课题1 菊花的组织培养
学习目标：1.知道细胞分化、细胞的全能性、组织培养流程及影响组织培养的因素。(重点) 2.识记MS培养基的营养要素及功能。(重点) 3.尝试植物组织培养的实验操作过程。(难点)
1．植物组织培养的基本过程
(1)理论基础：植物细胞的全能性。
(2)细胞分化：在植物的个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。
(3)基本过程
―→
①愈伤组织：由离体的植物组织或细胞经脱分化形成的一团排列疏松而无规则、高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。
②脱分化：又叫去分化，是由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程。
③再分化：愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官的过程。
2．影响植物组织培养的因素
(1)植物材料
①不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。
②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。菊花的组织培养一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。
(2)营养物质
①大量元素，如N、P、K、Ca、Mg、S。
②微量元素，如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co。
③有机物，如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素，以及蔗糖等。
(3)植物激素：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性激素，二者的浓度、使用的顺序及用量的比例等都会影响实验结果。
(4)环境条件：如pH、_温度、光照等，进行菊花的组织培养一般将pH控制在5.8左右，温度控制在18～22 ℃，并且每日用日光灯照射12 h。
3．菊花组织培养的实验操作
→→→→→
(1)制备MS固体培养基：
配制各种母液―→配制培养基―→灭菌。
(2)外植体消毒：取菊花嫩枝―→流水冲洗―→加洗衣粉刷洗―→流水冲洗20 min体积分数为70%的酒精消毒6～7 s―→无菌水清洗质量分数为0.1%的氯化汞溶液消毒1～2 min―→无菌水清洗(至少3次)。
(3)接种：菊花茎段插入培养基时注意方向，不要倒插。每瓶接种6～8块外植体。
(4)培养：最好放在无菌箱中培养，并定期消毒。培养温度控制在18～22_℃，并且每日用日光灯照射12_h。
(5)移栽：移栽前应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日。然后用流水清洗根部的培养基，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中。
(6)栽培：将幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。
1．判断对错
(1)一般来说，容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养。 ( )
(2)对菊花茎段进行组织培养，不加植物激素也能成功。 ( )
(3)接种后的锥形瓶放入无菌箱中，给予适宜的温度和光照即可。 ( )
(4)通过有丝分裂进行细胞增殖。 ( )
提示：(1)√ (2)√
(3)× 在植物组织培养过程中，分化程度越低的材料，越容易脱分化形成愈伤组织，接种后的锥形瓶放入无菌箱中，给予适宜的温度和光照进行培养，培养期间应定期消毒，防止细菌等微生物污染。
(4)√
2．在植物组织培养过程中，愈伤组织的形成和形态的发生是十分关键的。这除需要必备的营养和一些刺激因素外，还需要有诱导作用的物质，它们是( )
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
B [愈伤组织的形成除了必备的营养和一些刺激因素外，还需加入植物激素，如细胞分裂素和生长素等，用以调节细胞分裂和分化。]
3．下列符合菊花组织培养的基本步骤的是( )
A．制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培
B．制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→栽培→移栽
C．制备MS培养基→外植体消毒→接种→栽培→培养→移栽
D．制备MS培养基→外植体消毒→接种→移栽→培养→栽培
A [植物组织培养的操作程序为“制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培”。接种后先培养再移栽，最后是栽培。]
