資源簡介

（3）植物的組織培養(yǎng)技術(shù)
1.“不是花中偏愛菊，此花開盡更無花”，菊花因高潔的品質(zhì)備受人們喜愛。為實現(xiàn)菊花的快速繁殖，研究人員利用其外植體培養(yǎng)出大量幼苗，下列屬于該培養(yǎng)過程必需條件的是( )
A.外植體需用纖維素酶果膠酶分散成單個細(xì)胞
B.外植體需經(jīng)過徹底滅菌處理
C.外植體細(xì)胞具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)
D.外植體細(xì)胞處于未分化狀態(tài)
2.在“菊花植物組織培養(yǎng)及幼苗的移栽”活動中，下列有關(guān)操作正確的是( )
A.對外植體進(jìn)行表面消毒時，多試劑混合使用效果較好
B.接種后的菊花莖段應(yīng)置于18~25℃的條件下培養(yǎng)，每天光照10~12h
C.培養(yǎng)過程中從外植體的分割到試管苗的移栽都需要在無菌條件下進(jìn)行
D.試管苗移栽至溫室中的育苗盤后應(yīng)始終覆蓋保鮮膜保濕，切忌打開保鮮膜造成雜菌污染
3.月季在我國享有“花中皇后”的美譽。為了建立月季某新品種的快速繁殖體系，以芽體為外植體，在MS培養(yǎng)基中添加不同濃度的6-BA（細(xì)胞分裂素類似物）和IBA（生長素類似物）進(jìn)行芽體增殖實驗，芽分化率結(jié)果如表所示。
IBA濃度/(mg·L-1)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
1.0 31 63 58 49 41
2.0 40 95 76 69 50
3.0 37 75 64 54 41
4.0 25 35 31 30 25
5.0 8 21 12 8 4
關(guān)于上述實驗的敘述，錯誤的是( )
A. 為防止污染，接種時要注意對外植體進(jìn)行滅菌處理
B. 實驗中芽分化率最高的組合是2.0 mg L-1和0.2 mg L-1IBA
C. 6-BA濃度大于2.0 mg L-1時,芽分化率隨濃度增大而降低
D.實驗中,IBA的濃度大于2.0 mg L-1時，芽分化率逐漸降低
4.下圖為某二倍體植株花藥中未成熟的花粉在適宜培養(yǎng)基上形成完整植株的過程。有關(guān)敘述正確的是( )
A.過程①②表示脫分化，過程③表示再分化
B.過程①②需要避光，過程③需要光照
C.過程①②③說明花粉細(xì)胞具有全能性
D.過程③獲得的完整植株自交后代不會發(fā)生性狀分離
5.通過花藥離體培養(yǎng)獲得的個體可為新品種選育提供原材料，如圖是水稻花藥離體培養(yǎng)的操作流程。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.圖中X表示愈傷組織，Y理論上是單倍體幼苗
B.操作過程中需要對水稻花藥、培養(yǎng)基及操作工具進(jìn)行滅菌處理
C.過程①和②所用培養(yǎng)基中激素用量的比例不同
D.水稻花藥離體培養(yǎng)的過程體現(xiàn)了生殖細(xì)胞的全能性
6.藍(lán)莓細(xì)胞富含花青素等多酚類化合物。在藍(lán)莓組織培養(yǎng)過程中，外植體切口處細(xì)胞被破壞，多酚類化合物被氧化成褐色醌類化合物，這一過程稱為褐變。褐變會引起細(xì)胞生長停滯甚至死亡，導(dǎo)致藍(lán)莓組織培養(yǎng)失敗。下列敘述錯誤的是( )
A.花青素通常存在于藍(lán)莓細(xì)胞的液泡中
B.適當(dāng)增加培養(yǎng)物轉(zhuǎn)移至新鮮培養(yǎng)基的頻率以減少褐變
C.在培養(yǎng)基中添加合適的抗氧化劑以減少褐變
D.宜選用藍(lán)莓成熟葉片為材料制備外植體
7.菊花組織培養(yǎng)的基本過程如圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A.可利用酒精和次氯酸鈉對未開花的幼嫩枝條進(jìn)行消毒處理
B.圖中B過程和C過程所用培養(yǎng)基的主要差別是植物激素使用情況不同
C.若利用菊花不含葉綠體的根頭進(jìn)行組織培養(yǎng)，則試管苗的葉片不顯綠色
D.利用圖中技術(shù)可快速大量繁殖和母本具有相同優(yōu)良性狀的菊花
8.水竹易管理和培植，干凈而雅致。如圖為通過植物組織培養(yǎng)大量獲得水竹幼苗的過程。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. 水竹外植體插入培養(yǎng)基前要用無水乙醇進(jìn)行消毒處理
B. 生長素與細(xì)胞分裂素用量的比值大于1時，有利于芽的分化
C. 應(yīng)將水竹外植體的形態(tài)學(xué)上端插入誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基中
D. ②過程為再分化，實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)
9.辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。辣椒素的獲得途徑如圖，回答下列問題:
(1)圖中①和②分別表示辣椒組織培養(yǎng)中細(xì)胞的_______和_______過程。
(2)圖中培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基中常用的凝固劑是_______。培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素用量的比值_______(填“高”或“低”)時，有利于芽的分化。
(3)對培養(yǎng)基徹底滅菌時，應(yīng)采用的滅菌方法是_______。圖中外植體的消毒所需酒精的體積分?jǐn)?shù)是_______。
(4)用酶解法將愈傷組織分離成單細(xì)胞時，常用的酶是_______。
(5)與脫毒苗相比，高產(chǎn)細(xì)胞系中細(xì)胞的特點是_______。
10.植物組織培養(yǎng)過程中，無菌操作步驟至關(guān)重要。下列關(guān)于無菌操作的敘述，錯誤的是( )
A.不耐高溫的植物激素需過濾除菌后才能添加到已滅菌的培養(yǎng)基中
B.超凈工作臺可用紫外線消毒，鑷子、剪刀可灼燒滅菌
C.植物材料用次氯酸鈉消毒后接種到培養(yǎng)基中
D.玻璃培養(yǎng)皿常采用干熱滅菌法滅菌
11.植物激素中生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素。在植物組織培養(yǎng)過程中，有關(guān)激素的使用說法正確的是( )
A.先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素，有利于細(xì)胞分化
B.先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素，有利于細(xì)胞分裂和分化
C.生長素用量和細(xì)胞分裂素用量的比值高時，有利于芽的分化，抑制根的形成
D.生長素用量和細(xì)胞分裂素用量的比值低時，有利于根的分化，抑制芽的形成
12.下圖表示科研人員獲得青蒿素含量較高的黃花蒿的植物組織培養(yǎng)流程。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.選取黃花蒿的花粉作外植體，經(jīng)培養(yǎng)后獲得的植株為單倍體
B.過程①一般不需要光照，后續(xù)培養(yǎng)中每日需給予適當(dāng)光照
C.過程②和過程③的培養(yǎng)基中，過程③的細(xì)胞分裂素比例較高
D.從愈傷組織中提取青蒿素效果不理想，可能是相關(guān)基因未表達(dá)
13.以四倍體（基因型為AAaa）植株的花藥為外植體經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得植株的過程如圖所示，下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.①②③過程要進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理
B.秋水仙素作用于細(xì)胞分裂間期抑制紡錘體形成
C.②③過程不需要更換培養(yǎng)基
D.經(jīng)④過程形成植株中純合子占1/3
14.花粉植株是體細(xì)胞遺傳研究和突變育種的理想材料。下面是培育四季柑桔(2N=18)花粉植株的過程示意圖,有關(guān)敘述正確的是( )
A.花粉植株培育的原理是花粉粒細(xì)胞具有全能性,其技術(shù)是植物組織培養(yǎng)
B.過程③是細(xì)胞再分化,誘導(dǎo)叢芽產(chǎn)生時應(yīng)適當(dāng)提高生長素的比例
