1、课后限时训练(三十三)(建议用时：40分钟)1观赏植物诸葛菜具有高亚油酸、低亚麻酸的优良性状，用甘蓝型油菜品种奥罗和诸葛菜进行体细胞杂交，获得了油酸和亚油酸含量提高、亚麻酸含量降低的甘蓝型油菜新品种，流程如图。(1)过程获得原生质体，首先要对供体细胞进行_处理，这样做有利于过程_。(2)过程由杂种细胞形成愈伤组织，细胞结构的变化首先是_，在此基础上，才能进行_和_。(3)过程需要将愈伤组织转接到新的培养基上，新培养基中能够诱导细胞分化的重要成分是_。(4)检验流程中关键的操作是否成功，可在显微镜下进行细胞学观察，并对能否如期达到有关细胞产物的变化进行遗传学分析，前者可在流程_进行；后者可在流程
2、_进行，需要运用DNA分子杂交技术，该技术无论进行哪一阶段的检测，其标志都是要显示或不显示_，才意味着杂交细胞能够正常表达或不表达。(5)在组织培养过程中，分生细胞极易受环境影响而形成_，从中筛选出有利的细胞株继续进行培养，也是培育新品种的一条捷径。【解析】(1)植物细胞用酶解法去除细胞壁，获得原生质体，从而有利于原生质体融合。(2)原生质体融合形成的杂种细胞需要先形成细胞壁，进而分裂、脱分化形成愈伤组织。(3)愈伤组织再生成植株需要多种植物激素的作用。(4)流程中关键的操作是体细胞杂交以及愈伤组织的再分化过程，若检测操作是否成功，前者可以比较过程细胞染色体变化，后者可以比较分析过程的细胞产物
3、变化；杂交细胞若能够正常表达相关基因形成相应的mRNA，则可与特定的DNA分子探针结合，从而形成杂交带。(5)在组织培养过程中，分生细胞极易受环境影响而发生变异，形成突变体，有利于培育新品种。【答案】(1)去除细胞壁原生质体融合(2)重新形成细胞壁细胞分裂脱分化(3)多种激素(4)杂交带(5)突变体2在植物组织培养过程中，激素的添加已成为一种常规的实验手段，在植物组织培养过程中已研究过的植物激素有：生长素、细胞分裂素、赤霉素等。下表为某同学研究激素的使用顺序对实验结果的影响，请回答相关问题：使用顺序实验结果先使用NAA，后使用KT有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用KT，后使用NAAA同时使用B
4、(1)植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、_和_的关键性激素。该实验中属于细胞分裂素类的是_。(2)请将表格中空白处A和B补充完整，A为_，B为_。若NAA和KT的用量比值适中时，促进_的形成。(3)用于离体培养的植物器官或组织称为_。若该实验材料为菊花，则应对其进行_(消毒/灭菌)。(4)接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养，培养环境应注意调节合适的_和_。接种过程要注意在_旁进行。【解析】(1)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，NAA属于生长素类，KT属于细胞分裂素类。(2)先使用NAA，后使用KT，有利于细胞分裂，但细胞不分化；先使用KT，后使用NAA，
5、细胞既分裂也分化；NAA和KT同时使用，分化频率提高；NAA和KT的用量比值适中时，有利于愈伤组织的形成。(3)用于离体培养的植物器官或组织称为外植体，组织培养过程中应对外植体进行消毒。(4)接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养，培养期间应注意调节合适的温度和光照时间；接种过程要注意在酒精灯火焰旁进行，以免杂菌污染。【答案】(1)脱分化再分化KT(2)细胞既分裂也分化分化频率提高愈伤组织(3)外植体消毒(4)温度光照时间酒精灯火焰3胡杨是干旱荒漠风沙前沿地区唯一天然分布的高大乔木，它耐盐碱，抗干旱，耐强光高温与风袭沙埋，在防风固沙和保护自然环境上起着重要作用。请完成下列问题：(1)胡杨插条生根困
6、难，种子繁殖时生苗性状分离严重，参差不齐，难以成材，为解决此问题，可采用_技术解决其繁殖问题。将愈伤组织经液体悬浮培养可以分散成单细胞，这些细胞发育成的_可用于制备人工种子。(2)为确定胡杨根部根毛区细胞的细胞液浓度，可用观察植物细胞_的方法检测。当50%细胞发生这一现象时，即认为相应外界溶液浓度为细胞液的浓度。相比洋葱鳞片叶外表皮的观察，胡杨根部细胞在显微镜下观察时应适当_(增大/减少)进光量。(3)用单侧光照射胡杨幼苗尖端一段时间，细胞壁伸长现象在幼苗尖端下部_侧更明显。若要在细胞水平上进行验证，可取弯曲处做_(横切/纵切)片制成装片，用显微镜观察并测量相应细胞长度。判断并解释显微镜下观察
7、到的现象能否说明生长素的作用具有两重性：_。【解析】(1)可以用植物组织培养技术解决有性生殖难题。愈伤组织发育成的胚状体可用于制备人工种子。(2)可以用质壁分离实验确定胡杨根部根毛区细胞的细胞液浓度。洋葱鳞片叶外表皮细胞有紫色液泡，胡杨根部细胞无叶绿体，较为透明，故在显微镜下观察时应减少进光量以有利于观察。(3)单侧光会导致生长素在背光侧分布多于向光侧，背光侧细胞生长较快。要取茎纵切片制成装片观察。因为向光侧和背光侧的生长素都对生长起促进作用，只不过背光侧生长较快，不能说明生长素的作用具有两重性。【答案】(1)植物组织培养胚状体(2)质壁分离减少(3)背光纵切不能，因为向光侧和背光侧的生长素都
8、对生长起促进作用4铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下：在固体培养基上，PLBs的质量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如下图所示，请回答下列问题：(1)选用新生营养芽为外植体的原因是_，诱导外植体形成PLBs的过程称_。(2)与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在_，_，_。(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：ABA的浓度梯度设置和添
