2022-2023學年高中生物 專題3 植物的組織培養(yǎng)技術(shù) 課題1 菊花的組織培養(yǎng)優(yōu)化練習 新人教版選修1

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1、2022-2023學年高中生物 專題3 植物的組織培養(yǎng)技術(shù) 課題1 菊花的組織培養(yǎng)優(yōu)化練習 新人教版選修1 一、選擇題 1．下列實例中能體現(xiàn)出細胞全能性的是(　　) ①胡蘿卜單個細胞培養(yǎng)成可育的植株　②受精卵形成種子的過程?、塾脽煵萁M織培養(yǎng)的單個組織培養(yǎng)出了可育的完整植株?、苡煞N子發(fā)育成植株 A．①③④　　　　　　　　　 B．①③ C．②③ D．①②③ 解析：細胞全能性是指已經(jīng)分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。其中①和③都屬于由分化的細胞經(jīng)過培養(yǎng)形成可育的植株，體現(xiàn)了細胞的全能性。受精卵形成種子，但沒有發(fā)育成完整個體。由種子發(fā)育成的植株實質(zhì)上是由種子中的胚(新植物體

2、的幼體)發(fā)育而來的。 答案：B 2．下列各項中，不屬于植物細胞表現(xiàn)出全能性必要條件的是(　　) A．具有完整的細胞核 B．離體狀態(tài) C．導入其他植物細胞的基因 D．一定的營養(yǎng)物質(zhì)和激素 解析：植物細胞(具有完整細胞核的細胞)只有在離體和一定營養(yǎng)物質(zhì)及激素等的共同作用下，經(jīng)脫分化形成愈傷組織，然后由愈傷組織再分化形成幼苗等才能表現(xiàn)出全能性。導入其他植物細胞的基因與細胞全能性的表現(xiàn)無關(guān)。 答案：C 3．下列關(guān)于愈傷組織的說法，正確的是(　　) A．細胞大，排列整齊，分裂能力強 B．細胞高度液泡化，形狀呈正方形 C．用葉培養(yǎng)形成的愈傷組織能夠進行光合作用 D．細胞具有較高的

3、全能性 解析：愈傷組織的細胞排列疏松而無規(guī)則，還沒有分化，具有較高的全能性。 答案：D 4．影響植物組織培養(yǎng)的因素包括(　　) ①培養(yǎng)基的營養(yǎng)組成?、谕庵搀w的選取?、壑参锛に氐氖褂谩、芟尽、轀囟?、pH、光照 A．①②③④⑤ B．①②③ C．①②③④ D．①②③⑤ 解析：培養(yǎng)基的營養(yǎng)組成、外植體的種類和生長發(fā)育狀況、植物激素的濃度和使用順序以及溫度、光照、pH都是影響植物組織培養(yǎng)的因素，并且植物組織培養(yǎng)在離體、無菌條件下才能完成。 答案：A 5．下列屬于MS培養(yǎng)基和培養(yǎng)微生物所配制的培養(yǎng)基的主要區(qū)別是(　　) A．MS培養(yǎng)基一般含植物激素，微生物培養(yǎng)基不含植物激素

4、 B．MS培養(yǎng)基需要氨基酸，微生物培養(yǎng)基不含各種氨基酸 C．MS培養(yǎng)基需要碳源，微生物培養(yǎng)基不含碳源 D．MS培養(yǎng)基含維生素B1和維生素B2，而微生物培養(yǎng)基不含 解析：MS培養(yǎng)基是用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基，其中一般含有植物激素，而培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基中不含植物激素，MS培養(yǎng)基中需提供植物生長必需的大量元素和微量元素；另外，由于培養(yǎng)的微生物一般都是異養(yǎng)微生物，所以在微生物的培養(yǎng)基中以有機物為主，一般含有碳源、氮源和生長因子。 答案：A 6．植物組織培養(yǎng)過程中發(fā)生脫分化時，可能發(fā)生變化的有(　　) ①植物細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)?、诩毎麅?nèi)遺傳物質(zhì)　③細胞內(nèi)表達的基因?、芗毎至涯芰? A．①②③④

5、 B．①②③ C．①③④ D．①②④ 解析：脫分化是由高度分化的具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的細胞，在激素的誘導下，恢復到未分化狀態(tài)的過程。在該過程中，細胞原有的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能喪失，而其細胞分裂能力增強，全能性表達能力增加，細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)不變。 答案：C 7．下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述中，錯誤的是(　　) A．培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓 B．培養(yǎng)基中的生長素和細胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化 C．離體器官或組織的細胞都必須通過脫分化才能形成愈傷組織 D．同一株綠色開花植物不同部位的細胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因組成相同 解析：在植物組織培養(yǎng)過程中，蔗

