届高考生物一轮总复习 第43讲 生物技术在其他方面的应用考点整合Word下载.docx

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接种：

始终在酒精灯火焰旁进行，对接种工具要用火焰灼烧灭菌，将菊花茎段插入培养基中时注意不要倒插

培养与移栽：

在18～22℃的无菌箱中培养，得到试管苗后进行移栽

3．月季的花药培养

（1）被子植物的花粉发育过程

→四分体时期→单核期→双核期→花粉粒

（2）产生花粉植株的两条途径

（3）影响花药培养的因素

①主要因素：

材料的选择和培养基的组成。

②月季花药培养一般选择单核期。

[思维诊断]

（1）二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后可得到稳定遗传的植株（2011·

江苏，16B）（　×

　）

（2）培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是植物组织培养（　√　）

（3）脱分化过程不需要植物激素，植物激素只有在再分化过程中发挥作用（　×

（4）由于植物细胞都具有全能性，所以菊花的组织培养实验中选材不会影响实验的结果（　×

（5）制备好的MS培养基用于植物组织培养时，需要加入植物激素（　√　）

（6）被子植物的花粉发育要经过小孢子四分体时期、双核期和单核期等阶段（　×

（7）单倍体植株的形成有两种途径，两种途径主要取决于培养基中植物激素的种类及其浓度配比（　√　）

（8）如果通过植物组织培养从愈伤组织中提取某种成分，应先使用生长素后使用细胞分裂素（　√　）

题组一　植物的组织培养过程和条件分析

1．下图为植物组织培养过程的流程图，以下相关叙述不正确的是（　　）

A．上述过程中脱分化发生在步骤b，在此过程中植物激素发挥了重要作用

B．再分化发生在步骤d，是愈伤组织重新分化形成根或芽等器官的过程

C．从叶组织块到种苗形成的过程利用的原理是植物叶片细胞具有全能性

D．人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题

答案　B

解析　植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性；

再分化发生在步骤c，为愈伤组织重新分化形成根或芽等器官的过程；

植物激素在启动细胞分裂、脱分化和再分化中发挥重要作用。

2．生物工程的研究成果已经广泛应用于各个领域，目前科学家利用植物的茎尖或叶片、茎段等，在无菌条件下，培养在玻璃器皿中人工配制的培养基上，使之发育成完整的植株。

下图是运用该技术培养兰花植株的示意图。

下列关于这种生物工程技术的叙述，错误的是（　　）

A．这种技术叫做组织培养，可以克隆生物体

B．③、④过程需要生长素和细胞分裂素的调节

C．用此方法克隆植物要尽量选择优良、细胞全能性表达不充分的基因型

D．这种技术可与基因工程、航天工程结合培育高产、优质的作物品种

答案　C

解析　为获得植物克隆的成功，要尽量选择优良、细胞全能性表达充分的基因型。

随着科技的发展，植物组织培养可与基因工程、航天工程结合培育高产、优质的作物品种。

1．影响植物组织培养的主要因素

（1）培养材料

①不同植物的影响：

不同的植物组织，培养的难易程度差别很大，容易进行无性繁殖的植物也容易进行组织培养。

②同一植物发育状况、保存状况的影响：

同一种植物材料的年龄、保存时间的长短等对培养也有影响，幼龄、保存时间短的植物材料容易培养成功。

（2）无菌条件：

培养基上有细菌等微生物存在时，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腐烂，因此在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。

（3）植物激素：

在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素。

其中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。

2．植物组织培养过程中生长素和细胞分裂素发挥重要作用，两种植物激素的使用顺序及用量比例会对细胞分裂和分化产生影响。

（1）使用先后顺序与细胞分裂和分化的关系

使用顺序

实验结果

先生长素，后分裂素

有利于分裂但不分化

先分裂素，后生长素

细胞既分裂也分化

同时使用

分化频率提高

（2）用量比例与根、芽的分化

生长素和细胞

分裂素比值

结果

比值高时

促进根的分化，抑制芽的形成

比值低时

促进芽的分化，抑制根的形成

比值适中

促进愈伤组织的生长

题组二　植物的花药培养过程分析

3．（原创题）如图是花药培养产生花粉植株的两种途径，下列相关判断错误的是（　　）

A．图中的A和B分别是胚状体和愈伤组织

B．①和②过程的实质相同

C．选择的花药在花粉发育过程中越早越好

D．整个培养过程中的细胞增殖方式只有有丝分裂

解析　图中A和B分别是胚状体和愈伤组织，①和②表示分化和再分化。

无论是分化还是再分化，它们的实质都是基因选择性表达。

选择的花药太早或太晚都不利于培养，处于单核期的最好，尤其是单核靠边期，故C错误。

整个培养过程中无减数分裂，所以细胞增殖方式只有有丝分裂。

4．育种工作者常采用花药培养的方法，使花粉粒发育为单倍体植株。

下面过程是采用水稻的花药进行培养的步骤：

选取水稻花药―→对花药消毒―→接种和培养―→植物体

请据此回答下面的问题：

（1）诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素的影响，其中____________、____________是主要的影响因素；

