1、专题3植物的组织培养技术课题1菊花的组织培养理一理判一判1.未离体的植物组织或细胞也能表达全能性。()2由外植体发育成愈伤组织的过程既有脱分化，也有细胞分裂。()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不同植物材料在组织培养过程中需要的条件都一样。()6无论脱分化还是再分化过程中均要提供光照。()7制备好的MS培养基用于植物组织培养时，大都需要加入植物激素。()8生长素与细胞分裂素的比例不同时，可使愈伤组织朝不同方向分化。()悟一悟1.在适宜的外界条件下，植物的体细胞培养比生殖细胞的培
2、养更容易。2一般来说，离体后的植物细胞的全能性在一定条件下可充分实现。3离体后的动物细胞的全能性受限制，但其细胞核的全能性可借助卵细胞的细胞质体现出来。4愈伤组织是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞，细胞具有旺盛的分裂能力，这些细胞中无中央大液泡。5影响植物组织培养的因素：(1)材料的选择；(2)MS培养基的配制；(3)培养基中添加植物激素的浓度、用量比例和使用的先后顺序；(4)外植体的消毒、接种和培养；(5)试管苗的移栽和幼苗的栽培；(6)培养过程中的温度、pH和光照等环境条件。6植物组织培养过程中的无菌技术包括培养环境、培养基、培养器械的消毒灭菌和植物材料(外植体)的消毒，对培养材料进
3、行表面消毒时，一方面要考虑药剂的消毒效果；另一方面要考虑植物材料的耐受能力。不同药剂、不同植物材料，甚至不同器官要区别对待。感悟体会：练一练1.下列有关植物组织培养过程中愈伤组织的说法，错误的是()A愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的B愈伤组织经过脱分化过程可形成根或芽C培养基中生长素和细胞分裂素的比值不同，愈伤组织分化的结果不同D愈伤组织的细胞中，能发生碱基互补配对的细胞器是线粒体和核糖体解析：离体植物器官、组织或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织，A项正确；愈伤组织再分化形成根、芽等器官进而形成新的植物体，B项错误；生长素和细胞分裂素能促进细胞分裂分化，在再分化过程中，生长素高，促进根的分
4、化，细胞分裂素比例高，促进芽的分化，C项正确；在愈伤组织细胞中，含有DNA的细胞器线粒体，能够进行复制和转录，所以能发生碱基互补配对；核糖体是合成蛋白质的场所，所以也发生tRNA和mRNA的碱基互补配对，D项正确。答案：B2下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是()A为了提供营养和调节渗透压，培养基中应添加蔗糖B培养基中的生长素和细胞分裂素会影响愈伤组织的生长和分化C器官、组织的细胞在离体的情况下通过再分化形成愈伤组织D同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的植株的基因型可能不同解析：器官、组织的细胞在离体的情况下通过脱分化形成愈伤组织。答案：C3草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传
5、播给后代，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：外植体愈伤组织芽根植株请回答：(1)微型繁殖培育无病毒草莓时，一般选取茎尖(或根尖)作为外植体是因为_。(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。判断愈伤组织是否产生的依据是：看是否产生了_。(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)培育无病毒植株苗，应选择不含病毒部分培养，而植物体新生部位不含病毒。(2)植物组织培养培养基成分应包含大量元素、
6、微量元素、有机物，另外常常需要添加植物激素诱导植物细胞分裂、分化，外植体边缘局部污染，说明消毒不彻底。(3)不同植物激素的比例影响植物细胞发育方向，生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成，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)病毒极少，甚至无病毒(2)有机物植物激素排列疏松而无规则、高度液泡化的呈无定形状态的细胞群(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考点1 实验原理1.将植物组织培养形成的愈伤组织进行培养，可以分化形成根、芽等器官，这一过程称为()A脱分化 B去分化C再分化 D脱分化或去分化解析：植物组织培养的具
