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1、专题3、4植物的组织培养技术酶的研究与应用,选修1生物技术实践,考点一植物的组织培养1原理：植物细胞的全能性。,3植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同,4.花粉植株(单倍体植株)产生的两种途径(两条途径取决于培养基中激素的种类及其浓度配比),5植物激素与组织培养生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，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，结果不同，具体如下：,(3)用量比例不同，结果也不同：,特别提醒(1)在剥离花药时，要尽量不损伤花药，否则接种后容易从受伤部位产生愈伤组织，同时还要彻底去除花丝，因为与花丝相连
2、的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。(2)花药开裂长出愈伤组织或释放出胚状体时，应及时转移到分化培养基上。,即时应用1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)
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_。(答序号),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)花期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00.1mm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
4、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。(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醋酸洋红焙花青铬矾蓝黑(2)茎尖分生组织脱分化(或去分化)再分化(3)生长素细胞分裂素生长素多于细胞分裂素(4)pH、温度、光照(5),考点二探究影响果胶酶活性因素实验的分析1实验原则：遵循单一变量原则、对照性原则，严格控制变量，尽量减少无关变量的影响。2实验原理：果胶酶活性受温度、pH或酶抑制剂的影响，在最适温
5、度或pH时，活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小成正比。,3设计实验(1)探究最适温度时，pH为不变量，最好是最适pH；探究最适pH时，温度为不变量，最好是最适温度。(2)探究果胶酶的最适用量时，最适用量是在温度、pH等适宜条件下测出来的，如果无关变量改变，最适用量也会发生变化。,特别提醒(1)确定果胶酶最适用量的方法：如果随酶浓度的增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量不足；当酶的浓度增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变，说明酶的用量已经足够，这个值就是酶的最适用量。,(2)在苹果泥和果胶酶混合之前，一定要保证底物和酶达到所要求的温度或pH条件
6、，以避免混合后条件的变化，确保实验结果的可靠性。,即时应用2(2012温州五校联考)在“探究不同温度条件下加酶洗衣粉的洗涤效果”的实验中，变量控制方法正确的是()A实验材料的污染程度属于本研究的无关变量，实验过程中不必考虑,B若采用手洗法进行去污操作，需尽可能保证各组洗涤用力程度、时间等基本相同C水温属于本研究的变量，实验过程中必须保证各组实验温度相同且恒定D水的用量和布料的大小是成正比的，实验用的布料越大、水量越多实验效果越好,解析：选B。根据实验的对照原则和单因子变量原则，水温是本研究的变量，要有温度梯度，各组实验温度不能相同，其他的无关变量要保持适宜且相同。该实验用的布料、水量要适中，不
7、是布料越大、水量越多实验效果越好。,考点三直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的异同,易误警示(1)固定化细胞使用的都是活细胞，在反应时需要适宜的生存条件；(2)由于该细胞保证了完整性，酶的环境改变较小，则对酶活性影响不大。,即时应用3下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是()A固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显B固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧,C利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件D利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物,解析：选A。固定化细胞可连续多步催化反应；应用固定化酶需控制好温度和pH，不需控制溶解氧；利用固定化酶降解有机磷
8、农药，不需提供营养；利用固定化酵母细胞发酵，糖类既作为反应底物，又可作为酵母细胞生命活动的能源物质。,酶的制备和应用(2011江苏单科)下列有关酶的制备和应用的叙述，正确的是(),A酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶B透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化C棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤D多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层,【标准解答】逐项分析如下,植物组织的培养过程及应用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
9、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)有机溶剂，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。,【解析】(1)灭菌是指用强烈的物理或化学的方法，杀死物体内外的一切微生物，包括芽孢和孢子。消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物。在组织培养过程中要防止杂菌的污染，需要对固体培养基进行灭菌，对人参根进行消毒。,(2)用于离体
10、培养的离体的植物组织或器官(根切块)称为外植体。单个或少数微生物细胞生长繁殖后，会形成以母细胞为中心的一堆肉眼可见、有一定形态构造的子细胞集团，这就是菌落。我们可以根据菌落的特征判断微生物的种类。霉菌的菌落较大，肉眼可见许多毛状物，呈棕色、青色等，细菌菌落常表现为湿润、黏稠，有光泽。,(3)果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层，使愈伤组织分离。(4)人参皂苷溶于水溶性有机溶剂，可以用萃取法从培养物干粉中提取。萃取时要采用水浴加热，这是因为有机溶剂都是易燃物，用明火加热容易引起燃烧、爆炸。,【答案】(1)灭菌消毒(2)外植体真菌(霉菌)细菌(3)果胶(4)萃取(浸取)水浴,植物组织培养实
11、验操作中易误的几个问题(1)材料的选取：菊花的组织培养实验中，应选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝；月季花药的培养实验中，应选择花粉发育过程中的单核靠边期的花粉进行培养。,(2)外植体消毒：所用消毒剂为体积分数为70%的酒精和质量分数为0.1%的氯化汞溶液，所使用的清洗液是无菌水。(3)培养过程：在初期，菊花的组织培养需光照，月季花药的培养不需光照；而在后期均需光照。,自我挑战1.下列有关花药离体培养，说法错误的是()A对材料的选择最常用的方法是焙花青铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色,B材料消毒时需先用酒精浸泡，然后用氯化汞或次氯酸钙溶液浸泡，最后用无菌水冲洗C接种花药后一段时间内不需
12、要光照，但幼小植株形成后需要光照D若接种的花药长出愈伤组织或形成胚状体后，要适时转换培养基，以便进一步分化成再生植株,【解析】确定花粉发育的时期最常用的方法是醋酸洋红法，有些植物细胞核不易着色时，需采用焙花青铬矾法。【答案】A,忽略酵母细胞的固定化过程(1)将海藻酸钠溶液冷却至室温后加入活化的酵母细胞，充分搅拌使其混合均匀，转移至注射器中。(2)以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加至配制好的CaCl2溶液中，形成凝胶珠，使其在溶液中浸泡。,B采用小火间断加热的方法，防止海藻酸钠发生焦糊C将活化的酵母细胞加入海藻酸钠溶液，轻轻搅拌，以免产生气泡D用注射器滴加溶液时要接近CaCl2溶液的液面，防止凝胶珠出现“尾巴”,【解析】实验中，为了防止凝胶珠出现“尾巴”，注射器应离CaCl2溶液的液面远一些。【答案】D,本部分内容讲解结束,按ESC键退出全屏播放,