2020年高中生物专题3植物的组织培养技术课题1菊花的组织培养优化练习新人教版选修1 5页

课题1 菊花的组织培养 一、选择题 ‎1．下列实例中能体现出细胞全能性的是(　　)‎ ‎①胡萝卜单个细胞培养成可育的植株　②受精卵形成种子的过程　③用烟草组织培养的单个组织培养出了可育的完整植株　④由种子发育成植株 A．①③④　　　　　　　　　 B．①③‎ C．②③ D．①②③‎ 解析：细胞全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。其中①和③都属于由分化的细胞经过培养形成可育的植株，体现了细胞的全能性。受精卵形成种子，但没有发育成完整个体。由种子发育成的植株实质上是由种子中的胚(新植物体的幼体)发育而来的。‎ 答案：B ‎2．下列各项中，不属于植物细胞表现出全能性必要条件的是(　　)‎ A．具有完整的细胞核 B．离体状态 C．导入其他植物细胞的基因 D．一定的营养物质和激素 解析：植物细胞(具有完整细胞核的细胞)只有在离体和一定营养物质及激素等的共同作用下，经脱分化形成愈伤组织，然后由愈伤组织再分化形成幼苗等才能表现出全能性。导入其他植物细胞的基因与细胞全能性的表现无关。‎ 答案：C ‎3．下列关于愈伤组织的说法，正确的是(　　)‎ A．细胞大，排列整齐，分裂能力强 B．细胞高度液泡化，形状呈正方形 C．用叶培养形成的愈伤组织能够进行光合作用 D．细胞具有较高的全能性 解析：愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，还没有分化，具有较高的全能性。‎ 答案：D ‎4．影响植物组织培养的因素包括(　　)‎ ‎①培养基的营养组成　②外植体的选取　③植物激素的使用　④消毒　⑤温度、pH、光照 A．①②③④⑤ B．①②③‎ C．①②③④ D．①②③⑤‎ 解析：培养基的营养组成、外植体的种类和生长发育状况、植物激素的浓度和使用顺序以及温度、光照、pH都是影响植物组织培养的因素，并且植物组织培养在离体、无菌条件下才能完成。‎ 答案：A ‎5．下列属于MS培养基和培养微生物所配制的培养基的主要区别是(　　)‎ A．MS培养基一般含植物激素，微生物培养基不含植物激素 5‎ B．MS培养基需要氨基酸，微生物培养基不含各种氨基酸 C．MS培养基需要碳源，微生物培养基不含碳源 D．MS培养基含维生素B1和维生素B2，而微生物培养基不含 解析：MS培养基是用于植物组织培养的培养基，其中一般含有植物激素，而培养微生物的培养基中不含植物激素，MS培养基中需提供植物生长必需的大量元素和微量元素；另外，由于培养的微生物一般都是异养微生物，所以在微生物的培养基中以有机物为主，一般含有碳源、氮源和生长因子。‎ 答案：A ‎6．植物组织培养过程中发生脱分化时，可能发生变化的有(　　)‎ ‎①植物细胞的形态结构　②细胞内遗传物质　③细胞内表达的基因　④细胞分裂能力 A．①②③④ B．①②③‎ C．①③④ D．①②④‎ 解析：脱分化是由高度分化的具有特定形态、结构和生理功能的细胞，在激素的诱导下，恢复到未分化状态的过程。在该过程中，细胞原有的形态结构和功能丧失，而其细胞分裂能力增强，全能性表达能力增加，细胞内遗传物质不变。‎ 答案：C ‎7．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组成相同 解析：在植物组织培养过程中，蔗糖是最常用的碳源和能源物质，蔗糖还可以调节培养基的渗透压，从而维持细胞正常的形态和功能；愈伤组织的分化常受细胞分裂素及生长素用量比例的调节，当细胞分裂素与生长素的浓度比值高时，可诱导芽的形成，反之则有促进生根的趋势；对于同一株绿色开花植物来说，花粉是通过减数分裂形成的，离体培养获得的愈伤组织细胞和体细胞培养获得的愈伤组织细胞基因组成并不完全一样，假定该植株基因型为Aa，花粉培养获得的愈伤组织细胞基因型为A或a，而体细胞培养获得的愈伤组织细胞基因型为Aa，二者不一样。‎ 答案：D ‎8．在制备MS固体培养基的过程中，操作有误的是(　　)‎ A．提前配制的母液，一般在‎4 ℃‎条件下保存 B．配制母液时，无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓缩100倍 C．配制培养基时，琼脂要及早加热熔化 D．MS培养基的pH要求不太严格，可控制为5～7‎ 解析：MS培养基的pH直接影响到细胞对离子的吸收，过酸或过碱都对植物材料有很大的影响，所以pH一般应控制在5.8左右。