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

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專題3 植物的組織培養(yǎng)技術(shù) 課題1 菊花的組織培養(yǎng)學(xué)業(yè)分層測評(píng) (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．細(xì)胞具有全能性的根本原因是(　　) A．生物體細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能 B．生物體的每一個(gè)細(xì)胞都含有個(gè)體發(fā)育的全部基因 C．生物體的每一個(gè)細(xì)胞都含有個(gè)體發(fā)育的部分基因 D．生物體的每一個(gè)細(xì)胞都具有分裂能力 【解析】　生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能，細(xì)胞的這種特性叫做細(xì)胞的全能性。細(xì)胞具有全能性的根本原因是已分化的細(xì)胞都有一整套個(gè)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(shí)所用的培養(yǎng)液相比，最大的差別是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：05520022】 A．必須含植物必需的礦質(zhì)元素 B．必須含有機(jī)物 C．濃度必須小于細(xì)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(shí)間的異養(yǎng)階段，必須在培養(yǎng)基中加入有機(jī)碳源、有機(jī)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(zhì)元素，不需加入有機(jī)營養(yǎng)。故選B。 【答案】　B 4．某同學(xué)在進(jìn)行組織培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)有部分組織塊死亡，下列對(duì)造成該結(jié)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(duì) 【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(xué)環(huán)境條件都會(huì)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(guān)植物組織培養(yǎng)所需營養(yǎng)的敘述，錯(cuò)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(dòng) C．植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)包括生長素、細(xì)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(jìn)行異養(yǎng)的狀況下，組織細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，因此在培養(yǎng)基中必須添加糖，以作為細(xì)胞的碳素來源和能量來源。 【答案】　D 6．下列關(guān)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(guān)鍵性激素是生長素和細(xì)胞分裂素 B．先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素，有利于細(xì)胞分裂和分化 C．先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素，細(xì)胞既分裂也分化 D．同時(shí)使用生長素和細(xì)胞分裂素時(shí)，兩者用量的比例影響植物細(xì)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(xì)胞分裂素，有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化；先使用細(xì)胞分裂素后使用生長素，對(duì)細(xì)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(duì)外植體消毒。某同學(xué)依次進(jìn)行了如下操作： ①接種前一天，將接種室的四個(gè)角用甲醛溶液和高錳酸鉀熏蒸?、趯缇液徒臃N箱內(nèi)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(shí)，在接種室內(nèi)用噴霧器噴灑來蘇水；桌椅也用來蘇水擦拭；接種箱內(nèi)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(rèn)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(huì)引起交叉污染。 【答案】　B 8．下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的說法，錯(cuò)誤的是(　　) A．一般來說，容易進(jìn)行無性繁殖的植物，也容易進(jìn)行組織培養(yǎng) B．對(duì)菊花莖段進(jìn)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(jìn)行細(xì)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(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)期間應(yīng)定期消毒，防止細(xì)菌等微生物污染。 【答案】　C 9．某組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的愈傷組織被真菌嚴(yán)重污染，為查找污染原因設(shè)計(jì)了4個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)條件除圖示外其他均相同。下列各圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，據(jù)圖不可得出的初步結(jié)論是(　　) A．污染不是培養(yǎng)基滅菌時(shí)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(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH不能解決污染問題 D．調(diào)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(duì)污染率的影響，隨著離體組織滅菌時(shí)間的延長，污染率在下降，而培養(yǎng)基的滅菌時(shí)間的長短對(duì)污染率影響不大，同樣調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH和培養(yǎng)溫度對(duì)污染率影響也很小，所以A、B、C正確，D錯(cuò)誤。 【答案】　D 10．美國科學(xué)家斯圖爾德將胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞放進(jìn)培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，最終發(fā)育成完整的新植株。 如圖所示是細(xì)胞培養(yǎng)形成胡蘿卜植株的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)過程④由細(xì)胞團(tuán)形成胚狀體要經(jīng)過__________和________過程。 (2)過程③④⑤在生物技術(shù)中稱為________________。 (3)生長發(fā)育離不開細(xì)胞的分裂和分化。在新陳代謝基礎(chǔ)上的個(gè)體發(fā)育過程中，細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)起著重要作用。 ①從代謝方面看，生物體的生長是______________________的結(jié)果。 ②根據(jù)所給的生物學(xué)名詞進(jìn)行類推： 細(xì)胞分化：細(xì)胞產(chǎn)生穩(wěn)定性差異的過程。 細(xì)胞脫分化：_____________________________________________________ ________________。 ③植物體內(nèi)由同一受精卵發(fā)育而來的葉肉細(xì)胞和導(dǎo)管細(xì)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(xì)胞團(tuán)是指離體的植物細(xì)胞脫分化形成的愈傷組織，由細(xì)胞團(tuán)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(xì)胞的分裂和分化。過程③④⑤是將離體的植物組織或細(xì)胞培養(yǎng)成植物體的過程，應(yīng)用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù)。