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2020 届高中生物人教版选修 1 实验专练：（7）植物的组织培养 1、金茶花是中国特有的观赏品种,但易得枯萎病。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基 因,通过下图所示的方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种。相关叙述正确的是( ) A.图中①②分别是基因表达载体、目的基因 B.形成③的操作中使用的酶有限制酶、 DNA聚合酶和 DNA连接酶 C.在⑤幼苗中检测到抗枯萎病基因标志着成功培育新品种 D.由④培育至⑤过程中,经历了脱分化、再分化过程 2、“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强 和易于储藏等优点。如图是“白菜—甘蓝”的杂交过程示意图。以下说法正确的是( ) A.除去细胞壁形成原生质体,可运用的酶是纤维素酶、淀粉酶和果胶酶 B.通常可诱导上述原生质体相互融合的方法是 PEG 和灭活的病毒诱导 C.杂种细胞形成的标志是诱导产生了新的细胞壁 D.愈伤组织形成“白菜—甘蓝”植物体必须经过脱分化和再分化两个过程 3、下列关于影响植物组织培养的因素,说法正确的是( ) A.外植体选择:不同植物组织培养的难易程度不同 B.培养基组分:MS 培养基成分包括碳源、氮源、水和无机盐 C.植物激素添加:激素浓度、使用顺序和使用量不会影响外植体的培养 D.环境条件:pH、温度、光照等条件对植物组织培养不重要 4、月季的花药培养过程的难点之一是材料的选择,下列有关材料选择的叙述中正确的是 ( ) A.从花药来看,应当选择盛花期的花药 B.从花粉来看,应当选择小孢子四分体时期的花粉 C.从花蕾来看,应当选择略微开放的花蕾 D.从检测花粉的实验方法看,应该用显微镜观察已染色的花粉样品临时装片 5、选择单核期以后的花药接种,花瓣已有些松动,会给材料的消毒带来困难。原因是( ) A.花瓣松动后,微生物就可能侵入到花药,给材料消毒带来困难 B.花瓣松动后,体积变大,给消毒带来困难 C.花瓣松动后,就会使花药消毒时接触酒精而被杀死 D.花瓣松动后,会使花药老化,不适宜作花药培养 6、下列关于影响花药培养的因素的说法,不正确的是( ) A.材料的选择与培养基的组成是花粉植株诱导成功的关键 B.选择盛开的或略微开放的花作为实验材料 C.选择合适的花粉发育时期 D. 亲本植株生长条件、材料的低温预处理、接种密度都对实验有影响 7、如图表示四倍体兰花叶片植物组织培养的过程,下列相关叙述正确的是( ) A.此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体 B.①阶段体现了细胞的全能性,②阶段需要细胞分裂素 C.①阶段有细胞增殖,但无细胞分化 D.②过程为脱分化,③过程为再分化 8、下图为胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图.下列有关叙述正确 的是( ) A.①和②过程中都会发生细胞的增殖和分化 B.在利用单倍体育种法培育优质小麦的过程中,不经过愈伤组织阶段 C.此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性 D.利用此过程获得的试管苗可能为杂合子 9、如图表示培养烟草叶肉细胞原生质体进行遗传改良的过程,据图分析错误的是( ) A.可用红墨水染色的方法检测原生质体有无活性 B.①过程需在一定浓度的甘露醇溶液中用纤维素酶和果胶酶处理 C.④过程要求生长素与细胞分裂素比例合适 D.上述过程中可发生染色体畸变、基因突变和基因重组 10、科学家将分离得到的成熟胡萝卜的韧皮部细胞进行培养,由单个细胞发育成完整的植株, 如图所示。请分析并回答下面的问题: 1.科学家所用的技术称为__________。 2.分离出来的胡萝卜细胞成为细胞团是通过__________(填分裂方式)来完成的。 3.细胞团中,相同的细胞在发育成胚状体和新植株的过程中,形态、结构和生理功能逐渐向不 同方向变化,这种现象叫作__________。 4.该实验说明植物细胞具有__________。 11、菊花的组织培养的大致过程如图所示。请回答下列问题: 1.外植体的消毒:选取生长旺盛的嫩枝,冲洗干净。用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分,放 入体积分数为 70%的__________中摇动 2~3 次,持续 6~7s,立即将外植体取出,在无菌水中清 洗。吸干表面水分,放入质量分数为 0.1%的__________中 2~4min 取出后,在无菌水中至少清 洗 3 次,其目的是__________。 2.菊花组织培养过程中,启动细胞分裂、B__________(填名称)、再分化的关键激素是 __________。通过 B 过程产生的愈伤组织细胞与枝条韧皮部细胞形态结构__________(填 “相同”或“不同”),其根本原因是__________。 3.该实验操作成功的关键是__________,所以要对外植体、超净工作台等消毒,对__________ 等灭菌,实验操作过程都要在__________旁进行。 12、某二倍体植物是杂合体,下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植 株的过程。据图回答: 1.图中①表示的是该花粉培养过程中的__________过程,②表示的是__________过程,X 代 表的是__________,③表示的是__________过程,④表示的是诱导__________过程。 2.