2022-2022学年高中生物课时作业四植物组织培养技术含解析苏教版选修.doc

课时分层作业(四)
(建议用时：45分钟)
[根底达标练]
1．以下关于植物组织培养中无菌操作的表达，错误的选项是(　　)
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
B　[植物组织培养需要严格的无菌操作，包括：培养基需要用高压蒸汽灭菌；操作前手需用酒精消毒，外植体应浸泡在酒精中杀菌；整个操作过程应在酒精灯火焰旁进行，同时对镊子等器械要进行灼烧灭菌。]
2．MS培养基与微生物培养基相比，需要提供大量的(　　)
A．无机营养　　　　　 B．有机营养
C．甘氨酸和维生素 D．激素
A　[微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同，用于植物组织培养的MS培养基需提供大量的无机营养。]
3．以下有关植物组织培养所需营养的表达，错误的选项是(　　)
A．MS培养基既含硝态氮又含铵态氮
B．维生素以辅酶的形式参与生物催化剂酶的活动
C．植物生长调节物质包括生长素、细胞分裂素及赤霉素等
D．植物组织培养过程中无需从外部供糖
D　[在植物组织培养进行异养的状况下，组织细胞不能进行光合作用，因此在培养基中必须添加糖，以作为细胞的碳素来源和能量来源。]
4．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〞。以下有关表达，错误的选项是(　　)
A．消毒的原那么是既杀死材料外表的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害
B．在愈伤组织培养中参加细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞
C．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α­萘乙酸等生长素类调节剂
B　[植物组织培养中消毒的原那么是既杀死材料外表的微生物，又减少消毒剂对培养材料的伤害；植物体细胞的杂交需先除去细胞壁得到原生质体，再在细胞融合诱导剂作用下获得染色体加倍的细胞；细胞分化的实质是基因的选择性表达；植物组织培养过程中，在生根阶段培养基中通常应含有生长素类调节剂。]
5．在以下选项中，需要采用植物组织培养技术的是(　　)
①利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株　②获取大量的脱毒苗　③利用基因工程培育抗棉铃虫的植株　④单倍体育种　⑤无子西瓜的快速大量繁殖
A．①②③ B．②③④⑤
C．①②④⑤ D．②③④
B　[植物组织培养是指从植物体别离出符合需要的组织、器官或细胞、原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术，主要用于获取脱毒苗、培育转基因的植株、单倍体育种、快速大量繁殖植株等方面。利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株属于多倍体育种，不需要植物组织培养技术。]
6．关于植物组织培养的以下说法中，哪一项为哪一项错误的(　　)
A．在进行植物组织培养时，需要适宜的温度、营养、氧气和pH
B．由外植体形成胚状体的过程中不需要光，但由胚状体发育成植株的过程中却需要光
C．不同植物进行组织培养时，所需的温度有所不同
D．由外植体形成幼苗的过程中，培养基中有机物的总量会减少
B　[植物组织培养需要一定的条件，如营养物质、适宜的温度、pH、渗透压、光照等，由外植体形成愈伤组织的过程中不需要光，但再分化形成胚状体以及由胚状体发育成植株的过程中都需要光。]
7．植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及起诱导作用的植物激素分别是(　　)
①细胞的全能性　②离体的植物器官、组织或细胞　③根、芽　④生长素和细胞分裂素　⑤生长素和乙烯　⑥愈伤组织　⑦再分化　⑧脱分化　⑨植物体
A．①，②⑧⑥⑦③⑨，④ B．①，②⑧⑥⑦③⑨，⑤
C．①，⑥②⑨⑧③⑦，⑤ D．①，②⑨⑧⑥⑦③，④
A　[植物组织培养依据的原理是细胞的全能性。培养过程是离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织，然后经再分化形成根、芽，最终形成植物体。影响植物细胞脱分化产生愈伤组织的一个重要因素是植物激素，当细胞分裂素与生长素比例适中时，能促进愈伤组织的形成。]
8．植物组织培养的过程如下图。以下相关表达中正确的选项是(　　)
A．①②过程中都会发生细胞的增殖和分化
B．培养基1和2的成分在比例上没有明显差异
C．利用此过程获得的试管苗可能为杂合体
D．此过程依据的生物学原理是生物膜的流动性
C　[①过程发生的是细胞的增殖，没有发生细胞分化，②过程中会发生细胞的增殖和分化。培养基1和2的成分在比例上有明显差异，主要是细胞分裂素和生长素用量的比例不同。如果离体组织为杂合体，利用此过程获得的试管苗也为杂合体。题图所示过程依据的生物学原理是细胞的全能性。]
9．如图为某二倍体植株花药中未成熟花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。以下有关表达正确的选项是(　　)
A．过程③获得的完整植株均为纯合子
B．过程①、②、③说明花粉细胞具有全能性
C．过程①、②需要避光，过程③需要照光
D．过程①、②表示脱分化，过程③表示再分化
