2019-2020學(xué)年高中生物 第四部分 淺嘗現(xiàn)代生物技術(shù) 實驗11 植物的組織培養(yǎng)學(xué)案 浙科版選修1

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1、實驗11　植物的組織培養(yǎng) [學(xué)考報告] 知識內(nèi)容 考試屬性 考情解讀 植物的組織培養(yǎng) 加試 1.進(jìn)行菊花的組織培養(yǎng)。 2.嘗試植物激素的應(yīng)用。 3.說明植物組織培養(yǎng)的原理 一、植物組織培養(yǎng) 概念 組織培養(yǎng)就是取一部分植物組織，如葉、芽、莖、根、花瓣或花粉等，在無菌條件下接種在三角瓶中的瓊脂培養(yǎng)基上，給予一定的溫度和光照，使之產(chǎn)生愈傷組織，或進(jìn)而生根發(fā)芽。 原理 植物細(xì)胞具有全能性，即生物體的細(xì)胞，具有使后代細(xì)胞形成完整個體的能力。 基本過程 外植體愈傷組織胚狀體―→新植物體 培養(yǎng)條件 (1)含有全部營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基、一定的溫度、空氣、無菌環(huán)境

2、、適合的pH、適時光照等。 (2) 二、菊花的組織培養(yǎng) 材料：MS培養(yǎng)基(用于配置發(fā)芽和生根的培養(yǎng)基)；萘乙酸用少量0.1 mol/L NaOH溶液溶解；芐基腺嘌呤用少量0.1 mol/L HCl溶解；發(fā)芽培養(yǎng)基(滅菌)；生根培養(yǎng)基(滅菌)。 步驟 (1)無菌幼苗進(jìn)行組織培養(yǎng) 取外植體 超凈臺上將無菌幼苗切段，每段至少1張葉片 生芽培養(yǎng) 生芽培養(yǎng)基中，放入1～3段切段，莖部插入培養(yǎng)基，蓋上封口膜，日光燈下保持18～25 ℃的溫度培養(yǎng)，每天光照不少于14.5 h 生根培養(yǎng) 2～3周后，將叢狀苗在無菌條件下轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基中，在上述條件下繼續(xù)培養(yǎng) 適應(yīng)鍛煉 (煉苗)

3、將苗轉(zhuǎn)移至草炭土或蛭石中，用玻璃罩或塑料布保持80%以上的濕度，2～3天后打開降低濕度進(jìn)行鍛煉，直到將罩全部打開處于自然濕度下為止 定植 將苗轉(zhuǎn)移到土中培養(yǎng) (2)自然生長的莖進(jìn)行組織培養(yǎng) →→→→ 1．不同植物、不同組織的生根和生芽是否都可使用與本實驗相同的生長素和細(xì)胞分裂素濃度？ 提示：不同植物、不同組織，植物組織培養(yǎng)的難易程度不同，因此不可貿(mào)然使用與本實驗相同的生長素和細(xì)胞分裂素濃度，要探索使用何種激素(合成激素)以及激素的濃度才行。 2．本實驗用人工合成的激素，而不用植物中存在的天然激素，為什么？ 提示：植物中存在的天然激素都有相應(yīng)的使之分解的酶，這樣，天然激素在植

4、物體內(nèi)作用和存在的時間就較短，而人工合成的激素在植物中沒有相應(yīng)分解它的酶，所以作用和存在的時間長，作用效果明顯。 3．如果在自然界取植物樣本進(jìn)行組織培養(yǎng)，你認(rèn)為應(yīng)采取什么措施保證樣本不被污染？ 提示：(1)操作環(huán)境潔凈；(2)植物樣本潔凈；(3)操作敏捷迅速。 　植物組織培養(yǎng)的基本過程 條件：植物細(xì)胞必須在離體狀態(tài)下，在一定營養(yǎng)和植物激素條件下才能表現(xiàn)出全能性。 脫分化：由高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程。 再分化：愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng)又可以重新分化形成根或芽等器官的過程。 愈傷組織的特點：細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則、高度液泡化、無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。 　根尖分生組

5、織和愈傷組織的異同： 組織 類型 細(xì)胞 來源 細(xì)胞 形態(tài) 細(xì)胞 結(jié)構(gòu) 細(xì)胞 排列 細(xì)胞 去向 根尖 分生 組織 受精卵 正方形 無液泡 緊密 分化成 多種細(xì) 胞組織 愈傷 組織 高度分 化細(xì)胞 無定形 高度液 泡化 疏松 再分化 成新個體 相同 點　 都通過有絲分裂進(jìn)行細(xì)胞增殖 1．下圖為植物組織培養(yǎng)的流程圖。據(jù)圖分析下列說法正確的是(　　) A．將配制好的培養(yǎng)基在滅菌后要及時分裝避免冷卻凝固 B．圖中三種培養(yǎng)基的差異主要表現(xiàn)在植物激素含量方面 C．整個培養(yǎng)過程中需要適宜的溫度和不間斷的人工光照 D．長出叢

