2025年上学期高三生物植物组织培养过程试题

2025年上学期高三生物植物组织培养过程试题一、单项选择题中药材怀菊具有清热明目等功效，利用植物组织培养技术可实现其脱毒和快速繁殖。下列相关操作正确的是（）A.外植体消毒时需使用乙醇和次氯酸钠的混合液直接处理B.接种时需将怀菊茎段的形态学上端插入诱导愈伤组织的培养基C.选择茎尖作为外植体可显著降低病毒含量，获得脱毒苗D.试管苗移栽时可直接种植于未消毒的蛭石基质中关于植物组织培养中激素调控的叙述，错误的是（）A.脱分化阶段需添加生长素和细胞分裂素的混合溶液B.生长素与细胞分裂素的浓度比值高时有利于根的分化C.愈伤组织再分化时需调整培养基中激素的种类和比例D.菊花茎段培养中可不添加细胞分裂素而仅用生长素诱导生根某研究团队利用甘草悬浮培养生产黄酮类化合物，下列操作不合理的是（）A.外植体消毒选用75%酒精浸泡30秒后，再用无菌水冲洗B.悬浮培养时需通过摇床震荡增加氧气供应，防止细胞缺氧坏死C.愈伤组织继代培养时应适当提高2,4-D浓度以促进细胞增殖D.收获黄酮前需降低培养基中蔗糖浓度，诱导细胞次生代谢植物组织培养中出现玻璃化苗的原因不包括（）A.培养基中琼脂浓度过低导致渗透压失衡B.培养室光照强度不足使细胞过度吸水C.细胞分裂素浓度过高促进细胞异常膨大D.封口膜透气性差导致瓶内湿度长期过高下列关于脱毒苗培育的叙述，正确的是（）A.脱毒苗培育的理论基础是病毒在植物体内的分布具有不均一性B.马铃薯脱毒时需选择带芽眼的块茎作为外植体以提高繁殖效率C.脱毒苗经检测确认无病毒后，即可直接移栽至大田生产D.多次继代培养可逐步降低脱毒苗中的病毒含量，提高品质二、非选择题某实验小组以五小叶槭（珍稀濒危植物）的茎尖为材料进行组织培养，流程如下：茎尖外植体→消毒→接种→愈伤组织→丛生芽→生根→试管苗回答下列问题：（1）外植体消毒步骤中，先用流水冲洗茎尖20分钟，再用75%酒精处理30秒，最后用0.1%氯化汞溶液浸泡10分钟。此过程中需严格控制氯化汞处理时间，原因是________________________。（2）愈伤组织诱导阶段，培养基中添加2,4-D（2.0mg/L）和6-BA（0.5mg/L）的作用是________________________。若观察到愈伤组织出现褐色斑点，应采取的措施有________________________（答出两点即可）。（3）丛生芽分化时，需调整培养基中6-BA与NAA的比例至3:1，其目的是________________________。将丛生芽分割后转入生根培养基时，需降低________（填“生长素”或“细胞分裂素”）的浓度。（4）为提高试管苗移栽成活率，可在移栽前打开培养瓶封口膜，在室温下放置2天，其目的是________________________。某研究团队利用白菜型油菜子叶诱导愈伤组织，探究不同抗褐化剂对其褐变的影响，结果如下表：处理组MDA含量（μmol/g）愈伤组织褐化率（%）对照组12.668.3硝酸银（10mg/L）8.242.5谷胱甘肽（50mg/L）7.538.7活性炭（1g/L）15.172.1（1）MDA是细胞膜脂质过氧化的产物，其含量升高表明________________________。根据实验结果，最适合作抗褐化剂的是________，判断依据是________________________。（2）活性炭组褐化率高于对照组的原因可能是________________________。（3）若要进一步优化抗褐化方案，可设计________的实验，以确定谷胱甘肽的最适浓度。植物组织培养技术在农业生产中具有广泛应用，请回答下列问题：（1）在脱毒马铃薯培育过程中，选择茎尖作为外植体的依据是________________________。与传统种植相比，脱毒马铃薯的优点是________________________。（2）利用花药培养获得单倍体植株的流程为：花药→→愈伤组织→→单倍体幼苗。若要获得纯合二倍体，需在________时期对幼苗进行秋水仙素处理。（3）生产人工种子时，需将体细胞胚包埋在________中，以模拟自然种子的胚乳功能。人工种子与自然种子相比，其显著优势是________________________（答出两点即可）。某实验小组在菊花组织培养中出现以下异常现象，请分析原因并提出解决方案：（1）外植体接种3天后，培养基表面出现白色絮状菌落，原因可能是________________________，应采取的预防措施是________________________。（2）愈伤组织培养2周后仍未分化出芽，可能是培养基中________________________，可通过________________________进行调整。（3）试管苗叶片黄化、生长瘦弱，可能是培养过程中________________________，解决方法是________________________。某研究团队利用基因编辑技术改良小麦抗病性，流程如下：小麦幼胚→愈伤组织→农杆菌转化→抗性筛选→分化培养→转基因植株（1）幼胚脱分化形成愈伤组织的过程中，需在________（填“光照”或“黑暗”）条件下培养，以避免________________________。（2）农杆菌转化时，需将愈伤组织浸泡在含有重组Ti质粒的菌液中，其目的是________________________。抗性筛选阶段应在培养基中添加________，以淘汰未转化的细胞。（3）分化培养时，若愈伤组织仅生根不生芽，可能是培养基中________________________，可通过________________________进行调整。三、实验设计题现有某珍稀花卉的叶片外植体，欲通过组织培养实现快速繁殖。请设计实验探究不同生长素类似物（NAA、IBA）对其生根的影响，要求写出实验思路、预期结果和结论。