第五章
植物的组织培养技术
第一节
植物快速繁殖技术
1．下列有关全能性的叙述，不正确的是（ ）
A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高
B．生物体内某些细胞由于基因选择性表达，全能性不能表达
C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高
D．植物细胞离体培养，在一定条件下能表现出全能性
2．下列关于植物组织培养中的灭菌操作，错误的是（ ）
A．外植体可用酒精灭菌
B．镊子等器械需用酒精灭菌
C．操作者的手需用酒精消毒
D．培养基需用高压蒸汽灭菌
3．某同学在进行组织培养过程中，发现根的分化明显，而芽的分化不明显，可能原因是（ ）
A．未见阳光
B．培养时间不到
C．培养基营养过多
D．细胞分裂素和生长素配比不合适
4．把一株胡萝卜的多个单个韧皮部细胞接种到配制的培养基上培养，获得了许多完整的植株，这些植株（ ）
A．变异频率较高
B．都是单倍体
C．彼此性状极其相似
D．都是纯合子
5．下列对愈伤组织的叙述，不正确的是（ ）
A．是高度液泡化的、呈无定形状态的一群薄壁细胞
B．是失去分裂能力、高度分化的一群细胞
C．既有分裂能力又有分化能力的一群细胞
D．具有发育成一个完整植物体的潜能
6．用月季的茎尖进行植物组织培养可培育出试管苗。下面关于这一过程的说法正确的是（ ）
A．进行培养时，一次性加足营养物质以防止污染
B．整个培养过程应在光下进行，有利于长叶
C．要根据培养过程的实际情况，更换培养基
D．整个培养过程都应在密闭条件下进行，以免杂菌的污染
7．关于月季快速繁殖的操作，下列说法不正确的是（ ）
A．培养基连同其他器具一起进行高压蒸汽灭菌
B．幼苗要驯化培养一段时间
C．用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，一旦感染杂菌则前功尽弃
D．接种时用镊子夹取月季茎段插入培养基中即可
8．在月季快速繁殖的整个操作过程中，实现无菌环境是成功的关键。下列无菌操作错误的是（ ）
A．培养基的灭菌
B．外植体的灭菌
C．接种的无菌操作
D．无菌箱中培养
9．下表是植物组织培养时，相关激素的使用情况及实验结果。下列叙述错误的是（ ）
激素使用情况
实验结果
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
细胞既分裂也分化
同时使用，且比例适中
促进愈伤组织的形成
同时使用，且生长素用量较高
有利于根的分化、抑制芽的形成
同时使用，且细胞分裂素用量较高
有利于芽的分化、抑制根的形成
A．从表中信息可知，不同激素的使用顺序影响植物细胞的发育方向
B．从表中信息可知，不同激素用量比例影响植物细胞的发育方向
C．在植物组织培养中，生长素的主要作用是促进细胞的生长、分裂和分化
D．在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现减弱趋势
10．利用植物组织培养的方法可快速、大量繁殖植物，在培养过程中，取该植物的花芽并将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，花芽的生长状况如下表所示。
A组花芽
B组花芽
C组花芽
D组花芽
E组花芽
吲哚乙酸（mg·L－1）
0
3
3
0.03
0
细胞分裂素（mg·L－1）
0
0.2
0.002
1.0
0.2
花芽生长状况
组织切块
形成愈伤组织
愈伤组织分化出根
愈伤组织分化出嫩枝
稍生长
（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，可选用______组的培养基进行扩大生产。
11．安祖花、蝴蝶兰等洋花卉，过去主要靠进口，因其价格昂贵，难以走进寻常百姓家，近几年我国科技工作者采用植物组织培养技术，在温室大棚内生产出大量质优价廉的各种“洋花卉”，满足了市场需求。下图是蝴蝶兰芽尖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。
（1）芽尖组织在接种到培养基之前，必须进行________处理，整个组织培养过程需________操作，并控制好各个时期的培养条件。
（2）要促使芽尖组织细胞分裂生长，培养基中应有______和________两类植物激素。
（3）再分化时，除必要的营养供应和激素调节外，还必须给予光照，原因是__________________________。
（4）从高度分化的“芽尖组织”繁殖出大量具有亲代优良性状的蝴蝶兰植株，充分证明了植物细胞具有________。
（5）植物组织培养的优点是________________________________________________。
参考答案
1．解析：植物细胞全能性高低依次是：受精卵>生殖细胞>分生组织细胞>成熟的体细胞；生物体内特定环境条件下的细胞，其基因选择性表达是导致其全能性不能得到表达的原因；离体、一定的营养和环境条件是全能性得以表达的基本条件；卵细胞是已分化的生殖细胞，其全能性仅次于受精卵。
答案：C
2．解析：植物组织培养需严格的无菌操作，包括：培养基需用高压蒸汽锅灭菌；操作者的手需用酒精消毒；外植体应浸泡在酒精中杀菌；整个操作过程在酒精灯火焰旁进行，同时对镊子等器械灼烧灭菌。
答案：B
3．解析：愈伤组织产生根或芽，取决于生长素和细胞分裂素的用量比例。当细胞分裂
素与生长素的比值低时，诱导根的分化，两者比值适中时，愈伤组织只生长不分化；两者比值高时，诱导芽的分化。
答案：D
4．解析：植物组织培养属于无性繁殖，由同一个胡萝卜韧皮部细胞培育而来的许多植株，遗传物质均相同，故其性状极为相似。
答案：C
5．解析：离体的植物器官、组织或细胞，在培养了一段时间以后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。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。愈伤组织在有关激素的作用下，能分裂、分化形成新的植物体。
答案：B
6．解析：进行植物组织培养时，外植体不能进行光合作用，因此培养基中要加入有机物，若营养物质加入太多，细胞会失水。一般来说，从接种外植体到出现愈伤组织，需要经过3周时间。3周以后，由于培养基中的营养成分已基本耗尽，必须更换培养基，进行继代培养。首次培养愈伤组织时，恒温箱的门应该关闭，不必见光，因为在无光条件下愈伤组织长得更快。在愈伤组织进行继代培养期间，可将恒温箱的门打开，让愈伤组织见光。愈伤组织见光后，颜色可以转为绿色。试管苗也要进行见光培养。
答案：C
7．解析：月季快速繁殖中为防止杂菌污染，需要进行严格的无菌操作，外植体要消毒，培养基及其他器械要灭菌。接种时要注意茎段的形态学上、下端，不应倒插；幼苗要先进行驯化培养，然后再栽培到土壤中。
答案：D
8．解析：外植体应进行消毒而不是灭菌。
答案：B
9．解析：如先使用生长素，后使用细胞分裂素，则有利于细胞的分裂，但细胞不分化，表明在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强趋势，D项错误。
答案：D
10．解析：本题用对比的实验手段演示了一个事实：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的比例直接影响培养过程，当用量比值高时，有利于根的分化，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 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
11．解析：解题关键应熟练掌握“组织培养技术”。植物组织培养过程中要遵循无菌操作技术，严格控制各种影响条件。由于植物组织培养具有快速繁殖且取材少等优点，被广泛应用于花卉幼苗培养中。
答案：（1）消毒 无菌
（2）生长素 细胞分裂素
（3）叶绿素的形成需要光照
（4）全能性
（5）取材少，培养周期短，繁殖率高，且便于自动化管理（或经济效益可观）课外阅读：兰花工业
——栽培技术
分开的兰丛，不要拆得太零星，每丛至少有3—5苗，最好是一年生植株、二年生植株和三年生植株保留在同一丛中。
