Question

水稻是我国重要的粮食作物，植物组织培养技术在水稻育种和繁殖中有重要作用。请回答：

(1)以水稻的花药作外植体，经脱分化后可形成愈伤组织。与外植体相比，愈伤组织细胞的特点是____________。比较脱分化培养基和再分化培养基，二者的基本成分相同，但用于诱导细胞分化的____________不完全相同。

(2)水稻的单倍体育种过程包括___________和__________，与杂交育种相比，单倍体育种的优点是____________________。

(3)杂种优良稻所结籽粒不宜做种子，故人们常用人工种子解决此类水稻的繁殖问题：以植物组织培养得到的____________为材料，外面包上人工种皮。人工种皮的成分中除有机碳、无机盐外，还可添加____________等物质，用以促进人工种子的生长发育、提高抵抗病菌的能力。与天然种子相比，人工种子的优点是____________________

Answer

细胞壁薄，具有分裂能力 激素的种类和比例 花药的离体培养 秋水仙素诱导染色体加倍 明显缩短育种时间（后代基因纯合） 胚状体（不定芽、顶芽和腋芽） 植物生长调节剂（植物激素）、农药 保持亲本的优良性状、不受季节限制、大量快速生产

【解析】

植物组织培养技术：(1)理论基础是植物细胞的全能性。(2)离体的植物器官、组织或细胞通常称为外植体。(3)在植物组织培养过程中，启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素是生长素和细胞分裂素，需要控制好培养基中植物激素的种类和比例。（4）过程：外植体经脱分化―→ 愈伤组织――→再分化成幼苗――→完整植株。

（1）外植体是高度分化的细胞，具有一定的形态、结构和功能，外植体经脱分化后形成的愈伤组织细胞，具有细胞壁薄，无固定形态、高度液泡化且具有分裂能力。脱分化培养基和再分化培养基基本成分相同，但是需要控制好两种培养基中植物激素的种类和比例，如生长素/细胞分裂素比值适中促进愈伤组织形成，生长素/细胞分裂素比值高促进根的分化。
（2）水稻的单倍体育种过程：先将花药离体培养成单倍体幼苗，再用秋水仙素处理，诱导染色体加倍，从而使植物恢复正常染色体数。与杂交育种相比，单倍体育种的优点是明显缩短育种时间。
（3）人工种子培养过程：通过组织培养技术，可把植物组织的细胞培养成在形态及生理上与天然种子胚相似的胚状体，然后将它包埋于有一定营养成分和保护功能的介质中。人工种皮的成分中除有机碳、无机盐外，还可添加植物生长调节剂、矿质元素、农药等物质，用以促进人工种子的生长发育、提高抵抗病菌的能力。与天然种子相比，人工种子的优点是保持亲本的优良性状、不受季节限制、大量快速生产。