人教版选修1 专题3 植物的组织培养技术（含答案）

人教版选修1 专题3 植物的组织培养技术
一、单选题
1.四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． 培养基中应含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
2.选择月季花粉最佳时期为(　　)
A． 盛开期的月季花
B． 略微开放的月季花
C． 完全未开放的花蕾
D． 近败时期的月季花
3.在制备MS固体培养基过程中有误的是(　　)
A． 在使用提前配制的母液时，可直接用移液管从母液中取
B． 配制母液时，无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓缩100倍
C． 配制培养基时，琼脂要加热熔化
D． MS培养基的pH要求很严格，不同植物的pH也有所不同
4.下列有关细胞分化的叙述不正确的是(　　)
A． 细胞分化发生在生物体的整个生命过程中
B． 细胞分化仅发生在胚胎时期
C． 经过细胞分化会形成各种不同的细胞和组织
D． 细胞分化是一种持久性的变化
5.在植物组织培养过程中，愈伤组织的形成和形态发生是十分关键的一步。而这除需要必备的营养和一些刺激因素外，还需要有起诱导作用的物质，它是(　　)
A． 铜、锌等微量元素
B． 细胞分裂素和生长素
C． 蔗糖和葡萄糖
D． 维生素和氨基酸
6.下列有关MS培养基的说法，正确的是(　　)
A． 配制母液时，无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓缩100倍，其中大量元素包括N、P、K、Ca、Mg、S、B等
B． MS培养基和微生物培养基的主要区别是MS培养基含有植物生长必需的大量元素和微量元素
C． 菊花组织培养的培养基必须具备的物质包括生长素和细胞分裂素
D． 菊花组织培养时，一般将pH控制在5.8左右，温度控制在37 ℃左右
7.比较花药培养技术与菊花组织培养技术，反映出的相同点是(　　)
①理论依据　②培养基配制方法　③无菌技术　④接种操作　⑤外植体　⑥光照要求
A． ①②③④
B． ①②③⑤
C． ②③④⑤
D． ②③⑤⑥
8.下列有关细胞的“分化”和“脱分化”的叙述中，正确的是(　　)
A． 愈伤组织是离体植物细胞分化的结果
B． 脱分化过程是基因所有都不表达的过程
C． 愈伤组织可以重新分化形成完整的植物体
D． 脱分化过程中细胞结构没有变化，而功能发生了明显改变
9.卡诺氏固定液的配制方法是(　　)
A． 无水酒精与冰醋酸按体积比3∶1的比例混匀
B． 无水酒精与冰醋酸按质量比3∶1的比例混匀
C． 无菌水与冰醋酸按体积比3∶1的比例混匀
D． 无菌水与冰醋酸按质量比3∶1的比例混匀
10.植物细胞表现出全能性的必要条件是(　　)
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． 将成熟筛管的细胞核移植到去核卵细胞中
11.青蒿素是从植物黄花蒿的组织细胞中提取的一种代谢产物，其作用方式目前尚不明确，推测可能是作用于疟原虫的食物泡膜，从而阻断了营养摄取的最早阶段，使疟原虫较快出现氨基酸饥饿，迅速形成自噬泡，并不断排出虫体外，导致疟原虫损失大量胞浆而死亡。从上面的论述中，不能得出的结论是(　　)
A． 疟原虫对外界食物的获取方式主要是胞吞，体现了细胞膜的流动性特点
B． 疟原虫细胞中既有DNA又有RNA，且核DNA上基因的表达形式是边转录边翻译
C． 若疟原虫寄生在寄主体内，从生态系统的成分上来看，可以视为消费者
D． 利用植物组织培养的方式，可以实现青蒿素的大规模生产
12.在培育单倍体时，不同培养条件下某植物花药离体培养的结果如下表，下列分析错误的是(　　)

注：出愈率为长出愈伤组织的花药百分比
A． 愈伤组织的形成需要相关激素的作用
B． 2,4－D和BA能促进离体花药的脱分化过程
C． 2,4－D和BA能诱导多倍体细胞及非整倍体细胞的形成
D． 因为4号培养基的出愈率高，该植物花药的离体培养宜选用4号培养基
13.某离体的植物组织在一种包含所有必需物质的培养基中培养了一段时间，形成了愈伤组织，其中一种化合物具有放射性(氚标记)当这些细胞被固定后镜检，利用放射自显影技术发现放射性物质集中于细胞核、线粒体、叶绿体，可以肯定被标记的化合物是(　　)
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
14.将植物组织培养形成的愈伤组织进行培养，可以分化形成根、芽等器官，这一过程称为（　　）
A． 脱分化
B． 去分化
C． 再分化
D． 脱分化或去分化
15.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
16.如图所示为一定条件下将胡萝卜的离体组织培育成试管苗的过程。下列有关叙述不正确的是(　　)

A． 要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． 此实验说明已分化的植物细胞仍具有全能性
17.四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
18.下列关于植物组织培养中灭菌操作的叙述中，错误的是(　　)
