2019-2020学年人教高中生物选修1课后限时作业专题3植物的组织培养技术跟踪测评3

2019-2020学年人教高中生物选修1课后限时作业专题3植物的组织培养技术跟踪测评3

专题 3 跟踪测评 (时间：60 分钟 满分：100 分) 一、选择题(每小题 2 分，共 50 分) 1．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能稳定遗传的植株 C．愈伤组织是一种细胞呈正方形、排列紧密的组织 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 D 解析 愈伤组织是一团排列疏松而无规则、高度液泡化的、呈无定形状态的、具有 分生能力的薄壁细胞，不具有特定的结构和功能，A、C 项错误；二倍体植株的花粉细胞中 只含一个染色体组，培养得到的个体为单倍体，高度不育，只有幼苗用秋水仙素处理后得到 的植株才能稳定遗传，B 项错误；用特定的选择培养基可筛选出所需的突变体类型，如植物 耐盐突变体的筛选可利用添加适量 NaCl 的培养基进行，D 项正确。 2．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( ) ①细胞的全能性 ②离体植物器官、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、②⑦⑥⑧③⑨、④ B．①、②⑧⑥⑦③⑨、④ C．①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤ D．①、②⑨⑧⑥⑦③、⑤ B 解析 植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性；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；诱 导的植物激素为生长素和细胞分裂素。 3．下列关于 MS 培养基与微生物培养基配方的不同之处，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 培养基中需提供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作为生长因子 D 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 胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。 4．四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，下列叙述中不正确 的是( ) A．用花药离体培养法获得的植株是二倍体 B．诱导产生愈伤组织的分裂方式为有丝分裂 C．培养液中应有有机养料以及生长素和细胞分裂素 D．试管苗的生长发育需要光照 A 解析 四倍体水稻的花药离体培养获得的是含有 2 个染色体组的单倍体植株，不能 叫作二倍体；花药通过诱导培养产生愈伤组织的分裂方式是有丝分裂，同时，培养过程中要 加入无机营养、有机营养、生长素和细胞分裂素等物质；培育成的试管苗需利用光进行光合 作用，产生糖类，以满足自身生长需求。 5．基因型为 AaBb 的一个小孢子母细胞经分裂形成的一个花粉粒中的一个花粉管细胞 和两个精子，其基因型分别是( ) A．AB、Ab、Ab B．AB、AB、AB C．AB、aB、aB D．aB、ab、ab B 解析 一个小孢子母细胞减数分裂形成四个小孢子，每个小孢子中的细胞核经一次 有丝分裂形成一个花粉管细胞核和一个生殖细胞核，生殖细胞核再经一次有丝分裂形成两个 精子。所以花粉管细胞和两个精子的遗传物质相同，即基因型相同。 6．下图是某植物组织培养过程的简图。下列有关说法中正确的是( ) A．花药离体培养的条件与种子萌发的条件完全相同 B．若花粉细胞核中有两个或多个染色体组，则所得植株为二倍体或多倍体 C．②③过程都是细胞分化过程，因此起作用的激素只有生长素 D．该过程体现了植物细胞的全能性 D 解析 花药离体培养大体上要经过制备培养基、接种花药和培养三个步骤，故与种 子萌发的条件不同；由花粉粒培育而来的个体，无论有几个染色体组都是单倍体；再分化过 程中起作用的植物激素有生长素和细胞分裂素；该过程中由花粉粒细胞最终培育出完整的个 体，体现了植物细胞的全能性。 7．下列关于影响植物组织培养的因素的叙述，不正确的是( ) A．幼嫩组织较成熟组织更易培养成功 B．给外植体消毒用体积分数为 70%的酒精 C．接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照 D．