(1)垫盆。盆底用—块瓦片盖住排水孔，再用砖块，瓦片或贝壳逐步填充，其中大隙缝填充以泥粒或豆石，一般约为盆内高度的1／2—1／3。上余的净高约10—15厘米，留作培养土层。其具体高度应根据兰花的种类及兰根的长短和盆的高矮而定。铺垫物不要填得太密太实，应保留一点孔隙。实践证明，有的新根能在铺垫层的孔隙中生长良好。
(2)栽植。在铺垫层上，先填上2—3厘米的培养土，用手稍压实，即可将兰花正立摆布其上，根据植株与花盆大小，可以几个单株、2丛、3丛或更多丛种在一个盆里。3丛宜栽成鼎足之势。4丛可栽成四方形，五丛宜列成梅花形。兰根要自然舒展，叶片要四方披拂。要缓缓地将兰根放入盆内，使兰根自然舒展，尽量不与盆内壁碰擦。
兰株入盆后，就逐步固定兰株姿势。—盆栽一丛的，应使老假鳞茎偏居一侧，使新芽有发展的余地。
一盆栽数丛的，每丛的老假鳞茎应相对地集于盆之中间，使新根新芽向外发展各有足够的空间。
(3)填土。栽植时，一手扶叶，一手添加营养土，执住兰株基部稍往上提，以舒展根系，同时摇动兰盆。让培养土深入根际；继续添土，并摇动兰盆，调整兰株的位置和高度。用手沿盆边按压，但切勿过重而伤根，继续添土并挤压，直至盆面土壤高出盆口2—3厘米，略呈馒头形。培养土应将全都兰根盖住，掩至假鳞茎基部，
填土的深浅，传统认为：春兰宜浅，惠兰宜深，但一般以不埋及假鳞茎上的叶基为度。新发兰花在山野里生长时，植株上留下了土表上下的明显标志，可以此标志为准。花盆的大小也要和植株的大小、多少相称，既不要盆大而株小又少，也不宜盆小而株大又多。一般植株的数量，以预计2—3年后刚好长满盆为原则。植株大小与盆的高度相称。既利于生长，又符合观赏要求。
(4)铺面。栽植完毕后，可在盆土表面铺上一层小石粒或青苔，最好是林下优质苔藓，既美观、又可调节水分，还可保护叶面不被泥水污染，新芽也不致感染泥土中病菌而烂心；此外，还可减缓雨水对盆土的冲刷，保持盆土疏松。
(5)浇水。栽植完成后，即浇第一遍水，必须让盆土湿透，水滴宜小，冲力忌大。若置于水盆中浸水、切不可浸泡太久。盆土一经浸湿，立即将兰盆搬出，然后移置于荫蔽之处养护。
栽培和病虫害栽培技术
1。试管栽培：
随着兰花组织培养技术和无菌播种技术的不断发展，兰花在试管内开花的现象正日益受到重视。这一现象之所以能吸引育种学家的目光，主要原因是原来需要常规栽培许多年才能开花的人工杂交新品种，现在在试管里，通过1~2个培养周期就能人为地促使其开花，这样就可以根据开花的情况有目的地选育具有优良性状的个体，淘汰相对较差的个体，从而使整个育种的周期缩短，并大大减轻大量栽培未见花品种的工作量，使育种工作更富有针对性。
由于我们长期从事的是兰属植物中几种常规栽培的地生兰种的开发和研究，因此下面提及的兰花，均是指这几个兰种而言，包括春兰、建兰、春剑、莲瓣、蕙兰、寒兰等。
兰花在试管内开花的方式，根据目前的观察结果，大概可以分为三种类型。第一类是由兰苗的腋芽发育成花芽，这种方式跟常规栽培中兰花的开花方式是一样的，只不过常规栽培是一丛苗起花，试管内是单苗起花而已，这种情况在建兰中比较普遍，春兰春剑等品种中比较少见。第二类是兰苗的顶芽发育成花芽，类似通常所说的草中箭（
草心箭），花由兰苗最中心长出，这种情况在各个兰种中都有出现，尤其是在春兰中常见。第三类是由原球茎的顶端直接分化出花芽，这类方式完全由培养基内的激素水平控制，起花快而整齐，分化频率高，是目前主要的诱导起花方式。
兰花在试管内开出的花朵，基本的品种特征是不会改变的，例如素心品种开素花,绝不会开彩花。凡是有香味的品种,试管内的花也是有香味的,并且香味浓郁,不亚于盆栽兰花的香味,这一点可能出乎很多人的意料。由于试管内的温度等环境条件的原因,花期通常只有几天时间,不如盆栽兰花开花持久，在低温条件下，花期则可以大大延长。兰花在试管内开出畸形花的比例是比较高的，有些品种可以达到10~20%。一般来讲，这些畸形花通常都是生理性的原因和外部培养条件的原因造成的，例如激素水平、无机盐等理化因素，而不是遗传上的相应改变，因此这些畸形花的出现，在遗传和育种上毫无意义。我们曾追踪观察过很多的奇花品系，希望能从中选出新的优良品种，结果绝大多数以后又开出了正常花，真正能稳定的是极少的。
一个对兰花培育者十分有用的现象是，试管内开出的花，多数情况下，合蕊柱都能正常发育，具有正常的授粉能力和结实能力，我们曾镜检过小孢子的发育过程，发现其减数分裂过程和花粉粒的形成过程基本是正常的。尤其是以腋芽的方式开出的花，授粉后结出的果实很容易正常发育至种子成熟，并且这些在试管内结出的种子，有一定的发芽能力，尽管发芽率比盆栽兰花的种子的发芽率低，但对育种者来说，已经足够了。
随着技术水平的不断进步，人们控制兰花在试管内开花的能力越来越强，这无疑会对兰花的杂交育种工作产生积极而深远的影响。由于兰花的主要欣赏点在花艺上，一个未知的品种，在开花前也基本无法从叶片上判断其优劣，所以育种工作者不仅要选择合适的优良亲本做杂交并且培育出小苗，还不得不把这些小苗，不论好坏，一古脑地种进温室，苦等数年至开花，才能从中筛选优秀单株。这一过程的工作量是很大的。即使获得了优秀的单株，很不幸的是每一个单株的数量也是非常少的，通常只有几苗，根本满足不了市场需求，还必须以这一优秀单株为外植体，再从头做一次组培。从开始作杂交工作，到最后有商品苗供应市场，这一过程要经历两次组培周期，两次从瓶苗到开花的栽培周期，一般要十多年的时间。而试管内开花技术的完善，使我们不必经过栽培过程，就可以在试管内筛选优良株系，并且一旦选出，可以直接进行快繁，不必再经过原球茎的诱导过程，使整个育种周期缩短将近一倍的时间。
兰花在试管内开花带来的另一便利之处是使兰花的瓶内杂交成为可能，这是一个全新的应用研究领域。有些育种工作，需要进行反复的杂交，回交和自交，才能实现育种目的，选育出优良的新品种。例如素心品种和梅瓣品种的杂交，子一代通常是梅瓣但肯定不是素心，这就需要子一代和素心亲本回交一次，或者子一代自交一次，再从子二代中选择素心梅瓣。采用常规办法，这一过程肯定要用十几年时间，现在有了促使兰花试管内开花的方法，我们就可以在试管内让子一代开花，并且在试管内进行自交授粉或子一代植株之间相互授粉，并培养出种子。这些种子无需消毒直接播种于培养基上，获得子二代，再诱导出花，即可从子二代中间选择想要的品种了。这一过程比常规方法，至少可以节省两个从瓶苗到开花的栽培周期。
另外，由于试管内开花不受季节限制，可以随时诱导，这就为不同季节开花的兰花品种或者是花期不遇的兰花品种之间的杂交提供了很大的便利。换句话来说，试管里开花的兰花，为杂交育种工作提供了稳定的花粉源。依据这一思路，我们在很大程度上摆脱了开花季节的限制和种源数量的限制（有些数量很少的品种，要见一次花可能要等很多年的时间，并且开花时不一定有非常合适的其它亲本材料同时开花），已经成功地实现了不同季节开花的兰花品种之间的杂交。
目前而言，兰花这一领域的研究工作，尚处在刚刚起步的阶段，还有很多不尽人意之处，并不是每个品种都能诱导出花，也不是每个品种都能达到需要的成花率，更没有一个现成的程序能让所有的品种开出花来，每一个品种都需要进行大量的试验和摸索。但这些基本都是技术性的问题，相信随着技术的进步，随着更多的有识之士加入到这一领域的研究和开发中来，这些问题会逐步得到解决。
2。繁殖方法：
兰花常用分株、播种及组织培养繁殖。
a．分株：在春秋两季均可进行，一般每隔三年分株一次。凡植株生长健壮，假球茎密集的都可分株，分株后每丛至少要保存5个连结在一起的假球茎。分株前要减少灌水，使盆土较于。分株后上盆时，先以碎瓦片覆在盆底孔上，再铺上粗石子，占盆深度1／5至1／4，再放粗粒土及少量细土，然后用富含腐殖质的沙质壤土栽植。栽植深度以将假球茎刚刚埋入土中力度，盆边缘留2厘米沿口，上铺翠云草或细石子，最后浇透水，置阴处10～15天，保持土壤潮湿，逐渐减少浇水，进行正常养护。
b．播种繁殖：兰花种子极细，种子内仅有一个发育不完全的胚，发芽力很低，加之种皮不易吸收水分，用常规方法播种不能萌发，故需要用兰菌或人工培养基来供给养分，才能萌发。播种最好选用尚未开裂的果实，表面用75％的酒精灭菌后，取出种子，用10％次氯酸钠浸泡5～10分钟，取出再用无菌水冲洗3次即可播于盛有培养基的培养瓶内，然后置暗培养室中，温度保持25C左右，萌动后再移至光下即能形成原球茎。从播种到移植，需时半年到一年。组织培养已获成功，有条件的地方可用此法繁殖。
3。繁殖技术
a.