C.四種培養(yǎng)基均為固體培養(yǎng)基,②③過程除培養(yǎng)基成分與含量不同外,其它條件相同
D.觀察處于分裂中期的四季柑桔花粉植株根尖細(xì)胞,可觀察到18條染色體
15.下圖表示基因型為AaBb（兩對基因獨立遺傳）的水稻的花藥通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下形成試管苗的培育過程。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. 該過程為單倍體育種，極大縮短了培育遺傳性狀穩(wěn)定的純合植株的年限
B. 愈傷組織是花粉細(xì)胞通過脫分化形成的不定形的薄壁組織團(tuán)塊
C. 為促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長，在培養(yǎng)基中應(yīng)加入適宜濃度的生長激素等激素
D. 試管苗可能出現(xiàn)的基因型有AABB、AAbb、aaBB、aabb四種
16.如圖為某生物興趣小組利用菊花的花瓣培育完整菊花植株的過程。下列敘述錯誤的是( )
A.“？”處為愈傷組織，過程A表明植物細(xì)胞具有全能性
B.過程B所用培養(yǎng)基中植物激素的配比與過程A不同
C.經(jīng)過程B獲得的試管苗細(xì)胞中的有機物來源于培養(yǎng)基和試管苗的光合作用
D.圖示過程可以應(yīng)用于微型繁殖、培育脫毒苗等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中
17.圖1表示被子植物花粉發(fā)育的過程，圖2是月季的花藥離體培養(yǎng)過程，請回答下列問題。
（1）花粉在發(fā)育過程中要經(jīng)歷_____、_____、_____等階段。
（2）若圖1中所示植物的基因型為AaBb（兩對基因遵循自由組合定律），則①的基因型為_____，②的基因型為_____，④和⑤的基因型_____（填“相同”或“不相同”）。
（3）圖2過程的原理是植物細(xì)胞具有_____性。誘導(dǎo)花粉植株是否成功及誘導(dǎo)成功率的高低受多種因素影響，其中_____和_____是主要的影響因素。
（4）除圖2所示途徑外，月季花藥經(jīng)胚狀體階段也可以發(fā)育為植物，原因是_____。
（5）要想該花粉植株正常繁殖，一般需用_____處理其幼苗。
答案以及解析
1.答案：C
解析：C、細(xì)胞核是遺傳和代謝的控制中心，是遺傳信息庫，含有該種植物完整的遺傳信息，故將菊花細(xì)胞培養(yǎng)成幼苗過程中植物細(xì)胞必須具有完整的細(xì)胞核，C正確；
2.答案：A
解析：A、對外植體進(jìn)行表面消毒時，多試劑混合使用效果較好，如常用一定濃度的次氯酸鈉和75%的酒精混合使用對外植體進(jìn)行消毒，A正確；
B、接種后的菊花莖段放在無菌培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，定期消毒，溫度設(shè)置在18-22℃，并且每日用日光燈光照12h，B錯誤；
C、培養(yǎng)過程中從外植體的分割及移栽過程不需要在無菌條件下進(jìn)行，C錯誤；
D、應(yīng)先打開保鮮膜，將試管苗移栽至溫室中的育苗盤，D錯誤。故選A。
3.答案： A
解析：為防止污染，接種時要注意對外植體進(jìn)行消毒處理,A項錯誤。
4.答案：C
解析：A、圖中過程①表示脫分化，②③表示再分化，A錯誤；
B、脫分化需要避光處理，再分化和植物生長需要照光。因此過程①需要避光，過程②、③需要照光，B錯誤；
C、過程②、②、③是植物組織培養(yǎng)過程，由花粉細(xì)胞最終獲得了完整植物個體，說明花粉細(xì)胞具有全能性，C正確；
D、過程③獲得的完整植株屬于單倍體植株，高度不育，不能自交產(chǎn)生后代，D錯誤。故選C。
5.答案：B
解析：花藥離體培養(yǎng)要經(jīng)過脫分化和再分化兩個過程，因此①過程是脫分化形成愈傷組織，②過程是再分化形成胚狀體，最后煉苗移栽形成單倍體植株（幼苗），A正確；滅菌處理會殺死細(xì)胞，因而只能對水稻花藥進(jìn)行消毒處理，防止雜菌污染，B錯誤；植物激素調(diào)節(jié)細(xì)胞分化，當(dāng)激素中生長素含量較高時，易生根，當(dāng)細(xì)胞分裂素含量較高時，易長芽，所以過程①和②所用培養(yǎng)基中激素用量的比例是不一樣的，C正確；花藥離體培養(yǎng)應(yīng)用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其理論基礎(chǔ)是細(xì)胞的全能性，因為該過程使用的是花粉，所以體現(xiàn)了生殖細(xì)胞的全能性，D正確。
6.答案：D
解析：A、花青素是水溶性色素，主要存在于藍(lán)莓細(xì)胞的液泡中，A正確；B、適當(dāng)增加培養(yǎng)物轉(zhuǎn)移至新鮮培養(yǎng)基的頻率，以及時清除多酚類化合物被氧化成褐色醌類化合物，以減少褐變，B正確；C、接種外植體時，在培養(yǎng)基中添加合適的抗氧化劑以減少褐變，C正確；D、宜選用藍(lán)莓幼嫩葉片為材料制備外植體，因為幼嫩葉片細(xì)胞分裂旺盛、易培養(yǎng)，D錯誤。
故選：D。
7.答案：C
解析：在植物組織培養(yǎng)過程中，可用消毒劑（如酒精、次氯酸鈉溶液、過氧化氫溶液）除去外植體表面的微生物，A正確；
圖中B過程為脫分化，C過程為再分化，兩個過程所用的培養(yǎng)基存在差異，主要表現(xiàn)在植物激素使用情況不同，B正確；
根尖細(xì)胞雖然無葉綠體，但細(xì)胞中含有完整植株的全部基因，由于基因的選擇性表達(dá)，得到的試管苗的葉片會顯綠色，C錯誤；
利用圖中植物組織培養(yǎng)技術(shù)可快速大量繁殖和母本具有相同優(yōu)良性狀的菊花，D正確。
8.答案：D
解析：A.水竹外植體應(yīng)用70%的乙醇進(jìn)行消毒，A錯誤；
B、生長素與細(xì)胞分裂素用量的比值大于1時，有利于根的分化，B錯誤；
C、由于生長素只能從形態(tài)學(xué)上端向下端運輸，故應(yīng)將水竹外植體的態(tài)學(xué)下端插入誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基中，不能倒插，C錯誤；
D、②再分化是重新分化成芽、根等器官的過程，實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，D正確。
故選D。
9.答案：(1)脫分化；再分化
(2)瓊脂；低
(3)高壓蒸汽滅菌法；70%
(4)果膠酶和纖維素酶
(5)細(xì)胞系是未分化、能無限增殖的細(xì)胞
解析：(1)由高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程為脫分化(過程①)，脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，又可重新分化成根或芽等器官，這個過程為再分化(過程②)。
(2)培養(yǎng)基中常用的凝固劑是瓊脂。同時使用生長素和細(xì)胞分裂素時，兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向，生長素和細(xì)胞分裂素用量的比值低時，有利于芽的分化；反之則利于根的分化。
(3)培養(yǎng)基應(yīng)該用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌，外植體消毒所用酒精的體積分?jǐn)?shù)是70%。
(4)因為愈傷組織細(xì)胞的細(xì)胞壁主要成分是纖維素和果膠，所以用酶解法將愈傷組織分離成單細(xì)胞所用的酶是果膠酶和纖維素酶。
(5)脫毒苗是完整的植物體，大部分細(xì)胞已經(jīng)高度分化，而高產(chǎn)細(xì)胞系是由愈傷組織細(xì)胞分散成的單個細(xì)胞，是可以無限增殖的未分化細(xì)胞。
10.答案：C
解析：植物激素在高溫下易被破壞，故不耐高溫的植物激素需過濾除菌后才能添加到已滅菌的培養(yǎng)基中，A正確；超凈工作臺可用紫外線消毒，鑷子和剪刀可灼燒滅菌，玻璃培養(yǎng)皿可采用干熱滅菌法滅菌，B、D正確；外植體消毒的過程為用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒約30 s，然后用無菌水清洗2~3次，再用次氯酸鈉溶液處理30 min后，用無菌水清洗2~3次，之后經(jīng)無菌濾紙吸去外植體表面的水分等過程才可接種到培養(yǎng)基中，C錯誤。
11.答案：B
