高中生物 專題3 植物的組織培養(yǎng)技術 課題1 菊花的組織培養(yǎng)學業(yè)分層測評 新人教版選修1

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專題3 植物的組織培養(yǎng)技術 課題1 菊花的組織培養(yǎng)學業(yè)分層測評 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．細胞具有全能性的根本原因是(　　) A．生物體細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能 B．生物體的每一個細胞都含有個體發(fā)育的全部基因 C．生物體的每一個細胞都含有個體發(fā)育的部分基因 D．生物體的每一個細胞都具有分裂能力 【解析】　生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能，細胞的這種特性叫做細胞的全能性。細胞具有全能性的根本原因是已分化的細胞都有一整套個體發(fā)育的全部基因。 【答案】　B 2．MS培養(yǎng)基和培養(yǎng)微生物所用的培養(yǎng)基的重要區(qū)別是(　　) A．MS培養(yǎng)基一般含植物激素，微生物培養(yǎng)基不含植物激素 B．MS培養(yǎng)基需要氨基酸，微生物培養(yǎng)基不含各種氨基酸 C．MS培養(yǎng)基需要碳源，微生物培養(yǎng)基不含碳源 D．MS培養(yǎng)基含維生素B1和維生素B2，而微生物培養(yǎng)基不含 【解析】　MS培養(yǎng)基是用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基，其中一般含有植物激素，而培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基中不含植物激素。另外，由于培養(yǎng)的微生物一般都是異養(yǎng)型微生物，所以在它們的培養(yǎng)基中一般都含有碳源、氮源和生長因子等。 【答案】　A 3．用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基和無土栽培時所用的培養(yǎng)液相比，最大的差別是(　　) 【導學號：05520022】 A．必須含植物必需的礦質元素 B．必須含有機物 C．濃度必須小于細胞液濃度 D．不一定含有植物激素 【解析】　在植物組織培養(yǎng)初期，需經(jīng)過一段時間的異養(yǎng)階段，必須在培養(yǎng)基中加入有機碳源、有機氮源等，而無土栽培所用的培養(yǎng)液中主要成分為植物生長發(fā)育所必需的各種礦質元素，不需加入有機營養(yǎng)。故選B。 【答案】　B 4．某同學在進行組織培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)有部分組織塊死亡，下列對造成該結果的原因分析中，不合理的是(　　) A．培養(yǎng)基未滅菌 B．未置于二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng) C．培養(yǎng)基營養(yǎng)過多 D．取材部位不對 【解析】　在植物組織培養(yǎng)中，溫度、光照、濕度等環(huán)境條件，培養(yǎng)基組成、pH、滲透壓等各種化學環(huán)境條件都會影響組織培養(yǎng)育苗的生長和發(fā)育。其中，氧氣是組織培養(yǎng)中必需的條件。 【答案】　B 5．下列有關植物組織培養(yǎng)所需營養(yǎng)的敘述，錯誤的是(　　) A．MS培養(yǎng)基既含硝態(tài)氮又含銨態(tài)氮 B．維生素以輔酶的形式參與生物催化劑酶的活動 C．植物生長調節(jié)物質包括生長素、細胞分裂素及赤霉素等 D．植物組織培養(yǎng)過程中無需從外部供糖 【解析】　在植物組織培養(yǎng)進行異養(yǎng)的狀況下，組織細胞不能進行光合作用，因此在培養(yǎng)基中必須添加糖，以作為細胞的碳素來源和能量來源。 