场地选择:
要求四周空旷，通风良好，并靠近水面，空气湿润，无煤烟污染。场地的西南面，可种常绿阔叶树，郁闭度应在0．7左右，这样可减少午后阳光照射，调节湿度与温度。
b．浇水:
以雨水或泉水为宜，不宜用含盐碱的水，如用自来水，应将水搁置数天后使用。浇水要看气温情况而定，春季浇水量直少，夏季宜多；梅雨季节正值兰花抽生叶芽，盆土宜稍干；秋后天气转凉，浇水量酌减，保持湿润即可。冬季在室内宜干，减少浇水次数，且宜于中午时浇。兰花可淋小雨，但连续下雨或暴雨则易烂心、烂叶，故须注意防雨。
蕙兰
c．施肥:
栽兰宜用饼肥，以草木灰4份、豆饼10份、骨粉10份混合拌匀，放于缸内，分几次加水，使豆饼浸涨为止，后加盖密封，经一年腐熟，再制成干粒。使用时放于盆面即可。如用全粪，也应经一年腐熟，掺水冲淡滤渣使用。一般从5月开始施肥，至立秋停肥，掌握薄肥多施。施肥应在傍晚进行，第二天清晨再浇1次清水。
d．遮阳及防寒:
除早春及冬季外，都要放在露天棚下。荫棚要求通风良好，兰花在3～4月间刚出房时，可以多晒太阳，以后蔽荫时间渐增。冬季兰花须搬入室内防寒，室温保持1C～2C即可。另外，兰花在春季出房后，秋季进房前，也要注意防霜。章末复习提升课(五)
植物组织培养
影响植物组织培养的因素
1.内部因素
不同的植物组织，培养的难易程度差别很大；同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果。
2．外部因素
(1)营养成分：MS培养基，主要成分包括：大量元素，如N、P、K、Ca、S、Mg等；微量元素，如B、Mn等；有机物，如甘氨酸、维生素、蔗糖等。
(2)植物激素：启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素是生长素和细胞分裂素，二者的浓度及用量的比例和使用的先后顺序都会影响实验结果。
(3)其他因素：酸碱度、温度、光照等。
细胞全能性大小与细胞种类的关系
1.受精卵＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞；分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞。
2．一般地说，离体后的植物细胞的全能性在一定条件下可充分体现。
3．离体后的动物细胞的全能性受到限制，但其细胞核的全能性借助卵细胞的细胞质可体现出来。
4．未离体的细胞的全能性不能表达，只是在机体的调控下，进行定向分化。
脱分化、再分化与植物生长过程的比较
过程名称
过程
形成体特点
条件
脱分化
由外植体成为愈伤组织
排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团
①离体②提供营养物质(有机物、无机物)③提供激素④提供其他适宜条件
再分化
由愈伤组织成为幼苗或胚状体结构
有根、芽或有生根发芽的能力
营养生长、生殖生长
发育成完整的植物体
由根、茎、叶、花、果实、种子组成
栽培第二节 植物种苗脱毒技术
掌握植物种苗脱毒的基本过程。
一、种苗脱毒
把茎尖分生组织从感染病毒的植株上剥离，在离体条件下进行组织培养，从而获得不含病毒的脱毒苗，这一过程称为种苗脱毒。
二、脱毒苗的培养实例
1．马铃薯脱毒苗的培养
（1）取材和消毒
将欲脱毒的马铃薯块茎催芽，剪芽并剥去外叶，用自来水冲洗10
min，在无菌室内用质量分数为5%的漂白粉溶液消毒后，用无菌水冲洗2～3次。
（2）剥离和接种
取马铃薯芽的尖端1～2
cm，在解剖镜下，用解剖刀小心地除去茎尖周围的叶片组织，露出顶端圆滑的分生区，用解剖针细心剥取所需的茎尖（约0.1～0.5
cm），接种于MS培养基上，切面接触培养基。
（3）培养
于25
℃、1
500～3
000
lx光照下培养，当长成3～4片叶的小植株时，即可移栽。
2．草莓脱毒苗的培养
3．探究切取茎尖的最佳长度
在进行种苗脱毒时，切取的茎尖越小，脱毒效果就越好，但组织培养的速度就越慢，越不容易成活；如果切取的茎尖大一些，组织培养虽容易成功，但脱毒效果却很差。
污染的预防
污染就是指在组织培养过程中，培养容器内滋生菌斑，使培养材料不能正常生长发育，从而导致培养失败的现象。植物组织培养不同于扦插、分根、叶插等常规无性繁殖。由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，所以对培养条件的要求较高，对无菌操作的要求非常严格。
污染有两种类型：（1）细菌污染：菌斑呈黏液状，界限比较明显，一般接种后1～2天即能发现。主要是大肠杆菌和链球菌。一般是由接种人员造成的。（2）真菌污染：菌斑呈绒毛状、絮状，界限不明显，伴有不同颜色的孢子，接种后3～10天才能发现。主要是霉菌污染，可能是植物材料灭菌不当造成的。
可以通过以下措施做好预防。
（1）防止外植体带菌。①选择好外植体采集时期和采集部位。外植体采集以春秋为宜，优先选择地上部分作为外植体，阴雨天勿采，晴天下午采，采前喷杀虫剂、杀菌剂或套塑料袋。②在室内或无菌条件下进行预培养。③外植体严格灭菌。做灭菌效果试验，多次灭菌和交替灭菌。
（2）保证培养基及接种器具彻底灭菌。①分装时，注射器勿与瓶接触，培养基勿黏瓶口。②检查封口膜是否有破损。③扎瓶口要位置适当、松紧适宜。④保证灭菌时间和高压锅内温度。⑤接种工具用前彻底灭菌。⑥工作服、口罩、帽子等布质品定期进行湿热灭菌。
（3）操作人员严格遵守无菌操作规程。如一定要规范着装，操作过程中不说话等。
（4）保证接种与培养环境清洁。①污染瓶经高压灭菌后再清洁。②接种环境定期熏蒸消毒、紫外灯照射或用臭氧灭菌和消毒。③定期对培养室消毒、防止高温。
对外植体进行表面消毒时，既要考虑到药剂的消毒效果，又要考虑到植物的耐受力。不同药剂、不同植物材料，甚至不同器官要区别对待。消毒用过的有毒药品应收集后统一交给有关专业部门处理，以免引起环境污染。
一旦发现培养材料被污染，特别是真菌性污染，一定不要打开培养瓶。应先将所有被污染的培养瓶统一放在高压蒸汽灭菌锅中灭菌后，再打开培养瓶进行清洗。
题型
种苗脱毒技术
【例题】甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的（ ）。
A．有丝分裂
B．分化
C．减数分裂
D．全能性
解析：茎尖分生组织离体培养的基本原理是细胞的全能性，在组织培养过程中通过脱分化才能成为愈伤组织，又经过再分化、细胞有丝分裂，成为具有根和芽的植物体。此过程不涉及减数分裂。
答案：C
1
马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒植株的最佳办法是（ ）。
A．选择优良品种进行杂交
B．进行远缘植物体细胞杂交
C．利用芽体进行组织培养
D．人工诱导基因突变
解析：马铃薯被植物病毒侵染后引起品质下降，可利用植物组织培养技术进行脱毒。具体做法是选取含病毒最少或无病毒的植物细胞进行组织培养，可获得无病毒植株。
答案：C
2
影响植物组织培养的因素包括（ ）。
①培养基的配制 ②外植体的选取 ③激素的运用 ④消毒 ⑤温度、pH、光照
A．①②③④⑤
B．①②③
C．①②③④
D．①②③⑤
解析：离体的植物组织和细胞对营养和环境的要求相当特殊，需要配制适宜培养基。外植体的脱分化因植物种类、器官来源及其生理状态的不同而有很大差别。另外在培养过程中需要无菌操作及适宜的温度、pH、光照等条件。
答案：A学业达标测评(十三)
一、选择题
1．植物组织培养过程中的再分化是指( )
A．植物体的分生组织通过细胞分裂产生新的细胞
B．愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程
C．植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程
D．取下植物的枝芽培育成一株植物的过程
【解析】 再分化指脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽器官的过程。
【答案】 B
2．下列有关马铃薯脱毒苗培养的叙述，正确的是( )
A．可以切取马铃薯的任何部位培养
B．获取的马铃薯外植体直接接种至土壤中培养
C．接种的外植体需放置在黑暗中培养
D．脱毒的马铃薯是否脱毒成功，可检测出来
【解析】 马铃薯脱毒也要选茎尖作为外植体；获取外植体后要进行植物组织培养；培养时要给予一定的光照。
【答案】 D
3．采用组织培养的方法不能解决的问题是( )
A．分株繁殖缓慢
B．种子繁殖困难
C．增多品种的类型
D．病毒感染严重
【解析】 组织培养属于无性繁殖，其优点是可以快速大量获得试管苗，并可获得脱毒苗，但由于遗传物质没有发生改变，因此不能增多品种的类型。
【答案】 C
4．某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染，为查找污染原因设计了4个实验，实验条件除图示外其他均相同。下列各图表示实验结果，据图得出的初步结论错误的是( )
A．污染主要不是培养基灭菌时间短造成的
B．污染主要来源于组织培养所用的离体组织
C．调节培养基pH不能解决污染问题
D．调节培养温度能有效解决污染问题
【解析】 据题图可知，污染率与培养基灭菌的时间、培养基pH以及培养温度并没有规律性关系；而延长离体组织消毒时间，污染率降低，因此可得出污染的主要来源是离体组织。
【答案】 D
5．在下列选项中，需要采用植物组织培养技术的是( )
①利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株
②获取大量的脱毒苗
③利用基因工程培养抗棉铃虫的植株
④单倍体育种
⑤无子西瓜的快速大量繁殖
A．①②③
B．②③④⑤
C．①②④⑤
D．②③④
【解析】 多倍体的获得不需要进行组织培养。脱毒苗的获取、培养抗虫植株、单倍体育种以及无子西瓜的快速繁殖都需要组织培养。
【答案】 B
6．下列有关植物种苗脱毒技术原理的叙述错误的是( )
