植物的组织培养(精品复习课件)

氨基酸、维生素 满足离体细胞在正常代谢途径受一定影响后所 等小分子有机物 产生的特殊营养需求
2.脱分化与再分化： 比较项目 过程 组织 高度分化的细胞恢 复分裂能力 脱分化 再分化 由愈伤组织形成丛芽、胚状体 未分化的细胞重新分化成不同 的组织器官
由外植体形成愈伤
特点
相同点
其实质均与基因的选择性表达有关
专题3 植物组织培养和酶的应用
三年15考
高考指数：★★★★★
考纲 1.植物的组织培养 考情 2.酶在食品制造和洗涤等方面的应用 3.固定化酶的制备和应用 2014年(5考)：山东T35，江苏T18、T29，广东T29，浙江自选 T17 三年 2013年(5考)：江苏T6，浙江自选T17，海南T30，四川T4，重 考题 庆T5 2012年(5考)：新课标全国卷T39，山东T34，江苏T16、T17， 广东T29
3.植物的组织培养和花药离体培养的比较： 比较项目 外植体 生殖方式 植物的组织培养 体细胞 无性生殖 花药离体培养 生殖细胞(花粉粒) 有性生殖 高度不育的单倍体 选材→消毒→接种和培养 →筛选和诱导→移栽→栽 培选育
不 正常的可育植株 同 培养结果 制备培养基→外植体消毒 点 操作流程 →接种→培养→移栽→栽 培
(4)①既分裂也分化
2.(2012·新课标全国卷)为了探究6-BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体
再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6-BA和IAA，配制成
四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消
毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外
植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下 表。
葡萄糖异构酶
果糖 。 _____
(2)固定化酶反应柱：将酶固定在颗粒状的载体上，再将这些酶颗 酶颗粒 粒装入反应柱内，反应柱底端装有分布着许多小孔的筛板，_______ 反应溶液 却能自由出入。 无法通过小孔，而_________ (3)意义：酶既易于催化化学反应，又易于回收，可以重复利用。
2.固定化细胞技术： 物理 或_____ 化学 方法将 (1)概念：固定化酶和固定化细胞技术是利用_____ 酶或细胞固定在一定空间内的技术。 物理吸附法、化学结合法和包埋法 。 (2)常用方法：_______________________________
4.酶的固定化： (1)酶的固定化技术的优点：主要解决了酶的回收利用问题。 (2)常用的方法：物理吸附法、化学结合法和包埋法等。
考点一
植物的组织培养
1.MS培养基的主要成分及作用：
成
分
作
用
大量元素 微量元素 蔗糖 植物激素
提供植物细胞生活所必需的无机盐 提供植物细胞生活所必需的无机盐 提供碳源，调节培养基的渗透压 调节作用，启动细胞分裂、脱分化和再分化的 关键
考情 播报
1.考查内容：主要考查植物组织培养、酶在食品制造和洗 涤等方面的应用及影响酶活性的因素、固定化酶和固定化 细胞的应用及注意事项。 2.考查方式：通常以植物组织培养、酶的生产、纯化等知 识联系微生物的培养与应用、DNA和蛋白质技术等内容综合 考查处理问题的能力。 3.考查题型：江苏生物单科卷中多以选择题的形式出现， 广东、四川卷中以选择题的个别选项的形式出现，其他省 份的理科综合卷多以一道非选择题的形式出现，属中低档 题。
较多 ，与单一酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的 酶制剂种类_____
洗涤效果。
(2)控制变量：
加酶洗衣粉的种类 。 ①自变量：_________________
②无关变量：水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的材质和大小、
洗涤方式和时间等。 ③设置变量时要考虑生活中的具体情况。
四、制备和应用固定化酶 1.固定化酶的应用实例： (1)化学反应：葡萄糖
【解析】(1)由于菊花茎段的组织培养比较容易，因此不必添加植物 激素。 (2)月季的花药培养初期不需要光照，幼小植株形成后才需要光照。 花药离体培养得到的植株为单倍体植株，也称花粉植株。
(3)植物组织培养获得的植株是正常的植株，无论外植体取自植物的
何种组织器官，因为这些细胞均具有全能性，所以利用菊花的根尖组 织在正常环境下培养成的新菊花植株叶片的颜色是绿色。
4.月季的花药培养：
(1)被子植物花粉发育的过程：
减数
单核居中
单核靠边
有丝
双核
(2)产生花粉植株的途径。
脱分化
胚状体
愈伤组织 再分化 丛芽
二、果胶酶在果汁生产中的作用 多聚半乳糖醛酸酶
组成
1.果胶酶
果胶分解 酶 _________ 果胶酯酶等 细胞壁及胞间层 ①瓦解植物的_______________
(4)植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂和分化的关键性 激素，在植物组织培养过程中，若先使用细胞分裂素，后使用生长素，
