1、1原理：植物细胞的全能性。2条件 离体状态营养物质无机营养有机营养激素生长素细胞分裂素适宜外界条件 3植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同 植物组织培养技术花药离体培养技术理论依据植物细胞的全能性基本过程外植体脱分化 愈伤组织再分化 丛芽诱导 生根移栽培养过程均需无菌操作相同点影响因素选材、营养、激素、pH、温度、光照等选材体细胞生殖细胞(精子)不同点生殖方式无性生殖有性生殖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
2、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：使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂又分化同时使用分化频率提高(3)用量比例不同，结果也不同：特别提醒 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，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。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。1下图是水稻的花药通过无菌操作，培养产生花粉植株的 两种途径的示意图。请据图回答下列问题：(1)图中的花粉应选自_ 的时期，花药培养成功率最
3、高。(2)这两种途径之间没有绝对的界限，主要取决于_ _。(3)配制培养基时加琼脂的目的是_ _。(4)组织培养要求无菌操作的原因是_ _。(5)要促进花粉细胞分裂和生长，培养基中应有_和_两类植物激素；由花药诱导成为愈伤组织的过程称_，由愈伤组织重新长出根或芽等器官的过程称_。解析：(1)图中花粉应选择细胞核由中央移向一侧的单核期，此时细胞培养成功率高。(2)图示第一种途径是再分化形成丛芽，第二种途径是再分化生根，两种途径的不同取决于培养基中激素的种类及比例不同。(3)植物培养基中加入琼脂的目的是形成固体培养基，有利于植物的固定、生长。(4)杂菌污染会影响植物体的培养，使培养失败。(5)花粉
4、的离体培养过程需添加细胞分裂素和生长素。答案：(1)在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧(2)培养基中激素的种类及其浓度配比(3)使培养基呈固体状态，有利于外植体的生长(4)如不无菌操作，微生物会在培养基上快速繁殖，与离体培养的植物组织竞争(5)细胞分裂素 生长素 脱分化 再分化 1固定化酶和固定化细胞技术(1)概念：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空 间内的技术。(2)方法及适用对象 一般来讲，酶更适合用化学结合和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化，这是因为个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶则易从包埋材料中漏出。2固定化酶与固定化细胞 固定化酶固定化细胞固定酶的种类一种一系列
5、适用方法化学结合法、物理吸附法包埋法优点酶与反应物结合，又与产物分离，固定在载体上的酶可反复利用成本低，操作更容易特点缺点 一种酶只能催化一种或一类化学反应可能导致反应效果下降实例固定化葡萄糖异构酶固定化酵母细胞3酵母细胞的固定化方法 特别提醒 制备固定化酵母细胞时应注意事项 细胞的固定化要在严格无菌条件下进行；对制备的海藻 酸钠溶液、CaCl2溶液以及注射器等器材进行严格灭菌。溶解海藻酸钠时采用小火间断加热法，防止海藻酸钠 焦糊。海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠；浓度过低，凝胶珠所包埋的酵母细胞数量少。2下面的流程图示意制备固定化酵母细胞的过程，请据图 回答：酵母细胞活化配制CaCl2
6、溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合固定化酵母细胞(1)图中酵母细胞活化就是_ 状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时_。(2)影响此实验成败的关键步骤是_ _。此步的操作应采用_。(3)CaCl2溶液在形成凝胶珠时的作用原理是_ _。观察形成的凝胶珠颜色和形状：如果颜色过浅，说明_ _；如果形成的凝胶珠不是_；说明实验操作失败。(4)本实验所用的固定化技术是_，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是_。解析：酵母细胞的活化即让处于休眠状态的酵母细胞恢复正常活性状态，进行酵母细胞固定化，其关键步骤是配制海藻酸钠溶液。由于酶分子很小，易从包埋材料中漏出，故不宜采用包埋法固定。
7、答案：(1)让酵母细胞恢复正常生活 体积增大较大(多)(2)配制海藻酸钠溶液 小火间断加热(3)Ca2与海藻酸根离子螯合成不溶于水的海藻酸钙凝胶固定化酵母细胞数目较少 圆形或椭圆形(4)包埋法 酶分子很小，容易从包埋材料中漏出(1)从近几年新课标地区生物试题看，“酶的应用”考点，特别是联系生产生活实际的考题比较多见，如2010江苏卷T25考查了固定化细胞的制备，2010山东卷T34(3)考查了酶活性的检测和固定化酶的应用，2009江苏卷T34(3)考查固定化酶和固定化细胞的区别；2010江苏卷T3和2008江苏卷T34考查了加酶洗衣粉的洗涤效果。命题角度 酶的应用及植物组织培养的操作和应用 植