A．侵入植物体内的病毒可以通过维管束和胞间连丝进行扩散
B．分生组织内的维管束和胞间连丝还没有形成，故这些组织内还没有侵入病毒
C．病毒在分生组织内扩散的速度比细胞分裂的速度慢
D．植物种苗脱毒技术的基础性技术手段是植物组织培养
【解析】 本题主要考查植物种苗脱毒技术原理。侵入植物体内的病毒主要是通过维管束和胞间连丝进行扩散的，但处于分化初级阶段的分生组织内还没有形成维管束，病毒主要是通过胞间连丝进行扩散，而扩散的速度远不及细胞分裂的速度快，所以分生区细胞一般不含有病毒，可以作为植物组织培养的材料来生产脱毒植株。
【答案】 B
7．马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后，往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒植株的最佳办法是( )
A．选择优良品种进行杂交
B．进行远缘植物体细胞杂交
C．利用芽的分生组织培养
D．人工诱导基因突变
【解析】 马铃薯被植物病毒侵染后引起品质下降，可利用植物组织培养技术进行脱毒。具体做法是选取无病毒芽体或无病毒的植物细胞进行组织培养，可获得无病毒植株。
【答案】 C
8．下列关于马铃薯种苗脱毒的说法，不正确的是( )
A．马铃薯种苗脱毒时，切取的茎尖越小越有利于成活
B．种苗脱毒时要经过脱分化和再分化两个过程
C．种苗脱毒时需要使用生长素和细胞分裂素
D．种苗脱毒是否成功可用脱毒苗快速检测试剂盒进行检测
【解析】 种苗脱毒时，切取的茎尖越小脱毒效果越好，但茎尖越小，培养速度越慢，不易成活。
【答案】 A
二、非选择题
9．铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下：
在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示，请回答下列问题：
(1)选用新生营养芽为外植体的原因是_______________，_______________诱导外植体形成PLBs的过程称________。
(2)与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在________________，________________，________________。
(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：
①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基________后按比例加入。
②实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知，实验过程中还需测定的样品数为________。
③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品(重复样)的________时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。
【解析】 (1)选用新生营养芽为外植体是因为其分裂能力旺盛且几乎不携带病毒。诱导外植体形成类似愈伤组织的PLBs的过程称为脱分化。(2)分析曲线图可知，在光照条件下PLBs开始增重的时间早，增重持续的时间长，增重的量更多。(3)①ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基灭菌冷却后按比例加入。②据题意可知，该实验共设置4个实验组和1个对照组，共5组；实验50天完成，每10天取样，初始数据已知，只需测5次，故5组样品重复3次，共需测定的样品数为25×3＝75。③在适宜的ABA浓度和适宜的培养时间下，样品生物碱含量最高。
【答案】 (1)营养芽细胞分裂能力强，几乎不含病毒 脱分化 (2)开始增重的时间早 增重持续的时间长 PLBs增重的最更多 (3)①灭菌冷却 ②75 ③生物碱产量最多植物快速繁殖技术
植物快速繁殖就是应用组织培养技术，快速繁殖名优特新品种，使其在较短时间内繁衍较多的植株；快速繁衍珍稀濒危植物，使物种得以保存。快速繁殖是当前植物细胞工程中应用最广泛，又最有效的方法之一。
除了一部分豆类作物外，种子是不会传递病毒的。植物病毒是通过无性繁殖传递的，而快速繁殖是建立在无性繁殖的基础上，病毒在母体内逐代积累，危害越来越严重。目前在生产上尚无特效药物可彻底除去病毒，而快速繁殖却可以，因此，快速繁殖脱毒显得非常重要。
一、植物快速繁殖的途径和方法
以植物的根、茎、叶柄和花等片段以及孢子作为外植体，或者切取茎尖、腋芽进行离体培养，可以直接诱导器官分化，产生芽、根，也可以诱导改变原有的分化状态，脱分化形成愈伤组织，再经过不同的细胞分化途径重建形成不同的器官，直到完整植株。(P86
L.1~L.16)
植物快速繁殖的类型与方式可归纳如下表：
类型
方
式
特
点
事
例
器官型
腋芽萌发，以芽增殖芽，扩大繁殖系数
繁殖系数高，一转性较稳定，是快速繁殖的主要方式
甘蔗、香蕉、香石竹、丝石竹等
器官发生型
通过脱分化形成愈伤组织，再分化出苗
可获得与母株相同的小植株，繁殖系数较低，可用于细胞分化的研究
烟草、油菜等
胚状体发生型
从愈伤组织或直接从子叶、下胚轴和花药培养中产生
首先证明植物细胞的全能性，繁殖系数高
甘蔗、胡萝卜、石刁柏等
原球茎型
由茎尖或腋芽产生原球茎放入培养基中发育成小植株
遗传性较稳定，原球茎可作为繁殖系母体
兰花
球茎芽型
叶柄表面产生圆球形小突起——球茎芽，一端出芽一端出根
遗传性较稳定，球茎芽可直接放入土中种植
观叶海棠
块茎型
叶片或叶柄上形成粒状芋块，进一步分化出芽和根
块茎芽可为繁殖系母体，不断切割繁殖移栽，成活率高
花叶芋
鳞茎型
鳞片近轴面或边缘直接形成带根的小鳞茎
在试管内形成小鳞茎需较长时间
百合、郁金香、贝母等
孢子型
用成熟或未成熟的孢子进行培养
孢子繁殖最困难的是表面消毒，萌发时间较长
地钱、狼尾蕨等
根茎型
蕨类具有横向的茎及直立的短根茎，为组织培养的最佳外植体
根状茎上产生蕨叶及根，繁殖速度较孢子型快
肾蕨、裂叶肾蕨、波士顿蕨等
微枝扦插型
带芽的小插条在试管内进行无菌扦插
为木本植物进行快速繁殖的主要方式
葡萄、杨树
快速繁殖中茎尖培养脱毒
无病毒苗的获得：
（一）材料的培养和灭菌
为了获得无菌的茎尖，应把供试植株种在无菌的盆土中，放在温室栽培。浇水要浇在土中，不要浇在叶片上。如材料取自田间，可切取插条，在实验室内进行溶液培养。由这些插条的腋芽长成的枝条，其污染程度比直接从田间植株取来的枝条少得多。自外，定期喷施内吸杀菌剂（如0.1%多菌灵和0.1%链霉素）也十分有效。
（二）茎类剥离
取幼苗茎尖2~3cm小段，剥去可见的大叶，放在烧杯内用自来水冲洗1h左右，移入无菌室进行严格消毒。先用95%酒精快速浸泡一下，再放入5%的漂白粉溶液内消毒7~10min（也可用市场上出售的次氯酸钠溶液稀释为5%），然后用无菌水冲洗3~4次，在双筒解剖镜下一手用细镊子将茎芽按住，另一手用解剖针仔细地将幼叶剥去，最后露出圆滑的生长点，用注的针头侧刃或自制的解剖针，仔细地切取带有1~2个叶原基的生长点，随即接种到试管培养基上进行培养。这样外植体（生长锥带1~2个原叶基）的培养，严格来说，应称为分生组织培养。
以上操作必须严格在无菌条件下的超净工作台中进行，所用器具都应浸泡于70%的酒精中，使用前要在究竟灯上烧灼灭菌，注意不使解剖针、刀太烫，以免损伤组织。解剖镜台应垫载玻片，每剥离一个茎尖应以酒精棉团擦拭，手也应经常用70%酒精擦试。茎尖很幼嫩，暴露时间越短约好。因为超净台的气流和酒精灯发出的热都会使茎尖迅速变干。
（三）茎尖培养
目前常使用的的基本培养基是MS培养基或White培养基，它有较高浓度的无机盐，对促进组织分化和愈伤组织生长是有利的。在培养基中可酌情添加5%~10%椰乳，0.1~1.0mg/L的吲哚乙酸、萘乙酸、苄基腺嘌呤等，有的还需添加活性炭。根据培养种类不同，添加的生长调节剂可适当调整。（P92~P93
L.11）
茎尖培养的生长可能有4种类型：
①
组织不增大，不久变褐死亡，这可能是生长点受伤所致。
②
组织渐变绿，但体积增大缓慢，可把组织转到NAA浓度高于0.05mg/L的培养基上，并提高温度以加速其生长。
③
组织基部不产生或少量产生愈伤组织，而生长点发育正常，一个月内可形成无根的小植株，这是最理想的情况。当长有2~3片西欧啊叶时，应把小植株转到无生长素的培养基上，促进生根。
④
茎尖基部产生大量愈伤组织而生长点很少伸长，不理想。这时应把这些愈伤组织转移到无生长素的培养基上，并降低培养温度，以抑制愈伤组织生长促进其分化。（P94~P95
L.2）
（四）提高脱毒效果
感染了病毒的蜘蛛在切取茎尖进行培养之前，进行高温处理、低温处理或化学处理，可以提高脱毒效果。
1.
高温处理又称温热疗法。某些病毒受热以后不稳定，失去活性。根据这个原理，把植物放在高于正常温度的环境中，组织内部的病毒受热后部分或全部钝化，但寄主植物的组织很少或不会受到伤害。
高温处理有两种方法：
（1）汤浸渍处理，适用于切下的材料，在50°C左右的温水中浸渍数分钟至数小时，方法简便易行但易致材料受伤。
（2）热风处理，将生长的盆栽植物移入室内或生长箱内，处理温度和时间因植物种类和器官生理状况而异。一般为35~40°C，短则几十分钟，长可达数月。（P95
L.3~L.15）
每一种植物高温处理有他的临界温度，超出这个温度或温度虽在此范围内但处理时间过长，组织就受伤。可以采用变温方法，即每天40°C处理4
h，16~20°C处理20
h，这样，既可保持芽眼的活力，亦可清除芽眼中幼叶的病毒。
2.
低温处理，亦称冷疗法。菊花植株在5°C条件下分别处理4个月或7.5个月，没有菊花矮化病毒（CSV）的无病毒苗分别是67%和73%，而没有菊花褪绿斑驳病毒（CCMV）的无病毒苗分别是22%和49%，未经处理的茎尖则无脱毒效果。
3.
