Question

【题目】紫草为常用中药材，其主要成分紫草宁及其衍生物萘醌类化合物，具有抗肿瘤、消炎等作用。请回答下列问题：

(1)若要通过植物组织培养技术获得大量的紫草宁，该技术的原理是______。为大量获得紫草宁，需要将紫草细胞培养至____阶段，原因是________。

(2)营养因子对紫草的组织培养有很大的影响。实验表明：葡萄糖和蔗糖都可明显促进紫草宁的产生。它们的最适浓度均为6%，但是葡萄糖优于蔗糖，推测原因可能是________。

(3)紫草怕涝，而垂柳、紫穗槐等是最耐涝的植物。为了获得可生产紫草宁的耐涝紫草，有些科学家通过植物体细胞杂交技术培养，该技术最大的优点是_________。而有些科学家利用基因工程也可以达到此目的，在操作过程中，将导入目的基因的受体细胞在无菌条件下接种到MS培养基上，要不断改变培养基中________，直至形成完整植株。

(4)植物组织培养过程中，在移栽生根植株之前，需要进行壮苗，壮苗可以用无土栽培技术，即人工配制的无菌培养液来栽培植株。请总结无土栽培技术和植物组织培养技术在设计思路上的相同点________。

Answer 1

【答案】植物细胞的全能性 愈伤组织 愈伤组织是具有分生能力的薄壁细胞，可大量生产细胞产物 葡萄糖为单糖，更容易被植物细胞吸收 克服远缘杂交不亲和的障碍 植物激素的浓度、种类及比例 都需要为培养物提供充足的营养

【解析】

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调节激素的比例、无菌等条件。植物组织培养过程可以归纳为：离体的组织、器官或细胞愈伤组织胚状体→植株。

（1）植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性；脱分化形成的愈伤组织是具有分生能力的薄壁细胞，可大量生产细胞产物，因此为大量获得紫草宁，需要将紫草细胞培养至愈伤组织阶段。

（2）根据题意分析，蔗糖和葡萄糖都可以显著促进紫草宁的产生，且最适宜浓度也相等，但是葡萄糖优于蔗糖，可能是因为葡萄糖为单糖，更容易被植物细胞吸收。

（3）植物体细胞杂交技术最大的优点是可以打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍；将导入目的基因的植物细胞培养到完整的植株需要利用植物组织培养技术，该技术的脱分化、再分化等过程中需要的激素的比例、光照条件等是不同的，因此培养过程中要不断改变培养基中植物激素的浓度、种类及比例，直至形成完整植株。

（4）无土栽培和植物组织培养技术分别用人工配制的无菌培养液和土壤来培养植株，两者的共同点是都需要为培养物提供充足的营养。