解析：植物激素中生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性因素。在植物組織培養(yǎng)過程中，先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素，有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化，A錯誤；先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素，有利于細(xì)胞分裂和分化，B正確；生長素的用量比細(xì)胞分裂素用量的比值高時，有利于根的分化，抑制芽的形成，C正確；生長素的用量比細(xì)胞分裂素用量的比值低時，有利于芽的分化，抑制根的形成，D錯誤。本題考查植物組織培養(yǎng)過程生長素和細(xì)胞分裂素的使用先后順序和用量，意在考查考生的記憶能力。
12.答案：C
解析：A、由配子直接發(fā)育形成的個體為單倍體，外植體若是黃花蒿的花粉，則經(jīng)培養(yǎng)后獲得的植株為單倍體，A正確；B、外植體脫分化形成愈傷組織的過程一般不需要光照，愈傷組織再分化可形成胚芽，故后續(xù)培養(yǎng)中每日需給予適當(dāng)光照，以促進(jìn)胚芽的光合作用，B正確；C、過程②和過程③中，需添加不同比例的細(xì)胞分裂素和生長素，以促進(jìn)愈傷組織分化成根或芽，當(dāng)細(xì)胞分裂素比例較高時，促進(jìn)生芽，當(dāng)生長素比例較高時，促進(jìn)生根，因此過程②中使用的培養(yǎng)基細(xì)胞分裂素比例較高，從而有利于生芽，C錯誤；D、從愈傷組織中提取青蒿素效果不理想，可能是相關(guān)基因沒有在愈傷組織中表達(dá)，即與相關(guān)基因的表達(dá)情況有關(guān)，D正確。故選C。
13.答案：D
解析：A、②③過程要進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理，防止雜菌污染，①過程只需消毒，A錯誤；
B、秋水仙素作用于細(xì)胞分裂前期抑制紡錘體形成，B錯誤；
C、②過程為脫分化，③過程為再分化，兩過程中兩種激素類的比例不同且培養(yǎng)過程會產(chǎn)生代謝廢物以及營養(yǎng)消耗等，故②③過程需要更換培養(yǎng)基，C錯誤；
D、基因型為AAaa的四倍體，會產(chǎn)生AA、aa、Aa三種配子，其比列為AA：aa：Aa=1:4:1，④過程形成的植株中純合子占1/3，D正確。
故選D。
14.答案：A
解析：花粉細(xì)胞培育成單倍體植株,培育的原理是花粉粒細(xì)胞具有全能性,其技術(shù)是植物組織培養(yǎng).A正確;過程③細(xì)胞再分化,誘導(dǎo)叢芽產(chǎn)生時應(yīng)適當(dāng)提高細(xì)胞分裂素的比例,B 錯誤;圖中四種培養(yǎng)苺均為固體培養(yǎng)基,培養(yǎng)基B為誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)甚,培養(yǎng)某A為誘導(dǎo)愈傷組織形成的培養(yǎng)基,兩培養(yǎng)基中激素的含錄不同,C錯誤;處于分裂中期的四季柑桔花粉植株根尖細(xì)胞中,染色體數(shù)為9條,D錯誤。
15.答案：B
解析：A、圖示過程只有花藥離體培養(yǎng)為試管苗的過程，沒有經(jīng)秋水仙素誘導(dǎo)加倍，故不屬于單倍體育種過程，A錯誤；
B、花粉細(xì)胞通過脫分化形成愈傷組織，愈傷組織是花不定形的薄壁組織團(tuán)塊，B正確；
C、生長激素屬于動物激素，為促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長，在培養(yǎng)基中應(yīng)加入適宜濃度的生長素和細(xì)胞分裂素等激素，C錯誤；
D、基因型為AaBb的水稻能產(chǎn)生四種配子，基因型為AB、Ab、aB、ab，這四種配子經(jīng)過離體培養(yǎng)能形成AB、Ab、aB、ab四種基因型的單倍體，D錯誤。
故選B。
16.答案：A
解析：“？”處為愈傷組織，菊花花瓣經(jīng)過程A形成愈傷組織未體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性，原因是該過程未由細(xì)胞發(fā)育成完整的植株，A錯誤；
過程A表示脫分化，過程B表示再分化，二者所用培養(yǎng)基中植物激素的配比不同，B正確；
過程B是愈傷組織分化為根、芽等的過程，該過程需要進(jìn)行光照培養(yǎng)，此時試管苗可進(jìn)行光合作用制造有機物，同時也可吸收培養(yǎng)基中的有機物，C正確；
植物組織培養(yǎng)過程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，如微型繁殖、培育脫毒苗、種質(zhì)保存等，D正確。
17.答案：（1）小孢子四分體時期；單核期；雙核期
（2）AaBb；AB或Ab或aB或ab；相同
（3）全能；材料的選擇；培養(yǎng)基的組成
（4）胚狀體與正常受精卵發(fā)育形成的胚有類似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過程
（5）秋水仙素
解析：（1）花粉在發(fā)育過程中要經(jīng)歷小孢子四分體時期、單核期、雙核期等階段。
（2）分析圖1可知，①為小孢子母細(xì)胞，②為小孢子四分體時期的1個小孢子，③為單核（居中和靠邊）期的小孢子，④為雙核期花粉粒中的花粉管細(xì)胞核，⑤為雙核期花粉粒中的生殖細(xì)胞核。若圖1中植物的基因型為AaBb（兩對基因遵循自由組合定律遺傳），則①小孢子母細(xì)胞的基因型為AaBb，其減數(shù)分裂產(chǎn)生的②小孢子的基因型可能為Ab或aB或AB或ab。圖中④、⑤是同一個細(xì)胞核在有絲分裂過程中分裂產(chǎn)生的，所以兩者的基因型相同。
（3）月季花藥培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性。誘導(dǎo)花粉植株能否成功及誘導(dǎo)成功率的高低受多種因素影響，其中材料的選擇與培養(yǎng)基的組成是主要的影響因素。
（4）胚狀體是植物組織培養(yǎng)過程中形成的與正常受精卵發(fā)育形成的胚相類似的結(jié)構(gòu)，可進(jìn)一步發(fā)育成植株。
（5）月季花藥離體培養(yǎng)形成的是單倍體植株，要想該花粉植株正常繁殖，一般需用秋水仙素處理其幼苗。
2(共31張PPT)
2024屆高考生物一輪復(fù)習(xí)課件
（3）植物的組織培養(yǎng)技術(shù)
核心考點
植物組織培養(yǎng)的基本過程
影響植物組織培養(yǎng)的因素
菊花的組織培養(yǎng)
月季的花藥培養(yǎng)
典例1
以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖該植物。下列相關(guān)敘述不正確的是( )
A.植物組織培養(yǎng)時所用的外植體必須經(jīng)過表面消毒處理后才能接種
B.以綠色葉片和白色花瓣作為外植體，進(jìn)行組織培養(yǎng)均能獲得試管苗
C.外植體脫分化培養(yǎng)成愈傷組織的過程，需要植物生長調(diào)節(jié)劑的處理
D.若用某一細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，則該細(xì)胞必須有完整的細(xì)胞核和葉綠體
答案：D
解析：植物組織培養(yǎng)技術(shù)中，為了避免雜菌污染，外植體要經(jīng)過表面消毒處理后，才能進(jìn)行接種，A正確；某種植物的綠色葉片和白色花瓣均具有個體發(fā)育所需的全套遺傳物質(zhì)，因此以綠色葉片和白色花瓣作為外植體，進(jìn)行組織培養(yǎng)均能獲得試管苗，B正確；外植體脫分化培養(yǎng)成愈傷組織的過程，需要植物生長調(diào)節(jié)劑（生長素和細(xì)胞分裂素類似物）的處理，C正確；若用某一植物細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，則該細(xì)胞必須有完整的細(xì)胞核，但是不一定需要有葉綠體，D錯誤。
考點鏈接
植物組織培養(yǎng)的基本過程
一、理論基礎(chǔ)：細(xì)胞的全能性。
1.概念：指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。
2.原因：每個植物細(xì)胞都含有該物種所特有的全部遺傳信息或攜帶著該生物體的一套完整基因。
3.體現(xiàn)條件：①離體狀態(tài)；②一定的營養(yǎng)物質(zhì)；③植物激素；④其他適宜的外界條件（溫度、pH、氧氣、光照、無菌等）。
二、植物組織培養(yǎng)的基本過程
1.基本概念
