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。

4．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）。

脱分化产生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。

7．植物组织培养技术的应用有：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。

9．植物的组织培养的培养基：MS 培养基。

10．MS 培养基营养的（一般情况下只有①～⑤）成分：①大量元素是N 、P 、S 、K 、Ca 、Mg ，②微量元素是Fe 、Mn 、B 、Zn 、Cu 、Mo 、I 、Co ，③植物激素，④蔗糖，⑤琼脂，⑥有机物有甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素等。

（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，维持细胞渗透压；甘氨酸、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产生的特殊营养需求。

）11．植物激素主要是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激素。

在培养基使用顺序 实验结果 生长素／ 细胞分裂素比值与结果先生长素，后细胞分裂素 有利于分裂但不分化 比值高时 促根分化，抑芽形成先细胞分裂素，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。

13．MS 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：①70%的酒精中持续6～7s ，② 0.1%的HgCl 2中1～2min 。

16．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β­胡萝卜素的方法有：①从植物中提取；②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：离体组织――→A 愈伤组织――→B 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，则培养成的植株叶片的颜色为____________，说明根尖细胞具有_________________。

【变式训练-1】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:(1)把组织培养的过程按正确顺序排列____________(以字母表示)。

(2)实验前试管和培养基应经________处理。

(3)培养基中除加入各种营养物质外，还应加入________、____________等植物激素。

(4)图D上的细胞团是________。

(5)从理论上讲，植物细胞有形成再生植株的可能性，这是________________的表现。

【变式训练-1-1】下图是基因型为AaBb的菊花茎尖离体培养示意图，据图回答下列问题。

菊花茎尖―――――→取下并放入培养基中培养―――――→脱分化A――――――→再分化B―→ 植物体(1)图中A是__________，B是____________。

菊花茎尖培养成植物体的根本原因是_______________________________________。

(2)菊花的组织培养过程中，细胞增殖通过___________分裂来完成。

在培养形成试管苗的过程中，其中应大量供给的元素是_______________________________。

试管苗形成过程中要给予一定光照，其目的是____________________________________。

要促进茎尖细胞分裂和生长，培养基中应有___________和_____________________两类激素。

(3)脱分化是指____________________________________________________，脱分化和再分化这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________。

否则植物组织培养就不能成功。

(4)这样培养成的试管苗的基因型是___________，这种繁殖方式是________________。

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。

19．外植体在培养过程中可能会被污染，原因有外植体消毒不彻底、培养基灭菌不彻底、接种中被杂菌污染、锥形瓶密封性差等。

20．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。

21．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。

22．产生花粉植株的两种途径通过：23．胚状体：类似胚的结构，又称为细胞胚。

24．影响花药培养的主要因素是材料的选择与培养基的组成。

25．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①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②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方式是_____________。

过程③是诱导再分化出芽和根，最后长成植株，长成的植株(不考虑核与核之间融合)是________植株，其特点是植株弱小，高度不育，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的B物质_______________。

过程②与过程③所用培养基有差异，主要是____________的差异。

【变式训练-2】右图为菊花植株繁殖的示意图，请据图回答下列问题：(1)对菊花来说，要选择生长旺盛的嫩枝来进行组织培养，其原因是________________________________________；(2)菊花的培养过程证实了植物细胞具有________，这个特性是植物组织培养的理论基础，该过程需要在________条件下进行，并需控制温度、pH和光照等条件。

培养过程中，为诱导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____________________等，主要调节细胞的________________。

(3)从单个细胞到愈伤组织的过程中，细胞进行了________。

愈伤组织的特点是_____________________；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__________，此过程需要光照，原因是___________________________________。

若要获得无病毒的植株，首选材料是______________，从植物组织或细胞到无病毒试管幼苗，要认为控制细胞的_________和_________过程。

【（2012年新课标卷）生物——选修Ⅰ生物技术实践】（15分）为了探究6-BA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MS培养基中加入6-BA和IAA，配制成四种培养基（见下表），灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率（m），以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数（n），结果如下表。

培养基编号浓度/m g·L-1M/% N/个6-BA IAA10.5 0 76.7 3.12 0.1 77.4 6.13 0.2 66.7 5.34 0.5 60.0 5.0回答下列问题：（1）按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为和两类。

上述培养基中，6-BA属于类生长调节剂。

（2）在该实验中，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。

（4）为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入（“6-BA”或“IAA”）。

【（2008年海南卷）生物——选修Ⅰ生物技术实践】（15分）某二倍体植物是杂合体，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的过程。

据图回答：（1）图中①表示的是该花粉培养过程中的过程，②表示的是过程。

X代表的是，③表示的是过程，④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）。