植物组织培养
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植物的组织培养方法植物组织培养是一种无性繁殖技术,通过培养植物的各种器官组织,包括种子、茎、叶和根的细胞和组织,使其在适当的条件下进行生长和分化,从而产生新的植株。
这项技术已被广泛应用于农业、园艺、林业和植物学研究中。
以下是植物组织培养的一般步骤和方法:1. 材料准备:首先,选择适合的植物作为材料,常用的包括水果、蔬菜和花卉植物。
收集新鲜的种子、茎、叶或根,并进行消毒处理,以防止细菌、真菌和其他病原体的污染。
2. 植物组织的分离:将植物材料切成小块或将细胞分离开来。
对于植物的种子,可以直接将种子表面进行消毒处理后,在培养基上进行培养;对于茎、叶和根等组织,则需要进行切割处理。
3. 培养基的准备:制备适当的培养基是进行植物组织培养的重要步骤。
培养基通常由无机盐和有机添加剂组成,以提供植物生长所需的营养物质。
根据组织的不同类型,可以使用不同种类和浓度的培养基。
4. 培养基的调整:将分离的组织放入培养基上,可以将培养基涂覆在组织表面上,或者将组织植入培养基中。
然后,在无细菌的条件下,将组织培养在适当的温度、湿度和光照条件下。
5. 激素的添加:植物生长激素是控制植物生长和分化的关键因素。
在组织培养中,可以根据实验的需要添加适量的激素来促进细胞分裂和分化。
常用的激素有生长素、细胞分裂素和愈伤组织生成素等。
6. 愈伤组织的诱导:愈伤组织是植物组织培养中产生的一种可分化细胞。
通过搅拌、震荡或辐射等途径,诱导组织分化成愈伤组织,然后将其继续培养。
7. 植株的再生:通过培养基中激素的平衡调节,可以使愈伤组织再生为整个植株。
在培养基中,植株的幼苗养分丰富,需要的培养基成分和激素浓度可能与之前的不同。
8. 培养环境的控制:为了使植物组织正常生长和分化,需要控制培养环境的参数。
例如,可以调节培养基的pH值、光照强度、温度和湿度等因素。
9. 组织转化:经过培养,植物组织中可以引入外源基因,使其具有某种特定的性状,这被称为转基因。
1.植物组织培养(离体培养):是指在无菌条件下,将植物体的任何一部分,培养在人工配制的培养基上,并给予适宜的培养条件,使之发育形成完整植物体的过程。
2、植物组织培养的类型(1)根据培养基的类型分为:固体培养液体培养半液半固体培养(2)根据培养材料(外植体类型)分为:植株培养器官培养组织培养原生质体培养胚胎培养细胞培养(3)按培养过程分:初代培养继代培养生根培养3、植物组织培养的一般工作流程1.准备阶段:(1)查阅资料,制定培养方案;(2)清洗组培用器皿、工具;(3)配制所需试剂和培养基;(4)试剂、培养基与器皿、工具的灭菌。
2.外植体的选择与消毒;3.初代培养;4.继代培养;5.生根培养;6.炼苗移栽4、植物细胞的全能性概念:指植物体的每个活细胞都携带有该物种的全套遗传信息,在适宜条件下,离体细胞都具有发育为一个完整植株的潜在能力。
注意:(1)活细胞(2)离体细胞(3)细胞全能性表达的难易程度取决于细胞的分化程度5、细胞全能性的强弱表现:(1)植物细胞全能性根据细胞的性质不同由强到弱:营养生长中心>形成层>薄壁细胞>厚壁细胞(木质化细胞)>特化细胞(导管等)(2)植物细胞全能性根据所处的组织不同由强到弱:顶端分生组织>侧生分生组织>居间分生组织>薄壁组织>厚角组织>输导组织>厚壁组织6、植物组织培养中全能性表达的条件:1.无菌条件;2.离体条件;3.一定的营养物质;4.植物生长调节物质;5.适宜的外界条件。
