选修1专题3 植物的组织培养技术

专题3 植物的组织培养技术
1.(2010安徽高考理综,31Ⅱ)草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代,导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下:
请回答:
(1)在过程①中,常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和 ,在配制好的培养基中,常常需要添加 ,有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2 5 d,若发现外植体边缘局部污染,原因可能是 。
(2)在过程②中,愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根,但分化出了芽,其原因可能是 。
【解析】 (1)有机物可以为植物提供能源。植物激素促进植物的生长发育和分化。消毒不彻底,导致杂菌残留,在适宜环境下,杂菌繁殖污染外植体。(2)细胞分裂素含量高于生长素含量时,有利于芽的生长;细胞分裂素含量低于生长素含量时,有利于根的生长。
【答案】 (1)有机物 植物激素 外植体消毒不彻底 ?(2)培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低
2.(2012届湖南浏阳一中月考)下图是用胡萝卜根细胞进行组织培养的某些过程示意图。请据图完成下列问题:
(1)把组织培养的过程按正确顺序排列: (以字母表示)。
(2)实验前试管和培养基应经 处理。
(3)培养基中除加入各种营养物质外,还应加入 、 等植物激素。
(4)图D上的细胞团是 。
(5)从理论上讲,植物细胞有形成再生植株的可能性,这是 的表现。
【解析】 植物组织培养过程中外植体要进行消毒,培养基和实验用具要进行灭菌,操作过程也要进行无菌操作;培养基中需加入相应的植物激素;植物组织培养首先形成的是愈伤组织,植物组织培养体现了植物细胞的全能性。
【答案】 (1)BDCA (2)灭菌 (3)生长素 细胞分裂素 (4)愈伤组织 (5)细胞全能性
3.(2009山东高考理综,34)人参是一种名贵中药材,其有效成分主要是人参皂苷。利用细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下:
请回答:
(1)配制诱导愈伤组织的固体培养基,分装后要进行 。接种前,要对人参根进行 。
(2)用于离体培养的根切块,叫做 。培养几天后发现少数培养基被污染,若是有颜色的绒毛状菌落,属于 污染;若是有光泽的黏液状菌落,属于
污染。
(3)用少量 酶处理愈伤组织,获取单细胞或小细胞团,在液体培养基中进行悬浮培养,可有效提高人参皂苷合成量。
(4)人参皂苷易溶于水溶性(亲水性)有机溶剂,从培养物干粉中提取人参皂苷宜选用 方法,操作时应采用 加热。
【解析】 (1)进行植物组织培养时,培养基要灭菌,培养物要消毒。
(2)植物组织培养时,培养物称为外植体。若发生污染,绒毛状菌落为真菌,黏液状菌落为细菌。
(3)利用果胶酶处理植物组织使细胞容易分散开,可得到单细胞或小细胞团。(4)人参皂苷易溶于水溶性有机溶液,可用萃取的方法提取,为避免高温加热使人参皂苷变性可用水浴?加热。?
【答案】 (1)灭菌 消毒 (2)外植体 真菌(霉菌) 细菌
(3)果胶 (4)萃取 水浴
4.(2009上海高考,36)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下图所示。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转变为未分化状态,再分化指由未分化状态转变为分化状态。
(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,利于愈伤组织的生长,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,还需细胞分裂素,二者共同起作用。
(5)植物组织培养是一种无性繁殖技术,利于保持亲本的优良性状。
【答案】 (1)外植体
(2)去分化(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,后代不发生性状分离
