第三节 植物组织培养技术
[随堂检测] [学生用书P23]
知识点一 植物组织培养基本过程及激素影响 1．植物组织培养过程中的脱分化是指( ) A．植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞 B．未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程
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．取植物的枝芽培育成一株新植物的过程
解析：选C。脱分化是已经分化的组织、细胞重新回到原始的未分化状态，所以离体的组织、器官或细胞培养产生愈伤组织的过程属于脱分化。
2．下列关于植物组织培养的叙述中，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：选D。植物组织培养将离体的组织、器官或细胞在体外经过脱分化和再分化形成完整植株的过程，培养过程中需要调节激素的比例、无菌等条件。植物组织培养时在培养基中添加蔗糖的目的是为了提供营养和调节渗透压，A正确；植物组织培养的培养基中的生长素和细胞分裂素的含量和比例会影响愈伤组织的生长和分化，在脱分化形成愈伤组织的过程中要求生长素和细胞分裂素的比例相当，而在再分化过程中生长素和细胞分裂素比例高有利于根的分化，比例低有利于芽的分化，B正确；离体器官或组织的细胞是已经高度分化了的组织细胞，丧失了分裂能力，所以都必须通过脱分化才能形成愈伤组织，C正确；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不一定相同，如二倍体的花药离体培养得到的个体是单倍体植株，而体细胞组织培养形成的个体是二倍体，D错误。
3．在改变培养基中IAA(生长素)与KT(一种人工合成的细胞分裂素)的比例时，可改变烟草愈伤组织的分化方向，如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
激素添加量(mg·L) －1IAA KT 3 0.2 愈伤组织 3 0.02 生根 0.03 1 茎叶分化 － 0.2 无生长 生长状况 A.愈伤组织分化成为根、茎和叶的过程叫脱分化 B．培养基中添加IAA可以促进生长和生根
1
C．只要培养基中添加KT，细胞就能分裂生长
D．培养基中添加的IAA与KT的比值较高时，有利于茎叶的形成
解析：选B。愈伤组织分化成为根、茎和叶的过程叫再分化，故A错误；IAA的作用是诱导细胞的分裂、促进根的分化，所以培养基中添加IAA可以促进生长和生根，故B正确；由表中数据可知：IAA不添加，KT添加量为0.2时，愈伤组织不生长，可见向培养基中添加KT，细胞不一定能生长，故C错误；IAA添加量为0.03，KT添加量为1时，愈伤组织向茎叶分化，即培养基中添加的IAA与KT的比值较低时，有利于茎叶的形成，故D错误。
知识点二 MS培养基与植物组织培养过程
4．MS培养基与微生物培养基相比，需要提供大量的( ) A．无机营养 C．甘氨酸和维生素
B．有机营养 D．激素
解析：选A。植物组织培养与微生物的培养不同，用于植物组织培养的MS培养基需提供大量的无机营养，微生物培养基以有机营养为主。
5．关于植物组织培养的下列说法中，错误的是( )
A．在进行植物组织培养时，需要适宜的温度、营养、氧气和pH
B．由外植体形成胚状体的过程中不需要光，但由胚状体发育成植株的过程中却需要光 C．不同植物进行组织培养时，所需的温度有所不同
D．由外植体形成幼苗的过程中，培养基中有机物的总量会减少
解析：选B。植物组织培养需要一定的条件，如营养物质，适宜的温度、pH、渗透压、光照等，光不仅是进行光合作用必需的条件，同时也是影响细胞分裂和分化的重要条件。植物的胚状体已分化，需要光照。
6．分析有关科学探究的资料，回答下列问题：
我国科学家屠呦呦因在青蒿素方面的研究获2015年诺贝尔生理医学奖。菊科植物青蒿中所含的青蒿素是目前治疗疟疾的新型特效药。研究者做了相关的实验研究如下。
实验一：从青蒿中提取青蒿素
实验结果：相关实验数据如表1和表2所示。
表1
生长期 成苗期 采集时间 05/13 06/13 07/13 08/13 09/13 青蒿素含量(mg/g) 1.611 2.933 4.572 5.821 3.821 生长盛期 花期 2
果期 09/13 表2 3.198 采收日期 组织 根部 7月13日 0.699(晒干) 0.340(烘干) 未测得 3.609(晒干) 2.256(烘干) 新叶(叶龄7天) 4.572(晒干) 3.486(烘干) 青蒿素含量(mg/g) 7月23日 1.048(晒干) 0.719(烘干) 0.108(晒干) 0.086(烘干) 4.018(晒干) 2.705(烘干) 4.654(晒干) 3.692(烘干) 8月13日 1.487(晒干) 0.993(烘干) 0.096(晒干) 0.022(烘干) 4.269(晒干) 3.951(烘干) 5.821(晒干) 4.585(烘干) 茎部 老叶(叶龄21天) 实验二：生物工程合成青蒿素 为避免青蒿被过度采集，研究者采用生物工程的方法生产青蒿素。但直接从愈伤组织和细胞培养提取青蒿素的效果很不理想，因而采取如下图中①～④所示实验流程合成青蒿素。其中发根农杆菌具有Ri质粒，可促进青蒿愈伤组织生根。
(1)提取青蒿素应选取的最佳青蒿材料是____________。据表1和表2分析，实验一的实验目的不包括( )
A．不同生长期青蒿中的青蒿素含量 B．不同青蒿组织中的青蒿素含量 C．不同干燥方式对青蒿素提取的影响 D．不同日照时长对青蒿素含量的影响
(2)实验二图中青蒿组织培养通常用的培养基名称是________培养基。步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是____________________。
(3)根据实验二分析，下列相关叙述正确的是________(多选)。 A．未分化的青蒿组织中青蒿素含量高 B．该实验是从青蒿根中提取青蒿素 C．Ri质粒转化青蒿属于微生物基因工程 D．利用此生物工程方法可大量生产青蒿素 实验三：植物激素对青蒿素含量的影响
萘乙酸 (NAA)是最常用来调控发根生长及代谢中间产物形成的一种激素。研究者假设NAA能促进青蒿愈伤组织发根，并能提高青蒿发根后产生青蒿素的含量。实验结果见表3。
表3: NAA对青蒿组织发根和产生青蒿素的影响
3