2020-2021学年高中生物人教版选修1习题：专题3　课题1　菊花的组织培养 6页

专题 3 植物的组织培养技术 课题 1 菊花的组织培养 课后篇巩固提升 基础知识巩固 1.下面为植物组织培养过程流程图解,下列相关叙述不正确的是( ) A.上述过程中脱分化发生在 b 步骤,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 步骤,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植物叶片细胞具有全能性 D.对愈伤组织进行诱变处理后培养,可筛选出抗逆性强的突变体 解析植物组织培养包括脱分化和再分化等阶段,从流程图可知,再分化发生在 c 步骤。 答案 B 2.下列哪组符合菊花组织培养的基本步骤?( ) A.制备 MS 培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培 B.制备 MS 培养基→外植体消毒→接种→培养→栽培→移栽 C.制备 MS 培养基→外植体消毒→接种→栽培→培养→移栽 D.制备 MS 培养基→外植体消毒→接种→移栽→培养→栽培 解析移栽是指培养基上培养的幼苗长壮后移栽到土壤中,栽培是对移栽后的幼苗进行精心管理 培养的过程,应先移栽后栽培。 答案 A 3.植物组织培养的过程可以归纳为:① ② ③ ④。对此叙述有误的是( ) A.②至③的再分化过程中,当细胞分裂素与生长素的浓度比低时,有利于根的分化 B.植物组织培养所依据的原理是细胞的全能性 C.③到④过程指植物的营养生长阶段 D.植物组织培养获得的植株不能保持亲本性状 解析植物组织培养的原理是细胞具有全能性,过程分为脱分化、再分化等阶段,每个阶段对环境 条件的要求不相同,再分化阶段细胞分裂素与生长素浓度比低时利于生根,高时利于生芽。植物 组织培养整个过程是细胞全能性逐渐表现的过程。植物组织培养是无性繁殖,子代可基本保持 亲本性状。 答案 D 4.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( ) 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 解析不同的植物材料培养的难易程度差别较大,菊花选材一般选择未开花植株茎上新萌生的侧 枝。 答案 A 5.下表是植物组织培养时,相关激素的使用情况及实验结果。下列叙述错误的是( ) 激素使用情况 实验结果 先使用生长素,后使用细胞分 裂素 有利于细胞分裂,但细胞不分 化 先使用细胞分裂素,后使用生 长素 细胞既分裂也分化 同时使用,且比例适中 促进愈伤组织的形成 同时使用,且生长素用量较高 有利于根的分化、抑制芽的形 成 同时使用,且细胞分裂素用量 较高 有利于芽的分化、抑制根的形 成 A.从表中信息可知,不同激素的使用顺序影响植物细胞的发育方向 B.从表中信息可知,不同激素的用量比例影响植物细胞的发育方向 C.在植物组织培养中,生长素的主要作用是促进细胞的生长、分裂和分化 D.在生长素存在的情况下,细胞分裂素的促分裂作用呈现减弱趋势 解析如果先使用生长素,后使用细胞分裂素,则有利于细胞的分裂,但细胞不分化,表明在生长素 存在的情况下,细胞分裂素的促分裂作用并未呈现减弱趋势,D 项错。 答案 D 6.请回答下列与菊花茎段组织培养实验操作有关的问题。 (1)由于菊花茎段组织培养比较容易,故在配制 MS 固体培养基时, (填“必须添 加”或“不必添加”)植物激素。培养基配制完毕后,还需进行 灭菌。 (2)应选用生理状况好的菊花嫩枝茎段作为 ,这是因为其更容易被诱 导 。 (3)菊花茎段在接种前要用体积分数为 70%的 溶液和质量分数为 的氯化汞溶液 进行表面消毒。 (4)接种前,工作台要用体积分数为 70%的酒精擦拭一遍。之后,所有的接种操作都必须在 旁进行,并且每次使用器械后,都需要 灭菌。 (5)接种后的锥形瓶最好放在 中培养。培养期间应注意的事项主要有:定 期 、控制好 ,并且每日给予适当时间光照。 解析(1)菊花茎段自身能合成植物激素,因此培养基中不必添加植物激素,培养基配制完毕后需 进行高压蒸汽灭菌。(2)外植体的选择直接关系到实验的成败,因此应选择容易被诱导脱分化的 菊花嫩枝作为外植体。(3)为防止微生物污染,菊花茎段在接种前要用适当浓度的酒精和氯化汞 溶液进行表面消毒。