5.(2012届北京通州期中,39)为了实现燃料供应来源多样化,如今,发展长期替代化石燃料的产品,如燃料酒精、生物柴油、沼气等的计划已经被列入我国未来10年的发展规划之中。广东省是我国甘蔗主产区之一。甘蔗是一种高光效的植物植物),单位面积产量很高,种植面积日益扩大,目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料。利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为:甘蔗榨汁(蔗糖酵母发酵蒸馏成品(燃料酒精)。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)若要用甘蔗外植体为材料进行甘蔗大规模快速繁殖,请在下表中填出操作步骤第三步的名称。
(2)若上述过程是在中学生物组培实验室里进行的,则第三步需要使用酒精(包括酒精灯)。酒精(及酒精灯)在此的两个主要用途是: 、 。
(3)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,对野生酵母菌进行诱变后,通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌,诱变及筛选过程如下:
步骤1:将野生菌液体培养一段时间后,接受紫外线照射诱变处理。
步骤2:制备选择培养基。在配制基本培养基的基础上,还要额外添加 ,并将pH ,然后添加琼脂,在进行灭菌处理后,制成固体平板。
步骤3:将经过紫外线照射后的菌液稀释,并涂布平板。
步骤4:筛选突变菌:挑选 的菌落,即为具有耐高糖、耐酸特性的酵母菌。
(4)第4步结束后,获得了大量幼苗。在此过程中,外植体通过脱分化产生 ,然后通过调整植物激素比例,进行 ,形成具有芽和根的幼苗。
(5)甘蔗榨汁以后还有大量的蔗渣废弃物,主要成分为木质素、纤维素和半纤维素,但是酵母菌无法直接利用,原因是它们 。请提出解决该问题的方法。(列举两种生物分解方法) 、 。
(6)突变菌往往带有一些特殊的基因。在获得这些基因的过程中,PCR技术相当重要。PCR扩增反应中加入DNA聚合酶的作用是从引物的3′端开始催化 。
【解析】 (1)第三步应当是接种外植体。
(2)在实验室里进行接种外植体,应注意要用70%的酒精棉球擦拭双手和工作台,接种时要在酒精灯火焰旁进行,并且对使用的镊子等工具要灼烧灭菌。
(3)题干中指出”耐高糖和耐酸特性的酵母菌”是理想的菌种,所以步骤2中,要制备选择培养基。在配制基本培养基的基础上,还要额外添加高浓度蔗糖(或葡萄糖),并将pH调低。因此在步骤4中,能在此培养基上生长的即为具有耐高糖、耐酸特性的酵母菌。
(4)外植体通过脱分化产生愈伤组织,然后通过调整植物激素比例,经过再分化,形成具有芽和根的幼苗。
(5)因为酵母菌中缺乏相应分解木质素、纤维素和半纤维素的酶系,所以酵母菌无法直接利用它们。要使酵母菌具备这些酶系可以采取的措施有:在酵母菌中转入分解纤维素酶系的相关基因、在蔗渣中加入含有能分解纤维素相关酶的微生物。(6)PCR扩增反应中,DNA聚合酶从引物的3′端开始催化DNA链的延伸。
【答案】 (1)接种
(2)接种前用酒精擦拭双手和工作台 在酒精灯下完成接种操作和封口全过程
(3)高浓度蔗糖(或葡萄糖) 调低 在此(选择)培养基上生长
(4)愈伤组织 再分化
(5)缺乏相应分解酶系(或缺乏纤维素酶和半纤维素酶) 在酵母菌中转入分解纤维素酶系的相关基因 在蔗渣中加入含有能分解纤维素相关酶的微生物(或将分解纤维素的微生物与酵母菌混合发酵)
(6)DNA链的延伸
河北省唐山市2011—2012学年度高三年级第二次模拟考试
理科综合生物能力测试
本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）。共300分。
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2．第I卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再涂选其它答案标号。第II卷用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答，在试题卷上作答，答案无效。
3．考试结束后，监考员将试题卷、答题卡一并交回。
第I卷
本卷共21小题，每小题6分，共126分。
以下数据可供解题时参考
可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 S 32 Ba 137 Cu 64 C 12
一、选择题（本题包括13小题，每小题只有一个选项符合题意）
1．下列有关酶的叙述正确的是
A．细胞质中没有作用于DNA的解旋酶
B．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸
C．酶催化效率高是因为其降低活化能更显著
