1、生物技术实践 专题3 植物组织培养 常考知识点整理和练习 植物的组织培养技术 1植物组织培养的理论基础：细胞全能型。 2植物组织培养的流程：离体的植物组织或细胞愈伤组织根或芽等器官 3愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。脱分化产生离体的（高度分化的）植物组织或细胞形成愈伤组织的过程，称为脱分化（去分化）4的愈伤组织继续进行培养形成根或芽等器官的过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里， 可以发育成完整的植物体。 5生物个体发育过程中细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程叫细胞分化。 6细胞分化本质：基因选择性表达。植物组织培养技术的应用有：
2、实现优良品种的快速繁殖；培育脱毒作物；制作人工种子；培育作7 物新品种以及细胞产物的工厂化生产等。 8菊花组织培养一般选择未开花植物的茎上部新萌生的侧枝（生长旺盛嫩枝）作材料。 MS培养基。9植物的组织培养的培养基：，微Mg、Ca、10MS培养基营养的（一般情况下只有）成分：大量元素是N、P、S、K，植物激素，蔗糖，琼脂，有机物有甘氨酸、I、CoMn、B、Zn、Cu、Mo、量元素是Fe、（大量元素和微量元素提供植物细胞所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，维持烟酸、肌醇、维生素等。维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所细胞渗透压；甘氨酸、 产生的特殊营养需求。）是启动细胞
3、分裂、脱分化和再分化的关键激素。在培养基细胞分裂素，11植物激素主要是生长素和 中添加生长素和细胞分裂素，其浓度、使用的先后顺序、用量的比例不同影响结果不用。 细胞分裂素比值与结果使用顺序 实验结果 生长素 比值高时 促根分化，抑芽形成 先生长素，后细胞分裂素有利于分裂但不分化 先细胞分裂素，后生长素 细胞既分裂也分化 比值低时 促芽分化，抑根形成 同时使用 分化频率提高 比值适中 促进愈伤组织生长 12植物组织培养的影响因素：PH、温度、光等。 13MS培养基采取的灭菌方法是高压蒸汽灭菌。 14微生物培养基以有机营养为主，MS培养基则需提供大量无机营养。 15外植体的消毒溶液：70%的酒精中
4、持续67s， 0.1%的HgCl中12min。 216注意：对外植体进行表面消毒时，就要考虑药剂的消毒效果，又要考虑植物的耐受能力。 17接种过程中插入培养基的外植体形态学上端朝上，要求无菌操作。 【典例1】工业生产上，获取天然-胡萝卜素的方法有：从植物中提取；利用微生物的发酵生产。结合所学知识，请回答以下问题：用组织培养的方法培育胡萝卜植株，过程如图： AB离体组织愈伤组织长出丛芽、生根移栽成活 (1)A过程表示_，B过程表示_。 (2)培养过程中通常用的培养基为_。 (3)培养基中需要添加的植物激素是_，这是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。 (4)若离体组织为胡萝卜的根尖细胞，则
5、培养成的植株叶片的颜色为_，说明根尖细胞 。_具有: 如图是用胡萝卜根细胞进行组织培养的某些过程示意图。请据图回答下面的问题【变式训练-1】 以字母表示(1)把组织培养的过程按正确顺序排列_()。 (2)实验前试管和培养基应经_处理。 培养基中除加入各种营养物质外，还应加入_、_等植物激素。 (3) D上的细胞团是_。 (4)图 (5)的表现。从理论上讲，植物细胞有形成再生植株的可能性，这是_ 的菊花茎尖离体培养示意图，据图回答下列问题。下图是基因型为AaBb【变式训练-1-1】再分化脱分化取下 植物体 培养基中培养菊花茎尖 B A 并放入 是 因的成茎_图(1)中A是，B是。菊花尖培养植物体
6、根本原 。_在培养形成试管苗的过程中，分裂来完成。菊花的组织培养过程中，细胞增殖通过_(2)。试管苗形成过程中要给予一定光_其中应大量供给的元素是。要促进茎尖细胞分裂和生长，培养基照，其目的是_ 和_两类激素。中应有_，脱分化和再分化这脱分化是指_(3)。否_两个过程的进行还需要维持一定的外界条件，一是要有适宜的，二是要 则植物组织培养就不能成功。 ，这种繁殖方式是_。_(4)这样培养成的试管苗的基因型是 18组织培养的产物露天栽培前需将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境进行壮苗。原因有外植体消毒不彻底、培养基灭菌不彻底、接种中被杂外植体在培养过程中可能会被污染，19 菌污染、锥形瓶密封性差