植物组织培养的基本过程及影响因素
[合作交流]
1．植物组织培养的基本过程是怎样的？
提示：→
2．在生物体内，细胞并不表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官的原因是什么？
提示：细胞全能性表达的基本条件之一是离体状态。例如：植株上的分生组织细胞在体内只能进行分裂分化，形成不同的组织，但不能表现出全能性，这是生物体内基因程序性表达的结果。
1．细胞的全能性
(1)概念：指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
(2)原因：生物体的每个细胞都含有本物种生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。
(3)体现条件：①离体状态；②一定的营养物质；③植物激素；④其他适宜的外界条件(温度、pH、氧气、光照、无菌等)。
(4)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离体的动物细胞的全能性受到限制，但其细胞核的全能性可借助卵细胞的细胞质体现出来。
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。
2．植物组织培养的过程
过程名称
过程
形成体特点
条件
脱分化
由外植体形成愈伤组织
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
由愈伤组织形成幼苗或胚状体结构
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
3.MS培养基中各成分的作用
成分
作用
微量和大量元素
提供植物细胞生活所必需的无机盐
蔗糖
提供碳源，维持细胞渗透压
甘氨酸、维生素、烟酸、肌醇等
满足离体植物细胞在正常代谢途径受一定影响后所产生的特殊营养需求
4.植物激素在组织培养过程中的重要作用
(1)在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。
(2)激素使用的先后顺序及其用量的比例对细胞分裂和分化的影响。
①激素使用的先后顺序产生的影响：
使用顺序
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
分化频率提高
②激素用量比例产生的影响：
生长素/细胞分裂素比值
结果
比值高时
促根分化，抑芽形成
比值低时
促芽分化，抑根形成
比值适中
促进愈伤组织的形成
[典题通关]
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苗时，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__________________________________
_____________________________________________________。
[技巧点拨] (1)无病毒植株的培育是植物组织培养技术在作物育种方面的重要应用，所选择的材料应不含有病毒。
(2)MS培养基的配方中无植物激素，但植物组织培养过程需要植物激素的调节，所以在配制好MS培养基之后要加入植物激素。
(3)生长素/细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化而抑制芽的形成，比值低时有利于芽的分化而抑制根的形成。
[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)生长素用量比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
(1)如果通过植物组织培养，要从愈伤组织中提取某种成分，则生长素和细胞分裂素的使用顺序该是怎样的？
(2)为什么用于植物组织培养的材料一般是幼嫩的茎组织？
提示：(1)先使用生长素后使用细胞分裂素，这样有利于细胞分裂但细胞不分化。
(2)因为幼嫩的茎组织中的细胞具有较强的细胞分裂与分化的能力。
1．科学家将胡萝卜根韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入特定的培养基中培养，获得了许多完整的植株，此过程依据的原理和技术是( )
A．细胞的分裂和细胞工程
B．细胞的分化和基因工程
C．细胞的全能性和组织培养
D．花药离体培养和单倍体育种
C [由单个细胞发育成许多完整个体，尽管涉及细胞的分裂、细胞的脱分化和再分化等，但其原理仍然是细胞的全能性。要完成植物外植体的脱分化、再分化等，必须进行植物组织培养，当然从工程技术的分类范畴分析，组织培养技术属于细胞工程。故选C。]
2．某植物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，据图可得出的初步结论是( )
