PAGE12-試驗七植物的組織培育1.植物組織培育的理論基礎是植物細胞的全能性。2.影響植物組織培育的因素有：植物材料、養分物質、植物激素及pH、溫度、光照等。1.植物組織培育的理論基礎是植物細胞的全能性。2.影響植物組織培育的因素有：植物材料、養分物質、植物激素及pH、溫度、光照等。3.植物組織培育的一般過程為：eq\x(\a\al(離體的植物器官、,組織、細胞))eq\o(→,\s\up7(脫分化))eq\x(\a\al(愈傷,組織))eq\o(→,\s\up7(發芽),\s\do5(培育基))叢狀苗eq\o(→,\s\up7(生根),\s\do5(培育基))生根eq\o(→,\s\up7())植株4.發芽培育基中細胞分裂素相對較多而生長素相對較少；生根培育基中生長素較多而細胞分裂素較少。一、植物組織培育1．概念：取一部分植物組織，在無菌的條件下接種在培育基上，賜予肯定的溫度和光照，使之產生愈傷組織，或進而生根發芽，培育為成熟植株的技術。2．理論基礎：植物細胞的全能性。3．培育基(1)發芽培育基：細胞分裂素濃度大于生長素濃度的培育基。(2)生根培育基：生長素濃度大于細胞分裂素濃度的培育基。4．培育過程eq\x(外植體)eq\o(→,\s\up7(脫分化))愈傷組織eq\o(→,\s\up7(生芽))eq\x(叢狀苗)eq\o(→,\s\up7(生根))幼苗eq\o(→,\s\up7())植株二、菊花的組織培育1．材料MS培育基、發芽培育基、生根培育基、萘乙酸(NAA)、芐基腺嘌呤(BA)、菊花幼苗。2．操作流程1．不同植物、不同組織的生根和生芽是否都要運用相同的生長素和細胞分裂素濃度？提示：不相同。2．本試驗用人工合成的激素，而不用植物中存在的自然激素，為什么？提示：自然激素都有相應的使之分解的酶，所以運用時間短，而人工合成的，沒有分解酶，作用時間長，效果顯著。3．植物組織培育過程中，產生污染的途徑有哪些？提示：①外植體帶菌；②培育基及接種器具滅菌不徹底；③接種操作時帶入；④環境不清潔。eq\a\vs4\al(核心要點一)eq\a\vs4\al(\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,)))eq\a\vs4\al(有關植物組織培育的幾個問題及分析)1．細胞的全能性(1)概念：指已經分化的細胞，仍舊具有發育成完整個體的潛能。(2)緣由：生物體的每一個體細胞都是由受精卵經有絲分裂而來的，含有本物種的全套遺傳物質，都有發育成完整個體所必需的全套基因。(3)植物細胞表達全能性的條件：①離體狀態；②肯定的養分物質；③植物激素；④其他相宜的外界條件(溫度、pH、氧氣、光照、無菌等)。2．激素用量比例產生的影響生長素與細胞分裂素比值結果比值高時促根分化，抑芽形成比值低時促芽分化，抑根形成比值適中促進愈傷組織的形成簡記為“高根、低芽、中愈傷”[題組沖關]1．下列有關植物組織培育的敘述，正確的是()A．培育基中生長素和細胞分裂素的比例不會影響脫分化和再分化B．植物組織培育的原理是植物細胞的全能性C．植物組織培育就是將離體的細胞、組織、器官等培育成愈傷組織D．植物組織培育過程不須要嚴格的無菌操作解析：選B植物組織培育包括脫分化和再分化兩個關鍵過程，愈傷組織的形成只是脫分化過程，還有愈傷組織再分化的過程。2．下列須要采納植物組織培育技術的是()①利用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗，獲得多倍體植株②獲得大量的脫毒苗③利用基因工程培育抗棉鈴蟲的植株④單倍體育種⑤無子西瓜的快速大量繁殖A．①②③ B．②③④⑤C．①②④⑤ D．②③④解析：選B多倍體育種是用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗，使其染色體加倍，此過程不涉及組織培育技術。3．下列不是植物組織培育過程中分化出根、芽之前必需的物質的是()A．無機鹽 B．CO2C．O2 D．