A． 外植体可以用酒精消毒
B． 镊子等器械需用酒精灭菌
C． 操作者双手需用酒精消毒
D． 培养基需高压蒸汽灭菌
19.下面是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的示意图，下列相关叙述中正确的是(　　)
四倍体兰花叶片愈伤组织胚状体植株
A． ②阶段会发生减数分裂过程
B． ①阶段需生长素而③阶段需细胞分裂素
C． 此过程体现植物细胞具有全能性
D． 此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体
20.某同学在进行组织培养过程中，发现根的分化明显，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
二、非选择题
21.斯图尔德将胡萝卜韧皮部细胞进行培养，最终获得发育完整的新个体，实验过程如下。
―→
(1)A过程称为________，诱导这一过程的物质是________。这一实验的原理是__________________。
(2)植物组织培养过程中多次强调一系列的消毒、灭菌及无菌操作，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)愈伤组织的培养是很重要的一步，一般从接种到出现愈伤组织需要14 d，到时可以看到外植体长出________色或________色的________状的愈伤组织。
(4)培养时注意恒温箱要关闭光源，因为在________条件下愈伤组织长得更快，两周以后，由于培养基中的营养几乎耗尽，必须________________进行继续培养。
(5)试管苗的培养可分为________培养和________培养，必须先进行________培养，二者的区别在于____________________________的不同。
22.下图为通过花药培养获得月季花粉植株的一种途径。请回答下列相关问题。
―→―→―→―→
(1)选择花药时一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期的最常用方法是____________。一般来说，在________期，细胞核由中央移向细胞一侧。为此，通常选择________的花蕾，成功率最高。
(2)上述途径是通过胚状体阶段发育成植株，还可以将花粉在诱导培养基上先形成_________，再将其诱导分化成植株。
23.菊花是一种良好的观赏植物，并具有一定的药用价值，科研人员通过组织培养技术可实现某些珍稀菊花品种的快速繁殖。
(1)进行组织培养所依据的原理是____________。配制MS固体培养基的母液时，微量元素应浓缩________倍。(2)接种前，外植体的消毒一般要用到70%的酒精和____________两种药剂。由愈伤组织形成丛芽的过程称为________。
(3)在研究植物生长调节剂对丛芽增殖的影响时，研究人员设计了相关实验，实验结果如下表(6－BA属于细胞分裂素类似物、NAA属于生长素类似物)。

①据实验结果分析，6－BA的浓度在________mg/L之间时，丛芽的增殖倍数随之相应增加；当6－BA浓度一定时，NAA浓度越________(填“高”或“低”)，丛芽的增殖效果越明显。
②若要进一步诱导丛芽生根，新配制的培养基与诱导丛芽增殖的培养基相比，在成分上的主要区别是MS培养基各成分用量________(增加/不变/减半)和NAA含量________(增加/不变/减半)。
24.请回答相关问题：
(l)离体的植物组织和细胞，对营养、环境等条件的要求相对特殊，需要配制适宜的培养基。常用的一种培养基是______________，其制备过程为：配制________→配制培养基→灭菌。
(2)材料的选择与培养基的组成是诱导花粉植株的主要影响因素。
①一般来说，花粉处于________期的花药培养成功率最高。选择花药时，一般要通过________来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。
②培养基中生长素与细胞分裂素用量比值适中时，能促进____________的形成。
(3)用消毒后的花蕾剥离花药时，要尽量不损伤花药，否则接种后容易从__________产生愈伤组织。
(4)一般经过20一30d培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织或形成胚状体。将愈伤组织及时转移到________上，以便获得再生植株。在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常会发生____________变化。因此还需要对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。
25.如图表示菊花的嫩枝的离体培养过程，请回答：

（1）对菊花来说，要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养，其原因是_____________________________________________________________________。
（2）在植物组织培养中常用的培养基名称为　　　　，从物理性质上来看属于
