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植物組織培養技術
易錯歸因
對植物組織培養技術的操作流程、培養條件等識記不清；不能正確分析激素使用順序和激素比例對植物組織培養的影響。
典型易錯題
例1（2021·江蘇·高考真題）植物組織培養技術常用于商業化生產：其過程一般為：無菌培養物的建立→培養物增殖→生根培養→試管苗移栽及鑒定。下列相關敘述錯誤的是（ ）
A．為獲得無菌培養物，外植體要消毒處理后才可接種培養
B．組織培養過程中也可無明顯愈傷組織形成，直接形成胚狀體等結構
C．提高培養基中生長素和細胞分裂素的比值，有利于誘導生根
D．用同一植株體細胞離體培養獲得的再生苗不會出現變異
【答案】D
【解析】植物組織培養過程中應注意無菌操作，為獲得無菌培養物，外植體要經過表面消毒處理后，才能進行培養，所用的培養基必須徹底滅菌，A正確；組織培養過程中也可無明顯愈傷組織形成，直接形成胚狀體等結構，B正確；生長素和細胞分裂素的比值高時，有利于根的分化、抑制芽的形成，因此提高培養基中生長素和細胞分裂素的比值，有利于誘導生根，C正確；用同一植株體細胞離體培養獲得的再生苗會出現變異，如在愈傷組織的培養過程中可能發生基因突變等變異，D錯誤。故選D。
解題技巧
1．植物組織培養技術操作流程
2．表格法分析生長素和細胞分裂素在植物組織培養中的作用
1）使用順序不同，結果不同
使用順序 實驗結果
先使用生長素，后使用細胞分裂素 有利于細胞分裂，但細胞不分化
先使用細胞分裂素，后使用生長素 細胞既分裂也細胞分化
同時使用 分化頻率提高
2）用量的比例不同，結果不同
生長素與細胞分裂素的用量的比值 植物細胞的發育方向
比值高 有利于根的分化，抑制芽的形成
比值低 有利于芽的分化，抑制根的形成
比值適中 促進愈傷組織的形成
同類題練習
1．（2022·遼寧·大連二十四中一模）紫草寧是從紫草細胞中提取的一種色素，具有抗菌、消炎和抗腫瘤等活性。科研人員利用紫草外植體獲得愈傷組織，然后在液體培養基中進行懸浮培養，以獲得更多的紫草寧。下列說法錯誤的是（ ）
A．需要在培養液中加入大量的蔗糖以提供植物細胞所需的能量
B．利用果膠酶將愈傷組織分散成單個細胞，然后進行懸浮培養
C．誘導形成愈傷組織需要利用生長素、細胞分裂素等進行調節
D．紫草寧是植物細胞次生代謝產物，其合成具有時間和組織特異性
2．（2022·遼寧撫順·一模）人參是重要的藥用植物，常以根入藥，由于過度采挖導致人參資源枯竭，人工栽培周期長。研究表明，可采用植物組織培養的方式培養人參不定根，用于滿足市場需求。下列相關敘述正確的是（ ）
A．人參不定根培養中誘導脫分化為愈傷組織體現了植物細胞的全能性
B．過程①必須光照培養以增加有機物來源
C．配制誘導愈傷組織的培養基時，需要加入一定的營養物質和適宜比例的植物激素，過程②所需要的細胞分裂素比例大于生長素
D．培養過程中需要根據生長發育進程更換不同的培養基
3．（2021·浙江·模擬預測）為了說明生長素和細胞分裂素在植物組織培養中的相互作用，用煙草的愈傷組織做了如下的實驗。下列四組實驗中，培養基中細胞分裂素中等量，生長素少的一組是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2022·山東青島·二模）草莓是無性繁殖的作物，它感染的病毒很容易傳播給后代。病毒在草莓體內逐年積累，會導致產量降低，品質變差。下圖是育種工作者選育高品質草莓的流程圖。下列說法正確的是（ ）
A．方法一中選擇甲作為組織培養材料的原因是該部位細胞的分生能力強
B．需要用體積分數70%的酒精和質量分數5%次氯酸鈉溶液對甲進行消毒
C．A、C 兩個培育過程一般都不需要光照但需要生長素和細胞分裂素
