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文档介绍
2020-2021学年高中生物人教版选修1专题练:专题综合评估专题3 植物的组织培养技术
专题综合评估(三) 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分 100 分,考试时间 60 分钟。 第Ⅰ卷(选择题,共 50 分) 一、选择题(本大题共 25 个小题,每小题 2 分,共 50 分) 1.植物细胞表现出全能性的必要条件是( C ) A.给予适宜的营养和外界条件 B.导入其他植物细胞的基因 C.脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件 D.将成熟植物的细胞核移到去核的卵细胞中 解析:植物组织培养的理论基础是细胞的全能性,而全能性表达 的条件是脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件。组织细胞脱离母 体就会脱离母体的调控机制,这是全能性表现的前提;适宜的营养和 外界条件为全能性的表现提供了物质保证和环境条件。学生在解答本 题时易疏漏脱离母体的条件而错选 A。 2.在菊花的组织培养操作完成了 3~4 天后,观察同一温室中的 外植体,发现有的瓶内外植体正常生长,有的瓶内外植体死亡,你认 为外植体死亡的原因不可能是( A ) A.培养条件,温度不适宜 B.接种时外植体未灭菌 C.接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体 D.将外植体倒插入培养基中 解析:同一温室中的锥形瓶内温度是相同的。 3.细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象,下列不正确的 是( D ) A.分化发生在生物体的整个生命进程中 B.分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果 C.未离体的体细胞不会表现出全能性 D.分化过程中遗传物质发生了改变 解析:分化是基因的选择性表达,发生在整个生命进程中,分化 过程中遗传物质没有发生改变,而细胞全能性的表达必须在离体条件 下进行,故而选 D。 4.下列有关植物细胞与组织培养的叙述中,错误的是( A ) A.花药、胚不能作为组织培养的材料 B.植物细胞具有全能性 C.外植体指用于离体培养的植物组织片段或器官 D.外植体可诱导出愈伤组织 解析:在进行植物组织培养的过程中,从供体植株上取下来用于 培养的细胞、组织和器官都叫做外植体。外植体可用于繁殖植株个体; 花药、胚细胞也具有全能性,在特定条件下也可发育为完整的植株个 体。 5.关于愈伤组织形成过程的正确叙述是( B ) A.愈伤组织形成是离体的植物细胞分化的结果 B.愈伤组织形成是离体的植物细胞脱分化和分裂的结果 C.愈伤组织形成是离体的动物细胞分化的结果 D.愈伤组织形成是离体的动物细胞脱分化和分裂的结果 解析:愈伤组织形成是离体的植物细胞脱分化和分裂的结果,动 物细胞培养没有愈伤组织出现。 6.下面是植物组织培养过程的示意图。下列叙述不正确的是 ( C ) A.①能被培养成④的原因是细胞中含有发育成为完整个体所必 需的全部基因 B.②的特点是细胞壁薄,排列疏松而无规则,高度液泡化 C.②的形成需要光照 D.从①→④过程中,需要多种培养基,特别是培养基中的激素 种类及比例不同 解析:图中的①、②、③、④分别是离体的器官(或组织或细胞), 愈伤组织,根、芽,植物体,愈伤组织的形成不需要光照。 7.下列关于花药培养的认识错误的是( D ) A.材料的选择与培养基的组成影响花药培养的成功率 B.选择花药时常用的方法是醋酸洋红法 C.选取材料时一定要进行消毒 D.培养形成的胚状体可继续在原培养基中分化形成植株 解析:培养形成的胚状体要及时转移到分化培养基上,以便进一 步分化出再生植株。 8.选择单核期以后的花药接种,花瓣已有些松动,会给材料的 消毒带来困难。原因是( A ) A.花瓣松动后,微生物就可能侵入到花药 B.花瓣松动后,体积变大 C.花瓣松动后,就会使花药消毒时接触酒精而被杀死 D.花瓣松动后,会使花药老化,不适宜做花药培养 解析:消毒是指杀灭有害的微生物,花瓣松动后,微生物有可能 侵入到花药,不易被杀死。 9.植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和 再分化的关键性物质。在植物组织培养过程中,如何使用这两种激素 更有利于愈伤组织的形成( C ) A.生长素的用量与细胞分裂素用量的比值高时 B.生长素的用量与细胞分裂素用量的比值低时 C.生长素的用量与细胞分裂素用量的比值适中时 D.