2019-2020学年生物高中人教版选修1检测：专题3植物的组织培养技术检测（B） 10页

专题 3检测(B) (时间:60分钟,满分:100分) 一、选择题(每小题 2分,共 40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合 题目要求的) 1某种花卉感染了植物病毒,叶子呈现疱状,欲培养出无病毒的后代,应采取的 方法是( ) A.用种子培养后代 B.用无明显症状部分的枝扦插 C.用茎尖进行组织培养诱导出植株 D.用叶表皮细胞进行组织培养,诱导出植株 解析:要培养某花卉的无病毒后代,可利用植物组织培养技术进行脱毒。具体做法 是选取含病毒最少或无病毒的植物细胞或组织进行组织培养。植物的幼嫩组织, 如芽尖、茎尖、根尖分生组织含病毒少或几乎不含病毒,可用于培育脱毒苗。 答案:C 2某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植,可 应用多种技术获得大量优质苗。下列技术不能选用的是( ) A.利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗 B.采用花粉组织培养获得单倍体苗 C.采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上 D.选取幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养 解析:花粉经减数分裂形成,由于基因重组,经组织培养获得的单倍体苗染色体加 倍后基因型不一定和母体相同。 答案:B 3植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及发挥主要诱导作用的植物激素 分别是( ) ①植物细胞的全能性 ②离体植物器官、组织或细胞 ③根、芽 ④生长素和细 胞分裂素 ⑤生长素和乙烯 ⑥愈伤组织 ⑦再分化 ⑧脱分化 ⑨植物体 A.①、②⑧⑥⑦③⑨、④ B.①、②⑧⑥⑦③⑨、⑤ C.①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤ D.①、②⑨⑧⑥⑦③、④ 解析:植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。植物组织培养的过程是离体组 织或器官→脱分化→愈伤组织→再分化→根、芽→植物体。培养过程中起主要诱 导作用的激素是细胞分裂素和生长素。 答案:A 4无菌技术是植物组织培养获得成功的关键。下列说法正确的是( ) ①植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差,对无菌操作的要求非常严格 ②培养基及器械应用高压蒸汽灭菌 ③对培养材料进行表面消毒时,一方面要考 虑药剂的消毒效果,另一方面还要考虑植物材料的耐受能力 ④消毒时,不同植物 材料,甚至不同器官要区别对待 ⑤培养材料可用高压蒸汽灭菌 ⑥如果不小心 引起污染,将可能造成培养工作前功尽弃 A.①②③④⑤ B.①②③④ C.①②③④⑥ D.①②③④⑤⑥ 解析:植物组织培养的材料大部分来自田间,带有大量微生物,需要进行消毒。若使 用高压蒸汽灭菌,在杀灭微生物的同时,也杀死了外植体,所以外植体消毒应采用 化学药物消毒法。 答案:C 5下列对愈伤组织的叙述,错误的是( ) A.是高度液泡化的、呈无定形状态的一群薄壁细胞 B.是失去分裂能力、高度分化的一群细胞 C.既有分裂能力又有分化能力的一群细胞 D.具有发育成完整植物体的潜能 解析:离体的植物器官、组织或细胞,在培养了一段时间以后,会通过脱分化形成愈 伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的、呈无定形状 态的薄壁细胞。愈伤组织在有关激素的作用下,能分裂、分化形成新的植物体。 答案:B 6在花药培养过程中,需要对培育出来的植株做进一步的鉴定和筛选,目的是看 其( ) A.是否有染色体丢失 B.是否有基因突变 C.是否出现染色体倍性变化 D.