1、 专题3植物的组织培养技术(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(每小题2分，共40分)1生物体上的器官、组织、细胞，没有表现出全能性，其原因是()A细胞的全能性丧失B基因发生了变化C基因的表达有选择性D不同的器官、组织、细胞的遗传物质不同解析：体细胞全能性必须在离体的情况下，在营养物质、激素诱导及其他条件适宜的情况下才能表达；而植物体的细胞由于基因的调控，结构和功能发生了稳定性的分化。答案：C2.下列关于植物组织培养的叙述，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：植物组织培
2、养的原理是细胞的全能性，所以作为植物组织培养的细胞必须有完整的细胞核。答案：A3下列关于影响花药培养的因素的说法，不正确的是()A材料选取和消毒是花粉植株诱导成功的关键B选择盛开或略微开放的花作实验材料C亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种密度都对实验有影响D应选择完全未开放的花蕾作实验材料解析：选择盛开的或略微开放的花作实验材料，花瓣有所松动，微生物有可能侵入到花药中，给材料消毒带来困难。答案：B4(2011江苏高考)下列有关植物组织培养的叙述，正确的是()A愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分
3、别包装可制成人工种子D植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得解析：愈伤组织是一种高度液泡化的无定形状态的薄壁细胞。二倍体植株的花粉经脱分化和再分化得到的植株为单倍体，一般为高度不育。用人工薄膜将植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽等分别包装可制成人工种子，但不能用愈伤组织。答案：D5花药培养技术与植物组织培养技术的相同之处在于()培养基配制方法无菌技术接种操作选材都需要更换培养基ABC D解析：花药培养技术所选取的花药为生殖细胞，而植物组织培养技术的外植体是体细胞；花药培养在形成愈伤组织或胚状体后要更换培养基，而植物组织培养不需更换培养基；两者的培养基配制方法、无菌技术和
4、接种操作基本相同。答案：D6下面为植物组织培养过程流程图，以下相关叙述中不正确的是()A上述过程中脱分化发生在b步骤，形成愈伤组织，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、结子困难和发芽率低等问题解析：植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。其过程为：外植体经脱分化(b步骤)形成愈伤组织，然后经再分化(c步骤)形成胚状体进而培养发育成新植株。植物激素在启动细胞分裂、脱分化和再分化中发挥重要作用。人工种子是将得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料，经过
5、人工薄膜包装得到的种子(d步骤)，因此繁殖能力强，发芽率较高。答案：B7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：将无根的非洲菊幼苗放在适宜的温度和光照下培养，虽然培养基中不添加植物激素，但由于该幼苗生长旺盛能分泌生长素，生长素从形态学上端向形态学下端运输，作用于幼苗基部，从而使基部细胞分化出根。答案：B8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、组织或细胞产生芽、根生长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细胞的全
6、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；所需要的植物激素为生长素和细胞分裂素。答案：B9关于花药培养产生花粉植株的途径，下列叙述错误的是() A花粉通过愈伤组织再分化发育成植株 B花粉通过胚状体进一步分化发育成植株 C主要由培养基中激素的种类及浓度配比决定发育途径 D产生胚状体是花药离体培养中特有的途径解析：花粉培养成花粉植株有两条途径，一条是通过胚状体阶段分化产生植株；另一条是通过愈伤组织再分化产生植株。两条途径的不同取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。在离体植物细胞、组织或器官培养过程中也可形成胚状体，并非花药离体培养所特
7、有。答案：D10某植物的一个体细胞(如右图所示)，将该植物的花粉进行离体培养后，共获得了12株幼苗，其中基因型为aabbdd的个体约占()An/4 Bn/8Cn/16 D0解析：由图示可知，该细胞的基因型为AaBbDd，其花粉的基因型有2228种，其中abd占1/8，但因没有用秋水仙素处理，所以得不到纯合子aabbdd，只能得到8种单倍体。答案：D11某同学在进行组织培养过程中，发现了根的分化明显，而芽的分化不明显，可能原因是()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适解析：愈伤组织产生根或芽，取决于生长素和细胞分裂素的用量比例。当细胞分裂素与生长素的比值低时，诱