對(duì)一個(gè)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(zhì)多于自身分解的物質(zhì)，才表現(xiàn)出生長現(xiàn)象。因?yàn)槎嗉?xì)胞生物體的每一個(gè)體細(xì)胞都是由受精卵經(jīng)有絲分裂而來的，所以每一個(gè)體細(xì)胞中都含有相同的遺傳物質(zhì)。而生物細(xì)胞能分化為不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)，是因?yàn)檫z傳物質(zhì)進(jìn)行選擇性表達(dá)的結(jié)果。脫分化就是已經(jīng)高度分化的細(xì)胞恢復(fù)分裂能力的過程。 【答案】　(1)細(xì)胞分裂　細(xì)胞分化　(2)植物組織培養(yǎng)技術(shù)　(3)①同化作用超過異化作用?、谝逊只募?xì)胞恢復(fù)分裂能力的過程　③在不同的細(xì)胞中基因進(jìn)行了選擇性表達(dá) [能力提升] 11．植物組織培養(yǎng)是依據(jù)細(xì)胞的全能性，在體外將植物組織細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)完整植株的過程，如下圖所示。下列相關(guān)敘述中，錯(cuò)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(xì)胞經(jīng)過細(xì)胞增殖與分化形成的 C．離體的植物細(xì)胞之所以能培養(yǎng)成完整植株，因?yàn)橹参锛?xì)胞具有全能性 D．丙過程的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá) 【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(jìn)行細(xì)胞增殖不進(jìn)行細(xì)胞分化，B錯(cuò)誤；植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞的全能性，C正確；細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，D正確。 【答案】　B 12．無菌技術(shù)是植物組織培養(yǎng)能否獲得成功的關(guān)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(duì)無菌操作的要求非常嚴(yán)格?、趯?duì)培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌?、蹖?duì)培養(yǎng)材料進(jìn)行表面消毒時(shí)，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(duì)待?、輰?duì)培養(yǎng)材料可用高壓蒸汽滅菌?、奕绻恍⌒囊鹞廴?，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?qū)ο?，所采用的滅菌或消毒方法不同，?duì)培養(yǎng)材料不能采用高壓蒸汽滅菌，否則會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)材料死亡，在操作過程中一定要嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作，以免污染，前功盡棄。 【答案】　C 13．下列是生長素和細(xì)胞分裂素使用順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，表格中的①、②、③分別是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：05520023】 使用順序 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素 ① 先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素 ② 同時(shí)使用 ③ A.分化頻率提高、細(xì)胞既分裂也分化、有利于細(xì)胞分裂但細(xì)胞不分化 B．有利于細(xì)胞分裂但細(xì)胞不分化、細(xì)胞既分裂也分化、分化頻率提高 C．細(xì)胞既分裂也分化、分化頻率提高、有利于細(xì)胞分裂但細(xì)胞不分化 D．有利于細(xì)胞分裂但細(xì)胞不分化、分化頻率提高、細(xì)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(xì)胞分裂素，兩種植物激素的使用順序會(huì)影響到培養(yǎng)的結(jié)果。如果先使用生長素再使用細(xì)胞分裂素，則有利于細(xì)胞分裂但不進(jìn)行分化；先使用細(xì)胞分裂素后使用生長素，則細(xì)胞既分裂也分化；如果兩種激素同時(shí)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(zhì)材料。為獲得大量的優(yōu)質(zhì)甘蔗品種，可以利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行快速繁殖。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下面的問題。 (1)如果要用甘蔗的外植體作為材料對(duì)甘蔗進(jìn)行快速繁殖以便大規(guī)模種植，在對(duì)甘蔗外植體細(xì)胞進(jìn)行接種前，需要進(jìn)行________、________兩項(xiàng)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(xué)在進(jìn)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(duì)外植體進(jìn)行消毒處理。 (2)使外植體脫分化與再分化的關(guān)鍵激素是生長素和細(xì)胞分裂素。 (3)組織培養(yǎng)技術(shù)所用的MS培養(yǎng)基的營養(yǎng)物質(zhì)主要以無機(jī)鹽為主，而微生物的培養(yǎng)基營養(yǎng)物質(zhì)主要以有機(jī)物為主。 (4)細(xì)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(xì)胞分裂素和生長素使用順序不對(duì)(或兩者濃度配比不對(duì))。 【答案】　(1)配制培養(yǎng)基　外植體消毒 (2)生長素　細(xì)胞分裂素 (3)MS培養(yǎng)基主要營養(yǎng)物質(zhì)為無機(jī)鹽，且一般含植物激素，微生物培養(yǎng)基主要以有機(jī)物為主，且不含植物激素 (4)細(xì)胞分裂素和生長素使用順序不對(duì)(或兩者濃度配比不對(duì)) 15．下圖表示菊花嫩枝的離體培養(yǎng)過程，請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問題： (1)菊花組織培養(yǎng)過程中，啟動(dòng)細(xì)胞分裂、A________(填名稱)、再分化的關(guān)鍵激素是___________________________________________________________ ________。通過A過程產(chǎn)生的愈傷組織細(xì)胞與枝條韌皮部細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)________(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(jìn)行接種時(shí)應(yīng)注意(　　) ①接種室要消毒 ②只要戴口罩，操作時(shí)便可說話 ③外植體可預(yù)先用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精浸泡，取出用無菌水沖洗后，再用質(zhì)量分?jǐn)?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(jìn)行 ⑤接種完畢應(yīng)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?yàn)橛鷤M織形成幼小植株后，植物需要進(jìn)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(dòng)脫分化和再分化過程的激素主要是生長素和細(xì)胞分裂素。愈傷組織和外植體的細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)差別很大，根本原因在于不同細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)。(2)組織培養(yǎng)中要求進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)細(xì)菌或真菌污染，就會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，其要求除題目中提到的①③④⑤項(xiàng)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(jìn)行光合作用需要一定的光照。 【答案】　(1)脫分化　細(xì)胞分裂素、生長素　不同　基因選擇性表達(dá)　(2)C　(3)光照