化学处理，又称化学疗法。一些化学药品如嘌呤和嘧啶；类似物、氨基酸、抗生素处理，可在某种程度上抑制植物体内或离体叶片内病毒的合成，但仍不能是病毒失活。近年发现三氮唑核苷（1—β—D—呋喃核糖—1，2，4—三氮唑）用于防治一系列动物DNA和RNA病毒，对植物也有效。将感染了马铃薯Y型病毒（PVY）、黄瓜花叶病（CMV)或烟草花叶病毒（TMV）的叶柄，培养在三氮唑核苷的MS培养基上，子代植株则除去病毒，而对照则无效，说明三氮唑核苷抑制病毒的增殖。
其他途径脱毒
（一）愈伤组织脱毒
感染病毒的愈伤组织细胞并非全部都含有病毒。例如已经感染TMV的烟草愈伤组织，经机械分离后，发现仅有40%细胞含有病毒。用感染TMV的烟草髓部愈伤组织诱导出的愈伤组织，继代四次后用荧光抗体法检验，几乎不存在病毒。从马铃薯茎尖培养产生植株概率。许多试验也报道，从有病毒的草莓、唐菖蒲、老鹳草、大蒜、火葱、款冬等的愈伤组织中，都分化出无病毒的植株。以上事实，可能因为细胞增殖速度快过病毒复制速度，或者细胞产生变异，获得对病毒感染的抗性，最终表现出脱毒现象。
（二）珠心胚培养脱毒
柑橘类多胚品种中除了一个受精胚以外，尚有多个由珠心细胞形成的无性胚，称为珠心胚。珠心胚与维管束系统无联系，因此由珠心胚产生的植株全部均无病毒。但珠心胚
大多是不育的，必须分离培养才能发育成正常的幼苗。珠心胚培养技术对除去柑橘主要病毒，如引起银屑病、叶脉突出病、柑橘裂皮病、柑橘速衰病等的病毒，都十分有效。
（三）茎尖微体嫁接脱毒
木本植物茎尖培养难以生根形成植株。为了克服这个困难、可将实生苗砧木培育在培养基上，再从成年无病毒树枝上切取茎尖（0.14~1.0mm），在砧木切断面上进行试管微体嫁接，就可获得无病毒的幼苗。利用这个方法，柑橘类嫁接成活率为30%~50%，移栽成活率约95%，嫁接两年后即可结实。应用这个技术，可获得柑橘类没有银屑病植株、桃树没有洋李环斑病毒、洋李矮缩病毒、褪绿叶斑病毒的无病毒苗。
（四）培育抗病毒栽培种
上述各法可以脱毒，但最有效的方法还是培育抗病毒的栽培种，可以一劳永逸。可采用导入抗病毒的原生质体融合技术，得到抗病毒的杂交种。例如烟草和黄花烟草（N.rustica）原生质体融合，得到的细胞杂交种，对TMV有抗性；马铃薯栽培种与野生种（S.chanocoense）有性杂交产生的后代，可抗PVY的感染。
脱毒苗的鉴定
利用生长点培养无毒苗的成苗率和脱毒率都非常低，有时无毒株只占千分之几。因此，每一茎尖分化产生的植株，在作为母本生产无病毒原种以前，必须进行特定病毒鉴定。由于在培养的植株中许多病毒具有延迟的恢复期，所以在最初18个月中每隔一定时间仍需进行鉴定。只有对待病毒显示持续阴性反应的无病毒植株，才能进一步扩大繁殖。无病毒植株容易再被感染，因此在繁殖的不同时期仍需重复进行鉴定。常用的鉴定法有直接测定法、指示植物法、抗血清鉴定法和电子显微镜检查法等。
（一）直接测定法
直接观测植株茎叶有无某种病毒引起的可见症状。下表是马铃薯几种主要病毒的病状，供参考。然而寄主植株感染病毒后需要较长的时间才出现症状，有的并不能使寄主植物出现可见的症状，因此需要更敏感的测定方法。
几种马铃薯病毒种类的症状
种
类
症
状
鉴定寄主
马铃薯X病毒，PVX
脉间花叶
千红日、曼陀罗、辣椒、番茄、心叶烟
马铃薯S病毒，PVS
叶脉深陷粗缩
苋色藜、千日红、光曼陀罗、昆诺阿藜（Chenopodium
quinoa）
马铃薯Y病毒，PVY
随品种而异，有些轻微花叶或粗缩，敏感品种反应为坏死
野生马铃薯、洋酸菜、曼陀罗
马铃薯卷叶病毒，PLRV
初浸染幼叶尖呈浅黄白色，有些品种呈紫色或红色
洋酸菜
（二）指示植物法
利用病毒在其植株上出现症状的特征，作为鉴别种类的标准。这种专用以产生症状的寄主即为指示植物，又称鉴别寄主。指示植物分为两种类型：一种早接种后产生的症状可扩张到非接种部位；另一种只在接种部位产生病斑。接种时取待测植物的幼叶，加少量水及等量0.1mol/L磷酸缓冲液（pH值7.0），磨成匀浆，吸取少量浆液揩抹在事先涂有500~600目金刚砂（有利于破损叶片表面细胞）部分，轻轻摩擦务使浆液能侵入叶片表皮细胞但又不损伤叶片。5分钟后用水冲洗叶面。将被接种的指示植物置于有防蚜虫网罩的温室内，15~25℃，如接种植物的浆液含有病毒，数天至几周后，指示植物即出现可见的症状。较常用的指示植物有苋色藜（Chenopodium
amaranticolor）、昆诺阿藜(C.quinoa)、千日红(Gomphrena
globosa)和各种烟草等。
（三）抗血清鉴定法
植物病毒是由核酸和蛋白质组成的核蛋白复合体，因而也是一种抗原，注射到动物体内即产生抗体，抗体存在于血清之中，称为抗血清。由于不同病毒产生的抗血清都有特异性，用特定病毒的抗血清来鉴定该种病毒，具有高度专一性和特异性，几分钟至几小时即可完成，方法简便，所以成为植物病毒鉴定中最有用的方法之一。抗血清鉴定首先要进行抗原的制备，只有获得高纯度的抗原，才有可能获得高度纯净的抗血清。抗血清的鉴定法主要根据沉淀反映原理，具体测定有试管沉淀、凝聚试验、免疫扩散、免疫电泳、荧光抗体技术和酶联免疫吸附试验等多种方法。
（四）酶联免疫吸附法
这是用酶标记抗原或抗体的微量测定方法。将抗体固定在支持物上，加入待检植物组织提取液，然后加入酶（过氧化物酶或碱性磷酸酶）标记的抗体，再加入底物经酶催化，吸收波长发生变化，因而可用分光光度计鉴定。此法灵敏度极高，检测大量样本时特别实用。
（五）电子显微镜检查法
此法可直接观察到病毒微粒是否存在，病毒颗粒的大小、形态和结构。由于这些特征相当稳定，
故对病毒鉴定是很重要的。通常所有的技术包括投影法、背景染色法、表面复形的制备与扫描电镜法，以及超薄切片法。
（六）免疫吸附电镜法
这是电镜结合血清学检测病毒的方法，也称为陷入法。其基本过程是：将少量稀释抗血清加到电镜铜网的膜上，孵育约30min，一层血清抗体蛋白质就被吸附在膜上，除去过量蛋白质，加入一滴病毒悬浮液或感染组织的提取液，1~2h后原来吸附在铜网上的抗体陷入同源的病毒颗粒上，在电镜下即可见到病毒粒子。（P95
L.3~P101
L.12）第五章
植物的组织培养技术
第二节
植物种苗脱毒技术
1．马铃薯可以进行的生殖方式是（ ）
A．出芽生殖和有性生殖
B．分裂生殖和营养生殖
C．营养生殖和有性生殖
D．出芽生殖和营养生殖
2．利用植物的茎尖或叶片、茎段等，在无菌条件下，培养在玻璃器皿中人工配制的培养基上，使它发育成完整的植株。这种技术可以用来培育植物新品种、在较短的时间内大量繁殖植物、防止病毒的侵害。下列关于这种技术的叙述，正确的是（ ）
①这种技术利用了植物细胞的全能性 ②这种技术叫做组织培养，可以克隆生物体 ③这种技术属于细胞工程的应用领域之一 ④这种技术是一种无性繁殖的方式
A．①②
B．①②③
C．①②③④
D．①②④
3．甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程涉及细胞的（ ）
①有丝分裂 ②分化 ③减数分裂 ④全能性
A．①②③
B．②③④
C．①③④
D．①②④
4．在下列选项中，没有采用组织培养技术的一项是（ ）
A．花药离体培养得到单倍体植株
B．秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株
C．基因工程培育的抗棉铃虫的棉花植株
D．快速繁殖月季
5．在植物组织培养过程中，愈伤组织的形成和形态发生是十分关键的一步。除需要必备的营养外，还需要有起诱导作用的物质，这些物质是（ ）
A．铜、锌等微量元素
B．细胞分裂素和生长素
C．蔗糖和葡萄糖
D．维生素和氨基酸
6．无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键，以下说法正确的是（ ）
①由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对无菌操作的要求非常严格 ②对培养基及器具用高压蒸汽灭菌 ③对培养材料进行表面灭菌时，一方面要考虑药剂的消毒效果，另一方面还要考虑植物材料的耐受能力
④培养中不同药剂、不同植物材料，甚至不同器官要区别对待 ⑤对培养材料可用高压蒸汽灭菌 ⑥如果不小心引起污染，将可能造成培养工作前功尽弃
A．①②③④⑤
B．①②③④
C．①②③④⑥
D．①②③④⑤⑥
7．利用组织培养技术培育出来的植物一般很少有植物病毒的危害，其原因是（ ）
A．在组织培养过程中的细胞进行的是快速分裂和分化
B．人工配制的培养基上，病毒根本无法生存
C．组织培养出来的植物体内水分太少，无机盐含量太高
D．进行组织培养的过程都是在无菌条件下进行的
8．在植物组织培养过程中，容易获得突变体的主要原因是（ ）
A．培养的细胞一直处于不断的分生状态
B．培养基营养丰富，适于植物生长
C．纺锤丝的形成容易受抑制
D．DNA复制容易受抑制
9．下列各项关于植物的组织培养技术的叙述，正确的是（ ）
A．植物细胞只要在离体状态下即可表现出全能性
B．脱分化的过程就是愈伤组织不断进行有丝分裂的过程
C．愈伤组织经过细胞的增殖会形成新的植物组织器官
D．叶肉细胞经脱分化形成愈伤组织离不开植物激素的作用
10．为了探究6-BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，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/mg·L－1
m/%
n/个
6-BA
IAA
1
0.5
0
76.7
3.1
2
0.1
77.4
6.1
3
0.2
66.7
5.3
4
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________（填“6-BA”或“IAA”）。
11．草莓生产上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。运用植物组织培养技术可以培育出无病毒幼苗。草莓组织培养的基本过程如下：外植体愈伤组织芽、根―→植株