【答案】　D 6．下列關于植物組織培養(yǎng)中植物激素使用的說法，不正確的是(　　) A．植物組織培養(yǎng)中關鍵性激素是生長素和細胞分裂素 B．先使用生長素，后使用細胞分裂素，有利于細胞分裂和分化 C．先使用細胞分裂素，后使用生長素，細胞既分裂也分化 D．同時使用生長素和細胞分裂素時，兩者用量的比例影響植物細胞的發(fā)育方向 【解析】　在植物組織培養(yǎng)中，先使用生長素，后使用細胞分裂素，有利于細胞分裂，但細胞不分化；先使用細胞分裂素后使用生長素，對細胞的分裂和分化均有利。 【答案】　B 7．外植體接種前，需要將接種室、接種箱滅菌和對外植體消毒。某同學依次進行了如下操作： 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?、趯缇液徒臃N箱內用紫外燈滅菌?、劢臃N前，操作者用肥皂清洗雙手，擦干，再用酒精棉球擦拭雙手?、芙臃N前1小時，在接種室內用噴霧器噴灑來蘇水；桌椅也用來蘇水擦拭；接種箱內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 你認為合理的操作步驟依次是 A．①④②③⑤　　　　　　 B．①②④③⑤ C．①④③②⑤ D．①②③④⑤ 【解析】　考查植物組織培養(yǎng)過程中滅菌、消毒的操作步驟。操作程序不合理，會引起交叉污染。 【答案】　B 8．下列關于植物組織培養(yǎng)的說法，錯誤的是(　　) A．一般來說，容易進行無性繁殖的植物，也容易進行組織培養(yǎng) B．對菊花莖段進行組織培養(yǎng)，不加植物激素也能成功 C．接種后的錐形瓶放入無菌箱中，給予適宜的溫度和光照即可 D．通過有絲分裂進行細胞增殖 【解析】　在植物組織培養(yǎng)過程中，分化程度越低的材料，越容易脫分化形成愈傷組織，接種后的錐形瓶放入無菌箱中，給予適宜的溫度和光照進行培養(yǎng)，培養(yǎng)期間應定期消毒，防止細菌等微生物污染。 【答案】　C 9．某組織培養(yǎng)實驗室的愈傷組織被真菌嚴重污染，為查找污染原因設計了4個實驗，實驗條件除圖示外其他均相同。下列各圖表示實驗結果，據(jù)圖不可得出的初步結論是(　　) A．污染不是培養(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．調節(jié)培養(yǎng)基pH不能解決污染問題 D．調節(jié)培養(yǎng)溫度能解決污染問題 【解析】　根據(jù)圖中單一變量對污染率的影響，隨著離體組織滅菌時間的延長，污染率在下降，而培養(yǎng)基的滅菌時間的長短對污染率影響不大，同樣調節(jié)培養(yǎng)基的pH和培養(yǎng)溫度對污染率影響也很小，所以A、B、C正確，D錯誤。 【答案】　D 10．美國科學家斯圖爾德將胡蘿卜韌皮部的一些細胞放進培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，最終發(fā)育成完整的新植株。 如圖所示是細胞培養(yǎng)形成胡蘿卜植株的示意圖，請據(jù)圖回答： (1)過程④由細胞團形成胚狀體要經(jīng)過__________和________過程。 (2)過程③④⑤在生物技術中稱為________________。 (3)生長發(fā)育離不開細胞的分裂和分化。在新陳代謝基礎上的個體發(fā)育過程中，細胞核和細胞質中的遺傳物質起著重要作用。 ①從代謝方面看，生物體的生長是______________________的結果。 ②根據(jù)所給的生物學名詞進行類推： 細胞分化：細胞產(chǎn)生穩(wěn)定性差異的過程。 細胞脫分化：_____________________________________________________ ________________。 ③植物體內由同一受精卵發(fā)育而來的葉肉細胞和導管細胞，它們的形態(tài)和功能有極大的差異，其根本原因是__________________________________________ ________________。 【解析】　細胞團是指離體的植物細胞脫分化形成的愈傷組織，由細胞團形成胚狀體是愈傷組織再分化形成根、芽的過程，此過程必定伴隨著細胞的分裂和分化。過程③④⑤是將離體的植物組織或細胞培養(yǎng)成植物體的過程，應用的是植物組織培養(yǎng)技術。對一個植物體來說，只有同化作用大于異化作用，也就是自身合成的物質多于自身分解的物質，才表現(xiàn)出生長現(xiàn)象。因為多細胞生物體的每一個體細胞都是由受精卵經(jīng)有絲分裂而來的，所以每一個體細胞中都含有相同的遺傳物質。而生物細胞能分化為不同的形態(tài)結構，是因為遺傳物質進行選擇性表達的結果。脫分化就是已經(jīng)高度分化的細胞恢復分裂能力的過程。 【答案】　(1)細胞分裂　細胞分化　(2)植物組織培養(yǎng)技術　(3)①同化作用超過異化作用?、谝逊只募毎謴头至涯芰Φ倪^程?、墼诓煌募毎谢蜻M行了選擇性表達 [能力提升] 11．植物組織培養(yǎng)是依據(jù)細胞的全能性，在體外將植物組織細胞培養(yǎng)成一個完整植株的過程，如下圖所示。下列相關敘述中，錯誤的是(　　) A．甲和丙分別是脫分化和再分化 B．乙是愈傷組織，是通過離體的植物組織、器官或細胞經(jīng)過細胞增殖與分化形成的 C．離體的植物細胞之所以能培養(yǎng)成完整植株，因為植物細胞具有全能性 D．丙過程的實質是基因的選擇性表達 【解析】　植物組織培養(yǎng)的基本過程包括脫分化和再分化，分別是圖中的甲和乙，A正確；愈傷組織的形成過程是脫分化，脫分化過程只進行細胞增殖不進行細胞分化，B錯誤；植物組織培養(yǎng)的理論基礎是細胞的全能性，C正確；細胞分化的實質是基因的選擇性表達，D正確。 【答案】　B 12．無菌技術是植物組織培養(yǎng)能否獲得成功的關鍵，以下說法正確的是 (　　) ①由于植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗逆性差，對無菌操作的要求非常嚴格?、趯ε囵B(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌　③對培養(yǎng)材料進行表面消毒時，一方面要考慮藥劑的消毒效果，另一方面還要考慮植物材料的耐受能力?、芘囵B(yǎng)中不同藥劑、不同植物材料，甚至不同器官要區(qū)別對待?、輰ε囵B(yǎng)材料可用高壓蒸汽滅菌　⑥如果不小心引起污染，可能將造成培養(yǎng)工作前功盡棄 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③④⑥ D．①②③④⑤⑥ 【解析】　不同的材料或對象，所采用的滅菌或消毒方法不同，對培養(yǎng)材料不能采用高壓蒸汽滅菌，否則會導致培養(yǎng)材料死亡，在操作過程中一定要嚴格遵守無菌操作，以免污染，前功盡棄。 【答案】　C 13．下列是生長素和細胞分裂素使用順序對實驗結果的影響，表格中的①、②、③分別是(　　) 【導學號：05520023】 使用順序 實驗結果 先使用生長素，后使用細胞分裂素 ① 先使用細胞分裂素，后使用生長素 ② 同時使用 ③ A.分化頻率提高、細胞既分裂也分化、有利于細胞分裂但細胞不分化 B．有利于細胞分裂但細胞不分化、細胞既分裂也分化、分化頻率提高 C．細胞既分裂也分化、分化頻率提高、有利于細胞分裂但細胞不分化 D．有利于細胞分裂但細胞不分化、分化頻率提高、細胞既分裂也分化 【解析】　在植物組織培養(yǎng)過程中，需要使用生長素和細胞分裂素，兩種植物激素的使用順序會影響到培養(yǎng)的結果。如果先使用生長素再使用細胞分裂素，則有利于細胞分裂但不進行分化；先使用細胞分裂素后使用生長素，則細胞既分裂也分化；如果兩種激素同時使用，則分化頻率提高。 【答案】　B 14．(2016邯鄲高二檢測)甘蔗含糖量高，是生產(chǎn)燃料酒精的優(yōu)質材料。