（1）細(xì)胞分化：在植物的個體發(fā)育過程中，細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上都會出現(xiàn)穩(wěn)定性的差異，形成這些差異的過程叫做細(xì)胞分化。
考點鏈接
（2）愈傷組織：離體的植物組織或細(xì)胞，在培養(yǎng)了一段時間以后，會通過細(xì)胞分裂形成愈傷組織，其細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。
（3）脫分化：由高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，稱為植物細(xì)胞的脫分化，或者叫做去分化。
（4）再分化：對經(jīng)脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，其可以重新分化成根或芽等器官，這個過程叫做再分化。
2.過程
例題練習(xí)
下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述，錯誤的是( )
A.培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓
B.培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化
C.離體器官或組織的細(xì)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(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織細(xì)胞的基因組成一定相同
答案：D
解析：A.培養(yǎng)基中加糖的目的是提供營養(yǎng)，同時調(diào)節(jié)滲透壓，A正確；B.決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是植物激素的種類和比例，特別是生長素和細(xì)胞分裂素的協(xié)同作用在組織培養(yǎng)過程中非常重要，所以培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化，B正確；C.離體植物組織的細(xì)胞需要脫分化才能形成愈傷組織，C正確；D.同一株綠色開花植物不同部分的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因組成不一定相同，如花粉細(xì)胞和體細(xì)胞培養(yǎng)形成的愈傷組織基因組成不同，D錯誤。
典例2
植物激素中生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素。在植物組織培養(yǎng)過程中，有關(guān)激素的使用說法正確的是( )
A.先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素，有利于細(xì)胞分化
B.先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素，有利于細(xì)胞分裂和分化
C.生長素用量和細(xì)胞分裂素用量的比值高時，有利于芽的分化，抑制根的形成
D.生長素用量和細(xì)胞分裂素用量的比值低時，有利于根的分化，抑制芽的形成
答案：B
解析：植物激素中生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性因素。在植物組織培養(yǎng)過程中，先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素，有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化，A錯誤；先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素，有利于細(xì)胞分裂和分化，B正確；生長素的用量比細(xì)胞分裂素用量的比值高時，有利于根的分化，抑制芽的形成，C正確；生長素的用量比細(xì)胞分裂素用量的比值低時，有利于芽的分化，抑制根的形成，D錯誤。
考點鏈接
影響植物組織培養(yǎng)的因素
一、材料因素的影響
1.不同的植物組織，培養(yǎng)的難易程度差別很大，容易進(jìn)行無性繁殖的植物也容易進(jìn)行組織培養(yǎng)。
2.同一種植物材料，材料的年齡、保存時間的長短等也會影響實驗結(jié)果。幼齡、保存時間短的植物材料容易培養(yǎng)成功。菊花的組織培養(yǎng)，一般選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝。
二、嚴(yán)格的無菌條件
培養(yǎng)基上的細(xì)菌等微生物比植物細(xì)胞生長、繁殖得更快，而且它們會產(chǎn)生毒素，使培養(yǎng)的植物細(xì)胞很快中毒死亡。因此在培養(yǎng)過程中要求進(jìn)行一系列的消毒、滅菌，并且要求無菌操作。
考點鏈接
三、完全的營養(yǎng)條件
植物組織培養(yǎng)需要配制適宜的培養(yǎng)基，常用MS培養(yǎng)基，其主要成分包括：
1.大量元素：如C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S。
2.微量元素：如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co。
3.有機物：如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素、蔗糖等。
四、激素的影響
1.常用激素：生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素。植物激素的濃度、使用的先后順序以及用量的比例等，都會影響實驗結(jié)果。
2.使用順序不同，結(jié)果不同
考點鏈接
3.兩者用量的比例不同，結(jié)果不同
五、pH、溫度、光照等條件的影響
不同的植物對各種條件的要求往往不同。進(jìn)行菊花的組織培養(yǎng)，一般將pH控制在5.8左右，溫度控制在18～22 ℃，并且每日用日光燈照射12 h。
使用順序 實驗結(jié)果
先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素 有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化
先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素 細(xì)胞既分裂也分化
同時使用 分化頻率提高
用量的比例 實驗結(jié)果
比例適中 促進(jìn)愈傷組織的生長
生長素>細(xì)胞分裂素 有利于根的分化、抑制芽的形成
生長素<細(xì)胞分裂素 有利于芽的分化、抑制根的形成
例題練習(xí)
下列關(guān)于影響植物組織培養(yǎng)的因素的敘述，不正確的是( )
A.幼嫩組織較成熟組織易培養(yǎng)成功
B.給外植體消毒用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精
C.接種花藥后一段時間內(nèi)不需要光照，但幼小植株形成后需要光照
D.生長素與細(xì)胞分裂素含量之比較高時有利于芽的分化
答案：D
解析：A.幼嫩組織較成熟組織易培養(yǎng)成功，因為分化程度低，脫分化容易；正確。B.給外植體消毒用70%的酒精，正確。C.接種花藥后一段時間內(nèi)不需要光照，防止形成維管組織；但幼小植株形成后需要光照進(jìn)行光合作用；正確。D.生長素與細(xì)胞分裂素含量之比較高時有利于根的分化；錯誤。
下列關(guān)于菊花組織培養(yǎng)的敘述，正確的是( )
A.用自然生長的莖進(jìn)行組培須用適宜濃度的乙醇和次氯酸鈉的混合液消毒
B.培養(yǎng)瓶用專用封口膜封口可防止外界雜菌侵入并阻止瓶內(nèi)外的氣體交換
C.組培苗鍛煉時采用蛭石作為栽培基質(zhì)的原因是蛭石帶菌量低且營養(yǎng)豐富
D.不帶葉片的菊花莖切段可以通過器官發(fā)生的途徑形成完整的菊花植株
答案：D
解析：本題考查植物組織培養(yǎng)的有關(guān)知識。外植體消毒時一般先在75%酒精中浸泡30 s，再用無菌水沖洗后置于10%次氯酸鈉溶液中浸泡10 min，最后用無菌水多次沖洗，A項錯誤；用封口膜封口可防止外界雜菌侵入，但封口膜需要有一定透氣性，以滿足植物細(xì)胞呼吸所需要的O2，B項錯誤；組培苗鍛煉時采用蛭石作為栽培基質(zhì)的原因是蛭石透氣性好，吸水力強，但蛭石不能為組培苗提供營養(yǎng)物質(zhì)，C項錯誤；由愈傷組織再分化形成完整植株一般有兩種途徑，一種是器官發(fā)生途徑，需要先在一種培養(yǎng)基上誘導(dǎo)芽的形成，再在另一種培養(yǎng)基上誘導(dǎo)形成根；另一種為體細(xì)胞胚發(fā)生途徑，即先形成胚狀體再繼續(xù)發(fā)育成完整植株，不帶葉片的菊花幼莖切段可以通過器官發(fā)生的途徑形成完整的菊花植株，D項正確。