7、体过程：外植体愈伤组织胚状体新植体，因此，将植物组织培养形成的愈伤组织进行培养，可以分化形成根、芽等器官，这一过程称为再分化，故C项正确。答案：C2植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分化、脱分化和再分化的关键性因素。在植物组织培养过程中，如何使用这两种激素更有利于愈伤组织的形成()A长素的用量比细胞分裂素用量的比值高时B生长素的用量比细胞分裂素用量的比值低时C生长素的用量比细胞分裂素用量的比值适中时D生长素的用量比细胞分裂素用量的比值相等时解析：在植物组织培养过程中，当生长素的用量比细胞分裂素用量的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，
8、更有利于愈伤组织的形成。综上分析， C项正确，A、B、D三项均错误。 答案：C考点2 实验操作3.有关植物组织培养的基本过程如图所示，下列表述正确的是()解析：植物组织培养的基本过程是离体植物组织脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经再分化形成丛芽，丛芽生根，A项正确。答案：A42019辽源市田家炳高级中学高二期末如图是四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的示意图。下列相关叙述中正确的是()四倍体兰花叶片愈伤组织胚状体植株A阶段会发生减数分裂过程B阶段需生长素，而阶段需细胞分裂素C此过程体现了植物细胞具有全能性D此兰花的花药经离体培养所得植株为二倍体解析：阶段细胞通过有丝分裂方式增殖，不能发生减数
9、分裂，A项错误；和阶段都需要生长素和细胞分裂素，只是这两种激素的比例不同，B项错误；图解显示的是植物组织培养过程，其原理是植物细胞具有全能性，C项正确；此兰花的花药经离体培养所得植株为单倍体，D项错误。答案：C52019广西桂林十八中高二期中在菊花的组织培养操作完成34 d后，观察同一温室中的外植体，发现有的瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是()A接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体B接种时外植体未灭菌C培养条件，比如光照、温度等不适宜D将外植体倒插入培养基中解析：接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体，高温会导致外植体的死亡，A项不符合题意；接种时外植体未灭菌，
10、杂菌污染可能导致外植体死亡，B项不符合题意；外植体脱分化阶段不需要光照，C项符合题意；外植体存在形态学上端和形态学下端，其生长具有极性，将外植体倒插入培养基中，可能导致外植体死亡，D项不符合题意。答案：C6为了加快无子西瓜快速繁殖，科学家常采用植物组织培养的方式进行，下列与此有关的叙述正确的是()A高度分化的西瓜细胞持续分化的结果B高度分化的西瓜细胞具有全能性C组织细胞分裂的方式属于无丝分裂D上述繁殖个体的方式属于有性生殖解析：植物组织培养的理论基础是高度分化的西瓜细胞具有全能性，仍然具有发育成完整植株的潜能，所以利用植物组织培养技术，可以快速繁殖无子西瓜。答案：B72019陕西渭南市尚德中学
11、高二期中植物组织培养可简略表示如下：据此回答：(1)表示_，它能被培养成为的根本原因是_。(2)表示_，它与相比分化程度_，全能性_。(3)若想制作人工种子，应该选用(填编号)_。(4)若是花药，则是_，继续对其使用_处理可获得_正常植株，该过程称为_。(5)若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物紫草素，培养将进行到(填编号)_。解析：(1)表示离体的植物组织或器官，它能被培养成为完整植株的根本原因是植物细胞具有全能性。(2)表示愈伤组织，它是由经过脱分化而形成，因此与相比分化程度低，全能性高。(3)人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种
12、子，因此若想制作人工种子，应该选用胚状体。(4)若是花药，则是单倍体植株，由于单倍体植株高度不育，因此需要对其使用秋水仙素处理，而秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，因此可获得纯合的正常植株，该过程称为单倍体育种。(5)紫草素是细胞代谢产物，可以从愈伤组织提取。答案：(1)离体的植物器官、组织或细胞植物细胞具有全能性(2)愈伤组织低高(3)(4)单倍体植株秋水仙素纯合子单倍体育种(5)一、选择题12019泉州第十六中学高二期末在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，下列生命活动不会同时发生的是()A基因的突变与重组 B光能的吸收与转化C细胞的增殖与分化 DATP的合成与分解解析：离体菊花
