2019-2020学年人教高中生物选修1课后限时作业专题3植物的组织培养技术课题2 6页

专题 3 课题 2 (建议用时：30 分钟) 考点 基本目标 发展目标 1.植物组织培养的基本过程及影响因素 1,2,3,4,5,6 11,12,13，14,15 2.花药离体培养的过程及影响因素 7,8,9,10 [基本目标] 1．植物细胞表现出全能性的必要条件是( ) A．给予适宜的营养和外界条件 B．导入其他植物细胞的基因 C．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件 D．将成熟筛管细胞的细胞核移植到去核卵细胞中 C 解析 在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官，这 是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。当植物细胞脱离母体后，在一定的营 养物质、激素和其他外界条件的作用下，植物细胞就可以表现出全能性。 2．植物材料的选择直接关系到实验的成败，菊花选材一般选择的是( ) A．未开花植株的茎上部新萌生的侧枝 B．开花植株的茎上部枝条 C．开花植株上的花药 D．未开花植株的茎下部的枝条 A 解析 进行组织培养一般选用幼嫩部分。 3．下列关于植物组织培养的说法，错误的是( ) A．一般来说，容易进行无性繁殖的植物，也容易进行组织培养 B．对菊花茎段进行组织培养，不加植物激素也能成功 C．接种后的锥形瓶放入无菌箱中，给予适宜的温度和光照即可 D．通过有丝分裂进行细胞增殖 C 解析 对菊花茎段进行组织培养时，本身有内源激素，故不需要添加植物激素；接 种后的锥形瓶放入无菌箱中，给予适宜的温度和光照进行培养，培养期间应定期消毒，防止 细菌等微生物污染。 4．某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组 织培养→出芽→生根→移栽”。下列相关叙述，错误的是( ) A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害 B．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控 C．生根时，培养基通常应含α－萘乙酸等生长素类调节剂 D．移栽时，应在打开培养基的封口后马上移栽 D 解析 消毒剂的使用既要杀死表面微生物，又要防止伤害组织细胞，影响组织培养， A 项正确；出芽和生根都是细胞再分化的结果，其实质是基因的选择性表达，B 项正确；α －萘乙酸为生长素类似物，可诱导愈伤组织生根，C 项正确；在试管苗移栽之前，应先打开 培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日，D 项错误。 5．下列关于植物组织培养条件控制的叙述中，不正确的是( ) A．选择培养的植物组织最好是分裂能力强的分生组织 B．培养细菌所用的蛋白胨培养基可以用于植物组织培养 C．可以通过控制生长素和细胞分裂素的使用顺序和用量来控制培养的结果 D．菊花的组织培养需要光照 B 解析 植物组织培养的第一步就是脱分化，脱分化的实质是有丝分裂，所以用于植 物组织培养的组织应是分裂能力强的组织，如分生组织，A 项正确；用于植物组织培养的培 养基是 MS 培养基，其成分不同于培养微生物的培养基，所以培养微生物的培养基不能用于 植物组织培养，B 项错误；生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性 激素，二者的用量顺序和比例影响植物细胞的发育方向，C 项正确；菊花组织培养后期需要 光照条件，D 项正确。 6．下表是生长素和细胞分裂素使用顺序对实验结果的影响，表格中的①②③分别是 ( ) 使用顺序 实验结果 先使用生长素，后使用细胞分裂素 ① 先使用细胞分裂素，后使用生长素 ② 同时使用 ③ A．分化频率提高、细胞既分裂也分化、有利于细胞分裂但细胞不分化 B．有利于细胞分裂但细胞不分化、细胞既分裂也分化、分化频率提高 C．细胞既分裂也分化、分化频率提高、有利于细胞分裂但细胞不分化 D．有利于细胞分裂但细胞不分化、分化频率提高、细胞既分裂也分化 B 解析 在植物组织培养过程中，需要使用生长素和细胞分裂素，两种植物激素的使 用顺序会影响到培养的结果。如果先使用生长素再使用细胞分裂素，则有利于细胞分裂但不 进行分化；先使用细胞分裂素后使用生长素，则细胞既分裂也分化；如果两种激素同时使用， 则分化频率提高。 7．下列关于月季花药培养的叙述中，错误的是( ) A．材料的选择与培养基的组成影响花药培养的成功率 B．