则细胞既分裂也分化。当同时使用这两种激素时，生长素用量与细胞
分裂素用量的比值适中时，促进愈伤组织的形成。
答案：(1)不必 (2)不需要
(3)绿色 全能性
单倍体(花粉)
②适中
①果胶酶活性受温度和pH的影响，处于最适温度和最适pH时，酶活性
最高。 出汁率 、果汁的澄清度与果胶酶活性大小呈正相关。 ②果肉的_______
(2)实验结果。 ①果汁体积越多，说明果胶酶的活性越高。 澄清 ，说明果胶酶活性越高。 ②果汁越_____
5.探究果胶酶的用量： (1)实验原理。 增加 ，果汁的体积增加。 ①在一定条件下，随着酶的用量_____ 不变 。 ②当酶的用量达到一定值后，再增加酶的用量，果汁的体积_____ 最低 酶用量就是酶的最适用量。 (2)实验结果：果汁体积不变的_____
【延伸探究】本题表中0.5 mg·L-1的6—BA是否是诱导再生丛芽的最
适浓度？如果不是最适浓度，应怎样设计实验进行探究？
提示：不一定。应设臵一组实验，自变量为具有浓度梯度的 6—BA溶
液，IAA浓度为0.1 mg·L-1，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及
再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，并比较得出最适浓度。
培养基编号
1
浓度(mg·L-1) 6-BA IAA 0 0.5
m(%)
76.7
n(个)
3.1
2
3 4
0.1
0.2 0.5
77.4
66.7 60.0
6.1
5.3 5.0
回答下列问题： (1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为_______和 两类。上述培养基中，6-BA属于 剂。 (2)在该实验中，自变量是 自变量的取值范围是 ，因变量是 。 ， 类生长调节
(1)果胶酶的组分：果胶酶是催化果胶分解的一类酶的总称，包括多
聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。
(2)酶活性的影响因素：
①影响酶活性的因素：温度、pH和酶的抑制剂等。 ②影响酶促反应速度的因素：酶的活性、底物的浓度和酶的用量等。 3.影响加酶洗衣粉的洗涤效果的因素：温度、酸碱度和表面活性剂等。
温度 、___ pH 和光照等条件。 (4)适宜的环境条件：_____
(5)无菌条件。
3.菊花的组织培养： 材料 的选择，_______ 培养基 的成分和其他因素。 (1)影响因素：_____ MS 固体培养基→外植体消毒→_____→培养→ 接种 (2)操作步骤：制备___ 移栽 _____→栽培。
的影响。
【解析】(1)根据植物的需求量，组成生物体的元素可以分为大量元 素和微量元素，6-BA属于细胞分裂素类生长调节剂。 (2)根据实验目的和实验步骤中的数据，可以得出 IAA的浓度是自变量， 菊花再生丛芽外植体的比率和再生丛芽外植体上的丛芽平均数是因变 量。由表中数据可以看出IAA的浓度范围是0～0.5 mg·L-1。 (3)再生丛芽的外植体数乘以外植体上丛芽平均数即为丛芽总数，诱
(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是 “6-BA”或“IAA”)。
号培养基。
(填
(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入____
【解题指南】(1)表中自变量为“IAA浓度”。 (2)隐含信息：①培养基1～4的生长素与细胞分裂素的比值依次增大。 ②培养基1有利于生芽，培养基4有利于生根。 (3)关键知识：生长素用量和细胞分裂素用量的比值对培养物的生长
三、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 1.加酶洗衣粉： 酶制剂 的洗衣粉。 (1)概念：指含有_______ (2)酶制剂的种类及洗涤原理：
酶制剂
蛋白酶
洗涤原理 小分子肽 蛋白质→氨基酸+_________
甘油 脂肪酸 脂肪→_____+ 麦芽糖或葡萄糖 淀粉→_______________ 纤维素→纤维二糖或葡萄糖
(1)理论基础：全能性。
(2)基本过程：包括脱分化和再分化。
(3)培养基的制备：诱导愈伤组织的固体培养基，分装后要进行灭菌。 接种前，要对外植体进行消毒。 (4)植物激素的影响：组织培养的培养基中必须加入生长素和细胞分 裂素，两种激素的使用顺序和浓度配比将影响组织培养过程中的细胞 分裂和分化。
2.果胶酶在果汁生产中的作用：
洗涤物质种类
血渍、奶渍等
脂肪酶
淀粉酶 纤维素酶
油渍、汗渍等
粥渍、巧克力渍等 棉纺品的表面浮毛
表面活性剂 等。 (3)影响加酶洗衣粉中酶活性的因素：温度、pH、___________ 2.不同类型的加酶洗衣粉的洗涤效果： 专一性 ，复合酶洗衣粉加入的 (1) 实验原理：酶的催化作用具有_______
(3)用量比值不同，结果也不同，见下表： 生长素/细胞分裂素 比值高时 比值低时 结 果
促进根分化，抑制芽形成 促进芽分化，抑制根形成
比ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ适中
促进愈伤组织形成
【考题回访】