选择合适的____________也是提高诱导成功率的重要因素。

（2）花粉在发育过程中要经历__________、__________、________等阶段，选取的水稻花药应为________期的花药，此时细胞核由中央移向细胞一侧，花药培养成功率最高。

（3）在剥离花药时，要尽量不损伤花药，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

同时还要彻底去除花丝，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）通过花药培养产生单倍体植株一般有两种途径：

一种是花粉通过________阶段发育为植株；

另一种是在诱导培养基上先形成________，将其诱导分化成植株。

（5）试管苗形成过程中，必须从培养基中获得无机盐或矿质元素和小分子有机物等营养物质。

要促进花粉细胞分裂和生长，培养基中应有________和________两类激素。

答案　

（1）材料的选择　培养基的组成　花粉发育时期

（2）四分体时期　单核期　双核期　单核　（3）如果花药受损，接种后容易从受损伤的部位产生愈伤组织　与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成　（4）胚状体　愈伤组织　（5）细胞分裂素　生长素

解析　诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素的影响，其中材料的选择与培养基的组成是主要的影响因素；

选择合适的花粉发育时期也是提高诱导成功率的重要因素。

花粉在发育过程中要经历四分体时期、单核期、双核期等阶段，选取的水稻花药应为单核期的花药；

在剥离花药时要尽量不损伤花药，否则接种后容易从受伤的部位产生愈伤组织；

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；

通过花药培养产生单倍体植株一般有两种途径：

一种是通过胚状体阶段发育为植株；

一种是先形成愈伤组织再将其诱导分化成植株。

植物组织培养和花药离体培养的比较

比较项目

植物组织培养

花药离体培养

相

同

点

理论依据

植物细胞的全能性

基本过程

脱分化→再分化

影响因素

选材、营养、激素、温度、pH、光照等

不

外植体

体细胞

生殖细胞（花粉粒）

生殖方式

无性生殖

有性生殖

培养结果

正常的可育植株

高度不育的单倍体

操作

流程

制备培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培

选材→材料的消毒→接种和培养→筛选和诱导→移栽→栽培选育

考点二　植物有效成分的提取

1．提取玫瑰精油实验

（1）方法：

水蒸气蒸馏法。

（2）实验流程

鲜玫瑰花加清水,水蒸气蒸馏―→油水混合物分离油层除水玫瑰油

2．提取橘皮精油的实验

一般采用压榨法。

（2）实验流程：

石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油。

3．胡萝卜素的提取

（1）胡萝卜素性质：

不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。

（2）提取方法及流程

①方法：

萃取法，石油醚最适宜作萃取剂。

②实验流程：

胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。

（3）鉴定方法：

纸层析法。

（1）植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等，根据提取的芳香油的用途采取提取的方法（　×

（2）用柑橘和柠檬作为材料不适合用水中蒸馏的方法进行提取（　√　）

（3）萃取是利用了芳香油易溶于有机溶剂的特性进行提取的一种方法（　√　）

（4）提取玫瑰精油时，玫瑰与水的质量比是4∶1（　×

（5）提取橘皮精油时，要将橘皮在石灰水中浸泡5h，目的是防止压榨时滑脱（　×

（6）由于胡萝卜素易溶于石油醚等有机溶剂中，所以可以采用萃取的方法进行提取（　√　）

（7）胡萝卜素粉碎后可直接进行萃取（　×

（8）水溶性和水不溶性有机溶剂都可以用于提取胡萝卜素（　×

（9）蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解出来，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油（　×

（10）影响萃取效率的因素除了萃取剂的性质和使用量之外，还有原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等（　√　）

题组一　植物芳香油提取方法的比较

1．用蒸馏法提取玫瑰油的有关叙述中，错误的是（　　）

A．蒸馏温度高，水和玫瑰油挥发得就容易，所以在高温下蒸馏效果好一些

B．为了充分蒸馏玫瑰油，应该在较低温度下延长蒸馏时间

C．在乳浊液分离的时候，为了有利于水和油层分开，向乳浊液中加入氯化钠，增加盐的浓度

D．水和油层分开后，应在初提取的玫瑰油中加入适量的无水硫酸钠吸去残留的水，放置过夜，经过滤除去固体硫酸钠后，就可以得到玫瑰油

答案　A

解析　蒸馏温度太高、时间太短，玫瑰油的品质就比较差，如果要提高品质，需要在较低温度下延长蒸馏时间。

向乳浊液中加入氯化钠，增加盐的浓度，有利于水和油分层，通过分液漏斗排去下层的水，得到初提取的玫瑰油，再加入适量的无水硫酸钠吸去残留的水，放置过夜，经过滤除去固体硫酸钠后，就可以得到玫瑰油。

2．某同学设计的提取玫瑰精油的实验流程如图所示，据图分析不正确的是（　　）

①　　　②　　　③　　　④　　⑤　　⑥

→→→→→

A．在②步中使用水气蒸馏更简便易行

B．在操作时可向蒸馏烧瓶中加入几片碎瓷片防止暴沸

C．提取精油时，向混合物中加入NaCl更利于油水分层

D．加入无水Na2SO4，再用过滤法可除去分离的油层中的水分

解析　由于玫瑰精油难溶于水，易溶于有机溶剂，因此在②步中使用水中蒸馏更简便