7、胚性细胞的特点:未分化状态;细胞具有旺盛分裂能力;具有两极性8、脱分化:指在一定条件下,已分化成熟的细胞、组织或器官恢复到未分化的分生状态,并进行细胞分裂形成未分化的细胞团,如愈伤组织的形成过程。
9、愈伤组织形成的三个时期:(1)诱导期又称启动期(最难)。
(2)分裂期(3)分化期10、优良愈伤组织的特征:(1)具有旺盛的增殖能力;(2)容易散碎;(3)具有高度的胚性或再分化能力,便于植株再生;(4)经过长期的继代保存而不丧失胚性。
植物组织培养的含义:将植物的离体材料(器官、组织、细胞、原生质体等)无菌培养,使其生长、分化、繁殖,再生出完整植株或生产次生代谢物质的技术。
植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性:指一个完整的植物细胞拥有形成一个完整植株所必需的全部遗传信息,在适宜条件下具有发育成完整植株的能力。
外植体:在植物组织培养中,在活体植物上提取下来的,接种在培养基上的无菌细胞、组织、器官等均称为外植体。
外植体选择的原则:①、再生能力强;②、遗传稳定性好;③、来源丰富;④、灭菌容易。
植物组织培养的类型:根据培养材料(即外植体)的不同,可将植物组织培养划分为植株、胚胎、器官、组织、细胞和原生质体五个水平上的培养类型。
愈伤组织:原指植物在受伤后于伤口表面形成的一团薄壁细胞,在组织培养中,则指在人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。
植物组织培养的特点:①、培养材料经济;②、培养条件可以人为控制;③、生长周期短,繁殖率高;④、管理方便,利于工厂化生产和自动化控制。
White(1943)撰写的《植物组织培养》是第一部有关植物组织培养的专著。
PH值最适5.6,高温、高压灭菌后PH值会降低,配制时一般为5.7~5.8,若PH值偏高,培养基会偏硬,会不利于植物材料吸取营养;PH值偏低,培养基凝固不好,不利于植物材料的固定。
MS培养基特点:①、无机盐成分很高,硝酸盐、NH+、K+含量高;②、元素平衡较好;③、缓冲性能也比较好;④、微量元素、有机成分丰富、齐全。
无机盐母液适度冷藏保存。
维生素等有机营养元素在—20℃保存,使用前用温水溶解。
MS培养基母液的成分:大量元素母液、微量元素母液、铁盐母液、有机物母液。
CuSO4、CuCl2取25mg溶于10mL,制成2.5mg/mL溶液,配制50mL微量元素母液,吸取该溶液0.05mL。
灭菌的条件:培养基的成分:1、水分2、无机盐①、大量元素:指植物生长发育所需浓度大于0.5mmol/L的营养元素。
植物组织培养的方法植物组织培养(Plant tissue culture)是指利用无菌条件下培养植物细胞或组织,以实现繁殖、繁育新品种、生物合成化合物、环境污染处理等目的的技术。
其不仅可以大幅度提高植物材料的品质和数量,还可以在无限制地产生同一种植物。
方法一:赤潮法(Embryogenesis)这一方法是利用赤潮细胞发生器官(如胚性板)的细胞分化,诱导植物组织的胚胎发生,进而实现植物再生。
该方法适用于很多种植物,如玉米、大麦、水稻等。
步骤为:1. 准备培养基:含有赤潮素、氨基酸、维生素、植物激素和适当的糖类和盐类的基础培养基。
2. 处理材料:将植物的姿态板或种子材料在高温(35-40C)下进行消毒,使其无菌。
3. 材料分离:将消毒材料放入无菌条件下进行材料分离。
4. 培养细胞:将细胞或组织放入含有培养基的无菌培养皿中,保持恒定的温度、湿度和光照条件,促进发生素感应化。
5. 发生胚胎体:促进胚胎形成,通过培养发生胚胎胶囊或胚胎体。
6. 块茎冷藏:利用低温存储胚胎体或胚胎胶囊。