是由哪种形式形成的 解析:花药离体培养形成的植株,特别是通过愈伤组织形成的花粉植株,常常会出 现染色体倍性的变化,因此还需要对培养出来的植株做进一步的鉴定和筛选。 答案:C 7基因型为AaBb的一个小孢子母细胞经分裂形成的一个花粉粒中有一个营养 核和两个精子,其基因型分别是 ( ) A.AB、Ab、Ab B.AB、AB、AB C.AB、aB、aB D.aB、ab、ab 解析:一个小孢子母细胞经减数分裂形成四个小孢子,每个小孢子中的细胞核经一 次有丝分裂形成一个营养核和一个生殖细胞核,生殖细胞核再经一次有丝分裂形 成两个精子,所以营养核和两个精子的遗传物质相同。 答案:B 8四倍体水稻的花药通过无菌操作接入试管,经培养形成试管苗。下列叙述错 误的是( ) A.用花药离体培养法获得的植株是二倍体 B.诱导产生愈伤组织过程中,细胞的分裂方式为有丝分裂 C.培养液中应有有机养料以及生长素和细胞分裂素 D.试管苗的生长发育需要光照 解析:四倍体水稻的花药离体培养获得的是含有 2个染色体组的单倍体植株,不能 叫二倍体。花药通过培养诱导产生愈伤组织过程中,细胞的分裂方式是有丝分裂。 同时,培养过程中要加入无机物、有机物、生长素和细胞分裂素等物质。培育成 的试管苗需通过光照进行光合作用,产生糖类,以满足自身生长需求。 答案:A 9为获得纯合高蔓抗病番茄植株,采用了下图所示的方法,图中两对相对性状独 立遗传。据图分析,下列叙述错误的是( ) A.①过程的自交代数越多,纯合高蔓抗病植株的比例越高 B.②过程可以取任一植株的适宜花药作培养材料 C.③过程包括脱分化和再分化两个过程 D.图中筛选过程不改变抗病基因频率 解析:筛选过程就是不断淘汰不符合人们要求的个体,随着个体的淘汰,基因频率 会发生改变。 答案:D 10培育农作物新品种的过程中,常利用植物组织培养技术。下列叙述正确的是 ( ) A.培养转基因的外植体得到的新个体属于基因突变个体 B.在植物组织培养过程中用理化因素诱导可获得大量有益突变体 C.单倍体育种中经减数分裂和组织培养两个过程能获得纯合二倍体 D.植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性 解析:转基因改造生物的遗传性状属于基因重组,A项错误;在植物组织培养过程 中可以用理化因素诱导植物细胞产生有益突变体,但是由于基因突变具有低频性, 产生的有益突变体不多,因此该育种方法具有盲目性,B项错误;单倍体育种需要先 经花药离体培养获得单倍体植株,然后再经人工诱导染色体数目加倍得到符合生 产要求的纯合植株,C项错误;植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性,D项 正确。 答案:D 11下图表示应用植物组织培养技术培育优质玉米的过程。下列对此过程的相 关描述,错误的是( ) A.b→e过程中细胞全能性的高低发生了改变 B.c试管中形成的是高度液泡化的薄壁细胞 C.a植株和 f植株体细胞中的染色体组数相同 D.培养出的 f植株一般不能直接应用于扩大种植 解析:分化程度越低的细胞,其全能性越高,因此经脱分化获得的细胞的全能性高 于经再分化获得的细胞的全能性;a是正常植株,而 f是经过花粉离体培养获得的 单倍体植株,后者的染色体组数减少一半;培养出的 f植株是单倍体植株,具有植株 弱小、高度不育等特点,因而一般不能直接应用于扩大种植。 答案:C 12水稻(体细胞有 24条染色体)的花药通过无菌操作接入试管后,可在一定条 件下形成试管苗。已知水稻的基因型为 AaBb,下列说法正确的是( ) A.要促进花粉细胞分裂和生长,培养基中应有生长素和乙烯等激素 B.培养过程不需要光照 C.这种利用花药离体培养成的试管苗属于单倍体,要使它繁殖后代只能用一定浓 度的秋水仙素处理幼苗 D.这种育种方法叫植物组织培养,该技术的核心是脱分化和再分化 解析:为促进花粉细胞分裂生长,应在培养基中加入适宜浓度的细胞分裂素、生长 素等激素。幼小植株形成后需要光照。这种利用花药离体培养成的试管苗属于单 倍体,要使它繁殖后代可以用一定浓度的秋水仙素处理幼苗,也可以低温诱导。 