D．与光合作用有关的酶分布在叶绿体的内膜、基粒和基质
2．右图中曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输（不包括胞吞和胞吐）
的方式，下列表述错误的是
A．只有在氧气存在时才会发生方式b的物质运输
B．质壁分离过程中，水分子通过方式a进出细胞
C．方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有
D．b的运输方式能体现细胞膜的选择透过性
3．关于转录和翻译的叙述，正确的是
A．RNA聚合酶能与信使RNA的特定位点结合，催化转录
B．不同密码子编码同种氨基酸可保证翻译的速度
C．真核细胞的转录主要在细胞核内进行，翻译主要在细胞质基质中进行
D．转录时的碱基互补配对类型有4种，翻译时有3种
4．右图表示内环境稳态的部分调节机制。下列表述正确的是
A．内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所
B．若②表示促甲状腺激素，则其不只运输给甲状腺
C．若①表示免疫活性物质，则其均是由免疫细胞产生的
D．寒冷时，控制骨骼肌不自主战栗的神经中枢是大脑皮
层的身体感觉中枢
5．有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，错误的叙述是
A．实验中要用卡诺氏液浸泡根尖，以固定细胞的形态
B．实验原理是低温抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极
C．多倍体细胞形成过程可能发生两条非同源染色体之间相互交换片段
D．多倍体细胞形成过程增加了非同源染色体重组的机会
6．研究表明甘氨酸能使处于静息状态的突触后膜的Cl—通道开放，使Cl—内流（如右图所示）。下列有关这一生理过程的叙述中不正确的是
A．甘氨酸属于神经递质，其受体的化学本质是糖蛋白
B．直接参与甘氨酸合成、分泌的细胞器有核糖体、内质网和
高尔基体
C．甘氨酸从突触前膜释放进入内环境后，再与突触后膜的受
体结合
D．甘氨酸作用于突触后膜，会引起细胞膜两侧电位差发生改变
29．（8分）某生物兴趣小组利用如图装置（若干个）开展了有关光合作用和细胞呼吸的实验研究，实验开始时打开活塞开关，使水柱液面平齐，然后关闭活塞开关，8小时后，观察记录实验数据如下表。
请根据以上图表回答下列问题：
（1）上表探究性实验课题中的自变量是____。研究不同植物的光合作用，最好选择的容器标号是____。
（2）若容器1的烧杯中加入的是CO2的缓冲液，U型管左侧液面的变化是 （填上升或下降），植物的净光合作用速率是____mL/h。为了更准确的测定，应对实验结果进行校正（排除非生物因素对实验结果的影响），如果校正装置的实验结果是左侧液面比右侧液面低，则校正之后的净光合速率比原来 （大或小）。
（3）利用图示装置测量天竺葵植株的呼吸速率，实验思路是____ 。
30．（11分）如图虚线方框内表示一个生态系统，箭头表示该生态系统能量流动方向。请据图回答：
（1）图中不该存在的箭头是____（填序号）。
（2）初级消费者排出的粪便中仍舍有部分能量，这一部分能量流向分解者的过程应属于图示中的____（填序号）。
（3）生长在该生态系统中的蘑菇属于图中的____（填字母），蘑菇被人类食用，则实现了生态系统中能量的 利用，提高了能量的 。
（4）研究发现该生态系统中的动、植物均有垂直结构，一般认为动物的分层与 有关。
（5）请在右图中画出该生态系统的碳循环模式图。
31．（12分）已知某植物的高杆（D）对矮杆（d）为显性，植株抗病（T）对感病（t）为显性，两对基因独立遗传。以纯合的高杆感病品种为母本，纯合的矮杆抗病品种为父本进行杂交实验。在无相应病原体的生长环境中，播种所有的F1种子，得到的F1植株自交，单株收获，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，发现绝大多数株系都出现了高杆与矮杆的分离：而只有一个株系（A）全部表现为高杆。
（1）从理论上说，在考虑两对相对性状的情况下，上述绝大多数株系的基因型有 种，表现型有____种。
（2）据分析，导致A株系全部表现为高杆的原因有两个：一是母本自交，二是父本的一对等位基因中有一个基因发生突变。为了确定是哪一种原因，可以分析A株系的抗病性状，因此需要对A株系进行处理，这种处理是____ 。如果是由于母本自交，该株系的表现型为____，其基因型是____；如果是由于父本有一个基因发生突变，该株系的表现型为____，其基因型是
；
（3）正常株系中的高杆抗病类型分别与矮杆感病类型进行杂交，则产生的下一代表现型之比理论上为________。