‎ 答案：D ‎9．菊花的组织培养需要严格的无菌操作，下列说法不正确的是(　　)‎ A．对分装好的培养基需进行高压蒸汽灭菌 5‎ B．用酒精对外植体进行消毒时，持续的时间不能太长 C．将菊花茎段插入时应注意方向，不应倒插，是为了防止杂菌污染 D．幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间 解析：植物的组织培养需要严格的无菌操作；将菊花茎段插入时，不应倒插，原因是倒插的茎段不能形成愈伤组织，而不是为了防止杂菌污染。用酒精对外植体进行消毒时，持续的时间不能太长，过长会杀死外植体细胞。‎ 答案：C ‎10．某生物兴趣小组用芦荟新鲜茎的一部分作为材料进行组织培养，出现了愈伤组织能正常形成且继续长大，但正常根和芽却迟迟不能形成的情况。你认为导致该情况出现的最可能的原因是 (　　)‎ A．葡萄糖、氨基酸等有机营养供应不足 B．培养环境光照、温度、pH或氧气浓度不适宜 C．生长素和细胞分裂素比例不协调 D．无菌条件没有控制好 解析：因为“愈伤组织能正常形成且继续长大”，说明培养基营养充足、环境条件适宜且没有受到杂菌污染；当生长素和细胞分裂素的比例达到一定值的时候，才能使愈伤组织分化出根和芽。‎ 答案：C ‎11．下列关于接种时注意事项的叙述，全部正确的是(　　)‎ ‎①接种室要消毒　②无菌操作　③接种时可以随便交谈　④外植体如茎段、茎尖可随机放入培养基　⑤接种时要防止交叉污染　⑥接种完立刻盖好瓶口 A．①②③④ B．①②③④⑤⑥‎ C．③④⑤⑥ D．①②⑤⑥‎ 解析：在接种时，整个过程必须在无菌条件下进行，不能随便谈话，防止产生污染，因此操作过程应禁止谈话，并戴口罩；接种外植体时注意将形态学下端插入培养基，而且要分布均匀，以保证必要的营养和光照条件。‎ 答案：D ‎12．在菊花的组织培养操作完成了3～4 d后，观察同一温室中的外植体，发现有的瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是(　　)‎ A．培养条件，比如pH、温度等不适宜 B．接种时外植体未消毒 C．接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体 D．将外植体倒插入培养基中 解析：一般来讲，在同一温室内进行植物组织培养时，培养条件应是相同的。‎ 答案：A 二、非选择题 ‎13．下图所示为植物组织培养的一般过程，请据图回答下列问题：‎ 5‎ ‎(1)对菊花来说，要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养，其原因是________。‎ ‎(2)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括________和小分子有机物，激素包括________和________等植物激素。‎ ‎(3)此过程要无菌操作，主要是指对________等进行灭菌消毒。B阶段需要光照，原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶肉细胞具有叶绿素，这是基因________的结果。‎ 解析：菊花的嫩枝组织培养，一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝，主要因为其分裂、分化能力强。培养基中应含有供组织细胞生长发育所需的各种营养成分，还有调节细胞分裂和分化的激素。脱分化阶段细胞进行有丝分裂，再分化阶段愈伤组织细胞经有丝分裂和分化形成试管苗，此阶段需要光照，原因是叶绿素的合成需要光照条件。‎ 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　(2)无机物(或矿质元素)　生长素　细胞分裂素　(3)培养基　叶绿素的形成需要光照条件 ‎(4)选择性表达 ‎14．下面是基因型为AaBb的菊花茎尖离体培养示意图，据图回答下列问题：‎ ―→ ‎(1)图中A和B分别表示__________和__________。菊花茎尖培养成植物体的根本原因是________。‎ ‎(2)菊花的组织培养过程中，细胞通过________分裂来完成。