生长素的用量与细胞分裂素用量的比值相等时 解析:生长素和细胞分裂素比值高时有利于根的分化,低时有利 于芽的分化,适中时则促进愈伤组织的生长。 10.选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素之 一,下列说法正确的是( C ) A.任何时期的花粉都可以经过培养产生愈伤组织或胚状体 B.对所有植物来说,在单核期,即细胞核由中央移向细胞一侧 的时期,花药培养成功率最高 C.对一般植物而言,单核期时花药培养成功率最高 D.为了挑选到单核期的花药,通常选择部分开放的花朵 解析:在花药离体培养过程中,并不是任何时期的花粉都可以产 生愈伤组织或胚状体,在花粉发育过程中,只有某一个时期对离体刺 激敏感。对一般生物来说,在单核期,细胞核由中央移向细胞一侧时, 花药培养成功率最高,但不同生物之间有较大差异,也有一些植物不 同。为了挑选到单核期花药,通常选择完全未开放的花蕾,对于盛开 或略微开放的花,其花瓣已经松动,会给材料消毒带来困难。因此 A、 B、D 均错误,只有 C 正确。 11.材料的选择是花粉植株能否培养成功的主要影响因素之一, 下列与之相关的内容正确的是( B ) A.不同植物的诱导成功率相同,同一植物的不同生理状况诱导 成功率也相同 B.不同植物及同一植物的不同生理状况诱导成功率都不相同 C.不同植物的诱导成功率不同,同一植物的不同生理状况诱导 成功率相同 D.不同植物的诱导成功率相同,同一植物的不同生理状况诱导 成功率不同 解析:因为不同植物及同一植物不同生理状况诱导成功率都不相 同,故材料的选择是花粉植株能否培养成功的主要影响因素之一。 12.关于花药培养技术与植物组织培养技术的不同,下列说法不 正确的是( C ) 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为严格 C.培养基配制方法不同 D.花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体要及时更换培养基 解析:花药离体培养与植物组织培养都是培养植物细胞,培养基 的成分相同,配制方法也应相同。 13.用高度分化的植物细胞、组织或器官进行组织培养可以形成 愈伤组织,下列叙述错误的是( B ) A.该愈伤组织是细胞经过脱分化形成的 B.该愈伤组织的细胞没有全能性 C.该愈伤组织由排列疏松的薄壁细胞组成 D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构 解析:理论上,不论分化程度高低,植物细胞均有全能性。只不 过不同的细胞,其全能性的大小存在差异。分化程度越低、分裂能力 越强,细胞的全能性往往越大。 14.下列有关花药离体培养的说法,正确的是( A ) A.花粉诱导是否成功主要取决于材料的选择和培养基的组成 B.选择花药时,一般要通过镜检来确定花粉发育时期,常用方 法是焙花青-铬矾法 C.要彻底去除花丝及花药外壳 D.培养到花药开裂时,可将释放出的胚状体转移到分化培养基 上直接培养出大量植株 解析:A 正确,正确选择材料和配制培养基对花粉诱导成功是非 常必要的。B 错误,确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸洋红法, 某些植物的花粉细胞核不易着色时采用焙花青-铬矾法。C 错误,要 尽量不损伤花药,并彻底去除花丝。D 错误,培养 20~30 d 后,花 药开裂,长出愈伤组织或释放出胚状体,前者要转移到分化培养基上 进行分化培养成再生植株,后者要尽快分开并分别转移到新的培养基 上。 15.下列关于植物组织培养的叙述,错误的是( D ) 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 基因相同 解析:植物组织培养过程中用的是固体培养基,添加蔗糖可提供 营养和调节渗透压;添加不同比例的生长素和细胞分裂素可促进愈伤 组织进行再分化;培养过程中愈伤组织的形成要经过脱分化(或称去 分化);外植体的来源不同,培养获得的愈伤组织或植株的基因(遗传 物质)可能不同,例如用同一植物的茎尖和花粉培育成的植株分别属 于二倍体和单倍体。 16.关于菊花茎尖植物组织培养的叙述,不正确的是( D ) A.必须在无菌条件下进行 B.可以培育无病毒植株 C.在人工培养基础上先形成愈伤组织,愈伤组织经再分化形成 完整的植株 D.培育出的新个体不一定具有亲本的优良性状 解析:菊花茎尖植物组织培养属于无性繁殖,产生出的新个体能 够保持亲本的优良性状。 17.关于被子植物花粉发育的说法,不正确的是( B ) A.花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的 B.