方法二:组织培养(Organogenesis)组织培养方法是通过培养植物的基本组织如叶片、茎尖、芽分根进而再生整个植株。
步骤为:1. 材料处理:对种子或植株进行表层消毒处理。
2. 制备组织片:将消毒好的植株切成组织片段,如茎尖、叶片等。
3. 培养基准备:准备无菌的培养基,其中含有植物的必需胰凡陈列如糖类、氨基酸、维生素、生长因子和植物激素等。
4. 组织分化:将组织片段放入含有培养基的培养皿中,使其分化成根、茎、叶等。
5. 干涸与移栽:将培养的加上适量水后,移栽到含有生长素适量的培养基中,促进植物以正常生长的形式营养。
方法三:悬浮细胞培养(Suspension Culture)在此方法中,使用悬浮培养细胞进行植物细胞或组织的生物合成和生物转化。
步骤为:1. 培养基准备:通常使用植物基础培养基加入氨基酸、维生素和植物激素等。
2. 细胞处理:将细胞分散在含有培养基的匀浆器中,使其悬浮在培养基中。
植物组织培养概念植物组织培养是一种以细胞、组织或器官为原料用营养培养基培养的方法,用于研究生长特性以及遗传、营养代谢和形态等不同方面的外源因素的影响。
它涉及到植物细胞、组织或器官、细胞质和细胞壁等植物器官的培养。
1908年,匈牙利科学家拉贡·劳姆·麦金尼尔发现,用培养基培养的细胞可以分泌生长激素,使用这种技术可以将植物细胞、组织或器官维持在可生长的状态。
从那以后,植物组织培养就被用于研究许多各种植物育种、突变学、植物分子生物学、病毒学、生物化学、基因工程、细胞形态学等领域。
植物组织培养主要包括四个步骤:细胞收集、细胞处理、细胞获得状态和细胞培养步骤。
细胞收集是指将植物体切割成较小的片段,提取其中的细胞或组织,它的目的是将细胞、组织或器官脱离原有的环境使其保持原有的活性状态。
植物细胞收集的一般方法是锤式剪或磨碎镊,有时会采用复杂的技术,如流式细胞术和激光切割。
细胞处理是指用各种实验技术优化细胞或组织的特性,它的作用是在细胞脱离原位后,能够使细胞保持其最初的动态状态,以及促进细胞增殖和分化。
常用的细胞处理技术有:分散、抗原分离、抑制剂处理、激活剂处理和氧化剂处理等。
细胞获得状态是指使细胞发生分化,并能与培养基联合活性状态的一种技术,它可以让生物细胞具有可识别细胞活性的有机溶剂属性的自身信息,响应自身的环境信号,导致细胞有别于原来的基因状态,并实现分子和活性的突变。
这种技术主要集中在调控细胞活力状态,如:催乳剂、多肽、荷爾蒙等,以及胁迫特征,如:光、氧气、pH值等。
细胞培养就是在合适的营养培养基中,使收集的细胞和组织保持生命活动,并可以进行繁殖的一种技术。
它不仅有利于新型培养基的建立,为细胞的连续培养提供方法,而且可以实现不同的植物细胞之间的交叉繁殖,并可以提取多种特定的生长激素,促进细胞分化、繁殖以及细胞发酵过程中的各种特性。
植物组织培养名词解释植物组织培养,是一种独特的方法,用于在实验室中生长并繁殖植物细胞、组织和器官。
它的主要用途是示范新品种的特性或获取数量较大的植物物质。
另外,也可以用于培育各种培养基、保存和移植组织,繁殖植物变异突变体。
植物细胞培养是植物组织培养的基础,它涉及到将不可分裂的细胞分离出来,并在营养培养基中与其它特性相容的细胞共同生长,由此利用细胞的生命力生产丰富的植物物质,从而实现一种经济有效的生产方法。
为了实现上述目的,植物细胞培养需要适当的营养培养基,一般包含多种维生素、氨基酸和其它营养物质。
分裂细胞培养技术可以以植物体内的分裂方式来创建大量完全一致的细胞系。
这一技术要求在极端适宜的条件下进行分裂条件,比如一定的温度、照射、湿度、氧气浓度和营养等等。
然后,通过一定时间的培养,可以在营养培养基上形成较大的植物体。