选择花药时常用的方法是醋酸洋红法 C．选取材料时一定要进行消毒 D．培养形成的胚状体可继续在原培养基中分化形成植株 D 解析 培养基的组成和材料的选择是花药培养能否成功的主要影响因素；为了检测 花粉是否处于适宜的发育期，常用醋酸洋红染色后在显微镜下进行观察；为了避免微生物使 花药腐烂，需对材料进行消毒；在培养过程中，若花药开裂释放出胚状体，则一个花药内就 会产生大量幼小植株，因此，必须在花药开裂后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培养 基上，否则这些植株将很难分开。 8．下列关于花药离体培养的说法中，错误的是( ) A．对材料的选择最常用的方法是焙花青—铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑 色 B．材料消毒时需先用酒精浸泡，用无菌水冲洗后，再用氯化汞或次氯酸钙溶液浸泡， 最后再用无菌水冲洗 C．接种花药后，一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照 D．若接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体后，要适时转换培养基，以便进一步分 化成再生植株 A 解析 在花药离体培养中需注意各种因素，如 B、C、D 项涉及的措施；对材料的 选择最常用的方法是醋酸洋红法。 9．下列关于胚状体产生的说法中，不正确的是( ) A．在花药培养中，由小孢子发育成胚状体 B．可直接由器官上发生 C．在单细胞的原生质体培养中，先由细胞形成一个胚性细胞团，再发育成胚状体 D．不同胚状体的发生和发育过程一般是同步的，在一个培养基材料中不可能同时出现 不同发育时期的胚状体 D 解析 由于花药中花粉的发育程度不同，培养的难易程度也不同，因此胚状体的发 生一般是不同步的。 10．某同学通过镜检选出了处于单核靠边期的花药，经过消毒后接种培养。一段时间后 却发现并没有得到预期结果。可能的原因有( ) ①培养基灭菌不彻底 ②花蕾消毒不彻底 ③接种时没有始终在酒精灯旁进行操作 ④花蕾消毒时间太长 A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．①③④ A 解析 接种时培养基灭菌不彻底、花蕾消毒不彻底、没有始终在酒精灯旁操作，都 容易受到微生物的污染；花蕾消毒时间过长，会导致花粉被杀死，实验失败。 [发展目标] 11．下图表示月季的单倍体植株培育过程，相关叙述不正确的是( ) A．该过程运用了植物组织培养技术 B．除了生长素和细胞分裂素外，在培养液中还需加赤霉素等 C．假如月季体细胞的染色体数为 2n＝M 条，则 B 瓶中植株的染色体数为 M 条 D．假如月季的基因型为 AaBb(两对基因分别位于两对同源染色体上)，则 B 瓶中植株 基因型有四种 C 解析 将花药培养成单倍体植株利用了植物组织培养的技术，A 项正确；生长素和 细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，赤霉素可促进细胞的伸长，培 养月季单倍体的过程中，培养液中除了加生长素和细胞分裂素外，还需加赤霉素等，B 项正 确；B 瓶中形成的是单倍体植株，假如月季体细胞的染色体数为 M 条，则 B 瓶中植株的染 色体数为 M/2 条，C 项错误；假如月季的基因型为 AaBb，则该植株经减数分裂能形成 AB、 Ab、 aB、 ab 四种配子，经过花药离体培养后可形成四种基因型的个体，D 项正确。 12．如图表示植物组织培养过程。下列相关叙述中错误的是( ) ① ――→脱分化 MS 培养基② ――→再分化 发芽培养基③ ――→生根 生根培养基④――→炼苗 蛭石 ⑤――→移栽 定植 A．①为外植体，能培养成④的根本原因是植物细胞的全能性 B．②为愈伤组织，其中的细胞高度液泡化 C．①是茎尖或花药，培养的④都是单倍体 D．培养过程需要植物激素的调节作用 C 解析 ①～④分别是外植体、愈伤组织、胚状体、幼苗。外植体之所以能培养成植 株，根本原因是植物细胞具有全能性，A 项正确；愈伤组织的细胞高度液泡化，B 项正确； 只有花药才能培养成单倍体，C 项错误；植物组织培养过程需要植物激素的参与，D 项正确。 13．关于植物组织培养与花药离体培养的叙述，下列说法错误的是( ) A．前者接种后每日光照 12 h，后者幼小植株形成后才需光照 B．两者的培养基中都含植物激素，但种类及用量不同 C．若某二倍体植物同时通过这两项技术进行培养，结果都能得到纯种 D．花药培养对培养基配方的要求更为严格 C 解析 植物组织培养的取材来源于植物体细胞，最后培育得到的是正常的、和母本 一样的植株，若母本是杂合子，则培养的后代也都是杂合子，而花药离体培养取材来源于植 物的花粉，得到的是单倍体植株。 