(4)为避免污染,接种前,工作台要用体积分数为 70%的酒精擦拭一遍,接种 过程中所有的接种操作都必须在酒精灯火焰旁进行,并且每次使用器械后,都需要用火焰灼烧 灭菌。(5)接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养,培养期间应定期消毒,同时控制好温度并给予 适当光照。 答案(1)不必添加 高压蒸汽 (2)外植体 脱分化 (3)酒精 0.1% (4)酒精灯火焰 灼烧 (5)无菌箱 消毒 培养温度 能力素养提升 7.在植物组织培养再分化阶段中,逐渐改变培养基中植物激素 X 和植物激素 Y 的浓度比,细胞群 的变化情况如下图所示。若培养基中植物激素 X 的浓度为 a,植物激素 Y 的浓度为 a+0.2,则细 胞群分化的结果最可能是试管( ) 解析从图中可以看出,植物激素比例适中时,有利于愈伤组织的形成,而当植物激素 X 多于植物 激素 Y 时,有利于芽的分化,反之则有利于根的分化,所以当植物激素 X 的浓度为 a,而植物激素 Y 比 X 多 0.2 时的培养结果应为 C 试管。 答案 C 8.某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染,为查找污染原因设计了 4 个实验,实验条件除 图示中条件外其他均相同。下列各图表示实验结果,据图可得出的初步结论是( ) ①污染主要不是培养基灭菌时间短造成的 ②污染主要来源于组织培养所用的离体组织 ③ 调节培养基 pH 不能解决污染问题 ④调节培养温度不能解决污染问题 A.①②③④ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 解析分析题图可知,污染率与培养基的灭菌时间、pH 以及培养温度并没有规律性关系;离体组 织消毒时间越长,污染率越低,说明污染主要来源于组织培养所用的离体组织。 答案 A 9.下列关于植物组织培养的叙述中,错误的是( ) A.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B.培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 C.离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织 D.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同 解析植物组织培养时在培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压,A 项正确;植物组织 培养的培养基中的生长素和细胞分裂素的含量和比例会影响愈伤组织的生长和分化,在脱分化 形成愈伤组织的过程中要求生长素和细胞分裂素的比例相当,而在再分化过程中生长素和细胞 分裂素比例高有利于根的分化,比例低有利于芽的分化,B 项正确;离体器官或组织的细胞是已 经高度分化了的细胞,所以都必须通过脱分化才能形成愈伤组织,C 项正确;同一株绿色开花植 物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因不一定相同,如二倍体的花药离体培养得到的个 体是单倍体植株,而体细胞组织培养形成的个体是二倍体,D 项错误。 答案 D 10.下图为植物组织培养过程,下列说法不正确的是( ) A.B 试管中细胞全能性最高 B.D 试管中培育的个体都是纯合子 C.A 到 B 不需光照 D.A 到 D 进行的细胞分裂都是有丝分裂 解析 A、C、D 试管中细胞都是经过分化的细胞,全能性较低,而 B 中细胞是经脱分化形成的愈 伤组织,所以相比较而言,全能性较高;D 中是否是纯合子,由 A 中细胞的基因型是否纯合而定;A 到 B 所需营养由培养基提供,不需光照。 答案 B 11.为了探究 6-BA 和 IAA 对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响,某研究小组在 MS 培养基 中加入 6-BA 和 IAA,配制成四种培养基(见下表),灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消 毒后的茎尖外植体,在适宜条件下培养一段时间后,统计再生丛芽的外植体的比率(m),以及再生 丛芽上的丛芽平均数(n),结果如下表。请回答下列问题。 