6、芽和生根的過程中細(xì)胞的遺傳物質(zhì)會發(fā)生改變 解析：選B。將配制好的培養(yǎng)基在滅菌前要及時分裝避免冷卻凝固，A錯誤；圖中三種培養(yǎng)基的差異主要表現(xiàn)在植物激素的含量上，B正確；脫分化過程要避光處理，C錯誤；長出叢芽和生根的過程是細(xì)胞分裂和分化的過程，遺傳物質(zhì)不會發(fā)生改變，D錯誤。 2．辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。辣椒素的獲得途徑如圖。 (1)圖中①和②分別表示辣椒組織培養(yǎng)中細(xì)胞的________和________過程。 (2)圖中培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基中常用的凝固劑是________。培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)時，有利于芽

7、的分化。對培養(yǎng)基徹底滅菌時，應(yīng)采取的滅菌方法是________。 (3)圖中外植體的消毒所需酒精的體積分?jǐn)?shù)是______。用酶解法將愈傷組織分離成單細(xì)胞時，常用的酶是________和纖維素酶。 解析：植物組織培養(yǎng)的關(guān)鍵過程包括脫分化和再分化，由形成的愈傷組織再分化成具根和芽的試管苗。在組織培養(yǎng)過程中，需要無菌無毒條件、一定的營養(yǎng)條件、激素條件和適宜的環(huán)境條件等。生長素含量低于細(xì)胞分裂素時，愈傷組織先分化出芽，反之，則先分化出根。將愈傷組織分離成單個細(xì)胞時需要酶解植物細(xì)胞壁，植物細(xì)胞壁的成分為纖維素和果膠，故需用纖維素酶和果膠酶。制作植物組織培養(yǎng)等培養(yǎng)基時，需向培養(yǎng)基中加入瓊脂進(jìn)行凝固，并

8、采用高壓蒸汽法進(jìn)行滅菌；對植物外植體進(jìn)行消毒，消毒所用的酒精體積分?jǐn)?shù)為70%。 答案：(1)脫分化　再分化 (2)瓊脂　低　高壓蒸汽滅菌 (3)70%　果膠酶 　植物組織培養(yǎng)的條件 條件：無菌環(huán)境、一定的溫度、一定的光照、含有全部營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基、適量空氣、適宜的pH、植物激素(細(xì)胞分裂素和生長素)比例合適、適宜的外植體。 激素使用的先后順序(表一)及其用量比例(表二)對細(xì)胞分裂和分化的影響 表一 使用順序 實驗結(jié)果 先生長素， 后細(xì)胞分裂素 有利于分裂但不分化 先細(xì)胞分裂 素，后生長素 細(xì)胞既分裂也分化 同時使用 分化頻率提高 表二 生長素與

9、細(xì)胞 分裂素比值 實驗結(jié)果 比值高時 促進(jìn)根分化，抑制芽形成 比值低時 促進(jìn)芽分化，抑制根形成 比值適中 促進(jìn)愈傷組織生長 　(1)整個操作過程中應(yīng)防止外植體帶菌、保證培養(yǎng)基及接種器具徹底滅菌、嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作流程。 (2)菊花的組織培養(yǎng)，一般選擇未開花植株的莖上部新萌發(fā)的側(cè)枝。 (3)菊花的組織培養(yǎng)，一般將溫度控制在18～25 ℃，pH控制在5.8左右，并且每日用日光照射14.5小時。 1．某同學(xué)在進(jìn)行組織培養(yǎng)過程中，發(fā)現(xiàn)只分裂而不分化出芽和根，可能原因是(　　) A．未見陽光 B．培養(yǎng)時間不到 C．培養(yǎng)基營養(yǎng)過多 D．細(xì)胞分裂素和生長素配比不對 解析：

10、選D。愈傷組織產(chǎn)生根或芽，取決于生長素和細(xì)胞分裂素的濃度比值，當(dāng)細(xì)胞分裂素/生長素的比值低時，誘導(dǎo)根的分化；兩者比值處于中間水平，愈傷組織只生長不分化；兩者比值高時，誘導(dǎo)芽的形成。 2．試管苗的光合作用能力較弱，需要逐步適應(yīng)外界環(huán)境才能往大田移栽。研究人員進(jìn)行了“改變植物組織培養(yǎng)條件縮短試管苗適應(yīng)過程”的實驗，實驗在適宜溫度下進(jìn)行，圖甲和圖乙表示其中的兩個實驗結(jié)果。 請回答： (1)圖甲的實驗是在大氣CO2濃度下進(jìn)行的。據(jù)圖分析，試管苗在不加蔗糖的培養(yǎng)基中________和________更高。 (2)圖乙是試管苗在密閉、無糖培養(yǎng)基條件下測得的24 h內(nèi)CO2濃度變化曲線。圖中b～