B　[过程③获得的完整植株属于单倍体植株，幼苗经秋水仙素处理后可获得纯合子，A错误；过程①、②、③是植物组织培养过程，由花粉细胞最终获得了完整植物个体，说明花粉细胞具有全能性，B正确；脱分化需要避光处理，再分化和植物生长需要照光，因此过程①需要避光，过程②、③需要照光，C错误；图中过程①表示脱分化，②③表示再分化，D错误。]
10．以下图表示菊花嫩枝的离体培养过程，请据图答复下面的问题：
(1)对菊花来说，要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养，其原因是_______
________________________________________________________________。
(2)菊花组织培养过程中，启动细胞分裂、A________(填名称)、再分化的关键激素是________________。通过A过程产生的愈伤组织细胞与枝条韧皮部细胞形态结构________(填“相同〞或“不同〞)，其根本原因是______________。
(3)菊花组织培养需要接种，在进行接种时应注意(　　)
①接种室要消毒　②只要戴口罩，操作时便可说话　③外植体可预先用体积分数为70%的酒精浸泡，取出用无菌水冲洗后，再用质量分数为0.1%的氯化汞溶液消毒，并用无菌水冲洗干净　④接种操作要在酒精灯火焰旁进行　⑤接种完毕应立即盖好瓶盖
A．①②③④⑤ B．①②③④
C．①③④⑤ D．②③④⑤
(4)图中的B过程需要________，因为愈伤组织形成幼小植株后，植物需要进行光合作用。
[解析]　(1)菊花的嫩枝组织培养，一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝，主要因为其分裂、分化能力强。(2)在菊花组织培养过程中，形成愈伤组织的过程是脱分化(A过程)，启动脱分化和再分化过程的激素主要是生长素和细胞分裂素。愈伤组织和外植体的细胞形态、结构差异很大，根本原因在于不同细胞内基因的选择性表达。(3)组织培养中要求进行严格的无菌操作，因为一旦出现细菌或真菌污染，就会导致实验失败，其要求除题目中提到的①③④⑤项外，还有工作人员即使戴上口罩，也不许说话、咳嗽等。(4)B过程表示愈伤组织经再分化形成试管苗，幼苗进行光合作用需要一定的光照。
[答案]　(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)脱分化　细胞分裂素、生长素　不同　基因选择性表达　(3)C　(4)光照
[能力提升练]
11．某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染，为查找污染原因设计了四个实验，实验条件除图示外其他均相同。以下各图表示实验结果，据图不能得出的初步结论是(　　)
A．污染主要不是培养基灭菌时间短造成的
B．污染不可能来源于组织培养所用的离体组织
C．调节培养基pH不能解决污染问题
D．调节培养温度不能解决污染问题
B　[此题主要考查图文转换能力，A、C、D图解所示的信息是随培养基灭菌时间、培养基pH和培养温度的增加，污染率在90%上下波动，说明污染源不是这三方面的原因；而B图解中随离体组织消毒时间的延长，污染率急剧下降，因而，该曲线说明组织培养所用的离体组织是污染的主要原因。]
12．花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下面是培育四季柑桔(2N＝18)花粉植株的过程示意图，有关表达错误的选项是(　　)
A．花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性，其技术是植物组织培养
B．过程③是细胞再分化，其根本原因是基因的选择性表达
C．四种培养基均属于固体培养基，其中所含植物激素的种类和比例有差异
D．观察处于分裂中期的四季柑桔花粉植株根尖细胞，可观察到18条染色体
D　[此题考查花粉的组织培养。花粉细胞培育成单倍体植株，培育的原理是花粉粒细胞具有全能性，其技术是植物组织培养，A正确；由愈伤组织到从芽的过程是再分化，其根本原因是基因选择性表达，B正确；图中四种培养基的差异主要表现在植物激素的种类和含量，C正确；观察处于分裂中期的四季柑桔花粉植株根尖细胞，其染色体数和其体细胞相同，为9条，D错误。]
13．下面为植物组织培养过程流程图解，以下相关表达不正确的选项是(　　)
A．上述过程中脱分化发生在b步骤，形成愈伤组织，在此过程中植物激素发挥了重要作用
B．再分化发生在d步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程
C．从叶组织块到种苗形成的过程说明植物叶片细胞具有全能性
D．人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题
B　[从流程图可知植物组织培养包括脱分化和再分化两个阶段，即b和c步骤，再分化发生在c步骤。]
14．阅读以下材料，并答复相关问题。
材料1　微型繁殖技术又称快速繁殖技术，就是将植物体的一局部组织小块进行离体培养，并诱导分化成大量的小植株，从而到达快速无性繁殖的目的。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，现已根本成熟，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2　植物的脱毒技术是微型繁殖技术的一个分支。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，日益严重。但在茎尖分生组织中，细胞增殖十分迅速，病毒来不及侵入，因此其就成为植物体相对无病毒的特殊区域。