32．（8分）果实成熟到一定程度时，乙烯含量明显上升。有些果实在这个时侯呼吸速率会突然增高，最后又下降，果实就完全成熟了，这个呼吸高峰称为呼吸峰。某实验小组开展了与果实保鲜贮藏相关的课题研究：
（1）材料和器材
刚采摘的成熟度相近的小番茄若干、密闭容器、蒸馏水、乙烯合成抑制剂。气相色谱仪（用于测定乙烯浓度）、远红外CO2分析仪。
（2）方法和步骤
①挑选足量的无破损，形状、大小、外观颜色相对一致小番茄，随机均分成A、B两组。
②A组在 中浸泡，B组在________中浸泡，处理相同时间后取出。
③从A、B两组中取出等量的小番茄分别放入两个相同的密闭容器内。
④一小时后，分别从两个容器内抽取等量气体， ，并记录数据。
⑤每隔3天，重复步骤③④。
（3）结果和结论
所得数据处理后得到下图（图1、图2分别表示A、B组实验结果）。
①请给该实验拟定一个课题：____ 。
②比较图1、图2得到的实验结果是____ ，从而说明乙烯合成抑制剂有利于小番茄的贮藏、保鲜。
39．[生物——选修1：生物技术实践]（15分）
酶已广泛地应用在食品、化工、轻纺、医药等领域。在应用酶的过程中，常遇到酶很难回收再利用等实际问题。固定在载体上的酶可以被反复利用。自20世纪70年代，在固定化酶技术的基础上，又发展出了细胞固定化技术。回答下列问题：
（1）一般来说，酶更适合采用的固定化技术有____和 ，而细胞多采用的固定化技术是____ 。
（2）称取干酵母，放入内有蒸馏水的小烧杯中搅拌至混合均匀，并放置l小时左右时间。其目的是________。
（3）配制海藻酸钠溶液时，在用酒精灯加热时，注意要 ，反复几次。
（4）将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至____，加入已活化的酵母细胞，充分搅拌至混和均匀。
（5）将装有酵母细胞与海藻酸钠溶液混合物的注射器，以恒定的速度滴加到配好的____溶液中，形成____，完成对酵母细胞的固定化。
40．【生物——选修3：现代生物科技专题】（15分）
近20年来，在胚胎移植中，牛的胚胎移植技术较为成熟。请回答牛的胚胎移植技术中的相关知识。
（1）牛的胚胎移植技术中，对供体的要求是 和生产性能优秀的个体。
（2）哺乳动物在怀孕初期能为胚胎的收集提供可能，这是因为早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于 。
（3）在胚胎移植技术中，收集到胚胎后要进行 ，再进行移植，以及移植后的检查等步骤。
（4）采用试管动物技术可以使普通雌性黄牛产下奶牛、良种肉牛等不同品种小牛。该技术中首先要做的是体外受精和________。在体外受精前，要对精子进行获能处理，通常采用的体外获能方法有____法和____ 法两种。体外受精主要包括 、____ 和____等几个主要步骤。
生物部分（共90分）
A卷 1．B 2．A 3．B 4．C 5． D 6．A
B卷 1．C 2．A 3．B 4．B 5． D 6．B
29．（8分）
（1）植物的种类和光质（1分） 1和3（1分）
（2）上升（1分） 15（1分） 大（1分）
（3）对装置进行遮光处理，烧杯中盛放氢氧化钠溶液（或能吸收CO2的液体），测量单位时间内水柱移动的距离。（3分）
30．（11分）
（1）②（2分）
（2）①（2分）
（3）D（1分） 多级（1分）利用率（1分）
（4）栖息空间和食物条件（2分）
（5）见右图（2分）
31．（12分）
（1）9（1分） 4 （1分）
（2）接种相应的病原体（1分）
全部感病（1分） DDtt（2分） 抗病和感病（2分） DDTT DDTt DDtt（2分）
（3）4:2:2:1（2分）
32．（8分）
（2）②蒸馏水（1分） 等量一定浓度的乙烯合成抑制剂（1分）
④用气相色谱仪测定乙烯浓度，用远红外CO2分析仪测定CO2浓度（2分）
（3）①探究乙烯合成抑制剂对小番茄果实保鲜贮藏的作用（或影响）（2分）
②乙烯合成抑制剂能抑制乙烯的产生，从而抑制细胞呼吸，延迟呼吸峰的出现（2分）
39．[生物——生物技术实践]（15分）
（1）化学结合法（2分） 物理吸附法（2分） 包埋法（2分）
（2）使酵母细胞活化（2分） （3）用小火或间断加热（2分）
（4）室温（2分） （5）CaCl2（2分） 凝胶珠（1分）
40． [生物— 选修3：现代生物科技专题]（15分）
（1）遗传性能（1分）（2）游离状态（1分）
（3）检查（1分） 培养或保存（1分）
（4）早期胚胎的培养（1分） 培养（2分） 化学诱导（2分）
卵母细胞的采集（2分） 精子的获取（2分） 受精（2分）
A
B
C
D
大气中CO2库