專題整合提升專題3植物的組織培養技術知識系統構建熱點考題集訓規律方法整合內容索引知識系統構建理論基礎——①_____________影響因素實驗操作：MS固體培養基的制備→④

→

接種→⑤

→移栽→⑥_____植物的組織培養技術菊花的組織培養②

的選擇無菌條件營養③

和其他環境條件細胞的全能性材料激素外植體消毒培養栽培基礎知識實驗操作植物的組織培養技術月季的花藥培養被子植物⑦

的發育產生⑧

的兩種途徑影響⑨

培養的因素⑩

的選擇材料的消毒?

和培養花粉花粉植株花藥材料接種必背要語1.植物組織培養的一般過程為：2.生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵性激素。3.影響植物組織培養的因素有：植物材料、營養物質、植物激素及pH、溫度、光照等。4.花藥培養產生花粉植株有兩種途徑：一是胚狀體途徑，二是愈傷組織途徑，這兩種途徑主要取決于培養基中激素的種類及其濃度配比。5.影響花藥培養的主要因素是材料的選擇與培養基的組成。6.選擇單核靠邊期的花藥培養成功率最高。7.確定花粉發育時期的方法有醋酸洋紅法(最常用)和焙花青－鉻礬法(花粉細胞核不易著色時)。8.對培養出來的植株作進一步鑒定和篩選的原因是在花藥培養中，特別是通過愈傷組織形成的花粉植株，常常會出現染色體倍性的變化。規律方法整合整合一細胞的全能性1.概念細胞的全能性是指已經分化的細胞仍然具有發育成完整個體的潛能。2.原因構成生物體的所有體細胞都是由受精卵通過有絲分裂發育而來的，含有相同的遺傳物質，都含有本物種的所有遺傳信息，因此每個體細胞都有發育成完整個體的潛能。生物的生殖細胞在一定條件下也具有全能性，是因為生殖細胞中含有本物種生長發育的全部遺傳信息，盡管其遺傳物質是體細胞的一半。3.表達的條件由于基因的選擇性表達，細胞的全能性在植株上受到限制不能表達，只有在離體條件下，在營養、激素和其他條件適宜的情況下，細胞才能表達其全能性。動物細胞難以表達其全能性，但是通過核移植后，細胞核仍可表達其全能性。4.表達的難易程度植物細胞全能性易表達，而動物細胞的全能性不易表達，但動物細胞核的全能性可以表達。在所有細胞中，受精卵可直接發育為個體，有的生殖細胞也可在一定條件下表達其全能性。5.意義細胞全能性是植物組織培養和體細胞雜交的理論基礎，也是現代動物體細胞克隆技術的理論基礎。例1下列實例中能體現細胞全能性的是①用懸浮培養的胡蘿卜單個細胞培養成可育的植株②植物用種子繁殖后代③用煙草組織培養的單個細胞形成了可育的完整植株A.①②

B.①③

C.②③

D.①②③答案解析解析細胞的全能性是指已經分化的細胞仍具有發育成完整個體的潛能。其中①和③都屬于由已經分化的細胞經過培養形成可育的植株，體現了細胞的全能性。用植物種子繁殖后代，實際上是個體發育的過程，不能體現出細胞的全能性。整合二菊花的組織培養和月季花藥離體培養的比較項目菊花的組織培養月季花藥離體培養理論依據植物細胞的全能性材料選取未開花植株莖上部新萌生的側枝完全未開放的花蕾光照狀況每日用日光燈照射12h開始不需要光照，幼小植株形成后需要光照操作流程制備MS固體培養基→外植體消毒→接種→培養→移栽→栽培選材→材料消毒→接種和培養→篩選和誘導→移栽→栽培、選育影響因素選材、營養、激素、pH、溫度、光照等基本過程脫分化、再分化例2植物組織培養和花藥離體培養都是實驗室條件下快速得到大量幼苗的兩種方法。下列關于兩者的比較中，錯誤的是A.植物組織培養和花藥離體培養的理論基礎是細胞具有全能性B.花藥能誘導為單倍體植株的原因是花藥細胞中含有本物種生長發育的

全部遺傳信息，盡管遺傳物質是體細胞的一半，但仍具有全能性。C.植物組織培養獲得的試管苗必須經過移栽、煉苗后才能在大田栽培，

而花藥培養不需要D.植物組織培養中若發生突變，則其后代不一定表現其突變性狀，但是

花藥培養中的突變一定表現相應突變性狀答案解析解析花藥培養和植物組織培養的理論依據都是細胞的全能性。盡管花藥細胞中的遺傳物質是體細胞的一半，但仍含有本物種生長發育所需的全部基因(或遺傳信息)，因此仍具有全能性。在組織培養過程中，若發生隱性的基因突變，由于基因成對存在，所以不一定表現其突變性狀，仍能保持親代的性狀；而花藥中基因單個存在，若有突變，則性狀就發生變化。兩種方法所得到的試管苗，都必須通過移栽、煉苗后方可進行大田栽培。整合三微生物的培養技術、植物組織培養技術、無土栽培技術在設計