11、c段CO2濃度升高緩慢是因為______________________________________________________， c～d段CO2濃度急劇下降是因為試管苗__________________________________________ ________________________________________________________________________。 若d點時打開培養(yǎng)瓶，試管苗的光合速率________________________________________________________________________。

12、 (3)根據(jù)上述實驗結(jié)果推知，采用無糖培養(yǎng)基、________和________可縮短試管苗的適應(yīng)過程。 解析：甲曲線上反映出的信息有兩方面：光合速率和光飽和點，所以(1)應(yīng)該填寫光合速率和光飽和點。b～c段上升緩慢的原因是凌晨溫度較低，呼吸速率較慢所致；c～d段急劇下降是因為光合作用消耗大量CO2所致，d點時大氣CO2比瓶內(nèi)高，所以此時打開培養(yǎng)瓶有利于提高光合速率。 答案：(1)光合速率　光飽和點 (2)溫度較低，細(xì)胞呼吸較弱，產(chǎn)生的CO2較少　隨光照的增強(qiáng)，消耗CO2進(jìn)行光合作用　升高 (3)延長光照時間　增加光照強(qiáng)度 　植物組織培養(yǎng)過程中無菌操作要求 無菌操作的必要性

13、 培養(yǎng)材料一旦被微生物(如細(xì)菌)污染，因微生物分裂快、生長迅速，會爭奪培養(yǎng)基中的營養(yǎng)，還會產(chǎn)生代謝廢物毒害培養(yǎng)材料，導(dǎo)致實驗失敗。 無菌操作 (1)培養(yǎng)材料消毒 ①消毒劑：一般用70%的酒精和5%的次氯酸鈉溶液。 ②既要考慮消毒效果也要考慮材料的耐受力。 (2)培養(yǎng)基、所用操作器材均應(yīng)進(jìn)行滅菌處理。培養(yǎng)基常采用高壓蒸汽滅菌，操作器材可采取干熱滅菌。 (3)操作室、工作臺要進(jìn)行消毒，一般使用紫外線或消毒藥品消毒。 (4)接種操作應(yīng)在酒精燈火焰旁進(jìn)行，接種后的錐形瓶最好放在無菌箱中培養(yǎng)。 (5)操作人員要消毒、戴口罩、穿工作服等，操作時禁止說話。 1．外植體接種前，需要將接種

14、室、接種箱滅菌和對外植體消毒，某同學(xué)依次進(jìn)行了如下操作： ①接種前一天，將接種室的四個角用甲醛溶液和高錳酸鉀熏蒸。 ②將接種室和接種箱內(nèi)用紫外燈滅菌。 ③接種前，操作者用肥皂清洗雙手，擦干，再用酒精棉球擦拭雙手。 ④接種前1小時，在接種室內(nèi)用噴霧器噴灑來蘇水；桌椅也用來蘇水擦拭；接種箱內(nèi)用甲醛溶液和高錳酸鉀熏蒸。 ⑤用次氯酸鈉溶液將外植體消毒。 你認(rèn)為合理的操作步驟依次是(　　) A．①④②③⑤ B．①②④③⑤ C．①④③②⑤ D．①②③④⑤ 解析：選A。在組織培養(yǎng)過程中，要進(jìn)行無菌操作，方法的選擇既要考慮消毒效果也要考慮材料的耐受力。無菌操作過程中，要選擇適當(dāng)?shù)南緶缇?/p>

15、方法，消毒順序是接種室→接種箱→操作者→外植體。 2．某植物組織培養(yǎng)實驗室的愈傷組織被真菌嚴(yán)重感染，為查找污染原因設(shè)計了4個實驗，實驗條件除圖示以外其他均相同。下列各圖表示實驗結(jié)果，據(jù)圖可得出的初步結(jié)論是(　　) A．污染主要是由培養(yǎng)基滅菌時間長短造成的 B．污染主要來源于組織培養(yǎng)所用的離體組織 C．調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH能解決污染問題 D．調(diào)節(jié)培養(yǎng)溫度能解決污染問題 解析：選B。通過4個實驗結(jié)果可以看出培養(yǎng)基滅菌時間、培養(yǎng)基pH、培養(yǎng)溫度對污染率沒有太大的影響，由離體組織滅菌時間越長污染率越低可知，污染主要來源于組織培養(yǎng)所用的離體組織。 一、選擇題 目前，觀賞植物、園藝作物、

