“植物组织培养和动物细胞培养”专题突破

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1、“植物组织培养和动物细胞培养”专题突破　　一、考情分析　　植物组织培养在农业生产中的应用、动物细胞培养的过程及影响因素一直是高考命题的热点。命题会利用信息材料为背景以图解的形式考查有关植物组织培养的相关知识，或结合植物育种、动物细胞培养等知识进行综合考查。　　二、复习建议　　本部分题目中常出现操作流程图或装置图，如植物组织培养的操作流程图、动物细胞培养过程图等，复习过程中要注意运用列表比较的方法分析不同技术手段的异同点，注意掌握各种技术手段中的特殊点和关键环节；要善于识别这些图解，要知道图中所表示的物质、结构和

2、过程，知道每个环节的操作要点，并对一些现象进行正确分析。　　三、知识梳理　　（一）植物组织培养　　1.原理：植物细胞具有全能性。　　2.过程。　　3.植物组织培养过程的几点说明。　　（1）外植体的选择与制备。　　①14选择外植体时，由于外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异，因此，选择哪些作为外植体应注意。一般来讲，烟草、胡萝卜、植物的花和幼嫩的组织脱分化相对较易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。　　②制备外植体首先要消毒，其次要选取有形成层（形成层细胞易脱分化）的部分。　　（2

3、）严格的无菌条件。　　植物组织培养用的培养基含有植物生长发育所需要的各种营养物质，这些营养物质同样为细菌等微小的生物提供了适合的营养。在这种培养基上，细菌等微小的生物比植物细胞具有更强的新陈代谢能力，它们比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡。因此，植物组织培养要想取得成功，必须有效地防止细菌等的污染，保证培养材料、培养基、培养用具严格无菌。　　（3）完全的营养条件。　　离体的植物细胞失去了植物的自养能力，所以需要为其提供包括水、有机营养、矿质营养、维生素等营养物质。　　（

4、4）光照条件。　　离体的植物细胞、组织和器官脱分化形成愈伤组织时，需避光处理；而愈伤组织再分化形成植物幼苗时，需光照处理。　　（5）激素调控。　　①生长素类含量＞细胞分裂素类含量：诱导植物组织脱分化和根原基形成。　　②生长素类含量＜细胞分裂素类含量：诱导愈伤组织再分化和芽原基形成。14　　③赤霉素类：促进分化的丛芽和小植株快速生长。　　【易混警示】分化、脱分化、再分化。　　比较内容脱分化再分化分化过程外植体→愈伤组织愈伤组织→幼苗形成体　　特点排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞有根、芽需要条件a.离体；b.适宜的营

5、养；c.生长素/细胞分裂素的比例适中；d.不需光a.离体；b.适宜的营养；c.生长素/细胞分裂素的比例高（或低）诱导生根（或生芽）；d.光照在个体发育中，相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生差异的过程，具有普遍性、持久性、稳定性和不可逆性；分化的结果是形成不同的组织器官，帮助个体完成正常的生长发育4.植物组织培养技术的应用。　　（1）植物繁殖的新途径。　　①微型繁殖。　　实质植物组织培养原理植物细胞的全能性条件培养基中加入细胞生命活动所需的水、矿质元素和小分子有机物，还有激素，更重要的是所有加入的物质必须

6、是无菌的，操作过程必须是在无菌条件下操作，这样繁殖的幼苗才是无毒的微型繁殖　　技术的　　优点a.能保持亲本的一切优良性状，子代个体具有的遗传物质与亲本一样　　b.选材少，培养周期短，繁殖率高14　　c.不受自然生长季节的限制，便于自动化管理，有利于进行工厂化培养范围作物脱毒，人工种子中的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽的获得采用的技术均是微型繁殖②作物脱毒：a.解决方法：切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。b.理论基础：植物分生区附近病毒极少，甚至无病毒。c.特点：繁殖速度快；

7、幼苗遗传背景均一；不受季节和地区限制。　　③人工种子（如下图）。　　人工种子主要由三部分组成:　　a.胚状体(分生组织),它相当于天然种子的胚,是有生命的物质结构；　　b.供胚状体维持生命力和保证其在适宜的环境条件下生长发育的“人工胚乳”；　　c.具有保护作用的“人工种皮”。　　【特别提醒】人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长发育成小植株的关键部分，针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入

8、一些植物生长调节剂。　　（2）作物新品种的培育。　　①单倍体育种：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。　　a.原理：整个单倍体育种过程的原理是染色体变异，其中的花药离体培养是利用细胞的全能性。　　b.过程：通过花药离体培养获得单倍体植株，染色体加倍后当年可得到稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限。如下图：14　　花药离体培养单倍体幼苗种水仙素诱导染色体数目加倍纯合子　　②突变体的