在培养形成试管苗的过程中，应大量供给的矿质元素是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)脱分化是指________________________________________________________________________‎ ‎________，脱分化和再分化这两个过程的进行除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，还要保证________条件，否则植物组织培养就不能成功。‎ ‎(4)接种时所有的操作都必须在______________旁进行，并且每次使用器械后，都需要用______________灭菌。‎ ‎(5)此过程培养成的试管苗的基因型是________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)离体的植物组织或细胞经脱分化过程形成愈伤组织，愈伤组织经再分化过程形成根、芽等器官或胚状体。菊花茎尖能培养成植物体的根本原因是植物细胞具有全能性。(2)离体的植物组织和细胞，常用MS培养基培养，其主要成分包括：大量元素、微量元素以及植物激素等，其中大量元素有N、P、K、Ca、Mg、S。‎ 5‎ ‎ (3)脱分化和再分化这两个过程的进行除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，还要保证无菌条件。(4)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)由于植物组织培养过程中细胞进行有丝分裂，这样培养成的试管苗的基因型是AaBb。‎ 答案：(1)脱分化　再分化　植物细胞具有全能性 ‎(2)有丝　N、S、P、K、Ca、Mg ‎(3)高度分化的植物组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程　无菌 ‎(4)酒精灯火焰　火焰灼烧 ‎(5)AaBb ‎15．紫草具有抗癌、抗炎、抗菌等作用，其具有抗癌作用的主要成分是紫草素。下面是工厂化生产紫草素的流程图，请据图回答问题：‎ ―→ ‎(1)为防止培养的细胞中有病毒，应选用紫草的______________作为外植体；接种前需消毒，一般先用流水冲洗20 min左右，再在无菌操作台上用体积分数为________的酒精消毒，然后在无菌水中清洗，再用质量分数为0.1%的________溶液浸泡1～2 min，最后用无菌水冲洗3次。‎ ‎(2)离体组织培养常用MS培养基，MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素、有机物(如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素以及________等)，还需要添加多种植物激素，如生长素和细胞分裂素，当二者比例________时，有利于愈伤组织的形成。‎ ‎(3)①过程称为____________，与正常体细胞相比，愈伤组织细胞的结构特点是______________；②过程________(填“是”或“不是”)再分化，该过程需要用纤维素酶处理愈伤组织；上述过程是否体现了植物细胞具有全能性？________(填“是”或“否”)。‎ 解析：(1)植物的分生组织如根尖、茎尖或芽尖等处的细胞，含病毒极少或没有病毒，可作为外植体进行体外培养；外植体消毒需用体积分数为70%的酒精，然后用无菌水清洗，再用质量分数为0.1%的氯化汞溶液灭菌1～2 min，最后用无菌水冲洗3次。(2) MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素、有机物(如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素以及蔗糖等)。生长素和细胞分裂素比值高时，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化，抑制根的形成；适中时，有利于愈伤组织的形成。(3)①过程为脱分化形成愈伤组织，愈伤组织细胞的结构特点是高度液泡化、无定形、细胞壁薄；②过程没有形成胚状体而是形成单个细胞，不属于再分化，该过程需要用纤维素酶或果胶酶处理，获得单个细胞；上述过程没有形成新个体，不能体现植物细胞具有全能性。‎ 答案：(1)分生组织(或根尖或茎尖或芽尖)　70%　氯化汞　(2)蔗糖　适中　(3)脱分化　高度液泡化、无定形、细胞壁薄　不是　否 5‎