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1、【优化设计】2015-2016学年高中生物 专题3 植物的组织培养技术测评（含解析）新人教版选修1 (时间:100分钟,满分:100分)一、选择题(每小题2分,共50分)1.以下属于组织培养条件的是()CO2有机物生长素细胞分裂素水矿质元素A.B.C.D.解析:为植物组织培养提供基本营养物质,调控愈伤组织的生根和发芽,培养过程中锥形瓶要求密封,不需要提供CO2。答案:C2.下列关于植物组织培养过程中脱分化的叙述,正确的是()A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞的过程B.体内分化的细胞在形态、结构和功能上发生改变的过程C.高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程D.愈伤组织分裂产生大量相
2、同细胞的过程解析:脱分化是指高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程。答案:C3.用高度分化的植物细胞、组织或器官进行组织培养可以形成愈伤组织,下列叙述错误的是()A.该愈伤组织是细胞经过脱分化形成的 B.该愈伤组织的细胞没有全能性C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构解析:植物组织培养过程:离体的植物细胞、组织或器官愈伤组织芽、根植物体。离体的植物细胞、组织或器官进行细胞分裂形成愈伤组织,这一过程叫脱分化。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的无定形状态的薄壁细胞。愈伤组织经过再分化形成具有生根发芽能力的胚状结构,最后可培养成
3、完整的植物体,这反映了愈伤组织的细胞具有全能性。答案:B4.下列关于细胞全能性的理解,错误的是()A.大量的科学事实证明,高度分化的植物细胞仍具有全能性B.细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在条件C.通过植物组织培养得到的试管苗,是植物细胞在一定条件下表现全能性的结果D.通过动物细胞培养获得细胞株或细胞系,证明了动物体细胞也体现出了全能性解析:动物体细胞大部分为高度分化的细胞,其全能性受到了限制,只有其细胞核在一定条件下可表现全能性。全能性的体现要看是否产生了新个体。答案:D5.下图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。有关叙述正确的是()A.利用此过程
4、获得的试管苗可能为杂合子B.过程中都会发生细胞的增殖和分化C.多倍体植株的培育需经过如图所示过程D.此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性解析:植物的组织培养过程是无性繁殖的过程,如果离体的组织来自纯合子,将来得到的试管苗就是纯合子,如果离体的组织来自杂合子,将来得到的试管苗就是杂合子;为脱分化,为再分化,脱分化过程没有细胞的分化;用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗,让其自然发育就可获得多倍体植株,不需组织培养过程;植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性而不是细胞膜的流动性。答案:A6.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.植物细胞具有全能性C.外
5、植体指用于离体培养的植物组织片段或器官D.外植体可诱导出愈伤组织解析:在进行植物组织培养的过程中,从供体植株上取下的用于培养的细胞、组织和器官都叫做外植体。外植体可用于繁殖植株个体。花药、胚细胞也具有全能性,在特定条件下也可发育为完整的植株个体。答案:A7.下列关于植物组织培养的表述,错误的是()A.外植体可以来自于植物的任何细胞B.培养应在无菌条件下进行C.以花粉作为外植体可得到单倍体植株D.不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同解析:在植物组织培养中,外植体必须是具有活性的细胞,通常是分生能力强的细胞;培养需在无菌条件下进行;花粉为植物的配子,它作为外植体可培养得到单倍体;在形成根
6、和芽的过程中,要调节细胞分裂素与生长素的比例。答案:A8.在生物体内,细胞不能表现全能性,这是因为()A.细胞丧失了全能性B.基因的表达具有选择性C.不同的细胞内基因完全不相同D.在个体发育的不同时期,由于细胞分化,使细胞内的基因发生了变化解析:生物体内的细胞不表现全能性,而发生细胞的分化现象,是基因的选择性表达的结果。每一个细胞都具有全能性,在细胞分化后,细胞的全能性降低,其全能性的表现受到限制,而不是丧失,所以A项错误。对于同一个生物的体细胞,它们都来自同一个受精卵,因此一般情况下,基因都相同,所以C项错误。在个体发育过程中,细胞发生分化,是基因选择性表达的结果,但分化并不会改变细胞的遗传
7、物质,所以D 项错误。答案:B9.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:无根幼苗可自身产生植物激素,诱导分化出根部。不可能脱分化形成愈伤组织,也不会在下部分化出芽。答案:B10.下列选项属于影响植物组织培养的因素是()A.培养植物B.培养基组成成分C.激素和环境因素D.以上全部解析:不同的植物组织培养的难易程度差别很大,同一种植物,幼嫩的材料容易培养;植物激素的种类、浓度、使用先后顺序,培养基中的营养物质、pH,温度,光照等条件对植物的组织培养都有影响。答案:D11.某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推
