2019-2020学年人教版生物选修一同步导学限时训练7　菊花的组织培养

2019-2020学年人教版生物选修一同步导学限时训练7　菊花的组织培养

限时规范训练七 1.下列有关植物组织培养的说法,正确的是( ) A.高度分化的植物细胞、组织和器官产生愈伤组织的过程是再分化 B.愈伤组织继续培养,重新分化成根或芽等器官的过程叫脱分化 C.脱分化和再分化过程均能够体现细胞的全能性 D.植物组织培养技术能保持遗传性状的一致 答案 D 解析 离体的高度分化的植物细胞、组织或器官产生愈伤组织的过程 叫做脱分化,愈伤组织继续培养,重新分化成根或芽等器官的过程叫 再分化；脱分化和再分化的基础是细胞的全能性,但是这两个过程均 未形成完整的植株,不能够体现细胞的全能性；植物组织培养技术属 于无性繁殖,能保持遗传性状的一致。 2.(2019·吉林长春月考)下列植物组织细胞中不适合进行组织培养 的是( ) A.成熟筛管细胞 B.叶肉细胞 C.茎尖分生区细胞 D.表皮细胞 答案 A 解析 植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,所以选用的外植 体一定要具有细胞核,故叶肉细胞、茎尖分生区细胞和表皮细胞都可 进行组织培养,而成熟筛管细胞无细胞核,不适合进行组织培养。 3.下列有关植物组织培养的叙述,正确的是( ) A.愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞 B.脱分化过程不需要植物激素,植物激素只在再分化过程中发挥作用 C.由于植物细胞都具有全能性,所以菊花的组织培养实验中选材不会 影响实验的结果 D.对外植体进行表面消毒时,既要考虑药剂的消毒效果,又要考虑植 物的耐受能力 答案 D 解析 愈伤组织是一团排列疏松而无规则、高度液泡化的呈无定形状 态的薄壁细胞；生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分 化的关键性激素,故脱分化和再分化过程均需要添加一定量的植物激 素；虽然植物细胞具有全能性,但是不同的材料培养的难易程度是不 同的,所以要选择合适的材料进行植物组织培养；对外植体进行表面 消毒时,既要考虑药剂的消毒效果,又要考虑植物的耐受能力。 4.试管苗在移栽前进行一系列操作,使幼苗生长健壮,耐环境变化能 力增强,这一过程叫“炼苗”。下列关于移栽的叙述,正确的是( ) A.培养后的试管苗,打开封口膜后,直接移栽至大田 B.试管苗在移栽时不需在培养间进一步培养 C.试管苗在培养间培养一段时间后,用无菌水清洗根部培养基后,移 栽入大田 D.试管苗在培养间培养一段时间后,用无菌水清洗根部培养基,再移 入消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下炼苗 答案 D 解析 试管苗光合作用能力低,对不良环境的耐受能力差,在培养一 段时间后,由异养苗向自养苗转化,并且需要在蛭石或珍珠岩等无菌 环境中培养一段时间,适应外界环境后再移至大田栽培。 5.在菊花的组织培养操作完成 3～4 d 后,观察同一温室中的外植体, 发现有的外植体正常生长,有的外植体死亡,你认为外植体死亡的原 因不可能是( ) A.外植体来自衰老的植物组织,其中细胞活性低或结构不完整 B.接种时培养基灭菌不彻底,接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体 C.培养过程中虽然温度、pH 适宜,但没有及时调整各种营养物质、激 素的比例 D.愈伤组织形成初期没有给予充足的光照 答案 D 解析 由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差,所以对 培养条件的要求较高；用于植物组织培养的培养基同样适合某些微生 物的生长,如一些细菌、真菌等的生长,而培养物一旦受到微生物的污 染,就会导致实验失败,因此要进行严格的无菌操作。在培养的不同阶 段,外植体对营养物质和激素的需求不同,所以培养过程中要及时调 整各种营养物质、激素的比例。愈伤组织形成过程中,细胞还没有开 始再分化,不能进行光合作用,所以愈伤组织形成初期不需要充足的 光照。 6.将某植物外植体接种到 MS 培养基中可以培育出试管苗,下列叙述 正确的是( ) A.该过程中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的 关键性激素 B.将某植物外植体培育成试管苗,其原理是细胞分裂 C.细胞分裂素和生长素的使用顺序不会影响植物细胞的发育方向 D.生长素与细胞分裂素的用量比值高时,有利于芽的分化、抑制根的 形成 答案 A 解析 生长素、细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键 性激素；将外植体培育成试管苗,其原理是细胞的全能性；生长素和 细胞分裂素的使用顺序会影响植物细胞的发育方向；生长素用量与细 胞分裂素用量比值高时,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,比值适中时,有利于愈伤组织的形 成。 7.如图为植物组织培养的过程示意图。下列叙述正确的是( ) ①―--―→ 脱分化 ②――--→ 再分化 ③―→④ A.①必须脱离母体后,才可能完成上述过程 B.②由排列疏松的薄壁细胞组成,没有全能性 C.②→③的再分化过程中,只利用细胞分裂素即可诱导②生根 D.在上述组织培养过程中不需要光照条件 答案 A 解析 分析题图可知,①②③④依次代表离体的植物组织或细胞(外 植体)、愈伤组织、根或芽、植株。植物体的组织或细胞只有处于离 体状态时,才可能表现出全能性,发育成完整的植株；愈伤组织细胞具 有全能性；生根还是生芽取决于激素的种类和浓度比例,当生长素与 细胞分裂素比值高时,有利于生根,比值低时,有利于生芽；植物组织 培养中需要光照,有利于叶绿素的合成。 