1、微专题突破植物组织培养技术比较及应用1菊花茎段组织培养与月季花药培养比较项目内容菊花组织培养月季的花药培养理论依据植物细胞的全能性基本过程脱分化再分化外植体的细胞类型体细胞生殖细胞操作流程制备培养基外植体消毒接种培养移栽栽培选材消毒接种培养筛选和诱导移栽栽培选育影响因素选材、营养、激素、pH、温度、阳光等培养结果正常植株单倍体植株生殖方式无性生殖有性生殖可育性可育高度不育，秋水仙素处理，使染色体加倍后可育2.植物组织培养技术的应用(1)微型繁殖，微型繁殖就是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技术。繁殖过程中的分裂方式是有丝分裂，亲、子代细胞内DNA不变，所以能够保证亲、子代遗
2、传特性不变。(2)作物脱毒：作物脱毒是利用茎尖、根尖等无毒组织，进行微型繁殖，由于微型繁殖操作过程必须在无菌条件下，所以所获幼苗是无毒的。(3)人工种子制作方法：人工种子又称为人造种子、合成种子或无性种子，就是将组织培养所产生的体细胞胚、不定芽、顶芽、腋芽或小鳞茎等繁殖体，包裹在能够提供养分的胶囊(人工胚乳)里，再在腔囊外面包上一层具有保护功能和防止机械损伤的外膜(人工种皮)，造成一种类似于种子的结构。如图人工种子能在一定条件下萌发生长，形成完整植株。优点：可使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以繁殖；保持亲本的优良性状，因该过程为无性繁殖；节约粮食，减少种子的使用；可以控制添加一些物质，如
3、除草剂、农药、促进生长的激素、有益菌等。(4)细胞产物的工厂化生产：用人工培养的愈伤组织提取细胞中的某种成分，如紫草素、香料等。1菊花的组织培养和月季的花药培养都是利用组织培养技术，下列关于两者的叙述中，正确的是()序号比较项目菊花的组织培养月季的花药培养植物激素不必添加需要添加染色体倍性的鉴定不需要需要光照每日日光灯照射12 h最初不需要，幼小植株形成后需要形成愈伤组织或胚状体后不需更换培养基需要更换培养基A.BC D【解析】菊花的组织培养用茎段来培养，比较容易，不必添加植物激素；在菊花组织培养中不会发生染色体倍性的变化；需要每天日光灯照射12 h；形成愈伤组织或胚状体后不必更换培养基。月季
4、花药的离体培养需要添加细胞分裂素和生长素等植物激素；在花药培养中，通过愈伤组织形成的植株会出现染色体倍性的变化，所以需要染色体倍性的鉴定；最初不需要光照，幼小植株形成后需要光照；形成愈伤组织或胚状体后需要转移到分化培养基上进一步分化培养。【答案】D2用菊花的茎尖进行植物组织培养可培育出试管苗。下面关于这一过程的说法正确的是()A进行培养时，一次性加足营养物质以防止污染B整个培养过程应在光下进行，有利于长叶C要根据培养过程的实际情况，更换培养基D整个培养过程都应在密闭条件下进行，以免杂菌的污染【解析】进行植物组织培养时，外植体不能进行光合作用，因此培养基中要加入有机物。一般来说，从接种外植体到出
5、现愈伤组织，需要经过2周时间。2周以后，由于培养基中的营养成分已接近耗尽，必须更换培养基，进行继代培养。首次培养愈伤组织时，恒温箱的门应该关闭，不必见光，因为在无光条件下愈伤组织长得更快。在愈伤组织进行继代培养期间，可将恒温箱的门打开，让愈伤组织见光。愈伤组织见光后，颜色可以转为绿色。试管苗应该进行见光培养。【答案】C3对人工种子正确的解释是()A通过科学手段人工合成的种子B利用植物组织培养技术获得的种子C种皮能自我生成的种子D人工种子发芽率低【解析】人工种子是利用植物组织培养获得胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等，然后包上人工种皮就形成了人工种子。【答案】B4生物工程的研究成果已经广泛应用于各个领
6、域，目前科学家利用植物的茎尖和叶片、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过程的单细胞细胞质丰富，液泡小而细胞核大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材料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【解析】过程的单细胞细胞质丰富，液泡小而细胞核大，这是胚性细胞(类似胚胎细胞)的特征，在适宜的培养基中，这种单细胞可发育成胚状体。要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材料。随着科技
7、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。【答案】C5为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题：(1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为_。(2)在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如下图所示。细胞干重在12 d后下降的原因有_；培养液中蔗糖的作用是_、_。(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经_处理，会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常用纤维素酶和_酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后，观察到染色体数为8n的细
8、胞，合理的解释是_、_。【解析】(1)外植体经诱导形成愈伤组织的过程称为脱分化。(2)观察图示可知，12 d后蔗糖浓度和pH都下降到较低水平，影响能量的供应和酶的活性，导致细胞干重下降。另外，培养液中的蔗糖还具有调节渗透压的作用。(3)在细胞分裂过程中，用低温或秋水仙素处理，都可抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向两极，从而使细胞中染色体数目加倍。愈伤组织的细胞之间含有纤维素和果胶，欲将其分散成单个细胞，压片前需用纤维素酶和果胶酶处理。愈伤组织细胞经诱导处理后，有的细胞染色体数目加倍(4n)，有的细胞染色体数目未加倍(2n)，也可能有的细胞在连续分裂中每次都因低温或秋水仙素抑制了纺锤体的形成，导致细胞中染色体数目连续加倍，出现染色体数目为8n的细胞。所以染色体数目加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期时染色体数目为8n，染色体数目加倍到8n的细胞处于有丝分裂中期时染色体数目也为8n。【答案】(1)脱分化(2)蔗糖浓度下降，pH降低提供能源调节渗透压(3)秋水仙素(低温)果胶经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期经加倍到8n的细胞处于有丝分裂中期