资源描述
考点一 植物组织培育与花药离体培育
[典例引领]
【典例】 (2022·山东理综，34)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如下图。
(1)图中①和②分别表示辣椒组织培育中细胞的________和________过程。
(2)图中培育外植体的培育基中常用的凝固剂是______。培育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。对培育基彻底灭菌时，应实行的灭菌方法是________。
(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别成单细胞时，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________。
解析 (1)由外植体培育成脱毒苗的过程为植物组织培育过程，需经过脱分化、再分化两个阶段。(2)植物组织的培育常用固体培育基，固体培育基常用的凝固剂是琼脂。植物组织培育时，常用生长素和细胞分裂素启动细胞分裂、脱分化和再分化，当细胞分裂素较多时，利于芽的分化；当生长素较多时，利于根的分化。培育基的彻底灭菌常用高压蒸汽灭菌法。(3)体积分数为70%的酒精杀菌效果最强，操作者和外植体的消毒常用体积分数为70%的酒精。将愈伤组织分别成单个细胞常用纤维素酶和果胶酶。(4)辣椒素的提取常用有机溶剂，为防止有机溶剂的挥发，提取辣椒素过程中，在萃取加热时需安装冷凝回流装置。
答案 (1)脱分化(或去分化) 再分化 (2)琼脂 低 高压蒸汽灭菌 (3)70% 果胶酶 (4)防止有机溶剂的挥发
菊花茎组织培育与月季花药离体培育的比较
项目
菊花茎组织培育
月季花药离体培育
理论依据
植物细胞的全能性
材料选取
未开花植株茎上部新萌生的侧枝
完全未开放的花蕾
光照状况
每日用日光灯照射12 h
开头不需要光照，幼小植株形成后需要光照
操作流程
制备MS培育基→外植体消毒→接种→培育→移栽→栽培
选材→材料消毒→接种和培育→筛选和诱导→移栽→栽培、选育
培育结果
正常植株
单倍体植株
生殖方式及育性
无性生殖，可育
有性生殖，高度不育
影响因素
选材、养分、激素、pH、温度、光照等
[跟进题组]
1．下图为植物组织培育的流程图。据图分析，下列说法正确的是( )
A．将配制好的培育基在灭菌后要准时分装避开冷却凝固
B．图中三种培育基的差异主要表现在植物激素含量方面
C．整个培育过程中需要适宜的温度和不间断的人工光照
D．长出丛芽和生根的过程中细胞的遗传物质会发生转变
解析 培育基应当先分装，后灭菌，A错误；培育过程中光照不是不间断的，而是每天光照12 h左右，C错误；长出丛芽和生根的过程是细胞再分化的过程，是基因选择性表达的结果，该过程中细胞的遗传物质不变，D错误。
答案 B
2．如图表示利用棉花叶肉细胞原生质体培育进行遗传改良的过程，据图分析错误的是( )
A．①过程需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶的混合物处理
B．②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变
C．③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能
D．④过程需用适宜配比的生长素和细胞分裂素处理
解析 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故可用纤维素酶和果胶酶处理，使细胞壁水解；②过程的原理是基因突变，它不能实现“定向诱导”。
答案 B
考点二 植物组织培育的影响因素分析
[典例引领]
【典例】 如图甲是植物组织培育过程示意图，图乙是植物激素对愈伤组织分化影响的示意图。据图回答下列问题。
(1)植物组织培育的原理是植物细胞具有_______________________。
(2)在A过程中，为了有利于嫩枝组织细胞启动细胞分裂形成愈伤组织，经常需要在配制好的培育基中添加____。