8.阅读材料回答下列问题： 材料一：微繁殖技术又称快速繁殖技术,就是将植物体的一部分组织 小块进行培养,并诱导分化成大量的小植株,从而达到快速无性繁殖 的目的。在 20 m2 的培养室内最多可容纳 100 万株试管苗。这一技术 已有几十年的历史,现已基本成熟,并形成诸如工厂化生产兰花这样 产值巨大的工业生产体系。 材料二：植物的去病毒技术是微繁殖的一个分支,植物病毒严重地影 响着农业生产,对于无性繁殖的植株来说,一旦感染上病毒就会代代 相传,日趋严重。但在茎尖分生组织中,细胞繁殖十分迅速,病毒还未 侵入,因此就成了植物体相对无病毒的特殊区域。 (1)利用微繁殖技术繁殖植物的方法称为____________。 (2)若要进行兰花无病毒植株的培育,首先要选择外植体,选择对象为 兰花的____________。 (3)对外植体进行消毒需要用_________________________________ __________________________________________________________ _________________________________________________________。 克服外植体培养过程中的________是实验成功的关键。 (4)探索愈伤组织诱导和分化的条件需要做大量的工作。实验表明在 MS 培 养 基 上 添 加 激 素 的 ________ 、 ________ 、 ________ 、 ______________等都会影响实验结果。另外不同的植物对各种环境条 件的要求往往不同,除上述因素外,________、________、________ 等也影响实验结果。 答案 (1)植物组织培养 (2)茎尖分生组织 (3)体积分数为 70%的酒精和质量分数为 0.1%的氯化汞溶液 污染问 题 (4)种类 浓度 使用的先后顺序 用量比例 酸碱度 温度 光照 解析 植物组织培养是人工快速繁殖植物个体的方法,不受自然环境 条件的影响,可进行大规模的工厂化生产。利用植物的茎尖分生组织 等无病毒区域作为外植体,经过无菌操作,可获得无病毒植株。植物组 织培养过程中,MS 培养基上添加激素的种类、浓度、使用的前后顺序、 用量比例等都会影响实验结果,故需要配制不同的培养基来满足外植 体的需求。除培养基外,温度、酸碱度、光照等也会影响实验结果。 9.下列关于植物组织培养的叙述,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.离体植物器官或组织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 答案 D 解析 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 的基因组成不一定相同,如取同一株绿色开花植物的体细胞和生殖细 胞分别进行植物组织培养,由于生殖细胞的基因型与体细胞的基因型 不同,从而得到的愈伤组织基因组成也不相同。 10.某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重感染,为查找污染原因 设计了 4 个实验,实验条件除图示以外其他均相同。下列各图表示实 验结果,据图可得出的初步结论是( ) A.污染主要是由培养基灭菌时间长短造成的 B.污染主要来源于组织培养所用的离体组织 C.调节培养基 pH 能解决污染问题 D.调节培养温度能解决污染问题 答案 B 解析 通过 4 个实验结果可知,培养基灭菌时间、培养基 pH、培养温 度对污染率没有太大的影响,由离体组织消毒时间越长污染率越低可 知,污染主要来源于组织培养所用的离体组织。 11.(2018·衡阳月考)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,发现愈伤组织能正常形成且继续长大,根和芽却迟 迟不能形成。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.培养环境中光照、温度、pH 或氧气浓度不适宜 C.生长素和细胞分裂素用量比例不协调 D.脱分化和再分化过程受到杂菌污染 答案 C 解析 根据题干信息“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,因此愈伤组织不能 分化出根和芽是由生长素用量和细胞分裂素用量比例不合适造成的。 12.下图为植物组织培养的过程,下列说法错误的是( ) A.②试管中的细胞全能性最高 B.④试管中培育的个体都是纯合子 C.①到②不需光照 D.①到④进行的细胞分裂都是有丝分裂 答案 B 解析 ①③④试管中的细胞都是经过分化的细胞,所以全能性较低, 而②中细胞是经脱分化形成的,所以相比较而言,②试管中的细胞全 能性最高；④中植物是否为纯合子由①中细胞的基因型决定；①到② 为脱分化形成愈伤组织的过程,不需光照。 13.如图是基因型为 AaBb 的菊花茎尖离体培养示意图。据图回答下列 问题： 菊花茎尖 ――---→ 离体、 消毒 培养基中培养 ――--→ 脱分化 甲 ――→乙 长出丛芽并生根 ―→ 试管苗 (1)图中甲是________,乙过程是________。菊花茎尖可培养成植物体 的原理是__________________________________________________ __________________________________。 (2) 试 管 苗 形 成 过 程 中 要 给 予 一 定 光 照 , 其 目 的 是 __________________________________________________________ __________________________________________________________ ____________________________。 