请回答下列问题。
（1）组织培养培育无病毒草莓时，一般选取__________作为外植体，其依据是____________________________。
（2）在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和________，在配制好的培养基中，常常需要添加__________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2～5
d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是____________________。
（3）在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是______________________________________________________。
12．人参是一种名贵中药材，其有效成分主要是人参皂苷。利用细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下图所示。
请回答下列问题。
（1）配制诱导愈伤组织的固体培养基，分装后要进行________。接种前，要对人参根进行________。
（2）用于离体培养的根切块，叫做外植体。培养几天后发现少数培养基被污染，若是有颜色的绒毛状菌落，属于________污染；若是有光泽的黏液状菌落，属于________污染。
（3）用少量________酶处理愈伤组织，获取单细胞或小细胞团，在液体培养基中进行悬浮培养，可有效提高人参皂苷合成量。
（4）人参皂苷易溶于水溶性（亲水性）有机溶剂，从培养物干粉中提取人参皂苷宜选用________方法，操作时应采用________加热。
参考答案
1．解析：马铃薯可以进行有性生殖，也可以用块茎进行营养生殖。
答案：C
2．解析：植物组织培养利用了植物细胞的全能性，所有个体性状相似，属于无性繁殖，即植物克隆。
答案：C
3．解析：切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。在这个过程中通过细胞的有丝分裂增加细胞的数目，通过细胞的分化使来自同一细胞的这些细胞功能发生差异。该项技术的理论基础是植物细胞的全能性。
答案：D
4．解析：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，发育得到多倍体植株，没有涉及组织培养。
答案：B
5．解析：A、C、D三项所述是营养物质，细胞分裂素和生长素起诱导作用。
答案：B
6．解析：植物组织培养的材料大部分来自田间，带有大量病毒，需要进行消毒。若对培养材料使用高压蒸汽灭菌不仅把病毒杀灭，而且也杀死了外植体，应采用化学药物消毒。
答案：C
7．解析：此题考查的是利用植物组织培养技术生产脱毒苗的知识。组织培养脱毒苗首先选用的是尚未被病毒感染的嫩茎尖端的分生区，经消毒后，在无菌条件下培养而成，整个过程无细菌或病毒的感染。
答案：D
8．解析：在植物组织培养过程中，由于培养的细胞一直处于不断的分生状态，容易受一些条件的影响而产生突变。
答案：A
9．解析：植物细胞表现出全能性除了要脱离原植物体外，还需要给予适当的外界条件。脱分化的过程是由外植体脱分化形成愈伤组织的过程。愈伤组织通过再分化才会形成新的植物组织、器官，而不是通过分裂。
答案：D
10．解析：（1）根据植物的需求量，培养基中的元素分为大量元素和微量元素，6-BA属于细胞分裂素类的植物生长调节剂。（2）实验中的自变量是IAA的浓度，因变量是再生丛芽外植体的比率和再生丛芽外植体上的丛芽平均数。自变量的取值范围在0～0.5
mg·L－1之间。（3）诱导丛芽的总数量为m与n的乘积，所以1号培养基最少。（4）6-BA属于细胞分裂素，有利于芽的分化，抑制根的形成。
答案：（1）大量元素 微量元素 细胞分裂素
（2）IAA浓度 再生丛芽外植体的比率（m）和再生丛芽外植体上的丛芽平均数（n） 0～0.5
mg·L－1
（3）1
（4）6-BA
11．解析：（1）植物组织培养时常采用根尖或茎尖部位，原因是该部位含病毒极少，甚至无病毒。
（2）MS培养基的成分包括大量元素、微量元素和有机物，在配制好的培养基中，常需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素。植物组织培养也应注意无菌操作。
（3）生长素用量与细胞分裂素用量的比值低时，有利于芽的分化，比值高时，有利于根的分化。
答案：（1）茎尖（或根尖） 茎尖（或根尖）病毒极少，甚至无病毒
（2）有机物 植物激素 外植体消毒不彻底
（3）培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低
12．解析：（1）进行植物组织培养时，培养基要灭菌，培养物要消毒。
（2）若发生污染，绒毛状菌落为真菌，黏液状菌落为细菌。
（3）利用果胶酶处理植物组织可得到单细胞或小细胞团。
（4）人参皂苷易溶于水溶性有机溶剂，可用萃取方法提取，为避免高温加热使人参皂苷变性可用水浴加热。
答案：（1）灭菌 消毒
（2）真菌（霉菌） 细菌
（3）果胶
（4）萃取（浸取） 水浴第一节 植物快速繁殖技术
1．了解植物组织培养的基本原理。
2．掌握植物组织培养的基本技术，进行月季或其他植物的组织培养。
一、植物组织培养
1．基本原理与概念
高度分化的植物细胞所具有的全能性，使我们能够将植株上的小块组织（如一段茎节、一个小芽），在适宜条件下培养成一株完整的植株，这就是植物的组织培养。
2．选材
不同植物的组织，培养的难易程度差别很大。一般说来，容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养，如草莓、葡萄、猕猴桃、菊花、秋海棠等。
思考：是否可以选择花粉进行上述植物的快速繁殖？
提示：利用花粉培养出的植株为单倍体植株，有矮小、高度不育等特点
3．意义
可以在较短时间内利用一株植物繁殖出几十万至几百万株幼苗。对濒危植物的保护、名贵花木的大规模生产有积极的意义，如所需空间小，繁殖速度快，条件可控制，不受季节限制，可以进行连续生产。
二、植物组织培养的基本过程
1．获得外植体
在植物组织培养过程中，用于离体培养的植物器官或组织片段称为外植体。从一株植物上可取下大量的外植体进行组织培养，并在短期内大量繁殖植物种苗，实现植物的快速繁殖。
2．脱分化
外植体在培养基中培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。其细胞是一种高度液泡化的薄壁细胞，呈无定形状态，排列疏松而无规则，具有很强的分生能力。由高度分化的细胞重新回复到未分化的状态，这一过程称为脱分化。
3．再分化
脱分化形成的愈伤组织，在适当的人工培养基上继续进行培养又可以重新分化成芽、根等器官，进而发育成一棵完整的植株。这一过程称为植物细胞的再分化。
三、植物组织培养的培养基
1．培养基中的激素
培养基中添加的生长素和细胞分裂素，在启动细胞分裂、脱分化和再分化过程中起着重要作用。当同时使用这两类激素时，两者用量的比例会影响植物细胞的发育方向。当该比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；当该比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长，诱导根芽分化。
2．外植体在不同的发育阶段对培养基要求不同，在进行植物快速繁殖时，需要配制“脱分化培养基”“生芽培养基”“生根培养基”。
3．无菌条件对组织培养的成功至关重要。在组织培养过程中，培养基的灭菌要彻底、外植体的消毒要充分、接种时的无菌操作要严格。
此外，pH、温度、光照等外界条件对植物组织培养也很重要。
四、月季的快速繁殖过程
1．配制培养基
配制三种培养基：脱分化培养基——在MS培养基中加入质量浓度为0.1
mg·L－1的6BA和IAA。生芽培养基——去掉脱分化培养基中的IAA，其余成分不变。生根培养基——无机盐浓度为MS的1/2，其他成分不变，另外添加质量浓度均为0.1
mg·L－1的NAA和IAA。
具体步骤为先将琼脂和蔗糖溶化，再加入其他成分，并用蒸馏水定容，随后调节pH，最后分装、封瓶，高压蒸汽灭菌。
2．外植体消毒
将月季嫩茎用清水洗净，再用体积分数为70%的酒精浸泡5
s，随后放入质量分数为2%的次氯酸钠溶液中浸泡，再在无菌水中清洗3次，漂净消毒液，用无菌滤纸吸干。
3．接种
将已消毒的月季嫩茎切成小段，接种到“脱分化培养基”上。插入时应注意方向，使嫩茎的形态学下端接触培养基，不要倒插。
4．培养
温度控制在18～22
℃，20天左右就可在茎段基部形成愈伤组织。将其接种到“生芽培养基”上，每天日光灯光照12小时，10天左右可见愈伤组织上长出小芽，继续生长成枝条。长到3
cm左右时，将其切下后插在“生根培养基”上诱导生根，培养7～10天。
5．驯化试管苗
当小苗基部形成根原基时，即可进行驯化移栽。试管苗是在无菌、充分营养供给、适合的光照和温度以及100%相对湿度环境中生长的。刚出瓶的试管苗对外界环境不太适应，要逐步驯化适应，以提高成活率。
将试管苗培养瓶的瓶口敞开一半，在20～25
℃的遮阴环境中，适应7～14天。若试管苗不萎蔫、有新生长趋势，便可将试管苗取出，小心洗净黏在根上的培养基，植入盛有培养土的花盆中，浇足水分，罩上带孔的塑料薄膜，将花盆放置在20～25
℃的阴凉处3～5天。
6．移栽
待幼苗长出新叶时，揭去塑料薄膜，再过7～10天，幼苗即可移栽。
1．愈伤组织
愈伤组织是通过细胞分裂形成的，其细胞排列疏松而无规则，是高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞。它容易与根尖、茎尖的分生组织发生混淆。可以通过下表比较根尖分生组织和愈伤组织的异同。