16、經(jīng)濟(jì)林木等無性繁殖作物等部分或大部分都用離體快速繁殖提供苗木，試管苗已出現(xiàn)在國際市場上并形成產(chǎn)業(yè)化。下列屬于植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是(　　) A．將幼苗放入營養(yǎng)液中培養(yǎng) B．將馬鈴薯塊莖種在土中培養(yǎng) C．將花藥放在培養(yǎng)基中培養(yǎng) D．將γ射線照射過的種子進(jìn)行播種培養(yǎng) 解析：選C。植物組織培養(yǎng)技術(shù)是在實驗室條件下進(jìn)行的，利用的原理是植物細(xì)胞的全能性，自然狀態(tài)下的生殖與培養(yǎng)不是組織培養(yǎng)技術(shù)。 下列發(fā)生了細(xì)胞分化且能體現(xiàn)體細(xì)胞全能性的生物學(xué)過程是(　　) A．玉米種子萌發(fā)長成新植株 B．小鼠骨髓造血干細(xì)胞形成各種血細(xì)胞 C．小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育為單倍體植株 D．胡蘿卜根韌皮部細(xì)胞經(jīng)組

17、織培養(yǎng)發(fā)育成新植株 解析：選D。上述各過程均發(fā)生了細(xì)胞分化，玉米種子萌發(fā)長成新植株、小鼠骨髓造血干細(xì)胞形成各種血細(xì)胞均未體現(xiàn)體細(xì)胞的全能性，小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育為單倍體植株體現(xiàn)的是生殖細(xì)胞的全能性。 植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是(　　) A．給予適宜的營養(yǎng)和外界條件 B．導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因 C．脫離母體后，給予適宜的營養(yǎng)和外界條件 D．將成熟篩管的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞內(nèi) 解析：選C。植物組織培養(yǎng)需要的條件有：離體(完整細(xì)胞)、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素、無菌等其他的外界條件。 植物組織培養(yǎng)的過程是(　　) ①離體的植物器官、組織或細(xì)胞?、谟鷤M織 ③形成根、芽　④脫

18、分化?、菰俜只、拗参矬w A．①②③④⑤⑥ B．①④②⑤③⑥ C．①③④⑤②⑥ D．①④⑤②③⑥ 解析：選B。植物組織培養(yǎng)的過程是離體的植物器官、組織或細(xì)胞經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再分化形成根、芽，進(jìn)一步發(fā)育成植株。 在植物組織培養(yǎng)中，切取胡蘿卜的外植體時一般選擇(　　) A．具有木質(zhì)部的部分 B．具有韌皮部的部分 C．具有形成層的部分 D．具有髓的部分 解析：選C。在植物組織培養(yǎng)中，用具有分裂能力的細(xì)胞作為外植體容易成功。 影響植物組織培養(yǎng)的因素包括以下哪些(　　) A．培養(yǎng)植物 B．培養(yǎng)基組成部分 C．激素和環(huán)境因素 D．以上全部 解析：選D。不同的植物組織

19、培養(yǎng)的難易程度差別很大，同一種植物，幼嫩的材料容易培養(yǎng)，植物激素的種類、濃度、使用先后順序、培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)、pH、溫度、光照等條件對植物的組織培養(yǎng)都有影響。 菊花的花粉經(jīng)組織培養(yǎng)可發(fā)育成一株幼苗，這一過程不涉及下列哪一項(　　) A．有絲分裂、細(xì)胞分化、組織器官的形成 B．呼吸作用、光合作用、相關(guān)激素的調(diào)控 C．DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的生物合成 D．等位基因的分離、非等位基因的自由組合 解析：選D。等位基因的分離、非等位基因的自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的過程中，菊花的花粉經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成幼苗的分裂方式中只進(jìn)行有絲分裂。 下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)中滅菌操作的敘述，錯誤的是(　

20、　) A．外植體可以用酒精消毒 B．鑷子等器械需酒精滅菌 C．操作前操作者的手需酒精消毒 D．培養(yǎng)基需高壓蒸汽滅菌 解析：選B。植物組織培養(yǎng)需嚴(yán)格的無菌操作，包括：培養(yǎng)基需高壓蒸汽滅菌；操作者的手需酒精消毒；外植體應(yīng)浸泡在酒精中消毒；整個操作過程在酒精燈火焰旁進(jìn)行，同時對鑷子等器械灼燒滅菌。 用菊花的莖尖組織培養(yǎng)可培育出試管苗。下面關(guān)于這一過程的說法正確的是(　　) A．進(jìn)行培養(yǎng)時，一次性加足營養(yǎng)物質(zhì)以防止污染 B．整個培養(yǎng)過程應(yīng)在光下進(jìn)行，有利于長葉 C．要根據(jù)培養(yǎng)過程的實際情況，更換培養(yǎng)基 D．整個培養(yǎng)過程都應(yīng)在密閉條件下進(jìn)行，以免雜菌的污染 解析：選C。一般來說，從