生长素与细胞分裂素含量之比较高时，有利于芽的分化 D 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；二者含量相当时，促进愈伤组织的形成。 8．一个小孢子母细胞经减数分裂产生 4 个小孢子，由一个小孢子到形成两个精子，其 间经过的分裂次数及分裂方式为( ) A．一、有丝分裂 B．二、减数分裂 C．二、有丝分裂 D．三、有丝分裂 C 解析 一个小孢子发育为一个花粉粒，花粉粒的核经过一次有丝分裂形成一个生殖 细胞核和一个花粉管细胞核，进而分别形成生殖细胞和营养细胞，生殖细胞再进行一次有丝 分裂，形成两个精子。 9．1958 年，美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞培养出完整的胡萝卜植株。该过 程不需要( ) A．在无菌条件下切取具细胞核的细胞 B．用酶解法去掉细胞壁 C．适宜的光照和温度 D．在培养基中加入一定量的营养物质和激素 B 解析 胡萝卜韧皮部细胞在培养基中经过培养，首先脱分化变为愈伤组织，愈伤组 织经过再分化，诱导生成芽、根，然后长成新的植株，因为长出芽、根后要进行光合作用， 所以要给予适宜的光照，而在诱导分化时要加入适当比例的生长素和细胞分裂素。植物组织 培养过程不需要去掉细胞壁。 10．下列关于愈伤组织形成过程的叙述，正确的是( ) A．愈伤组织的形成是离体的植物细胞分化的结果 B．愈伤组织的形成是离体的植物细胞分裂的结果 C．愈伤组织的形成是离体的动物细胞分化的结果 D．愈伤组织的形成是离体的动物细胞分裂的结果 B 解析 愈伤组织只存在于植物细胞；离体的植物组织细胞，在培养了一段时间以后， 会通过细胞分裂形成愈伤组织。 11．下列关于植物组织培养所需营养的叙述，不正确的是( ) 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系活动 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外部供糖 D 解析 通常植物本身能进行光合作用产生糖类，不需从外部供给糖，但在植物组织 培养的初期，大多不能进行光合作用来合成糖类，因此必须在培养基中添加糖，作为碳素来 源和能量来源。 12．以下不能体现植物细胞全能性的实验是( ) A．胡萝卜韧皮部细胞培养出植株 B．紫色糯性玉米种子培养出植株 C．转入抗虫基因的棉花细胞培养出植株 D．小麦花药离体培养出植株 B 解析 因为种子不是一个细胞而是具有胚芽、胚根等器官的幼体，其发育成植株是 个体发育的过程，不能体现植物细胞的全能性。 13．下列关于月季花药培养与菊花组织培养技术的不同之处的说法，不正确的是( ) A．花药培养需发育时期适宜的花蕾 B．花药培养对培养基配方的要求更严格 C．培养基配制方法完全不同 D．花药裂开后长出愈伤组织或释放出胚状体要及时更换培养基 C 解析 花药培养需发育时期适宜的花蕾，A 项正确；因为花粉为生殖细胞，而菊花 的组织培养用的是体细胞，所以花药培养对培养基配方的要求更为严格，但两者所用的培养 基都是 MS 培养基，其母液的配制方法相同，B 项正确，C 项错误；花药裂开后长出愈伤组 织或释放出胚状体要及时更换培养基，D 项正确。 14．在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，需要下列哪些条件 ( ) ①消毒灭菌 ②一定浓度的植物激素 ③适宜的温度 ④充足的光照 ⑤充足的养料 ⑥适宜的 pH A．①③④⑤ B．②③⑤⑥ C．①②③④⑤⑥ D．①②③⑤⑥ D 解析 整个植物组织培养过程中需要无菌环境、激素的调节、适宜温度和 pH。形 成愈伤组织的过程中，细胞中叶绿体还没有形成，不需要光照；由于不能进行光合作用制造 有机物，故需要外界提供养料。 15．菊花的茎段经植物组织培养可培育出试管苗。下列关于这一过程的说法，正确的是 ( ) A．进行培养时，一次性加足营养物质以防止污染 B．整个培养过程应在光下进行，有利于长叶 C．要根据培养过程和实际情况更换培养基 D．用酒精对菊花茎段表面消毒时需要长时间浸润 C 解析 进行植物组织培养时，一般要定期消毒，在不同的发育阶段，植物所需营养 物质的比例不同，要根据实际情况更换培养基，如愈伤组织长成后，需要移到分化培养基上， 进行再分化形成试管苗，A 项错误，C 项正确；外植体脱分化形成愈伤组织需要避光，再分 化过程需要光照，B 项错误；用酒精对植物组织培养的材料表面消毒需要用 70%的酒精浸 6～ 7 s，浸泡时间过长会杀伤植物细胞，D 项错误。 16．下图表示四倍体兰花叶片组织培养的过程。下列有关叙述不正确的是( ) 四倍体兰花叶片――→① 愈伤组织――→② 胚状体――→③ 兰花植株 A．