答案:D 13下图表示基因型为AaBb的水稻的花药通过无菌操作,接入试管后,在一定条 件下形成试管苗的培育过程。下列相关叙述错误的是( ) A.愈伤组织是花粉细胞通过有丝分裂后形成的不规则的细胞团 B.愈伤组织在形成的过程中,必须从培养基中获得水、无机盐和小分子有机物等 营养物质 C.为促进花粉细胞分裂、生长,在培养基中应加入适宜浓度的生长素等激素 D.试管苗可能的基因型有 AABB或 AAbb或 aaBB或 aabb 解析:试管苗为单倍体,其基因型可能是 AB、Ab、aB、ab。 答案:D 14番茄的染色体数为 24,一个番茄大孢子母细胞发生了减数分裂,所形成的细 胞中 3个退化了,最后一个细胞随即又发生了 3次有丝分裂,你会找到多少个细胞 核?这些细胞核各含有多少条染色体?( ) A.4个细胞核,各有 12条染色体 B.4个细胞核,各有 24条染色体 C.8个细胞核,各有 12条染色体 D.8个细胞核,各有 24条染色体 解析:大孢子母细胞减数分裂产生的细胞的染色体数目是正常体细胞的一半;其连 续发生 3次有丝分裂,产生 8个细胞。 答案:C 15外植体接种前,需要将接种室、接种箱灭菌和对外植体消毒。某同学进行了 如下操作: ①接种前一天,将接种室的四个角用甲醛溶液和高锰酸钾熏蒸 ②将灭菌室和接 种箱内用紫外灯灭菌 ③接种前,操作者用肥皂清洗双手,擦干,再用酒精棉球擦 拭双手 ④接种前 1小时,在接种室内用喷雾器喷洒来苏水,桌椅也用来苏水擦拭, 接种箱内用甲醛溶液和高锰酸钾熏蒸 ⑤用次氯酸钠溶液将外植体消毒 合理的操作步骤依次是( ) A.①④②③⑤ B.①②④③⑤ C.①④③②⑤ D.①②③④⑤ 答案:B 16下列关于影响植物组织培养的因素的说法,正确的是 ( ) A.不同植物组织培养的难易程度不同,同一种植物材料培养的难易程度相同 B.在植物组织培养的培养基中必须添加植物激素 C.生长素和细胞分裂素的作用是相互独立的 D.pH、温度、光照条件等对植物组织培养也特别重要 解析:不同植物组织培养的难易程度不同,同一种植物材料也会因年龄、保存时间 等不同而导致实验结果不同;在植物组织培养中常常要添加植物激素,但不是都必 须添加植物激素,如菊花的组织培养较容易,可不添加;各种植物激素的作用是相 互联系的,而不是相互独立的。 答案:D 17下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程,下列相关叙 述正确的是( ) 四倍体兰花叶片 愈伤组织 胚状体 植株 A.②和③过程会发生减数分裂 B.①阶段需生长素而②阶段需细胞分裂素 C.①阶段有细胞增殖,但无细胞分化 D.此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体 解析:植物组织培养过程是无性繁殖的过程,因此不会涉及减数分裂。①是脱分化 过程,②是再分化过程,在这两个过程中两种激素(生长素和细胞分裂素)都需要。 花药离体培养获得的植株均为单倍体。 答案:C 18下面为番茄植物组织培养过程的流程图解,下列相关叙述错误的是( ) 植物叶片 叶组织块 愈伤组织 有生根发芽能力的胚状体结构 人工种 子 种苗 A.脱分化发生在 b过程,形成愈伤组织,在此过程中植物激素发挥了重要作用 B.再分化发生在 d过程,是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程 C.从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性 D.经该过程产生人工种子的过程属于无性繁殖 解析:从图中分析可知,b过程代表的是脱分化,在此过程中发挥作用的植物激素有 生长素和细胞分裂素。再分化发生在 c过程,是愈伤组织重新分化成胚状体的过 程。由体细胞形成完整的植株,体现了植物细胞的全能性,因为其具有本物种全部 的遗传信息。人工种子是通过组织培养制备的,属于无性生殖。 答案:B 19下图为某二倍体植株花药中未成熟的花粉在适宜培养基上形成完整植株的 过程。