有機小分子解析：選B植物組織培育中必需有無機鹽，細胞呼吸須要氧氣，最初階段植物組織細胞的同化作用類型是異養型，所以也須要有機物。組織培育中分化出根、芽之前植物不會進行光合作用，所以CO2不是必需的。eq\a\vs4\al(核心要點二)eq\a\vs4\al(\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,)))eq\a\vs4\al(菊花的組織培育)1．操作流程及留意事項2．造成培育物污染的緣由與處理污染的預防措施污染種類細菌污染真菌污染污染緣由可能是由操作人員造成的，如超凈臺運用不當、接種時說話、手未消毒或器械滅菌不徹底等可能是由植物材料消毒不當引起的處理措施將被污染的培育瓶統一放在高壓蒸汽鍋內進行高壓蒸汽滅菌，然后再打開培育瓶進行清洗[題組沖關]4．把菊花單個細胞放入配制的培育基上培育，獲得了很多完整的植株。這些植株()A．變異頻率較高 B．都是單倍體C．都是純合子 D．彼此性狀極相像解析：選D單個細胞經組織培育發育成的植物體，彼此性狀相像，此植物體是純合子還是雜合子由母本基因型確定。5．啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵性植物激素是()A．乙烯和細胞分裂素 B．生長素和細胞分裂素C．生長素和脫落酸 D．乙烯和脫落酸解析：選B植物組織培育要通過脫分化和再分化兩個重要的過程。在這兩個過程中，植物激素起到了很好的誘導作用。常用的植物激素是細胞分裂素和生長素。6．辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫藥工業等領域。辣椒素的獲得途徑如圖。(1)圖中①和②分別表示辣椒組織培育中細胞的________________和________過程。(2)圖中培育外植體的培育基中常用的凝固劑是____________。培育基中的生長素和細胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)時，有利于芽的分化。對培育基徹底滅菌時，應實行的滅菌方法是______________。(3)圖中外植體的消毒所需乙醇的體積分數是_____。用酶解法將愈傷組織分別成單細胞時，常用的酶是________和纖維素酶。解析：(1)由植物組織培育的過程可知，①為脫分化形成愈傷組織，②為愈傷組織再分化為根、芽。(2)培育外植體須要用固體培育基，固體培育基的凝固劑為瓊脂；生長素和細胞分裂素的比例低時利于發芽，高時利于生根；固體培育基要用高壓蒸汽滅菌。(3)外植體消毒一般用70%的乙醇；由于植物細胞有細胞壁，所以將愈傷組織分別成單個細胞須要用纖維素酶和果膠酶。答案：(1)脫分化(或去分化)再分化(2)瓊脂低高壓蒸汽滅菌(3)70%果膠酶[隨堂基礎鞏固]1．試驗中對已長出的健壯叢狀苗，緊接著應當進行的處理是()A．移入日光燈下，在發芽培育基中培育B．移入日光燈下，在生根培育基中培育C．轉入遮陽環境中，在草炭土或蛭石中接著培育D．轉入遮陽環境中，土中栽種解析：選B發芽培育獲得的叢狀苗應在無菌條件下轉入日光燈下的生根培育基中進行生根培育。2．影響植物組織培育的因素包括()①培育基的養分組成②外植體的選取③植物激素的運用④消毒⑤溫度、pH、光照A．①②③④⑤ B．①②③C．①②③④ D．①②③⑤解析：選A培育基的養分組成、外植體的種類和生長發育狀況、植物激素的濃度和運用依次以及溫度、光照、pH都是影響植物組織培育的因素，并且植物組織培育在離體、無菌條件下才能完成。3．某生物愛好小組用蘆薈簇新莖的一部分作為材料進行組織培育，出現了愈傷組織能正常形成且接著長大，但正常根和芽卻遲遲不能形成的狀況。你認為導致該狀況出現的最可能的緣由是()A．葡萄糖、氨基酸等有機養分供應不足B．培育環境光照、溫度、pH或氧氣濃度不相宜C．生長素和細胞分裂素比例不協調D．無菌條件沒有限制好解析：選C因為“愈傷組織能正常形成且接著長大”，說明培育基養分足夠、環境條件相宜且沒有受到雜菌污染；當生長素和細胞分裂素的比例達到肯定值的時候，才能使愈傷組織分化出根和芽。4．