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1、专题3检测(A)(时间:60分钟,满分:100分)一、选择题(每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1以下实验不能说明细胞具有全能性的是()A.胡萝卜韧皮部细胞培育成植株B.紫色糯性玉米种子培育成植株C.转入抗虫基因的棉花细胞培育成植株D.利用马铃薯的茎尖培育无病毒植株答案:B2在植物组织培养过程中,先使用细胞分裂素,后使用生长素,实验结果是()A.有利于细胞分裂,但细胞不分化B.细胞既分裂也分化C.分化频率提高D.有利于分化,但不分裂答案:B3细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象,下列叙述错误的是()A.分化发生在生物体的整个生命进程中B.分化是基因在特
2、定时间和空间条件下选择性表达的结果C.未离体的体细胞不会表现出全能性D.分化过程中遗传物质发生了改变解析:分化是基因的选择性表达,发生在整个生命进程中;分化过程中遗传物质没有发生改变;而细胞全能性的表现必须在离体条件下进行。答案:D4下列有关植物细胞与组织培养的叙述,错误的是()A.花药、胚不能作为组织培养的材料B.大多植物细胞具有全能性C.外植体是指用于培养的植物组织或器官D.外植体可诱导出愈伤组织解析:花药和胚均可作为外植体用于植物组织培养。但不同的是由胚培育而成的植物体含有本物种正常数目的染色体,而由花药培育而成的植物体为单倍体。其原因是花药离体培养的实质是花粉粒经过有丝分裂,直接发育成
3、植物体。答案:A5下列对产生花粉植株的途径的叙述,错误的是()A.花粉可通过胚状体阶段发育成植株B.花粉可先形成愈伤组织再诱导分化成植株C.通过花粉培养产生花粉植株的途径主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比D.花粉经脱分化形成胚状体,再分化出根,然后诱导生芽解析:产生花粉植株有两种途径:一是花粉通过胚状体阶段发育成植株;二是花粉在诱导培养基上形成愈伤组织,再诱导分化生芽、生根发育成植株。两种途径都是先诱导生芽,再诱导生根。这两种途径之间并没有绝对界限,主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。答案:D6在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,下列哪项条件是不需要的?()A.
4、消毒灭菌B.适宜的温度C.充足的光照D.适宜的养料和激素解析:在植物组织培养过程中,对外植体及操作装置都要消毒灭菌;在培养过程中,外植体从培养基上获取养料;激素可诱导细胞分化;适宜的温度促进新陈代谢;在脱分化过程中不需光照。答案:C7将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中,在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后,应出现的现象是()解析:无根幼苗自身可产生植物激素,诱导分化出根,不可能脱分化形成愈伤组织,也不会在下部分化出芽。答案:B8以某植物的绿色叶片和白色花瓣为材料进行植物组织培养,下列相关叙述正确的是()A.外植体脱分化形成愈伤组织的过程需要植物生长调节剂和光照B.绿色叶片和白色花瓣
5、作为外植体,进行组织培养均可获得试管苗C.若选用花粉进行组织培养,能获得与原植株基因型相同的个体D.组织培养所选用的外植体细胞必须有完整的细胞核和叶绿体解析:外植体脱分化形成愈伤组织的过程,需要植物生长调节剂的作用,但不需要光照。若选用花粉粒进行组织培养,获得的是单倍体植株,不能获得与原植株基因型相同的植物体。组织培养所选用的外植体细胞必须有完整的细胞核,但不需要叶绿体。答案:B9在菊花的组织培养操作完成了34 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.温度过高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
6、D.将外植体倒插入培养基中解析:同一温室中的温度条件相同。答案:A10菊花的组织培养需要严格的无菌操作,下列说法错误的是()A.培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌B.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再移栽到土壤中C.用于植物组织培养的培养基同样适于某些微生物的生长,一旦感染杂菌则前功尽弃D.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解析:将菊花茎段插入时应注意方向,不应倒插,不是为了防止杂菌污染,而是有利于芽的正常生长。答案:D11植物组织培养过程中分化成的幼苗需要移栽。关于移栽的措施,下列说法错误的是()A.移栽时,应在打开培养瓶的封口膜后马上移植B
7、.移栽时,应先将培养瓶的封口膜打开一段时间,让试管苗在培养间生长几日C.移栽时需用流水清洗根部的培养基D.幼苗移植到消过毒的新环境下生活一段时间,等幼苗长壮后再移栽到土壤中解析:移栽试管苗之前,应先打开培养瓶的封口膜,让试管苗在培养间生长几日,然后用流水清洗根部的培养基,将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间,等幼苗长壮后再移栽到土壤中。答案:A12下列有关花药培养的培养基配制的说法,错误的是 ()A.花药可在同一培养基上培养至长出幼小植株再更换培养基继续培养B.花药培养的各个阶段所用培养基的配方不完全一样C.诱导生根的培养基配方比诱导丛芽或胚状体的培养基配方中的IAA浓度高D.