8、广种植,可应用多种技术获得大量优质苗,下列技术中不能选用的是()A.利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗B.采用花粉粒组织培养获得单倍体苗C.采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上D.采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养解析:A、C、D三项均属于无性繁殖,可保持亲本的优良性状,而利用花粉粒组织培养获得的单倍体苗染色体数目减半,故不能采用。答案:B12.下列制备MS固体培养基操作过程中,有误的是()A.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B.激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般按1 mg/mL 质量浓度单独配成母液C.制备1 L MS培养基时,先将母液加入800 mL蒸馏
9、水中加热灭菌,再加琼脂凝固D.分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌解析:制备1 L MS培养基时,先将琼脂加入到800 mL蒸馏水内熔化,再加营养液、蒸馏水定容至1 000 mL,最后一步是灭菌。答案:C13.在植物组织培养过程中要使用植物激素,但不同的植物激素的浓度以及使用的先后顺序和用量的比例都影响细胞的分裂、分化。下列叙述中错误的是()A.先使用生长素,后使用细胞分裂素,有利于细胞分裂,但细胞不分化B.先使用细胞分裂素,后使用生长素,细胞既分裂也分化C.生长素与细胞分裂素用量比值低,有利于芽的分化,抑制根的形成D.不使用植物激素,有利于愈伤组织的形成解析:植物激素对植物组织培养
10、有重要的影响,生长素和细胞分裂素按照不同的顺序使用,结果不同。同时使用细胞分裂素和生长素,且比例适中,有利于愈伤组织的形成。答案:D14.某愈伤组织在如下图甲所示的培养基中培养一段时间后得到如图乙所示的结构,经分析可知该培养基中()A.细胞分裂素多,生长素少B.细胞分裂素少,生长素多C.细胞分裂素和生长素用量相等D.只有生长素解析:从图乙中可以看出该培养基有利于生根且抑制芽的形成,所以可推断该培养基中生长素多,细胞分裂素少。答案:B15.下列有关菊花的组织培养的说法,正确的是()A.需要有三种培养基,其营养成分中的碳源应该是无机碳源B.要用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌,即在100 下保持15
11、 minC.在培养过程中要先让愈伤组织生根后再使其生芽D.用酒精对外植体进行消毒时,持续的时间不能太长解析:在该过程中,共要配制三种培养基,分别是脱分化培养基、生芽培养基和生根培养基,但这些培养基的碳源都是蔗糖,而不是无机碳;在对培养基进行高压蒸汽灭菌时,要在121 下保持15 min,以便于杀死所有微生物的细胞、芽孢和孢子等,100 下不能杀死微生物的芽孢;在培养过程中要先让愈伤组织生芽后再使其生根;用酒精对外植体进行消毒时,持续的时间不能太长,否则容易杀死外植体细胞。答案:D16.植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是()细胞的全能性离体植物器官、组织或细胞根、芽生长
12、素和细胞分裂素生长素和乙烯愈伤组织再分化脱分化植物体A.、B.、C.、D.、解析:植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性;培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,再分化形成根、芽等进而形成新的植物体;诱导的植物激素是生长素和细胞分裂素。答案:B17.植物的组织培养与微生物培养的相同之处是()A.都需要配制培养基并灭菌B.前者培养基中需多种矿质营养,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,微生物培养时需灭菌,植物组织培养也存在此问题,A项正确。植物的生长和微生物的生长过程中均需无机盐,B项错误。植物组织培养中,因不能进行
13、光合作用,故只能在培养基中加入有机物,以供生命活动;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是有差异的,D项错误。答案:A18.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:组织培养属无性繁殖,后代性状与亲本是一样的,故A项错误。如果说亲本的性状影响粮食产量,那么保持了亲本的性状也只能保持产量的原有水平,故C项错误。光合效率与多种因素有关,如植物的生理状态、水、温度、矿质元素等,与组织培
14、养无关,D项错误。通过远缘杂交、植物组织培养等技术培育高产、抗性强的新品种,和一般杂交相比缩短了育种周期,而且繁殖率高,可以提高粮食产量。答案:B19.某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离,为了防止性状分离并快速繁殖,可以利用该植物的一部分器官或组织进行培育,发育成完整植株。进行离体培养时不应采用该植物的()A.茎尖B.子房壁C.叶片D.花粉粒解析:花粉粒是由花粉母细胞经减数分裂形成的,细胞内的遗传物质与亲本相比发生了很大变化,所以繁殖名贵花卉,为了防止性状分离,既不能用种子繁殖,也不能用花粉粒进行组织培养。答案:D20.下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程,相关叙述中正确的是(
15、)四倍体兰花叶片愈伤组织胚状体植株A.和过程会发生减数分裂B.阶段需生长素而阶段需细胞分裂素C.阶段有细胞增殖但无细胞分化D.此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体解析:植物组织培养过程是无性繁殖的过程,因此不会涉及减数分裂。是脱分化过程,是再分化过程,在这两个过程中两种激素(生长素和细胞分裂素)都需要。花药离体培养获得的植株均为单倍体。答案:C21.某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉,其技术路线为“取材消毒愈伤组织培养出芽生根移栽”。下列有关叙述,错误的是()A.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害B.在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂,可获得染色体加倍的细胞C.