此外,分裂细胞培养还可用于将无性系统和类似的复杂器官易位到培养基中,并使其进行繁殖。
组织培养技术是将组织或器官分离、移植或培植于生物系统以外的新支架上,并根据其生理功能进行繁殖,以获得类似物种特性的方法。
从植物体内分离的组织通常包括茎、叶、花等外部植物组织,以及胚芽、毛茛等内部植物组织。
它们可以在营养培养基上进行培养,以增加实验室所需的组织器官,并将其移植到植物体内进行增殖。
在某些特殊的情况下,移植的组织甚至可以和未移植的组织形成新的植物结构。
植物繁殖和变异突变体培养是另一个与植物组织培养相关的技术。
它主要用于选择器官变异突变体、利用活性物质实现突变突变体的繁殖,以及实现植物传统育种的方法。
与植物细胞培养和组织培养技术不同,植物繁殖和变异突变体培养是一种将特定表型和基因变异特征结合在一起通过人工方式繁殖的技术。
它主要用于筛选变异突变体以及改良具有工厂性质的植物,例如烟草、工业植物等。
植物组织培养名词解释植物组织培养是指将植物体的一部分或细胞外植体(包括种子、芽、刺、茎尖、叶尖等)在无菌条件下培养和繁殖,以便快速、大规模地繁殖植物。
植物组织培养是一项重要的生物技术,可应用于种苗繁殖、植物改良、品种保存和组织工程等领域。
植物组织培养涉及许多名词,下面对其中一些常见的名词进行解释。
1. 细胞分裂:细胞分裂是指细胞分裂成两个或多个细胞的过程。
细胞分裂是植物组织培养中细胞增殖的基础。
2. 培养基:培养基是提供植物组织或细胞生长所需的营养物质和植物激素的培养介质。
培养基可以根据不同的植物种类和培养目的进行调配。
3. 愈伤组织:愈伤组织是植物在外界刺激下形成的生长异常组织,具有无定向分裂和再生能力。
愈伤组织培养能够实现无性繁殖,即从愈伤组织中培养出整个植株。
4. 植株再生:植株再生是指在培养基上通过愈伤组织培养得到新的植株。
植株再生可以通过不同的途径实现,如愈伤组织诱导再生、原球茎诱导再生等。
5. 轮回:轮回是指将植物体分离为单细胞再进行培养和繁殖的过程。
轮回可以大大提高植物的繁殖速度和效率。
6. 培养器:培养器是植物组织培养过程中用于装载培养基和植物细胞的容器。
常见的培养器有试管、培养瓶和培养皿等。
7. 无菌技术:无菌技术是一种用于消灭或控制培养中的微生物污染的方法。
无菌技术在植物组织培养中非常重要,可以确保培养体系的纯净性和成功的培养结果。
8. 再生植株硬化:再生植株硬化是指通过逐渐减少对植物的外界保护和提供适宜的环境条件,使得再生植株逐渐适应自然条件。
再生植株硬化是植物组织培养最后一个重要环节,可以确保再生植株的生长和生产力。
总之,植物组织培养是利用植物细胞的再生分裂能力进行无性繁殖和植物改良的生物技术。
在植物组织培养过程中,一系列名词的应用和理解对于成功进行培养和繁殖非常重要。
植物组织培养,名词解释
嘿,你知道植物组织培养吗?这可真是个神奇又有趣的玩意儿!简
单来说呢,植物组织培养就是在无菌的条件下,把植物的一个部分,
比如一小块茎啊、叶啊啥的,放到特制的培养基里,让它慢慢长成一
棵完整的植株。
就好像盖房子,培养基就是那坚实的地基,植物组织部分就是要盖
成房子的材料,而整个培养过程就是一砖一瓦搭建起房子的过程。
比
如说,咱拿一片叶子,把它放在培养基上,就像给它找了个安稳的家。
然后呢,在合适的环境下,它就会生根发芽,最后变成一棵和原来差
不多的植物。
你想想啊,这多厉害呀!本来只是一小片,最后能长成那么大一棵。
这就像一颗小种子,最后能长成参天大树一样神奇!而且通过植物组
织培养,我们可以快速繁殖好多好多的植物,这对于农业、园艺那些
领域来说,可太重要啦!“哎呀,要是没有植物组织培养,那得少多少
漂亮的花花草草呀!”