组织类型
细胞来源
细胞形态
细胞结构
细胞排列
细胞去向
根尖分生组织
受精卵
正方形
无液泡
紧密
分化成多种细胞组织
愈伤组织
高度分化细胞
无定形
高度液泡化
疏松
再分化成新个体
相同点
都通过有丝分裂进行细胞增殖
2．MS培养基的主要成分及其作用
离体的植物组织和细胞，对营养、环境条件要求相对特殊，需要配制适宜的培养基。植物的组织培养常用的一种培养基是MS培养基，其主要成分包括以下几个：
（1）无机营养
①大量元素：除碳（C）、氢（H）、氧（O）外，还有氮（N）、磷（P）、硫（S）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）等元素。氮常用的是硝态氮（如硝酸钾等）和铵态氮（如硫酸铵等）。在含硝态氮的培养基上生长良好的植物材料，加铵态氮后生长效果更好。在胡萝卜胚状体的分化中，若培养基中仅含硝酸盐则不能分化，只有与铵盐同时存在时才会产生胚状体的分化。
②微量元素：包括铁（Fe）、铜（Cu）、钼（Mo）、锌（Zn）、锰（Mn）、钴（Co）、硼（B）和碘（I）等。在植物组织培养中需用量极微，多了就会引起植物细胞的酶系失活、代谢障碍、蛋白质变性以及组织死亡等毒害现象。培养基中添加10－7～10－5
mmol·L－1就可满足需要。
（2）有机营养
①维生素类：植物组织培养中经常使用维生素C、维生素B1（盐酸硫胺素）、维生素B6（盐酸吡哆素）、维生素H（生物素）、叶酸和烟酸等，一般使用浓度为0.1～10
mg·L－1
。有的外植体、愈伤组织会合成维生素，可以不添加，但生长早期往往会缺乏。
②氨基酸：有甘氨酸、丝氨酸、酪氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、水解酪蛋白（CH）和水解乳蛋白（LH）等，是重要的有机氮源。
③有机添加物：是一些成分比较复杂，大多含氨基酸、激素、酶等的复杂化合物，它们对细胞和组织的增殖与分化有明显的促进作用。
④琼脂：是一种从海藻中提取出来的凝胶性物质，作为凝固剂，一般使用浓度为0.6%～1%
。琼脂在植物组织培养中除固化作为培养材料的支持物外，还具有吸附能力，对组织培养是有利的，它能像活性炭一样除去细胞代谢废物。
⑤活性炭：加入活性炭的目的是除去琼脂中的毒物或培养物产生的芳香族的代谢废物。活性炭可防止组织变褐，并刺激胚的生长。
（3）植物生长调节物质
植物生长调节物质是培养基中的关键物质，对植物组织培养起着重要、明显的调节作用。
植物生长调节物质包括生长素、细胞分裂素及赤霉素等。
通常认为生长素和细胞分裂素的比值大时有利于根的形成；比值小时则促进芽的形成。低浓度2,4－D有利于胚状体的分化，但妨碍胚状体进一步发育。萘乙酸有利于单子叶植物的分化。吲哚丁酸诱导生根效果最好。故应根据植物的种类和培养部位，选择适宜的生长调节物质的种类和浓度，才能有效地控制器官的分化。常用的生长抑制剂有矮壮素（CCC,2－氯乙基三甲基氯化铵）、B9（N－二甲琥珀酰胺酸）、多效唑（PP333）等，用于种质保存和块茎的诱导。
（4）能源和渗透压
通常植物本身能进行光合作用，产生糖类，不需要从外部供给糖，但在植物组织培养进行异养的状况下，大多不能进行光合作用来合成糖类，因此必须在培养基中添加糖，作为碳素来源和能源物质，同时糖对保持培养基的渗透压（一般需在1.5×105～4.1×105
Pa）也有重要作用。
糖的使用浓度大多在2%～3%，花药培养和胚培养则采用3%～15%的高浓度。使用最普遍的是蔗糖，此外还有葡萄糖和果糖。
题型一
细胞的全能性
【例题1】下列实例中能体现细胞全能性的是（ ）。
①用培养基培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株 ②植物用种子进行繁殖 ③用烟草组织培养的单个组织培育出了可育的完整植株
A．①②
B．①③
C．②③
D．①②③
解析：①和③都属已分化的细胞经过培养形成可育的植株，体现了细胞的全能性。植物用种子繁殖后代，实际上是由一个受精卵，通过细胞的增殖和分化发育成新个体，是由未经分化的细胞（受精卵）发育成新个体的过程，因此不能体现细胞的全能性。
答案：B
题型二
植物细胞表达全能性的条件
【例题2】植物细胞表现出全能性的必要条件是（ ）。
A．给予适宜的营养和外界条件
B．导入其他植物细胞的基因
C．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件
D．将成熟筛管的细胞核移植到去核卵细胞中
解析：在生物体内，细胞没有表现出全能性，
而是分化成为不同的组织、器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。当植物细胞脱离母体后，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件的作用下，
植物细胞就可以表现出全能性。
答案：C
反思领悟：反思领悟：植物细胞表达全能性的条件：一是离体给予适宜的营养和外界条件；二是有完整的细胞核；三是植物激素。
题型三
植物组织培养的过程及影响因素
【例题3】下列关于植物组织培养的说法，错误的是（ ）。
A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同
解析：体细胞和花药离体培养的愈伤组织基因不同。
答案：D
1
下列有关植物组织培养的叙述，错误的是（ ）。
A．植物组织培养的原理是细胞的全能性
B．主要包括脱分化和再分化两个阶段
C．外植体形成愈伤组织的过程需要阳光
D．植物组织培养的过程要求无菌操作
解析：植物组织培养是指离体的植物细胞、组织或器官在无菌操作下经脱分化和再分化形成完整植物体的过程，其原理是植物细胞的全能性。在脱分化形成愈伤组织的过程中，恒温箱的门应该关闭，不必见阳光，因为在无光条件下愈伤组织长得更快。
答案：C
2
用高度分化的植物细胞、组织或器官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是（ ）。
A．该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的
B．该愈伤组织的细胞没有全能性
C．该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的
D．该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
解析：植物组织培养过程：离体的植物细胞、组织或器官→愈伤组织→根、芽→植物体。离体的植物细胞、组织或器官进行细胞分裂形成愈伤组织，这一过程叫脱分化，脱分化离不开细胞分裂。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的无定形状态的薄壁细胞。愈伤组织经过再分化形成具有生根发芽能力的胚状结构，最后可培养成完整的植物体，这反映了愈伤组织的细胞具有全能性。离体的植物细胞、组织或器官形成愈伤组织，虽然新个体还没有长出来，但是全能性依然存在。
答案：B
3
下列关于植物组织培养中的灭菌操作，错误的是（ ）。
A．
外植体可用酒精灭菌
B．镊子等器械需用酒精灭菌
C．操作者的手需用酒精消毒
D．培养基需用高压蒸汽灭菌
解析：植物组织培养需严格的无菌操作，包括：培养基需用高压蒸汽锅灭菌；操作者的手需用酒精消毒；外植体应浸泡在酒精中杀菌；整个操作过程在酒精灯火焰旁进行，同时对镊子等器械灼烧灭菌。
答案：B
4
下列哪项符合月季组织培养的基本步骤？（ ）
A．制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→驯化试管苗→栽培
B．制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→驯化试管苗→移栽
C．制备MS培养基→外植体消毒→接种→驯化试管苗→培养→移栽
D．制备MS培养基→外植体消毒→接种→移栽→培养→栽培
答案：B学业达标测评(十二)
一、选择题
1．下列关于植物组织培养中的消毒灭菌操作，错误的是( )
A．外植体可以用酒精消毒
B．镊子等器械需酒精灭菌
C．操作前手需进行酒精消毒
D．培养基需高压蒸汽灭菌
【解析】 植物组织培养需严格的无菌操作，包括：培养基需用高压蒸汽锅灭菌；操作前手需进行酒精消毒，外植体应浸泡在酒精中消毒；整个操作过程在酒精灯火焰旁进行，同时对镊子等器械灼烧灭菌。
【答案】 B
2．在离体的植物器官或组织片段脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪项条件是不需要的( )
A．消毒灭菌
B．适宜的温度
C．充足的光照
D．适宜的养料和激素
【解析】 在植物组织培养过程中，对外植体及操作装置都要消毒灭菌，在培养过程中，外植体从培养基上获取养料，激素可诱导细胞分化，适宜的温度促进新陈代谢，但在脱分化过程中是不需要光照的，产生了幼苗后才需要光进行光合作用。
【答案】 C
3．植物细胞表现出全能性的必要条件是( )
A．给予适宜的营养和外界条件
B．导入其他植物细胞的基因
C．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件
D．将成熟筛管的细胞核移植到去核卵细胞中
【解析】 在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。当植物细胞脱离母体后，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可以表现出全能性。
【答案】 C
4．进行植物组织培养的基本流程是( )
A．配制培养基→取外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培