16、出芽是细胞再分化的结果,受基因选择性表达的调控D.生根时,培养基通常应含-萘乙酸等生长素类调节剂解析:消毒剂既要杀死表面微生物,又防止伤害组织细胞,影响组织培养,A项正确。植物细胞融合是指经纤维素酶和果胶酶处理后得到的原生质体的诱导融合,带有细胞壁的愈伤组织细胞不能诱导融合形成染色体加倍的细胞,B项错误。出芽和生根都是细胞再分化的结果,其实质是基因的选择性表达,C项正确。-萘乙酸为生长素类似物,可诱导愈伤组织生根,D 项正确。答案:B22.比较花药培养技术与菊花组织培养技术,两者的相同点有()理论依据培养基配制方法无菌技术接种操作外植体光照要求A.B.C.D.解析:植物茎段组织培养技术和花药培
17、养技术的相同点是理论依据、培养基配制方法、无菌技术及接种操作等。前者所需要的外植体是体细胞,每天需用日光灯照射12 h;后者所需要的外植体是生殖细胞,初期不需要光照,幼小植株形成后需要光照。答案:A23.菊花组织培养和月季花药培养过程中,关于植物激素的用量,下列说法正确的是()A.菊花组织培养必须添加,月季花药离体培养必须添加B.菊花组织培养必须添加,月季花药离体培养不必添加C.菊花组织培养不必添加,月季花药离体培养不必添加D.菊花组织培养不必添加,月季花药离体培养必须添加解析:菊花组织培养时,不添加植物激素也可以培养成功,而月季花药培养必须添加植物激素。答案:D24.下图为植物组织培养过程的
18、示意图。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的生物学原理为细胞的全能性C.过程指植物的营养生长和生殖生长阶段D.的再分化过程中,诱导生根的激素为生长素解析:在组织培养过程中,无菌操作是至关重要的;过程仅指植物的营养生长,不包括生殖生长;的再分化过程是在多种激素的协同作用下进行的。答案:B25.下列关于花药培养的培养基配制的说法,不正确的是()A.花药培养可在同一种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,培养基配方不完全相同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.诱导愈
19、伤组织分化是先分化出芽再分化出根解析:花药离体培养至形成愈伤组织时,必须及时转移到分化培养基上,才能进一步培养形成幼小植株。答案:A二、非选择题(共4个小题,50分)26.(12分)下图是基因型为AaBb的菊花茎尖离体培养示意图,据图回答下列问题。菊花茎尖培养基中培养AB植物体(1)图中A是,B是。(2)菊花的组织培养过程中,细胞增殖通过分裂来完成。在培养形成试管苗的过程中,其中应大量供给的元素是。试管苗形成过程中要给予一定光照,其目的是。要促进茎尖细胞分裂和生长,培养基中应有和两类激素。(3)脱分化是指,脱分化和再分化这两个过程的进行还需要维持一定的外界条件,一是要有适宜的,二是要。否则植物
20、组织培养就不能成功。(4)这样培养成的试管苗的基因型是,这种繁殖方式是。解析:(1)图中A为脱分化的结果即愈伤组织,B为再分化形成的丛芽和根。(2)用于植物组织培养的培养基中主要包括大量元素、微量元素、有机物等。(3)进行植物组织培养必须保障无菌操作。(4)体细胞经组织培养形成的试管苗,其基因型应与外植体相同。答案:(每空1分,共12分)(1)愈伤组织丛芽和根(2)有丝N、S、P、K、Ca、Mg试管苗形成过程中要进行光合作用合成有机物细胞分裂素生长素(3)高度分化的植物器官、组织或细胞,通过离体培养产生愈伤组织的过程温度无菌(4)AaBb无性生殖27.(10分)下图表示花药培养及单倍体育种的大
21、致过程,据图回答下列问题。(1)过程是把幼小的花药分离出来,在无菌条件下放在MS培养基上进行培养,配制该培养基时,需要的物质应该有。(至少答三种)(2)过程是花药在MS培养基所提供的特定条件下脱分化,发生多次细胞分裂,形成,此过程进行细胞分裂的方式是。(3)过程是诱导再分化出芽和根,最后长成植株,长成的植株(不考虑核与核之间融合)是植株,其特点是植株弱小,高度不育,生产上无推广应用的价值,若要使其结子结果,可在移栽后在幼苗茎尖滴加适宜浓度的B物质,通常用到的B物质是。(4)过程与过程所用培养基有差异,主要是含量的差异。解析:(1)植物组织培养需要营养物质,主要包括大量元素、微量元素、有机物(如