A．污染主要是由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能解决污染问题
D．调节培养温度能解决污染问题
B [通过4个曲线图可以看出培养基灭菌时间、培养基pH、培养温度对污染率没有太大影响。由离体组织灭菌时间越长污染率越低可知，污染主要来源于组织培养所用的离体组织。]
菊花组织培养的实验操作
[合作交流]
1．MS培养基中各营养物质的作用是什么？
提示：微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时维持细胞的渗透压；甘氨酸、维生素等物质，主要是满足离体植物细胞的特殊营养要求。
2．外植体为什么要经过消毒才能接种？
提示：外植体上残留的杂菌会和外植体争夺培养基中的营养物质，并且产生大量对外植体有害的物质，导致外植体死亡，所以要先消毒再接种。
1．实验流程及注意事项
2．造成培养物污染的原因与处理
污染种类
细菌污染
真菌污染
污染原因
可能是由操作人员造成的，如未戴口罩、接种时说话、手未消毒或器械灭菌不彻底等
可能是由植物材料消毒不当引起的
处理措施
将被污染的培养瓶统一放在高压蒸汽锅内进行高压蒸汽灭菌，然后再打开培养瓶进行清洗
特别提醒：试管苗培养过程中应注意的问题
(1)培养一株完整的试管苗，必须先进行生芽培养，然后进行生根培养，如果顺序颠倒，就不好诱导生芽了。
(2)试管苗应该进行见光培养。
(3)试管苗一般在高湿、弱光、恒温下异养生长，移出瓶后一定要保温、保湿。
(4)试管苗光合作用能力低，在移栽前应给予较强光照且进行闭瓶炼苗，以促进小苗向自养转化。
[典题通关]
如图是运用某种技术培养兰花植株的示意图。下列关于这种生物工程技术的叙述，错误的是( )
A．这种技术叫做植物组织培养，可以克隆生物体
B．③、④过程需要生长素和细胞分裂素的调节
C．用此方法克隆植物要尽量选择优良、细胞全能性表达不充分的基因型
D．这种技术可与基因工程、航天工程结合培育高产、优质的作物品种
C [用此方法克隆植物要尽量选择优良、细胞全能性表达充分的基因型，C错误。]
(1)为什么选择茎尖细胞作为植物组织培养的材料？
(2)某同学在进行如上图所示的操作过程中，结果形成了愈伤组织而不能形成试管植物，请从植物激素的角度分析可能的原因是什么。
提示：(1)因为茎尖细胞分裂和分化的能力较强，脱分化和再分化更容易进行；并且含有的病毒极少，甚至不含有病毒。
(2)先使用了生长素再使用细胞分裂素，且生长素和细胞分裂素的比值适中。
试管苗在移栽前进行一系列操作，使幼苗生长健壮，耐环境变化能力增强，这一过程叫炼苗。下列关于移栽的叙述，正确的是( )
A．培养的试管苗打开封口膜后，可直接移栽至大田
B．试管苗在移栽时不需要在培养间进一步培养
C．试管苗在培养间培养一段时间后，用无菌水清洗掉根部培养基后，移栽入大田
D．试管苗在培养间培养一段时间后，最好用无菌水清洗根部培养基，再移入消过毒的蛭石、珍珠岩等环境中炼苗
D [试管苗光合作用能力弱，对不良环境的耐受能力差，一定要保温、保湿。在培养一段时间后，逐渐由异养苗向自养苗转化，并且要在蛭石、珍珠岩等无毒的环境中培养一段时间，待适应外界环境后，再移栽至大田。故选D。]
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建
核 心 语 句 归 纳
1.植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。
2．植物组织培养的基本过程是：外植体愈伤组织胚状体―→新植物体。
3．影响植物组织培养的因素包括材料选择、培养基的成分及配比、pH、温度、光照等。
4．组织培养中，生长素的使用量大于细胞分裂素，有利于根的分化，抑制芽的形成；反之，则利于芽的分化，抵制根的形成。
5．菊花组织培养的实验操作流程：制备MS固体培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培。
1．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
C [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，植物细胞就可以表现出全能性。]
2．植物材料的选择直接关系到实验的成败，菊花选材一般选择的是( )
A．未开花植株的茎上部新萌生的侧枝
B．开花植株的茎上部枝条
C．开花植株上的花药
D．未开花植株的茎下部的枝条
A [进行组织培养一般选用幼嫩部分。]
3．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利用基因工程培育抗棉铃虫的植株 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