D．需要通過病毒接種的方式來判斷兩種選育方法的效果
5．（2022·浙江·模擬預測）下圖表示蘭花葉片植物組織培養的過程，下列相關敘述錯誤的是（ ）
A．光照條件有利于步驟①誘導形成愈傷組織
B．通過消毒和無菌操作避免培養過程中發生雜菌污染
C．步驟②所用的培養基中細胞分裂素比例高于生長素比例
D．與步驟②相比，步驟③需降低培養基中營養物質的濃度
6．（2022·湖北武漢·二模）生長素和細胞分裂素的比例決定了根和芽的相對生長率，細胞分裂素占比高時促進芽的生長，反之促進根的生長。在環境影響下，植物體內激素水平會作出適當的調整。下列分析合理的是（ ）
環境影響 選項 土壤無機鹽匱乏時，為促進根的生長，更有效地吸收無機鹽，此時根部細胞分裂素的含量狀況 土壤中無機鹽充足時，為促使地上部分快速生長，提高植物的光合作用能力，植物體作出的調整
A 低于生長素 促進細胞分裂素的合成，向地上部分運輸
B 低于生長素 促進生長素的合成，向地上部分運輸
C 高于生長素 促進生長素的合成，向地下部分運輸
D 高于生長素 促進細胞分裂素的合成，向地下部分運輸
A．A B．B C．C D．D
7．（2022·北京豐臺·一模）為研究不同光質對草莓無菌苗葉片形成愈傷組織的影響，進行相關實驗，結果如下表所示。以下分析正確的是（ ）
處理 最早出愈傷組織時間/天 誘導率/% 愈傷組織特征 愈傷組織再分化趨勢
白光 7 50.7 淺綠色、緊實 分化芽較多，長勢較快
紅光 5 61.0 黃綠色、疏松 分化早，幼芽徒長
藍光 12 39.3 黃綠色、疏松 分化晚，分化芽少，長勢健壯
紅光:藍光=2:1 7 57.3 淺綠色、緊實 分化芽較多，長勢快
A．形成愈傷組織過程中細胞結構和功能未發生變化
B．愈傷組織培養基中含水、無機鹽、蔗糖等營養物質
C．藍光處理促進愈傷組織的光合作用進而提高誘導率
D．紅光處理能更有效地提高愈傷組織再分化的效果
8．（2022·山東濰坊·三模）在體外的原生質體培養中，單個或數量很少的細胞不易生存與繁殖，必須加入其他活的細胞才能使其生長繁殖，加入的細胞稱為飼養細胞。在其他條件相同且適宜的條件下，幾種不同的飼養細胞對甜瓜原生質體再生的影響結果如下表。相關分析不合理的是（ ）
飼養細胞種類 一次分裂 二次分裂 小細胞團 再生愈傷組織 飼養細胞生長狀況
B6S3 ＋ ＋ ＋ ＋ －
大谷早 ＋ ＋ － － ＋
Z4 ＋ ＋ － － ＋
注：＋表示可以正常進行，－表示不能正常進行
A．B6S3、大谷早和Z4的飼養細胞處理都能使甜瓜細胞正常分裂兩次
B．體外培養甜瓜原生質體的理想條件是添加B6S3飼養細胞的培養基
C．飼養細胞大谷早和Z4不能產生促進原生質體細胞分裂和生長的物質
D．不能形成小細胞團的原因可能是飼養細胞迅速生長消耗了培養基中的營養物質
9．（2022·山東日照·一模）（多選）以蘋果的幼莖為外植體，探究激素對愈傷組織誘導及愈傷組織褐變（褐變會使愈傷組織失去分裂和分化能力，甚至導致死亡）的影響，結果如下表。下列分析正確的是（ ）
2，4-D（mg/L）+6-BA（mg/L） 1.0+0.5 2.0+0.5 3.0+0.5 1.0+1.0 2.0+1.0 3.0+1.0
誘導率（%） 0 70 100 0 70 100
褐變率（%） 0 62.5 100 0 87.5 100
A．蘋果幼莖愈傷組織褐變率與兩種激素的濃度及其配比均有關
B．蘋果幼莖愈傷組織誘導率與兩種激素的配比有關，與濃度無關
C．高濃度的2，4-D和6-BA均容易導致蘋果幼莖愈傷組織發生褐變
D．上述組合中誘導脫分化的最佳激素組合為2，4-D2.0mg/L+6-BA0.5mg/L
