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植物的组织培养技术 练习课题1菊花的组织培养 例1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( ) A该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的 B该愈伤组织的细胞没有全能性 C该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的 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：植物组织培养过程：离体的植物细胞、组织或器官愈伤组织根、芽植物体。离体的植物细胞、组织或器官分裂形成愈伤组织，这一过程叫脱分化，脱分化离不开细胞分裂。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的无定形状态的薄壁细胞。愈伤组织经过再分化形成具有生根发芽能力的胚状结构，最后可培养成完整的植物体，这反映了愈伤组织的细胞具有全能性。从离体的植物细胞、组织或器官形成愈伤组织，虽然新个体还没有长出来，但是全能性依然存在。 答案：B例2 植物组织培养的过程可以归纳为： 脱分化 再分化 。对此叙述有误的是( ) A的再分化过程中，当细胞分裂素与生长素的浓度比低时，有利于根的发生 B植物组织培养所依据的原理是细胞的全能性 C过程指植物的营养生长和生殖生长阶段 D包裹上人造种皮可获得人工种子 解析：当培养到胚状体时，包裹上人造种皮才可获得人工种子。 答案：D例3甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的( ) A有丝分裂 B分化 C减数分裂 D全能性 解析：甘薯种植多年后由于细胞中病毒的积累而使品种退化。茎尖细胞的有丝分裂速度远远大于病毒的增殖速度，因此必须用甘薯的茎尖进行组织培养。基本原理是细胞的全能性，在组织培养过程中通过脱分化才能形成愈伤组织，又经过再分化、细胞有丝分裂，成为具有根和芽的胚状体，进而发育为植物体。减数分裂过程中有基因重组，形成的配子只有体细胞一半的基因，因此组织培养中不涉及减数分裂。 答案：C例4 要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，需要( ) A具有完整的细胞核的细胞 B离体状态 C导入外源基因 D一定的营养物质和激素 解析：要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，需要具有完整的细胞核的细胞，细胞应处于离体状态，培养基中含有一定的营养物质和激素。 答案：ABD例5 MS培养基和培养微生物所配制的培养基的主要区别为( ) AMS培养基一般含植物激素，微生物培养基不含植物激素 BMS培养基不需要氨基酸，微生物培养基含各种氨基酸 CMS培养基不需碳源，微生物培养基含碳源 DMS培养基含维生素B1和维生素B6，微生物培养基不含有 解析MS培养基含大量元素、微量元素、有机物，有机物包括甘氨酸、维生素B1、维生素B2、烟酸、肌醇、蔗糖、琼脂等，特别包括植物生长素、细胞分裂素等植物生长调节物质，微生物培养基不合植物激素。MS培养基含氨基酸如甘氨酸，有碳源如蔗糖，含维生素B1和维生素B6，微生物培养基中并不是所有氨基酸都舍，有些微生物在生长发育过程中可自行合成，可以不加；有些微生物合成能力有限，氨基酸可多加。 答案：A练习:1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2下列关于植物组织培养中灭菌操作的叙述，错误的是( ) A外植体可以用酒精灭菌 B镊子等器械需酒精灭菌 C操作前手需酒精消毒 D培养基需高压蒸汽灭菌3马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒植株的最佳办法是( ) A选择优良品种进行杂交 B进行远源植物体细胞杂交 C利用芽体进行组织培养 D人工诱导基因突变4下列有关细胞分化的叙述，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下列属于组织培养的是( ) A花粉培养成单倍体植株 B芽发育成枝条 C根尖分生区发育成成熟区D受精卵发育成植株6目前组织培养已经获得成功的植物，几乎包括了植物体的各个部分，下列植物组织细胞在提供了适宜条件时，最易表达的是( )A筛管细胞 B薄壁细胞C茎尖分生区细胞 D表皮细胞7下列实例中能体现细胞全能性的是( )用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株植物用种子繁殖后代 用烟草的单个组织培养出了可育的完整植株A BC D8植物组织培养所需营养的叙述，不正确的是( ) AMS培养基既含硝态氮又含铵态氮 B维生素以辅酶的形式参与生物催化剂酶系活动 