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1、专题 3 植物的组织培养技术 课题 1 菊花的组织培养 课时过关能力提升 基础巩固基础巩固 1.下列有关植物组织培养的叙述,错误的是( ) A.植物组织培养的原理是细胞的全能性 B.主要包括脱分化和再分化两个阶段 C.外植体形成愈伤组织的过程不需要生长素和细胞分裂素 D.植物组织培养的过程中要求无菌操作 解析:植物组织培养是指离体的植物细胞、组织或器官在无菌条件下经脱分化和再分化形成完 整植物体的过程,其原理是植物细胞的全能性。在外植体脱分化形成愈伤组织的过程中,需要生 长素和细胞分裂素,生长素和细胞分裂素比例适中时,促进愈伤组织的形成。 答案:C 2.下列属于植物组织培养的是( ) A.兰花
2、的茎尖组织培育成兰花幼苗 B.水稻种子萌发并长成新个体 C.扦插的葡萄枝长成新个体 D.柳树芽发育成枝条 解析:植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工 配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。水稻 种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条均属于个体发育部分;扦插的葡萄枝长成新个体属 于无性生殖中的营养生殖。 答案:A 3.下列关于植物组织培养中无菌操作的叙述,错误的是 ( ) A.外植体可以用酒精消毒 B.镊子等器械需酒精灭菌 C.操作前手需酒精消毒 D.培养基需高压蒸汽灭菌 解析:植物组织培养需要严格的无菌操作
3、。培养基需要高压蒸汽灭菌;操作前手需用酒精消毒,外 植体应在酒精中消毒;整个操作过程在酒精灯火焰旁进行,同时对镊子等器械进行灼烧灭菌。 答案:B 4.下图为植物组织培养中由外植体形成的愈伤组织,外植体形成愈伤组织的过程说明植物 细胞( ) A.可以进行再分化过程 B.可以进行脱分化过程 C.可以进行减数分裂过程 D.具有全能性 答案:B 5.下列关于影响植物组织培养的因素的叙述,错误的是 ( ) A.幼嫩组织较成熟组织易培养成功 B.外植体消毒用体积分数为 70%的酒精 C.接种外植体后,培养温度应控制在 1822 ,并且每日用日光灯光照 12 h D.生长素与细胞分裂素含量之比较高时有利于芽
4、的分化 解析:生长素与细胞分裂素含量之比较高时,有利于根的分化;较低时,有利于芽的分化;二者相当 时,促进愈伤组织的形成。 答案:D 6.在离体的植物组织、器官或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,需要下列哪些条件?( ) 消毒灭菌 一定浓度的植物激素 适宜的温度 充足的光照 充足的养料 A. B. C. D. 解析:离体的植物相关结构在形成愈伤组织的过程中不需要光照,因为该过程无法进行光合作用, 其营养物质来自培养基。 答案:D 7.草莓传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代,导致产量降低、品质变差。运用微型 繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下: 外植体愈伤组织芽、根植株
5、 请回答下列问题。 (1)微型繁殖培育无病毒草莓时,一般选取 作为外植体,其依据 是 。 (2)在过程中,常用的 MS 培养基的主要成分包括大量元素、微量元素和 等, 在配制好的培养基中,常常需要添加 ,以有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组 织。接种后 25 d,发现外植体边缘局部污染,原因可能 是 。 (3)在过程中,愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根,但分化出了芽,其原因可能 是 。 解析:(1)通过植物组织培养培育无毒苗时,常选取根尖或茎尖部位,原因是该部位含病毒极少,甚 至无病毒。(2)MS 培养基的成分包括大量元素、微量元素和有机物等,在配制好的培养基中,常 需要添加生长素和细胞分
6、裂素等植物激素。植物组织培养应注意无菌操作。(3)生长素用量与 细胞分裂素用量的比值低时,有利于芽的分化,比值高时,有利于根的分化。 答案:(1)茎尖(或根尖) 茎尖(或根尖)病毒极少,甚至无病毒 (2)有机物 植物激素 外植体消毒不彻底 (3)培养基中生长素用量与细胞分裂素用量的比值偏低 8.辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如下图。 (1)图中和分别表示辣椒组织培养中细胞的 和 过 程。 (2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是 。培养基中的生长素和细胞分裂素 用量的比值 (填“高”或“低”)时,有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时,应采取的灭菌 方法
7、是 。 (3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是 。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞 时,常用的酶是 和纤维素酶。 解析:(1)将外植体培养成愈伤组织,属于脱分化过程,愈伤组织再生根、芽为再分化过程。(2)固 体培养基的凝固剂多为琼脂。利于芽分化的激素比例为生长素低于细胞分裂素。高压蒸汽灭 菌可以杀死物体内外所有的微生物。 (3)体积分数为 70%的酒精可以杀死外植体表面的微生物。 植物细胞间质为果胶和纤维素,可以用果胶酶和纤维素酶使愈伤组织分散为单个细胞。 答案:(1)脱分化(或去分化) 再分化 (2)琼脂 低 高压蒸汽灭菌法 (3)70% 果胶酶 能力提升能力提升 1.在生物体内,细胞不能