下列關于植物組織培育所需養分的敘述，錯誤的是()A．MS培育基既含硝態氮，又含銨態氮B．維生素以輔酶的形式參加生物催化劑酶系活動C．植物生長調整物質包括生長素、細胞分裂素及赤霉素等D．植物組織培育過程中無需從外部供糖解析：D通常植物本身能進行光合作用，產生糖類，不需從外部供應糖，但在植物組織培育初期，不能進行光合作用來合成糖類，因此必需在培育基中添加糖，作為碳素來源和能量來源。[課時跟蹤檢測]1．培育獲得叢狀苗的培育基是()A．MS培育基 B．發芽培育基C．生根培育基 D．一般培育基解析：選B叢狀苗是植物組織趨向芽分化后所形成的，因此培育基應為發芽培育基。2．下列關于植物組織培育中滅菌操作的敘述，錯誤的是()A．外植體可以用乙醇消毒B．鑷子等器械需乙醇消毒C．操作前手需乙醇消毒D．培育基需高壓蒸汽滅菌解析：選B植物組織培育需嚴格的無菌操作，包括：培育基需用高壓蒸汽鍋滅菌；操作前手需乙醇消毒；外植體應浸泡在乙醇中消毒；整個操作過程在酒精燈火焰旁進行，同時對鑷子等器械灼燒滅菌。3．下列關于植物組織培育的敘述，錯誤的是()A．外植體可以來自于植物的任何細胞B．培育應在無菌條件下進行C．以花粉作為外植體可得到單倍體植株D．不同階段的培育基中細胞分裂素和生長素的比例不同解析：選A外植體必需是活的有細胞核的細胞，而木質部、導管都是死細胞，成熟的篩管細胞無細胞核，都不能取其作為外植體。4．菊花的組織培育操作完成3～4d后，視察同一溫室中的外植體，發覺有的瓶內外植體正常生長，有的瓶內外植體死亡，你認為外植體死亡的緣由不行能是()A．培育條件，比如光照、溫度等不相宜B．接種時外植體未消毒C．接種工具灼燒后未待冷卻就接種外植體D．將外植體倒插入培育基中解析：選A若光照、溫度等不相宜，則同一溫室中的外植體都會死亡。5．下圖是植物組織培育的一般過程，相關說法錯誤的是()eq\x(離體的植物組織或細胞)eq\o(→,\s\up7(a),\s\do5())eq\x(b)eq\o(→,\s\up7(c),\s\do5())eq\x(d)→eq\x(完整的植物體)A．過程a指的是脫分化，過程c指的是再分化B．此技術依據的原理是植物細胞的全能性C．若用此技術進行細胞產物的工廠化生產，須將細胞培育到d階段才行D．生長素含量高時，有利于根原基的形成解析：選C植物組織培育依據的原理是植物細胞的全能性。從圖中可以看出，過程a、c分別是脫分化和再分化，b、d是愈傷組織和具有生根發芽實力的胚狀體。若用此技術進行細胞產物的工廠化生產，須將細胞培育到愈傷組織階段即可。生長素與細胞分裂素的協同調控作用在植物組織培育中特別重要，當生長素含量高于細胞分裂素時，主要誘導根原基的形成。6．某組織培育試驗室的愈傷組織被真菌嚴峻感染，為查找污染緣由設計了4個試驗，試驗條件除圖示以外其他均相同。下列各圖表示試驗結果，據圖可得出的初步結論是()A．污染主要是由培育基滅菌時間長短造成的B．污染主要來源于組織培育所用的離體組織C．調整培育基pH能解決污染問題D．調整培育溫度能解決污染問題解析：選B通過4個試驗結果可以看出，培育基滅菌時間、培育基pH、培育溫度對污染率沒有太大的影響，由離體組織消毒時間越長污染率越低可知，污染主要來源于組織培育所用的離體組織。7．以野生菊花為材料進行的組織培育步驟如下圖所示：請回答：(1)依據菊花的需求量，MS培育基由大量元素、微量元素和____________組成。MS培育基含有十幾種化合物，配制不便利也難以稱量精確，可將培育基中的各種成分擴大5～10倍分別稱量，配成________，用于稀釋。(2)步驟X中的野生菊花一般選擇_________。(填編號)A．開過花的老枝B．未開花植株的莖上部新萌生的側枝C．正在開花的枝條D．任何枝條均可(3)野生菊花外植體在接種前要用70%________和5%______________溶液進行表面消毒。(4)過程A在無菌的條件下把消毒后的野生菊花外植體接種在三角瓶的瓊脂培育基上，賜予肯定的溫度和________，使之產生愈傷組織。過程B要在________培育基上進行培育，使之長出較多的叢狀苗。