13、茎段形成幼苗需要采用植物组织培养技术，植物组织培养包括脱分化和再分化两个重要的过程，脱分化和再分化过程中，细胞只进行有丝分裂，间期DNA复制时，可能会发生基因突变，但自然状况下，基因重组发生在减数分裂过程中，不会发生在有丝分裂过程中， A项符合题意；脱分化过程要避光培养，但再分化过程需要光，因为试管苗需要吸收光能进行光合作用，并将光能转化成化学能储存在有机物中，B项不符合题意；离体菊花茎段形成幼苗需要采用植物组织培养技术，植物组织培养包括脱分化和再分化两个重要的过程，在这两个过程中都会发生细胞增殖(有丝分裂)，在再分化的过程中发生细胞分化，形成各种组织细胞，C项不符合题意；植物组织培养过程中，
14、细胞不断进行呼吸作用产生ATP，同时细胞生命活动也需要ATP分解提供能量，D项不符合题意。答案：A22019河南林州市林虑中学高二开学考试用菊花的茎尖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，及时更换培养基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：在菊花的茎尖植物组织培养过程中，由于外植体无法进行光合作用，因此需要加入有机物提供营养，形成愈伤组织后原有营养物质已消耗殆尽，因此需要根据培养中出现的实际情况对培养基进行更换，一次性加足营养物质的目的并非防止污
15、染，A项错误、C项正确；接种后可以不在光照条件下进行，直到长出愈伤组织为止，也可以每日用日光灯光照12小时，但无需整个培养过程均在光下进行，B项错误；在移栽生根的菊花试管苗之前，应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日，此时不处于密闭条件下，D项错误。答案：C3某同学在进行组织培养过程中，发现只分裂而不分化出芽和根，可能原因是()A细胞分裂素和生长素配比不对B培养基营养过多C培养时间不到D光照不足解析：植物激素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。植物组织培养时，培养基中生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分
16、化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的形成。因此，在进行组织培养过程中，若发现只分裂而不分化出芽和根，可能原因应该是培养基中细胞分裂素和生长素配比不对，A项正确，B、C、D三项错误。答案：A4菊花的组织培养需要进行严格的无菌操作，下列说法不正确的是()A培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌B幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间C用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，一旦污染杂菌则前功尽弃D接种时用镊子夹取菊花茎段插入培养基中即可解析：植物组织培养需进行无菌操作，故外植体要消毒，培养基及其他器械要灭菌，A、C两项正确；经组织培养获得的幼苗需先移植到消过毒
17、的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间，B项正确；接种时要注意茎段的形态学上下端，不能倒插，D项错误。答案：D5植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是()体细胞的全能性离体的植物器官、组织或细胞根、芽生长素和细胞分裂素生长素和乙烯愈伤组织再分化脱分化植物体A， B，C， D，解析：植物组织培养技术的原理是：植物细胞具有全能性，即。植物组织培养过程：离体植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽植物体，即。决定植物脱分化和再分化的关键因素是：植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要，被称为“激素杠杆”，因此诱导的激素为生长素和细胞分裂素，即，故
18、A项正确。答案：A二、非选择题6请回答下列与菊花茎段组织培养实验操作有关的问题。(1)由于菊花茎段组织培养比较容易，故在配制MS固体培养基时，_(必需添加、不必添加)植物激素。培养基配制完毕后，还需进行_灭菌。(2)应选用生理状况好的菊花嫩枝茎段作为_，这是因为其更容易被诱导_。(3)菊花茎段在接种前要用适当浓度的_溶液进行表面消毒。(4)接种前，工作台要用体积分数为70%的酒精擦拭一遍。之后，所有的接种操作都必须在_旁进行，并且每次使用器械后，都需要用_灭菌。(5)接种后的锥形瓶最好放在_中培养。培养期间应注意事项主要有：定期_、控制好_，并每日给予适当时间光照。解析：(1)由于菊花的茎段的