9、加方式：设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基_后按比例加入。实验进程和取样：实验50 d完成，每10 d取样，将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知，实验过程中还需测定的样品数为_。依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品(重复样)的_时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。【解析】(1)新生营养芽的细胞分化程度低，细胞分裂旺盛，易培养。PLBs类似于愈伤组织，由新生营养芽培养到愈伤组织的过程称为脱分化。(2)从坐标曲线可知，与黑暗条件下相比，
10、光照条件下的PLBs生长速度快，原因可能是光照有利于叶绿素的形成，有利于细胞进行光合作用制造有机物。(3)由于ABA受热易分解，故应将液体培养基先灭菌冷却后，再按一定的比例加入ABA母液。据题意可知，该实验共设置4个实验组和1个对照组，共5组；实验50 d完成，每10 d取样，初始数据已知，只需测5次，故5组样品重复3次，共需测定的样品数为25375。依据实验目的探究“添加适量的ABA可提高生物碱产量”可知，当某3个样品的“生物碱含量平均值最高”时，其对应的ABA浓度为最适浓度。【答案】(1)新生营养芽的细胞分化程度较低，分裂旺盛脱分化(2)生长速度快有利于叶绿素的形成进行光合作用制造有机物(
11、3)灭菌冷却75生物碱含量平均值最高5为了探究6BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。培养基编号浓度/mgL1m/%n/个6BAIAA10.5076.73.120.177.46.130.266.75.340.560.05.0回答下列问题：(1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为_和_两类。上述培养基中，6BA属于_类生长调节剂。(2)
12、在该实验中，自变量是_，因变量是_，自变量的取值范围是_。(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是_号培养基。(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入_(填“6BA”或“IAA”)。【解析】(1)植物组织培养常用MS培养基，其中，组成无机盐的元素可分为大量元素和微量元素两类，前者如N、P、K、Ca、Mg、S等，后者如B、Mn、Cu、Zn、Mo等。MS培养基中还常需要添加能诱导细胞分裂、脱分化、再分化的生长素和细胞分裂素，常用的生长素有2，4D、IAA、NAA等，常用的细胞分裂素有6BA、KT等。(2)该实验中，各组6BA浓度均为0.5 mgL1，IAA的浓度不相同，故自变量为
13、IAA浓度，IAA浓度范围为00.5 mgL1。据表可知，该实验因变量是再生丛芽外植体的比率(m)以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)。(3)由表格中的数据可知，1号培养基诱导丛芽总数最少。(4)生长素常用于诱导根的分化，6BA一般用于诱导植物的愈伤组织分化出丛芽，故诱导菊花试管苗生根，培养基中一般不加入6BA。【答案】(1)大量元素微量元素细胞分裂素(2)IAA浓度再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)00.5 mgL1(3)1(4)6BA6为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题：(1)外植体经诱导后形成愈伤
14、组织的过程称为_。(2)在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。细胞干重在12 d后下降的原因有_；培养液中蔗糖的作用是_、_。(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经_处理，会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常用纤维素酶和_酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后，观察到染色体数为8n的细胞，合理的解释是_、_。(4)为了更好地获得次生代谢产物，生产中采用植物细胞的固定化技术，其原理与酵母细胞固定化类似。下列说法正确的有_(填序号)。选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋必须在光照条件下培养培养过程中需通
15、空气固定化后植物细胞生长会变慢【解析】(1)外植体经脱分化可形成愈伤组织。(2)分析坐标曲线图，可见培养液中的蔗糖浓度已降至较低，pH也由6降为4，因此使得细胞生命活动受阻，细胞干重减小。培养液中的蔗糖可为培养的细胞提供能源，又可调节培养液的渗透压。(3)二倍体愈伤组织经秋水仙素、低温等人工诱导处理，可产生染色体数目加倍的细胞。植物细胞之间除纤维素外，还存在果胶层，因此可利用纤维素酶和果胶酶解离愈伤组织。愈伤组织细胞(2n)经人工诱导后，细胞中染色体数目加倍成4n，染色体数为4n的细胞进行有丝分裂，处于有丝分裂后期的细胞中含有8n条染色体；若加倍到4n的细胞经诱导后继续加倍形成染色体数为8n的细胞，这样的细胞再进行有丝分裂，在中期时会看到染色体数为8n的细胞。(4)通过愈伤组织获得次生代谢产物时，需选择生长旺盛的细胞，由于植物细胞进行需氧呼吸，培养过程需通入空气。愈伤组织细胞没有叶绿体，不进行光合作用，不需光照。植物细胞固定化后，与外界环境的物质交换能力降低，生长变慢。【答案】(1)脱分化(2)蔗糖浓度下降，pH降低提供能源调节渗透压(3)秋水仙素(低温)果胶经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期经加倍到8n的细胞处于有丝分裂中期(4)