為獲得大量的優(yōu)質甘蔗品種，可以利用植物組織培養(yǎng)技術進行快速繁殖。請根據(jù)所學知識回答下面的問題。 (1)如果要用甘蔗的外植體作為材料對甘蔗進行快速繁殖以便大規(guī)模種植，在對甘蔗外植體細胞進行接種前，需要進行________、________兩項工作。 (2)在外植體培養(yǎng)獲得幼苗的過程中，需要__________與____________等激素的作用。 (3)植物組織培養(yǎng)所用的MS培養(yǎng)基和微生物培養(yǎng)所配制的培養(yǎng)基的主要區(qū)別是_________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (4)某同學在進行組織培養(yǎng)過程中，發(fā)現(xiàn)愈傷組織只分裂而不分化出芽和根，可能原因是___________________________________________________________ ________________。 【解析】　(1)植物組織培養(yǎng)接種前需要先配制MS培養(yǎng)基，并且對外植體進行消毒處理。 (2)使外植體脫分化與再分化的關鍵激素是生長素和細胞分裂素。 (3)組織培養(yǎng)技術所用的MS培養(yǎng)基的營養(yǎng)物質主要以無機鹽為主，而微生物的培養(yǎng)基營養(yǎng)物質主要以有機物為主。 (4)細胞分裂素和生長素使用順序和濃度配比直接影響培養(yǎng)物的發(fā)育方向，愈傷組織只分裂而不分化出芽和根很可能是細胞分裂素和生長素使用順序不對(或兩者濃度配比不對)。 【答案】　(1)配制培養(yǎng)基　外植體消毒 (2)生長素　細胞分裂素 (3)MS培養(yǎng)基主要營養(yǎng)物質為無機鹽，且一般含植物激素，微生物培養(yǎng)基主要以有機物為主，且不含植物激素 (4)細胞分裂素和生長素使用順序不對(或兩者濃度配比不對) 15．下圖表示菊花嫩枝的離體培養(yǎng)過程，請據(jù)圖回答下面的問題： (1)菊花組織培養(yǎng)過程中，啟動細胞分裂、A________(填名稱)、再分化的關鍵激素是___________________________________________________________ ________。通過A過程產(chǎn)生的愈傷組織細胞與枝條韌皮部細胞形態(tài)結構________(填“相同”或“不同”)，其根本原因是__________________________ _______________________________________________________________。 (2)菊花組織培養(yǎng)需要接種，在進行接種時應注意(　　) ①接種室要消毒 ②只要戴口罩，操作時便可說話 ③外植體可預先用體積分數(shù)為70%的酒精浸泡，取出用無菌水沖洗后，再用質量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液消毒，并用無菌水沖洗干凈 ④接種操作要在酒精燈火焰旁進行 ⑤接種完畢應立即蓋好瓶蓋 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①③④⑤ D．②③④⑤ (3)圖中的B過程都需要________，因為愈傷組織形成幼小植株后，植物需要進行光合作用。 【解析】　(1)在菊花組織培養(yǎng)過程中，形成愈傷組織的過程是脫分化，啟動脫分化和再分化過程的激素主要是生長素和細胞分裂素。愈傷組織和外植體的細胞形態(tài)、結構差別很大，根本原因在于不同細胞內基因的選擇性表達。(2)組織培養(yǎng)中要求進行嚴格的無菌操作，因為一旦出現(xiàn)細菌或真菌污染，就會導致實驗失敗，其要求除題目中提到的①③④⑤項外，還有工作人員即使戴上口罩，也不許說話、咳嗽等。(3)B過程表示愈傷組織經(jīng)再分化形成試管苗，幼苗進行光合作用需要一定的光照。 【答案】　(1)脫分化　細胞分裂素、生長素　不同　基因選擇性表達　(2)C　(3)光照