B [植物组织培养是指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞、原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术，主要用于获取脱毒苗、培育转基因的植株、单倍体育种、快速大量繁殖植株等方面。利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株属于多倍体育种，不需要植物组织培养技术。]
4．某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，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．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害
B．愈伤组织是由高度液泡化的呈特定形态的薄壁细胞组成
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
B [消毒主要是为了杀死材料表面的微生物，同时要注意减少对植物细胞的伤害，A项正确；愈伤组织是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞，B项错误；出芽从细胞水平上看，是细胞分化的结果，从分子水平上看，是基因选择性表达的结果，C项正确；生长素类调节剂可促进愈伤组织生根，因此生根时，培养基中应含有生长素类调节剂，D项正确。]
5．为提高玉米产量，科学家在育种和栽培中进行大量实验研究。下面是科学家关于玉米培养的实验过程，请回答：
玉米种子―→幼苗―→取茎尖①②―→移栽
(1)选取玉米幼苗茎尖进行脱分化处理，是因为茎尖细胞
_____________________________________________________
_____________________________________________________。
(2)①表示________，它能被再次培养成为幼苗的根本原因是_____________________________________________________。
(3)若想制作人工种子，应选用________，若利用此项技术来获取细胞的代谢产物，培养将进行到________。(填编号)
[解析] 茎尖细胞是具有旺盛分裂能力的细胞，更容易通过培养表达出全能性，同时由于细胞刚刚分裂产生，还没有被病毒或细菌感染，可以直接培养出无病毒植株。植物组织培养的原理是细胞具有全能性。在人工种子的制作中，必须培养到具有根、芽分化的胚状体方可进行，而要获取细胞代谢产物则应培养至愈伤组织阶段。
[答案] (1)分裂旺盛且没有被病毒或细菌感染
(2)愈伤组织 植物细胞具有全能性
(3)② ①
课件65张PPT。专题3 植物的组织培养技术课题1 菊花的组织培养234全能性 形态 结构 稳定性差异 5脱分化 疏松 液泡化 高度分化 愈伤组织 根或芽 6植物组织 年龄 长短 未开花 新萌生 7N、P、K、Ca、Mg、S 微量元素 蔗糖 生长素 细胞分裂素 顺序 8温度 5.8 18～22 12 9母液 灭菌 10洗衣粉 酒精 氯化汞 倒插 11无菌箱 18～22 ℃ 12 h 封口膜 培养基 消过毒 长壮 生长 开花 121314151617植物组织培养的基本过程及影响因素 181920212223242526272829303132333435363738菊花组织培养的实验操作 3940414243444546474849505152535455565758596061626364点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(七) 菊花的组织培养
(建议用时：35分钟)
[基础达标练]
1．细胞具有全能性的根本原因是( )
A．生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能
B．生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因
C．生物体的每一个细胞都含有个体发育的部分基因
D．生物体的每一个细胞都具有分裂能力
B [生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能，细胞的这种特性叫做细胞的全能性。细胞具有全能性的根本原因是已分化的细胞都有一整套个体发育的全部基因。]
2．MS培养基和培养微生物所用的培养基的重要区别是( )
A．MS培养基一般含植物激素，微生物培养基不含植物激素
B．MS培养基需要氨基酸，微生物培养基不含各种氨基酸
C．MS培养基需要碳源，微生物培养基不含碳源
D．MS培养基含维生素B1和维生素B2，而微生物培养基不含
A [MS培养基是用于植物组织培养的培养基，其中一般含有植物激素，而培养微生物的培养基中不含植物激素。另外，由于培养的微生物一般都是异养型微生物，所以在它们的培养基中一般都含有碳源、氮源和生长因子等。]
3．用于植物组织培养的培养基和无土栽培时所用的培养液相比，最大的差别是( )
A．必须含植物必需的矿质元素
B．必须含有机物
C．浓度必须小于细胞液浓度