C植物生长调节物质包括生长素、细胞分裂素及赤霉素等D植物组织培养过程中无需从外部供糖9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，琼脂要及早加热熔化DMS培养基的pH要求不太严格可控制在57之间10关于接种时应注意的事项全部正确的为( ) 接种室要消毒 无菌操作 接种时可以谈话外植体如茎段、茎尖可随机放人培养基接种时要防止交叉污染 接种完立刻盖好瓶口 A B C D11下列关于消毒效果的论述，不正确的是( ) A70酒精对外植体消毒效果好，但用时长，去除易 BO1氯化汞对外植体消毒效果最好，用时较短，去除也易 C10过氧化氢对外植体消毒效果最好，但易挥发、用时长，去除最易 D抗菌素对外植体消毒效果较好，消毒时间较长，去除难易程度适中12某同学在进行组织培养过程中，发现只分裂而不分化出芽和根，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对13月季组织培养选材部位最佳的是( ) A幼嫩的花瓣 B枝条基部的芽 C枝条中部的芽 D幼嫩的叶14阅读下列材料后请回答： 材料1 微繁殖技术又称快速繁殖技术，就是将植物体的一部分组织小块进行培养，并诱导分化成大量的小植株，从而达到快速无性繁殖的目的。20 m2的培养室内最多可容纳100 万件试管苗。这一技术已有几十年的历史，现已基本成熟，并形成诸如工厂化生产兰花这样的产值巨大的工业生产体系。 材料2 植物的去病毒技术是微繁殖的一个分支，植物病毒严重地影响着农业生产，对于无性繁殖的植株来说，一旦感染上病毒就会代代相传，日趋严重。但在茎尖分生组织中，细胞繁殖十分迅速，病毒还来不及侵入，因此就成为植物体相对无病毒的特殊区域。 (1)利用微繁殖技术繁殖植物的方法称为_ (2)利用微繁殖技术繁殖植物的优点是_ (3)若要进行兰花无病毒植株的培育，首先要选择外植体，选择对象为兰花的_。 (4)对外植体进行消毒用_、_消毒剂。消毒时间分别为_、_以保证外植体的活性。若消毒时间太短消毒不彻底；若消毒时间过长，容易使外植体受损伤，克服外植体培养过程中的_是实验成败的关键。 (5)探索愈伤组织诱导分化的条件需要做大量的工作。实践表明在MS培养基上添加激素的_、_、_、_等都会影响实验结果。 另外不同的植物对各种环境条件的要求往往不同，除上述因素外，_、_、_等也影响实验结果。15利用植物组织培养的方法可快速、大量繁殖植物。在培养过程中，取该植物的花芽并将其分别培养在含有不同比例的吲哚乙酸和细胞分裂素的培养基中，花芽的生长状况如下表所示：A组花芽B组花芽C组花芽D组花芽E组花芽吲哚乙酸03 ppm3 ppmO03 ppmO细胞分裂素O0.2 ppmO002 ppm1.0 ppm0.2 ppm花芽生长状况组织切块形成愈伤组织愈伤组织分化出根愈伤组织分化出嫩枝稍生长(1)在此过程中能实现脱分化的花芽是_组。从实验结果可以看出，能诱导新芽形成的条件是_。 (2)上述实验结果表明，在植物组织培养过程中，诱导芽和根形成的关键是_。在生产实践中，欲快速、大量获得此植物的花芽，可选用_组的培养基进行大量生产。16紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞产生紫草素。图311记录了生物反应器中紫草细胞产量，紫草素产量随培养时间发生的变化。(1)在生产前，需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”。这些“种子”是应用组织培养技术，将紫草叶肉细胞经过_而获得的。这项技术的理论基础是_。(2)从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现_规律；影响紫草素产量的因素有_、_。(3)在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是_ 和_。答案:1C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。2B解析：植物组织培养需要严格的无菌操作，包括：培养基需要用高压蒸汽灭菌；操作前手需用酒精 消毒夕卜植体应浸泡在酒精中杀菌；整个操作过程在酒精灯火焰旁进行，同时对镊子等器械灼烧灭菌。3C解析：马铃薯被植物病毒侵染后引起品质下降， 可利用植物组织培养技术进行脱毒。具体做法是选取含病毒最少或无病毒的植物细胞进行组织培养，可获得无病毒植株。4ACD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。5A解析：组织培养是指离体的植物器官、组织或细胞脱分化、再分化形成完整植物体的过程。花粉培育成单倍体植株，是在一定条件下离体完成的。芽发育成枝条、根尖分生区发育成成熟区，是体外分化的器官和组织形成有机体的一部分。受精卵发育成植株，属于正常的个体发育过程。6C解析：筛管细胞、薄壁细胞、表皮细胞均为成熟细胞，由分生组织衍生的细胞发展而成，脱分化比较难，不易表达；茎尖分生区细胞分裂能力强，脱分化比较容易，易表达。7B解析：细胞全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能。其中和都是属于由分化的细胞经过培养形成可育的植株，体现了细胞的全能性。