8、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：D12愈伤组织细胞，在包含有必需物质的培养基中培养了几小时，其中一种化合物具有放射性(3H)标记。当这些细胞被固定后，进行显微镜检，利用放射自显影发现：放射性集中于细胞核、线粒体和叶绿体，可以有理由肯定标记的化合物是()A一种氨基酸 B尿嘧啶核苷酸C胸腺嘧啶脱氧核苷酸 D葡萄糖解析：放射性集中于细胞核、线粒体和叶绿体，说明被标记物质同时存在于这3种结构中，由此可推断含有标记的物质为DNA，胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA特有的基本单位之一。答案：C13四倍体水稻的花药通过无菌操作接入试管，经培养形成试管苗，下列叙述中
9、不正确的是()A用花药离体培养获得的胚状体含四个染色体组B诱导产生愈伤组织的分裂方式为有丝分裂C培养基中应有有机养料及生长素和细胞分裂素D试管苗的生长发育需要光照答案：A14. 下面是植物组织培养过程的示意图。下列四项有关的叙述中，不正确的是()A将经脱分化培养成时，再植上人工种皮即可获得人工种子B植物组织培养所依据的原理是植物细胞的全能性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，诱导生根的激素主要为生长素解析：人工种子是由人工种皮和具有生根、发芽能力的胚状体()一起构成的。愈伤组织()必须经过再分化形成胚状体后，才能作人工种子的材料。植物的生长发育包括营养生长和生殖生长两个阶段。
10、植物激素的含量与比例影响着脱分化和再分化的过程，其中生长素与细胞分裂素的比值较大时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成。答案：A15月季的花药培养过程中的难点之一是材料的选择，下列有关材料选择的叙述，正确的是()A从花药来看，应当选择盛花期的花药B从花粉来看，应当选择小孢子四分体期的花粉C从花蕾来看，应当选择略微开放的花蕾D从检测花粉的实验方法看，应该用显微镜观察已染色的花粉样品临时装片解析：从花药来看，应当选择初花期的花药；从花粉来看，应当选择单核期的花粉；从花蕾来看，应当选择完全未开放的花蕾。用已染色的花粉样品作临时装片，才能观察到细胞核的位置，以确定花粉发育的时期。答案：D16下列关于
11、菊花组织培养技术与月季花药培养技术的叙述错误的是()A两者的培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同B花药培养的选材很重要，需选择适宜时期的花蕾C若某二倍体植物同时进行这两项技术，结果都能得到纯种D前者是后者操作的基础解析：植物组织培养得到的植株基因型与母本一致，不一定是纯合的。答案：C17甘薯种植多年后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植，获得无病毒幼苗的最佳办法是()A选择优良品种进行杂交B进行传统的杂交育种C利用芽尖进行组织培养D人工诱导基因突变解析：通过组织培养能够快速得到大量的无病毒幼苗，提高繁殖率。答案：C18为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的
12、方法，图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是()A过程的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高B过程可以取任一植株的适宜花药作培养材料C过程包括脱分化和再分化两个过程D图中筛选过程不改变抗病基因频率解析：筛选过程就是不断淘汰不符合人们要求的个体，随着个体的淘汰，基因频率会发生改变。答案：D19下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是()A培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压B培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化C离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织D同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织其基因都相同解析：在同一植株中，体细胞培养和生
13、殖细胞培养获得的愈伤组织基因是不相同的。答案：D20植物组织培养和花药离体培养都是在实验室条件下快速得到大量幼苗的两种方法(以二倍体生物为例)。下列关于二者的比较中，错误的是()A植物组织培养和花药离体培养的理论前提是细胞具有全能性B花药能被诱导为单倍体植株的原因是花药细胞中含有本物种全部遗传信息，尽管遗传物质是体细胞的一半，但仍具有全能性C植物组织培养获得试管苗必须经过移栽炼苗后，才能大田栽培，而花药培养不需要D植物组织培养中若发生突变，则其后代可能表现出突变性状，但是花药培养中的突变，一定表现相应突变性状解析：花药培养和组织培养的理论依据都是细胞的全能性，尽管花药细胞中遗传物质是体细胞的一
14、半，但仍含有本物种生长发育所需的全部基因(或遗传信息)，因此仍具有全能性。在组织培养过程中，若发生隐性的基因突变，由于基因成对存在，所以其后代不一定表现突变性状，仍能保持亲代的性状；而花药中基因单个存在，若有突变，性状就发生改变。两种方法所得到的试管苗，都必须通过移栽炼苗后方可进行大田栽培。答案：C二、非选择题(共60分)21(10分)下图是植物组织培养的简略表示，据此回答：(1)表示_，它能被培养成为的根本原因是_。(2)表示_，它与相比分化程度_、全能性_。(3)在此过程使用的植物激素最重要的是_和_。(4)若上图是花药离体培养，则通过花药培养产生_一般有两条途径：一是花粉通过_阶段发育成