思路和具體操作上的異同1.無土栽培是利用溶液培養法的原理，把植物生長發育過程中所需的各種礦質元素，按照一定比例配成營養液，并利用這種營養液栽培植物的技術。在培養過程中，需用基質墊底并固定幼苗，先放在陰涼處，再根據植物習性，放置在光照和溫度適宜的地方發育成完整的植株。培養液只含植物生長發育所需要的必需礦質元素，無有機質。2.植物組織培養，是在無菌條件下，把植物體的器官或組織切下來，接種在適當的培養基上進行離體培養，這些器官或組織的細胞就會經脫分化和再分化過程，逐步產生出植物的各種組織和器官進而發育成完整的植株，其過程包括培養基的配制、滅菌、接種(外植體)、培養。培養基中包括礦質元素、蔗糖、維生素、植物激素和有機添加物，需滅菌。消毒包括接種室、接種箱、操作箱、外植體等的消毒。培養過程中更換培養基，調節細胞分裂素和生長素的比例，先誘導生芽，再誘導生根，最后移栽發育成植株。3.微生物培養也需要配制培養基，培養基含碳源、氮源、生長因子、無機鹽和水，不含植物激素，培養基需滅菌、擱置斜面、接種、培養。在整個培養過程中無需更換培養基，接種過程中需分離純化。例3用于植物組織培養的培養基和無土栽培時所用的培養液相比，最大的差別是A.必須含植物必需的礦質元素B.必須含有機物C.濃度必須小于細胞液濃度D.不一定含有植物激素解析在植物組織培養初期，需經過一段時間的異養階段，所以必須在培養基中加入有機營養；而無土栽培所用的培養液中主要成分為植物生長發育所必需的各種礦質元素，不需加入有機營養。答案解析熱點考題集訓1.以下不能說明植物細胞全能性的實驗是A.胡蘿卜韌皮部細胞培養出植株B.紫色糯性玉米種子培育出植株C.轉入抗蟲基因的棉花細胞培育出植株D.小麥花藥離體培育出植株√解析種子發育成植株是個體發育的過程，因為種子不是一個細胞而是具有胚芽、胚根等器官的幼體。23415789610答案解析2.下列關于植物組織培養的敘述中，錯誤的是A.培養基中添加蔗糖的目的是提供營養和調節滲透壓B.培養基中的生長素和細胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化C.離體的組織或細胞都必須通過脫分化才能形成愈傷組織D.同一株綠色開花植物不同部位的細胞經培養獲得的愈傷組織核基因數

目相同答案解析√2341578961023415789610解析培養基中加入蔗糖的目的一方面可以提供營養，另一方面可以調節滲透壓；在整個組織培養過程中影響再分化的關鍵因素是生長素和細胞分裂素的使用比例和使用順序；組織培養過程中的關鍵環節是脫分化，從而形成愈傷組織；組織培養的對象既可以是體細胞也可以是生殖細胞，因此獲得的愈傷組織的基因數目不一定相同。3.植物組織培養是依據細胞的全能性，在體外將植物組織細胞培養成一個完整植株的過程，如下圖所示。下列相關敘述錯誤的是A.甲和丙分別是脫分化和再分化B.乙是愈傷組織，是通過離體的植物組織或細胞經過細胞增殖與分化形

成的C.離體的植物細胞之所以能培養成完整植株，因為植物細胞具有全能性D.丙過程的實質是基因的選擇性表達√23415789610答案解析23415789610解析植物組織培養的基本過程包括脫分化和再分化，分別是圖中的甲和丙，A正確；愈傷組織的形成過程是脫分化，脫分化過程只進行細胞增殖不進行細胞分化，B錯誤；植物組織培養的理論基礎是細胞的全能性，C正確；細胞分化的實質是基因的選擇性表達，D正確。4.在菊花的組織培養操作完成了3～4天后，觀察同一溫室中的外植體，發現有的瓶中外植體正常生長，有的瓶中外植體死亡，你認為外植體死亡的原因不可能是A.接種時培養基滅菌不徹底B.接種工具灼燒后未待冷卻就接種外植體C.培養時每日用日光燈照12hD.培養過程中保持溫度、pH的適宜，但沒有及時調整各種營養物質、激素

的比例√解析菊花的組織培養過程中需每日用日光燈照12h，這不會造成外植體死亡。23415789610答案解析5.菊花的組織培養需要嚴格的無菌操作，下列說法不正確的是A.對培養基連同其他器械一起進行高壓蒸汽滅菌B.幼苗要先移植到消過毒的蛭石或者珍珠巖等環境下生活一段時間C.用于植物組織培養的培養基同樣適合于某些微生物的生長，一旦感染