14．辣椒素作为一种生物碱，广泛应用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途 径如图所示，据图回答相关问题： (1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的________和________过程。 (2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是________。培养基中的生长素和细胞分 裂素用量的比值________(填“高”或“低”)时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时， 应采取的灭菌方法是__________。 (3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是________。用酶解法将愈伤组织分离成单 细胞时，常用的酶是______和纤维素酶。 解析 (1)由植物组织培养的过程可知，①为脱分化形成愈伤组织，②为愈伤组织再分 化为根、芽。(2)培养外植体需要用固体培养基，固体培养基的凝固剂一般为琼脂；生长素 和细胞分裂素的比值低时有利于发芽，比值高时有利于生根；固体培养基要用高压蒸汽灭菌。 (3)外植体消毒一般用体积分数为 70%的酒精；由于植物细胞有细胞壁，所以将愈伤组织分 离成单个细胞时需要用纤维素酶和果胶酶。 答案 (1)脱分化(或去分化) 再分化 (2)琼脂 低 高压蒸汽灭菌 (3)70% 果胶酶 15．菊花是一种良好的观赏植物，并具有一定的药用价值，科研人员通过组织培养技术 可实现某些珍稀菊花品种的快速繁殖。请回答： (1)进行组织培养所依据的原理是________________。配制 MS 固体培养基的母液时， 无 机 物 中 的 大 量 元 素 应 浓 缩 ________ 倍 。 配 制 好 的 培 养 基 在 分 装 后 需 进 行 __________________处理。 (2)接种前，外植体的消毒一般要用到体积分数为 70%的酒精和质量分数为 0.1%的 ________两种药剂。由外植体形成愈伤组织的过程，称为植物细胞的________，由愈伤组织 形成丛芽的过程称为________。 (3)在研究植物生长调节剂对丛芽增殖的影响时，研究人员设计了相关实验，实验结果 如下表(6－BA 属于细胞分裂素类似物、NAA 属于生长素类似物)。 组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6－BA mg·L－1 0.1 0.1 0.5 0.5 1.0 1.0 2.0 2.0 3.0 3.0 NAA mg·L－1 2.0 1.0 2.0 1.0 0.5 0.1 0.5 0.1 0.5 0.1 丛芽增 殖倍数 1.6 2.1 2.4 2.5 2.6 2.7 2.7 4.4 2.5 2.7 ①据实验结果分析，6－BA 的浓度在____________mg/L 之间时，丛芽的增殖倍数随之 相应增加；当 6－BA 浓度一定时，NAA 浓度越________(填“低”或“高”)，丛芽的增殖 效果越明显。 ②若要进一步诱导丛芽生根，新配制的培养基与诱导丛芽增殖的培养基相比，在成分上 的主要区别是____________________和____________。 解析 (1)植物组织培养的原理是植物细胞的全能性；配制 MS 固体培养基的母液时， 无机物中的大量元素应浓缩 10 倍，微量元素浓缩 100 倍。配制好的培养基在分装后需进行 高压蒸汽灭菌处理。(2)接种前，外植体的消毒一般要用到 70%的酒精和 0.1%的氯化汞(升汞) 两种药剂，在酒精中摇动 2～3 次，持续 6～7 秒，然后在氯化汞溶液中浸泡 1～2 分钟。由 外植体形成愈伤组织的过程为脱分化，由愈伤组织形成丛芽的过程称为再分化。(3)根据表 格分析，自变量是 6－BA 和 NAA 的浓度，因变量是丛芽增殖情况。①据实验结果分析，6 －BA 浓度在 0.1～2.0 mg/L 之间时，丛芽的增殖倍数随之相应增加；当 6－BA 浓度一定时， NAA 浓度越低，丛芽的增殖效果越明显。②将新配制的培养基与诱导丛芽增殖的培养基相 比，在成分上的主要区别是 MS 培养基各成分用量减半(少)和 NAA 含量增加，可进一步诱 导丛芽生根。 答案 (1)植物细胞的全能性 10 高压蒸汽灭菌 (2)氯化汞 脱分化 再分化 (3)①0.1～2.0 低 ②MS 培养基各成分用量减半 NAA 含量增加