B．配制培养基→取外植体消毒→接种→栽培→移栽→培养
C．配制培养基→取外植体消毒→接种→移栽→培养→栽培
D．取外植体消毒→配制培养基→接种→培养→
移栽→
栽培
【解析】 进行植物组织培养的一般流程是：配制培养基并灭菌，再取植物幼嫩的部分(外植体)并消毒，然后接种到培养基上进行培养，形成愈伤组织后移栽长出试管苗，最后栽种在土壤中。
【答案】 A
5．我国西北地区由于过度且无序的开发使甘草的数量锐减，以至于在某些地方几乎绝迹。为了快速恢复甘草数量，有关部门除了限制采摘之外，还进行了微型繁殖，下列有关叙述不正确的是( )
A．甘草的微型繁殖技术的原理为植物细胞的全能性
B．微型繁殖技术可以在短时间内大量繁殖植物
C．微型繁殖只能繁殖植株微小的草本植物
D．微型繁殖需要在无毒无菌条件下进行
【解析】 微型繁殖技术利用了植物组织培养的方法，可以在短时间内大量繁殖植物，其原理是植物细胞的全能性，条件需要无菌无毒。但是它并不是只繁殖微小的草本植物。
【答案】 C
6．关于接种时应注意的事项全部正确的为( )
①接种室要消毒
②无菌操作
③接种时可以谈话
④外植体如茎段、茎尖可随机放入培养基
⑤接种时要防止交叉污染
⑥接种完立刻盖好瓶口
A．①②③④
B．①②③④⑤⑥
C．③④⑤⑥
D．①②⑤⑥
【解析】 整个接种过程必须在无菌条件下进行，不能谈话，防止呼吸产生的污染，并戴口罩；接种的外植体放入培养基时注意从形态学下端插入，并且分布均匀，不能随机放入，以保证必要的营养面积和光照条件。
【答案】 D
7．某兴趣小组拟用组织培养技术繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述，错误的是( )
A．消毒的原则是既能杀死材料表面的微生物，又能减少消毒剂对培养材料的伤害
B．在愈伤组织培养过程中，加入促进细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞
C．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控
D．生根时，培养基通常应含α 萘乙酸等生长素类调节剂
【解析】 本题以植物组织培养实验为背景，综合考查实验操作、细胞分化、植物生命活动的调节等。植物组织培养中消毒的原则是既能杀死材料表面的微生物，又能减少消毒剂对培养材料的伤害，故A正确；植物体细胞的杂交过程中需先去除细胞壁得到原生质体，再在诱导剂的作用下获得染色体加倍的细胞，故B错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，故C正确；植物组织培养过程中，在生根阶段培养基中通常应含有生长素类调节剂，故D正确。
【答案】 B
8．下图表示一定条件下将胡萝卜的离体组织培育形成试管苗的过程。下列有关叙述不正确的是( )
A．需在无菌条件下将离体组织接种到培养基中
B．图中①②过程分别表示脱分化和再分化
C．利用此过程获得的试管苗均为纯合子
D．此实验说明分化的植物细胞仍具有全部的遗传信息
【解析】 植物组织培养需在无菌条件下将离体组织接种到培养基中，A项正确。由图可知，①过程将离体组织培养成愈伤组织，为脱分化过程；②过程将愈伤组织培养成了试管苗，为再分化过程，B项正确。植物的组织培养过程是无性生殖的过程，如果离体组织来自纯合子，将来得到的试管苗是纯合子，如果离体组织来自杂合子，将来得到的试管苗是杂合子，C项错误。植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性，即高度分化的植物细胞仍具有全部的遗传信息，D项正确。
【答案】 C
二、非选择题
9．草莓生产上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育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：
外植体愈伤组织芽、根―→植株
请回答：
(1)微型繁殖培育无病毒草莓时，一般选取________为外植体，其依据是__________。
(2)在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和________，在配制好的培养基中，常常需要添加________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2～5
d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是______________________________________________________________。
(3)在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是___________________。
【解析】(1)植物组织培养时常采用根尖或茎尖部位，原因是该部位含病毒极少。
(2)MS培养基的成分包括大量元素、微量元素和有机物，在配制好的培养基中，常需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素。植物组织培养也应注意无菌操作。
(3)生长素与细胞分裂素的比例低时有利于芽的分化，生长素与细胞分裂素的比例高时有利于根的分化。
【答案】 (1)茎尖(或根尖) 茎尖(或根尖)病毒极少，甚至无病毒
(2)有机物 植物激素 外植体消毒不彻底
(3)培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低植物种苗脱毒技术
——茎尖脱毒的实例
（一）、茎尖脱毒
1、茎尖脱毒的依据。
病毒在植物体内分布是不均一的，越接近生长点约（0.1-1mm区域），病毒浓度越稀，因此有可能采用小的茎尖离体培养而脱除植物病毒。
2、茎尖培养法脱除植物病毒的技术关键
（1）、被脱毒植物携带病毒的诊断及其在体内的分布
脱毒之前，应了解植物携带何种病毒，病毒在体内的分布位置，以确定培养茎尖的大小
（2）、母体植株的选择和预处理
母体的选择：
欲脱毒材料的品种典型性：关系到脱毒以后的脱毒苗是否保持原品种的特征特性
植体健康程度选择：应选感病轻、带毒量少的健康植株作为脱毒的外植体材料，这样更容易获得脱毒株。
外植体预处理：
（3）、茎尖的剥离
在剥取茎尖时，把茎芽置于解剖镜下（8~40倍），一只手用镊子将其按住，另一只手用解剖针将叶片和叶原基剥掉，解剖针要常常蘸入90%酒精，并用火焰灼烧以进行消毒。但要注意解剖针的冷却，可蘸入无菌水进行冷却。当一个闪亮半圆球的顶端分生组织充分暴露出来之后，用解剖刀片将分生组织切下来，为了提高成活率，可带1-2枚幼叶，然后将其接到培养基上。接种时确保微茎尖不与其他物体接触，只用解剖针接种即可。剥离茎尖时，应尽快接种，茎尖暴露的时间应当越短越好，以防茎尖变干。可在一个衬有无菌湿滤纸的培养皿内进行操作，有助于防止茎尖变干。
将接种好的茎尖置于25℃左右的温度下。每天以16小时
2000-3000lx的光照条件下培养。由于在低温和短日照下，茎尖有可能进入休眠；所以较高的温度和充足的日照时间必须保证。微茎尖需数月才能成功。
继代培养得到足够的检测苗、进行病毒检测。
（4）、脱毒效果检测
A
指示植物鉴定(indicator
test
plants)
所谓指示植物是指具有能够辨别某种病毒的专化性症状的寄主植物。
每种病毒都有自己敏感的植物，例如：
马铃薯病毒的敏感植物有千日红、黄花烟、心叶烟、毛叶曼佗罗
大丽花病毒的敏感植物为：矮牵牛、黄瓜、苋色蓠
菊花病毒：矮牵牛、豇豆
指示植物鉴定病毒的方法
a.摩擦接种法：
取培养植株的叶片置于研钵中，加入少量的水和等量的0.1mol/L磷酸缓冲液（pH
7.0），磨成匀奖，将其涂抹在指示植株叶片上，在指示植物的叶片撒上金刚砂，通过轻轻摩擦使汁浸入叶片表皮细胞而又不损伤叶片。5分钟后用清水清洗叶面。将指示植株放于防蚜虫网罩的温室内。然后视其病斑的有无，来判断是否脱除了病毒。
例如：植物液接种后如使千日红叶片枯斑，黄花烟、心叶烟呈花叶，证明该植物体内具有马铃薯X病毒
b、嫁接法
有些病毒不是通过汁液传播，而是通过专门的介体传播的，例如草莓黄花病毒、草莓丛枝病毒是通过一种特殊的蚜虫为介体进行传播的。这种病毒的鉴定，需将培养植株的芽嫁接在敏感植物上，根据敏感植株的病症来判断是否脱除了病毒
B
血清鉴定(serologic
test)
试管沉淀反应；免疫双扩散；酶联免疫吸附测定(ELISA)。
a、试管沉淀反应
在抗原-抗体最适比例的条件下，观察有无沉淀的产生来确定被测植株是否带病毒。试管沉淀反应操作简单，需注意的问题：
①、叶绿体的自发凝聚
可用磷酸缓冲液提取汁液，再用氯仿处理除去叶绿体，pH
保持在6.5-8.5）
②
、抗原抗体的比例要适当，当抗原过量时回抑制沉淀的形成
b、免疫双扩散
在半固体凝胶中测定在其中扩散的抗原和抗体间的沉淀反应的方法。与沉淀法比较起来有两个优点：一是节约血清，二是汁液不用特殊处理。
步骤：
①倒胶，一般厚2mm
②打孔，多打成梅花型
③加样，加血清和汁液。
一般加样后在37℃恒温过夜，即可进行结果观察。有扩散沉淀的即为带毒株，没有则为不带毒株
c、酶连免疫吸附测定（enzyme-linked
immunosorbent
assay,ELISA）
它是将抗原、抗体的免役反应和酶的高效催化反应有机结合起来的一种综合性技术。即通过化学的方法将酶与抗体或抗原结合起来，形成酶标记物。然后将它与相应的抗原或抗体起反应，形成酶标记的免疫复合物。结合在免疫复合物的酶，在遇到相应的底物时，催化无色底物生成有色底物，通过比色计可以准确测定。优点是灵敏度高，测定快速，每次可以同时测定多个样品。
C
电镜检查法
采用电子显微镜，可直接观察样品材料有无病毒存在，还可以进一步鉴定病毒颗粒大小、形状和结构，这些特征相当稳定，因此电镜检查法即准确又有效，但需要有一定的设备和技术。