植物組織培育試驗用人工合成的植物生長調整劑，而不用植物中存在的自然激素的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________。(5)步驟Y表示______________，再移植到土中培育(定植)，即可長成植株并開花。答案：(1)有機成分母液(2)B(3)乙醇次氯酸鈉(4)光照發芽(或細胞分裂素多于生長素的)人工合成的植物生長調整劑在植物中沒有相應分解的酶，作用時間長，作用效果明顯(意思合理即可)(5)移栽熬煉8．組織培育是近幾年發展起來的一種植物無性繁殖技術，在繁殖珍貴經濟作物、珍稀瀕危植物方面具有重要意義。以下是試驗室進行植物組織培育的一般過程，請回答下列問題：eq\x(獲得外植體)→eq\x(接種)→eq\x(培育)→eq\x(移栽)→eq\x(定植)(1)試驗過程中涉及的培育基有：__________、發芽培育基、生根培育基。與微生物培育基相比，植物組織培育一般要添加生長素、______________作為生長調整劑。(2)以下不屬于植物組織培育運用到的設備和器材的是__________。(填序號)①酒精燈②滅菌鍋③接種環④恒溫培育箱⑤CO2培育箱⑥封口膜和橡皮圈(3)試驗過程中，對自然生長的莖段進行消毒，常用的試劑是70%的乙醇和_____________________________。(4)外植體接種后形成愈傷組織，在不同配比的激素誘導下，依次經驗了__________和生根兩個階段，形成試管苗。其中較高的BA/NAA配比有利于誘導愈傷組織形成________(填“根”或“芽”)。(5)在定植前須要對組培苗移栽至草炭土或蛭石中接著培育，其目的是_________________________________________________________________________________________。解析：(1)植物組織培育中涉及多種培育基，它們是MS培育基、發芽培育基、生根培育基，這些培育基和微生物培育基不同的是要添加生長素、細胞分裂素作為生長調整劑。(2)植物組織培育中用到的器材有：①酒精燈、②滅菌鍋、④恒溫培育箱、⑥封口膜和橡皮圈。(3)外植體消毒時常用70%的乙醇和5%次氯酸鈉溶液。(4)愈傷組織在植物激素的調整下，要依次經過發芽和生根兩個階段，才能形成試管苗；當BA/NAA配比高時誘導愈傷組織發芽，當BA/NAA配比低時誘導愈傷組織生根。(5)定植前的移栽是對試管苗進行煉苗處理，使試管苗能更快地適應土壤環境。答案：(1)MS培育基細胞分裂素(2)③⑤(3)5%次氯酸鈉(4)發芽芽(5)經過煉苗處理后，試管苗才能適應土壤種植9．下圖是植物組織培育的簡略表示圖。請據圖回答：(1)把組織培育的過程按正確依次排列____________(用字母和箭頭表示)。(2)外植體發育成一個完整個體需經過__________和__________兩個過程。(3)外植體若是菊花的根尖組織，則在正常環境下培育成的新菊花植株葉片的顏色是______，這一過程體現了植物細胞具有__________的特點。解析：植物組織培育的基本過程：外植體脫分化形成愈傷組織，愈傷組織經再分化，形成根和芽。依據圖中的植物發育狀況可以看出組織培育的依次為B→D→C→A。由根尖細胞培育成的新植株的葉片之所以是綠色的，是因為由愈傷組織分化而來植株的葉片細胞中，限制葉片綠色性狀的基因選擇性表達，這一過程體現了植物細胞的全能性。答案：(1)B→D→C→A(2)脫分化再分化(3)綠色全能性10．寧夏是全國最相宜生產水果的生態區之一，生產的蘋果濃縮果汁酸度優于其他地區的蘋果，深受歐美市場歡迎，發展無病毒苗木成為建立高產優質商品蘋果基地的重要措施。(1)下面是寧夏農林科學院進行蘋果試管苗培育的一般過程：eq\x(\a\al(離體的植物,組織或細胞))eq\o(→,\s\up7(a))eq\x(b)eq\o(→,\s\up7(c))eq\x(\a\al(胚狀體,或叢芽))→eq\x(\a\al(完整的,小植株))請填寫圖中a～c所表示的內容。