（1）实验思路：①选取生长健壮的叶片外植体，消毒后切成0.5cm²的小块，接种于诱导愈伤组织的培养基（含6-BA1.0mg/L）中，培养2周；②________________________________________________________；③________________________________________________________；④培养4周后，统计各组生根率、平均根长及根数。（2）预期结果：若NAA组生根率显著高于IBA组，且平均根长更长，可得出结论：。（3）若实验中出现部分试管苗玻璃化，可采取的改进措施有（答出两点即可）。四、综合分析题某生物公司利用植物组织培养技术进行工厂化生产，其流程如下：外植体消毒→初代培养→继代培养→生根培养→炼苗→移栽（1）初代培养时，培养基灭菌需采用高压蒸汽灭菌法，灭菌参数为________________________。若灭菌后培养基pH值偏低，可能导致________________________。（2）继代培养中，若发现培养物生长缓慢、颜色发黄，可能是培养基中________（填“大量元素”或“微量元素”）缺乏，可通过________________________进行检测。（3）炼苗阶段需将试管苗移至温室，逐渐降低湿度并增加光照，其目的是________________________。移栽时选择蛭石与珍珠岩（体积比1:1）作为基质的优点是________________________（答出两点即可）。（4）若要评估该生产流程的经济效益，需考虑的指标有________________________（答出三点即可）。植物组织培养技术在种质资源保存中具有重要作用。请结合所学知识，分析超低温保存（-196℃液氮）的原理及操作要点。（1）超低温保存的原理是________________________，从而避免细胞代谢活动对遗传物质的损伤。（2）保存流程中，需在细胞悬浮液中添加________作为冷冻保护剂，以防止冰晶形成。（3）复苏时，需将冷冻管迅速置于37℃水浴中解冻，其目的是________________________。某研究团队在进行甘蔗组织培养时，发现不同基因型甘蔗的愈伤组织诱导率差异显著（如下表）：基因型愈伤组织诱导率（%）愈伤组织状态桂糖28号82.5疏松、浅黄色新台糖22号45.3致密、褐色（1）从细胞全能性角度分析，桂糖28号诱导率高的原因可能是________________________。（2）新台糖22号愈伤组织出现褐色的原因可能是________________________，可通过________________________（答出两点即可）进行改进。（3）若要比较两种基因型甘蔗的脱毒效果，可通过________方法检测病毒含量。植物组织培养技术中，培养基的pH值对培养效果具有重要影响。某实验小组探究不同pH值（5.4、5.8、6.2、6.6）对菊花茎段增殖的影响，结果如下：pH值芽分化率（%）平均芽数（个/外植体）5.452.33.15.878.65.26.265.44.56.641.22.8（1）根据实验结果，菊花茎段增殖的最适pH值为________，判断依据是________________________。（2）pH值过高（如6.6）导致芽分化率下降的原因可能是________________________（答出两点即可）。（3）若要进一步提高芽分化率，可在pH=5.8的基础上，调整培养基中的________（答出两种成分）。参考答案及解析一、单项选择题C解析：外植体消毒需先用酒精后用次氯酸钠单独处理，A错误；接种时应将形态学下端插入培养基，B错误；茎尖病毒含量极低，适合作为脱毒苗外植体，C正确；移栽前需对基质消毒，D错误。D解析：生长素与细胞分裂素的协同作用是脱分化的关键，A正确；高生长素比例促进生根，B正确；再分化需调整激素比例，C正确；菊花茎段培养需细胞分裂素诱导芽分化，D错误。C解析：2,4-D浓度过高会抑制细胞增殖，C错误；悬浮培养需震荡供氧，B正确；降低蔗糖浓度可诱导次生代谢，D正确。B解析：光照不足会导致黄化苗，而非玻璃化，B错误；琼脂浓度低、细胞分裂素过高、湿度大均会导致玻璃化，A、C、D正确。A解析：茎尖分生组织病毒含量低，A正确；块茎带病毒，不能作为脱毒外植体，B错误；脱毒苗需检测后炼苗移栽，C错误；继代培养不会降低病毒含量，D错误。二、非选择题（1）氯化汞具有强氧化性，过长时间处理会导致外植体死亡（2）诱导细胞脱分化形成愈伤组织；添加活性炭、降低培养温度（3）促进芽的分化而抑制根的形成；细胞分裂素（4）使试管苗逐渐适应外界湿度和光照条件（1）细胞膜损伤加剧；谷胱甘肽；其MDA含量最低且褐化率最低（2）活性炭吸附培养基中的生长调节物质，导致细胞代谢紊乱（3）设置一系列浓度梯度的谷胱甘肽处理组（1）茎尖分生区几乎不含病毒；产量提高、品质改善（2）脱分化；再分化；幼苗期（3）人工胚乳；不受季节限制、保持优良性状（1）外植体消毒不彻底或操作污染；严格无菌操作、增加抗生素（2）细胞分裂素浓度过低；提高6-BA与生长素的比值（3）光照不足或温度过高；延长光照时间、降低培养温度（1）黑暗；光照抑制愈伤组织形成（2）将目的基因导入愈伤组织细胞；抗生素（如潮霉素）（3）生长素比例过高；提高细胞分裂素浓度三、实验设计题（1）②将愈伤组织转移至生根培养基，分别添加NAA（0.5mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L）和IBA（0.5mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L），对照组添加等量无菌水③每组设置3个重复，每个重复接种20个外植体，在25℃、16h光照条件下培养（2）NAA对该花卉生根的促进效果优于IBA（3）增加琼脂浓度、降低细胞分裂素浓度四、综合分析题（1）121℃、103kPa、20分钟；培养基凝固不良（2）大量元素；检测母液中N、P、K含量（3）增强试管苗光合作用和抗逆