典例3
考點鏈接
菊花的組織培養(yǎng)
一、實驗操作流程
1.制備MS固體培養(yǎng)基
（1）配制各種母液：包括無機鹽母液、激素類母液、維生素類母液等。
（2）配制培養(yǎng)基：瓊脂和水加熱熔化→加入蔗糖→加入各種母液→加蒸餾水定容→調(diào)節(jié)pH→分裝。
說明：菊花的莖段的組織培養(yǎng)比較容易，因此不必添加植物激素。
（3）滅菌：對分裝好的培養(yǎng)基連同其他器械一起進(jìn)行高壓蒸汽滅菌。
考點鏈接
2.外植體消毒
取菊花嫩枝→加洗衣粉刷洗→流水沖洗20 min→體積分?jǐn)?shù)為70%酒精消毒6～7 s→無菌水清洗→質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液消毒1～2 min→無菌水沖洗（至少3次）。
3.接種
（1）接種室消毒：污染的主要來源是空氣中的細(xì)菌和孢子，因此接種室消毒是至關(guān)重要的。用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精噴霧消毒空氣，用酒精擦拭工作臺并用紫外線照射20分鐘進(jìn)行消毒。
（2）無菌操作：所有的接種操作要在酒精燈火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼燒滅菌，接種后立即蓋好瓶蓋。
考點鏈接
4.培養(yǎng)
接種后的錐形瓶應(yīng)放在無菌箱中培養(yǎng)，并定期消毒。溫度控制在18～22 ℃，每日用日光燈光照12 h。外植體上長出乳白色或黃白色的瘤狀愈傷組織后，待其長到直徑為1～1.5 cm時，可進(jìn)行試管苗培養(yǎng)。
5.移栽
打開封口膜，讓試管苗在培養(yǎng)間生長幾日。用流水清洗根部的培養(yǎng)基，將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境下生活一段時間，待幼苗長壯后再移栽到土壤中。
6.栽培
將幼苗移栽后，每天觀察并記錄幼苗的生長情況，適時澆水、施肥，直至開花。
考點鏈接
二、實驗結(jié)果分析與評價
1.選材是否恰當(dāng)：一般選取生長旺盛的嫩枝。
2.無菌技術(shù)是否過關(guān)：如果出現(xiàn)了污染現(xiàn)象，說明某些操作步驟，如培養(yǎng)基滅菌、花蕾消毒或接種等的無菌操作有問題。
3.接種是否成功：如果接種的外植體長出愈傷組織或釋放出胚狀體，組織培養(yǎng)的第一步就成功了。要適時轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，以便愈傷組織或胚狀體進(jìn)一步分化成再生植株。
4.是否設(shè)置對照組和重復(fù)組
（1）通過設(shè)置重復(fù)組和對照組可以選出最佳的實驗材料、最好的培養(yǎng)基配方、找出實驗失敗的原因。如設(shè)置對照實驗可以取一個經(jīng)過滅菌的裝有培養(yǎng)基的錐形瓶，與接種后的錐形瓶一同培養(yǎng)，用以說明培養(yǎng)基制作是否合格，有沒有被雜菌污染。
（2）不同組的同學(xué)設(shè)置不同的激素濃度，相互比較植物生長的速度。
例題練習(xí)
菊花的組織培養(yǎng)需要嚴(yán)格的無菌操作,下列說法不正確的是( )
A.對分裝好的培養(yǎng)基需進(jìn)行高壓蒸汽滅菌
B.用酒精對外植體進(jìn)行消毒時,持續(xù)的時間不能太長
C.將菊花莖段插入時應(yīng)注意方向,不應(yīng)倒插,是為了防止雜菌污染
D.幼苗要先移植到消過毒的蛭石或者珍珠巖等環(huán)境下生活一段時間
答案：C
解析：植物的組織培養(yǎng)需要嚴(yán)格的無菌操作;將菊花莖段插入時,不應(yīng)倒插,原因是倒插的莖段不能形成愈傷組織,而不是為了防止雜菌污染。用酒精對外植體進(jìn)行消毒時,持續(xù)的時間不能太長,過長會殺死外植體細(xì)胞。
花藥離體培養(yǎng)是重要的育種手段。如圖是某二倍體植物花藥育種過程的示意圖，下列敘述正確的是( )
A.為了防止微生物污染，過程①所用的花藥需在70%酒精中浸泡30min
B.過程②的培養(yǎng)基中需添加較高濃度的細(xì)胞分裂素以利于根的分化
C.過程③逐步分化的植株中可篩選獲得純合的二倍體
D.過程④應(yīng)將煉苗后的植株移栽到含有蔗糖和多種植物激素的基質(zhì)上
典例4
答案：C
解析：本題主要考查花藥離體培養(yǎng)的相關(guān)知識。為了防止微生物污染，過程①所用的花蕾需在70%乙醇中浸泡30s，A錯誤；過程②的培養(yǎng)基中，生長素與細(xì)胞分裂素的比值適中，且生長素含量高于細(xì)胞分裂素時，有利于根的分化，B錯誤；進(jìn)行過程③的愈傷組織經(jīng)過了秋水仙素的處理，故其分化后的植株中可篩選獲得純合的二倍體，C正確；經(jīng)煉苗后的幼苗是能進(jìn)行光合作用且能獨立進(jìn)行代謝的植株，故幼苗的生長基質(zhì)中不用添加蔗糖和多種植物激素，D錯誤。
典例4
考點鏈接
月季的花藥培養(yǎng)
一、被子植物的花粉發(fā)育
1.花粉：是由花粉母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成的單倍體的生殖細(xì)胞。
2.花粉的發(fā)育過程
考點鏈接
二、產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑
兩種途徑之間并沒有絕對的界限，主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。
三、影響花藥培養(yǎng)的因素
1.主要因素：材料的選擇與培養(yǎng)基的組成。
（1）花藥方面，應(yīng)選擇初花期的花藥。
（2）花粉方面，應(yīng)選擇單核期的花粉。
考點鏈接
（3）花蕾方面，應(yīng)選擇完全未開放的花蕾。
2.其他因素：親本植株的生長條件、材料的低溫預(yù)處理及接種密度等
四、花藥培養(yǎng)的實驗操作
1.材料的選取
（1）花粉發(fā)育時期的確定：一般通過鏡檢來確定花粉是否處于適宜的發(fā)育期。
（2）花粉染色法
①醋酸洋紅法：最常用的方法，能將花粉細(xì)胞核染成紅色。
②焙花青－鉻礬法：當(dāng)花粉細(xì)胞不易著色時采用此法，能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色。
考點鏈接
2.材料的消毒
選取花蕾
↓
初步消毒：通常先將花蕾用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精浸泡約30 s
↓
沖洗：在無菌水中清洗，并用無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分
↓
徹底消毒：放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液中2～4 min（也可用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的
次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液）
↓
再沖洗：再用無菌水沖洗3～5次
考點鏈接
3.接種
（1）剝離花藥時，盡量不損傷花藥，徹底去除花絲。
（2）每瓶接種花藥7～10個。
4.培養(yǎng)
（1）溫度：25℃左右。
（2）光照：開始不需要光照，幼小植株形成后才需要光照。
（3）轉(zhuǎn)移：將愈傷組織及時轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上；如果釋放出胚狀體，盡快將幼小植株分開，分別移植到新的培養(yǎng)基上。
5.鑒定和篩選：鑒定染色體倍性的變化，并進(jìn)行篩選。
例題練習(xí)
下列關(guān)于花藥離體培養(yǎng)，認(rèn)識錯誤的是( )
A.對一般植物而言，單核期的花藥培養(yǎng)成功率最高
B.培養(yǎng)形成的愈傷組織可繼續(xù)在原培養(yǎng)基中分化形成植株
C.確定花粉發(fā)育時期最常用的方法是醋酸洋紅法
D.培養(yǎng)基的組成是影響花藥培養(yǎng)的主要因素之一
答案：B