22、甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖、植物激素等)。(2)脱分化(或去分化)是由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,此过程细胞进行有丝分裂。(3)经过花药培养得到的植株为单倍体,表现为高度不育,对茎尖或花粉用秋水仙素处理,染色体加倍后,则恢复可育性。(4)生长素和细胞分裂素的比值高时,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,促进愈伤组织的生长。答案:(除标注外,每空2分,共10分)(1)蒸馏水、大量元素、微量元素、有机物(如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖、植物激素等)(任答三种即可)(2)愈伤组织或胚状体(1分)有丝分裂(3)单倍体(1分)秋水仙
23、素(4)植物激素28.(16分)花粉植株产生途径如下图所示。(1)请在图中方框填写所缺内容。(2)花粉植株能否诱导成功,与材料的选择密切相关。选择的材料应符合下列哪些条件?()A.初花期花粉B.晚花期花粉C.完全未开放的花蕾D.完全开放的花E.单核居中期花粉F.单核靠边期花粉确定花粉发育时期的方法有。(3)材料消毒过程中用到的质量分数为0.1%的氯化汞溶液可用代替。(4)花粉植株的特点是。(5)有些被子植物(染色体数为2n)的花粉是三核型的,即含有1个营养细胞和2个精子。那么被子植物花粉发育过程中小孢子母细胞、小孢子、花粉粒的染色体数分别为、。(6)若花粉植株的基因型为Ab,那么亲本的基因型可
24、能是、。解析:通过花药培养产生花粉植株(即单倍体植株)一般有两种途径:一种是花粉通过胚状体阶段发育为植株,另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织,再将其诱导分化成植株(见下图)。这两种途径之间并没有绝对的界限,主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低,受多种因素的影响,其中材料的选择与培养基的组成是主要的影响因素。在材料的选择上,一般选取完全未开放的花蕾,此时的花粉粒处于单核靠边期,诱导成功率较大。答案:(除标注外,每空1分,共16分)(1)愈伤组织(2)ACF(2分)醋酸洋红法、焙花青铬矾法(2分)(3)质量分数为1%的次氯酸钙溶液(或饱和漂白粉溶液
25、)(2分)(4)植株矮小、高度不育(2分)(5)2nn3n(6)AABbAaBbAabbAAbb29.(12分)下图表示菊花的组织培养和月季的花药培养的过程,请回答问题。(1)对菊花来说,要选择生长旺盛的嫩枝来进行组织培养,其原因是;对月季来说,适宜花药培养的时期是期,为确定花粉是否处于该时期,最常用的镜检方法是。(2)在培养嫩枝组织和花药的培养基中都要加入一定的植物激素,常用的植物激素有。(3)两种植物材料的培养在进行接种时应注意:接种室要消毒;材料可用体积分数为70%的酒精进行浸泡,取出用无菌水冲洗后,再用溶液消毒;接种操作要在进行;接种完毕立即盖好瓶盖。(4)月季的花药培养过程中,花粉植
26、株的形成除图中所示途径外,还可以通过阶段发育而来,这两种途径的差别主要取决于。(5)图中花粉植株属于倍体,要使其能繁殖后代可采取的措施是。解析:菊花的组织培养,一般选取未开花植株的茎上部新萌生的侧枝,主要是因为其分裂能力强。被子植物花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等阶段,其中单核期是绝大多数植物花药培养的适宜时期。在组织培养中常要加入一些植物激素如生长素和细胞分裂素,在培养的不同时期加入激素的比例不同。组织培养过程中要求进行严格的无菌操作,因为一旦出现细菌和真菌污染,就会导致实验失败。花粉植株也可以通过胚状体诱导而成。答案:(除标注外,每空1分,共12分)(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分)单核醋酸洋红法(2)生长素和细胞分裂素(3)质量分数为0.1%的氯化汞酒精灯火焰旁(4)胚状体培养基中激素的种类及其浓度配比(5)单用一定浓度的秋水仙素处理幼苗(2分)8