植物用种子繁殖后代，实际上就是由一个受精卵，通过细胞的增殖和分化发育成新个体，所以是由未经分化的细胞(受精卵)发育成新个体的过程，因此不能体现细胞的全能性。8D解析：通常植物本身能进行光合作用，产生糖类，不需从外部供给糖，但在植物组织培养进行异养的状况下，大多不能进行光合作用来合成糖类，因此必须在培养基中添加糖，作为碳素来源和能量来源。9AD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，应立即淘汰，重新配制。MS培养基的pH直接影响到对离子的吸收，过酸或过碱都对植物材料生长影响很大，所以pH应严格控制在58左右。10D解析：整个接种过程必须在无菌条件下进行，不能谈话，防止呼吸产生污染，因此操作过程应禁止谈话，并戴口罩；接种的外植体放入培养基时注意形态学下端插入，而且分布均匀，不能随机放入，以保证必要的营养面积和光照条件。11ABC解析：70酒精对外植体消毒效果好，外植体放入其中摇动23次，持续67 s，去除易；O1氯化汞有剧毒，消毒效果最好，时间较短，但消毒后难以去除残余的汞，10过氧化氢消毒效果好，且易分解成无毒化合物，用时515 min；抗菌素对外植体消毒较好，用时3060 min，去除难易程度适中。12D解析：愈伤组织产生根或芽，取决于生长素和细胞分裂素的浓度比值，当细胞分裂素生长素的比值低时，诱导根的分化；两者比值处于中间水平，愈伤组织只生长不分化；两者比值高时，诱导芽的形成。13C解析：月季芽在茎段上的位置对嫩茎的增殖、生根及移栽成活率有影响，接近枝条顶端的芽和紧挨着枝条基部的芽发育最慢，而枝条中部的芽发育比较快；幼嫩花瓣和幼嫩的叶具有分裂能力，但不如芽的强。14(1)植物的组织培养(2)繁殖速度快、周期短，不受季节气候、自然灾害等因素的影响，并可实现工厂化生产(3)茎尖分生组织 (4)70的酒精 O1的氯化汞67 s；l2 min污染问题 (5)种类浓度使用的先后顺序 用量比例pH温度光照 解析：微繁殖技术核心内容是植物组织培养技术，其原理为植物细胞的全能性，其培育过程与一般组织培养类似。15(1)B、C、D 细胞分裂素浓度大于生长素浓度 (2)培养基中细胞分裂素含量与生长素含量之间的比例(或培养基中细胞分裂素与生长素的浓度比)D 解析：植物组织培养过程中，需要一定种类和数量的植物激素，在植物组织的分化和生长过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同作用的结果，应注意分析表中花芽的生长状况，作出正确的判断。16(1)脱分化(或脱分化形成愈伤组织)细胞的全能性 (2)“S型增长 细胞数量 细胞所处的生长期 (3)保证氧气供应充足使细胞与培养液充分接触 解析：植物组织培养的技术应用非常广泛，除了用于快速繁殖、培育无病毒植株外，还可以通过大规模的植物组织培养来生产药物、食品添加剂、香料、色素、杀虫剂等。从大量培养的紫草愈伤组织中提取的紫草素，是制造治疗烫伤和割伤的药物以及染料和化妆品的原料。培养过程中应注意保持无菌状态。课题2 月季的花药培养例1 某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离，为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植物体的一部分器官或组织进行离体培养，发育出完整的植株。进行离体培养时不应采用该植株的( ) A茎尖 B子房壁 C叶片 D花粉粒 解析：繁殖名贵花卉是为了保留亲本的性状，应通过无性繁殖，利用植物细胞的全能性，不能改变其遗传物质。而花粉粒已经过减数分裂，遗传物质是该植物体细胞的一半，所以培养该植株不能用花粉粒。 答案：D例2 已知某小麦的基因型是AaBbCc，三对基因分别位于三对同源染色体上，利用其花药进行离体培养，获得N株小麦，其中基因型为aabbcc的个体占( ) AN/4 B、N/8 CN/16 D0 解析：由于小麦的基因型为AaBbCc，因此其花药产生的花粉粒基因型为23=8种，用花药离体培养获得单倍体植株，基因型有8种，但该单倍体未用秋水仙素处理，所以没有aabbcc个体。 答案：D 、例3基因型为AaBb的一个小孢子母细胞经分裂形成的一个花粉粒中的一个营养核和两个精子，其基因型分别是( ) A、AB.Ab、Ab BAB、AB.AB CAB、aB、aB DaB、ab、ab 解析：一个小孢子母细胞经减数分裂形成四个小孢子，每个小孢子中的细胞核经一次有丝分裂形成一个营养核和一个生殖细胞核，生殖细胞核再经一次有丝分裂形成两个精子。所以营养核和两个精子遗传物质相同。 答案：B 例4月季花药培养时的花粉粒最好是( ) A四分体时期 B单核居中期 C单核靠边期 D二核或三核花粉粒 解析：花粉发育过程中，只有某一个时期对离体刺激敏感。一般来说，在单核期细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。 