Question

【題目】植物微型繁殖技術屬于植物組織培養的范疇。草莓生產傳統的繁殖方式易將所感染的病毒傳播給后代，導致產量降低、品質變差，運用植物微型繁殖技術可以培育無病毒幼苗。請你以一個實驗小組成員的身份參與此項研究，完成下列有關實驗設計。

I.無病毒試管苗培育

實驗原理

II．在實驗中發現試管苗培養在含不同濃度蔗糖的培養基上一段時間后，單株鮮重會有不同的變化．某同學就發現的事實進行檢驗。

（假設）

（實施）

【1】草莓微型繁殖能成功的理論基礎是_____。植物體的細胞在適宜的條件下培養，最終能夠形成完整的植株．培養的階段：預備階段﹣誘導去分化階段﹣再分化階段﹣移栽階段。

實驗器材

草莓植株、MS培養基、0.1%氯化汞水溶液、滅菌鍋、剪刀、蒸餾水、培養皿，三角瓶，等等。

實驗步驟

【2】第一步：預備階段。主要是進行選擇合適的_____并消毒和培養基的選擇并滅菌。在經歷預備階段﹣﹣誘導去分化階段中，選用的MS培養基中常需要添加植物激素或類似物，有利于外植體轉變成未分化狀態的細胞。

【3】第二步：誘導去分化階段．這個階段是植物組織培養的重要階段，主要原因是由于在______誘導下，外植體的部分細胞從已分化狀態轉變為末分化狀態。

第三步：形成芽和根的階段。

第四步：移栽階段。

實驗現象觀察：觀察將愈傷組織誘導形成的芽，再接種在誘導生根的培養基中卻未形成根，仍分化出了芽。

實驗結果分析

【4】上述記錄的實驗現象沒有出現預期結果的原因是_____。

【5】實驗中的對照組設置是_____。

【6】在實驗過程中，用含有不同濃度蔗糖的培養基培養試管苗，一段時間后，觀察與記錄單株鮮重及光合作用強度的變化．實驗組某學生將其觀察到的現象轉化成如圖表示。

（結果與分析）

據圖分析，隨著培養基中蔗糖濃度的增加，光合作用強度的 變化趨勢是_____，單株鮮重的變化趨勢是_____。據圖推測，在誘導試管苗生根的過程中，應_____（降低/增加）培養基中蔗糖濃度，以便提高試管苗的自養能力。

Answer 1

【答案】

【1】植物細胞具有全能性

【2】外植體

【3】生長素和細胞分裂素（植物激素）

【4】可能在培養基中細胞分裂素和生長素的比值大的緣故

【5】培養基中無蔗糖

【6】 減弱 先增加后減少 降低

【解析】

植物組織培養：

1、過程：外植體經過脫分化形成愈傷組織，愈傷組織經過再分化形成胚狀體或者叢芽，繼續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鍵因素是植物激素的種類和比例，特別是生長素和細胞分裂素的協同作用在組織培養過程中非常重要。

2、原理：植物細胞的全能性。

3、應用：植物繁殖的新途徑（快速繁殖優良品種、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）、細胞產物的工廠化生產。

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

【1】植物微型繁殖技術屬于植物組織培養的范疇，植物組織培養的理論基礎是植物細胞具有全能性。

【2】根據以上分析可知，植物組織培養的對象是外植體，或者離體的組織、器官或者細胞。

【3】脫分化過程離不開植物激素的誘導，主要用到的激素指生長素和細胞分裂素。

【4】在組織培養中生長素和細胞分裂素不同的配比會影響根和芽的分化，當細胞分裂素的配比大于生長素時，有利于愈傷組織分化成芽，當細胞分裂素的配比小于生長素時，有利于愈傷組織分化成根，當細胞分裂素的配比等于生長素時，愈傷組織只生長而不分化。

【5】實驗設計時遵循單一變量原則和對照原則。研究用含不同濃度蔗糖的培養基對試管苗的影響，要設置空白對照，因此，實驗中的對照組設置是培養基中無蔗糖。

【6】從曲線圖可以看出，隨著培養基中蔗糖濃度的增加，光合作用強度減弱，單株鮮重先增加后減少，隨著培養基中蔗糖濃度的增加，光合作用強度減弱；為提高試管苗的自養能力，即光合作用強度，在誘導試管苗生根的過程中，應降低培養基中蔗糖濃度。

本題考查植物組織培養的知識點，要求學生掌握植物組織培養的過程和原理以及注意事項，這是該題考查的重點，要求學生識記植物組織培養的過程，識記該過程中使用的植物激素的種類及其配比發生變化時對組織培養過程的影響，能夠分析圖示實驗結果，獲取有效信息，結合所學的知識點解決問題。