上述②过程会发生减数分裂 B．激素的浓度和比例可以调控①②过程中细胞的脱分化和再分化 C．细胞全能性表达的前提是①过程，体现在②③过程 D．此四倍体兰花的花药离体培养所得到的植株可能可育 A 解析 图示表示将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成兰花植株的过程，其中 ①阶段表示脱分化，该阶段能形成愈伤组织，其细胞分化程度低，全能性高；②阶段表示再 分化过程，该阶段能形成胚状体，进一步发育形成植株。再分化过程的实质是基因的选择性 表达，会进行有丝分裂，不会发生减数分裂，A 项错误；在植物组织培养过程中，需要加入 细胞分裂素和生长素来调控细胞的分裂和分化，B 项正确；高度分化的细胞首先经过脱分化 形成愈伤组织，愈伤组织细胞全能性较高，然后再分化，最终发育为兰花植株的过程体现了 愈伤组织的全能性，C 项正确；四倍体兰花的花药含有 2 个染色体组，离体培养所得到的植 株可能可育，D 项正确。 17．无菌条件是植物组织培养能否获得成功的关键，以下说法正确的是( ) ①植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，因此对无菌操作的要求非常严格 ②对培养基及器械要用高压蒸汽灭菌 ③对培养材料进行表面消毒时，一方面要考虑药剂的消毒效果，另一方面还要考虑植物 材料的耐受能力 ④培养过程中不同药剂、不同植物材料，甚至不同器官要区别对待 ⑤对培养材料可用高压蒸汽灭菌 ⑥如果不小心引起污染，将可能造成培养工作前功尽弃 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③④⑥ D．①②③④⑤⑥ C 解析 对于不同的材料或灭菌对象，所采用的灭菌方法不同，对培养材料不能采取 高压蒸汽灭菌，否则会导致培养物死亡，⑤错误。 18．如图表示一定条件下将胡萝卜的离体组织培育形成试管苗的过程。下列有关叙述不 正确的是( ) A．需在无菌条件下将离体组织接种到培养基中 B．图中①②过程分别表示脱分化和再分化 C．利用此过程获得的试管苗均为纯合子 D．此实验说明分化的植物细胞仍具有全部的遗传信息 C 解析 利用植物离体组织培育试管苗，首先需将离体组织接种到培养基中，此过程 应在无菌条件下进行，A 项正确；接入培养基中的离体组织经①(脱分化)过程形成愈伤组织， 愈伤组织通过②(再分化)发育为试管苗，B 项正确；在此过程中，植物细胞只进行有丝分裂， 若胡萝卜植株为杂合子，则离体细胞经组织培养后得到的植株也是杂合子，C 项错误；植物 组织培养的原理是细胞的全能性，而细胞全能性的本质是分化的植物细胞拥有该物种全套的 遗传信息，D 项正确。 19．用醋酸洋红法确定花粉发育时期的原理是( ) A．醋酸洋红可使细胞全部着色 B．醋酸洋红可使单核期的细胞着色 C．醋酸洋红可使花粉细胞核着色 D．醋酸洋红可进入细胞显示放射性标记 C 解析 花粉细胞核内有染色质，醋酸洋红是碱性染料，可以使染色质着色，花粉发 育的不同时期细胞核的数量和位置存在差异，从而据此确定花粉发育时期。 20．下列关于植物组织培养中灭菌和消毒的操作，错误的是( ) A．外植体可以用酒精消毒 B．镊子等器械只需用酒精消毒 C．操作前双手需用酒精消毒 D．培养基需用高压蒸汽法灭菌 B 解析 植物组织培养需要严格的无菌操作，包括培养基及其他器械需用高压蒸汽灭 菌法灭菌，操作者双手需用体积分数为 70%的酒精擦拭消毒，外植体可以用酒精消毒，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。 21．下列关于植物组织培养与微生物培养的比较，说法正确的是( ) A．都需要配制培养基并灭菌 B．前者培养基中需要多种矿质营养，后者不需要 C．培养基中都需要加入有机物 D．前者接种时需无菌操作，后者不需要 A 解析 植物组织培养与微生物的培养都需要配制培养基并灭菌，A 项正确；植物组 织培养与微生物的培养都需要矿质营养，B 项错误；植物组织培养需要加入有机物，而微生 物的培养根据微生物的不同，有些需要加入有机物，有些不需要，C 项错误；两者接种时均 需无菌操作，D 项错误。 22．在传统园艺中，可以利用嫁接、扦插等手段进行果树繁殖，它与植物组织培养相比， 最明显的不足是( ) A．不能保持亲本的优良性状，容易发生变异 B．不可能大量繁殖无病毒植物 C．受到植物生长季节、气候限制 D．