7、等。被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。 2021花粉离体培养的最佳时期：单核期。花蕾选择完全未开放的花蕾。 产生花粉植株的两种途径通过：22 胚状体：类似胚的结构，又称为细胞胚。23 影响花药培养的主要因素是材料的选择与培养基的组成。2425确定花粉发育时期的最常用的方法是醋酸洋红法。但是，某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青-铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。 26植物组织培养技术与花药培养技术的相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。两者的不同之处在于花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或
8、胚状体也要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。 【典例2】育种工作者常采用花药培养的方法，使花粉粒发育为单倍体植株。下面是采用水稻的花药进行培养过程的流程： 选取水稻花药对花蕾消毒接种和培养植物体。 (1)选取的水稻花药应为_期，此时细胞核由中央移向细胞一侧，花药培养成功率最高。 (2)通过花药培养产生单倍体植株一般有两种途径：一种是花粉通过_阶段发育为植株；另一种是在诱导培养基上先形成_，再将其诱导分化成植株。 (3)试管苗形成过程中，必须从培养基中获得_和小分子有机物质等营养物质。 (4)要促进花粉细胞分裂和生长，培养基中应有_和_两类植物激素。 (5)若接种过花药的培养基
9、上出现了污染，则可能的原因_。 (6)右图表示花药离体培养及单倍体育种的大致过程，过程是把幼小的花药分离出来，在无菌条件下放在MS培养基上进行培养。配制该培养基时，需要的物质应该含有_。 (7)过程是花药在MS培养基所提供的特定条件下进行脱分化，发生细胞分裂，形成_，此过程进行细胞分裂的过程是诱导再分。_方式是植株，其特点是植株弱_)(不考虑核与核之间融合是化出芽和根，最后长成植株，长成的植株生产上无推广应用的价值，若要使其结子结果，可在移栽后在幼苗茎尖滴加适宜浓度小，高度不育， 的差异。_。过程与过程所用培养基有差异，主要是_的B物质 】【变式训练-2 右图为菊花植株繁殖的示意图，请据图回答
10、下列问题： 对菊花来说，要选择生长旺盛的嫩枝来进行组织培养，(1) _；其原因是，这个特菊花的培养过程证实了植物细胞具有_(2)条件下_性是植物组织培养的理论基础，该过程需要在 和光照等条件。培养过程中，为诱导pH进行，并需控制温度、等，主_愈伤组织形成根或芽等器官，培养基中要添加植物激素，主要是 。要调节细胞的_是的过程中点的特。愈伤组织，细胞进行了_愈(3)从单个细胞到伤组织；由愈伤组织分化成根和芽，再由芽发育成叶和茎，这一过程称为_。若要获得无病，此过程需要光照，原因是_，从植物组织或细胞到无病毒试管幼苗，要认为控制细毒的植株，首选材料是_ _过程。胞的_和 分）选修生物技术实践】（15
11、（【2012年新课标卷）生物培MS和IAA对某菊花品种茎尖外植物再生丛芽的影响，某研究小组在为了探究6-BA，灭菌后分别接种数量相同、生长6-BA和IAA，配制成四种培养基（见下表）养基中加入统计再生丛芽外植体的比在适宜条件下培养一段时间后，状态一致、消毒后的茎尖外植体， n），结果如下表。率（m，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数（）-1 L/m培养基编号g 浓度M/% N/个 IAA 6-BA 3.1 0 76.7 1 6.1 0.1 77.4 2 0.5 5.3 0.2 3 66.7 5.0 60.0 0.5 4 回答下列问题： 和 1（）按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为 类生