8、物组织培养的操作和应用在近几年高考中开始走高，如2010浙江卷T6、2010安徽卷T31、2009山东卷T34和2008江苏卷T20都对植物组织培养技术进行了考查。(2)有关酶的应用和植物组织培养的操作和应用是本专题高 考的热点，预计在2012年高考中仍将会涉及。(2009上海高考)回答下列有关植物组织培养的问题。(1)用于植物组织培养的植物材料称为_。(2)组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的 过程称为_。(3)在再分化阶段所用培养基中，含有植物激素X和植物激 素Y。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未 分化细胞群的变化情况如下图所示。据图指出两种激素 的不同浓度比与形成芽、
9、根、愈伤组织的关系：当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时，_ _；_；_。(4)若植物激素Y是生长素，在植物组织培养中其主要作用是 _；则植物激素X的名称是_。(5)生产上用试管苗保留植物的优良性状，其原因是 _ _。解析(1)用于离体培养的植物器官或组织片段，叫做外植体。(2)由分化状态到未分化状态叫做去(脱)分化，由未分化状态到再分化出根和芽叫做再分化。(3)由图中可以看出植物激素X与Y的比例为1时，愈伤组织不分化；当植物激素X与Y比值大于1时有利于生芽；当植物激素X与Y比值小于1时，有利于生根。(4)生长素能够在脱分化中促进细胞的纵向伸长生长，在再分化过程中还能促进细胞分裂和分化。生
10、长素和细胞分裂素是植物组织培养过程中两种重要的植物激素，共同调控脱分化和再分化。(5)无性繁殖可以保持亲本的优良性状。答案(1)外植体(2)去分化(脱分化)(3)未分化细胞群经分裂形成愈伤组织 当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，未分化细胞群分化形成芽 当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时，未分化细胞群分化形成根(4)促进细胞的生长(伸长)、分裂和分化 细胞分裂素(5)组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代不发生性状分离 1(2010江苏高考)如图1表示制备固定化酵母细胞的有关 操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述正确的是(多选)()A刚溶化的海藻酸钠应迅
11、速与活化的酵母菌混合制备混合液 B图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝 胶珠 C图2发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母菌充分接触 D图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中 解析：在该实验中，将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入已活化的酵母细胞，否则高温会导致酵母细胞死亡；实验中氯化钙溶液的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠；固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗23次，再将其转移至10%的葡萄糖溶液中，并用搅拌器搅拌，目的是使培养液与固定化酵母细胞充分接触，有利于发酵的正常进行。答案：BCD 2(2010安徽高考)草莓生产上传统的繁殖方式易将所感 染的病毒传播给后代
12、，导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：请回答：(1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取_作为外植体，其依据是_。(2)在过程中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和_，在配制好的培养基中，常常需要添加_，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后25 d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是 _。(3)在过程中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是_ _。解析：(1)在培养无病毒植株时常选用根尖或茎尖为实验材料，这是由于根尖和茎尖细胞代谢旺盛，抗性强，所含病毒少甚至不含有病毒。(2)在配制MS培养基时，除加入大量元素、微量元素外，还需要加入有机物、蔗糖等。在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素。在培养过程中，发现外植体边缘局部污染的原因可能是外植体的消毒不彻底。(3)培养基中生长素与细胞分裂素的用量比会影响根的分化和芽的形成，当生长素/细胞分裂素的比值低时，有利于芽的分化，抑制根的形成。答案：(1)茎尖(或根尖)茎尖(或根尖)病毒极少，甚至无病毒(2)有机物 植物激素 外植体消毒不彻底(3)培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低