在配制好的 MS 培养基中,常常需要添加植物激素,________________ 是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。 (3)脱分化是指_____________________________________________ ___________________________________。 植物组织培养过程中需要维持一定的外界条件,一是要有适宜的温 度、pH 等,二是必须保证________环境,否则植物组织培养就不能成 功。 (4) 培 养 成 的 试 管 苗 的 基 因 型 是 ________, 这 种 繁 殖 方 式 属 于 ________繁殖。 答案 (1)愈伤组织 再分化 植物细胞具有全能性 (2)使试管苗产生叶绿素并进行光合作用合成有机物 细胞分裂素和 生长素 (3)由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程 无菌 (4)AaBb 无性 解析 (1)图中甲为菊花茎尖脱分化形成的愈伤组织,由愈伤组织形 成丛芽及根的过程称为再分化。植物组织培养的理论基础是植物细胞 具有全能性。(2)用于植物组织培养的培养基中包括大量元素(如 N、 P、S、K、Ca、Mg 等)、微量元素(如 B、Cu、Zn、Fe 等)、有机物及 植物激素等。细胞分裂素和生长素是启动细胞分裂、脱分化和再分化 的关键性激素。(3)进行植物组织培养必须保证无菌环境,否则导致实 验失败。(4)经植物组织培养形成的试管苗,其基因型不变,仍为 AaBb, 题图所示的繁殖方式属于无性繁殖。 14.紫草具有抗癌、消炎、抗菌等作用,其具有抗癌作用的主要成分是 紫草素。下图是工厂化生产紫草素的流程图,请据图回答下列问题： (1)为防止培养的细胞中含有病毒,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,最后用无菌水至少冲洗 3 次。 (2)植物组织培养常用 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________(填“能”或“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 不能 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 少或不含病毒,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 溶液浸泡 1～2 min,最后用无菌水至少冲洗 3 次,漂净消毒液。(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),还需添加多种植物激素。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；比值适中时,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过程没有形成根或丛芽而是形成单个细胞, 不属于再分化过程,该过程需要用纤维素酶或果胶酶处理愈伤组织, 获得单个细胞；题述过程没有形成完整的新个体,故不能体现植物细 胞具有全能性。 15.下表为研究人员利用某植物茎段研究在不同的激素浓度下,进行 组织培养形成愈伤组织的情况。茎段外植体的生理特性基本相同,接 种数均为 21,培养时的光照、温度等条件基本相同。 编号 激素浓度/(mg/L) 茎段 愈伤组织形成 的茎段数 愈伤组织 形成率/% ① KT 1.0 0 0 ② KT 2.0 1 4.8 ③ KT 4.0 2 9.5 ④ KT 2.0＋NAA 0.02 2 9.5 ⑤ KT 2.0＋NAA 0.2 11 52.4 ⑥ KT 2.0＋NAA 2.0 17 81.0 回答下列问题： (1)配制的 MS 培养基中含有大量元素、微量元素、________和植物激 素的母液,为了固定外植体,培养基中还需要加入的成分是________。 (2)表中的 KT 相当于植物体内的____________类激素。 (3)由表中的①②③④可知,在一定的浓度范围内,适当提高 KT 的浓 度,可以替代________的作用；④⑤⑥三组实验形成相互对照,其中的 自变量是____________。 (4)形成的愈伤组织如果要再分化形成植株,需要换瓶培养,换瓶的主 要原因是__________________________________________________ ___________________________。 (5)形成的愈伤组织在适宜的条件下培养,最终能够形成完整的植株, 说明植物茎段细胞具有该植物的全部________,要发育成完整个体需 要经历______________两个关键阶段。 答案 (1)有机物 琼脂 (2)细胞分裂素 (3)NAA NAA 的浓度 (4)更换营养物质,改变激素的浓度比例(如只答改变激素的浓度比例 也可) (5)遗传信息 脱分化、再分化 解析 (1)MS 培养基中除含有大量元素、微量元素、植物激素外,还 应含有有机物；为了固定外植体,还需加入琼脂制备固体培养基。(2) 植物组织培养过程中主要的植物激素为细胞分裂素和生长素,由于 NAA 属于生长素类似物,所以 KT 的作用相当于植物体内的细胞分裂素 的作用。(3)根据表中①②③④可知,在一定的浓度范围内,适当提高 KT 的浓度,可以替代 NAA 的作用,④⑤⑥三组实验中 KT 的浓度相 同,NAA 的浓度不同,所以④⑤⑥三组的自变量为 NAA 的浓度。(4)由 于愈伤组织的形成和分化对激素的浓度和比例要求不同,所以形成的 愈伤组织如果要再分化形成植株,需要换瓶培养,目的是更换营养物 质,改变激素的浓度比例。(5)茎段细胞具有全能性,原因是其含有发 育成完整个体的全套遗传物质,已分化的组织细胞需要经过脱分化与 再分化才能表达全能性发育成完整个体。