12、长调节剂。 属于 两类。上述培养基中，6-BA， 在该实验中，（2）自变量是 ，因变量是 。 自变量的取值范围是 3（）从实验结果可知，诱导丛芽总数量最少的培养基是 号培养基。 培养基中一般不加入）（4为了诱导该菊花试管苗生根， （“IAA”或）。BA”“6- （选修生物技术实践】年海南卷）2008（【生物15分）图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株 某二倍体植物是杂合体， 的过程。据图回答： （1）图中表示的是该花粉培养过程中的 过程，表示的是 过程。 X代表的是 ，表示的是 过程，表示的是诱导 过程。 （2）图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过哪一条途径主要取
13、决于培养基成分中 的种类及其浓度配比，最后获得的来源于未成熟花粉的完整 植株都称为 植株（甲）。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟 花粉具有 。 （3）对植株甲进行 ，才能使其结实产生后代（乙），否则植株甲只有 通过 的方式才能产生后代（丙）。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是 植 株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种，该群体植株产 生可育花粉的基因组成种类数为 种。 （4）花药培养在育种上的特殊意义是 ，从而开辟育种新途径。 【（2013年宁夏模拟）生物选修1 生物技术实践】（15分） 辣椒素是一种生物碱，用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。
14、（1）图中和分别表示辣椒组织培养中细胞的_和_过程。 （2）培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值以及使用_都会影响到植物的组织培养。 （3）图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是_。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是_和纤维素酶。 （4）在进行植物组织培养时， 直接关系到实验的成败。 对于菊花的组织培养来说，一般选择 作为材料。 对于其常用的MS培养基来说，在配好后还往往需要添加 。在植物激素 中， 是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。 （2）图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是_。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值_（填“高”或“低”）时，有利于芽的分化。对培养基彻底
15、灭菌时，应采用的灭菌方法是_。 （3）图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是_。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是_和纤维素酶。 （4）提取辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是_。 【（2014届云南部分名校12月模拟）生物选修1 生物技术实践】（15分） 下图为通过花药培养获得月季花粉植株的一种途径。请回答下列相关问题。 移植丛芽 生根花药中的花粉 胚状体 一般来来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。 1）选择花药时一般要通过（ 的花蕾， 细胞核由中央移向细胞的一侧。为此，通常会选择说，在 期， 成功率最高。在形态上具一般是由某些脱分化的细胞转变而来， ，（2）胚状体
16、也叫 胚根等结构完整，具有发育成发育成的胚非常相似的结构，胚芽、胚轴、有与 完整个体的能力。）上述途径是通过胚状体阶段发育成植株，还可以将花粉在诱导培养基上先形（3 ，再将其诱导分化成植株。成 ）某同学在培养过程中发现培养基上感染了几种细菌。若在以尿素为唯一氮源的培养（4指示剂培养几种菌后，指示剂变红就可以鉴定其中含有能够分解尿基中加入 培培养几种菌后，若在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入 染料，素的细菌； 养基中出现透明圈，就可以鉴定其中含有纤维素分解菌。，如 5）在培养过程中为了检验制备的培养基是否合格，采取的措施是（ 果，说明培养基制备成功，否则需要重新制备。 15分）（选修）生物1 生