嫩枝组织细胞接种后2～5 d时，若发觉其边缘局部污染，缘由可能是__________。
(3)在过程B中，若愈伤组织没有形成根，但分化出了芽，其缘由可能是_______________；
若要获得更多的愈伤组织，培育基中两种激素的含量应当是______________。
(4)切取经光照一段时间后的幼苗芽尖处的组织块，消毒后，接种到诱导再分化的培育基中培育，该培育基中两种植物激素浓度相同。从理论上分析，分化的结果是______；缘由是___________。
解析 (1)植物细胞具有全能性，这是植物组织培育的理论基础。(2)植物组织培育过程中，启动细胞分裂和愈伤组织的分化都离不开植物激素，植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、诱导脱分化和再分化的关键性激素。培育的嫩枝组织细胞边缘发生局部污染，可能是由于嫩枝组织细胞消毒不彻底。(3)、(4)从图乙可知，植物激素的种类及其浓度配比都会影响愈伤组织分化的方向，具体结合图示和题干信息回答即可。
答案 (1)全能性
(2)植物激素 嫩枝组织细胞消毒不彻底
(3)培育基中生长素较少，细胞分裂素较多 细胞分裂素的量中等，生长素较少
(4)生根 培育基中细胞分裂素与生长素的浓度相等，而经光照后的幼苗芽尖处组织块含较多生长素，因此组织块处的细胞分裂素相对较少，生长素相对较多，故诱导生根
1．影响植物组织培育的因素归纳
(1)外植体的选择：材料本身的种类、年龄、保存时间长短等。
(2)养分
(3)植物激素
①使用激素挨次不同对试验结果的影响
使用挨次
试验结果
先使用生长素，后使用细胞分裂素
有利于细胞分裂，但细胞不分化
先使用细胞分裂素，后使用生长素
细胞既分裂又分化
同时使用
分化频率提高
②用量比例不同，结果也不同：
的比值
(4)温度：一般将温度把握在18～22 ℃。
(5)pH：一般将pH把握在5.8左右。
(6)光照：每日用日光灯照射12 h。
2．植物组织培育中的无菌操作
(1)培育材料消毒
消毒剂：一般可用体积分数为70%的酒精和质量分数为0.1%的氯化汞溶液，所使用的清洗液是无菌水。
(2)培育基、所用操作器材均要进行灭菌处理。培育基常接受高压蒸汽灭菌，操作器材可实行干热灭菌。
(3)对操作室、工作台要进行消毒，一般使用紫外线或消毒药品消毒。
(4)全部接种、转瓶操作都应在酒精灯火焰旁进行。
[跟进题组]
下图是月季的花药离体培育产生花粉植株的两种途径，请据图回答有关问题。
(1)选用的材料合适与否是能否成功诱导出花粉植株的关键。一般来说，选用________期的花粉可提高成功率。选择花药时，一般要通过________来确定其中的花粉是否处于合适的发育期，这时需要对花粉的细胞核进行染色，常用的染色剂是________。
(2)图中花粉经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培育基中________。
(3)胚状体与愈伤组织在结构上的主要区分在于愈伤组织的细胞排列疏松、无规章，是一种高度________的薄壁细胞，胚状体与________发育形成的胚有类似的结构，即具有胚芽、胚轴和胚根。
(4)试管苗移栽到土壤前，通常要进行壮苗处理，应如何壮苗？_______________。
解析 (1)单核期花粉对离体刺激较敏感，选用该期花粉可提高培育的成功率；选择花粉时可用显微镜观看进行筛选；对花粉细胞核进行染色应选择碱性染料，常用醋酸洋红。(2)花药离体培育成植株的两条途径之间没有明显的界限，主要取决于植物激素的种类及比例。(3)愈伤组织细胞的特点是细胞排列疏松、无规章、高度液泡化；胚状体具有与胚相像的胚根、胚轴和胚芽等结构。(4)壮苗是使试管苗进一步适应外界环境的做法。
答案 (1)单核 镜检(显微镜观看) 醋酸洋红 (2)激素的种类及其浓度配比
(3)液泡化 正常受精卵(或受精卵) (4)将试管苗移栽到经过消毒的培育基中生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中
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