下列有关叙述正确的是 ( ) A.①②过程表示脱分化,③过程表示再分化 B.①②过程需要照光 C.①②③过程说明花粉细胞具有全能性 D.通过③过程获得的完整植株自交后代不会发生性状分离 解析:①过程表示脱分化,②过程表示再分化;通常幼小植株形成后才需要照光;通 过①②③过程,花粉细胞形成了完整的植株,体现了花粉细胞的全能性;通过③过 程获得的完整植株是单倍体,高度不育。 答案:C 20兰花、生菜以及无子西瓜等试管苗的产业化生产依赖于植物组织培养技术。 下列关于此技术优越性的叙述,错误的是( ) A.能保持亲本的优良性状 B.能高效地实现种苗的大量繁殖 C.可用于繁殖三倍体植物 D.后代含有两个亲本的遗传物质 答案:D 二、非选择题(共 60分) 21(16分)甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料,利用 植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题。 (1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均 能获得试管苗,其原理是 。 (2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中,均加入一定量的蔗糖,蔗糖水解后 可得到 。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗,该细胞应具 备的条件是 (填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或 “已转入抗性基因”)。 (3)下页左上图中 A、B、C所示的是不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由 于培养基中两种激素用量的不同造成的,这两种激素是 。A中的 愈伤组织是叶肉细胞经 形成的。 (4)若该种植物是一种杂合子的名贵花卉,要快速获得与原植株基因型和表现型都 相同的该种花卉,可用组织培养方法繁殖,在培养时, (填“能”或“不能”)采 用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体,原因是 。 解析:(1)高度分化的活的植物细胞含有完成发育所需的全套基因,这是细胞全能 性的理论基础,而植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。(2)蔗糖水解可得 到葡萄糖、果糖。从细胞全能性的理论基础可知,用细胞作为材料进行培养获得 幼苗,该细胞应具备的条件是具有完整的细胞核,即要含有完成发育所需的全部遗 传信息。(3)植物组织培养的再分化过程受生长素和细胞分裂素的影响,两者含量 的比例会影响分化的结果。愈伤组织是高度分化细胞经脱分化形成的。(4)一般 情况下,植物组织培养属于无性繁殖,可使后代保持亲本的遗传性状。但花药离体 培养(属于有性生殖范畴)与用植物正常体细胞培养不同,因为花粉粒通过减数分 裂产生,分裂过程中等位基因的分离、基因重组等使其基因型与体细胞的基因型 不同,培养得到的花卉的基因型不同于原植株,导致不能保持亲本性状。故要保持 亲本性状,组织培养不能用花粉粒作外植体。 答案:(1)绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性,在一定条件下能发育成完整的 植株 (2)葡萄糖、果糖 具有完整的细胞核 (3)细胞分裂素、生长素 脱分化 (4)不能 对杂合子的植株来说,其体细胞的基因型相同,而花粉粒的基因型与体 细胞的基因型不同。用花粉粒进行组织培养得到的花卉的基因型不同于原植株 22(14分)辣椒是某市的重要蔬菜品种之一,但近年有退化、减产的趋势,可通过 花药离体培养的方法培育优质、高产、无病毒的辣椒苗。请你完成下面的辣椒苗 培育方案。 (1)材料的选取:用 法镜检花药,一般当花粉粒位于 期时可用作培育的材料。 (2)培养原理:右上图是温度与花药胚的诱导率关系图,在 ℃时,胚的 诱导率最高。 (3)材料的准备:取辣椒花蕾用体积分数为 70%的酒精浸泡约 30 s,立即取出,在 中清洗;取出后吸干水分,放入质量分数为 0.1%的 溶液中 2~4 min,取出 再用无菌水冲洗 3~5次。 (4)接种和培养:接种用的花药要彻底除去花丝。基本培养基用 培养 基,在培养基中要加入蔗糖作碳源,加入适量的生长素和细胞分裂素等物质,并进 行严格的灭菌。 (5)鉴定和筛选:经过一段时间的培育,花药开裂后,会释放出胚状体,一个花药内能 产生多个幼小植株。幼小植株需要移到新的培养基上继续培养。培养出来的植株 要作鉴定和筛选的原因是 。 解析:花药的组织培养首先是材料选取,利用醋酸洋红法或焙花青—铬矾法来确定 花粉是否处于单核期。为保证花药组织培养的成功率,需要进行严格的消毒,一般 先用体积分数为 70%的酒精浸泡约 30 s,再用无菌水冲洗,最后用质量分数为 0.1% 的氯化汞溶液处理 2~4 min,用无菌水冲洗 3~5次。将处理好的材料进行接种培 养,除去花丝有利于愈伤组织形成。花药组织培养所用的培养基是MS培养基,需 要加入植物激素后再进行灭菌。经过一定时间的培养,得到花粉植株后,还需要进 行植株的鉴定和筛选。 答案:(1)醋酸洋红(或焙花青—铬矾) 单核 (2)25~28(或 25~28 ℃之间的任意温度) (3)无菌水 氯化汞 (4)MS (5)花药培养中,通过愈伤组织形成的植株常常会出现染色体倍性的变化 23(10分)下图是某科研单位利用玉米种子作为实验材料所做的一些科学实 验。请认真读图并回答下列问题。 (1)取B株幼苗的茎尖进行组织培养(B→C),发育成植株D,取植株D的花药进行离 体培养,幼苗经秋水仙素处理(E→F),又发育成为 F植株。 ①从生殖方式上分析,B→D属于 生殖。 ②从细胞分裂方式上分析,B→D→E→F过程中依次发生了 (填分裂方式)。 ③从遗传特点上分析,D和 F性状表现的特点是 。 (2)①~②是将纯种黄色玉米种子送入太空进行失重和宇宙射线处理。③是从太空 返回的玉米种子种植后的高大植株,④是③自花受粉所结的果穗,其上出现了从来 没有见过的“红粒”性状。那么,这种性状的出现是由 结构改变引起 的,属于 。 答案:(1)①无性 ②有丝分裂、减数分裂、有丝分裂 ③D株保持亲代优良性状,F 株的性状与亲代不一定相同,可能出现性状分离 (2)DNA(或基因或遗传物质) 基因突变 24(20分)下图表示菊花的嫩枝和月季的花药离体培养的过程,请回答下列问 题。 菊花的组织培养 月季的花药培养 (1)对菊花来说,要选择生长旺盛的嫩枝来进行组织培养, 其原因 是 ;对月季来说,花药适 宜培养的时期是 期,为确定花粉是否处于该时期,最常用的镜检方法 是 。 (2)在培养嫩枝组织和花药的培养基中都要加入一定的植物激素,常用的植物激素 有 。 (3)两种植物材料的培养在进行接种时应注意: ①接种室要消毒;②材料可用 进行浸泡,取出用无 菌水冲洗后,再用质量分数为 0.1%的氯化汞溶液消毒;③接种操作要在 进行;④接种完毕后立即盖好瓶盖。 (4)月季的花药培养过程中,花粉植株的形成除图中所示途径外,还可以通过 阶段发育而来,这两种途径的差别主要取决于 。 (5)图中花粉植株属于 倍体,要使其能繁殖后代可采取的措施 是 。 解析:菊花组织培养时,一般选取未开花植株的茎上部新萌生的侧枝作为外植体, 主要是因为其分裂能力强。被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核 期和双核期等阶段,其中单核期是绝大多数植物花药培养的适宜时期。在组织培 养的培养基中常要加入一些植物激素如生长素和细胞分裂素,在培养的不同时期 加入激素的比例不同。组织培养过程中要求进行严格的无菌操作,因为一旦出现 细菌和真菌污染,就会导致实验失败。 答案:(1)生长旺盛的嫩枝生理状况好,容易诱导脱分化和再分化 单核 醋酸洋 红法 (2)生长素和细胞分裂素 (3)体积分数为 70%的酒精 酒精灯火焰旁 (4)胚状体 培养基中激素的种类及其浓度配比 (5)单 用一定浓度的秋水仙素处理幼苗