17、物技术实践】-1【（同步检测还可以快,增强精神,能够增强体质,可以美容抗衰老,花粉是一种很好的保健品,据报道 是强身健体美容养颜的佳品。花粉产自各种速地消除身体疲劳。它既可以外用也可以内服, ,据图回答下列问题。植物的花朵。下图表示花粉的形成过程 是小孢子母细胞 , 代表花粉发育过程中的 图中的 (1)A 时期 分裂产生的。 通过 期。 (2)图中的B代表花粉发育过程中的 分裂产 细胞。花粉萌发时会通过 ,形成 (3)图中的D代表 生两个精子。 分）生物技术实践】1 （15【（同步检测-2）生物选修: 请回答下列问题 下面是采用水稻的花药进行培养过程的流程图, 选取水稻花药对花药消毒接种和培养
18、植物体花药培养如果此时细胞核由中央移向细胞一侧, 期, (1)选取的水稻花药应为 成功率最高。 阶段发 一种是花粉通过 (2)通过花药培养产生单倍体植株一般有两种途径: 再将其诱导分化成植株。 ,育为植株；另一种是在诱导培养基上先形成 (3)试管苗形成过程中,必须从培养基中获得 和小分子有机物质等营养物质。要促进花粉细胞分裂和生长,培养基中应有 和 两类植物激素。 (4)若接种过花药的培养基被污染,则可能的原因有哪些?(至少写出两条) 。 【（同步检测-3）生物选修1 生物技术实践】（15分） 草莓生产采用传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代,导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培
19、育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下: 外植体 植株芽、根愈伤组织 请回答下列问题。 。 作为外植体,其依据是 (1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时,一般选取 在, 培养基主要成分包括大量元素、微量元素和 常用的 (2)在过程中,MS有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤, 配制好的培养基中,常常需要添加 。 5 d,若发现外植体边缘局部污染,原因可能是 组织。接种后2其原因可能但分化出了芽, (3)在过程中,愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根 。 是 （ 选修生物-4【（同步检测）1 生物技术实践】15分） 回答下列有关植物组织培养的问题。 (1)用于植物组织培养的植物材料称为 。 。 (2)
20、组织培养中的细胞,从分化状态转变为未分化状态的过程称为 。逐渐改变培养基中这两Y在再分化阶段所用培养基中,含有植物激素X和植物激素 (3)未分化细胞群的变化情况如下图所示。据图指出两种激素的不同浓度,种植物激素的浓度比: 比与形成芽、根、愈伤组织的关系 ； Y的浓度比等于1时, 当植物激素X与植物激素 ； 。 ； (4)若植物激素Y是生长素,在植物组织培养中其主要作用是则植物激素X的名称是 。 (5)生产上用试管苗保留植物的优良性状,其原因是 。 【（同步检测-5）生物选修1 生物技术实践】（15分） 斯图尔德将胡萝卜韧皮部细胞进行培养，最终获得发育完整的新个体，实验过程如下。 AB从根的切片
21、分离出单个细胞 细胞团 胚状体植株 合适的培养基(1)A过程称为_，诱导这一过程的物质是_。这一实验的原理是 _。 (2)植物组织培养过程中多次强调一系列的消毒、灭菌及无菌操作，原因是 _。 (3)愈伤组织的培养是很重要的一步，一般从接种到出现愈伤组织需要14 d，到时可以看到外植体长出_色或_色的_状的愈伤组织。 (4)培养时注意恒温箱要关闭光源，因为在_条件下愈伤组织长得更快，两周以后，由于培养基中的营养几乎耗尽，必须_进行继续培养。 (5)试管苗的培养可分为_培养和_培养，必须先进行_培养，二者的区别在于_的不同。 【（同步检测-5）生物选修1 生物技术实践】（15分） 取该植物的花芽并