D．不一定含有植物激素
B [在植物组织培养初期，需经过一段时间的异养阶段，必须在培养基中加入有机碳源、有机氮源等，而无土栽培所用的培养液中主要成分为植物生长发育所必需的各种矿质元素，不需加入有机营养。故选B。]
4．某同学在进行组织培养过程中发现有部分组织块死亡，下列对造成该结果的原因分析中，不合理的是( )
A．培养基未灭菌
B．未置于二氧化碳培养箱中培养
C．培养基营养过多
D．取材部位不对
B [在植物组织培养中，温度、光照、湿度等环境条件，培养基组成、pH、渗透压等各种化学环境条件都会影响组织培养育苗的生长和发育。其中，氧气是组织培养中必需的条件。]
5．某兴趣小组设计如下技术路线繁殖一种名贵花卉：“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．用酒精灯的火焰给外植体消毒
B．愈伤组织再分化成芽，是基因选择性表达的结果
C．加入适宜浓度的α-萘乙酸可促进生根
D．该技术具有快速繁殖并保持亲本遗传特性的优点
A [对外植体进行消毒时用的是体积分数为70%的酒精和质量分数为0.1%的氯化汞溶液。]
6．在工业化大量培养植物试管苗的过程中，一般进行如下操作，则正确的操作顺序是( )
①诱导形成芽 ②取合适外植体 ③诱导形成愈伤组织 ④诱导形成根
A．②①③④ B．②③①④
C．②③④① D．②④①③
B [植物组织培养的过程中，首先要取合适的外植体，诱导其脱分化形成愈伤组织；再分化过程是先诱导形成芽，再诱导生根。]
7．下列有关植物组织培养所需营养的叙述，错误的是( )
A．MS培养基既含硝态氮又含铵态氮
B．维生素以辅酶的形式参与生物催化剂酶的活动
C．植物生长调节物质包括生长素、细胞分裂素及赤霉素等
D．植物组织培养过程中无需从外部供糖
D [在植物组织培养进行异养的状况下，组织细胞不能进行光合作用，因此在培养基中必须添加糖，以作为细胞的碳素来源和能量来源。]
8．下列关于植物组织培养中植物激素使用的说法，不正确的是( )
A．植物组织培养中关键性激素是生长素和细胞分裂素
B．先使用生长素，后使用细胞分裂素，有利于细胞分裂和分化
C．先使用细胞分裂素，后使用生长素，细胞既分裂也分化
D．同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向
B [在植物组织培养中，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，对细胞的分裂和分化均有利。]
9．植物组织培养过程如图所示，请据图回答相关问题。
(1)除营养物质外，用于植物组织培养的培养基中还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体_______________。
(2)对外植体消毒时既要考虑________，又要考虑____________。
(3)接种外植体时，所有的接种操作都要在________旁进行。
(4)在生产实践中为获得大量的细胞产物，如紫杉醇，可将①________放入液体培养基中，经机械作用分散成单个细胞，制备成细胞悬液，再经过________即可获得大量细胞。
[解析] 在植物组织培养时，常用生长素和细胞分裂素来诱导外植体脱分化和再分化。对外植体消毒时既要考虑药剂的消毒效果，又要考虑材料的耐受能力。接种时要特别注意无菌操作。在接种外植体时，所有操作都要在酒精灯火焰旁。
[答案] (1)脱分化和再分化 (2)消毒效果 材料的耐受能力 (3)酒精灯火焰 (4)愈伤组织 细胞分裂
10．紫草具有抗癌、抗炎、抗菌等作用，其具有抗癌作用的主要成分是紫草素。下面是工厂化生产紫草素的流程图，请据图回答问题：
(1)为防止培养的细胞中有病毒，应选用紫草的______________作为外植体；接种前需消毒，一般先用流水冲洗20 min左右，再在无菌操作台上用体积分数为________的酒精消毒，然后在无菌水中清洗，再用质量分数为0.1%的________溶液浸泡1～2 min，最后用无菌水冲洗3次。
(2)离体组织培养常用MS培养基，MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素、有机物(如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素以及________等)，还需要添加多种植物激素，如生长素和细胞分裂素，当二者比例________时，有利于愈伤组织的形成。
(3)①过程称为________，与正常体细胞相比，愈伤组织细胞的结构特点是__________________；②过程________(填“是”或“不是”)再分化，该过程需要用纤维素酶处理愈伤组织；上述过程是否体现了植物细胞具有全能性？________(填“是”或“否”)。
