2013高中生物 专题3《植物的组织培养技术》同步测试1 新人教版选修1.doc

植物的组织培养技术是一种在实验室条件下，通过人工模拟植物自然生长环境，使植物细胞、组织或器官能够在无菌条件下生长、分化和再生的技术。这项技术在生物学教育、科学研究以及农业生产中有着广泛的应用。 1. 植物组织培养技术的应用包括： - 通过花药离体培养得到单倍体植株，这有助于加快遗传育种的速度。 - 利用基因工程培育抗病虫害的作物，如抗棉铃虫的棉花。 - 在细胞工程中，组织培养技术是创造杂种植株（如番茄-马铃薯）的关键步骤。 - 通过花粉培养，可以研究遗传学特性，并用于单倍体育种，快速获得纯合子。 2. 组织培养中的关键步骤和条件： - 植物细胞表现出全能性需要脱离母体，且给予适宜的营养和外部环境条件。 - 在制备培养基时，需要考虑大量和微量元素、蔗糖作为能源、激素如生长素和细胞分裂素的添加，以及防止杂菌污染。 - 不同阶段使用不同的激素比例，如胚状体形成时，生长素和细胞分裂素应同时使用，而愈伤组织形成时，生长素和细胞分裂素的比值适中可能更有利。 3. 组织培养材料的选择： - 对于菊花组织培养，通常选择未开花植株茎上部新萌生的侧枝，因为这些部位的细胞分裂能力强，易于诱导培养。 4. 植物细胞全能性的实现： - 任何具有完整细胞核的细胞理论上都有全能性，但实际操作中，离体状态和适当的环境条件至关重要。 - 在细胞分、脱分化和再分化过程中，生长素和细胞分裂素的比例调控着细胞命运的决定。 5. 组织培养的局限性和应用： - 无法通过组织培养技术培育杂交水稻，因为这需要雌雄配子的结合。 - 无病毒植物可以通过茎尖培养得到，避免了病毒在植物体内积累。 - 人工种子和食品添加剂可以通过组织培养技术生产。 - 动物细胞培养与植物组织培养的主要区别在于培养基成分、是否需要无菌环境、细胞增殖方式以及遗传物质的改变可能性。 6. 愈伤组织的形成是离体植物细胞无序分裂的结果，而非分化，这是组织培养过程中的一个重要阶段，可以为后续的植株再生提供原料。 植物的组织培养技术是生物科学中一个重要的实验技术，它涉及细胞全能性、遗传改良、生物制品的生产等多个方面，是现代农业和生物技术领域不可或缺的工具。通过精确控制培养条件，可以实现对植物生长发育的精细调控，从而满足科研和生产的需求。