a．__________；b.__________；c.__________。(2)試驗室一般運用保存的培育基母液來制備MS固體培育基，配制母液時，__________、__________和有機物要濃縮5～10倍。(3)該過程中a、c的啟動關鍵在于培育基中所加生長素和細胞分裂素的濃度、________________以及__________________。(4)離體的植物細胞能發育成完整植株的緣由是__________________________________________________________________________________________。解析：(1)離體的植物組織或細胞，在肯定條件下培育，細胞會脫分化，形成愈傷組織。愈傷組織經植物激素誘導，再分化形成胚狀體或叢芽。(2)為便于保存，MS培育基的母液中，大量元素、微量元素和有機成分分別配成濃度為配方5～10倍的母液。(3)植物組織培育時，用植物激素誘導脫分化或再分化。生長素和細胞分裂素的濃度、運用依次以及用量比例，是確定脫分化和再分化的關鍵。二者用量比例大體相同時，有利于誘導愈傷組織的形成。生長素所占比例大時，有利于生根；細胞分裂素所占比例大時，有利于生芽。(4)植物細胞具有本物種生物的全套遺傳信息，因此可發育成一個完整的植物個體。答案：(1)脫分化愈傷組織再分化(2)大量元素微量元素(3)運用的先后依次用量比例(4)植物細胞具有全能性11．回答下列有關植物組織培育的問題：(1)用于植物組織培育的植物材料稱為________________。(2)組織培育中的細胞，從分化狀態轉變為未分化狀態的過程稱為______________。(3)再分化階段所用培育基中，含有植物激素X和植物激素Y。漸漸變更培育基中這兩種植物激素的濃度比，未分化細胞群的變更狀況如圖所示。據圖指出兩種激素的不同濃度比與形成芽、根、愈傷組織的關系：①當植物激素X與植物激素Y的濃度比值等于1時，_________________________________________________________________________；②_______________________________________________________________________；③_______________________________________________________________________。(4)若植物激素Y是生長素，在植物組織培育中其主要作用是_____________________；則植物激素X的名稱是________________。(5)生產上用試管苗保留植物的優良性狀，其緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)用于植物組織培育的離體植物器官、組織或細胞稱為外植體。(2)脫分化是讓已經分化的細胞經過誘導后，失去其特有的結構和功能轉變成未分化細胞的過程。(3)分析圖得出，植物激素X與植物激素Y濃度比值等于1時，未分化的細胞群形成愈傷組織；大于1則形成芽，小于1時形成根。(4)植物組織培育中常用生長素和細胞分裂素，生長素的作用是促進細胞生長(縱向伸長)、分裂和分化。細胞分裂素(X)的作用是促進細胞分裂。(5)植物組織培育形成試管苗屬于無性生殖，后代的遺傳物質全部來自母體，不發生性狀分別，便于保存優良性狀。答案：(1)外植體(2)去分化(脫分化)(3)①未分化細胞群經分裂形成愈傷組織②當植物激素X與植物激素Y的濃度比值大于1時，未分化細胞群分化形成芽③當植物激素X與植物激素Y的濃度比值小于1時，未分化細胞群分化形成根(4)促進細胞的生長(伸長)、分裂和分化細胞分裂素(5)組織培育形成試管苗的過程屬于無性生殖，后代不發生性狀分別12．如圖為番茄組織培育過程的流程圖解，請據圖回答下列問題：eq\x(\a\al(番茄,葉片))eq\o(→,\s\up7(a))eq\x(\a\al(葉組,織塊))eq\o(→,\s\up7