21、接種外植體到出現(xiàn)愈傷組織時，由于培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分已接近耗盡，必須更換培養(yǎng)基。脫分化培養(yǎng)時不必見光，因為在無光條件下愈傷組織長得更快。再分化時可見光，試管苗應(yīng)該進(jìn)行見光培養(yǎng)。 植物組織培養(yǎng)過程中的再分化是指(　　) A．植物體的分生組織通過細(xì)胞分裂產(chǎn)生新的細(xì)胞 B．愈傷組織重新分化成根或芽等器官的過程 C．植物的器官、組織或細(xì)胞，通過離體培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過程 D．取下植物的枝芽培育成一株植物的過程 解析：選B。再分化指脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，又可以重新分化成根或芽等器官的過程。 下列關(guān)于愈傷組織的說法中不正確的是(　　) A．愈傷組織的細(xì)胞能夠進(jìn)行細(xì)胞分裂 B．用

22、葉培養(yǎng)形成的愈傷組織細(xì)胞能夠進(jìn)行光合作用 C．培養(yǎng)愈傷組織的培養(yǎng)基中應(yīng)含有有機(jī)養(yǎng)料 D．人們可以從愈傷組織中提取所需物質(zhì) 解析：選B。愈傷組織沒有發(fā)生分化，只是一團(tuán)薄壁細(xì)胞，因此不能進(jìn)行光合作用。 下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的說法中錯誤的是(　　) A．植物細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)時需要無機(jī)養(yǎng)料 B．植物細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)時不需要有機(jī)養(yǎng)料 C．離體的植物組織細(xì)胞的脫分化和再分化主要受激素的影響 D．溫度、培養(yǎng)基的滲透壓等也影響植物組織培養(yǎng) 解析：選B。植物組織培養(yǎng)過程中，離體的植物組織和細(xì)胞，對營養(yǎng)、環(huán)境等條件要求相對特殊，除需要無機(jī)養(yǎng)料和生長調(diào)節(jié)物質(zhì)外，還需要有機(jī)養(yǎng)料，如蔗糖等，并且需要一

23、定的外界條件。 在植物組織培養(yǎng)過程中，生長素和細(xì)胞分裂素的使用會影響實驗結(jié)果。下列說法正確的是(　　) A．兩種激素用量的比例影響實驗結(jié)果 B．兩種激素使用的先后順序影響實驗結(jié)果 C．兩種激素使用時的濃度影響實驗結(jié)果 D．以上說法全部正確 解析：選D。生長素用量與細(xì)胞分裂素用量比值高時，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值低時，有利于芽的分化，抑制根的形成；比值適中時，促進(jìn)愈傷組織的生長。先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化；先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素，細(xì)胞既分裂也分化；同時使用兩種激素，分化頻率提高。 在菊花的組織培養(yǎng)操作完成了3～4天后，觀察同一溫室中

24、的外植體，發(fā)現(xiàn)有的瓶內(nèi)外植體正常生長，有的瓶內(nèi)外植體死亡，你認(rèn)為外植體死亡的原因不可能是(　　) A．培養(yǎng)條件，比如pH、溫度等不適宜 B．接種時外植體未消毒 C．接種工具灼燒后未待冷卻就接種外植體 D．將外植體倒插入培養(yǎng)基中 解析：選A。一般來講，進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時，培養(yǎng)條件應(yīng)是相同的，但接種過程是否嚴(yán)格在無菌條件下進(jìn)行，外植體是否倒置等因素都會影響外植體的生長。 美國科學(xué)家斯圖爾德應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，將二倍體胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)，最終發(fā)育成完整的新植株(如圖)。關(guān)于這一科學(xué)事實，下列敘述中錯誤的是(　　) ①該實驗證明了植物細(xì)胞具有全能性 ②此種生殖產(chǎn)生