8、诱导愈伤组织再分化时,先分化出芽再分化出根解析:花药培养到长出愈伤组织或胚状体后,应及时转换到分化培养基上。答案:A13利用组织培养技术能大幅度提高粮食产量的原因是 ()A.改变了作物品种B.培养周期短,繁殖率高C.无性繁殖,保持了亲本性状D.有利于提高光合效率解析:植物组织培养是利用植物的根、茎、叶等离体的组织或细胞,在适宜的条件下,诱导出完整植株的过程。植物组织培养技术具有培养周期短,繁殖率高等特点,可以提高粮食产量,B项正确。答案:B14下图为植物组织培养过程的示意图。水稻花药培养基中培养AB植物体 下列对该图的叙述,正确的是()A.只有过程需要在无菌条件下进行操作B.植物组织培养所依据
9、的生物学原理为细胞的全能性C.过程体现了细胞的全能性D.的再分化过程中,诱导生根的激素为生长素解析:在组织培养的整个过程中,无菌操作都是至关重要的;细胞的全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能,花药必须经过脱分化、再分化过程,发育成完整个体,才能体现细胞的全能性,所以过程不能体现细胞的全能性;的再分化过程是在多种激素的协同作用下进行的。答案:B15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
10、养获得的愈伤组织基因相同解析:同一株绿色开花植物的细胞分为体细胞和生殖细胞两类,由这两类细胞经培养获得的愈伤组织细胞的遗传物质(基因)不相同。答案:D16甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。生产上常采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗,以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的()A.减数分裂B.分化C.有丝分裂D.全能性解析:植物组织培养是一种无性繁殖方式,原理是细胞的全能性,涉及的细胞生理过程主要包括脱分化、有丝分裂、再分化等。答案:A17下列有关植物组织培养与微生物培养的说法,正确的是 ()A.都需要配制培养基并灭菌B.前者培养基中需
11、多种矿质营养,后者不需要C.培养基中都需要加入有机物D.都需要在相同的温度条件下培养解析:为防止杂菌感染,微生物培养的培养基需灭菌,植物组织培养的培养基也需灭菌,A项正确。植物的生长和微生物的生长过程中均需无机盐,故B项错误。植物组织培养过程中,形成幼苗前细胞不能进行光合作用, 需在培养基中加入有机物,供生命活动所需;微生物分自养型和异养型两种类型,在自养型微生物(如硝化细菌)的培养过程中,培养基中不用添加有机物,C项错误。不同种类的植物和微生物培养时的适宜温度范围也有差异,D项错误。答案:A18(2018天津高考理综)芦笋是雌雄异株植物,雄株性染色体为XY,雌株为XX;其幼茎可食用,雄株产量
12、高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是 ()A.形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导B.幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程C.雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XXD.与雄株甲不同,雄株丁培育过程中发生了基因重组解析:据题意,幼苗甲、乙、丙的形成都用到了植物组织培养技术,在形成过程中都有细胞的脱分化和再分化过程,并且可用植物生长调节剂进行诱导,A、B两项正确。丁的亲本植株乙和植株丙的性染色体组成应分别为XX和YY(乙、丙后代均为雄株),C项错误。乙和丙杂交形成丁的过程中,在减数分裂形成配子时,发生了基因重组,而雄株甲的形成过程中,只进行有丝分裂过程,无基因重组,D
