2022-2023學(xué)年高中生物 專(zhuān)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(xí) 新人教版選修1

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1、2022-2023學(xué)年高中生物 專(zhuān)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(xí) 新人教版選修1 一、選擇題 1．下列實(shí)例中能體現(xiàn)出細(xì)胞全能性的是(　　) ①胡蘿卜單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)成可育的植株?、谑芫研纬煞N子的過(guò)程　③用煙草組織培養(yǎng)的單個(gè)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(xì)胞全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。其中①和③都屬于由分化的細(xì)胞經(jīng)過(guò)培養(yǎng)形成可育的植株，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。受精卵形成種子，但沒(méi)有發(fā)育成完整個(gè)體。由種子發(fā)育成的植株實(shí)質(zhì)上是由種子中的胚(新植物體

2、的幼體)發(fā)育而來(lái)的。 答案：B 2．下列各項(xiàng)中，不屬于植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性必要條件的是(　　) A．具有完整的細(xì)胞核 B．離體狀態(tài) C．導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因 D．一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素 解析：植物細(xì)胞(具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞)只有在離體和一定營(yíng)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(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因與細(xì)胞全能性的表現(xiàn)無(wú)關(guān)。 答案：C 3．下列關(guān)于愈傷組織的說(shuō)法，正確的是(　　) A．細(xì)胞大，排列整齊，分裂能力強(qiáng) B．細(xì)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(jìn)行光合作用 D．細(xì)胞具有較高的

3、全能性 解析：愈傷組織的細(xì)胞排列疏松而無(wú)規(guī)則，還沒(méi)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(yíng)養(yǎng)組成?、谕庵搀w的選取　③植物激素的使用?、芟尽、轀囟?、pH、光照 A．①②③④⑤ B．①②③ C．①②③④ D．①②③⑤ 解析：培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)組成、外植體的種類(lèi)和生長(zhǎng)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(wú)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(zhǎng)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(jī)物為主，一般含有碳源、氮源和生長(zhǎng)因子。 答案：A 6．植物組織培養(yǎng)過(guò)程中發(fā)生脫分化時(shí)，可能發(fā)生變化的有(　　) ①植物細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)　②細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)?、奂?xì)胞內(nèi)表達(dá)的基因　④細(xì)胞分裂能力 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(xì)胞，在激素的誘導(dǎo)下，恢復(fù)到未分化狀態(tài)的過(guò)程。在該過(guò)程中，細(xì)胞原有的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能喪失，而其細(xì)胞分裂能力增強(qiáng)，全能性表達(dá)能力增加，細(xì)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(cuò)誤的是(　　) A．培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營(yíng)養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓 B．培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長(zhǎng)和分化 C．離體器官或組織的細(xì)胞都必須通過(guò)脫分化才能形成愈傷組織 D．同一株綠色開(kāi)花植物不同部位的細(xì)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(guò)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(xì)胞正常的形態(tài)和功能；愈傷組織的分化常受細(xì)胞分裂素及生長(zhǎng)素用量比例的調(diào)節(jié)，當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的濃度比值高時(shí)，可誘導(dǎo)芽的形成，反之則有促進(jìn)生根的趨勢(shì)；對(duì)于同一株綠色開(kāi)花植物來(lái)說(shuō)，花粉是通過(guò)減數(shù)分裂形成的，離體培養(yǎng)獲得的愈傷組織細(xì)胞和體細(xì)胞培養(yǎng)獲得的愈傷組織細(xì)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(xì)胞基因型為A或a，而體細(xì)胞培養(yǎng)獲得的愈傷組織細(xì)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(guò)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(shí)，無(wú)機(jī)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(shí)，瓊脂要及早加熱熔化 D．MS培養(yǎng)基的pH要求不太嚴(yán)格，可控制為5～7 解析：MS培養(yǎng)基的pH直接影響到細(xì)胞對(duì)離子的吸收，過(guò)酸或過(guò)堿都對(duì)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(yán)格的無(wú)菌操作，下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．對(duì)分裝好的培養(yǎng)基需進(jìn)行高壓蒸汽滅菌 B．用酒精對(duì)外植體進(jìn)行消毒時(shí)，持續(xù)的時(shí)間不能太長(zhǎng) C．將菊花莖段插入時(shí)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(guò)毒的蛭石或者珍珠巖等環(huán)境下生活一段時(shí)間 解析：植物的組織培養(yǎng)需要嚴(yán)

8、格的無(wú)菌操作；將菊花莖段插入時(shí)，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(duì)外植體進(jìn)行消毒時(shí)，持續(xù)的時(shí)間不能太長(zhǎng)，過(guò)長(zhǎng)會(huì)殺死外植體細(xì)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(jìn)行組織培養(yǎng)，出現(xiàn)了愈傷組織能正常形成且繼續(xù)長(zhǎng)大，但正常根和芽卻遲遲不能形成的情況。你認(rèn)為導(dǎo)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(jī)營(yíng)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(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素比例不協(xié)調(diào) D．無(wú)菌條件沒(méi)有控制好 解析：因?yàn)椤坝鷤M織能正常形成且繼續(xù)長(zhǎng)大”，說(shuō)明培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)充足、環(huán)境條件適宜且沒(méi)有受