再比如说,有些珍稀植物很难自然繁殖,那植物组织培养不就派上
大用场了嘛!就像一个濒危的物种,突然找到了生存下去的希望。
植物组织培养还能让我们对植物进行各种改造呢!可以让它们更抗病、更漂亮、更有特点。
这就好像给植物穿上了一件特别定制的衣服,让它们变得与众不同。
总之,植物组织培养真的是个了不起的技术,它为我们打开了一扇通往植物世界的神奇大门。
它让我们能更好地了解植物,也能更好地利用植物。
所以呀,可千万别小看了这看似简单的植物组织培养哦!。
植物组织培养重点名词解释:1、植物组织培养:是指在无菌和人工控制的环境条件下,利用适当的培养基,对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体进行培养,使其再生细胞或完整植株的技术。
又称为植物离体培养2、外植体(explant):用于离体培养的那部分植物器官、组织或细胞。
3、愈伤组织(callus):是指外植体因受伤或在离体培养时,其细胞进行活跃的分裂增殖而形成的一种无特定结构和功能的组织。
4、离体生态学(in vitro ecology):是指研究离体培养环境条件控制的科学,其研究对象是培养基、植物材料和人工环境条件。
5、植物细胞全能性(totipotency):是指任何携带完整遗传信息的植物活细胞都具有表达其所有遗传信息的能力,能够发育成完整的植株。
胞需经过脱分化和再分化过程才能表现其全能性。
6、脱分化(dedifferentiation):成熟细胞或分化细胞转变为分生状态(即形成愈伤组织)的过程。
7、再分化(redifferentiation):成熟细胞或分化细胞脱分化转变为愈伤组织后重新分化成异质细胞的过程。
8、植物茎段培养是指对植物的带有一个以上定芽或不定芽的外植体(包括块茎、球茎、鳞茎在内的幼茎切段)进行离体培养的技术。
9、茎尖培养(shoot tip culture or apical meristem culture)是指对植物顶端的原分生组织和它衍生的分生组织的培养。
10、叶培养的意义:研究叶形态建成、光合作用、叶绿体形成等;叶细胞全能性;原生质体融合;无性繁殖系;诱变育种。
11、离体叶组织发育途径:直接产生不定芽,由愈伤组织产生不定芽,胚状体和其他。
12、植物器官培养是指对植物某一器官的全部或部分或器官原基进行离体培养的技术。
13、植物胚胎培养是指对植物的胚、胚乳、胚珠和子房等进行离体培养,使其发育成完整植株的技术。
包括:胚培养、胚乳培养、胚珠培养以及子房培养。
14、胚乳培养是指将胚乳组织从母体上分离出来,通过离体培养,使其发育成完整植株的技术15、胚珠培养是将胚珠从母体分离出来,无菌条件下让其进一步生长发育,使其形成植株的技术。
第八章植物组织培养技术一、基本概念植物组织培养是指在无菌条件下,将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(如体细胞、生殖细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、原生质体(如脱壁后仍具有生活力的原生质体),培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱发产生愈伤组织,或潜伏芽等,或长成完整的植株,统称为植物组织培养。
由于是在试管内培养,而且培养的是脱离植物母体的培养物,因此也称离体培养和试管培养,根据外植体来源和培养对象的不同,又分为植株培养、胚胎培养、器官培养、组织培养、原生质体培养等。
二、培养方式植物组织培养方式大致可分为固体培养和液体培养两类。
固体培养即将植物材料培养在加入一定量凝固剂的固体培养基上,最常用的凝固剂是琼脂,其用量为6-10g/L,以不液化为原则(半固体)。
用量太高,培养基过硬,培养材料感好,生长不好;用量太少,则培养基太软,材料在培养基中不稳定,甚至下沉,从而影响组织的呼吸。
培养基的硬度还可能受到所用琼脂的质量、培养基pH及无机盐浓度的影响。
固体培养基的优点是简便,只要具备培养室(箱)、接种室(箱)以及一般是实验室的玻璃皿就可以开展工作。
其缺点是被培养的材料只有一部分表面能与培养基接触,因此与组织接触处的营养物质很快被吸收掉,而其他区域补充又来得较慢,形成了培养基中营养物质浓度差异,影响组织的生长速率。