图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条,具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分 中__________的种类及其浓度配比,最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为 __________,植株(甲)未成熟花粉经培养能形成完整植株,说明未成熟花粉具有__________。 3.对植株甲进行__________,才能使其结实产生后代(乙),否则植株甲只有通过__________ 的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中,能产生可育花粉的是__________植株,该植株 群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为__________种,该群体植株产生可育花粉 的基因组成种类为__________种。花药培养在育种上的特殊意义是__________,从而开辟育 种新途径。 答案以及解析 1 答案及解析： 答案：D 解析：图中①是质粒，②是目的基因，③为基因表达载体，A 错误；构建③基因表达载体的 操作中，首先需用限制酶切割含有目的基因的外源 DNA分子和质粒，其次还要用 DNA连 接酶将目的基因和运载体连接形成重组 DNA分子，可见该操作过程中使用的酶有限制酶和 DNA连接酶，不需要 DNA 聚合酶，B 错误；在⑤幼苗中检测到抗枯萎病基因标志着目的基 因已经成功导入受体细胞，但这不能说明已经成功培育抗枯萎病新品种，还需要检测目的基 因是否成功表达，C 错误；由④转基因受体细胞培育至⑤转基因植株过程中还需要采用植物 组织培养技术，而植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程，D 正确。 2 答案及解析： 答案：C 解析：用于除去植物细胞壁的酶有纤维素酶和果胶酶；植物体细胞杂交过程中诱导原生质体 融合不能用灭活的病毒；杂种细胞形成的标志是产生了新的细胞壁，愈伤组织形成“白菜— 甘蓝”植物体属于再分化过程。 3 答案及解析： 答案：A 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、保存时间的长短等 导致实验结果不同,A 正确;在植物组织培养中,常使用 MS 培养基,其主要成分包括大量元素、 微量元素和有机物等,B 错误;MS 培养基中常常需要添加植物激素,植物激素的用量、比例与 根、芽的分化顺序有一定的关系,C 错误;pH、温度、光照等条件也很重要,例如菊花组织培 养时 pH 控制在 5.8 左右、温度控制在 18~22℃、每日光照 12h,D 错误。 4 答案及解析： 答案：D 解析：从花药来看,应当选择初花期的花药,A 错误;从花粉来看,应当选择单核期的花粉,B 错误;从花蕾来看,应当选择完全未开放的花蕾,C 错误;用已染色的花粉样品制作临时装片, 才能观察到细胞核的位置,以确定花粉发育的时期,D 正确。 5 答案及解析： 答案：A 解析：月季花药培养过程中只有某一个时期对离体刺激敏感,单核期花药培养成功率最高, 单核以前的花药质地幼嫩,极易破碎,单核期以后,花瓣松动,微生物就可能侵入到花粉,会给 消毒带来困难,故选 A。 6 答案及解析： 答案：B 解析：一般来说,在单核期,细胞核由中央移向细胞一侧的时期,花药培养成功率最高,为了挑 选到单核期的花药,通常选择完全未开放的花蕾,盛开的或略微开放的花都不宜选作实验材 料,B 错误。 7 答案及解析： 答案：C 解析： 8 答案及解析： 答案：D 解析：略 9 答案及解析： 答案：D 解析： 10 答案及解析： 答案：1.植物组织培养; 2.有丝分裂; 3.细胞分化; 4.全能性 解析：单个细胞发育成完整的新植株要先通过有丝分裂进行增殖, 再通过细胞分化使相同细 胞的后代在形态、结构和生理功能上产生稳定性差异,成熟胡萝卜的韧皮部细胞是已经分化 的细胞,仍然具有发育成完整植株的潜能.称为细胞的全能性。 11 答案及解析： 答案：1.酒精; 氯化汞溶液; 漂净消毒液; 2.脱分化; 细胞分裂素、生长素; 不同; 基因的 选择性表达 3.无菌操作或无菌技术; 培养基或培养器具; 酒精灯的火焰 解析：1.外植体的消毒过程是:用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分,放入体积分数为 70%的 酒精中摇动 2~3 次,持续 6~7 s,立即将外植体取出,在无菌水中清洗,用无菌吸水纸吸干表面 水分,放入质量分数为 0.1%的氯化汞溶液中 2~4 min 取出后,在无菌水中至少清洗 3 次,其目 的是漂净消毒液。 2.在植物组织培养过程中,形成愈伤组织的过程即 B 是脱分化;启动脱分化和再分化过程的 激素主要是生长素和细胞分裂素;愈伤组织和外植体的细胞形态、结构不同,其根本原因在于 不同细胞内基因的选择性表达。 3.植物组织培养成功的关键在于无菌技术,所以外植体的消毒和无菌操作、对培养基或培养 器具的灭菌都很严格;实验操作过程要在酒精灯火焰旁进行。 12 答案及解析： 答案：1.脱分化; 再分化; 胚状体; 分化(或发育) ; 生根 2.激素; 单倍体; 细胞的全能性; 3.染色体加倍(答案合理即可); 无性繁殖; 乙(或经过染 色体加倍); 一; 多; 缩短育种周期 解析：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程为植物细胞的脱分化,愈伤 组织继续培养,重新分化成根或芽等器官的过程为再分化。而植物激素是植物细胞脱分化、 再分化不可缺少的调节物质,且不同激素的浓度比影响再分化过程。乙植株为纯合的二倍体, 所以每一株乙植株产生可育花粉的基因组成种类为 1 种。该群体植株有多种基因型的纯合体, 所以,该群体植物产生的可育花粉的基因组成种类为多种。