25、的后代有廣泛的變異 ③韌皮部細(xì)胞通過減數(shù)分裂增加數(shù)目 ④此種生殖產(chǎn)生的后代能保持親本的性狀 A．②　　　 B．②③ C．②④ D．③④ 解析：選B。植物組織培養(yǎng)是一種無性生殖方式，能保持親本的性狀，不會產(chǎn)生廣泛的變異；該過程中細(xì)胞分裂方式是有絲分裂。 下列關(guān)于影響植物組織培養(yǎng)的因素，說法正確的是(　　) A．不同植物組織培養(yǎng)的難易程度不同，同一種植物材料培養(yǎng)的難易程度相同 B．植物激素中生長素和細(xì)胞分裂素的關(guān)系是拮抗作用 C．植物激素中生長素和細(xì)胞分裂素的作用是互相獨立的 D．pH、溫度、光照條件等對植物組織培養(yǎng)也特別重要 解析：選D。在植物組織培養(yǎng)中，生長素和細(xì)胞分裂素

26、之間的關(guān)系是協(xié)同，溫度、光照條件及pH等對植物組織培養(yǎng)都有影響。 下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)中植物激素使用的說法中，不正確的是(　　) A．植物組織培養(yǎng)中關(guān)鍵性激素是生長素和細(xì)胞分裂素 B．先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素，有利于細(xì)胞分裂和分化 C．先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素，細(xì)胞既分裂也分化 D．同時使用生長素和細(xì)胞分裂素時，兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向 解析：選B。植物組織培養(yǎng)過程中，植物激素的使用順序和配比都會影響培養(yǎng)過程，先使用生長素后使用細(xì)胞分裂素有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化。 將無根的非洲菊幼苗轉(zhuǎn)入無植物激素的培養(yǎng)基中，在適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng)一段時間后，應(yīng)

27、出現(xiàn)的現(xiàn)象是(　　) 解析：選B。幼苗雖然沒根，但能產(chǎn)生一定的生長素，能生根，故選B。 植物學(xué)家將胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞分離出來，將單個細(xì)胞放入特定培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得了許多完整的植株，最重要的原因是(　　) A．細(xì)胞分裂 B．細(xì)胞特化 C．細(xì)胞分化 D．細(xì)胞增殖 解析：選C。胡蘿卜韌皮部細(xì)胞屬于已分化的植物體細(xì)胞，利用韌皮部細(xì)胞通過組織培養(yǎng)的方法來獲得完整的植株，關(guān)鍵是誘導(dǎo)細(xì)胞的脫分化和進(jìn)行再分化。 關(guān)于植物組織培養(yǎng)的接種過程中應(yīng)注意的事項全部正確的是(　　) ①接種室要消毒 ②無菌操作 ③接種時可以談話 ④外植體如莖段、莖尖可隨機(jī)放入培養(yǎng)基 ⑤接種時要防止交叉污染 ⑥

28、接種完立刻蓋好瓶口 A．①②③④ B．①②③④⑤⑥ C．③④⑤⑥ D．①②⑤⑥ 解析：選D。在植物組織培養(yǎng)過程中，整個接種過程必須在嚴(yán)格的無菌條件下進(jìn)行，不能談話，防止呼吸產(chǎn)生的污染。接種的外植體放入培養(yǎng)基時應(yīng)注意從下端插入，而且分布均勻，不能隨機(jī)放入，以保證必要的營養(yǎng)面積和光照條件。 二、非選擇題 科學(xué)家將分離得到的成熟的胡蘿卜韌皮部細(xì)胞進(jìn)行如下處理，最終由單個細(xì)胞發(fā)育成了完整的新植株。請回答下列問題： (1)科學(xué)家所用的這種生物技術(shù)叫做________。該項技術(shù)表明，當(dāng)植物細(xì)胞處于________狀態(tài)時，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、________和其他外界條件的作用下，可能表現(xiàn)

29、出全能性，發(fā)育成完整植株。 (2)圖中B過程稱為________，通過B過程產(chǎn)生的愈傷組織細(xì)胞與根韌皮部細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)不同，其根本原因是__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以將單個的離體植物組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整的個體，這說明了離體的植物細(xì)胞可以在適宜條件下表現(xiàn)全能性；由離體植物細(xì)胞培養(yǎng)成愈傷組織時，需先使細(xì)胞脫分化；細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同，是細(xì)

30、胞分化的結(jié)果，根本原因在于細(xì)胞中的基因執(zhí)行功能的區(qū)別，即基因的選擇性表達(dá)。 答案：(1)植物組織培養(yǎng)　離體　植物激素 (2)脫分化　基因的選擇性表達(dá) 為了探究6-BA和IAA對某菊花品種莖尖外植體再生叢芽的影響，某研究小組在MS培養(yǎng)基中加入6-BA和IAA，配制成四種培養(yǎng)基(見下表)，滅菌后分別接種數(shù)量相同、生長狀態(tài)一致、消毒后的莖尖外植體，在適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，統(tǒng)計再生叢芽外植體的比率(m)，以及再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)，結(jié)果如下表。 培養(yǎng)基 編號 濃度/mg·L－1 m/% n/個 6-BA IAA 1 0.5 0 76.7 3.1 2 0