液体培养即植物材料被培养在不加凝固剂的液体培养基中。
液体培养基常用摇床或转床来振动培养容器,振动速度一般为50-100次/分。
液体培养基中培养物是被培养基所包围,培养基中的营养物质分布均匀,不会出现浓度差异现象,同时培养物的供氧情况也得到改善,有利于它的代谢、生长。
因此,在液体培养中,培养物的生长速度要比固体培养快得多。
三、培养基及配制(一)培养基的成分培养基是植物组织培养中离体植物材料赖以生存、生长发育的基地。
绪论植物组织培养(Plant tissue culture)广义上是指无菌条件下,在特定的培养基上对离体的植物器官、组织、细胞和原生质体甚至包括完整植株进行培养的技术。
外植体:愈伤组织:一、植物组织的主要特征:(1)在培养容器中进行;(2)无菌培养环境,排除了微生物如真菌、细菌以及害虫等的侵入;(3)各种环境因子如营养因子、激素因子以及光照、温度等物理因子处于人工控制之下,并可达到最适条件。
(4)通常打破了正常的植物发育过程和格局;(5)随着单细胞和原生质体培养技术的发展,对植物显微结构进行操作成为可能。
二、植物组织培养类型:根据不同分类的依据可以分为不同类型。
1、根据培养材料不同分为:(1)完整植株培养(Plant Culture):对幼苗和较大植株等的培养。
(2)胚胎培养(Embryo Culture):包括成熟胚、幼胚、子房、胚珠等的培养。
(3)器官培养(Organ Culture):包括离体根、茎、叶、果实、种子、花器官的培养。
(4)组织培养(Tissue Culture):如分生组织、薄壁组织、输导组织培养。
(5)细胞培养(Cell Culture):指对单细胞或较小的细胞团进行培养。
(6)原生质体培养(Protoplast Culture):指对去掉细胞壁后所获得的原生质体进行培养。
三.植物组培的应用1.植物离体快繁。
2.无病毒苗木培养。
3.培育新品种或创制新物种。
4.次生代谢物生产。
5.植物种质资源的离体保存。
6.人工种子。
第一章1.)实验室包括:准备室,无菌操作室,培养室,温室。
2.)器具的灭菌:1、器具灭菌:培养皿、解剖刀、镊子等用品。
(1)干热灭菌:铝箔包好后,放于恒温干燥箱内,150 ℃保温2小时,成本较高。
(2)高压蒸汽灭菌:高压蒸汽灭菌锅内120 ℃15-20分钟。
(3)灼烧灭菌:接种时,解剖刀及镊子等浸入95%乙醇,然后取出在酒精灯火焰上灼烧杀菌。
2、培养基灭菌:采用高压蒸汽灭菌。
植物组织培养5. 植物组织培养的培养基中加有激素。
下表是培养基中两种植物激素在不同比例时的实验结果。
请____ ____________(2)IBA属于_____________类激素,它在本实验中的作用是__ ________________。
(3)在植物组织培养中,脱分化可用的激素组合是实验_____________和实验_____________中的激素浓度关系,再分化时可用的激素组合是实验___________和实验____________中的激素浓度关系。
(4)植物组织培养的培养基中,除激素外,还必须含有_______________________,它的成分至少应该含有_______________________、_______________________等。
(5)判断愈伤组织是否产生,依据是看是否产生了____________的细胞。
35.(1)细胞分裂素促进细胞分裂(2)生长素促进生根(3)1 3 2 4(4)营养物质有机物矿质元素(5)排列松散、无定形、高度液泡化27.(10分)如图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程,请回答下列问题。
(1)①②过程使用了__________酶,以使植物原生质体相互分离,此处使用的溶液浓度较大,以保证植物细胞会发生__________,以保护原生质体不被破坏;在动物细胞培养技术中,使细胞分离开来的酶是__________。
(2)过程③在化学药剂________的作用下会发生细胞融合;动物细胞融合的方法与植物细胞不相同的是________。
(3)过程__________属于脱分化,过程__________属于再分化,细胞发生分化的根本原因是__________。
(4)过程⑤⑥⑦的细胞工程技术是__________,其培养时选用的材料通常是分生组织,原因是__________。