被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果 C.被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双 核期等阶段 D.花粉粒在发育过程中,核位于细胞中央,再移到细胞一侧 解析:花粉母细胞先经过减数分裂形成 4 个小孢子,核位于细胞 中央,取得营养,不断长大,随着细胞扩大,细胞核由中央移至细胞 一侧,然后每个花粉粒的细胞核再经有丝分裂形成双核的花粉粒,进 一步形成一个营养细胞和一个生殖细胞,生殖细胞再分裂一次,形成 两个精子。 18.下列关于植物组织培养的说法错误的是( C ) A.一般来说进行无性繁殖的植物,也容易进行组织培养 B.对菊花茎段进行组织培养时,不加植物激素也能成功 C.把接种后的锥形瓶放入无菌箱中,给予适宜的温度和连续光 照即可 D.移栽生根的试管苗之前,先打开瓶口,让试管苗在培养间生 长几日 解析:接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养,每日用日光灯照 射 12 h。 19.植物激素中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。按照不同顺序使用这两类激素,会得到不同的 实验结果。下列说法正确的是( A ) A.若先使用生长素,后使用细胞分裂素,有利于细胞分裂,但 细胞不分化 B.若生长素和细胞分裂素同时使用,分裂频率提高 C.生长素用量与细胞分裂素用量的比值高时,有利于芽的形成 D.生长素用量与细胞分裂素用量的比值高时,有利于愈伤组织 的分裂 解析:若先使用生长素,后使用细胞分裂素,有利于细胞分裂, 但细胞不分化,A 正确;若生长素和细胞分裂素同时使用,分化频率 提高,B 错误;生长素用量与细胞分裂素用量的比值高时,有利于根 的分化,C 错误;生长素用量与细胞分裂素用量的比值适中时,有利 于愈伤组织的形成,D 错误。 20.下列关于植物组织培养的说法,哪一项是错误的( B ) 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.由外植体形成愈伤组织和由胚状体发育成植株的过程中都需 要光照 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,培养基中营养物质的总量会减 少 解析:在植物组织培养过程中,由胚状体发育成植株的过程中需 要光照,以便植物进行光合作用,但在由外植体形成愈伤组织的过程 中,细胞内还没有叶绿体,不能进行光合作用,所以不需要光照。 21.将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 ) 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 解析:四倍体水稻的花药经离体培养获得的是含有两个染色体组 的单倍体植株,不能叫做二倍体;花药通过离体培养产生愈伤组织的 分裂方式是有丝分裂;培养基中应加入无机营养、有机营养、生长素 和细胞分裂素等物质;试管苗可通过光合作用产生糖类,满足自身需 求。 22.下列有关单倍体、单倍体育种、花药离体培养的说法中,错 误的是( A ) A.单倍体育种得到的是单倍体 B.花药离体培养是单倍体育种的首要环节 C.花药离体培养的目的是获得单倍体 D.单倍体育种是通过花药离体培养获得单倍体植株,然后用秋 水仙素加倍获得纯合体植株 解析:单倍体是由配子直接发育成的个体,单倍体植株本身瘦弱, 而且一般是不育的,但育种时,可以用秋水仙素使单倍体加倍来获得 纯合的正常植株,这种方法就是单倍体育种。单倍体可以利用花药离 体培养来获得,所以,花药离体培养的目的是获得单倍体植株,是单 倍体育种的首要环节;单倍体育种最终得到的是正常的纯合植株,而 纯合植株是通过单倍体加倍获得的。 23.某优良品种水稻的基因型为 AaBb,其花药通过培养形成了 试管苗,下列对这一培养过程的叙述,错误的是( D ) A.镜检判断花粉发育时期的常用方法是醋酸洋红法 B.试管苗有四种基因型,其体细胞含有一个染色体组 C.通过该过程培养出的试管苗还不能直接用于生产 D.这些试管苗自交,后代不发生性状分离 解析:镜检判断花粉发育时期,常用醋酸洋红法,A 正确;水稻 (基因型为 AaBb)的花药经培养形成的是单倍体,其体细胞中含有一 个染色体组,故得到的试管苗有四种基因型,即 AB、Ab、aB、ab, B 正确;通过该过程培养出的试管苗是单倍体,高度不育,不能直接 用于生产,C 正确、D 错误。 24.如图所示为花药培养产生花粉植株的两种途径,下列有关说 法正确的是( A ) A.材料的选取和培养基的组成会影响花药培养的成功率 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.