31、.1 77.4 6.1 3 0.2 66.7 5.3 4 0.5 60.0 5.0 回答下列問題： (1)按照植物的需求量，培養(yǎng)基中無機(jī)鹽的元素可分為________和________兩類。上述培養(yǎng)基中，6-BA屬于________類生長調(diào)節(jié)劑。 (2)在該實驗中，自變量是________，因變量是__________________________________ ________________________________________________________________________， 自變量的取值范圍是________。 (3)從實驗

32、結(jié)果可知，誘導(dǎo)叢芽總數(shù)最少的培養(yǎng)基是________號培養(yǎng)基。 (4)為了誘導(dǎo)該菊花試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入________(填“6-BA”或“IAA”)。 解析：(1)根據(jù)植物的需求量，元素可以分為大量元素和微量元素，6-BA屬于細(xì)胞分裂素類的生長調(diào)節(jié)劑。 (2)根據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒灲Y(jié)果中的數(shù)據(jù)，可以看出IAA的濃度是自變量，菊花再生叢芽外植體的比率和外植體上的叢芽平均數(shù)是因變量；由圖表數(shù)據(jù)可以看出IAA的濃度范圍是0～0.5 mg·L－1。 (3)再生叢芽的外植體數(shù)乘以外植體上叢芽平均數(shù)即為叢芽總數(shù)，所以最少的是1號培養(yǎng)基。 (4)誘導(dǎo)試管苗生根需要生長素用量和細(xì)胞分裂素用量

33、的比值比較高，所以培養(yǎng)基中不需要加6-BA。 答案：(1)大量元素　微量元素　細(xì)胞分裂素 (2)IAA的濃度　菊花再生叢芽外植體的比率和外植體上的叢芽平均數(shù)　0～0.5 mg·L－1 (3)1　(4)6-BA 草莓生產(chǎn)上傳統(tǒng)的繁殖方式易將所感染的病毒傳播給后代，導(dǎo)致產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差。運(yùn)用微型繁殖技術(shù)可以培育出無病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本過程如下： 外植體愈傷組織芽、根―→植株 請回答： (1)微型繁殖培育無病毒草莓苗時，一般選取________作為外植體，其依據(jù)是_________________________________________________________

34、_______________。 (2)在過程①中，常用的MS培養(yǎng)基主要成分包括大量元素、微量元素和________，在配制好的培養(yǎng)基中，常常需要添加________，有利于外植體啟動細(xì)胞分裂形成愈傷組織。接種后2～5 d，若發(fā)現(xiàn)外植體邊緣局部污染，原因可能是________________________________________________________________________。 (3)在過程②中，愈傷組織在誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是_____________________________________________________

35、___________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)在培養(yǎng)無病毒植株時常選用根尖或莖尖為實驗材料，這是由于根尖和莖尖細(xì)胞代謝旺盛，抗性強(qiáng)，所含病毒少甚至不含有病毒。(2)在配制MS培養(yǎng)基時，除加入大量元素、微量元素外，還需要加入有機(jī)物、蔗糖等。在配制好的MS培養(yǎng)基中，常常需要添加植物激素。在培養(yǎng)過程中，發(fā)現(xiàn)外植體邊緣局部污染的原因可能是外植體的消毒不徹底。(3)培養(yǎng)基中生長素與細(xì)胞分裂素的用量比會影響根的分化和芽的形成，當(dāng)生長素與細(xì)胞分裂素的比

36、值低時，有利于芽的分化，抑制根的形成。 答案：(1)莖尖(或根尖)　莖尖(或根尖)病毒極少，甚至無病毒 (2)有機(jī)物　植物激素　外植體消毒不徹底 (3)培養(yǎng)基中生長素類物質(zhì)用量與細(xì)胞分裂類物質(zhì)用量的比值偏低 回答下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的問題： (1)植物組織和細(xì)胞只有處于________狀態(tài)才能表達(dá)其全能性。 (2)組織培養(yǎng)中的細(xì)胞，從分化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槲捶只癄顟B(tài)的過程稱為________。 (3)在再分化階段所用的培養(yǎng)基中，含有植物激素X和植物激素Y，逐漸改變培養(yǎng)基中這兩種植物激素的濃度比，未分化細(xì)胞群的變化情況如下圖所示，據(jù)圖指出兩種激素的不同濃度比與形成芽、根、愈傷組織的關(guān)系：

37、 ①當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比等于1時，________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________。 ③_________________________________________________

38、_______________________。 (4)若植物激素Y是生長素，在植物組織培養(yǎng)中其主要作用是________________________________________________________________________； 則植物激素X的名稱是________。 (5)生產(chǎn)上用試管苗保留植物的優(yōu)良性狀，其原因是_____________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)植物組織和細(xì)胞要表達(dá)全能性必

