、芽→幼苗 配制培养液→培养→植
物体