10．（2021·云南·昆明一中二模）研究發現，蘆薈是一種具有抗衰老、促進愈合、強心活血、免疫和再生作用的常綠多肉質草本植物，其栽培產業早已在全世界興起。目前，可采用對蘆薈進行植物組織培養來快速獲得種苗，獲得蘆薈試管苗的過程如圖所示。
回答下列問題：
（1）步驟①切取的蘆薈莖尖要包括植物的分生組織，原因是____________________。
（2）步驟②中常用的試劑有__________________________________（答出兩種）。
（3）愈傷組織由一些______________________細胞形成。步驟④中愈傷組織的形成標志著接種的外植體的生長狀態為__________________。
（4）植物生長調節劑在植物組織培養中具有極其重要的作用，加入培養基中的植物生長調節劑的種類、_______________不同將會影響培養的結果。其中，在分化培養基中_________（填“適合”或“不適合”）使用2，4-D，原因是_____________________
__________。
（5）植物組織培養除了用于種苗的快速繁殖，還可用于作物新品種的培育。例如，通過_____________________培育得到京花1號小麥、抗鹽堿的野生煙草等植物新品種。
試卷第4頁，共5頁
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同類題練習參考答案
1．A 【解析】培養基中應加入適量蔗糖，不能加入大量的蔗糖，否則會發生質壁分離甚至導致細胞死亡，A錯誤；植物細胞壁的主要成分為纖維素和果膠，所以懸浮培養時，可以利用果膠酶（酶的專一性）處理將植物細胞分散開，B正確；誘導外植體脫分化獲得愈傷組織的過程通常需要一定比例的生長素和細胞分裂素來調節，C正確；植物次生代謝產物是由植物次生代謝產生的一類非必需的小分子有機化合物，其產生和分布通常有種屬、器官、組織以及生長發育時期的特異性，D正確。故選A。
2．D 【解析】由以上分析可知，將人參不定根培養中誘導為愈傷組織過程為脫分化，未培育成植株，故沒有體現植物細胞的全能性，A錯誤；脫分化過程不需要光照，再分化需要光照，B錯誤；生長素和細胞分裂素的比值高時，有利于根的分化，所以過程②再分化形成根所需要的生長素比例大于細胞分裂素，C錯誤；根據題意分析可知，人參的不定根培養過程中有脫分化過程和在分化過程，因此在培養過程中需要根據生長發育進程更換不同的培養基，D正確。故選D。
3．A 【解析】在植物組織培養的過程中，培養基中生長素和分裂素的比值影響著細胞分化的方向，當培養基中二者的比例適中時有利于愈傷組織的形成；當生長素比例偏高時，有利于根的形成；當細胞分裂素比例偏高時，有利于芽的分化，題中顯示培養基中細胞分裂素中等量，而生長素少，顯然有利于芽的分化，結合圖示可知，A符合題意，即A正確。故選A。
4．B 【解析】方法一中選擇甲作為組織培養材料的原因主要是該部位帶毒少或不帶毒，A錯誤；在植物組織培養過程中，需要用體積分數70%的酒精和質量分數5%次氯酸鈉溶液對甲進行消毒，保證植物組織培養的成功，B正確；A、C兩個培育過程有需要光照的過程，因為葉綠體的合成需要光照，C錯誤；無病毒苗應根據植株性狀檢測，不需要接種病毒，抗病毒苗需要通過病毒接種的方式來判斷選育方法的效果，D錯誤。故選B。
5．A 【解析】步驟①為外植體脫分化形成愈傷組織的過程，需在避光條件下進行，A錯誤；植物組織培養需要對外植體進行消毒，對培養基及器械等進行滅菌，可避免培養過程中發生雜菌污染，B正確；步驟②所用的培養基中細胞分裂素比例高于生長素比例，有利于長出叢狀苗，C正確；與步驟②中相比，步驟③需降低培養基中營養物質的濃度，以降低外界溶液的滲透壓，有利于生根，D正確。故選A。