39、須具備的條件之一是處于離體狀態(tài)；(2)植物組織培養(yǎng)的核心過程是脫分化與再分化，脫分化指由分化狀態(tài)變?yōu)槲捶只癄顟B(tài)，再分化指由未分化狀態(tài)變?yōu)榉只癄顟B(tài)；(3)仔細(xì)分析所給示意圖，可知植物激素X與植物激素Y濃度比為1時，利于愈傷組織的形成，大于1時利于細(xì)胞群分化出芽，小于1時利于細(xì)胞群分化出根；(4)生長素在植物組織培養(yǎng)中主要作用是促進(jìn)細(xì)胞生長、分裂和分化，植物組織培養(yǎng)過程中除需要生長素外還必需細(xì)胞分裂素，二者共同起作用；(5)植物組織培養(yǎng)是一種無性繁殖技術(shù)，利于保持親本的優(yōu)良性狀。 答案：(1)離體 (2)脫分化 (3)①未分化細(xì)胞群經(jīng)分裂形成愈傷組織 ②當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比大于

40、1時，未分化細(xì)胞群分化形成芽 ③當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比小于1時，未分化細(xì)胞群分化形成根 (4)促進(jìn)細(xì)胞的生長(伸長)、分裂和分化　細(xì)胞分裂素 (5)組織培養(yǎng)形成試管苗的過程屬于無性生殖，后代不發(fā)生性狀分離 請回答下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的問題： (1)植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)的范疇。該技術(shù)可以保持品種的________，繁殖種苗的速度________。離體的葉肉細(xì)胞在適宜的條件下培養(yǎng)，最終能夠形成完整的植株，說明該葉肉細(xì)胞具有該植物的全部________。 (2)把試管苗轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)基上時，需要在超凈工作臺上進(jìn)行，其原因是避免________的污染。 (3)微型繁

41、殖過程中，適宜濃度的生長素單獨使用可誘導(dǎo)試管苗________，而與________配比適宜時可促進(jìn)芽的增殖。若要抑制試管苗的生長，促使愈傷組織產(chǎn)生和生長，需要使用的生長調(diào)節(jié)劑是________(填“脫落酸”或“2，4-D”)。 (4)將某植物試管苗培養(yǎng)在含不同濃度蔗糖的培養(yǎng)基上一段時間后，單株鮮重和光合作用強(qiáng)度的變化如圖。據(jù)圖分析，隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加，光合作用強(qiáng)度的變化趨勢是________，單株鮮重的變化趨勢是________。據(jù)圖判斷，培養(yǎng)基中不含蔗糖時，試管苗光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物的量________(填“能”或“不能”)滿足自身最佳生長的需要。 (5)據(jù)圖推測，若要在誘

42、導(dǎo)試管苗生根的過程中提高其光合作用能力，應(yīng)________(填“降低”或“增加”)培養(yǎng)基中蔗糖濃度，以便提高試管苗的自養(yǎng)能力。 解析：(1)植物的組織培養(yǎng)屬于無性繁殖，可以保持親本的遺傳特性，而微型繁殖技術(shù)需要的材料少，有利于快速大量繁殖；葉肉細(xì)胞具有該植物的全套遺傳信息，在適宜條件下培養(yǎng)，一個葉肉細(xì)胞即可發(fā)育成完整植株。(2)組織培養(yǎng)過程中應(yīng)避免微生物的污染，以防止造成組織塊的腐爛。(3)在微型繁殖過程中，單獨使用一定濃度的生長素可以誘導(dǎo)生根，而與細(xì)胞分裂素以一定的配比混合使用時能促進(jìn)生芽。(4)分析圖解曲線可以看出，試管苗光合作用強(qiáng)度隨培養(yǎng)基蔗糖濃度的增加而逐漸減弱，單株鮮重先增加而后下降；圖解曲線顯示試管苗的單株鮮重在一定范圍內(nèi)隨培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加而增大，說明試管苗光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物不能滿足自身最佳生長的需要。(5)圖解曲線顯示，試管苗的光合作用強(qiáng)度隨培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增大而減弱，因此適當(dāng)降低培養(yǎng)基中蔗糖濃度，可以增強(qiáng)光合作用強(qiáng)度，以提高其自養(yǎng)能力。 答案：(1)遺傳特性　快　遺傳信息 (2)微生物 (3)生根　細(xì)胞分裂素　2，4-D (4)逐漸減小　先增加后下降　不能 (5)降低 實驗12　乳酸脫氫酶同工酶的分離(略) 實驗13　DNA片段的PCR擴(kuò)增(略) 17