解析：一般來說，在單核期，細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)的時期，花藥培養(yǎng)成功率最高，A正確；在組織培養(yǎng)過程中，花藥離體培養(yǎng)形成愈傷組織后，必須將愈傷組織及時轉(zhuǎn)移至分化培養(yǎng)基上才能得到幼小植株，B錯誤；確定花粉發(fā)育時期的最常用方法是醋酸洋紅法，這種方法能將花粉細(xì)胞核染成紅色，C正確；影響花藥培養(yǎng)成功率的因素有很多，如材料的選擇、培養(yǎng)條件和培養(yǎng)基的組成等，D正確。
要點突破
一、MS培養(yǎng)基中各成分的作用
成分 作用
微量和大量元素 提供植物細(xì)胞生活所必需的無機鹽
蔗糖 提供碳源，維持細(xì)胞滲透壓
甘氨酸、維生素、煙酸、肌醇等 滿足離體植物細(xì)胞在正常代謝途徑受一定影響后所產(chǎn)生的對特殊營養(yǎng)需求
要點突破
二、植物組織培養(yǎng)的兩點誤區(qū)警示
1.細(xì)胞全能性表達(dá)的理解
（1）細(xì)胞全能性的表達(dá)是由單個細(xì)胞發(fā)育成完整個體，發(fā)育的終點是完整個體，若發(fā)育為某個器官或組織不屬于細(xì)胞全能性的表達(dá)。
（2）細(xì)胞全能性的大小是自然條件下的，在適宜外界條件下，植物的體細(xì)胞培養(yǎng)比生殖細(xì)胞的培養(yǎng)更容易。
2.對愈傷組織特點的理解：愈傷組織的細(xì)胞是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞，具有旺盛的分裂能力，無中央大液泡。
要點突破
三、菊花的組織培養(yǎng)與月季的花藥培養(yǎng)比較
菊花的組織培養(yǎng) 月季的花藥培養(yǎng)
理論依據(jù) 植物細(xì)胞的全能性
基本過程 脫分化→再分化
影響因素 選材、營養(yǎng)、激素、pH、溫度、光照等
材料選取 體細(xì)胞 生殖細(xì)胞
繁殖方式 無性生殖 有性生殖
培養(yǎng)結(jié)果 正常植株 單倍體植株
可育性 可育 高度不育，染色體加倍后可育
操作流程 制備培養(yǎng)基→外植體消毒→接種→培養(yǎng)→移栽→栽培 選材→消毒→接種→培養(yǎng)→篩選和誘導(dǎo)→移栽→栽培選育
要點突破
四、鏡檢花粉發(fā)育時期的方法比較
醋酸洋紅法 焙花青－鉻礬法
不同點 使用條件 常用的方法 花粉細(xì)胞核不易著色時
步驟 將花藥放在載玻片上→滴1滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的醋酸洋紅→用鑷柄搗碎花藥→蓋上蓋玻片→鏡檢 花藥在卡諾氏固定液中固定20 min→取出，放在載玻片上→焙花青－鉻礬溶液染色→蓋上蓋玻片→鏡檢
現(xiàn)象 花粉細(xì)胞核染成深紅色 花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色
相同點 都通過鏡檢來確定花粉是否處于適宜的發(fā)育期
要點突破
五、單倍體育種與花藥離體培養(yǎng)的區(qū)別
1.單倍體育種
（1）在花藥離體培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，用秋水仙素繼續(xù)處理單倍體幼苗。
（2）在單倍體育種過程中，二倍體是由單倍體的染色體加倍而來，所以得到的二倍體植株是純合子。
2.二者的區(qū)別：花藥離體培養(yǎng)與單倍體育種的步驟和結(jié)果不同。花藥離體培養(yǎng)只涉及圖示中的①②③④，單倍體育種則包括①②③④⑤。
謝謝觀看（3）植物的組織培養(yǎng)技術(shù)
【考點梳理】
典例1
以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖該植物。下列相關(guān)敘述不正確的是( )
A.植物組織培養(yǎng)時所用的外植體必須經(jīng)過表面消毒處理后才能接種
B.以綠色葉片和白色花瓣作為外植體，進(jìn)行組織培養(yǎng)均能獲得試管苗
C.外植體脫分化培養(yǎng)成愈傷組織的過程，需要植物生長調(diào)節(jié)劑的處理
D.若用某一細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，則該細(xì)胞必須有完整的細(xì)胞核和葉綠體
答案：D
解析：植物組織培養(yǎng)技術(shù)中，為了避免雜菌污染，外植體要經(jīng)過表面消毒處理后，才能進(jìn)行接種，A正確；某種植物的綠色葉片和白色花瓣均具有個體發(fā)育所需的全套遺傳物質(zhì)，因此以綠色葉片和白色花瓣作為外植體，進(jìn)行組織培養(yǎng)均能獲得試管苗，B正確；外植體脫分化培養(yǎng)成愈傷組織的過程，需要植物生長調(diào)節(jié)劑（生長素和細(xì)胞分裂素類似物）的處理，C正確；若用某一植物細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，則該細(xì)胞必須有完整的細(xì)胞核，但是不一定需要有葉綠體，D錯誤。
考點鏈接
植物組織培養(yǎng)的基本過程
一、理論基礎(chǔ)：細(xì)胞的全能性。
1.概念：指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。
2.原因：每個植物細(xì)胞都含有該物種所特有的全部遺傳信息或攜帶著該生物體的一套完整基因。
3.體現(xiàn)條件：①離體狀態(tài)；②一定的營養(yǎng)物質(zhì)；③植物激素；④其他適宜的外界條件（溫度、pH、氧氣、光照、無菌等）。
二、植物組織培養(yǎng)的基本過程
1.基本概念
（1）細(xì)胞分化：在植物的個體發(fā)育過程中，細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上都會出現(xiàn)穩(wěn)定性的差異，形成這些差異的過程叫做細(xì)胞分化。
（2）愈傷組織：離體的植物組織或細(xì)胞，在培養(yǎng)了一段時間以后，會通過細(xì)胞分裂形成愈傷組織，其細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。
（3）脫分化：由高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，稱為植物細(xì)胞的脫分化，或者叫做去分化。
（4）再分化：對經(jīng)脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，其可以重新分化成根或芽等器官，這個過程叫做再分化。
2.過程
例題練習(xí)
下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述，錯誤的是( )
A.培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓
B.培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化
C.離體器官或組織的細(xì)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(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織細(xì)胞的基因組成一定相同
答案：D
解析：A.培養(yǎng)基中加糖的目的是提供營養(yǎng)，同時調(diào)節(jié)滲透壓，A正確；B.決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是植物激素的種類和比例，特別是生長素和細(xì)胞分裂素的協(xié)同作用在組織培養(yǎng)過程中非常重要，所以培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化，B正確；C.離體植物組織的細(xì)胞需要脫分化才能形成愈傷組織，C正確；D.同一株綠色開花植物不同部分的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因組成不一定相同，如花粉細(xì)胞和體細(xì)胞培養(yǎng)形成的愈傷組織基因組成不同，D錯誤。
典例2
植物激素中生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素。在植物組織培養(yǎng)過程中，有關(guān)激素的使用說法正確的是( )
A.先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素，有利于細(xì)胞分化
B.先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素，有利于細(xì)胞分裂和分化
C.生長素用量和細(xì)胞分裂素用量的比值高時，有利于芽的分化，抑制根的形成
D.生長素用量和細(xì)胞分裂素用量的比值低時，有利于根的分化，抑制芽的形成