(5)植物体细胞杂交的研究在________方面,取得了巨大突破。
34.【答案】(1)纤维素酶和果胶质壁分离胰蛋白酶(2)聚乙二醇可以使用灭活的病毒(3)⑤⑥基因的选择性表达(4)植物组织培养全能性高,易培养形成愈伤组织(5)克服不同生物远源杂交不亲和的障碍【解析】本题考查植物体细胞杂交的有关知识,意在考查考生的综合运用能力。
(1)①②过程使用含有纤维素酶和果胶酶的高浓度溶液处理植物细胞,使植物细胞发生质壁分离,从而保护原生质体不被破坏。
在动物细胞培养技术中,使细胞分离开来的酶是胰蛋白酶。
(2)过程③是诱导原生质体融合,常用的化学促融剂是聚乙二醇,而用灭活的病毒促进细胞融合是动物细胞融合特有的方式。
(3)⑤过程为脱分化,⑥过程为再分化,愈伤组织在细胞增殖过程中,由于基因选择性表达形成具有根、茎、叶的植物体。
(4)过程⑤⑥⑦为植物组织培养过程。
植物组织培养时,由于分生组织细胞分裂旺盛、全能性高,因此常作为组织培养的材料。
(5)植物体细胞杂交可以克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍,实现不同物种间的基因交流。
(2012江苏卷)31.(1)2,4-D常用于籼稻愈伤组织的诱导,对形态的发生有一定的抑制作用。
为促进愈伤组织再分化,在配制分化培养基时需______(填“升高”、“保持”或“降低”)2,4-D的浓度。
(2)当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时,出现具有分生能力的绿色芽点,但继续出芽,通常在培养基中添加______,以促进幼苗形成。
(3)研究中用显微镜可以观察到的现象是______(填下列序号)。
①绿色芽点细胞排列松散②刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离③胚状体细胞中有叶绿体④分化的愈伤组织的各细胞的形态大小一致(4)经组织培养筛选获得的籼稻叶绿素突变体,其叶绿素a与叶绿素b的比值显著大于对照,叶绿素总量不变。
某同学用______(填序号:①绿色②红色③蓝紫色④黄色)光照射突变体和对照叶片,检测到两者光合放氧差异不大。
若取等量色素提取液进行层析,会发现突变体第_____条色素带(自上而下)窄于对照组。
(5)胚乳(3n)由一个精子与两个极核受精发育而成。
若用籼稻种子的胚乳诱导愈伤组织,培育三倍体,需适时晚年除胚,以免胚的存在影响愈伤组织细胞的______,还可避免再生苗中混有____________。
答案:31.29.(1)降低(2)适量的生长素(3)③(4)①④ 4 (5)增殖与分化二倍体幼苗解析:⑴2,4-D常用于植物愈伤组织的诱导和生长,但它趋向于抑制植物形态的发生,当愈伤组织再分化形成新的植株个体时,要减小2,4-D抑制植物形太发生的作用。
所以在配制分化培养基时需降低2,4-D的浓度。
⑵根据题意,此时已经出现具有分生能力的绿色芽点,但不能继续出芽。
由于生长素有促进再分化过程中芽的生长,所以在培养基中添加适量的生长素,以促进幼苗形成。
⑶绿色芽点细胞为分生区细胞,排列紧密;刚融合的杂种细胞没有细胞壁,不可能发生质壁分离;愈伤组织细胞排列疏松无规则;再分化产生胚状体,需要光照刺激,会促进叶绿体的形成,可在光学显微镜下观察到叶绿体。
⑷色素具有不同的吸收光谱,叶绿素a、b主要吸收的是红光和蓝紫光。
而对绿光和黄光吸收很少。
在本题中,通过光合放氧速率反映出二者光合作用强度的大小,自变量是叶绿素a、b比例上的差异。
从结果来看,二者放氧速率差异不大,而突变体中叶绿素a与叶绿素b的比值显著大于对照。
说明该同学用的光不是红色和蓝紫色。
所以是绿色和黄色。
通过纸层析法分离色素时,叶绿素a、b分布于第3、4条(自上而下)。
因为突变体中叶绿素a与叶绿素b的比值显著大于对照,所以会发现突变体第4条色素带窄于对照组。
⑸利用胚乳诱导愈伤组织,由于胚中含有植物激素,会影响愈伤组织的增殖和分化,所以需适时剔除胚。
因为胚是由受精卵发育而来的,是二倍体。
剔除胚也可以避免再生苗中混有二倍体幼苗。