雜菌則前功盡棄D.將菊花莖段插入時應注意方向，不應倒插，是為了防止雜菌污染√答案23415789610解析將菊花莖段插入時，要注意形態學上端朝上，而不應倒插，是因為生長素的運輸為極性運輸，倒插的菊花莖段不能形成愈傷組織，而不是為了防止雜菌污染。解析6.選擇花藥時，一般要通過鏡檢來確定花粉的發育時期，以下說法正確的是A.確定花粉發育時期最常用的方法是焙花青－鉻礬法B.對某些植物的花粉細胞核不易著色時采用醋酸洋紅法C.焙花青－鉻礬法能將細胞核染成藍黑色D.醋酸洋紅法和焙花青－鉻礬法染色過程完全一樣答案解析23415789610√23415789610解析在選擇花藥時，鏡檢確定花粉的發育時期，最常用的方法是醋酸洋紅法；對于某些植物的花粉細胞，因細胞核不易著色，可采用焙花青－鉻礬法；焙花青－鉻礬法可將花粉細胞核染成藍黑色，醋酸洋紅法與焙花青－鉻礬法過程不同，前者需用鑷柄將花粉搗碎，后者在染色前需用卡諾氏固定液固定。7.下列關于花藥培養過程中的注意事項的敘述，正確的是A.花藥培養成功與否與材料選擇無關B.花藥培養成幼苗后，一定不能分瓶培養C.花藥培養成幼苗的過程中，除了維持適宜的溫度、pH等，還要注意給

予光照D.一般來說，選用單核期的花藥培養成功率較高√23415789610答案解析一般來說，單核期的花藥離體培養的成功率最高?；ㄋ幣囵B初期要在黑暗中培養，幼小植株形成后再進行適當的光照培養。解析8.菊花的組織培養和月季的花藥培養都是利用組織培養技術，下列關于兩者的敘述中，正確的是答案23415789610序號比較項目菊花的組織培養月季的花藥培養①植物激素不必添加需要添加②染色體倍性的鑒定不需要需要③光照每日日光燈照射12h最初不需要，幼小植株形成后需要④形成愈傷組織或胚狀體后不需更換培養基需要更換培養基A.①②③

B.②③④

C.①②④

D.①②③④√解析23415789610解析菊花的組織培養用莖段來培養，比較容易，不必添加植物激素；在菊花組織培養中不會發生染色體倍性的變化；需要每天日光燈照射12h；形成愈傷組織或胚狀體后不必更換培養基。月季花藥的離體培養需要添加細胞分裂素和生長素等植物激素；在花藥培養中，通過愈傷組織形成的植株會出現染色體倍性的變化，所以需要染色體倍性的鑒定；最初不需要光照，幼小植株形成后需要光照；形成愈傷組織或胚狀體后需要轉移到分化培養基上進一步分化培養。9.辣椒素作為一種生物堿廣泛應用于食品保健、醫藥工業等領域。辣椒素的獲得途徑如圖，據圖回答下列問題：(1)圖中①和②分別表示辣椒組織培養中細胞的_________________和_______過程。23415789610脫分化(或去分化)再分化答案解析23415789610解析由高度分化的植物組織或細胞產生愈傷組織的過程，稱為植物細胞的脫分化，或者叫作去分化。對脫分化產生的愈傷組織繼續進行培養，其又可重新分化成根或芽等器官，這個過程叫作再分化。(2)圖中培養外植體的培養基中常用的凝固劑是______。培養基中的生長素用量和細胞分裂素用量的比值____(填“高”或“低”)時，有利于芽的分化。對培養基徹底滅菌時，應采取的滅菌方法是_____________。瓊脂低解析培養基中常用的凝固劑是瓊脂。使用生長素和細胞分裂素時，兩者用量的比值影響植物細胞的發育方向。生長素用量和細胞分裂素用量的比值低時，有利于芽的分化；比值高時，有利于根的分化；比值適中時，促進愈傷組織的形成。培養基應用高壓蒸汽滅菌法滅菌。高壓蒸汽滅菌23415789610答案解析(3)圖中外植體的消毒所需酒精的體積分數是_____。70%解析外植體消毒所用酒精的體積分數是70%。23415789610答案解析10.將基因型為AaBb的月季(14條染色體)的花粉細胞通過無菌操作接入對應的培養基中，在一定條件下誘導形成幼苗。其過程如下：月季的花粉細胞①―→愈傷組織②―→叢芽③―→植株④(1)①―→②過程需要的條件有_____(多選)。A.營養

B.激素

C.光照

D.pH23415789610√答案解析圖中①―→②過程為脫分化過程，該過程不需要光照，但是需要一定的營養物質、激素和適宜的pH。解析√√(2)愈傷組織是花粉細胞不斷分裂后形成的不規則的細胞團，愈傷組織形成過程中，必須從培養基中獲得___、_______和小分子有機物等營養物質。水無機鹽23415789610答案解析在愈傷組織形成過程中，植物細胞需要從外界吸收水、無機鹽(或礦質元素)和小分子有機物等。解析(3)形成花粉細胞的分裂方式是_________，花粉發育成植物體細胞的分裂方式是___