答案：B
解析：植物激素中生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性因素。在植物組織培養(yǎng)過程中，先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素，有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化，A錯誤；先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素，有利于細(xì)胞分裂和分化，B正確；生長素的用量比細(xì)胞分裂素用量的比值高時，有利于根的分化，抑制芽的形成，C正確；生長素的用量比細(xì)胞分裂素用量的比值低時，有利于芽的分化，抑制根的形成，D錯誤。
考點鏈接
影響植物組織培養(yǎng)的因素
一、材料因素的影響
1.不同的植物組織，培養(yǎng)的難易程度差別很大，容易進(jìn)行無性繁殖的植物也容易進(jìn)行組織培養(yǎng)。
2.同一種植物材料，材料的年齡、保存時間的長短等也會影響實驗結(jié)果。幼齡、保存時間短的植物材料容易培養(yǎng)成功。菊花的組織培養(yǎng)，一般選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝。
二、嚴(yán)格的無菌條件
培養(yǎng)基上的細(xì)菌等微生物比植物細(xì)胞生長、繁殖得更快，而且它們會產(chǎn)生毒素，使培養(yǎng)的植物細(xì)胞很快中毒死亡。因此在培養(yǎng)過程中要求進(jìn)行一系列的消毒、滅菌，并且要求無菌操作。
三、完全的營養(yǎng)條件
植物組織培養(yǎng)需要配制適宜的培養(yǎng)基，常用MS培養(yǎng)基，其主要成分包括：
1.大量元素：如C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S。
2.微量元素：如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co。
3.有機物：如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素、蔗糖等。
四、激素的影響
1.常用激素：生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素。植物激素的濃度、使用的先后順序以及用量的比例等，都會影響實驗結(jié)果。
2.使用順序不同，結(jié)果不同
使用順序 實驗結(jié)果
先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素 有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化
先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素 細(xì)胞既分裂也分化
同時使用 分化頻率提高
3.兩者用量的比例不同，結(jié)果不同
用量的比例 實驗結(jié)果
比例適中 促進(jìn)愈傷組織的生長
生長素>細(xì)胞分裂素 有利于根的分化、抑制芽的形成
生長素<細(xì)胞分裂素 有利于芽的分化、抑制根的形成
五、pH、溫度、光照等條件的影響
不同的植物對各種條件的要求往往不同。進(jìn)行菊花的組織培養(yǎng)，一般將pH控制在5.8左右，溫度控制在18～22 ℃，并且每日用日光燈照射12 h。
例題練習(xí)
下列關(guān)于影響植物組織培養(yǎng)的因素的敘述，不正確的是( )
A.幼嫩組織較成熟組織易培養(yǎng)成功
B.給外植體消毒用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精
C.接種花藥后一段時間內(nèi)不需要光照，但幼小植株形成后需要光照
D.生長素與細(xì)胞分裂素含量之比較高時有利于芽的分化
答案：D
解析：A.幼嫩組織較成熟組織易培養(yǎng)成功，因為分化程度低，脫分化容易；正確。B.給外植體消毒用70%的酒精，正確。C.接種花藥后一段時間內(nèi)不需要光照，防止形成維管組織；但幼小植株形成后需要光照進(jìn)行光合作用；正確。D.生長素與細(xì)胞分裂素含量之比較高時有利于根的分化；錯誤。
典例3
下列關(guān)于菊花組織培養(yǎng)的敘述，正確的是( )
A.用自然生長的莖進(jìn)行組培須用適宜濃度的乙醇和次氯酸鈉的混合液消毒
B.培養(yǎng)瓶用專用封口膜封口可防止外界雜菌侵入并阻止瓶內(nèi)外的氣體交換
C.組培苗鍛煉時采用蛭石作為栽培基質(zhì)的原因是蛭石帶菌量低且營養(yǎng)豐富
D.不帶葉片的菊花莖切段可以通過器官發(fā)生的途徑形成完整的菊花植株
答案：D
解析：本題考查植物組織培養(yǎng)的有關(guān)知識。外植體消毒時一般先在75%酒精中浸泡30 s，再用無菌水沖洗后置于10%次氯酸鈉溶液中浸泡10 min，最后用無菌水多次沖洗，A項錯誤；用封口膜封口可防止外界雜菌侵入，但封口膜需要有一定透氣性，以滿足植物細(xì)胞呼吸所需要的O2，B項錯誤；組培苗鍛煉時采用蛭石作為栽培基質(zhì)的原因是蛭石透氣性好，吸水力強，但蛭石不能為組培苗提供營養(yǎng)物質(zhì)，C項錯誤；由愈傷組織再分化形成完整植株一般有兩種途徑，一種是器官發(fā)生途徑，需要先在一種培養(yǎng)基上誘導(dǎo)芽的形成，再在另一種培養(yǎng)基上誘導(dǎo)形成根；另一種為體細(xì)胞胚發(fā)生途徑，即先形成胚狀體再繼續(xù)發(fā)育成完整植株，不帶葉片的菊花幼莖切段可以通過器官發(fā)生的途徑形成完整的菊花植株，D項正確。
考點鏈接
菊花的組織培養(yǎng)
一、實驗操作流程
1.制備MS固體培養(yǎng)基
（1）配制各種母液：包括無機鹽母液、激素類母液、維生素類母液等。
（2）配制培養(yǎng)基：瓊脂和水加熱熔化→加入蔗糖→加入各種母液→加蒸餾水定容→調(diào)節(jié)pH→分裝。
說明：菊花的莖段的組織培養(yǎng)比較容易，因此不必添加植物激素。
（3）滅菌：對分裝好的培養(yǎng)基連同其他器械一起進(jìn)行高壓蒸汽滅菌。
2.外植體消毒
取菊花嫩枝→加洗衣粉刷洗→流水沖洗20 min→體積分?jǐn)?shù)為70%酒精消毒6～7 s→無菌水清洗→質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液消毒1～2 min→無菌水沖洗（至少3次）。
3.接種
（1）接種室消毒：污染的主要來源是空氣中的細(xì)菌和孢子，因此接種室消毒是至關(guān)重要的。用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精噴霧消毒空氣，用酒精擦拭工作臺并用紫外線照射20分鐘進(jìn)行消毒。
（2）無菌操作：所有的接種操作要在酒精燈火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼燒滅菌，接種后立即蓋好瓶蓋。
4.培養(yǎng)
接種后的錐形瓶應(yīng)放在無菌箱中培養(yǎng)，并定期消毒。溫度控制在18～22 ℃，每日用日光燈光照12 h。外植體上長出乳白色或黃白色的瘤狀愈傷組織后，待其長到直徑為1～1.5 cm時，可進(jìn)行試管苗培養(yǎng)。
5.移栽
打開封口膜，讓試管苗在培養(yǎng)間生長幾日。用流水清洗根部的培養(yǎng)基，將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境下生活一段時間，待幼苗長壯后再移栽到土壤中。
6.栽培
將幼苗移栽后，每天觀察并記錄幼苗的生長情況，適時澆水、施肥，直至開花。
二、實驗結(jié)果分析與評價
1.選材是否恰當(dāng)：一般選取生長旺盛的嫩枝。
2.無菌技術(shù)是否過關(guān)：如果出現(xiàn)了污染現(xiàn)象，說明某些操作步驟，如培養(yǎng)基滅菌、花蕾消毒或接種等的無菌操作有問題。
3.接種是否成功：如果接種的外植體長出愈傷組織或釋放出胚狀體，組織培養(yǎng)的第一步就成功了。要適時轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，以便愈傷組織或胚狀體進(jìn)一步分化成再生植株。
4.是否設(shè)置對照組和重復(fù)組
（1）通過設(shè)置重復(fù)組和對照組可以選出最佳的實驗材料、最好的培養(yǎng)基配方、找出實驗失敗的原因。如設(shè)置對照實驗可以取一個經(jīng)過滅菌的裝有培養(yǎng)基的錐形瓶，與接種后的錐形瓶一同培養(yǎng)，用以說明培養(yǎng)基制作是否合格，有沒有被雜菌污染。