花药培养的条件与种子萌发的条件完全相同 解析:材料的选取和培养基的组成会影响花药培养的成功率,A 正确。经花药培养得到的植株是单倍体,B 错误。图中②表示分化, ③表示再分化,在细胞分化过程中,多种激素起作用,C 错误。花药 培养需要 MS 培养基、适宜的温度、pH 等,与种子萌发的条件不同, D 错误。 25.为了给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供技术支持,科研人员利用 植物组织培养技术研究了甘薯茎尖大小对诱导分化苗和脱毒苗的影 响,结果如表所示,相关叙述错误的是( C ) 处理 外植体数/个 分化苗数/苗 脱毒苗数/苗 小于 0.3 mm 20 1 1 0.3~0.5 mm 20 10 7 大于 0.5 mm 20 13 4 A.为防止细菌污染,应对外植体进行消毒 B.根据培养阶段的不同要调整培养基中激素比例,适当提高细 胞分裂素的比例有利于愈伤组织分化出芽 C.移栽脱毒幼苗时,应打开培养瓶的封口后马上移栽 D.0.3~0.5 mm 大小的茎尖有利于培养脱毒甘薯苗 解析:植物组织培养时,在接种前对外植体进行消毒处理可减少 杂菌污染,A 正确;不同阶段的培养基中植物激素比例不同,细胞分 裂素和生长素用量的比值高时,有利于芽的分化,B 正确;移栽脱毒 苗时,应该打开瓶口,让其生长几日后,用流水冲洗根部,然后将其 移植到消过毒的珍珠岩等环境中,待幼苗长壮后再移栽到土壤中,C 错误;根据表格中数据可知,0.3~0.5 mm 大小的茎尖,对应脱毒苗 最多,因此有利于培养脱毒甘薯苗,D 正确。 第Ⅱ卷(非选择题,共 50 分) 二、非选择题(本大题共 5 个题,共 50 分) 26.(10 分)如下图所示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 养物质包括无机物和小分子有机物,激素包括细胞分裂素和生长素两 类植物激素。 (2)此过程依据的原理是植物细胞的全能性。A 和 B 阶段主要进 行的分裂方式是有丝分裂。B 阶段除了细胞分裂外,还进行细胞分化 等。 (3)此过程要无菌操作,主要是指对培养基进行灭菌消毒。B 阶 段需要光照,原因是芽发育成叶,叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照 条件。 (4)试管苗的根细胞没有叶绿素,而叶的叶肉细胞具有叶绿素, 这是基因选择性表达的结果。 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 消毒灭菌的培养基中,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,还有启动细胞分裂、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的过程中,脱分化阶段细胞进行 有丝分裂,再分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗, 这一阶段需要光照,原因是叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件。 27.(10 分)科学家运用植物组织培养的方法,已经把许多植物离 体的组织或细胞,培养成了完整的植物体。操作流程如下: (1)该项生物技术利用的原理是植物细胞的全能性。 (2)植物激素中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,两者的用量比例会影响细胞的发育方向,生长 素用量与细胞分裂素用量比值在①、③过程中分别是适中和较高。 (3)在植物组织培养的过程中,为什么要对外植体等进行一系列 的消毒,并且要求无菌操作? 外植体体积小、抗性差;微生物会和外植体争夺培养基中的营养 物质,并有可能产生对植物组织培养有害的物质。 解析:(1)每个植物细胞都包含该物种特有的全套遗传物质,这 些细胞都具有形成完整个体的潜能,即植物细胞的全能性,所以我们 可以通过一定的技术手段将离体组织或细胞培养成完整植株。(2)生 长素和细胞分裂素配合使用时,它们对愈伤组织的诱导和器官的分化 有直接影响:生长素用量与细胞分裂素用量的比值高时,有利于根的 分化、抑制芽的形成;低时,有利于芽的分化,抑制根的形成;适中 时,促进愈伤组织的生长。(3)注意从外植体本身的特点和微生物对 组织培养的危害两个方面分析。 28.(10 分)用纯种高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t) 小麦作亲本,培育矮秆抗锈病小麦新品种的基本过程如下: (1)上述过程在育种上称单倍体育种,优点是明显缩短育种年限。 (2)在选择花粉时,通常选择完全未开放的花蕾,继而用醋酸洋 红鉴定花粉是否处于单核期。不选单核期以后的花药的原因是单核期 后花瓣松动,给消毒带来困难。 (3)花药培养有时会因为营养核和生殖核融合而出现染色体倍性 改变,可以采用什么方法对培养后的植株进行鉴定和筛选? 制作临时装片,用显微镜观察其染色体数目变化。 (4)F1 的花粉经离体培养后,再经秋水仙素诱导加倍后的植株为 A 植株;F1 的花药壁细胞经离体培养后形成的新植株为 B 植株,现 有两种小麦,如何鉴别属于 A 植株还是 B 植株? 让两株小麦分别自交,观察后代是否发生性状分离,发生性状分 离的属于 B 植株,没有发生性状分离的属于 A 植株。 解析:(1)该育种过程为单倍体育种,其优点是和杂交育种相比 明显缩短育种年限;(2)花药离体培养取材时,一般取完全未开放的 花蕾,因为此时的花药处于发育的单核期,诱导成功率高,而如果选 择单核期以后的花药,则因为花瓣松动,而不容易消毒;(3)花药培 养时由于营养核和生殖核融合而出现二倍体个体,与单倍体比较,染 色体数目加倍,所以可以用显微镜观察的方法进行鉴定和筛选出我们 所需要的单倍体;(4)植株 A 为纯合体,B 为杂合体,鉴别纯合体和 杂合体可以让植株自交,观察其后代是否发生性状分离进行区分。 29.(10 分)为了探究 6-BA 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 6-BA 和 IAA,配 制成四种培养基(见表),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。 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大量元素 和微量元素两类。上述培养基中,6-BA 属于细胞分裂素类生长调 节剂。 (2)在该实验中,自变量是 IAA 的浓度,因变量是再生丛芽外植 体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n),自变量的取值范 围是 0~0.5_mg·L-1。 (3)从实验结果可知,诱导丛芽总数最少的培养基是 1 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 6-BA(填 “6-BA”或“IAA”)。 解析:(1)组成生物体的化学元素有大量元素和微量元素两种, 培养基中的无机盐的元素也应该含有这两类。6-BA 属于细胞分裂 素类生长调节剂。(2)据表中信息可知该实验中,自变量是 IAA 的浓 度,因变量是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),自变量取值范围是 0~0.5 mg·L-1。(3)从表中信息可知诱 导丛芽总数最少的培养基是 1 号培养基。(4)由于在植物组织培养基 中生长素(IAA)用量>细胞分裂素(6-BA)用量时,有利于根的分化、 抑制芽的分化,故为了诱导该菊花试管苗生根,培养基中一般不加入 6-BA。 30.(10 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外植体。 (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 为去分化(脱分化)。 (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 况如上图所示。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,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)若植物激素 Y 是生长素,在植物组织培养中其主要作用是促 进细胞的生长(伸长)、分裂和分化;则植物激素 X 的名称是细胞分裂 素。 (5)生产上用试管苗保存植物的优良性状,其原因是植物组织培 养形成试管苗的过程属于无性生殖,后代不发生性状分离。 解析:本题考查植物组织培养的基本过程、激素在各个阶段发挥 的作用。解题时应注意植物激素 X 和植物激素 Y 的比例对脱分化和 再分化过程的影响。 (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,愈伤组织形成;大于 1 时细 胞群分化出芽,小于 1 时细胞群分化出根。(4)生长素在植物组织培 养中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 需要生长素外还需要细胞分裂素,二者共同起作用。(5)植物组织培 养是一种无性繁殖技术,能保持亲本的优良性状。查看更多