13、项正确。答案:C19单倍体育种的常用方法是花药离体培养,为了促进花粉迅速发育为单倍体植株,培养基中除必需营养外,还需加入()A.秋水仙素B.三磷酸腺苷C.吲哚乙酸D.纤维素酶解析:植物激素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激素,在花药离体培养的培养基中必须加入吲哚乙酸(植物生长素)。秋水仙素的作用是使染色体加倍,故不能在培养基中加入,否则不能形成单倍体植株。三磷酸腺苷(ATP)提供能量,培养基中的小分子有机物可以为细胞分裂提供能量,不需加ATP。纤维素酶是分解纤维素的,在制备原生质体时用来去掉细胞壁,在这里不用加纤维素酶。答案:C20植物组织培养和花药离体培养是在实验室条
14、件下快速得到大量幼苗的两种方法(以二倍体生物为例)。下列关于二者的比较,错误的是()A.植物组织培养和花药离体培养的理论前提是细胞具有全能性B.花药能被诱导为单倍体植株的原因是花药细胞中含有本物种全部遗传信息,尽管遗传物质是体细胞的一半,但仍具有全能性C.植物组织培养获得试管苗必须经过移栽炼苗后,才能在大田栽培,而花药培养不需要D.若植物组织培养过程中发生突变,则培育成的植株可能表现出突变性状,但是花药培养过程中发生突变,培育成的植株一定表现出相应突变性状解析:植物组织培养和花药离体培养的理论依据都是细胞的全能性,尽管花药细胞中遗传物质是体细胞的一半,但仍含有本物种生长发育所需的全部基因(或遗
15、传信息),因此仍具有全能性。在植物组织培养过程中,若发生隐性的基因突变,由于基因成对存在,所以其后代不一定表现突变性状,仍能保持亲代的性状;而花药中基因单个存在,若有突变,性状就发生改变。两种方法所得到的试管苗,都必须通过移栽炼苗后方可进行大田栽培。答案:C二、非选择题(共60分)21(6分)人参是一种名贵中药材,其有效成分主要是人参皂苷。利用细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下:请回答下列问题。(1)配制诱导愈伤组织的固体培养基时,分装后要进行。接种前,要对人参根进行。(2)用于离体培养的根切块,叫做。培养几天后,发现少数培养基被污染,若是有颜色的绒毛状菌落,属于污染;若是有光泽的黏液状菌
16、落,属于污染。(3)用少量纤维素酶和酶处理愈伤组织,获取单细胞或小细胞团,在液体培养基中进行悬浮培养,可有效提高人参皂苷合成量。解析:(1)进行植物组织培养时,培养基要灭菌,培养物要消毒。(2)植物组织培养时,离体的组织等称为外植体。若发生污染,绒毛状菌落为真菌,黏液状菌落为细菌。(3)利用纤维素酶和果胶酶处理植物组织可得到单细胞或小细胞团。答案:(1)灭菌消毒(2)外植体真菌(霉菌)细菌(3)果胶22(14分)下图是胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作,接入试管内的培养基后,在一定的条件下形成试管苗的培育过程。请据图回答下列问题。(1)要促进植物细胞分裂生长,培养基中应含有营养物质和植物激素,营养
17、物质包括和有机物;植物激素包括细胞分裂素和等激素。(2)此过程依据的原理是。A阶段和B阶段细胞进行的分裂方式主要是,B阶段除了细胞分裂外,还进行细胞。(3)此过程要在无菌条件下进行,主要是指对进行灭菌。B阶段需要光照,原因是。(4)试管苗的根细胞中没有叶绿素,而叶的叶肉细胞中具有叶绿素,这是的结果。(5)将胡萝卜韧皮部组织块接种到培养基上时,为防止杂菌污染,应如何操作? 。解析:(1)植物组织培养使用的培养基中应含有供植物组织细胞生长发育所需要的无机物和有机物,还需有调节细胞分化方向的细胞分裂素和生长素等激素。(2)植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础,脱分化和再分化阶段中细胞的增殖方式均