[解析] (1)植物的分生组织如根尖、茎尖或芽尖等处的细胞，含病毒极少或没有病毒，可作为外植体进行体外培养；外植体消毒需用体积分数为70%的酒精，然后用无菌水清洗，再用质量分数为0.1%的氯化汞溶液灭菌1～2 min，最后用无菌水冲洗3次。(2)MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素、有机物(如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素以及蔗糖等)。生长素和细胞分裂素比值高时，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化，抑制根的形成；适中时，有利于愈伤组织的形成。(3)①过程为脱分化形成愈伤组织，愈伤组织细胞的结构特点是高度液泡化、无定形、细胞壁薄；②过程没有形成胚状体而是形成单个细胞，不属于再分化，该过程需要用纤维素酶或果胶酶处理，获得单个细胞；上述过程没有形成新个体，不能体现植物细胞具有全能性。
[答案] (1)分生组织(或根尖或茎尖或芽尖) 70% 氯化汞 (2)蔗糖 适中 (3)脱分化 高度液泡化、无定形、细胞壁薄 不是 否
[能力提升练]
11．植物组织培养是依据细胞的全能性，在体外将植物组织细胞培养成一个完整植株的过程，如下图所示。下列相关叙述中，错误的是( )
A．甲和丙分别是脱分化和再分化
B．乙是愈伤组织，是通过离体的植物组织、器官或细胞经过细胞增殖与分化形成的
C．离体的植物细胞之所以能培养成完整植株，因为植物细胞具有全能性
D．丙过程的实质是基因的选择性表达
B [植物组织培养的基本过程包括脱分化和再分化，分别是图中的甲和乙，A正确；愈伤组织的形成过程是脱分化，脱分化过程只进行细胞增殖不进行细胞分化，B错误；植物组织培养的理论基础是细胞的全能性，C正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，D正确。]
12．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、抗逆性差，对无菌操作的要求非常严格 ②对培养基用高压蒸汽灭菌 ③对培养材料进行表面消毒时，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，可能将造成培养工作前功尽弃
A．①②③④⑤ B．①②③④
C．①②③④⑥ D．①②③④⑤⑥
C [不同的材料或对象，所采用的灭菌或消毒方法不同，对培养材料不能采用高压蒸汽灭菌，否则会导致培养材料死亡，在操作过程中一定要严格遵守无菌操作，以免污染，前功尽弃。]
13．下列是生长素和细胞分裂素使用顺序对实验结果的影响，表格中的①、②、③分别是( )
使用顺序
实验结果
先使用生长素，后使用细胞分裂素
①
先使用细胞分裂素，后使用生长素
②
同时使用
③
A．分化频率提高、细胞既分裂也分化、有利于细胞分裂但细胞不分化
B．有利于细胞分裂但细胞不分化、细胞既分裂也分化、分化频率提高
C．细胞既分裂也分化、分化频率提高、有利于细胞分裂但细胞不分化
D．有利于细胞分裂但细胞不分化、分化频率提高、细胞既分裂也分化
B [在植物组织培养过程中，需要使用生长素和细胞分裂素，两种植物激素的使用顺序会影响到培养的结果。如果先使用生长素再使用细胞分裂素，则有利于细胞分裂但不进行分化；先使用细胞分裂素后使用生长素，则细胞既分裂也分化；如果两种激素同时使用，则分化频率提高。]
14．在植物组织培养再分化阶段中，逐渐改变培养基中植物激素X和植物激素Y的浓度比，细胞群的变化情况如图所示。若培养基中植物激素X的浓度为a、植物激素Y的浓度为a＋0.2，则细胞群分化的结果最可能是试管( )
C [从图中可以看出，植物激素比例适中时有利于愈伤组织的形成，而当植物激素X多于植物激素Y时有利于芽的分化，反之则有利于根的分化，所以当植物激素X的浓度为a，而植物激素Y比X多0.2时的培养结果应为C试管。]
15．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，取某植物的花芽并将其分别培养在含有不同比例的生长素和细胞分裂素的培养基中，花芽的生长状况如表所示。
A组
B组
C组
D组
E组
生长素
(mg/L)
0
3
0.3
0.03
0
细胞分
裂素
(mg/L)
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
出嫩芽
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。
[解析] 本题运用对比的实验方法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的比值直接影响培养过程。当比值高时，有利于根的分化，抑制芽的形成；当比值低时，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 细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值较高 (2)培养基中细胞分裂素含量与生长素含量的比值(或培养基中细胞分裂素与生长素的浓度比) D