19、组织培养比较容易，因此在配制MS固体培养基时，不必添加植物激素。培养基配制完毕后，还需进行高压蒸汽灭菌。(2)应选用生理状况好的菊花嫩枝茎段作为外植体，这是因为其更容易被诱导脱分化和再分化。(3)接种前，外植体的消毒一般要用到70%的酒精和0.1%的氯化汞(升汞)两种药剂，(4)所有的接种操作都必须在酒精灯火焰旁进行，并且每次使用器械后，都需要用火焰灼烧灭菌。(5)接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养，培养期间应注意事项主要有：定期消毒、控制好培养温度，并每日给予适当时间光照。答案：(1)不必添加高压蒸汽(2)外植体脱分化、再分化(3)酒精、氯化汞(4)酒精灯火焰灼烧(5)无菌箱消毒培养温度7某
20、同学欲用组织培养方法快速繁殖百合，其流程如下：请回答下列问题：(1)配制好的培养基需经_灭菌后才能使用。用乙醇和次氯酸钠对百合鳞茎进行_然后在_中用无菌水冲洗，再用无菌滤纸吸干表面水分，切割后进行接种。(2)诱导丛状苗时，培养基中应添加的植物激素及配比是_。A生长素浓度高于细胞分裂素浓度B生长素浓度低于细胞分裂素浓度C生长素浓度低于赤霉素浓度D生长素浓度高于赤霉素浓度(3)诱导生根时，发现不同种类百合的生根能力差异很大，这是因为它们的_不同，将生根后的百合直接定植于土壤中，死亡率很高。改进的措施是将其移至蛭石中，用塑料布罩23天后，逐步加大塑料布开口，使其生长环境中的_逐步降低，这一过程为上述
21、图中的_。(4)培养过程中，发现培养基上长有多种细菌，若要从中分离出某种细菌，可用接种环挑取少量细菌，在LB培养基上_，形成单_后，再进一步观察确认。解析：(1)植物组织培养的过程要求无菌操作，故配制好的培养基要经高压蒸汽灭菌后才能使用；在植物组织培养中，对实验材料先消毒，然后在超净台中用无菌水冲洗。(2)生长素和细胞分裂素的比例及添加顺序都会影响分化结果：诱导丛状苗应选择细胞分裂素浓度较高，生长素浓度较低的培养基。(3)不同种类百合的基因型不同，故诱导生根时，其生根能力差异很大；试管苗可通过逐渐降低湿度进行锻炼，以提高苗的成活率，该过程对应图中的“锻炼”。(4)分离某种细菌，有平板划线分离法
22、和稀释涂布分离法，其中需要用到接种环的是划线分离法；形成单菌落后，还需进一步观察确认。答案：(1)高压蒸汽消毒超净台(2)B(3)基因型湿度锻炼(4)划线分离菌落8菊花组织培养的部分过程如图：(1)过程利用_(较高/较低)渗透压，使原生质体产量大幅度提高，但存活率却因此而降低，分析降低的原因可能是_。过程细胞壁形成后，可逐渐_渗透压。(2)幼苗茎段带叶，就会带有_，也就有了分生组织，所以不通过_阶段就可直接形成丛状苗。过程应在_(从具体功能角度)培养基中进行，全过程对光照要求是_。A早期每天24 h光照，后期每天24 h黑暗B每天一定时长的光照C早期每天24 h黑暗，后期每天24 h光照D每天
23、24 h黑暗解析：(1)过程为菊花幼苗茎切断得到原生质体，可以利用较高的渗透压，但渗透压较高后，会导致细胞过度失水损伤/死亡，从而使原生质体产量大幅度提高，但存活率却因此而降低。因此过程细胞壁形成后，可逐渐降低渗透压。(2)幼苗茎段带叶，就会带有腋芽/芽，也就有了分生组织，所以不通过愈伤组织阶段就可直接形成丛状苗。过程应在发芽培养基中进行，全过程对光照要求是每天一定时长的光照。答案：(1)较高过度失水损伤/死亡降低(2)腋芽/芽愈伤组织/脱分化发芽/生芽B9如图表示菊花的嫩枝的离体培养过程，请回答：菊花的组织培养(1)对菊花来说，要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养，其原因是_。(2)在植物组织
24、培养中常用的培养基名称为_，从物理性质上来看属于_培养基。培养基中都要加入一定的植物激素，在培养过程中，使用激素的顺序和比例都影响细胞的发育，细胞分裂素/生长素的比值_(填“高”“低”或“相当”)有利于根的分化。(3)两种植物组织培养都需要接种，接种前为确定培养基是否灭菌彻底，检测的方法是_，植物组织培养无菌操作应注意_(两点)。(4)图中的B过程都需要_，因为愈伤组织形成幼小植物后，植物需要合成叶绿素和进行光合作用。解析： (1)因为生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化，所以对菊花来说，要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养。(2)在植物组织培养常用的培养基名称为MS培养基，从物理性
