Question

【题目】植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。草莓生产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，运用植物微型繁殖技术可以培育无病毒幼苗。请你以一个实验小组成员的身份参与此项研究，完成下列有关实验设计。

I.无病毒试管苗培育

实验原理

II．在实验中发现试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重会有不同的变化．某同学就发现的事实进行检验。

（假设）

（实施）

【1】草莓微型繁殖能成功的理论基础是_____。植物体的细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株．培养的阶段：预备阶段﹣诱导去分化阶段﹣再分化阶段﹣移栽阶段。

实验器材

草莓植株、MS培养基、0.1%氯化汞水溶液、灭菌锅、剪刀、蒸馏水、培养皿，三角瓶，等等。

实验步骤

【2】第一步：预备阶段。主要是进行选择合适的_____并消毒和培养基的选择并灭菌。在经历预备阶段﹣﹣诱导去分化阶段中，选用的MS培养基中常需要添加植物激素或类似物，有利于外植体转变成未分化状态的细胞。

【3】第二步：诱导去分化阶段．这个阶段是植物组织培养的重要阶段，主要原因是由于在______诱导下，外植体的部分细胞从已分化状态转变为末分化状态。

第三步：形成芽和根的阶段。

第四步：移栽阶段。

实验现象观察：观察将愈伤组织诱导形成的芽，再接种在诱导生根的培养基中却未形成根，仍分化出了芽。

实验结果分析

【4】上述记录的实验现象没有出现预期结果的原因是_____。

【5】实验中的对照组设置是_____。

【6】在实验过程中，用含有不同浓度蔗糖的培养基培养试管苗，一段时间后，观察与记录单株鲜重及光合作用强度的变化．实验组某学生将其观察到的现象转化成如图表示。

（结果与分析）

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_____。据图推测，在诱导试管苗生根的过程中，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。

Answer 1

【答案】

【1】植物细胞具有全能性

【2】外植体

【3】生长素和细胞分裂素（植物激素）

【4】可能在培养基中细胞分裂素和生长素的比值大的缘故

【5】培养基中无蔗糖

【6】 减弱 先增加后减少 降低

【解析】

植物组织培养：

1、过程：外植体经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化形成胚状体或者丛芽，继续分裂和分化形成幼苗，幼苗移栽后形成成熟的植株。决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。

2、原理：植物细胞的全能性。

3、应用：植物繁殖的新途径（快速繁殖优良品种、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种和突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。

4、分析题图：图示表示单株鲜重和光合作用强度随蔗糖浓度的变化，随着蔗糖浓度的升高，光合作用强度逐渐减小，而单株鲜重是先增加后下降；若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应降低培养基中蔗糖浓度。

【1】植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴，植物组织培养的理论基础是植物细胞具有全能性。

【2】根据以上分析可知，植物组织培养的对象是外植体，或者离体的组织、器官或者细胞。

【3】脱分化过程离不开植物激素的诱导，主要用到的激素指生长素和细胞分裂素。

【4】在组织培养中生长素和细胞分裂素不同的配比会影响根和芽的分化，当细胞分裂素的配比大于生长素时，有利于愈伤组织分化成芽，当细胞分裂素的配比小于生长素时，有利于愈伤组织分化成根，当细胞分裂素的配比等于生长素时，愈伤组织只生长而不分化。

【5】实验设计时遵循单一变量原则和对照原则。研究用含不同浓度蔗糖的培养基对试管苗的影响，要设置空白对照，因此，实验中的对照组设置是培养基中无蔗糖。

【6】从曲线图可以看出，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度减弱，单株鲜重先增加后减少，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度减弱；为提高试管苗的自养能力，即光合作用强度，在诱导试管苗生根的过程中，应降低培养基中蔗糖浓度。

本题考查植物组织培养的知识点，要求学生掌握植物组织培养的过程和原理以及注意事项，这是该题考查的重点，要求学生识记植物组织培养的过程，识记该过程中使用的植物激素的种类及其配比发生变化时对组织培养过程的影响，能够分析图示实验结果，获取有效信息，结合所学的知识点解决问题。