Question

【題目】植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)的范疇。草莓生產(chǎn)傳統(tǒng)的繁殖方式易將所感染的病毒傳播給后代，導(dǎo)致產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差，運(yùn)用植物微型繁殖技術(shù)可以培育無(wú)病毒幼苗。請(qǐng)你以一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組成員的身份參與此項(xiàng)研究，完成下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

I.無(wú)病毒試管苗培育

實(shí)驗(yàn)原理

II．在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)試管苗培養(yǎng)在含不同濃度蔗糖的培養(yǎng)基上一段時(shí)間后，單株鮮重會(huì)有不同的變化．某同學(xué)就發(fā)現(xiàn)的事實(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)。

（假設(shè)）

（實(shí)施）

【1】草莓微型繁殖能成功的理論基礎(chǔ)是_____。植物體的細(xì)胞在適宜的條件下培養(yǎng)，最終能夠形成完整的植株．培養(yǎng)的階段：預(yù)備階段﹣誘導(dǎo)去分化階段﹣再分化階段﹣移栽階段。

實(shí)驗(yàn)器材

草莓植株、MS培養(yǎng)基、0.1%氯化汞水溶液、滅菌鍋、剪刀、蒸餾水、培養(yǎng)皿，三角瓶，等等。

實(shí)驗(yàn)步驟

【2】第一步：預(yù)備階段。主要是進(jìn)行選擇合適的_____并消毒和培養(yǎng)基的選擇并滅菌。在經(jīng)歷預(yù)備階段﹣﹣誘導(dǎo)去分化階段中，選用的MS培養(yǎng)基中常需要添加植物激素或類(lèi)似物，有利于外植體轉(zhuǎn)變成未分化狀態(tài)的細(xì)胞。

【3】第二步：誘導(dǎo)去分化階段．這個(gè)階段是植物組織培養(yǎng)的重要階段，主要原因是由于在______誘導(dǎo)下，外植體的部分細(xì)胞從已分化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟┓只癄顟B(tài)。

第三步：形成芽和根的階段。

第四步：移栽階段。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察：觀察將愈傷組織誘導(dǎo)形成的芽，再接種在誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中卻未形成根，仍分化出了芽。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

【4】上述記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象沒(méi)有出現(xiàn)預(yù)期結(jié)果的原因是_____。

【5】實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照組設(shè)置是_____。

【6】在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，用含有不同濃度蔗糖的培養(yǎng)基培養(yǎng)試管苗，一段時(shí)間后，觀察與記錄單株鮮重及光合作用強(qiáng)度的變化．實(shí)驗(yàn)組某學(xué)生將其觀察到的現(xiàn)象轉(zhuǎn)化成如圖表示。

（結(jié)果與分析）

據(jù)圖分析，隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加，光合作用強(qiáng)度的 變化趨勢(shì)是_____，單株鮮重的變化趨勢(shì)是_____。據(jù)圖推測(cè)，在誘導(dǎo)試管苗生根的過(guò)程中，應(yīng)_____（降低/增加）培養(yǎng)基中蔗糖濃度，以便提高試管苗的自養(yǎng)能力。

Answer 1

【答案】

【1】植物細(xì)胞具有全能性

【2】外植體

【3】生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素（植物激素）

【4】可能在培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的比值大的緣故

【5】培養(yǎng)基中無(wú)蔗糖

【6】 減弱 先增加后減少 降低

【解析】

植物組織培養(yǎng)：

1、過(guò)程：外植體經(jīng)過(guò)脫分化形成愈傷組織，愈傷組織經(jīng)過(guò)再分化形成胚狀體或者叢芽，繼續(xù)分裂和分化形成幼苗，幼苗移栽后形成成熟的植株。決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是植物激素的種類(lèi)和比例，特別是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的協(xié)同作用在組織培養(yǎng)過(guò)程中非常重要。

2、原理：植物細(xì)胞的全能性。

3、應(yīng)用：植物繁殖的新途徑（快速繁殖優(yōu)良品種、作物脫毒、人工種子）、作物新品種的培育（單倍體育種和突變體的利用）、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。

4、分析題圖：圖示表示單株鮮重和光合作用強(qiáng)度隨蔗糖濃度的變化，隨著蔗糖濃度的升高，光合作用強(qiáng)度逐漸減小，而單株鮮重是先增加后下降；若要在誘導(dǎo)試管苗生根的過(guò)程中提高其光合作用能力，應(yīng)降低培養(yǎng)基中蔗糖濃度。

【1】植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)的范疇，植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞具有全能性。

【2】根據(jù)以上分析可知，植物組織培養(yǎng)的對(duì)象是外植體，或者離體的組織、器官或者細(xì)胞。

【3】脫分化過(guò)程離不開(kāi)植物激素的誘導(dǎo)，主要用到的激素指生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。

【4】在組織培養(yǎng)中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素不同的配比會(huì)影響根和芽的分化，當(dāng)細(xì)胞分裂素的配比大于生長(zhǎng)素時(shí)，有利于愈傷組織分化成芽，當(dāng)細(xì)胞分裂素的配比小于生長(zhǎng)素時(shí)，有利于愈傷組織分化成根，當(dāng)細(xì)胞分裂素的配比等于生長(zhǎng)素時(shí)，愈傷組織只生長(zhǎng)而不分化。

【5】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)遵循單一變量原則和對(duì)照原則。研究用含不同濃度蔗糖的培養(yǎng)基對(duì)試管苗的影響，要設(shè)置空白對(duì)照，因此，實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照組設(shè)置是培養(yǎng)基中無(wú)蔗糖。

【6】從曲線圖可以看出，隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加，光合作用強(qiáng)度減弱，單株鮮重先增加后減少，隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加，光合作用強(qiáng)度減弱；為提高試管苗的自養(yǎng)能力，即光合作用強(qiáng)度，在誘導(dǎo)試管苗生根的過(guò)程中，應(yīng)降低培養(yǎng)基中蔗糖濃度。

本題考查植物組織培養(yǎng)的知識(shí)點(diǎn)，要求學(xué)生掌握植物組織培養(yǎng)的過(guò)程和原理以及注意事項(xiàng)，這是該題考查的重點(diǎn)，要求學(xué)生識(shí)記植物組織培養(yǎng)的過(guò)程，識(shí)記該過(guò)程中使用的植物激素的種類(lèi)及其配比發(fā)生變化時(shí)對(duì)組織培養(yǎng)過(guò)程的影響，能夠分析圖示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，獲取有效信息，結(jié)合所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)解決問(wèn)題。