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技術獲得大量的紫草寧，該技術的原理是______。為大量獲得紫草寧，需要將紫草細胞培養至____階段，原因是________。

(2)營養因子對紫草的組織培養有很大的影響。實驗表明：葡萄糖和蔗糖都可明顯促進紫草寧的產生。它們的最適濃度均為6%，但是葡萄糖優于蔗糖，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。為了獲得可生產紫草寧的耐澇紫草，有些科學家通過植物體細胞雜交技術培養，該技術最大的優點是_________。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培養基上，要不斷改變培養基中________，直至形成完整植株。

(4)植物組織培養過程中，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，即人工配制的無菌培養液來栽培植株。請總結無土栽培技術和植物組織培養技術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，可大量生產細胞產物 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 都需要為培養物提供充足的營養

【解析】

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

（1）植物組織培養技術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，可大量生產細胞產物，因此為大量獲得紫草寧，需要將紫草細胞培養至愈傷組織階段。

（2）根據題意分析，蔗糖和葡萄糖都可以顯著促進紫草寧的產生，且最適宜濃度也相等，但是葡萄糖優于蔗糖，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最大的優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到完整的植株需要利用植物組織培養技術，該技術的脫分化、再分化等過程中需要的激素的比例、光照條件等是不同的，因此培養過程中要不斷改變培養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技術分別用人工配制的無菌培養液和土壤來培養植株，兩者的共同點是都需要為培養物提供充足的營養。