技术要求简单、易操作 B 解析 利用嫁接、扦插等手段进行果树繁殖与植物组织培养都属于无性繁殖，都能 保持亲本的优良性状，不容易发生变异，A 项错误；利用嫁接、扦插等手段不可能像植物组 织培养一样大量繁殖无病毒植物，B 项正确；嫁接、扦插等手段受到植物生长季节、气候限 制，植物组织培养不受植物生长季节、气候限制，但这不是最明显的不足，C 项错误；嫁接、 扦插等手段技术要求简单，植物组织培养技术复杂，这是优点，D 项错误。 23．植物组织培养的再分化与细胞自然分化的不同点是( ) A．前者细胞的形态结构没有变化，后者细胞的形态结构有变化 B．前者细胞的形态结构有变化，后者细胞的形态结构没有变化 C．前者有植物激素的调节，后者没有植物激素的调节 D．前者植物激素主要来源于培养基，后者植物激素来源于植物体自身 D 解析 再分化与细胞自然分化中细胞的形态结构均发生变化，A、B 项错误；再分 化与细胞自然分化过程中均有植物激素的调节，C 项错误；再分化过程中植物激素主要来源 于培养基，细胞自然分化过程中植物激素来源于植物体自身，D 项正确。 24．茎的组织培养和花药培养是在实验室条件下快速得到大量幼苗的两种方法。下列关 于二者的比较中，错误的是( ) A．茎的组织培养和花药培养的理论依据是植物细胞的全能性 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套的遗传信息，尽管 遗传物质是体细胞的一半，但仍具有全能性 C．茎的组织培养中获得的试管苗必须经过移栽炼苗后才能进行大田栽培，而花药培养 不需要 D．茎的组织培养与花药培养的生殖方式不同，前者为无性生殖，后者为有性生殖 C 解析 花药培养和茎的组织培养的理论依据都是植物细胞的全能性，尽管花药细胞 中的遗传物质是体细胞的一半，但仍含有本物种生长发育所需的全部遗传信息，因此仍具有 全能性，A、B 项正确；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，C 项错误；茎细胞为体细胞，花粉细胞为生殖细胞，二者的组织培养过程分别为无性生 殖和有性生殖，D 项正确。 25．金丝楸是珍贵的古老树种，在多个方面具有重要的应用价值，金丝楸在自然状态下 很难通过种子繁殖，为尽快推广种植，可以通过相关技术获得优质苗种，下列技术应用不合 理的是( ) A．采用茎段诱导其生根发芽快速育苗 B．采集幼芽嫁接到其他适宜的植物体上 C．采用幼叶或茎尖部位的组织进行组织培养 D．采用花朵中的花粉粒经组织培养获得单倍体幼苗 D 解析 采用茎段诱导其生根发芽快速育苗、幼芽嫁接、用幼叶或茎尖部位的组织进 行组织培养都属于无性繁殖，能保持亲本的优良性状，A、B、C 项正确；花粉粒经组织培 养获得的单倍体幼苗高度不育，D 项错误。 二、非选择题(本题包括 3 小题，共 50 分) 26．(16 分)甘蔗含糖量高，是生产燃料酒精的优质材料。为了提高酒精产量，需要选择 优质甘蔗品种和具有耐高糖、耐酸特性的酵母菌作为理想的酒精发酵菌种。根据所学知识回 答下面的问题： (1)如果要用甘蔗的外植体作为材料对甘蔗进行大规模繁殖，在对甘蔗外植体细胞进行 接种前，需对制备的培养基进行________、外植体进行________后，才能接种。 (2)在外植体培养获得幼苗的过程中，发挥重要作用的激素是______________与 ______________。 (3)为了获得理想的酵母菌菌种，可以对野生菌种进行诱变处理，然后在________(A.固 体 B．液体 C．选择 D．鉴别)培养基上进行培养，该培养基要比基本培养基额外添加 ______________，并将 pH 调低，在该培养基中挑选____________________________________ 菌落，即为具有耐高糖、耐酸特性的突变酵母菌。 (4)植物组织培养所用的 MS 培养基和微生物培养所配制的培养基的主要区别是 ____________________________。 解析 (1)植物组织培养时，在接种细胞前，需要配制培养基并灭菌和对外植体进行消 毒。(2)在外植体培养获得幼苗的过程中，发挥重要作用的激素是生长素和细胞分裂素。(3) 微生物的诱变育种常常需要使用理化因子对微生物进行处理，所以常使用固体的选择培养基 进行筛选。要获得具有耐高糖、耐酸特性的酵母菌，该培养基要比基本培养基额外添加高浓 度蔗糖(或葡萄糖)，并且将 pH 调低，那么能在该培养基中生长的菌落，即为具有耐高糖、 耐酸特性的突变酵母菌。(4)植物组织培养所用的 MS 培养基和微生物培养所配制的培养基 的主要区别是 MS 培养基一般含植物激素，微生物培养基不含植物激素。 答案 (1)灭菌 消毒 (2)生长素 细胞分裂素 (3)AC 高浓度蔗糖(或葡萄糖) 能在 (选择)培养基上生长的 (4)MS 培养基一般含植物激素，微生物培养基不含植物激素 27．(18 分)回答下列有关植物组织培养的问题： (1)用于植物组织培养的植物材料称为________。 (2)组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程称为__________。 (3)在再分化阶段所用培养基中，含有植物激素 X 和植物激素 Y。逐渐改变培养基中这 两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如图所示。据图指出两种激素的不同浓度 比与形成芽、根、愈伤组织的关系： ①当植物激素 X 与植物激素 Y 的浓度比等于 1 时，______________________________ ____________________________________________________________________； ②____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________； ③____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (4) 若 植 物 激 素 Y 是 生 长 素 ， 在 植 物 组 织 培 养 中 其 主 要 作 用 是 ____________________________________________________________________； 则植物激素 X 的名称是____________。 (5)生产上用试管苗保留植物的优良性状，其原因是___________________________ ____________________________________________________________________。 解析 (1)用于植物组织培养的材料叫外植体。(2)植物组织培养的核心过程是脱分化与 再分化，脱分化指由分化状态变为未分化状态，再分化指由未分化状态变为分化状态。(3) 仔细分析所给示意图可知，植物激素 X 与植物激素 Y 浓度比为 1 时，利于愈伤组织的形成， 大于 1 时利于细胞群分化出芽，小于 1 时利于细胞群分化出根。(4)生长素在植物组织培养 中的主要作用是促进细胞生长、分裂和分化，植物组织培养过程中除需要生长素外，还必须 加入细胞分裂素，二者共同起作用。(5)植物组织培养是一种无性繁殖技术，有利于保持亲 本的优良性状。 答案 (1)外植体 (2)脱分化 (3)①未分化细胞群经分裂形成愈伤组织 ②当植物激素 X 与植物激素 Y 的浓度比大于 1 时，未分化细胞群分化形成芽 ③当植物激素 X 与植物激 素 Y 的浓度比小于 1 时，未分化细胞群分化形成根 (4)促进细胞的生长(伸长)、分裂和分化 细胞分裂素 (5)组织培养形成试管苗的过程属 于无性生殖，能保持亲本的优良性状 28．(16 分)如图表示花药培养及单倍体育种的大致过程，据图回答下列问题： (1)过程①是把幼小的花药分离出来，在无菌条件下放在 MS 培养基上进行培养，配制 该培养基时，需要的物质应该有__________________________________(至少答三种)。 (2)过程②是花药在 MS 培养基所提供的特定条件下脱分化，发生多次细胞分裂，形成 ____________，此过程进行细胞分裂的方式是____________。 (3)过程③是诱导再分化出芽和根，最后长成植株，长成的植株(不考虑核与核之间融合) 是________植株，其特点是植株弱小，高度不育，生产上无推广应用的价值，若要使其结子 结果，可在移栽后在幼苗茎尖滴加适宜浓度的 B 物质，通常用到的 B 物质是________。 (4)过程②与过程③所用培养基有差异，主要是__________________________的差异。 解析 (1)植物组织培养需要营养物质，主要包括大量元素、微量元素、有机物(如甘氨 酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等)等。(2)脱分化(或去分化)是由高度分化的植物组织或细 胞产生愈伤组织的过程，此过程细胞进行有丝分裂。(3)经过花药离体培养得到的植株为单 倍体，表现为高度不育，对其幼苗茎尖用秋水仙素处理，染色体加倍后，则恢复可育性。(4) 生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的 分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的形成。 答案 (1)水、大量元素、微量元素、蔗糖、琼脂、植物激素、有机物等(至少答三种) (2) 愈伤组织(或胚状体) 有丝分裂 (3)单倍体 秋水仙素 (4)植物激素浓度