培养基编 号 浓度/(mg·L-1) m/% n/ 个6-B A IAA 1 0.5 0 76.73.1 2 0.177.46.1 3 0.266.75.3 4 0.560.05.0 (1)按照植物的需求量,培养基中无机盐的元素可分为 和 两 类。上述培养中,6-BA 属于 类生长调节剂。 (2)在该实验中,自变量是 ,自变量的取值范围是 ,因变量 是 。 (3)从实验结果可知,诱导丛芽总数最少的培养基是 号培养基。 (4)为了诱导该菊花外植体生根,培养基中一般不加入 (填“6-BA”或“IAA”)。 解析(1)化学元素可分为大量元素和微量元素两类,6-BA 属于细胞分裂素类生长调节剂,IAA 是 生长素。(2)该实验中自变量为 IAA 浓度,其取值范围为 0~0.5 mg/L,因变量为再生丛芽的外植体 的比率(m)和再生丛芽上的丛芽平均数(n)。(3)表中丛芽总数最少的是 1 号培养基。(4)诱导菊花 外植体生根时培养基中一般不加入细胞分裂素。 答案(1)大量元素 微量元素 细胞分裂素 (2)IAA 浓度 0~0.5 mg/L 再生丛芽的外植体的 比率(m)和再生丛芽上的丛芽平均数(n) (3)1 (4)6-BA 12.菊花组织培养的大致过程如下图所示。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 6~7 s,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 1~2 min,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 B 过程名称)、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的形态 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。试管苗的获得证明菊花体细胞 具有 性。 解析(1)外植体用流水冲洗干净后,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;吸干表面水分,放入质量分 数为 0.1%的氯化汞溶液中 1~2 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) 在菊花组织培养过程中,形成愈伤组织的过程是脱分化,启动脱分化和再分化过程的关键激素 是生长素和细胞分裂素。愈伤组织和外植体的细胞形态、结构差别很大,根本原因在于细胞内 基因的选择性表达。(3)植物组织培养的关键在于无菌操作,所以所用器具及培养基的灭菌、外 植体的消毒和无菌操作都要严格。实验操作过程要在酒精灯火焰旁进行。试管苗的获得体现 了植物细胞的全能性。 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) 培养基和所用器具 酒精灯火焰 全能 13.某研究组对籼稻开展了组织培养及相关研究,请回答下列问题。 (1)2,4-D 常用于籼稻愈伤组织的诱导,对形态的发生有一定的抑制作用。为促进愈伤组织再分化, 在配制分化培养基时需 (填“升高”“保持”或“降低”)2,4-D 的浓度。 (2)当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时,出现具有分生能力的绿色芽点,但 不能继续出芽,通常在培养基中添加 ,以促进幼苗形成。 (3)经组织培养筛选获得籼稻叶绿素突变体,其叶绿素 a 与叶绿素 b 的比值显著大于对照,叶绿素 总量不变。某同学可以用 (填序号:①绿色、②红色、③蓝紫色、④黄色)光照射突变体和 对照叶片,检测两者光合放氧速率差异。若取等量色素提取液进行层析,会发现突变体第 条色素带(自上而下)窄于对照组。 解析本题主要考查植物组织培养的相关知识。(1)因 2,4-D 能抑制形态的发生,所以在促进愈伤 组织再分化时,分化培养基中应降低 2,4-D 的浓度。(2)在只含细胞分裂素的培养基上再添加适 量的生长素有利于愈伤组织再分化出芽,促进幼苗的形成。(3)因籼稻叶绿素突变体中叶绿素 a 与叶绿素 b 的比值增大,而叶绿素总量不变,所以突变体中叶绿素 a 增加,叶绿素 b 减少,则层析之 后,滤纸条上自上而下第 4 条色素带变窄;因叶绿素 a、b 主要吸收红光和蓝紫光,对绿光和黄光 吸收较少,所以用红光和蓝紫光照射突变体和对照叶片,检测两者放氧速率差别。 答案(1)降低 (2)适量的生长素 (3)②③ 4