(2010安徽)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____________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____________________________________________。
*****************************************************************答案为:(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。
(2010全国)请回答:(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。
该技术可以保持品种的________,繁殖种苗的速度________。
离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养,最终能够形成完整的植株,说明该叶肉细胞具有该植物的全部________,(2)把试管苗转接到新的培养基上时,需要在超净工作台上进行,其原因是避免________的污染。
(3)微型繁殖过程中,适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗________,而与__________配比适宜时可促进芽的增殖。
若要抑制试管苗的生长,促使愈伤组织产生和生长,需要使用的生长调节剂是________(脱落酸、2,4D)。
(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后,单株鲜重和光合作用强度的变化如图。
据图分析,随着培养基中蔗糖浓度的增加,光合作用强度的变化趋势是________,单株鲜重的变化趋势是______________。
据图判断,培养基中不含蔗糖时,试管苗光合作用产生的有机物的量________(能、不能)满足自身最佳生长的需要。
(5)据图推测,若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力,应________(降低,增加)培养基中蔗糖浓度,以便提高试管苗的自养能力。
*****************************************************************答案为:30.(1)遗传特性快遗传信息(2)微生物(3)生根细胞分裂素2,4D(4)逐渐减小先增加后下降不能(5)降低解析:(1)叶肉细胞具有全能性,具有该植物的全部遗传信息,可经组织培养成为完整个体。
(2)在组织培养全过程及将试管苗转接到新培养基上时,要无菌操作,防止微生物污染。
(3)在微型繁殖中,不同阶段要使用不同的激素。
生长素可诱导生根,与细胞分裂素混合使用,在一定配比下可促进生芽。
2,4D可促进愈伤组织生长。
(4)从题图看出,随蔗糖浓度增大,光合作用强度在下降,而单株鲜重是先增后降。
培养基中不含蔗糖时,试管苗制造的有机物不能满足自身需要。
(5)要提高试管苗光合作用能力,应适当降低蔗糖浓度。
(2009上海)回答下列有关植物组织培养的问题。
(1)用于植物组织培养的植物材料称为___________。
(2)组织培养中的细胞,从分化状态转变为未分化状态的过程称为___________。
(3)在再分化阶段所用培养基中,含有植物激素X和植物激素Y。
逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比,未分化细胞群的变化情况如下图所示。
据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系:1)当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时,______________________;2)_________________________________;3)_________________________________。
(4)若植物激素Y是生长素,在植物组织培养中其主要作用是______________________;则植物激素X的名称是___________。
(5)生产上用试管苗保留植物的优良性状,其原因是_________________________________。