（2）不同組的同學(xué)設(shè)置不同的激素濃度，相互比較植物生長的速度。
例題練習(xí)
菊花的組織培養(yǎng)需要嚴(yán)格的無菌操作,下列說法不正確的是( )
A.對分裝好的培養(yǎng)基需進(jìn)行高壓蒸汽滅菌
B.用酒精對外植體進(jìn)行消毒時,持續(xù)的時間不能太長
C.將菊花莖段插入時應(yīng)注意方向,不應(yīng)倒插,是為了防止雜菌污染
D.幼苗要先移植到消過毒的蛭石或者珍珠巖等環(huán)境下生活一段時間
答案：C
解析：植物的組織培養(yǎng)需要嚴(yán)格的無菌操作;將菊花莖段插入時,不應(yīng)倒插,原因是倒插的莖段不能形成愈傷組織,而不是為了防止雜菌污染。用酒精對外植體進(jìn)行消毒時,持續(xù)的時間不能太長,過長會殺死外植體細(xì)胞。
典例4
花藥離體培養(yǎng)是重要的育種手段。如圖是某二倍體植物花藥育種過程的示意圖，下列敘述正確的是( )
A.為了防止微生物污染，過程①所用的花藥需在70%酒精中浸泡30min
B.過程②的培養(yǎng)基中需添加較高濃度的細(xì)胞分裂素以利于根的分化
C.過程③逐步分化的植株中可篩選獲得純合的二倍體
D.過程④應(yīng)將煉苗后的植株移栽到含有蔗糖和多種植物激素的基質(zhì)上
答案：C
解析：本題主要考查花藥離體培養(yǎng)的相關(guān)知識。為了防止微生物污染，過程①所用的花蕾需在70%乙醇中浸泡30s，A錯誤；過程②的培養(yǎng)基中，生長素與細(xì)胞分裂素的比值適中，且生長素含量高于細(xì)胞分裂素時，有利于根的分化，B錯誤；進(jìn)行過程③的愈傷組織經(jīng)過了秋水仙素的處理，故其分化后的植株中可篩選獲得純合的二倍體，C正確；經(jīng)煉苗后的幼苗是能進(jìn)行光合作用且能獨立進(jìn)行代謝的植株，故幼苗的生長基質(zhì)中不用添加蔗糖和多種植物激素，D錯誤。
考點鏈接
月季的花藥培養(yǎng)
一、被子植物的花粉發(fā)育
1.花粉：是由花粉母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成的單倍體的生殖細(xì)胞。
2.花粉的發(fā)育過程
二、產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑
兩種途徑之間并沒有絕對的界限，主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。
三、影響花藥培養(yǎng)的因素
1.主要因素：材料的選擇與培養(yǎng)基的組成。
（1）花藥方面，應(yīng)選擇初花期的花藥。
（2）花粉方面，應(yīng)選擇單核期的花粉。
（3）花蕾方面，應(yīng)選擇完全未開放的花蕾。
2.其他因素：親本植株的生長條件、材料的低溫預(yù)處理及接種密度等
四、花藥培養(yǎng)的實驗操作
1.材料的選取
（1）花粉發(fā)育時期的確定：一般通過鏡檢來確定花粉是否處于適宜的發(fā)育期。
（2）花粉染色法
①醋酸洋紅法：最常用的方法，能將花粉細(xì)胞核染成紅色。
②焙花青－鉻礬法：當(dāng)花粉細(xì)胞不易著色時采用此法，能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色。
2.材料的消毒
選取花蕾
↓
初步消毒：通常先將花蕾用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精浸泡約30 s
↓
沖洗：在無菌水中清洗，并用無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分
↓
徹底消毒：放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液中2～4 min（也可用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的
次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液）
↓
再沖洗：再用無菌水沖洗3～5次
3.接種
（1）剝離花藥時，盡量不損傷花藥，徹底去除花絲。
（2）每瓶接種花藥7～10個。
4.培養(yǎng)
（1）溫度：25℃左右。
（2）光照：開始不需要光照，幼小植株形成后才需要光照。
（3）轉(zhuǎn)移：將愈傷組織及時轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上；如果釋放出胚狀體，盡快將幼小植株分開，分別移植到新的培養(yǎng)基上。
5.鑒定和篩選：鑒定染色體倍性的變化，并進(jìn)行篩選。
例題練習(xí)
下列關(guān)于花藥離體培養(yǎng)，認(rèn)識錯誤的是( )
A.對一般植物而言，單核期的花藥培養(yǎng)成功率最高
B.培養(yǎng)形成的愈傷組織可繼續(xù)在原培養(yǎng)基中分化形成植株
C.確定花粉發(fā)育時期最常用的方法是醋酸洋紅法
D.培養(yǎng)基的組成是影響花藥培養(yǎng)的主要因素之一
答案：B
解析：一般來說，在單核期，細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)的時期，花藥培養(yǎng)成功率最高，A正確；在組織培養(yǎng)過程中，花藥離體培養(yǎng)形成愈傷組織后，必須將愈傷組織及時轉(zhuǎn)移至分化培養(yǎng)基上才能得到幼小植株，B錯誤；確定花粉發(fā)育時期的最常用方法是醋酸洋紅法，這種方法能將花粉細(xì)胞核染成紅色，C正確；影響花藥培養(yǎng)成功率的因素有很多，如材料的選擇、培養(yǎng)條件和培養(yǎng)基的組成等，D正確。
【要點突破】
一、MS培養(yǎng)基中各成分的作用
成分 作用
微量和大量元素 提供植物細(xì)胞生活所必需的無機鹽
蔗糖 提供碳源，維持細(xì)胞滲透壓
甘氨酸、維生素、煙酸、肌醇等 滿足離體植物細(xì)胞在正常代謝途徑受一定影響后所產(chǎn)生的對特殊營養(yǎng)需求
二、植物組織培養(yǎng)的兩點誤區(qū)警示
1.細(xì)胞全能性表達(dá)的理解
（1）細(xì)胞全能性的表達(dá)是由單個細(xì)胞發(fā)育成完整個體，發(fā)育的終點是完整個體，若發(fā)育為某個器官或組織不屬于細(xì)胞全能性的表達(dá)。
（2）細(xì)胞全能性的大小是自然條件下的，在適宜外界條件下，植物的體細(xì)胞培養(yǎng)比生殖細(xì)胞的培養(yǎng)更容易。
2.對愈傷組織特點的理解：愈傷組織的細(xì)胞是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞，具有旺盛的分裂能力，無中央大液泡。
三、菊花的組織培養(yǎng)與月季的花藥培養(yǎng)比較
菊花的組織培養(yǎng) 月季的花藥培養(yǎng)
理論依據(jù) 植物細(xì)胞的全能性
基本過程 脫分化→再分化
影響因素 選材、營養(yǎng)、激素、pH、溫度、光照等
材料選取 體細(xì)胞 生殖細(xì)胞
繁殖方式 無性生殖 有性生殖
培養(yǎng)結(jié)果 正常植株 單倍體植株
可育性 可育 高度不育，染色體加倍后可育
操作流程 制備培養(yǎng)基→外植體消毒→接種→培養(yǎng)→移栽→栽培 選材→消毒→接種→培養(yǎng)→篩選和誘導(dǎo)→移栽→栽培選育
四、鏡檢花粉發(fā)育時期的方法比較
醋酸洋紅法 焙花青－鉻礬法
不同點 使用條件 常用的方法 花粉細(xì)胞核不易著色時
步驟 將花藥放在載玻片上→滴1滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的醋酸洋紅→用鑷柄搗碎花藥→蓋上蓋玻片→鏡檢 花藥在卡諾氏固定液中固定20 min→取出，放在載玻片上→焙花青－鉻礬溶液染色→蓋上蓋玻片→鏡檢
現(xiàn)象 花粉細(xì)胞核染成深紅色 花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色
相同點 都通過鏡檢來確定花粉是否處于適宜的發(fā)育期
五、單倍體育種與花藥離體培養(yǎng)的區(qū)別
1.單倍體育種
（1）在花藥離體培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，用秋水仙素繼續(xù)處理單倍體幼苗。
（2）在單倍體育種過程中，二倍體是由單倍體的染色體加倍而來，所以得到的二倍體植株是純合子。
2.二者的區(qū)別：花藥離體培養(yǎng)與單倍體育種的步驟和結(jié)果不同。花藥離體培養(yǎng)只涉及圖示中的①②③④，單倍體育種則包括①②③④⑤。
2

展開更多......

收起↑