15、植株，二是在诱导培养基上先形成_，再将其诱导分化成植株。这主要取决于培养基中_。(1)外植体(离体的植物细胞、组织或器官)植物细胞具有全能性(2)愈伤组织低高(3)生长素细胞分裂素(4)单倍体植株胚状体愈伤组织激素的种类及其浓度配比 22(14分)请回答下列问题：(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，其原因是避免_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
16、宜时可促进芽的增殖。若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”)。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，以避免微生物的污染。(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。若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2,4-D。答案：(1)遗传特性快遗传信息(2)微生物(3)生根细胞分裂素2,4-D23(12分)下
17、图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程，请据图回答下列问题：(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素，营养物质包括_和小分子有机物；激素包括细胞分裂素和_两类植物激素。(2)此过程要无菌操作，主要是指对_进行灭菌。B阶段需要光照，原因是_。(3)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因_的结果。(4)植物激素对植物组织培养过程中的脱分化和再分化具有很大的影响，下表是用植物激素诱导烟草体外培养的实验结果如下表激素种类及浓度关系6BA6BAIBA6BAIBA6BAIBA实验结果组织块产生愈伤组织愈伤组织分化出芽愈伤组
18、织生长愈伤组织有长根的趋势6BA属于_类植物激素，其生理作用是_；IBA属于_类植物激素，其生理作用是_。这个实验表明，在体外组织培养条件下，烟草愈伤组织的生根和出芽是_。解析：植物组织培养是用离体的植物组织、器官或细胞接种到经灭菌的培养基中，培养基含有供组织细胞生长发育所需要的无机物和小分子有机物，以及调节细胞脱分化和再分化的细胞分裂素和生长素。由外植体发育到试管苗，脱分化阶段细胞进行有丝分裂形成愈伤组织，再分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗，此阶段需要光照，原因是叶中叶绿素的合成需要光照条件。组织块产生愈伤组织是细胞分裂的结果，因此6BA属于细胞分裂素类植物激素，而IBA属于生
19、长素类植物激素。细胞分裂素促进细胞分裂，生长素促进细胞生长和生根。答案：水、无机盐生长素(2)培养基叶绿素的形成需要光照条件(3)选择性表达(4)细胞分裂素促进细胞分裂生长素促进生长和生根细胞分裂素和生长素共同作用的结果24(10分)人参是一种名贵中药材，其有效成分主要是人参皂苷。利用细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下：请回答：(1)配置诱导愈伤组织的固体培养基，分装后要进行_。接种前，要对人参根进行_。(2)用于离体培养的根切块，叫做_。培养几天后发现少数培养基被污染，若是有颜色的绒毛状菌落，属于_污染，若是由光泽的黏液状菌落，属于_污染。(3)用少量_酶处理愈伤组织，获取单细胞或小细胞
20、团，在液体培养基中进行悬浮培养，可有效提高人参皂苷合成量。解析：(1)进行植物组织培养时，培养基要灭菌，培养物要消毒。(2)植物组织培养时，培养物称为外植体。若发生污染，绒毛状菌落为真菌，黏液状菌落为细菌。(3)利用果胶酶处理植物组织可得到单细胞或小细胞团。(1)灭菌消毒(2)外植体真菌(霉菌)细菌(3)果胶25. (14分)现有高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)的两个小麦品种，这两对性状是完全显性。(1)现要用最短时间培育出矮秆抗病植株纯合体，最好采用_方法，其主要步骤是_。(2)育种过程首先将高秆抗病纯合体与矮秆不抗病纯合体杂交得F1，其基因型是_。(3)将F1种下去，取F1的花
21、粉进行离体培养，为了提高花粉诱导成功率，选择_花药做实验材料。对所选择的花药一般要通过进一步的镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育期最常用的方法是_。对不易着色的花粉细胞核需用_法，这种方法能将花粉细胞核染成_色。(4)F1花粉基因型理论上有4种，分别是_。若这些花粉都有可能长成植物体，这些植物体的基因型是_，这些植物体称_，在花粉发育成植物体过程中细胞分裂方式是_。(5)假如每种基因型的花粉细胞都有机会发育成植物体，如何对这些幼苗进行筛选？_。(6)对筛选出的矮秆抗病幼苗用_处理即可得到所需要的纯合体品种。解析：花药离体培养得到的是单倍体植株，要想获得稳定遗传的个体，需对单倍体幼苗用秋水仙素进行处理，单倍体植株与亲本相比可能会发生性状分离，如DdTt的单倍体有四种，即DT、Dt、dT、dt。答案：(1)单倍体育种花药单倍体纯合体(2)DdTt(3)单核期醋酸洋红法焙花青铬矾蓝黑(4)DT、Dt、dT、dt DT、Dt、dT、dt单倍体有丝分裂(5)高茎与矮茎通过观察区分即可，抗病与不抗病需借助于病原体感染(6)秋水仙素