18、为有丝分裂,再分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗。(3)植物组织培养过程一定要做到无菌操作,外植体、培养基、容器、接种工具等均应消毒或灭菌,其中培养基的灭菌最为重要;再分化阶段需要光照,因为幼叶中叶绿素的合成需要光照条件。(4)同一植株的几乎所有体细胞所含有的遗传信息相同,但表达不同,故形态、功能存在差异。(5)酒精灯火焰旁温度较高,可有效杀死空气中的杂菌。答案:(1)无机物生长素(2)植物细胞的全能性有丝分裂分化(3)培养基芽发育成叶,叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件(4)基因选择性表达(5)接种要在酒精灯火焰旁进行23(10分)植物组织培养的培养基中加有激素。下表是培养基中两
19、种激素的比例不同时的实验结果。请分析完成问题。实验组别1234激素种类及浓度关系6-BA6-BAIBA6-BA=IBA6-BAIBA结果产生愈伤组织愈伤组织分化出芽愈伤组织不断生长愈伤组织有长根趋势(1)6-BA属于类激素,它的作用是 。(2)IBA属于类激素,它在本实验中的主要作用是 。(3)在植物组织培养中,脱分化时可用的激素组合是实验1和实验中的激素浓度关系,再分化时可用的激素组合是实验2和实验中的激素浓度关系。(4)植物组织培养的培养基中,除激素外,还必须含有,它至少应该含有有机物、。(5)判断愈伤组织是否产生要通过观察是否产生了的细胞。解析:表中的数据显示,细胞分裂素与生长素的用量会
20、影响细胞脱分化和再分化,只有靠两者的共同作用,才能使组织培养过程顺利完成。在组织培养过程中,需要植物激素、无机物、有机物等营养物质。愈伤组织是一种分化程度低的细胞,其特点是排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。答案:(1)细胞分裂素促进细胞分裂(2)生长素促进生根(3)34(4)营养物质无机物(5)排列疏松、无定形、液泡化24(18分)现有高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)的两个小麦品种,这两对性状都是完全显性。(1)现要用最短时间培育出矮秆抗病植株纯合子,最好采用法。(2)育种过程首先是将高秆抗病纯合子和矮秆不抗病纯合子杂交得F1,其基因型是。(3)将F1种下
21、去,取F1的花粉进行离体培养。为了提高花粉诱导成功率,选择期的花药作为实验材料。对所选择的花药一般要通过进一步的镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育期最常用的方法是。对不易着色的花粉细胞核需用法,这种方法能将花粉细胞核染成色。(4)F1花粉的基因型理论上有4种,若这些花粉都能长成植物体,这些植物体的基因型是,这些植物体称为。在花粉发育成植物体的过程中细胞分裂方式是。解析:单倍体育种可以大大缩短育种年限,其育种过程可以简写为DDTTddttF1(DdTt)配子(DT、Dt、dT、dt)单倍体(DT、Dt、dT、dt)dT(矮秆抗病)ddTT(纯合子)。答案:(1)单倍体育种(2
22、)DdTt(3)单核醋酸洋红法焙花青铬矾蓝黑(4)DT、Dt、dT、dt单倍体有丝分裂25(12分)马铃薯是广泛种植的农作物,病毒侵染后会导致产量大幅下降,培育脱毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中,经过人工培养获得脱毒苗。培养基中应添加(填激素名称),以诱导离体细胞经过和完成组织培养过程,从而形成脱毒苗。为监控脱毒苗的质量,可采用的方法检测病毒的蛋白质。 (2)研究人员研究了茎尖外植体大小对幼苗的成活率和脱毒率的影响,实验结果如下表。茎尖大小/mm成活率/%脱毒率/%0.1110580.2773550.77982实验结果表明,茎尖越小, 因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为 mm。 解析:植物组织培养要经过脱分化和再分化过程,植物激素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。马铃薯脱毒培养中选择茎尖外植体时,既要有较高的成活率,又要有较高的脱毒率。答案:(1)生长素和细胞分裂素脱分化再分化抗原抗体结合(杂交)(2)脱毒率越高,成活率越低0.27