22、将在培养过程中，大量繁殖植物，利用植物组织培养的方法可快速、 花芽的生长状况如下表所其分别培养在含有不同比例的吲哚乙酸和细胞分裂素的培养基中， 示。 A组花芽 B组花芽 C组花芽 D组花芽 E组花芽 吲哚乙酸0 3 0 3 0.03 1mgL 细胞分裂素0.2 0 0.2 1.0 0.002 1mgL 组织 形成愈 愈伤组织愈伤组织花芽生 稍生长 分化出嫩枝伤组织 分化出根长状况 切块(1)在此过程中能实现脱分化的花芽是_组。从实验结果可以看出，能诱导新的花芽形成的条件是_。 (2)上述实验结果说明，在植物组织培养过程中，诱导芽和根形成的关键是_。在生产实践中，欲快速大量获得此植物的花芽，可选
23、用_组的培养基进行扩大生产。 【（同步检测-6）生物选修1 生物技术实践】（15分） 下图所示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下，形成试管苗的培育过程，请据图回答下列问题。 (1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括_和有机物，激素包括细胞分裂素和_两类植物激素。 (2)此过程依据的原理是_。A和B阶段主要进行的分裂方式是_，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞_等。 (3)B阶段需要光照，原因是_。 (4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因_的结果。 【归纳总结】 参考答案 解析 (1)用于植物组织培养的培养基中应包含无机物
24、和有机物，植物激素包括生长素和细胞分裂素两类植物激素。 (2)植物组织培养依据的原理是细胞的全能性，图示A过程细胞分裂方式为有丝分裂，B过程除细胞分裂外还进行细胞分化。 (3)B过程中涉及叶的形成，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件。 (4)基因的选择性表达导致根细胞无叶绿素，叶肉细胞含叶绿素。 答案 (1)无机物 生长素 (2)细胞的全能性 有丝分裂 分化 (3)芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件 (4)选择性表达 解析 本题用对比的实验手段给大家演示了一个事实：脱分化、再分化过程与植物激素生长素和细胞分裂素有关，且生长素用量与细胞分裂素用量直接影响培养过程，当用量比值高时，有利
25、于根的分化，抑制芽的形成；当用量比值低时，有利于芽的分化，抑制根的形成；当比值适中时，有利于促进愈伤组织的形成。 答案 (1)B、C、D 细胞分裂素浓度大于生长素浓度 (2)培养基中细胞分裂素含量与生长素含量之间的比例(或培养基中细胞分裂素与生长素的浓度比) D 解析 (1)A过程表示由离体的细胞发育成细胞团，所以为脱分化过程，诱导脱分化过程需要有植物激素，主要为生长素和细胞分裂素，该过程的原理是植物细胞的全能性。(2)同植物体相比较，离体的植物组织抗性差，所以在组织培养整个过程中都要执行严格的消毒程序。(3)愈伤组织为外植体经脱分化形成的乳白色或黄色的瘤状物。(4)进行组织培养过程脱分化阶段
26、不需要光照，但在再分化阶段，由于叶片中叶绿素的形成需要光照，当营养耗尽时，需更换有丰富营养成分的培养基。(5)试管苗的培养分为生根和生芽培养，但是先生芽，才有利于生根，生根培养基与生芽培养基的区别就在于生长素和细胞分裂素的比例不同。 外植体材(2) 植物细胞具有全能性 )或生长素与细胞分裂素(植物激素 脱分化(1) 答案料体积小，抗性差，如果不小心引起污染，将可能造成培养工作的前功尽弃 (3)乳白 黄 瘤 (4)无光 更换培养基 (5)生芽 生根 生芽 培养基中的生长素和细胞分裂素的比例不同 解析：(1)植物组织培养技术可用下图表示： 脱分化再分化外植体 愈伤组织 生芽、生根 植株 (2)实验前所用器具和材料都应灭菌。 (3)在进行植物组织培养中，生长素和细胞分裂素在脱分化、再分化中起关键性作用。 (4)脱分化后形成的细胞团是愈伤组织。 (5)植物细胞发育成完整植株，是细胞全能性的表现。 答案 (1)BDCA (2)灭菌 (3)生长素 细胞分裂素 (4)愈伤组织 (5)细胞全能性 解析 (1)图中A为脱分化的结果即愈伤组织，B为再分化形成的根及丛芽。 (2)用于植物