6、糖是最常用的碳源和能源物質(zhì)，蔗糖還可以調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的滲透壓，從而維持細胞正常的形態(tài)和功能；愈傷組織的分化常受細胞分裂素及生長素用量比例的調(diào)節(jié)，當細胞分裂素與生長素的濃度比值高時，可誘導芽的形成，反之則有促進生根的趨勢；對于同一株綠色開花植物來說，花粉是通過減數(shù)分裂形成的，離體培養(yǎng)獲得的愈傷組織細胞和體細胞培養(yǎng)獲得的愈傷組織細胞基因組成并不完全一樣，假定該植株基因型為Aa，花粉培養(yǎng)獲得的愈傷組織細胞基因型為A或a，而體細胞培養(yǎng)獲得的愈傷組織細胞基因型為Aa，二者不一樣。 答案：D 8．在制備MS固體培養(yǎng)基的過程中，操作有誤的是(　　) A．提前配制的母液，一般在4 ℃條件下保存 B．配制母

7、液時，無機物中大量元素濃縮10倍，微量元素濃縮100倍 C．配制培養(yǎng)基時，瓊脂要及早加熱熔化 D．MS培養(yǎng)基的pH要求不太嚴格，可控制為5～7 解析：MS培養(yǎng)基的pH直接影響到細胞對離子的吸收，過酸或過堿都對植物材料有很大的影響，所以pH一般應(yīng)控制在5.8左右。 答案：D 9．菊花的組織培養(yǎng)需要嚴格的無菌操作，下列說法不正確的是(　　) A．對分裝好的培養(yǎng)基需進行高壓蒸汽滅菌 B．用酒精對外植體進行消毒時，持續(xù)的時間不能太長 C．將菊花莖段插入時應(yīng)注意方向，不應(yīng)倒插，是為了防止雜菌污染 D．幼苗要先移植到消過毒的蛭石或者珍珠巖等環(huán)境下生活一段時間 解析：植物的組織培養(yǎng)需要嚴

8、格的無菌操作；將菊花莖段插入時，不應(yīng)倒插，原因是倒插的莖段不能形成愈傷組織，而不是為了防止雜菌污染。用酒精對外植體進行消毒時，持續(xù)的時間不能太長，過長會殺死外植體細胞。 答案：C 10．某生物興趣小組用蘆薈新鮮莖的一部分作為材料進行組織培養(yǎng)，出現(xiàn)了愈傷組織能正常形成且繼續(xù)長大，但正常根和芽卻遲遲不能形成的情況。你認為導致該情況出現(xiàn)的最可能的原因是 (　　) A．葡萄糖、氨基酸等有機營養(yǎng)供應(yīng)不足 B．培養(yǎng)環(huán)境光照、溫度、pH或氧氣濃度不適宜 C．生長素和細胞分裂素比例不協(xié)調(diào) D．無菌條件沒有控制好 解析：因為“愈傷組織能正常形成且繼續(xù)長大”，說明培養(yǎng)基營養(yǎng)充足、環(huán)境條件適宜且沒有受

9、到雜菌污染；當生長素和細胞分裂素的比例達到一定值的時候，才能使愈傷組織分化出根和芽。 答案：C 11．下列關(guān)于接種時注意事項的敘述，全部正確的是(　　) ①接種室要消毒?、跓o菌操作　③接種時可以隨便交談?、芡庵搀w如莖段、莖尖可隨機放入培養(yǎng)基?、萁臃N時要防止交叉污染　⑥接種完立刻蓋好瓶口 A．①②③④ B．①②③④⑤⑥ C．③④⑤⑥ D．①②⑤⑥ 解析：在接種時，整個過程必須在無菌條件下進行，不能隨便談話，防止產(chǎn)生污染，因此操作過程應(yīng)禁止談話，并戴口罩；接種外植體時注意將形態(tài)學下端插入培養(yǎng)基，而且要分布均勻，以保證必要的營養(yǎng)和光照條件。 答案：D 12．在菊花的組織培養(yǎng)操

10、作完成了3～4 d后，觀察同一溫室中的外植體，發(fā)現(xiàn)有的瓶內(nèi)外植體正常生長，有的瓶內(nèi)外植體死亡，你認為外植體死亡的原因不可能是(　　) A．培養(yǎng)條件，比如pH、溫度等不適宜 B．接種時外植體未消毒 C．接種工具灼燒后未待冷卻就接種外植體 D．將外植體倒插入培養(yǎng)基中 解析：一般來講，在同一溫室內(nèi)進行植物組織培養(yǎng)時，培養(yǎng)條件應(yīng)是相同的。 答案：A 二、非選擇題 13．下圖所示為植物組織培養(yǎng)的一般過程，請據(jù)圖回答下列問題： (1)對菊花來說，要選取生長旺盛的嫩枝來進行組織培養(yǎng)，其原因是________。 (2)要促進細胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有營養(yǎng)物質(zhì)和激素。營養(yǎng)物質(zhì)包括____