6．A 【解析】生長素和細胞分裂素的比值高時，有利于根的分化、抑制芽的形成，因此土壤無機鹽匱乏時，為促進根的生長，更有效地吸收無機鹽，此時根部細胞分裂素的含量狀況低于生長素；生長素和細胞分裂素的比值低時，有利于芽的分化、抑制根的形成，因此土壤中無機鹽充足時，為促使地上部分快速生長，促進細胞分裂素的合成，向地上部分運輸，A正確，BCD錯誤。故選A。
7．B 【解析】愈傷組織是植物細胞脫分化后形成和一種無定形狀態的薄壁細胞，形成愈傷組織過程中細胞結構和功能均發生了變化，A錯誤；愈傷組織具有再度分化成其他組織細胞的能力，愈傷組織培養基中含水、無機鹽、蔗糖等營養物質（愈傷組織不能進行光合作用，需提供有機物），B正確；愈傷組織不能光合作用，且藍光處理誘導率最低，C錯誤；紅光處理分化早，幼芽徒長，紅光:藍光=2:1處理，分化芽較多，長勢快，且誘導率較高，比紅光處理能更有效地提高愈傷組織再分化的效果，D錯誤。故選B。
8．C 【解析】據表可知，B6S3、大谷早和Z4的飼養細胞處理組別中一次分裂和二次分裂均正常進行（＋表示可以正常進行），A正確；對比表格數據可知，添加不同飼養細胞的組別中B6S3的飼養細胞不正常生長，但其分裂和細胞團及再生愈傷組織正常，說明該組處理是體外培養甜瓜原生質體的理想條件，B正確；據表可知，大谷早和Z4能促進細胞正常分裂，說明兩種飼養層細胞能產生促進原生質體細胞分裂的物質；但兩組處理的小細胞團和再生愈傷組織不正常生長，飼養層細胞生長正常，推測不能形成小細胞團的原因可能是飼養細胞迅速生長消耗了培養基中的營養物質，C錯誤，D正確。故選C。
9．ACD 【解析】由表格數據分析可知，蘋果愈傷組織褐變率與兩種激素的濃度比值、濃度高低均有關，A正確；蘋果愈傷組織誘導率與兩種激素的濃度配比有關，與濃度高低也有關系，B錯誤；由表格數據分析可知，高濃度的2,4-D和6-BA容易導致蘋果幼莖愈傷組織發生褐變，C正確；由于褐變會使愈傷組織失去分裂和分化能力，甚至導致死亡，故需要選擇褐變率低、誘導率高的實驗組，實驗中6組處理中2，4-D2.0mg/L+6-BA0.5mg/L處理組的效果最好，D正確。故選ACD。
10．（1）植物的分生組織容易誘導形成愈傷組織
（2）體積分數為75%的酒精、無菌水或次氯酸鈉溶液
（3）具有分生能力的薄壁 已脫離分化狀態（或已經脫分化狀態）
（4）濃度與配比 不適合 其作用趨向于抑制植物形態的發生，不利于幼苗形成
（5）單倍體育種和對突變體的利用
【解析】（1）分生組織的細胞能不斷進行細胞分裂，因此植物組織培養時要選擇包括植物分生組織的部位，分裂旺盛，能更容易形成愈傷組織。
（2）步驟②是對外植體進行消毒，理想的消毒劑應具有消毒效果好，易被無菌水沖洗掉或能自行分解，對材料損傷小，對人體及其他生物無害，來源廣泛，價格低廉。因此常用的試劑是體積分數為75%的酒精、無菌水或次氯酸鈉溶液。
（3）愈傷組織是植物細胞脫分化后形成的一種無定形狀態的薄壁細胞，具有再度分化成其他組織細胞的能力。步驟④中愈傷組織的形成標志著接種的外植體的生長狀態為已脫離分化狀態（或已經脫分化狀態）。
（4）植物生長調節劑，是人工合成的（或從微生物中提取的天然的），具有和天然植物激素相似生長發育調節作用的有機化合物。加入培養基中的植物生長調節劑的種類、濃度與配比不同將會影響培養的結果。其中，在分化培養基中不適合使用2，4-D，2，4-D常用于愈傷組織的誘導，對形態的發生有一定的抑制作用，因此為促進愈傷組織再分化，在配制分化培養基時不需要加入2，4-D。
（5）植物細胞工程技術被廣泛應用于作物新品種的培育，常見的有單倍體育種和突變體的利用，比如通過單倍體育種和對突變體的利用培育得到京花1號小麥、抗鹽堿的野生煙草等植物新品種。
答案第1頁，共2頁

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