　　　　培养基。培养基中都要加入一定的植物激素，在培养过程中，使用激素的顺序和比例都影响细胞的发育，细胞分裂素/生长素的比值　　　　（填“高”“低”或“相当”）有利于根的分化。
（3）接种前为确定培养基是否灭菌彻底，检测的方法是　　　　　　　　　　　，植物组织培养无菌操作应注意　　　　　　　　　　　　（两点）。
（4）图中的B过程都需要　　　　，因为愈伤组织形成幼小植物后，植物需要叶绿素进行光合作用。



答案解析
1.【答案】A
【解析】四倍体水稻形成的花药含有2个染色体组，经花药离体培养获得的胚状体也含有2个染色体组，A错误；花药离体培养过程进行的分裂方式为有丝分裂，B正确；花药离体培养需要植物激素，分别为生长素和细胞分裂素，C正确；试管苗能进行光合作用，需要光照，D正确。
2.【答案】C
【解析】选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素。花粉发育过程中，细胞核移向细胞一侧的时期(单核靠边期)花粉培养成功率最高，因此通常选择完全未开放的花蕾。
3.【答案】A
【解析】在使用提前配制的母液时，应在量取各种母液之前轻轻摇动盛放的瓶子，如发现瓶中有沉淀、悬浮物或被微生物污染，立即扔掉，重新配制。MS培养基的pH直接影响到离子的吸收，过酸或过碱都对植物材料生长影响很大，所以pH应严格控制。
4.【答案】B
【解析】多细胞生物体通过细胞分化形成各种不同的细胞和组织，并进一步形成器官和系统，发育成幼体；细胞分化是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命过程 中，但是在胚胎时期达到最大限度。
5.【答案】B
【解析】细胞分裂素和生长素在植物组织培养中起着很关键的诱导作用。
6.【答案】B
【解析】配制母液时，无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓缩100倍，B属于微量元素，A错误；MS培养基和微生物培养基的主要区别是MS培养基含有植物生长必需的大量元素和微量元素，B正确；菊花茎段的组织培养的培养基通常不需要添加植物激素，C错误；菊花组织培养时，一般将pH控制在5.8左右，温度控制在18～22 ℃，D错误。
7.【答案】A
【解析】植物茎段组织培养技术和花药培养技术的相同点是理论依据、培养基配制方法、无菌技术及接种操作等。前者所需要的外植体是体细胞，每天需用日光灯照射12 h；后者所需要的外植体是生殖细胞，初期不需要光照，幼小植株形成后需要光照。
8.【答案】C
【解析】愈伤组织是脱分化形成的，A错误；脱分化是相关基因表达的过程，B错误；愈伤组织可以重新分化形成完整的植物体，因为其含有该生物全套遗传物质，C正确；脱分化过程中，细胞的结构和功能都发生了明显改变，变为未分化状态，D错误。
9.【答案】A
【解析】卡诺氏固定液的配制方法是将无水酒精与冰醋酸按体积比3∶1的比例混匀。
10.【答案】C
【解析】在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。当植物细胞脱离母体后，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，植物细胞就可以表现出全能性。
11.【答案】B
【解析】疟原虫是单细胞原生动物，对外界食物的获取方式主要是胞吞，体现了细胞膜的流动性特点，A正确；疟原虫细胞中既有DNA又有RNA，核DNA上基因的表达过程中的转录和翻译分别发生在细胞核和细胞质，不能同时进行，B错误；若疟原虫寄生在寄主体内，从生态系统的成分上来看为消费者，C正确；利用植物组织培养的方式，培养到愈伤组织可以实现青蒿素的大规模生产，D正确。
12.【答案】D
【解析】据题中表格分析，在2、3、4组中出愈率大于0，说明愈伤组织的形成需要激素的调节；A正确。2、3、4组出愈率大于对照组1，说明2,4－D和BA能促进离体花药的脱分化过程；B正确。2、3、4组≥3n大于对照组1，说明2,4－D和BA能诱导多倍体细胞及非整倍体细胞的形成；C正确。4号培养基的出愈率高，但n的比例低，花药离体培养的目的是为了获得单倍体，因此4号不合适，3号n出现概率和出愈率都比较高，所以该植物宜采用3号培养基；D错误。
13.【答案】C
【解析】植物组织培养时，配制的培养基中含有细胞分裂所需的各种营养物质，细胞在生长过程中可以利用这些物质合成自身所需要的物质，在植物中，一些分化的细胞，经过激素的诱导，可以脱分化为具有分生能力的薄壁细胞，进而形成植物的愈伤组织。细胞的增殖，必然有DNA的复制，组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，据A、T、G、C四种碱基的不同可分为四种类型，DNA主要存在于细胞核中，此外，线粒体、叶绿体中也有DNA，所以放射性主要集中于细胞核、线粒体、叶绿体中，必是组成DNA的基本单位之一。
14.【答案】C
【解析】将植物组织培养形成的愈伤组织进行培养，可以分化形成根、芽等器官，这一过程称为再分化。
15.【答案】D
【解析】再分化的本质也是细胞分化，和细胞自然分化都是基因选择性表达的结果，都会造成细胞形态、结构、功能的改变，都离不开植物激素的调节。再分化所需的激素主要由培养基提供，而自然分化所需的激素来自植物体自身。
16.【答案】C