25、质来分为固体培养基。培养基中都要加入一定的植物激素，在培养过程中，使用激素的顺序和比例都影响细胞的发育，细胞分裂素与生长素的比值低时有利于根的分化，该比值高时，有利于芽的分化。(3)两种植物组织培养都需要接种，接种前为确定是培养基是否灭菌彻底，检测的方法是将未接种的培养基放在37的恒温箱中培养24小时(或放在适宜温度下培养一段时间)后观察是否有菌落出现，植物组织培养无菌操作应注意外植体消毒、在酒精灯旁进行操作、操作者双手消毒等等。(4)图中的B过程都需要光照，因为叶绿素的合成需要光，且有利于叶绿体利用光进行光合作用合成有机物。答案：(1)生长旺盛的嫩枝生理状况好或容易诱导脱分化和再分化(2)M
26、S培养基固体低(3)将未接种的培养基放在37 的恒温箱中培养24小时(或放在适宜温度下培养一段时间)后观察是否有菌落出现外植体消毒、在酒精灯旁进行操作、操作者双手消毒(4)光照10植物组织培养的培养基中加有激素。下表是培养基中两种植物激素在不同比例时的实验结果。请分析回答：(其中6BA是一种细胞分裂素，IAA是一种生长素)实验组别123激素种类及激素含量关系6BAIAA6BAIAA6BAIAA结果组织块分化出芽愈伤组织不断生长愈伤组织有生根趋势(1)愈伤组织生长的条件是_。 (2)芽的分化条件是_，根的分化条件是_。(3)在植物组织培养中，脱分化可用的激素组合是实验_中的激素含量关系，再分化时
27、可用的激素组合是实验_和实验_中的激素含量关系。整个实验表明，植物的生根、发芽等生命活动是多种激素共同作用的结果。(4)植物组织培养的培养基中，除激素外，还必须含有营养物质，它的成分至少应该含有_、_等。解析：从表中数据可以看出，只有靠细胞分裂素和生长素的共同作用及适当的比例，才能使组织培养过程顺利进行。当细胞分裂素(6BA)含量等于生长素(IAA)含量，有利于愈伤组织不断生长；当细胞分裂素(6BA)含量大于生长素(IAA)含量，有利于芽的分化生长；当细胞分裂素(6BA)含量小于生长素(IAA)含量，有利于根的分化生长。(1)有利于愈伤组织生长的条件是细胞分裂素(6BA)含量等于生长素(IAA
28、)含量。(2)芽的分化条件是细胞分裂素的含量大于生长素，根的分化条件是生长素的含量大于细胞分裂素。(3)在植物组织培养中，脱分化可用的激素组合是实验2中的激素含量关系，再分化时可用的激素组合是实验1和实验3中的激素含量关系。整个实验表明，植物的生根、发芽等生命活动是多种激素共同作用的结果。(4)植物组织培养的培养基中，除激素外，还必须含有营养物质，它的成分至少应该含有无机物(矿质元素)、有机物等。答案：(1)细胞分裂素和生长素含量相等(2)细胞分裂素的含量大于生长素生长素的含量大于细胞分裂素(3)213(4)无机物(矿质元素)有机物11蓝莓中富含的花青素能有效地改善视力，下图为科学家利用植物组
29、织培养的方法，大量培养蓝莓具体流程的文字图解。请回答下列问题：蓝莓组织愈伤组织长出丛芽生根移栽成活(1)用于离体培养的蓝莓组织叫做_，植物组织培养技术的原理是_。(2)配制MS培养基时，应加入一定量的琼脂、蔗糖、无机盐、维生素、有机物等营养物质，蔗糖除作为碳源外，还具有_的功能。常用的培养基有脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基，这三种培养基的主要差异是_。(3)图中蓝莓组织要经过消毒处理后才能进行培养。其过程中，细胞的分化程度会_(选填“升高”、“降低”或“不变”)。(4)愈伤组织经过过程重新分化成根或丛芽的过程叫_。(5)蓝莓花青素在60 以下的热稳定性较好，将含花青素的粗品经真空干燥(可
30、使水的沸点降低40 )制成成品，采用该方法的主要原因是_。解析：(1)植物组织培养的主要原理是植物细胞具有全能性，该过程是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的条件，诱导其经过脱分化产生愈伤组织，经再分化后形成完整的植株的过程。(2)配制MS培养基时，应加入一定量的琼脂、蔗糖、无机盐、维生素、有机物等营养物质，蔗糖除作为碳源外，还具有提供能量和维持渗透压的功能。常用的培养基有脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基，这三种培养基的主要差异是生长素和细胞分裂素的用量及比例不同。(3)图中过程是脱分化形成愈伤组织的过程，高度分化的细胞恢复分裂能力，则分化程度逐渐降低。(4)图中过程是愈伤组织经过再分化形成胚状体的过程。(5)含花青素的粗品经真空干燥(可使水的沸点降至40 )制成成品，采用该方法的主要原因是避免(干燥时温度过高导致)花青素分解。答案：(1)外植体植物细胞全能性(2)提供能量和维持渗透压生长素和细胞分裂素的用量及比例不同(3)降低(4)再分化(5)避免(干燥时温度过高导致)花青素分解