11、____和小分子有機物，激素包括________和________等植物激素。 (3)此過程要無菌操作，主要是指對________等進行滅菌消毒。B階段需要光照，原因是________________________________________________________________________。 (4)試管苗的根細胞沒有葉綠素，而葉肉細胞具有葉綠素，這是基因________的結(jié)果。 解析：菊花的嫩枝組織培養(yǎng)，一般選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝，主要因為其分裂、分化能力強。培養(yǎng)基中應(yīng)含有供組織細胞生長發(fā)育所需的各種營養(yǎng)成分，還有調(diào)節(jié)細胞分裂和分化的激素。脫分化階段細胞

12、進行有絲分裂，再分化階段愈傷組織細胞經(jīng)有絲分裂和分化形成試管苗，此階段需要光照，原因是葉綠素的合成需要光照條件。 答案：(1)生長旺盛的嫩枝生理狀況好，容易誘導脫分化和再分化　(2)無機物(或礦質(zhì)元素)　生長素　細胞分裂素　(3)培養(yǎng)基　葉綠素的形成需要光照條件 (4)選擇性表達 14．下面是基因型為AaBb的菊花莖尖離體培養(yǎng)示意圖，據(jù)圖回答下列問題： ―→ (1)圖中A和B分別表示__________和__________。菊花莖尖培養(yǎng)成植物體的根本原因是________。 (2)菊花的組織培養(yǎng)過程中，細胞通過________分裂來完成。在培養(yǎng)形成試管苗的過程中，應(yīng)大量供給的礦質(zhì)

13、元素是________________________________________________________________________。 (3)脫分化是指________________________________________________________________________ ________，脫分化和再分化這兩個過程的進行除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，還要保證________條件，否則植物組織培養(yǎng)就不能成功。 (4)接種時所有的操作都必須在______________旁進行，并且每次使用器械后，都需要用______________滅菌。

14、(5)此過程培養(yǎng)成的試管苗的基因型是________________________________________________________________________。 解析：(1)離體的植物組織或細胞經(jīng)脫分化過程形成愈傷組織，愈傷組織經(jīng)再分化過程形成根、芽等器官或胚狀體。菊花莖尖能培養(yǎng)成植物體的根本原因是植物細胞具有全能性。(2)離體的植物組織和細胞，常用MS培養(yǎng)基培養(yǎng)，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。 (3)脫分化和再分化這兩個過程的進行除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，還要保證無菌條件。(4)接種過程中所有的

15、接種操作都必須在酒精燈火焰旁進行，并且每次使用器械后，都需要用火焰灼燒滅菌。(5)由于植物組織培養(yǎng)過程中細胞進行有絲分裂，這樣培養(yǎng)成的試管苗的基因型是AaBb。 答案：(1)脫分化　再分化　植物細胞具有全能性 (2)有絲　N、S、P、K、Ca、Mg (3)高度分化的植物組織或細胞，通過離體培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過程　無菌 (4)酒精燈火焰　火焰灼燒 (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。下面是工廠化生產(chǎn)紫草素的流程圖，請據(jù)圖回答問題： ―→ (1)為防止培養(yǎng)的細胞中有病毒，應(yīng)選用紫草的______________作為外植體；接種前需

16、消毒，一般先用流水沖洗20 min左右，再在無菌操作臺上用體積分數(shù)為________的酒精消毒，然后在無菌水中清洗，再用質(zhì)量分數(shù)為0.1%的________溶液浸泡1～2 min，最后用無菌水沖洗3次。 (2)離體組織培養(yǎng)常用MS培養(yǎng)基，MS培養(yǎng)基主要成分包括大量元素、微量元素、有機物(如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素以及________等)，還需要添加多種植物激素，如生長素和細胞分裂素，當二者比例________時，有利于愈傷組織的形成。 (3)①過程稱為____________，與正常體細胞相比，愈傷組織細胞的結(jié)構(gòu)特點是______________；②過程________(填“是”或“不是

17、”)再分化，該過程需要用纖維素酶處理愈傷組織；上述過程是否體現(xiàn)了植物細胞具有全能性？________(填“是”或“否”)。 解析：(1)植物的分生組織如根尖、莖尖或芽尖等處的細胞，含病毒極少或沒有病毒，可作為外植體進行體外培養(yǎng)；外植體消毒需用體積分數(shù)為70%的酒精，然后用無菌水清洗，再用質(zhì)量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液滅菌1～2 min，最后用無菌水沖洗3次。(2) MS培養(yǎng)基主要成分包括大量元素、微量元素、有機物(如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素以及蔗糖等)。生長素和細胞分裂素比值高時，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值低時，有利于芽的分化，抑制根的形成；適中時，有利于愈傷組織的形成。(3)①過程為脫分化形成愈傷組織，愈傷組織細胞的結(jié)構(gòu)特點是高度液泡化、無定形、細胞壁??；②過程沒有形成胚狀體而是形成單個細胞，不屬于再分化，該過程需要用纖維素酶或果膠酶處理，獲得單個細胞；上述過程沒有形成新個體，不能體現(xiàn)植物細胞具有全能性。 答案：(1)分生組織(或根尖或莖尖或芽尖)　70%　氯化汞　(2)蔗糖　適中　(3)脫分化　高度液泡化、無定形、細胞壁薄　不是　否