8、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,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,是基因选择性表达的结果。 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;同一个生物的 体细胞,都来自同一个受精卵的有丝分裂,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物质,所以 D 项错误。 答案:B 2.下列关于 MS 培养基与微生物培养基
9、的说法,错误的是 ( ) A.MS 培养基中常常添加植物激素,微生物培养基中不需要 B.MS 培养基中的碳源和能源是蔗糖,微生物培养基中的碳源和能源主要是葡萄糖 C.MS 培养基中需添加植物生长必需的大量元素和微量元素 D.MS 培养基中不需加维生素,微生物培养基中要加维生素 解析:MS 培养基中需要加入甘氨酸、维生素等物质,主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢 过程中受到一定影响后所产生的特殊营养需求。 答案:D 3.某同学在进行组织培养过程中,发现愈伤组织只分裂而不分化出芽和根,可能的原因是 ( ) A.未见阳光 B.培养时间不到 C.培养基营养过多 D.细胞分裂素和生长素配比不合理 解析
10、:愈伤组织是否产生根或芽,取决于生长素和细胞分裂素用量的比例。当细胞分裂素用量与 生长素用量的比值低时,诱导根的分化;两者比值适中时,愈伤组织只生长不分化;两者比值高时, 诱导芽的分化。 答案:D 4.下列关于植物的组织培养技术的叙述,正确的是( ) A.植物细胞只要在离体状态下即可表现出全能性 B.脱分化的过程就是愈伤组织不断进行有丝分裂的过程 C.愈伤组织经过细胞的增殖会形成新的植物组织器官 D.叶肉细胞经脱分化形成愈伤组织离不开植物激素的作用 解析:植物细胞表现出全能性除了要脱离原植物体外,还需要给予适当的外界条件。脱分化的过 程是由外植体形成愈伤组织的过程。愈伤组织通过再分化才会形成新
11、的植物组织、器官,而不 是通过分裂。 答案:D 5.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:植物组织培养的过程: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呈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,最后可培养成完整的植物
12、体,这反映了愈伤组织的细胞具有全能 性。 答案:B 6.下图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育成试管苗的过程示意图。下列有关叙述 正确的是( ) A.利用此过程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或幼苗,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
13、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:A 7.蓝莓中富含的花青素能有效地改善视力。下图为科学家利用植物组织培养的方法,大量培 养蓝莓的具体流程图解。回答下列问题。 蓝莓组织愈伤组织长出丛芽生根移栽成活 (1)用于离体培养的蓝莓组织叫做 ,该技术的原理是 。 (2)过程中,细胞的分化程度会 (填“升高”“降低”或“不变”)。 (3)愈伤组织经过过程重新分化成根或丛芽的过程叫 。 (4)配制 MS 培养基时,应加入一定量的琼脂、蔗糖、无机盐、维生素、有机物等营养物质,蔗糖 除作为碳源外,还具有 的功能。常用的培养基有脱分化培养基、生根培养 基和生芽培养基,这三种培养基
14、的主要差异是 。 解析:(1)用于离体培养的植物的器官或组织叫做外植体。图中获得大量蓝莓植株的技术是植物 组织培养技术,依据的原理是细胞全能性。 (2)过程是脱分化,形成愈伤组织,细胞的分化程度会 降低。(3)愈伤组织经过过程重新分化成根或丛芽的过程叫再分化。(4)MS 培养基中的蔗 糖除作为碳源外,还可提供能量和维持渗透压。植物组织培养过程中往往需要使用植物激素人 为地控制细胞的脱分化与再分化,脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基的主要差异表现在 生长素和细胞分裂素的用量及比例不同。 答案:(1)外植体 (植物)细胞全能性 (2)降低 (3)再分化 (4)提供能量和维持渗透压 生长素和细胞分
15、裂素的用量及比例不同 8.某地是适宜生产水果的生态区之一,生产的苹果浓缩的果汁酸度优于其他地区的苹果, 深 受人们欢迎。发展无病毒苗木成为建立高产优质商品苹果基地的重要措施。 (1)下面是某地农林科学院进行苹果试管苗培养的一般过程。 请填写 a、c 所表示的内容:a 为 ;c 为 。 (2)实验室一般使用保存的培养基母液来制备 MS 固体培养基,配制母液时,无机物中 浓缩 10 倍, 浓缩 100 倍。 (3)该过程中 a、c 的启动关键在于培养基中所加 和细胞分裂素的浓度、 以及 。 (4)醋酸菌是生产苹果醋必用的菌种,可以从食醋中分离得到纯化的醋酸菌。扩大培养醋酸菌时, 一般将平板倒置培养,原因是 。 解析:离体的植物组织或细胞,经a脱分化形成b愈伤组织,再经c再分化形成胚状体或丛芽,最后 发育成完整的植株。植物组织培养过程中,其培养液需要加入大量元素、微量元素,还常常需要 添加植物激素。扩大培养时,一般将平板倒置培养,防止培养皿盖上凝结的水珠落入培养基造成 污染。 答案:(1)脱分化 再分化 (2)大量元素 微量元素 (3)生长素 使用的先后顺序 用量的比例 (4)防止培养皿盖上凝结的水珠落入培养皿造成污染