答案：C例5 用水稻(基因型为AaBb)的花药通过无菌操作，接入试管，经过如图322所示过程形成试管苗，以下选项中叙述正确的是( ) Aa：用花药离体培养法获得的是单倍体植株b：通过有丝分裂产生愈伤组织；c：培养基中应有固氮菌；d：试管苗的生长发育不需要光照 Ba：用花药离体培养法获得的是二倍体植株b：通过减数分裂产生愈伤组织；c：培养基是由碳源物质组成的；d：试管苗的生长发育不需要光照 Ca：用花药离体培养法最终获得的是单倍体植株；b：通过有丝分裂产生愈伤组织；c：培养基中应有植物生长和发育所需的全部物质；d：试管苗的生长发育需要光照 Da：用花药离体培养法获得的是二倍体植株b：通过有丝分裂产生愈伤组织；c：培养基是由氮源物质组成的；d：试管苗的生长发育需要光照 解析：用花药离体培养法获得的试管苗为单倍体，不是二倍体，故排除B、D，试管苗生长发育时进行光合作用，需要光，故排除A。花药内细胞经有丝分裂产生愈伤组织，培养基中应有植物生长和发育所需的全部物质，包括水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加物等。 答案：C例6人工种子又称合成种子或种子类似物，它是20世纪生物技术在农业上的应用之一。人工种子在培养过程中具有繁殖速度快、数量多并能保持母体优良性状的特点，它关键的一步是发育成具有完整个体结构的胚状体，此胚状体可通过下列哪项生物技术获得( ) A组织培养 B细胞融合 C基因重组 D杂交育种 解析：人工种子就是用组织培养的方法，诱导离体的植物组织形成具有生根、发芽能力的胚状结构，包上人造种皮而制成的。 答案：A练习:1关于被子植物花粉的形成，说法正确的是( )A花粉是花粉母细胞经有丝分裂形成的B花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期C花粉发育经历的四分体时期与减数第一次分裂的四分体时期含义相同D花粉母细胞形成花粉粒中精子的过程是一系列减数分裂的过程2下列关于花药培养过程中注意事项的叙述，正确的是( )A花药培养成功与否与材料选择无关B花药培养成幼苗后，一定不能分瓶培养C花药培养成愈伤组织的过程中，除了适宜的温度、pH等，还要注意照光D一般地讲，材料选在单核期时花药培养成功率较高3下列有关花药离体培养的说法，错误的是( )A对材料的选择最常用的方法是焙花青一铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色B材料消毒时需先用酒精浸泡，然后用氯化汞或次氯酸钙溶液浸泡，最后用无菌水冲洗C接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照D接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体后，要适时转换培养基，以便进一步分化成再生植株4利用植物的茎、叶片等，在无菌条件下，培养在玻璃器皿中人工配制的培养基上，使它发育成完整的植株。这种技术可以用来培育植物新品种，也可以在较短时间内大量繁殖植物，还可以防止植物病毒的危害。下列关于这种技术的叙述，正确的是( )这种技术利用了植物细胞的全能性 这种技术叫做组织培养，可以克隆生物体 这种技术是一种无性繁殖的方式 这种技术属于细胞工程的应用领域之一A BC D5对于花药的采集接种最好的时期是( ) A四分体时期 B单核期 C双核期 D任何时期一样6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脱离母体后，经予适宜的营养和外界条件 C导人其他植物细胞的基因 D将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内7关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是( ) 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，核先位于细胞一侧，再移到细胞中央8对人工种子正确的解释是( ) A人工种子是通过化学手段合成的种子 B利用植物组织培养技术获得的种子 C人工种子在制作过程中无须加种皮和胚乳 D人工种子在本质上属无性生殖9接种和培养花药时应注意的事项全对的一组是( ) 不损伤花药 彻底去除花丝 幼小植株形成后需要光照 花药开裂释放出的幼小植株会分别发育成单倍体，无需分开 A B C D10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花近败时期的月季花11图323表示月季的花药接入试管后，在一定条件下形成试管苗的培育过程，请据图回答下列问题： (1)要促进花粉粒细胞分裂生长，培养基中应用细胞分裂素和_ 两类激素。后者对根有促进作用的最适宜浓度是_ 。 (2)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则细胞团，愈伤组织形成中，必须从培养基中获得_、_和小分子有机物等营养(3)愈伤组织分化形成根和芽，再由芽发育成茎和叶，这一过程必须给予_，原因是_利用光能制造有机物，供试管苗生长发育，而此时培养基中除了氮、磷、钾外，必不可少的元素应是_。参考答案:1B解析：花粉是由花粉母细胞经减数分裂形