(1)材料中用到的技术称为_______________________________。
(2)材料中技术操作过程可以用以下图简略表示：
―→
在上述过程中，尤其是脱分化、再分化过程中，植物生长素和细胞分裂素的使用量非常关键。为分析两种激素的用量比例对实验结果的影响，几位同学做了实验，其结果如下，试根据结果答复：(6­BA：细胞分裂素类，IBA：生长素类)
　　组别
工程　　
1
2
3
4
激素种类及
浓度关系
6­BA
6­BA
＞IBA
6­BA
＝IBA
6­BA
＜IBA
结果
组织块
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
在植物组织培养中，脱分化可用的激素组合是实验________和实验________中的激素浓度关系，再分化可用的激素组合是实验________和实验________中的激素浓度关系。整个实验说明，植物的生根、发芽等生命活动是________________的结果。
(3)要培养脱毒苗，应选用________________局部作为培养材料。
(4)利用微型繁殖技术繁殖植物的优点是_____________________________
________________________________________________________________。
[解析]　(1)组织培养尽管材料千变万化，但其根本原理及技术相同。从材料1中“一局部组织小块进行离体培养，并诱导分化成大量的小植株〞，可知是植物组织培养技术。(2)在进行植物组织培养过程中，生长素和细胞分裂素在脱分化、再分化中起十分关键的作用，由表可知：实验组1中只有6­BA时可进行脱分化，实验组3中，当6­BA的浓度与IBA浓度相同时促进愈伤组织生长，可见脱分化产生愈伤组织可用1组，进一步促进愈伤组织不断生长用3组；而实验组2、4中，当两种激素浓度不同时愈伤组织出现了再分化，故再分化应用2、4组。从表中数据可以看出，只有靠细胞分裂素和生长素的共同作用及适当的比例，才能使组织培养过程顺利进行。(3)对于无性繁殖的植物来说，其茎尖分生组织局部分裂旺盛，病毒来不及侵入，故以此局部作为培养材料，可得到脱毒苗。(4)组织培养本质上为无性繁殖，故可以保持亲本的优良性状，且在实验室中操作，可以不受自然季节、气候等条件的限制，可以实现工厂化生产。
[答案]　(1)植物组织培养　(2)1　3　2　4　多种激素共同作用　(3)茎尖分生组织　(4)得到的植株可保持亲本的优良性状，不受自然季节、气候等条件的限制，可以实现工厂化生产
15．请答复以下问题：
(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的________________，繁殖种苗的速度________。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部________________。
(2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是防止________的污染。
(3)微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗________，而与________配比适宜时可促进芽的增殖。假设要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是________(填“脱落酸〞或“2,4­D〞)。
(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如下图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是________，单株鲜重的变化趋势是________。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量________(填“能〞或“不能〞)满足自身最正确生长的需要。
(5)据图推测，假设要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应________(填“降低〞或“增加〞)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。
[解析]　(1)植物组织培养中的微型繁殖技术属于无性生殖，具有可以保持亲代的遗传特性、繁殖速度快等特点。离体的叶肉细胞具有全能性，是因为其含有控制该植物生长发育所需的全部遗传信息。(2)植物组织培养过程中要保持无菌条件，以防止微生物的污染。(3)生长素能促进生根；植物组织培养中当细胞分裂素浓度大于生长素浓度时可诱导芽的分化。假设要抑制试管苗的生长，可用高浓度的生长素或生长素类似物，如2,4­D。(4)分析图示可知，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度逐渐减弱，而单株鲜重那么是先增加后减少；因蔗糖浓度为0时，虽然光合作用强度较大，但单株鲜重比拟低，此时试管苗光合作用产生的有机物量不能满足自身最正确生长的需要，蔗糖浓度为1%左右时才能满足自身最正确生长的需要。(5)随着蔗糖浓度的增加，光合作用强度逐渐减小，故要提高光合作用能力，那么应适当降低培养基中的蔗糖浓度。
[答案]　(1)遗传特性　快　遗传信息　(2)微生物(3)生根　细胞分裂素　2,4­D　(4)逐渐减小　先增加后下降　不能　(5)降低
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