【解析】题图表示植物组织培养技术，必须在无菌条件下将离体组织接种到培养基中，A正确；①②过程分别表示脱分化和再分化，B正确；植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性，D正确；植物组织培养是无性繁殖过程，因此获得的试管苗的基因型通常与提供外植体的植株的基因型一致，而不一定为纯合子，C错误。
17.【答案】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，不能叫做二倍体。花药通过培养诱导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。培育成试管苗需通过光照进行光合作用，产生糖类，以满足自身生长需求。
18.【答案】B
【解析】植物组织培养需要严格的无菌操作，操作前外植体应浸泡在酒精中杀菌，A正确。镊子等器械灼烧灭菌，B错误。手需用酒精消毒，C正确。培养基需要用高压蒸汽灭菌， D错误。
19.【答案】C
【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植株的过程，其中①阶段表示脱分化，②阶段表示再分化过程，②阶段细胞通过有丝分裂方式进行增殖，不会发生减数分裂，A错误；①阶段和②阶段都需要细胞分裂素和生长素，而③阶段不需要细胞分裂素，植物体自身能合成激素，B错误；植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，C正确；此兰花的花药离体培养所得植株为单倍体，不能称为二倍体，D错误。
20.【答案】D
【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，诱导芽的形成。
21.【答案】(1)脱分化　植物激素(或生长素与细胞分裂素)　植物细胞具有全能性　(2)外植体材料体积小，抗性差，如果不小心引起污染，将可能造成培养工作的前功尽弃　(3)乳白　黄　瘤　(4)无光　更换培养基　(5)生芽　生根　生芽　培养基中的生长素和细胞分裂素的比例不同
【解析】(1)A过程表示由离体的细胞发育成细胞团，所以为脱分化过程，诱导脱分化过程需要有植物激素，主要为生长素和细胞分裂素，该过程的原理是植物细胞的全能性。(2)同植物体相比较，离体的植物组织抗性差，所以在组织培养整个过程中都要执行严格的消毒程序。(3)愈伤组织为外植体经脱分化形成的乳白色或黄色的瘤状物。(4)进行组织培养过程脱分化阶段不需要光照，但在再分化阶段，由于叶片中叶绿素的形成需要光照，当营养耗尽时，需更换有丰富营养成分的培养基。(5)试管苗的培养分为生根和生芽培养，但是先生芽，才有利于生根，生根培养基与生芽培养基的区别就在于生长素和细胞分裂素的比例不同。
22.【答案】(1)醋酸洋红法　单核　完全未开放　(2)愈伤组织　
【解析】(1)确定花粉发育时期的最常用方法是醋酸洋红法。在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧。通常选择完全未开放的花蕾，成功率最高。
(2)植物组织培养首先培养成愈伤组织。
23.【答案】(1)植物细胞的全能性　100　(2)0.1%的氯化汞　再分化　(3)①0.1～2.0　低　②减半　增加
【解析】(1)组织培养所依据的原理是植物细胞全能性。配制MS固体培养基的母液时，微量元素应浓缩100倍，大量元素应浓缩10倍，常温保存。
(2)外植体的消毒一般要用到70%的酒精和0.1%的氯化汞。愈伤组织形成丛芽的过程称为再分化。
(3)①据实验结果分析，6－BA的浓度在0.1～2.0 mg/L之间时，丛芽的增殖倍数随之相应增加. 当6－BA浓度一定时，NAA浓度越低，丛芽的增殖效果越明显。
②生长素用量高于细胞分裂素时，有利根分化，故要进一步诱导丛芽生根，新配制的培养基与诱导丛芽增殖的培养基相比，在成分上的主要区别是MS培养基各成分用量减半，NAA含量增加。
24.【答案】(1)MS固体培养基　各种母液　(2)①单核　镜检　②愈伤组织　(3)受伤部位　(4)分化培养基　染色体组数目
【解析】(1)培养离体的组织和细胞时，常用MS固体培养基，其主要成分包括：大量元素、微量元素、有机物，还常常需要添加植物激素。其制备过程为：配制各种母液、配制培养基，以及灭菌。
(2)①在花粉发育的过程中，只有某一个时期对离体刺激敏感，一般来说，在单核(靠边)期，花药培养成功率高。为了进一步确定花粉是否处于适宜的发育期，通常需要镜检来检测。
②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，促进愈伤组织的生长。
(3)剥离花药接种时，要尽量不损伤花药，否则接种后容易从受伤部位产生愈伤组织。
(4)花药培养离体时，将愈伤组织及时转移到分化培养基上，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，染色体组数目常常会发生变化，因此还需要对培养出来的植株进行鉴定和筛选。
25.【答案】（1）生长旺盛的嫩枝生理状况好（或容易诱导脱分化和再分化）　
（2）MS培养基　固体　低　（3）将未接种的培养基放在37 ℃的恒温箱中培养24小时（或放在适宜温度下培养一段时间）后观察是否有菌落出现　外植体消毒、在酒精灯旁进行操作、操作者双手消毒　（4）光照
【解析】