9、到雜菌污染；當(dāng)生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例達(dá)到一定值的時(shí)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(shí)注意事項(xiàng)的敘述，全部正確的是(　　) ①接種室要消毒?、跓o(wú)菌操作?、劢臃N時(shí)可以隨便交談　④外植體如莖段、莖尖可隨機(jī)放入培養(yǎng)基?、萁臃N時(shí)要防止交叉污染?、藿臃N完立刻蓋好瓶口 A．①②③④ B．①②③④⑤⑥ C．③④⑤⑥ D．①②⑤⑥ 解析：在接種時(shí)，整個(gè)過(guò)程必須在無(wú)菌條件下進(jìn)行，不能隨便談話(huà)，防止產(chǎn)生污染，因此操作過(guò)程應(yīng)禁止談話(huà)，并戴口罩；接種外植體時(shí)注意將形態(tài)學(xué)下端插入培養(yǎng)基，而且要分布均勻，以保證必要的營(yíng)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?jī)?nèi)外植體正常生長(zhǎng)，有的瓶?jī)?nèi)外植體死亡，你認(rèn)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(shí)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(lái)講，在同一溫室內(nèi)進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí)，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(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)對(duì)菊花來(lái)說(shuō)，要選取生長(zhǎng)旺盛的嫩枝來(lái)進(jìn)行組織培養(yǎng)，其原因是________。 (2)要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括____

11、____和小分子有機(jī)物，激素包括________和________等植物激素。 (3)此過(guò)程要無(wú)菌操作，主要是指對(duì)________等進(jìn)行滅菌消毒。B階段需要光照，原因是________________________________________________________________________。 (4)試管苗的根細(xì)胞沒(méi)有葉綠素，而葉肉細(xì)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(kāi)花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝，主要因?yàn)槠浞至选⒎只芰?qiáng)。培養(yǎng)基中應(yīng)含有供組織細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育所需的各種營(yíng)養(yǎng)成分，還有調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂和分化的激素。脫分化階段細(xì)胞

12、進(jìn)行有絲分裂，再分化階段愈傷組織細(xì)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(zhǎng)旺盛的嫩枝生理狀況好，容易誘導(dǎo)脫分化和再分化　(2)無(wú)機(jī)物(或礦質(zhì)元素)　生長(zhǎng)素　細(xì)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(dá) 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(wèn)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(guò)程中，細(xì)胞通過(guò)________分裂來(lái)完成。在培養(yǎng)形成試管苗的過(guò)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(gè)過(guò)程的進(jìn)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(shí)所有的操作都必須在______________旁進(jìn)行，并且每次使用器械后，都需要用______________滅菌。

14、(5)此過(guò)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(xì)胞經(jīng)脫分化過(guò)程形成愈傷組織，愈傷組織經(jīng)再分化過(guò)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(xì)胞具有全能性。(2)離體的植物組織和細(xì)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(gè)過(guò)程的進(jìn)行除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，還要保證無(wú)菌條件。(4)接種過(guò)程中所有的

15、接種操作都必須在酒精燈火焰旁進(jìn)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(guò)程中細(xì)胞進(jìn)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(xì)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(xì)胞，通過(guò)離體培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過(guò)程　無(wú)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(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題： ―→ (1)為防止培養(yǎng)的細(xì)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(wú)菌操作臺(tái)上用體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______的酒精消毒，然后在無(wú)菌水中清洗，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的________溶液浸泡1～2 min，最后用無(wú)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(jī)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(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，當(dāng)二者比例________時(shí)，有利于愈傷組織的形成。 (3)①過(guò)程稱(chēng)為_(kāi)___________，與正常體細(xì)胞相比，愈傷組織細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是______________；②過(guò)程________(填“是”或“不是

17、”)再分化，該過(guò)程需要用纖維素酶處理愈傷組織；上述過(guò)程是否體現(xiàn)了植物細(xì)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(xì)胞，含病毒極少或沒(méi)有病毒，可作為外植體進(jìn)行體外培養(yǎng)；外植體消毒需用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精，然后用無(wú)菌水清洗，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液滅菌1～2 min，最后用無(wú)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(jī)物(如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素以及蔗糖等)。生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素比值高時(shí)，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值低時(shí)，有利于芽的分化，抑制根的形成；適中時(shí)，有利于愈傷組織的形成。(3)①過(guò)程為脫分化形成愈傷組織，愈傷組織細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是高度液泡化、無(wú)定形、細(xì)胞壁薄；②過(guò)程沒(méi)有形成胚狀體而是形成單個(gè)細(xì)胞，不屬于再分化，該過(guò)程需要用纖維素酶或果膠酶處理，獲得單個(gè)細(xì)胞；上述過(guò)程沒(méi)有形成新個(gè)體，不能體現(xiàn)植物細(xì)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(wú)定形、細(xì)胞壁薄　不是　否