Question

【題目】紫草為常用中藥材，其主要成分紫草寧及其衍生物萘醌類化合物，具有抗腫瘤、消炎等作用。請回答下列問題：

(1)若要通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得大量的紫草寧，該技術(shù)的原理是______。為大量獲得紫草寧，需要將紫草細胞培養(yǎng)至____階段，原因是________。

(2)營養(yǎng)因子對紫草的組織培養(yǎng)有很大的影響。實驗表明：葡萄糖和蔗糖都可明顯促進紫草寧的產(chǎn)生。它們的最適濃度均為6%，但是葡萄糖優(yōu)于蔗糖，推測原因可能是________。

(3)紫草怕澇，而垂柳、紫穗槐等是最耐澇的植物。為了獲得可生產(chǎn)紫草寧的耐澇紫草，有些科學家通過植物體細胞雜交技術(shù)培養(yǎng)，該技術(shù)最大的優(yōu)點是_________。而有些科學家利用基因工程也可以達到此目的，在操作過程中，將導入目的基因的受體細胞在無菌條件下接種到MS培養(yǎng)基上，要不斷改變培養(yǎng)基中________，直至形成完整植株。

(4)植物組織培養(yǎng)過程中，在移栽生根植株之前，需要進行壯苗，壯苗可以用無土栽培技術(shù)，即人工配制的無菌培養(yǎng)液來栽培植株。請總結(jié)無土栽培技術(shù)和植物組織培養(yǎng)技術(shù)在設計思路上的相同點________。

Answer 1

【答案】植物細胞的全能性 愈傷組織 愈傷組織是具有分生能力的薄壁細胞，可大量生產(chǎn)細胞產(chǎn)物 葡萄糖為單糖，更容易被植物細胞吸收 克服遠緣雜交不親和的障礙 植物激素的濃度、種類及比例 都需要為培養(yǎng)物提供充足的營養(yǎng)

【解析】

植物組織培養(yǎng)將離體的組織、器官或細胞在體外經(jīng)過脫分化和再分化形成完整植株的過程，培養(yǎng)過程中需要調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)激素的比例、無菌等條件。植物組織培養(yǎng)過程可以歸納為：離體的組織、器官或細胞愈傷組織胚狀體→植株。

（1）植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理是植物細胞的全能性；脫分化形成的愈傷組織是具有分生能力的薄壁細胞，可大量生產(chǎn)細胞產(chǎn)物，因此為大量獲得紫草寧，需要將紫草細胞培養(yǎng)至愈傷組織階段。

（2）根據(jù)題意分析，蔗糖和葡萄糖都可以顯著促進紫草寧的產(chǎn)生，且最適宜濃度也相等，但是葡萄糖優(yōu)于蔗糖，可能是因為葡萄糖為單糖，更容易被植物細胞吸收。

（3）植物體細胞雜交技術(shù)最大的優(yōu)點是可以打破生殖隔離，克服遠緣雜交不親和的障礙；將導入目的基因的植物細胞培養(yǎng)到完整的植株需要利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)的脫分化、再分化等過程中需要的激素的比例、光照條件等是不同的，因此培養(yǎng)過程中要不斷改變培養(yǎng)基中植物激素的濃度、種類及比例，直至形成完整植株。

（4）無土栽培和植物組織培養(yǎng)技術(shù)分別用人工配制的無菌培養(yǎng)液和土壤來培養(yǎng)植株，兩者的共同點是都需要為培養(yǎng)物提供充足的營養(yǎng)。